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带柄水杯的注塑模具设计与制造

任务书湘潭职业技术学院毕业设计开题报告题目:水杯设计院系:湘潭职院医电学院专业:机械设计与制造班级:机制13301班学生姓名:张磊学号:201303040120同组学生:李志明指导教师:彭福人填表日期:2015 年 5 月20 日目录前言 (1)1绪论 (1)2原始资料 (2)2.1塑料制品产量和生产要求 (2)2.2塑料品种牌号 (2)2.3制品图样 (7)2.4塑料制品成型性能 (8)3基本参数 (8)3.1注射机选择 (8)3.2模具型腔数目的计算 (9)3.3 模架选择............................... .......... ........ .9 4成型零件尺寸及结构 (10)4.1聚苯依稀的收缩率(S) (10)4.2型芯尺寸及结构设计 (11)4.3型腔尺寸及结构设计 (12)5模具结构.............................................1 3 5.1制品把手部分的成型结构 (13)5.2哈夫结构及尺寸 (14)5.3模具结构图 (14)5.4模具与成型机械关系的校核 (16)6浇注系统 (19)6.1概述 (19)6.2浇注系统的设计 (19)7推出机构 (20)7.1概述 (20)7.2哈夫推出机构 (20)8.导向支承紧固复位机构...........................2 3 8.1导向机构. (23)8.2支承零件 (23)8.3紧固件及其他附件 (23)9模具的装配 (23)9.1模具的装配顺序 (24)9.2开模过程分析 (24)总结 (25)参考文献 (26)致谢 (27)前言塑料制品已在工业,农业,国防和日常生活中的方面得到广泛应用。

特别是在电子业中则为突出。

电子产品的外客大部分是塑料制品,产品性能的提高要求高素质的塑料模具和塑料性能。

成型工艺和制品的设计。

塑料制品的成型方法很多。

其主要用于是注射,挤出,压制,压铸和气压成型等和气压成型等。

而注射模,挤出约占成型总数的60%以上。

注射成型分为加料,熔融塑料,注射制件冷却和制件脱模等五个步骤。

当然如利用电气控制。

可实现半自动化或自动化作业。

塑料注射模主要用于热塑料制品的成型,已成功的用于成型热固塑性塑料制品,它是塑料制品生产中十分重要的工艺装置。

注射模的基本组成是:定模机构,动模机构,浇注系统,导向装置,顶出机构,芯机构,冷却和加热装置,排气系统。

因注射模成型的广泛适用,正是我这个设计的根本出发点。

《水杯注射模》是编写者两个月以来所编写的毕业设计说明书。

主要介绍:注射模的整个过程,包括成型零部件、推出机构、流道等一些设计。

在论文书写过程中,通过一个月的时间对原始资料进行搜集,充分考虑模具的各种结构并和指导老师及同学之间进行讨论,最终选择了论文所写的模具结构。

本论文的资料大多是编写者结合三年所学的各方面的理论知识完成的,包括机械制图、公差与配合、工程力学、机械设计、注射模具成型、工程材料等;一部分是通过查手册所得;还有少部分是同学之间的交流和自己三年的实习总结。

关键词:哈夫结构、二次推出机构、三板式、点浇口。

1绪论来源背景:水杯为PC塑料制品,采用注射模进行成型,这种制品结构比较简单,加工难度不大。

目的:通过本课题的设计,能够懂得模具的整个设计过程及综合性的掌握本专业知识,能够掌握Pro/E、CAD、Word等软件的操作方法。

要求:设计本课题的要求的理论联系实际。

在学习好相关的设计理论知识的同时,还必须了解实践操作。

另外,设计的模具首先要能制造出来,还要有一定的使用价值。

实际意义:通过本课题的设计,可以更好的掌握模具的整个设计过程。

在设计过程中,定会遇到许多以前没有遇到的问题,有问题就会促使自己想尽一切办法去解决,从中获得一定的知识。

把整个设计做完之后,就会对知识有个系统的了解。

另外,通过对Pro/E、CAD、Word等软件的操作,可以有更好、更熟练的操作技能。

这些工作对我以后的人生将是一笔大财富。

主要设计内容:本课题的设计主要包括成型零件的设计、浇注系统的设计、导向及定位部分的设计、推出与复位部分的设计、固定支承和紧固件的设计、模具结构的整体设计、工艺过程的编写及对Pro/E、CAD、Word等软件的操作技术。

2原始资料2.1 塑料制品产量和生产要求:根据图纸要求,此制品为大批量生产,在生产要求上不是很高,所以在模具设计时应力求结构简单,但要能达到制品的各种要求。

2.2 塑料品种牌号:此制品要求的材料为聚碳酸脂,牌号为PC。

PC树脂的材料特性和成型工艺聚碳酸酯(PC)树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料,具有突出的抗冲击能力,耐蠕变和尺寸稳定性好,耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良,是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品,也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。

目前广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域,随着改性研究的不断深入,正迅速拓展到航空航天、计算机、光盘等高科技领域。

PC树脂的应用与发展:70年代PC多用作连接器、开关等电气、电子零件,到80年代前半期应用扩展至精密机械(照相机、钟表)、电动工具和光学机械上,成为PC的第一发展期。

80年代后半期PC的应用进一步扩大到办公设备、汽车、激光唱片(CD),需求量大增而成为第二个发展期。

进入90年代以后受经济影响速度放缓,但在1992~1994年间仍有10%~15%的增长率。

PC之所以有大的市场容量是由于它具有比较全面平衡的性能——优良的耐冲击性、耐热性、尺寸稳定性、透明及自熄性等,因此在电气、电子、精密机械、汽车、保安、医疗等领域成为可广泛使用的工程塑料。

90年代中期又开发出PC/ABS合金的复合化技术,更扩大了应用领域。

目前PC广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域,随着改性研究的不断深入,正迅速拓展到航空航天、计算机、光盘等高科技领域。

PC合金改性PC/ABS合金:PC与ABS共混物可以综合PC和ABS的优良性能,提高ABS的耐热性、抗冲击和拉伸强度,降低PC成本和熔体粘度,改善加工性能,减少制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性。

目前PC/ABS合金发展迅速,全球产量约为80万吨/年左右,世界各大公司纷纷开发推出PC/ABS合金新品种,如阻燃、玻纤增强、电镀、耐紫外线等品种,尤其是在汽车工业中得到广泛应用,另外还广泛应用于计算机、复印机和电子电气部件等。

我国近年来也开始一定研究和生产,如上海杰事杰公司的PC/ABS合金材料已应用于汽车装饰件、灯壳和耐热电器壳体;中科院长春应用化学所开发的高耐热、高耐热高抗冲、高耐热阻燃三个品级的PC/ABS合金材料已被国内数家汽车制造公司使用,用做前装饰板、仪表板及物品箱盖专用料等。

兰州大学研究在PC/ABS共混体系中加入高压聚乙烯进行增容改性,得到混合物流动性好且低温韧性与模量几乎不受影响,适用于制作薄壁板材;国内研究人员为了降低PC/ABS两相之间的界面能,在PC和ABS中加入抗冲击剂MBS,合金的空冲击度可以达到极高值,PC/ABS/MBS外观呈象牙白、质地均匀、手感极佳。

PC/PS合金:该合金为部分兼容、非晶/非晶体系。

在PC中加入PS可以降低PC粘流活化能,从而改善PC的加工流动性,加入少量的PS可使PC熔体粘度大幅度下降,PS在PC中还可以起到刚性有机填料的作用,PC与PS均为透明材料,二者折射率非常接近,因此PC/PS合金透明,具有良好的光学特性。

PC /PS合金组成对合金力学性能、热性能和加工性能影响较大,随着PS含量的增加,PC/PS体系的流动性增加,硬度、拉伸强度和冲击强度提高,而热变形温度下降。

当PS含量在某一值时候,冲击强度和拉伸强度出现极大值。

因此选择合适的PC和PS配比,可以制得高性能的PC/PS合金。

另外增容剂对PC/PS 共混体系的性能有较大影响,通常选用苯乙烯,通过在PC末端引发双键接枝苯乙烯,得到接枝聚合物对PC/PS共混体系有增容作用,可以大大提高PC与PS 兼容性,这种材料适合制作光盘等。

近年来PC/PS合金应用范围不断扩大,新品种不断涌现,如日本推出的PC/PS合金Novally x 7000,同ABS一样,易上漆及进行油墨印刷;日本出光石化推出不合卤素的PC/PS阻燃合金系列,与阻燃ABS相比,具有韧性高、流动性好、刚性高、阻燃性好等特点。

PC/PBT合金:PBT具有优异的力学性能、耐化学腐蚀及易成型等特点,将PBT与PC共混制得合金材料可以提高PC流动性、改善了加工性能和耐化学药品性。

由于PBT 是结晶聚合物,与PC共混时易发生相分离,界面粘结不好,因而其冲击韧性不理想,通常加入一定量弹性体以提高共混物的冲击强度。

如热塑弹性体乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物的锌盐,对PC/PBT共混体系起到增容增韧作用。

另外加入一些结晶成核剂可以提高共混体系结晶度;在PC/PBT共混体系中加入少量低压聚乙烯,可以提高共混物的流动性,对共混体系起增韧作用,并可改善合金的外观;在PC/PBT中加入乙烯/乙酸乙烯酯共聚物可以进一步增强兼容性并提高耐冲击强度;PC与PBT之间发生酯化反应,可以提高其兼容性,日本科研人员用PC 和PBT在酯交换催化剂存在下,制得PC/PBT共混物,综合性能良好,而且具有较好透明性;用与PC折光率相近的玻璃纤维增强PC/PBT,不但体系综合性能优良,且透明性好,可以做玻璃代替材料。

目前国外PC/PBT合金产品主要用于汽车保险杠、包装薄膜材料、汽车底座和座位等。

PC/PET合金:PET具有较好的力学性能和耐化学药品性,PC/PET既有PC的刚性和耐热性,又有PET的耐溶剂性,而且PET的加入还能改善PC的加工流动性。

国内研究人员发现,当PC /PET比例为1/3的时候,两相之间形成了界面层,此时PC/PET兼容性最好。

另外PC与PET发生酯交换反应是提高兼容性最好的办法之一,其中催化剂种类选择对反应影响非常大,通过研究发现镧系催化剂与传统的催化剂(如钛类)相比有较高的催化活性,而且没有副反应,同时发现酯交换反应主要发生于两相界面处。

在PC/PET共混体系中,加入弹性体如聚丙烯酸丁酯,可以提高合金的韧性和抗冲击强度。

目前关于PC合金的研究与开发日新月异,还有多种PC合金不断被开发并推向市场,尤其是聚酯共混改性PC,如PET/PCL(由乙二醇、低分子量聚己内酯和对苯二甲酸共聚而成的多嵌段共聚酯)与PC共混改性;由1,4—环已烷二甲醇、乙二醇和对苯二甲酸制的聚酯与PC共混改性,可以明显提高PC 弯曲弹性模量、拉伸强度等;聚己内酯以玻璃纤维作为增强材料,用酯交换催化剂促进聚己内酯与PC进行共混改性,可以得到加工性能好、高刚性的透明材料;聚(1,4—环己烷二甲酸—1,4—环己烷二甲醇)酯改性PC,可以明显改善PC的透明性和耐黄变性能,可以用作光盘材料;液晶聚酯改性PC,可以用来改善PC的熔融加工性能和力学性能。

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