基于PROE的便携牙缸注射模具设计.docx

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基于PROE的便携牙缸注射模具设计

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毕业设计（论文）

基于PRO/E的便携牙缸注射模具设计

PortableYagangInjectionMouldDesignBasedOnPRO/E

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本人郑重声明：

所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

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摘要

此次设计主要目标为设计便携牙缸注射模具。

此牙缸主要用于人们出门旅行时携带着，作为生活用品必备的一部分。

另外，还对现今国外注塑模具的发展状况及趋势进行了分析，分析表明在现代高科技不断革新，不断发展的情况下。

注射模具的运用前景将会越来越广泛，便携式牙缸注射模具技术越来越受到人们的喜爱与认同。

本次设计的任务主要是对塑料的成型特性及工艺参数、参数系统、脱膜机构、侧向抽芯机构、温度调节机构、成型零部件、模架、支承与连接零件、合膜导向与定位机构、排气与引气系统的设计。

本次设计的成果为可方便携带的牙缸，采用的是注塑成型技术。

从目前全球工业及其他行业的发展情况来看，我们可以总结出国内外注塑模具的发展方向：

快速简单化、专一化。

关键词:

注射模;模具设计制造;浇注系统;脱模机构

Abstract

ThisdesignmaingoalistodesignaportableYaGanginjectionmold.ThisYaGangismainlyusedforpeopletocarryconvenientlywhentheyaretraveling,aspartofthenecessarydailyuse.Besides,aboutthecurrentdevelopmentstatusandtrendofinjectionmoldinforeignareanalyzed,theanalysisshowsthatinjectionmoldusingprospectswillbemoreandmorewidelyandportableYaGanginjectionmoldtechnologyismoreandmorepopularwithpeopleandidentity.

undertheconditionofcontinuousdevelopmentinthemodernhigh-techinnovation.

Themaintaskofthisdesignisaboutplasticmoldingcharacteristicsandprocessparameters,theparametersofsystem,takeoffthemembraneorganization,sidecore-pullingmechanism,thetemperatureadjustingmechanism,moldingparts,moldframe,supportingandconnectingparts,membraneorientationandpositioning,exhaustandthedesignofthebleedairsystem.TheresultsofthisdesignisthattheYaGangiseasyforpeopletocarry,whichuesedinjectionmoldingtechnology.

Fromthefaceoftheglobalindustryandotherindustrydevelopment,wecancometotheconclusionthatthedevelopmentdirectionofinjectionmoldathomeandabroad:

quicksimplificationandspecificity.

Keywords :

 injection mold mold design and manufacturing gating system demoulding mechanism 

目录

摘要I

AbstractII

1.绪论1

2.制件工艺分析与模具方案确定2

2.1制件的分析2

2.2模具方案的初步确定3

2.3总装图3

3.塑料的成型特性及工艺参数5

4.注塑设备的选择6

4.1设计制件的重量和体积的计算6

4.2设备规格、型号，及确定型腔数的选择6

5.浇注系统8

5.1确定成型位置8

5.2分型面的选择8

5.3浇口套的选用9

5.4流程比的校核10

6.脱模机构的设计11

6.1顶出机构11

6.2脱模力的计算11

7.侧向抽芯机构的设计12

7.1计算抽芯距与抽芯力13

7.1.1抽芯距13

7.1.2抽芯力的计算13

7.2侧向抽芯机构的设计14

7.2.1滑块与滑块槽的设计14

7.2.2定位装置的设计15

7.2.3斜导柱的设计与计算15

8.选择温度调节机构16

8.1制件质量跟模具温度调节的关系16

8.2冷却系统的设计原则16

8.3冷却装置如下图所示17

9．模具三维总装图18

10.注射机有关工艺参数的校核19

10.1注射量的校核19

10.2锁模力与注射压力的校核19

10.2.1锁模力的校核19

10.2.2注射压力的校核20

10.3材料厚度与注射机开模行程的校核20

11.成型零部件的设计与计算机构形式21

11.1成型零部件的结构形式21

11.1.1凹模的结构设计21

11.1.2型芯的结构设计21

11.2成型零部件的工作尺寸的计算21

12.模架、支承与连接零件的设计与选择25

12.1定模座板25

12.2定模板25

12.3动模板25

12.4动模座板25

13.合模导向与定位机构的设计27

13.1导柱导向机构27

13.2导向孔、导套的结构及要求27

13.3导柱布置27

14.排气与引气系统28

14.1排气系统的作用及气体来源28

14.2排气系统的设计要点28

14.3引气装置28

结论29

致谢30

参考文献31

1.绪论

在现代的生活当中，塑料的运用已经完全渗透在各个行业当中，塑料制品有着成本低、易于加工、可塑性强等得天独厚的优势，然而随着工业的发展，更多需要的是性能优越的工程塑料，而要生产这些高性能塑料，就不能离开注塑工艺，而想要生产出高质量、低成本的注塑制品的话，我们必须考虑多方面因素。

如质量，性能，性价比等。

其中产品的品质和外观的美观是注塑模具设计中最重要的因素。

注射制品成型的关键就是注塑模具，塑料制品不论是表面的质量还是内部的质量都跟注塑模具有着直接的关系，所以注塑模具的设计的优劣，成为了注塑成型的是否能发挥其优势的关键。

在过去的注塑模具设计中，因为是用手绘来进行，所以人为因素的影响很大，当产品的批量很少的时候，手绘图纸将会非常的繁琐，人工的工作量非常大，而且图纸的质量很不品均，不能达到理想的效果。

所以，现在进行模具设计的人都使用计算机技术这是一种大势所趋，而CAD和CAE是使用率的两个软件。

近50年来，随着国民经济的飞速发展，模具工业也伴随着经济发展的潮流有了很大的发展，特别是在近几年来，其发展又有了质的提高，在生产大型精密等模具的技术上进入了一个新的境界。

并且模具的质量和模具的使用期限都有了很大的提升，模具的生产效率也有了很大的提高。

而计算机技术的运用，我国的塑料膜制造技术又有了明显的进步，同时CAM/CAD技术也被运用到了制造技术当中。

2.制件工艺分析与模具方案确定

12.模架、支承与连接零件的设计与选择

在注射模中，支承零部件有垫块、固定板、支承板及模座等，为了构成模具的基本骨架，它们需要与合模机构进行组装。

当我们设计注射模时，为了注射模架能起到安装和固定注射模具中的各种功能结构的作用，所使用的支承零部件就必须有足够的刚度和强度。

12.1定模座板

定模座板采用45钢。

利用8个Φ16与固定板装配在一起，利用4个M4的内6角螺纹将定位圈与之装配起来。

浇口套与之的配合公差是H6/f5。

12.2定模板

定模版的主要用于以下几个地方：

1、固定型腔2.导套3.楔紧块4.斜导柱

通过计算发现校核值要比12大一些，决定取25。

定模板由45刚制成，硬度范围在230HB~270HB。

导套孔和导套一侧用的公差配合是H7/r6，另一侧是H8/h7。

模具的基础组成零件有下列几部分：

1.固定板2.垫块3.支承板4.模座

注塑模架主要是用来将模具中各种其他零件安装在上面。

同时支承零件要有合适的强度和刚度，这样才能保证注塑的正常进行。

12.3动模板

动模板的作用是将型芯固定起来，厚度值取120mm

12.4动模座板

动模座板的主要作用有下列几个：

1.将其他的零件安装在上面，承受一定的压力

2.工作过程中传递合模力

3.工作过程中承受成型力

设计模座的时候要符合以下要求：

1.要有合理的厚度

2.模座的尺寸要与固定板的尺寸对应起来

3.模座上开的孔要能和螺纹孔一致

模座的材料采用45钢，硬度范围是230~270HBS。

13.合模导向与定位机构的设计

当注射模在工作的时候，如果开、合模的操作相独立的话，可以通过注射成型机的拉杆导向来完成，但是这样的话就不能确保注射模具能够正常工作，为了避免这一情况，在注射模上可以安装导向定位机构，它的作用有以下几点：

（1）定位作用：

在模具装配的时候，有时候会因为方位的问题而导致模具有一定的损坏，而且在模具闭合后，型腔的形状不能得到保证，而导向定位机构能够避免这些问题，除了这些，导向定位机构还能防止因为位置偏移导致的便携牙缸壁厚不均，而且在装配的时候，更加方便装配定位，使得模具调整更加简易；

（2）导向作用：

在进行动定合模的操作时，为了避免凸模、型芯和型腔发生冲击从而致使零件遭到损坏，可以先让导向机构与之接触，然后完成动定模闭合，

（3）侧压力的承受：

在材料注射进型腔之后，此时侧压力会顺势产生，可以由导向机构来承受这样的一个压力；

（4）保持运动平稳作用：

当脱模机构是用来生产比较大的模具的时候，导向机构可以保证脱模机构能够比较稳定的运行。

13.1导柱导向机构

导柱需要导套配合，这是由于便携牙缸的精度要求。

导柱和导套的固定孔的大小相同，所以在加工时，为保证位置的精度，可使用相同刀具。

引导柱引导套筒是一样的配合间隙H8/f8的或H7/H6，且间隙小于0.04毫米，模板中的领导职务是使用合理的过渡H7/M6或H7/R6。

导向柱的端部一般是锥形或半圆形，以便使立柱导轨引导的问题可以进入该孔中。

多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢（T8A、T10A）经淬火处理，硬度为50~55HRC[18]，这样导柱具的表面才会比较耐磨而且很硬，内芯也会不容易折断。

13.2导向孔、导套的结构及要求

在装配的时候，成圆角的导套前面及且内孔需保证一定锥度，这样可以便于装配。

当孔内有空气时，会产生反压力，在导柱进入的时候会遇到一定的阻力，而且合模时的噪音很大。

所以导柱孔应该被打通。

13.3导柱布置

根据模具的大小，四根等直径导柱的设计比较适合，在模具分型面的四周分布着四根导柱，这样就即保证了导柱和模具的距离，又保证了模具的高强度。

14.排气与引气系统

14.1排气系统的作用及气体来源

因为注射过程中本设计的便携牙缸存在气泡，疏松等一定的问题，所以必须得将型腔中的气体进行清出。

下面列出了几个大部分模具型腔中的气体形成原因：

（1）选择的系统自身存在的气体；

（2）当进行注射过程时所产生的温度降塑料中的水分蒸发出水蒸汽；

（3）塑料制件在高温下，经过受热等物理反应会挥发一定的气体；

（4）由于需要添加添加剂，故在加工过程中会存在化学反应，并随之产生气体；

14.2排气系统的设计要点

（1）注射速度需与排气系统的通畅，有序，排气速度等方面同步；

（2）在塑料流的末端应设一个排气槽来排气；

（3）从加工和修整，飞边容易脱模和去除的角度出发，排气系统也应放置在主分型面凹模一侧；

（4）为考虑安全性，应设在制件较厚的部位；

（5）为了避免积存冷料，最好将系统置于便于清理的地方；

（6）由于操作过程中高容易出现温熔体溅出伤人的事故，所以在排气方向的选择应尽量避开操作区；

（7）塑料流动性、注射压力以及温度与本系统的深度息息相关；

在本设计中，由于间隙的存在，所以在型芯和型腔之间不单独开设排气槽。

14.3引气装置

为了顺利脱模，在日常生产会有一个与排气系统的作用相反的装置，即引气装置。

制件成型后，由于在型腔内存在塑料，气体在一定时间会被排出，这样制件内孔表面容易与型芯间形成真空，会使脱模难以进行。

且由于便携牙缸的特性，其底部属于密封的壳型，因此在本设计中不需使用引气装置，而采用采用分型面排气，因为制件左右有滑块排气，上下有镶件排气，可以完成整个成型过程。

结论

本次设计中，当确定了塑件的塑件图之后，首先对其进行了加工工艺分析，之后确定了注塑模具，接着对模具的结果进行了重要部分的设计计算，最后在对注塑机的各项要求进行了校核，确定所选注塑机符合要求。

本次设计的结论是确定了塑料的成型特性及工艺参数、参数系统、脱膜机构、侧向抽芯机构、温度调节机构、成型零部件、模架、支承与连接零件、合膜导向与定位机构、排气与引气系统的设计，并进行了科学、合理的校验，最后采用注塑成型技术成功设计出了可方便携带的牙缸。

成功的进行便携牙缸设计，给了我很大的信心，毕设的过程，让我更好的将所学专业知识融会贯通到了一起，让我更熟练的将其运用到各项工业设计制造之中，但在设计的时候亦存在许多困难，无论是壁厚的计算，还是分型面的选择，亦或者是原则与原则间的冲突，这些都需要在日后的学习过程中不断的积累丰富自己，让自己更加的完美。

致谢

参考文献

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