手表包装盒内芯塑料注射模具设计【CAD图纸全套】

买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 手表包装盒内芯塑料注射模具设计 摘 要 本论文 介绍了 手表包装盒内芯塑料注射模具的设计 与制造方法。该注射模采用了 1模 2腔的 结构。 塑料模具的设计和制造水平反应了机械设计和加工水平，模具的设计已应用了当代先进的设计手段，如 逐渐广泛使用，使模具的设计效率大大提高，快速成型技术的应用及现代加工技术的使用如高档加工中心、特种加工技术的使用使模具的制造精度越来越高，加工周期越来越短。各行各业对模具的要求量与日俱增，我国的模具行业蒸蒸日上，正需要大量的模具设计与制造技术的人才。 通过参观 ,查阅资料 ,计算， 用 、 熟悉并掌握了塑料零件注射设计全过程，能够根据不同的塑料材料的性能，塑料的结构特点，选择恰当的模具结构，并掌握了模具主要零件的强度计算及每一个零件的尺寸确定，掌握了材料的选择热处理要求及其制造工艺知识，通过该设计，检查了自己的外语翻译及理解能力，能熟练运用计算机进行设计和绘图。通过本次设计后，我能够完全独立完成中等难度以上塑料注射模具设计，并能在选材，结构设计等方面进行环保、经济技术分析。 简言之，本论文就是将人们常见的 手表包装盒 的内芯 作为设计模型，将塑料注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计全过程。 关键词 ： 塑料；注射模具；设计 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 of of of of in of he to AE of so of of as of of to of on of s is in of a of to E, to do I am of of on of of to be to of of of in of of to in of I be to of is I be to of in In of as a in as to of 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 目 录 主要符号表 1 绪 论 . 1 具工 业简介 . 2 国模具工业的现状 . 3 国模具工业的发展趋势 . 4 题研究的背景、主要内容、基本要求 . 5 题背景 . 5 要内容 . 5 本要求 . 5 2 注塑件的设计 . 6 能设计 . 6 件的工艺分析 . 6 析塑件使用材料 的种类及工艺特征 . 6 析塑件的结构工艺性 . 8 3 初步确定型腔数目 . 9 4 注塑机的选择 . 10 塑机简介 . 10 塑机基本参数 . 10 择注塑机 . 11 件体积的计算 . 11 算塑件的质量 ： . 12 注射机的最大注射量确定型腔数目 . 12 算浇注系统的体积，其初步设定方案如下 . 13 表确定型号 . 14 5 分型面的确定 . 15 型面的形式 . 15 型面的设计原则 . 15 6 浇注系统的设计 . 17 流道的设计 . 17 流道的设计 . 18 口设计 . 19 料穴的设计 . 20 7 确定主 要零件结构尺寸选模架 . 21 腔、型芯工作尺寸计算 . 21 架的选择 . 21 8 导向结构的设计 . 23 柱结构的设计 . 23 套结构的设计 . 23 出机构的设计 . 23 件力的计算 . 24 杆的设计 . 24 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 9 抽芯机构设计 . 25 芯距的 确定 . 25 顶杆双滚轮抽芯机构的设计 . 25 10 冷却系统的设计 . 26 却水回路布置的基本原则： . 26 定冷却水道直径 . 26 11 模具排气槽的设计 . 28 12 校核 . 29 射机有关工艺参数的校核 . 29 具厚度 . 29 13 模具工作过程 . 30 型前的准备 . 30 料的检验和预处理 . 30 筒的清洗 . 30 件的预热 . 30 模剂的选用 . 30 射过程 . 30 模过程 . 31 品的后处理 . 31 火处理 . 31 湿处理 . 31 14 结论 . 32 参 考 文 献 . 32 致 谢 . 33 毕业设计（论文）知识产权声明 . 34 毕业设计（论文）独创性声明 . 35 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 主要符号表 T 成形周期 K 注射机最大注射量的利用系数，一般取 注射机的额定塑化量（ g/h或 h） 浇注系统所需塑料质量和体积（ g或 单个制品的质量和体积（ g或 F 注射机的额定锁模力（ N） 单个制品在模具分型面上的投影面积（ 浇注系统在模具分型面上的投影面积（ p 塑料熔体在模腔内的平均压力（ 通常模腔内压力 注射机最大开模行程（ 推出距离（脱模距离）（ 包括浇注系统在内的制品高度（ Q 抽拔力（ N） A 侧型芯被包紧的截面周长（ h 成型部分深度（ q 单位面积积压力 摩擦系数 a 脱模斜度绪论 1 绪论 2 1 绪 论 具工业简介 模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效 益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在 1989 年 3 月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 60 90的产品的零件，组件和部件的生产加工。 模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行业是模 具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工绪论 3 业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加， 2005年将达到 170种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有 80的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有 14 种排量 80 多个车型， 1000 多个型号。单辆摩托车约有零件 2000 种，共计 5000多个， 其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需 1000 副模具，总价值为 1000 多万元。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。 国模具工业的现状 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要指标之一，因为模具在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。自 20世纪 80年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具产业的发展提供了巨大的动力。 20世纪 90 年代以后，大陆的工业发展十分迅速，模具工业的总产值在西安工业大学北方信息工 程学院毕业设计（论文） 4 1990 年仅 60 亿元人民币， 1994 年增长到 130 亿 元人民币， 1999 年已达到 245亿元人民币， 2000 年增至 260270亿元人民币。今后预计每年仍会以 1015的速度快速增长。 目前，我国 17000 多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等，都得到了快速发展。其中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。例如，浙江宁波和黄岩地区，从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，成为我国国内知名的 “ 模具之乡 ” 和最具发展活力的地区之一。在广东，一些大集团公司 和迅速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷加入了对模具制造的投入。例如，科龙，美的，康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。 国模具工业的发展趋势 20世纪 80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以 15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入 力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口 10 多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与 国际先进水平的距离。 （ 1） 注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。 （ 2） 加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。 （ 3） 推广 术；模具 术是模具技术发展的一个西安工业大学北方信息工 程学院毕业设计（论文） 5 重要里程碑。实践证明，模具 术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。 （ 4） 重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。 题研究的背景、主要内容、基本要求 题背景 塑料模具的设计和制造水平反应了机械设计和加工水平，模具的设计已应用了当代先进的设计手段，如 逐渐广泛使用，使模具的设计效率大大提高，快速成型技术的应用及现代加工技术的使用如高档加工中心、特种加工技术的使用使模具的制造精度越来 越高，加工周期越来越短。各行各业对模具的要求量与日俱增，我国的模具行业蒸蒸日上，正需要大量的模具设计与制造技术的人才。 要内容 通过塑料零件的注射模具设计，能够熟悉盒掌握塑料零件注射的设计全过程能够根据不同的塑料材料的性能，塑料的结构特点，选择恰当的模具结构，并掌握模具主要零件的强度计算及每一个零件的尺寸确定，掌握材料的选择热处理要求及其制造工艺知识，通过该设计，应能检查外语翻译及理解能力，能熟练运用计算机进行设计和绘图。通过设计后，能够完全独立完成中等难度以上塑料注射模具设计，并能在选材，结 构设计的方面进行环保、经济技术分析。 本要求 （ 1）绘图要求： B 模具总装配图； 模、镶块等主要零件图。（ 2）编写说明书，具体内容如下： 状、结构对注塑成型的影响； 重分析难点（斜导柱、哈佛模、点浇口等）； C 选择注塑机的根据； D 分析所有分型面，选出最佳分型面； E 确定哪些面有脱模斜度； 口形状形式及所有采用的理由； G 说明所有推顶装置设置的位置及其理由； H 对该设计方案各部分应作经济技术分析。（ 3）计算下列尺寸： A 有关成型零件工作尺寸的计算； B 成型型腔壁厚计算； C 冷却水道面积计算； D 斜导柱长度、直径、抽拔力的计算。（ 4）应用软件对所设计模具进行成型仿真，对结果进行分析。（ 5）对设计中典型零件进行工艺规程卡片编制。（ 6）翻译有关外文技术文献一份 。 (7)生产批量： 10万件。 2 注塑件的设计 6 2 注塑件的设计 能设计 功能设计是要求塑件应具有满足使用目的功能 ,并达到一定的技术指标 承受外力的几率不大 ,如冲击载荷 ,振动 ,摩擦等情况比较少 ;塑件的工作温度是室温 ,这使得在材料选择时对热变形温度 ,脆化温度 ,分解温度 的要求降低 ;作为一种日用品 ,生产批量应该是大批大量生产 ,这样 ,就必须考虑生产成本和模具寿命 ,在材料的选择时要综合各种因素 ;此外 ,塑料都会老化 ,还要考虑到材料的光氧化等问题 . 件的工艺分析 析塑件使用材料的种类及工艺特征 通常 ,选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求 ,以及原材料厂家提供的材料性能数据 要考虑的主要是材料的力学性能 ,如屈服应力 ,弹性模量 ,弯曲强度 ,表面硬度等 该塑件材料选用 烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物）。 用途：汽车配件（仪表板、工具舱门、车轮盖、反光镜盒等），收音机壳，电话手柄、大强度工具（吸尘器，头发烘干机，搅拌器，割草机等），打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪橇车等。 比重 :立方厘米 燃烧鉴别方法：连续燃烧、蓝底黄火焰、黑烟、浅金盏草味 溶剂实验：环已酮可软化，芳香溶剂无作用 特点： 1、综合性能较好 ,冲击强度较高 ,化学稳定性 ,电性能良好 . 2、与 372有机玻璃的熔接性良好 ,制成双色塑件 ,且可表面镀铬 ,喷漆处理 . 3、有 高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 4、流动性比 韧性好。 5、用途：适于制作一般机械零件 ,减磨耐磨零件 ,传动零件和电讯零件 . 6、同 氯乙烯）一样在屈折处会出现白化现象。 成型特性： 流动性中等 ,吸湿大 ,必须充分干燥 ,表面要求光泽的塑件须西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） 7 长时间预热干燥 803小时 . 高模温 ,但料温过高易分解 (分解温度为 270 度 )模温宜取 50对高光泽 模温宜 取 60 . 3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产 3后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。 脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将 各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。 丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物， 程塑料一般是不透明的 ，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。 程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，散热性（现在 记本电脑只要内部结构设计合理，同样可以有出色的散热效果。 ) 成型加工和机械加工较好。 脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。 点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。 ，有良好的加工性和染色性能。 味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。密度为 寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱和酸类对 乎无影响。 与烃长期接触会软化溶胀。 与成型加工，经过调色可配成任何颜色。 缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70变形温 度为 93耐气候性差，在紫外线作用下易发脆。 以成型压力高，故塑件上的脱模斜度宜稍大； 型加工前应进行干燥处理； 产生熔接痕，模具设计时应注意尽量少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。 表 2热物理性能 密度 (g/ 1 05 比热容 (J 1255 1674 导热系数 膨胀系数 安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） 8 (W 10(10滞流温度 ( C) 130 表 1力学性能 屈服强度（ 50 抗拉强度 (38 断裂伸长率 ( ) 35 拉伸弹性模量 (弯强度 (80 弯曲弹性模量 (压强度 (53 抗剪强度 (24 冲击韧度 (简支梁式 ) 无缺口 261 布氏硬度 口 11 表 1电气性能 表面电阻率（ ） 1013 体积电阻率（ m） 1014 击穿电压（ KV/ 介电常数（ 106 电损耗角正切（ 106 电弧性 (s) 50 85 析塑件的结构工艺性 该塑件尺寸中等，整体结构较简单 了配合尺寸要求精度较高外，其他尺寸精度要求相对较低，但表面粗糙度要求较高，再结合其材料性能，故选一般精度等级： 5 级 艺性分析 为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏浇口。该浇口的分流道位于模具的分型面处，浇口斜向开设在模具的型芯处，从塑料件侧面进料，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇 口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。 塑件的工艺参数： 干燥条件： 80 2小时 成型收缩率 : 模具温度： 25模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低） 融化温度： 210建议温度： 245） 成型温度： 200 注射速度：中高速度 注射压力： 500 初步确定型腔数目 9 3 初步确定型腔数目 根据产品结构特点，此塑料产品在模具中的扣置方式有两种 :一种是将塑料制品的回转轴线与模具中主流道衬套的轴线垂直；另一种是将此塑料制品的中心线与模具中主流道衬套 的轴线平行。这里拟采用 第一种方式， 1模 2件的结构。 注塑模的型腔数目 ,可以是一模一腔 ,也可以是一模多腔 ,在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素： （ 1） 塑件的尺寸精度 ； （ 2）模具制造成本； （ 3）注塑成型的生产效益； （ 4）模具制造难度。 考虑到该塑件是一般日用品 ,查手册得塑件的经济精度推荐 5 级 ,所以初定为一模两腔最合理 . 4 注塑机的选择 10 4 注塑机的选择 塑机简介 1956年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机 ,这是注塑成型工艺技术的一大突破 ,目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的 30%;注塑机的产量占整个塑料机械产量的 50%产量最多的机种之一 . 注塑机的分类方式很多 ,目前尚未形成完全统一标准的分类方法 （ 1）按设备外形特征分类 :卧式 ,立式 ,直角式 ,多工位注塑机； （ 2）按加工能力分类 :超小型 ,小型 ,中型 ,大型和超大型注塑机。 此外还有按用途分类和按合模装置的特征分类 ,但日常生活中用的较少。 塑机基本参数 注塑机的主要参数有公称注射量 ,注射压力 ,注射速度 ,塑化能力 ,锁模力 ,合模装置的基本尺寸 ,开合模速度 ,空循环时间等 制造 ,购买和使用注塑 机的主要依据 . (1)公称注塑量；指在对空注射的情况下 ,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时 ,注射装置所能达到的最大注射量 ,反映了注塑机的加工能力 . (2)注射压力；为了克服熔料流经喷嘴 ,浇道和型腔时的流动阻力 ,螺杆 (或柱塞 )对熔料必须施加足够的压力 ,我们将这种压力称为注射压力 . (3)注射速率；为了使熔料及时充满型腔 ,除了必须有足够的注射压力外 ,熔料还必须有一定的流动速率 ,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度 . 常用的注射速率如表 3 表 5射量 与 注射时间 的关系 注射量 / 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000 注射速率 / 125 200 333 570 890 1330 1600 2000 注射时间 /S 1 3 (4)塑化能力；单位时间内所能塑化的物料量 协调 ,若塑化能力高而机器的空循环时间长 ,则不能发挥塑化装置的能力 ,反之则会加长成型周期 文） 11 (5)锁模力；注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力 ,在此力的作用下模具不应被熔融的塑料所顶开 . (6)合模装置的基本尺寸；包括模板尺寸 ,拉杆空间 ,模板间最大开距 ,动模板的行程 ,模具最大厚度与最小厚度等 (7)开合模速度；为使模具闭合时平稳 ,以及开模 ,推出制件时不使塑料制件损坏 ,要求模板在整个行程中的速度要合理 ,即合模时从快到慢 ,开模时由慢到快在到停 . (8)空 循环时间；在没有塑化 ,注射保压 ,冷却 ,取出制件等动作的情况下 ,完成一次循环所需的时间 . 择注塑机 件体积的计算 塑件： 零件塑件的体积 V=西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） 12 浇注系统的体积： 塑件与浇注系统的总体积为 V=+ 计算塑件的质量 ： 查手册取密度 =塑件体积： V=塑件质量：根据有关手册查得： =所以，塑件的重量为： M=V = 6g 注射机的最大注射量确定型腔数目 根据 1 （ 4 得 1p nm mm k(4k 注射机最大注射量的利用系数，一般取 射机最大注射量， g; 1m浇注系统凝料量， g； m 单个塑件体积或质量， g； 根据塑件的结构及尺寸精度要求 ,该塑件在注射时采用 1模 2腔 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） 13 算浇注系统的体积，其初步设定方案如下 图 浇注系统示意图 根据三维模型，利用三维软件直接可查询到浇注系统的体积 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） 14 表确定型号 查表文献 4、 2得选用 参数如下： 5 分型面得确定 15 5 分型面的确定 分型面是决定模具结 构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的