摘要模具的生产技术水平已成为衡量一个国家的水平的产品制造商的一项重要指标,因为模具决心很大程度上质量、效率和开发新产品的能力。
目前,中国的工业生产的特点是产品的多样性、更新快和激烈的市场竞争。
光阴似梭,大学三年的学习一晃而过,为具体的检验这三年来的学习效果,综合检测理论在实际应用中的能力,除了平时的考试、实验测试外,更重要的是理论联系实际,即此次设计的课题为笔筒的注塑模具。
本次设计以笔筒模具为主线,综合了成型工艺分析,模具结构设计,最后到模具零件的加工方法,模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。
在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤,模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。
把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来,所谓学以致用。
在设计中除使用传统方法外,同时引用了CAD、Pro/E等电脑软件,使用Office工具等现代化的电脑手段,力求达到减小劳动强度,提高工作效率的目的。
本次设计中得到了诸位老师的指点,非常感机械学院各位老师的精心教诲。
由于实际经验和理论技术有限,本设计的错误和不足之处在所难免,希望各位老师批评指正。
关键词:笔筒、点浇口、注塑模ABSTRACTHere to enter the need to turn over a source of plastic materials, low price, quality and performance characteristics. it is in computers and mobile phones, cars and electrical and electronics, instruments, appliance and products manufacturing is an alternative to the role of the most widely used. an injection is a thermoplastic - concrete shape of the main method, the scope of application is very large.Been shaping the plastic materials in rolls of the material being heated, which has become a highly fluid bolts, or as the pressure of tools, the melted by regulated by a high pressure injection mould of form, after a cooling and solidify, and then die from the adjustment, as of plastic.The product is of daily use of plastic bottle, and with high practicability. the product design for mass production, the design molds to have high molding efficiency, the system can automatically release, in addition to ensure the quality of the surface forms a side gate and therefore use single cent for the injection, the side gate automatically release the structure of the type. the machine mold is a choice of a module four chambers structure, the system uses the side gate to push out of shape, form a board with the agency to complete the forms of the launch of the process.Key words:injection;side gate;a core.目录第一章塑件分析 (x)1.1塑件描述及设计要求 (x)1.2塑件批量 (x)1.3塑件体积和质量计算 (x)第二章注塑机的确定 (x)第三章模具设计有关计算 (x)3.1凹模工作尺寸计算 (x)3.2凸模工作尺寸计算 (x)第四章模具结构设计 (x)4.1模具结构设计 (x)4.1模具工作过程描述 (x)第五章注塑机参数校核 (x)5.1最大注塑量校核 (x)5.2锁模力校核 (x)5.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 (x)5.2开模行程校核 (x)5.2型腔壁厚、底板厚度校核 (x)5.2模具冷却系统设计 (x)参考文献 (xx)致谢 (xx)第一章塑件分析1.1 塑件描述及设计要求本塑件为以杯型的简易笔筒,实用性强,便于理解基本的模具设计的理念,成型的方法,模架及其常用标准间的选取。
基于此基础,为便于大批量的生产,本塑件采用一模四腔,点浇口,设计的模具要有较高的注塑效率,浇注系统要能够自动脱模,选用单分型面注射模,推出形式为顶杆推出机构完成塑件的推出。
塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统,因此在模具设计中也进行了设计。
材料要耐用,耐磨,可以承受较大的冲击力,不易摔坏;好看,有光泽,表面较光滑;化学性质稳定,可以耐高温(一般低于100oC),耐化学腐蚀。
本次的设计查阅了大量的专业资料和书籍,丰富了设计过程。
笔筒形状如下图:通过测量,尺寸如下:(壁厚为2mm)1.2 塑件批量本产品为大规模批量生产制品,采用一模四腔,提高生产效率,缩短生产周期。
1.3 塑件体积和质量计算该产品材料为PP,查书本得知其密度为0.89~0.91,收缩率为1.0%~2.5%,计算其平均密度为0.90 g/cm3,平均收缩率为1.75﹪。
使用PRO/E软件画出三维实体图,软件能自动计算出所画图形浇道凝料和塑件的体积。
另预置浇道凝料为3000 mm3 ,PRO/E计算塑件体积得41045.8 mm3 ,因此估算塑件体积为45000 mm3。
缩写材料全称相对密度模温/℃料筒温度/℃收缩率/%注射压力/MPAPP 聚丙烯0.89~0.91 40~60 160~230 1.0~2.5(2.0)70~140M=密度*体积=40.5g本塑件为日常生活中所常见的塑料制品,主要用于放置各种笔类。
根据其使用的特殊性,综合分析各种塑料的性能,聚丙烯(pp)为最佳材料。
PP的主要特点如下:①成白色蜡状,无毒,透明;②有着极低的密度(0.89~0.91 ),固质量很轻,是大品种塑料中最轻的一种;③化学稳定性好,在室温下溶剂不能溶解,且有着优良的耐化学药品性和耐;④耐热性好,其最高使用温度达150ºC,最低使用温度达-15ºC;⑤电性能优异,耐高频电绝缘性好,在潮湿环境中也具有良好的电绝缘性;⑥有着优异的力学性能,包括拉伸强度、压缩强度和硬度,突出的刚性和耐弯曲疲劳性能;⑦PP比PE容易发生热、光氧化,耐气候老化性差,必须添加抗氧剂或紫外线吸收剂;⑧耐抗冲击性能较差,尤其是低温冲击性差,对缺口十分敏感;⑨PP的结晶性能导致制品的不透明性。
此外,聚丙烯的屈服强度、弹性、硬度及抗拉、抗压强度等都高于聚乙烯,其拉伸强度甚至高于聚苯乙烯和ABS。
聚丙烯吸水率低,绝缘性能好,能耐弱酸、弱碱。
但是,聚丙烯在氧、热、光的作用下极易降解老化,所以必须加入防老化剂。
定向拉伸后的聚丙烯可制作铰链,抗弯曲疲劳强度特别高。
聚丙烯成型加工时收缩率较大,易导致成型加工出来的制件出现变形、缩孔等缺陷第二章注塑机的确定注射机的选取:V=4×41+4cm 3=168cm 3 Q=0.90*168=152g因此,注射机的额定注射量应>152/0.8=190g锁模力的计算:胀型力=制品投影面积A ⨯型腔压强P投影面积=π⨯35⨯35mm 2型腔压强P=20MPa胀型力=76930N锁模力≥胀型力÷0.8=96163N=96t所以初步选择: KM100C 型注射机第三章 模具设计有关计算3.1凹模工作尺寸计算凹模亦称型腔,是成型塑件外表面的主要零件,是装在定模板里的镶件,用以成型塑料制品的外表面。
其结构特点随制品的结构和模具的加工方法而变化。
凹模按结构不同可分为整体式和组合式。
制品原料为PP ,收缩率为1.0% ~2.5%,则:max min ()/2 1.75%cp S S S =+=;根据塑件轴向尺寸95mm ,精度等级M T5,查表7-2得模具制造公差为IT-11,查标准公差GB1800-79得模具制造误差0.17z mm δ=。
凹模深度: 0.17002H =+S -96.673M δ++⎡⎤⨯⨯∆=⎢⎥⎣⎦H (1)根据塑件直径70mm ,精度等级MT5,查表7-2得模具制造公差为IT-11,查标准公差GB1800-79得模具制造误差0.2z mm δ=。
凹模径向尺寸:0.17003D =+S -71.234M D δ++⎡⎤⨯⨯∆=⎢⎥⎣⎦(1) 3.2凸模工作尺寸计算凸模亦称型芯,是成型塑件内表面的零件,成型其主体部分内表面的零件称为主型芯或凸模,而成型其他小孔的型芯称为小型芯或成型杆,成型塑件塑件上内螺纹的称为螺纹型芯。
它是装在动模里的镶件,用以成型塑料制品的内部结构,凸模也有整体式和组合式两种根据塑件轴向尺寸95mm ,精度等级MT5,查表7-2得模具制造公差为IT-11,查标准公差GB1800-79得模具制造误差0.15z mm δ=。
000.152h =+S 94.633m h σ--⎡⎤⨯⨯∆=⎢⎥⎣⎦(1)+ 根据塑件直径70mm ,精度等级MT5,查表7-2得模具制造公差为IT-11,查标准公差GB1800-79得模具制造误差0.2z mm δ=。
凸模径向尺寸:00.203D =+S 67.174m D δ+-⎡⎤⨯⨯∆=⎢⎥⎣⎦(1)+ 第四章 模具结构设计4.1模具结构设计分型面的选择塑料在模具型腔凝固形成塑件,为了将塑件取出来,必须将模具型腔打开,也就是必须将模具分成两部分,即定模和动模两大部分。
定模和动模相接触的面称分型面。
通常有以下原则:(1)分型面的选择有利于脱模:分型面应取在塑件尺寸的最大处。
而且应使塑件流在动模部分,由于推出机构通常设置在动模的一侧,将型芯设置在动模部分,塑件冷却收缩后包紧型芯,使塑件留在动模,这样有利脱模。