塑料桶盖注射成型工艺与模具设计毕业论文目录1 绪论 (1)1.1 综述 (1)1.1.1 塑料模的功能 (1)1.1.2 我国塑料模具现状及发展趋势 (1)1.1.3 未来塑料模具工业和技术的主要发展方向 (1)1.2 本设计的意义及目的 (2)2 塑件成型工艺性分析 (3)2.1 塑件的分析 (3)2.1.1 外形尺寸 (3)2.1.2 精度等级 (4)2.1.3 脱模斜度 (4)2.1.4 塑件圆角 (4)2.2 PE-HD的性能分析 (4)2.2.1 使用性能 (4)2.2.2 成型性能 (5)2.2.3 PE-HD的主要性能指标表 (5)2.3 PE-HD的注射成型过程及工艺参数 (5)2.3.1 注射成型过程 (5)2.3.2 注射工艺参数 (6)2.4 模具温度 (6)2.4.1 模具温度选择原则 (6)2.5 注射成型过程中的压力 (7)2.5.1 塑化压力 (7)2.5.2 注射压力 (7)2.5.3 注射压力对塑件质量的影响 (7)2.5.4 注射压力选择范围 (8)2.6 充模速率 (8)3 拟定模具的结构形式 (8)3.1 分型面位置的确定 (8)3.2 型腔数量和排列方式的确定 (11)3.3 注射机型号的确定 (11)3.3.1 注射机的分类 (11)3.3.2 国产注射机的型号规格和主要技术参数 (13)3.3.1 注射量的计算 (15)3.3.2 浇注系统凝料体积的初步估算 (15)3.3.3 选择注塑机 (16)3.3.4 注射机的相关参数的校核 (16)4 浇注系统的设计 (17)4.1 浇注系统的组成由主流道、分流道、浇口、冷料穴 (17)4.2 浇注系统的作用 (17)4.2.1 浇注系统设计影响因素 (17)4.3 主流道的设计 (18)4.3.1 主流道的材料 (19)4.3.2 主流道的表面精度 (19)4.3.3 主流道尺寸 (19)4.3.4 主流道当量半径 (19)4.3.5 主流道的凝料体积 (20)4.3.6 主流道交口套的形式 (20)4.4 分流道的设计 (20)4.5 浇口套的设计 (20)4.5.1 浇口套的固定形式 (20)4.5.2 浇口套的配合关系 (21)4.5.3 浇口的计算 (21)4.6 定位圈的设计 (21)4.6.1 定位圈的材料 (21)4.6.2 定位圈与模具座板的连接 (22)4.6.3 定位圈设计结构 (22)4.6.4 定位圈与主流道衬套装配形式 (22)4.6.5 定位圈尺寸校核 (22)4.7 冷料穴的设计 (23)4.7.1 常见的冷料穴结构有三类 (23)4.8 校核主流道的剪切速率 (24)4.8.1 计算主流道的体积流量 (24)4.8.2 计算主流道的剪切速率 (24)5 成型零件的结构设计及计算 (24)5.1 成型零件的结构设计 (25)5.1.1 凹模结构设计 (25)5.1.2 凸模结构设计 (28)5.2 成型零件刚才的选用 (29)5.3 成型零件工作尺寸的计算 (30)5.3.1 凹模径向尺寸 (30)5.3.2 凹模深度尺寸 (30)5.3.3 凸模径向尺寸 (30)5.3.4 凸模深度尺寸 (30)5.4 型腔侧壁和底板厚度计算 (31)5.4.1 整体式圆形型腔侧壁的厚度计算 (31)5.4.2 整体式圆形型腔底板厚度计算 (32)6 模架的确定 (33)6.1 标准模架 (33)6.2 注射模的典型结构 (34)6.3 各模板尺寸的确定 (34)6.4 模架各尺寸的校核 (35)6.4.1 注射机拉杆间距 (36)6.4.2 模具高度尺寸 (36)6.4.3 模具的开模行程 (36)7 排气槽的设计 (36)7.1 排气系统的作用 (36)7.2 排气结构设计 (37)7.3 排气槽的尺寸 (37)7.4 间隙排气 (38)8 脱模推出机构的设计 (38)8.1 脱模机构的设计原则 (39)8.2 脱模力的计算 (39)8.3 脱模机构的设计 (40)9 斜滑块分型抽芯机构的设计 (40)9.1 侧向分型抽芯机构 (40)9.2 斜滑块分型抽芯机构特点 (41)9.3 斜滑块的组合形式 (41)9.4 斜滑块设计要点 (42)10 冷却系统的设计 (42)10.1 温度调节系统 (42)10.3 冷却系统的简单计算 (43)10.4 冷却系统设计 (44)11 导向与定位机构的设计 (44)11.1 导向机构的分类 (45)11.2 导柱的设计 (45)11.3 导套的设计 (45)11.4 导柱与导套之间的配合形式 (46)11.5 锥面定位机构 (46)12 结论 (47)参考文献 (48)致谢 (49)1 绪论1.1 综述1.1.1 塑料模的功能模具是工业产品生产用的重要工艺装备,在现代工业生产中,60%-90%的工业产品需要使用模具,模具工业已经成为工业发展的基础,许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产,特别是汽车、摩托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。
而作为制造业基础的机械行业,根据国际生产技术协会的预测,21世纪机械;制造工业的零件,其粗加工的75%和精加工的50%都将依靠模具完成,因此,模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。
模具工业发展的关键是模具技术的进步[1-1]。
1.1.2 我国塑料模具现状及发展趋势近年来,我国的模具工业一直以每年13%左右的增长速度快速发展。
据预测,我国模具行业在“十五”期间的增长速度将达到13%~15%。
模具钢的需求量也将以年12%的速度递增,全国年需求量约70万吨左右,而国产模具钢的品种只占现有国外模具钢品种的60%,每年进口模具钢约6万吨。
我国每年进口模具约占市场总量的20%左右,已超过10亿美元,其中塑料与橡胶模具占全部进口模具的50%以上;冲压模具占全部进口模具约40%[1-2]。
1.1.3 未来塑料模具工业和技术的主要发展方向目前,全世界模具的年产值约为650亿美元,我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位,仅次于日本和美国。
虽然近几年来,我国模具工业的技术水平已取得了很大的进步,但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。
例如,精密加工设备还很少,许多先进的技术如CAD/CAM/CAE技术的普及率还不高,特别是大型、精密、复杂和长寿命模具远远不能满足国民经济各行业的发展需要。
纵观发达国家对模具工业的认识与重视,我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。
模具技术水平的高低,决定着产品的质量、效益和新产品开发能力,它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。
因此,模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品,现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分,是国民经济的装备产业,其技术、资金与劳动相对密集。
目前,我国模具工业的当务之急是加快技术进步,调整产品结构,增加高档模具的比重,质中求效益,提高模具的国产化程度,减少对进口模具的依赖。
现代模具技术的发展,在很大程度上依赖于模具标准化、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备,更重要的是生产技术的管理等。
21世纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。
追求的目标是提高产品的质量及生产效率,缩短设计及制造周期,降低生产成本,最大限度地提高模具行业的应变能力,满足用户需要。
可见,未来我国模具工业和技术的主要发展方向将是:——大力普及、广泛应用CAD/CAM/CAE技术,逐步走向集成化。
现代模具设计制造不仅应强调信息的集成,更应该强调技术、人和管理的集成。
——提高大型、精密、复杂与长寿命模具的设计与制造技术,逐步减少模具的进口量,增加模具的出口量。
——在塑料注射成型模具中,积极应用热流道,推广气辅或水辅注射成型,以及高压注射成型技术,满足产品的成型需要。
——提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。
模具标准件是模具基础,其大应用可缩短模具设计制造周期,同时也显著提高模具的制造精度和使用性能,大大地提高模具质量。
我国模具商品化、标准化率均低于30%,而先进国家均高于70%,每年我们要从国外进口相当数量的模具标准件,其费用约占年模具进口额的3%~8%。
——发展快速制造成型和快速制造模具,即快速成型制造技术,迅速制造出产品的原型与模具,降低成本推向市场。
——积极研究与开发模具的抛光技术、设备与材料,满足特殊产品的需要。
——推广应用高速铣削、超精度加工和复杂加工技术与工艺,满足模具制造的需要。
——开发优质模具材料和先进的表面处理技术,提高模具的可靠性。
——研究和应用模具的高速测量技术、逆向工程与并行工程,最大限度地提高模具的开发效率与成功率。
在科技发展中,人是第一因素,因此我们要特别注重人才的培养,实现产、学、研相结合,培养更多的模具人才,搞好技术创新,提高模具设计制造水平。
在制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术,逐步走向网络化、智能化环境,实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。
我国模具工业一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在的新时代即将到来[1-3]。
1.2 本设计的意义及目的当今世界工业界认为“模具是进入富裕社会的原动力”“模具是材料加工业中的帝王”“模具就是黄金”。
作为五大经济支柱产业之一,模具行业的发展水平反映一个国家的经济水平。
特别是在汽车、家电、玩具等行业,模具水平更是起到决定其命脉的作用。
模具是工业产品生产用的重要工艺装备,在现代工业生产中,60%-90%的工业产品需要使用模具,模具工业已经成为工业发展的基础,许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产,特别是汽车、摩托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。
而作为制造业基础的机械行业,根据国际生产技术协会的预测,21世纪机械;制造工业的零件,其粗加工的75%和精加工的50%都将依靠模具完成,因此,模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。
模具工业发展的关键是模具技术的进步[1-4]。
2 塑件成型工艺性分析2.1 塑件的分析2.1.1 外形尺寸该塑件壁厚为5mm,塑件外形尺寸较大,塑料熔体流程较长,适合注射成型,制件是带有提手的塑料桶盖,桶盖内型有3处内侧凹,需分别由3个内侧抽芯的斜滑块成型,提手部位为便于提拿设计成球形空间,模具需两瓣摆动对合型芯成型球形和提手,按圆弧轨迹抽芯。
图2.1 塑料桶盖2.1.2 精度等级影响塑件精度的因素很多,塑料的收缩、注塑成型条件(时间、压力、温度)等,塑件形状、模具结构(浇口、分型面的选择),飞边、斜度、模具的磨损等都直接影响制品的精度。
按SJ1372—1978标准,塑料件尺寸精度分为8 级,由此查塑料模具设计手册可知,本塑件宜选用一般精度5 级,每个尺寸的公差不一样,有的属于一般精度,有的属于高精度,该按实际公差进行计算[2-1]。