塑料梳子注射模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 目录 目录 . 1 摘 要 . 3 . 4 第一章 引言 . 5 第二章 塑件的工艺性能分析 . 6 件分析 . 6 件工 艺性能分析 . 7 型塑料的工艺性能 . 7 型塑料的成型加工性能 . 8 料成型主要技术指 标 . 9 型塑料注射成型工艺参数 . 9 件的结构工艺性 . 10 件外型 . 10 图 2. 11 第三章 注射成型模具的设计 . 12 择模架 . 12 具与注射机的关系 . 13 注系统的设计 . 13 口设计 . 14 料井设计 . 15 塑模成型零部件设计 . 16 腔分型面位置和形状的设计 . 16 件在型腔中放置方位的 确定 . 16 型面形状的决定 . 16 型面位置的选择 . 16 型零件的结构设计 . 17 模的结构设计 . 17 图 3模 . 18 内型心的结构设计 . 18 凸模的结构设计和凹模一样 . 18 气系统设计 . 19 腔成型尺寸的设计 . 19 件精度及其影响因素 . 19 腔型心的成型尺寸计算 . 19 模导向和定位机构 . 22 1定位作用 . 22 2导向作用 . 23 3承受一定的侧向压力 . 23 模机构设计 . 24 1） 推出机构应尽量设置在动模一侧 . 24 2） 保证塑件不因推出而变形损坏 . 24 3） 机构简单动作 可靠 . 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 4） 良好的塑件外观 . 24 5） 合模时的正确复位 . 24 具冷却系统 . 25 模具冷却系统的设计原则： . 25 冷却水通道的设置 . 25 冷却水孔的布置 . 25 降低入水与出水温度差 . 26 第四章 装配图 . 28 结论 . 30 参考文献 . 31 致谢 . 32 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 摘 要 近年来，我国家电工业的高速发展对模具工业，尤其是塑料模具提出了越来越高的要求， 2004年，塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到 30%左右，据有关专家预测，在未来几年中，中国塑料模具工业还将持续保持年均 增长速度达到 10%以上的较高速度的发展。国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。 注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。本课题就是将 日常生活中的梳子 为设计模型，将注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。 本设计对 日常生活中的梳子 进行的注塑模设计，利用 件对塑件进行了实体造型，对塑件结构进行了工艺分析。明确了设计思路，确定了注射成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工 作运用可靠，保证了与其他部件的配合。最后用 本课题通过对 日常生活中的梳子 的注射模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图 。 关键词：塑料模具；注射成型；模具设计； 梳子 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 n s to 004, to 0%, to in to an 0% or of of in to of an is to be a of is of as to of on g of of to of a of a to of to At a of of by of to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第一章 引言 由于塑料具有很多优良的性能和特点，近年来它在各领域得到了越来越广泛的应用。作为塑料制造业的支柱产业 塑料模具的设计与制造也得到了空前的发展，特别是作为塑料必备成型工具的塑料注塑模具，由于它成型效率高，易成型形状复杂的制品，并科实现自动化生产，得到迅速的法子，在我国其发展速度之快、需求量之大是前所未有的。 未来国内外塑性模具的制造技术和成型技术有如下发展趋势： 1)在模具设计制造中广泛应用 2)高速铣削加工将得到更广泛地应用； 3)在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； 4)提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 5)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； 6)虚拟技术将得到发展； 7)模具自动加工系统的研制和发展。 模具是工业生产的重要工艺装备，它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。模具成型已成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最具潜力的发展方向。尤其是塑料模具，在所有模具的总产量中所占的比例越来越大，对经济的发展起着十分重要的作 用。 随着计算机技术的发展，计算机已广泛应用于模具工业，在注射成型系统中，针对每一个环节都可将计算机作为辅助工具而加入。构成该环节的 近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，在工业生产中对塑料模具的要求是：能高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品。它包括三个方面的内容。第一，制品方面要求精度高，外观美，性能好。第二，制造方面要求结构合理，容易制造，而且成本要低。第三，使用方面要求操作简单方便，效率高，容易实现自动化，还有维护保养方便。随着模具设计与制造技术的迅猛发展，塑料成型模 具将趋向于高效率、自动化、大型、精密、长寿命的方向发展。 本次设计的题目是“ 塑料梳子注射模具设计 ”，其内容为： （ 1）产品外型设计：以产品外型测量 ， 获取产品的尺寸 ，提供产品设计方案。 （ 2）制品总装结构及零件 的结构设计：包括结构尺寸，尺寸公差及配合 等。 （ 3）制品结构零件的成型工艺及成型模具设计：包括制品的工艺分析，工艺计算，成型机选择。模具结构设计等。 （ 4） 独立地完成设计任务，图纸整洁，标注等符合国标，准时完成任务。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第二章 塑件的工艺性能分析 件分析 一 个完美的塑件制作应根据制品的使 用要求和外观要求从塑料的力学性能、美术造型和成型工艺、塑料模具设计和制造等多方面进行全面考虑。 本次设计的塑件是 日常梳子 ，属于小型塑件。 在工业产品设计中是一类比较 典型 的操作型产品的设计，涉及到因素 较小，最主要的是使用时要手感舒适。所以它的尺寸要求一般，表面质量要求稍高，外观平滑 ， 无气孔、缩孔等现象 。 图 2买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 件工艺性能分析 型塑料的工艺性能 由丙烯腈、丁二烯、和苯乙烯值得的三元共聚物和（或）聚合物与共聚物的共混物制得的塑料。其中 二烯、 由三种组分组成的，所以它具有三种组分综合性能的特点。具体表现在：优良的物理力学性能，冲击强度高，尺寸稳定性好，不透水，耐热温度高，电绝缘性能受温度和湿度的影响很小，且在很大频率变化范围内保持稳定，耐环境性能好，几乎不受水、无机盐、碱、酸类的影响。 大不足之处是耐候性能比较差，在光线的照射下容易老化。 室温下的物理力学性能见表 1。 表 1 室温下的物理力学性能 性能 高抗冲型 耐热型 中抗冲型 拉伸强度 /552裂伸 长率 /% 5伸弹性模量/600300300缩强度 /953曲强度 /209臂梁冲击强度（缺口） /J。 61氏硬度 650508 曲 弹 性 模 量/600 2100100缩弹性模 /200700 1900 吸水性 /% 5 度 g*5 7 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 型塑料的成型加工性能 用一般加工方法成型加工。 流变性 合物在熔融状态下流动特性属于假塑性流体。虽然 熔体流动性与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。因此在成型过程中可以采用提高剪切速率来降低熔体粘度，改善熔体流动性。 于无定形聚合物，无明显熔点， 成型后无结晶，成型收缩率为 通常在 1600以上即可成型。在成型过程中， 热稳定性较好，不易出现降解或分解，温度过高时，聚合物中橡胶相有破坏的倾向。通常 始出现分解的温度是 2700C，但是在 2500 吸水性 有一定的吸水性，含水量在 围。成型时如果聚合物中含有水分，制品上就会出现斑痕 =云纹、气泡等缺陷，因此在成型前，需将聚合物进行干燥处理，使其含水量降到 右。 品的后处理 一般情况下很少出现应力裂开。如 果需 处理，消除或 减少 0慢冷却至室温 成型工艺条件 塑时可以采用柱塞式或螺杆式注塑机进行成型加工，成型温度尽量取低些，以防止发生热分解或对其物理力学性能有所不利。通常螺杆式注塑机温度在 160般对薄壁、长流程、小浇口的制品或耐热级以及使用柱塞式注塑时要求的注塑压力较高，可达 130壁厚、大浇口、螺杆式注塑机所选用的注塑压力只需 70了获得内应力较少的制品 ，保压压力不宜过高，60射速度对对 射速度快，制品表面光洁度不佳；注射速度慢，制品表面容易出现波纹、熔接痕等现象，因而除了充模有困难的情况下，一般以中、低速度为宜。在制品要求表面光泽较高时，模具温度可控制在 60一般制品可控制在 50 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 料成型主要技术指 标 表 2 密度 g/6 弯曲强度 0 比容 g 度 水率（ 24h） % 积电阻率 1016 抗拉屈服强 50 熔点 0C 130 变形温度 0C 0击强度 KJ/缺口 261 3口 11 拉伸弹性模量 103 收缩率 % 型塑料注射成型工艺参数 表 3 成型塑料注射成型工艺参数 塑料名称 射机类型 螺杆式 预热和干燥 温度（ 0C） 80间（ h） 4筒温度（ 0C） 后段 150段 165段 180嘴温度（ 0C） 170具温度（ 0C） 40射压力（ 60型时间（ S） 高压时间 0压时间 15却时间 15型周期 40杆转速（ r/ 30文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 件的结构工艺性 影响模塑件尺寸精度的因素十分复杂，主要有模具制造的精度、模制时由于工艺条件的变化引起成型收缩率的波动，同时由于磨损等因素会造成模具尺寸不断变化，活动配合间隙的变化以及模制件脱模斜度都会影响塑料制件的精度。塑件精度的确定应该合理，在满足使用要求前提下尽可能选用低精度。本次设计的塑件是 日常梳子 ，属于比较小 型零件。其尺寸公差按 78标准取四级精根据塑件的尺寸，其公差值为 由于本塑件要求外观平滑，无气孔、缩孔等现象。而塑料制品的表面状态的好坏，模具型腔的粗糙度起着决定性的作用。本塑件的脱模表面 粗糙度 余为 般情况下，模具型腔的表面粗糙度要比塑件表面粗糙度高 1以模具的型腔的脱模表面粗糙度 于模具在使用中型腔的磨损而使表面变得粗糙，所以应对型腔即时维护。 在塑件的内表面沿脱模方向应设计足够的脱模斜度，否则会发生脱模困难，如过大推出力时易拉坏擦伤塑件。塑件沿脱模方向常用的斜度值对热塑性塑料件为 塑件的外壁的脱模斜度为 45，内壁为 件外型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 图 2件外型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第三章 注射成型模具的设计 择模架 注射模具的基 本结构有很多共同点，所以标准化的工作已经基本完成，市场上有标准件出售，为制造注射模具提供了便利条件。在这里采龙记（ 生产的标准型模架 ,模坯类型为大水口。其组合形式主要有 3种，分别是 支撑板）、 推板也有支撑板）、无推板也无支撑板 ）。 本次设计的塑件尺寸不大，边长约为 100件形状结构并不复杂，故采用一模两腔的方案。采用推杆推出塑件。并采用支撑柱代替支撑板。这样既能保证模具的生产效率，降低模具加工成本，节省材料等。模架具体形状见图： ： 图 3 1模架（ 采用 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 具与注射机的关系 由于塑件结构不规则，不易计算塑件的体积，为了方便快速地计算出体积。可以采用 根据 设计模具时，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射的范围内。 确保尺寸的稳定性， 确保 实际生产情况。由 计算可得 塑件 曲面区域 约为 。 模具是一模两 腔， 由塑料模具设计手册表 2塑性塑料注射机型号与主要技术规格中，初步选125注射机。其主要技术规 格如表 5。 表 5 Z 125注射机主要技术规格 螺杆直径（ 42 锁模力（ 900 注射容量（ 125 最 大 注 射 面 积（ 320 注射压力（ 120 模板行程（ 115 模具厚度（ 最大 300 喷嘴 （ 球半径 13 最小 200 孔直径 4 定位孔直径（ 1500+中心孔径（ 50 注系统的设计 主流道与注射机喷嘴接触处多做成半球形的凹坑，两者应严密的配合， 避免高压塑料熔体溢出，凹坑球半径 比喷嘴球头半径 流道小端直径应比注射机喷嘴孔直径大 端直径应比分流道深度大 上，其锥角不宜太大，一般取20主流道贯穿几块模板时，必须采用主流道衬套，以避免在模板间的拼缝处溢料，以致主流道凝料无法脱出。主流道尺寸见 下图 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 图 3嘴 口设计 浇口直接与塑件相连，把塑料熔体引入型腔。浇口是浇注系统的关键部位，浇口的形状和尺寸对塑件质量影响很大，浇口在大多数情况下是整个流道中断面尺寸最小的部分 ，对充模流动起着控制作用，成型后制品与浇注系统从浇口处分离，因此其尺寸又影响着后加工工作量的大小和塑件的外观。 由于塑件尺寸精度要求较高，并外表面要求光滑，所以该模具采用一模两腔的二板模结构 和直接浇口 。 根据塑件的实际情况，具体的形状和尺寸如下图 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 图 3料井设计 由于注射机喷嘴与冷模具接触降温，致使喷嘴前端常存有一段低温料，为除去这段料，在主流道对面一般设有冷料井，使冷料不进入分流道和型腔。本设计冷料井采用底部带推料杆的形式，拉料杆为 Z 形头拉料杆。拉料杆的根部固定在推出板 上，在推出制件时，冷料也一同被推出，取产品时向拉料钩的侧向稍许移动，即可脱钩将制件连同浇注系统凝料一道取下。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 图 3塑模成型零部件设计 腔分型面位置和形状的设计 分开模具取出塑件的面称为分型面，分型面设计得是否得当，对制件质量、操作难易、 模具结构复杂性有很大影响，主要应考虑三点： 件在型腔中放置方位的确定 塑件从模内取出时，一般只采用一个与注射机开模运动方向相垂直的分型面，安排制件在型腔中的方位时，要尽量避免与开模运动相垂直或倾斜的方向有侧凹或侧孔， 型面形状的决定 一般分型面是与注射机开模方向相垂直的平面。 型面位置的选择 一般取分型面为制件断面轮廓最大的地方，另外还要考虑避免在制件上留下拼合缝的痕迹，从制件顶出去考虑，分型面应尽可能留在动模上。本塑件属于薄板类制件，根据塑件买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 的形状，塑件在模具中应平放，凸台多的一边留在动模，少的一边在定模，具体结构见图。 图 3型零件的结构设计 模的结构设计 根据本塑件的情况，将凹模做成镶嵌式，其特点是加工比较简单，替换性强，可采用数控 机床、普通机床、电加工等方法加工。分为两部分，一部分是外型芯即套筒，内型芯从背面镶入，外型芯从正面镶入，内型芯镶在外型芯的里面， 利用过盈配合固定，利用定位销定位。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 3模 内型心的结构设计 由于本塑件所要求的型心形状简单，用电火花就可以就可以加工，还有脱模斜度，用数控机床来加工，一个台阶来固定位置。 凸模的结构设计和凹模一样 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 图 3模 气系统设计 当塑料熔体注入型腔时，如果型腔内原有气体、蒸汽等不能顺利地排出，将会在制件上形成气孔、银丝、灰 雾、接缝、表面轮廓不清，型腔不能完全充满等弊病，同时还会因气体压缩而产生高温，引起流动前沿物料温度过高，粘度下降，容易从分型面溢出，发生飞边，重则灼伤制件，使之产生焦痕。而且型腔内气体压缩的反压力会减低充模速度。影响注塑周期和产品质量。因此设计型腔时必须充分地考虑排气问题。 对于一般的塑件，可利用分型面排气或利用推杆与孔的配合间隙排气。本设计的塑件的顶针比较多，且分型面比较大，所以可利用分型面排气或利用推杆与孔的配合间隙排气。 腔成型尺寸的设计 件精度及其影响因素 模具的成型尺寸是指 型腔上直接用来成型塑件部位的尺寸，主要有型腔和型心的径向尺寸，型腔和型心的深度或高度尺寸，中心距尺寸等。在设计模具时必须根据制品的尺寸和精度要求来确定成型零件的相应尺寸和精度等级，给出正确的公差值。影响塑件精度的因素有多个方面，主要有成型零件的制造误差，成型收缩率波动，型腔成型零件磨损量的影响等三个方面。 腔型心的成型尺寸计算 塑件的等级精度为 4 级，未标注公差按 78 取 8 级精度。成型零件的制造公差z=（ 1/4），取 z=1/4，其中为塑件允许公差值，一般说来模具的等级精 度要比塑件精度高 1级，所以模具型腔型心等级精度取 6 级，其余未标主公差按 78取 8 级精度。模具型腔、型心的成型尺寸按平均收缩率计算。 由塑料成型与模具设计的表 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 型腔的径向尺寸计算 型腔的径向尺寸可按下式计算： S 3/4） + z 其中 塑件的名义尺寸； 塑件的平均收缩率； 均收缩率为 1/2（ = 塑件允许的公差值； z 模具制造偏差。 z=（ 1/3），取 z=1/3。 塑件公差数值表 3本尺寸 值（ z=1/3 （ 14 18 65 80 225 300 图 9 可知，型腔径向需计算的尺寸有： 14、 41、 26。 根据型腔成型尺寸计算公式，按平均收缩率计算，有： 3/4） + z =314+314 3/4 317+0. 3/4） + z =241+241 3/4 + . 3/4） + z =326+326 3/4 2 +型心的径向尺寸计算 型心的径向尺寸可按下式计算： S 3/4） z 其中 塑件的名义尺寸； 塑件的 平均收缩率； 均收缩率为 1/2（ = 塑件允许的公差值； z 模具制造偏差。 z=（ 1/3），取 z=1/3。 塑件公差数值表 3文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 基本尺寸 值（ z=1/3 （ 10 14 65 80 225 300 图 9 可知，型心径向需计算的尺寸有： 12、 39。 根据型心成型尺寸计算公式，按平均收缩率计算 ，有： 3/4） 312+312 3/4 0. 3/4） 239+239 3/4 54 型腔的深度尺寸计算 型腔的深度尺寸可按下式计算： 2/3） + z 其中 塑件的名义尺寸； 塑件的 平均收缩率； 均收缩率为 1/2（ = 塑件允许的公差值； z 模具制造偏差。 z=（ 1/3），取 z=1/4。 塑件公差数值表 3本尺寸 值（ z=1/4 （ 3 6 20 30 图 9 可知，型腔深度需计算的尺寸有： 2/3） + （ 2/3） + 型心的高度尺寸计算 型心的高度尺寸可按下式计算： 2/3） z 其中 塑件的名义尺寸； 塑件的平均收缩率； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 均收缩率为 1/2（ = 塑件允许的公差值； z 模具制造偏差。 z=（ 1/3），取 z=1/3。 塑件公差数值表 3本尺寸 值（ z=1/3 （ 3 6 20 30 图 9 可知，型心高度需计算的尺寸有： 5 2/3） 25+25 （ 2/3） 型零件的部分尺寸 模导向和定位机构 导向机构是保证