塑料湿润水盒结构及其成型模具设计毕业设计说明书论文.docx

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塑料湿润水盒结构及其成型模具设计毕业设计说明书论文

本科毕业设计

塑料湿润水盒结构及其成型模具设计

Thestructureofplasticwetwaterboxanditsmoldingtooldesign

目录

引言...............................................................6

第一章绪论 ....................................................7 

1.1塑料注射模具的现状及发展趋势 .................................8

1.2选题的依据和意义 ..........................................8 

1.3毕业设计内容概述.............................................8 

第二章总体方案设计及论证...............................9  

2.1模具结构形式的选择.........................................9  

2.1.1方案比较................................................9  

2.1.2经济可行性分析.............................................9

2.1.3环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素对方案影响...............10

2.2产品原料选用..................................................10

2.2.1方案比较.................................................10

2.2.2经济可行性分析.............................................10

2.2.3环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素对方案影响...............10

2.3注塑机型号的选择..............................................10

2.3.1经济可行性分析.............................................10

2.3.2环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素对方案影响...........11

第三章塑料湿润水盒制件分析.................................11 

3.1塑料水盒的模具设计流程......................................11 

3.2塑件分析 ..................................................11

 3.2.1产品原料工艺性能及工艺参数.................................11

3.2.2脱模斜度的确定.............................................12

3.2.3圆角的确定.................................................12

3.3塑料水盒的三维图..............................................12

第四章塑料湿润水盒注塑模设计

4.1制件成型位置及分型面选择......................................12

4.2模具主要零件的结构设计......................................12

4.2.1凹模尺寸计算............................................13

4.2.2型芯尺寸计算............................................14 

4.3浇注系统设计..................................................16

4.3.1主流道.....................................................16

4.3.2分流道.....................................................17

4.3.3浇口.......................................................17

4.4脱模机构设计.................................................17

4.5导向机构设计..................................................18

4.6模架的确定....................................................19

4.7冷却系统的设计................................................20

4.7.1冷却装置的基本结构形式.....................................20

4.7.2冷却装置设计分析...........................................20

4.7.3冷却装置的理论计算.........................................20

第五章注射机的校核 ..........................................22 

5.1注射压力的校核..............................................22 

5.2锁模力的校核................................................22 

5.3安装部分相关尺寸的校核 ...................................22 

5.4模具外形尺寸校核............................................23 

5.5模具厚度校核................................................23 

5.6模具安装尺寸校核 ..........................................23 

5.7 开模行程校核...............................................23 

结论.............................................................24

致谢.............................................................25 

参考文献.........................................................26 

塑料湿润水盒结构及其成型模具设计

专业班级：

模具1101学生姓名：

齐聪聪

指导教师：

周建忠职称：

教授

摘要 :

塑料无处不在,当今世界塑料模具有很大的发展，特别是在注塑模具上。

因此，研究了解塑胶制品的注塑模具生产工艺对提高产品质量有很大的意义。

    本课题主要是针对塑料水盒的模具设计，通过分析比较，最终设计塑料部件注塑模具的过程。

在设计产品结构的过程中，从具体结构的主体，到该模具制造系统的选择，成形模具的结构，喷射系统，冷却系统，注塑机和相关参数检查的，均有详细的设计，同时拟定了模具工艺。

整个设计过程表明，模具可实现此塑件塑性加工的需要。

本设计的主要任务是根据题目湿润水盒塑料盒模具设计，设计一对塑料水盒的注塑模具，对产量的提高做出贡献。

通过这样的设计，让我注塑模具有了更深的理解，并指出一些问题，认识模具结构及工作原理的设计细节；通过UG学习可以构建简单的零件库，从而有效地提高工作效率；通过绘制装配图、零件图，CAD能力进一步深化加深了对模具的各个部分的理解。

关键字:

塑料模具，注射机，型腔，浇注系统

Thestructureofplasticwetwaterboxanditsmoldingtooldesign

Abstract:

Plastic is everywhere in the world today with , Therefore has great development prospects of plastic , especially in Injection Molding ,so the study of plastic injection molds for understanding the production process and improve the quality of products have great significance.

Thisthesisismainlytodesignamoldforplasticswetwaterboxthroughtheplasticpartsforprocessanalysisandcomparison,thefinaldesignofapairofinjectionmold. Thistopicembarksfromtheproductstructure,processandtheconcretemoldstructure,gatingsystemonmold,moldformingpartofthestructure,topofthesystems,coolingsystems,injectionmoldingmachineandrelatedparametersofthecheck,therearedetaileddesign,whileandsimplepreparationofthemoldprocess. Throughthewholedesignprocess,itisindicatedthatthemoldcanreachthemachiningprocesswhichtheplasticpartsrequire..Accordingtothemaintaskofthesubjectdesignisthedesignofplasticwettedwaterboxdie,thatistodesignainjectionmoldtoproducewaterboxofplasticparts,toachieveautomationtoimproveproduction.

Through the design, injection mold can have a deeper understanding of the design notes that some of the details to understand the structure and working principle of mold.Through learning PROGRAM, you can create a simpler components parts store, and effective improve efficiency; through painting assembly drawing, part drawings, and further deepen the CAD system proficiency, a better understanding of the various parts of mold. 

Key Words:

 Plastic Mold, Injection Machine, Mold Cavity, Pouring System 

引言

模具在汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业生产中扮演着重要工艺装备的角色，模具工业是国民经济的基础工业。

没有模具，就没有高质量的产品。

模具所加工零件的优点有很多，如生产率高、质量好、节约材料、成本低等。

因此已经成为现代工业生产的重要手段和工艺发展方向。

因此，模具技术，特别是制造精密、复杂、大型模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。

根据国际协会报表制作来看，在这个阶段里，工业零件预先粗加工、随后精加工的50％和75％都是由模具成型完成。

目前，美国，日本，德国和其他工业化国家拥有超过机床产值的模具业产值；台湾的模具行业也超过了35％的年增长速度；中国大陆近年来在模具行业上也稳步推进，快速发展，塑料模具设计与制造特别是在发展水平上具有不小的进步。

注塑成型是塑料工业中最普遍采用的方法。

该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，注塑成型加工产量高，适用于多种原料，能够成批、连续到生产，并且具有固定的尺寸，可以实现自动化、高速化，因此具有极高的经济效益。

注塑模具作为一个在注塑成型工艺中保证质量，准确度，制造周期时间和注塑工艺和效率的生产水平的主要工具，对产品的质量，产量，成本和产品的更新换代产品有着很直接的影响，他也决定了企业在市场竞争的根本利益。

模具制造成本高，技术强，以计算机辅助设计和计算机辅助加工技术的发展从根本上改变模具的面可靠地确保所需的模具的精度和质量。

此外，在通用标准模具标准件作为特殊定制部件而普遍遍及的情况下，显著缩短了模具制造的周期，塑料模具设计水平已进入一个新的阶段。

第一章绪论

1.1 模具发展现状及发展趋势 

1.1.1国内外注塑模具的发展现状 

中国通过引进其他国家先进技术和加工设备，塑料模具制造水平比十年前起码前进了一大步在近几年，但由于自身底子不足，对引进技术的吸收，消化跟不上，而发展也很不平衡，因此，中国的塑料模具的总体水平与世界先进技术还有一定差距。

塑料模具可分为三类，即注塑模具，吹塑模具和挤压模具。

中国现在的制造水平里，最高的是注塑，吹塑最低，因为有些吹瓶模具，在形状和质量不能满足出口要求的条款。

目前，国内生产的精密塑胶模具及其它小模数塑胶齿轮模具已达到国外同类产品的水平。

在齿轮模具设计上采用最新的设计软件，修正由于压缩成形齿形误差，达到标准渐开线的设计要求。

显示管隔离注塑，高效多色彩的纯平彩电模压塑料注塑等精密、复杂、型模具的设计和制造水平已达到或接近国际水平。

采用三维CAD设计、计算机模拟注塑、抽芯的新型精密制造水平脱模机构的设计对复杂模具增长起到了很大的作用。

设计和制造的20吨以上大型塑料模具已达到相当高的水平。

34英寸彩电塑壳和48英寸背投电视机壳模具，汽车保险杠和仪表盘的注塑模等大型模具，国内都已可生产。

国内最大的塑料模具已达50吨。

虽然在这十多年中注塑模具工业取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。

精密加工设备模具加工设备的比重还比较低，CAD/ CAE/ CAM普及率不高，许多先进的模具技术不够广泛运用等特点。

大型，精密，复杂，长寿命死从技术上讲尤其存在显著的差距，这些类型的模具产能已不能满足国内需求，因此需要大量从国外进口。

国外注塑模具制造行业的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。

追求的目标是提高产品质量及生产效率。

国外发达国家模具标准化程度达到70％-80％，实现部分资源共享，大大缩短设计周期及制造周期，降低生产成本．最大限度地提高模具制造业的应变能力 满足用户需求。

模具企业在技术专业化，生产的模具管理方面，有越来越多的使用设计为龙头，按照专业化生产工艺方法处理，以降低模具全面的技术工人数，并强调专业化。

国外注塑成型技术在也向多工位、高效率、自动化、连续化、低成本方向发展。

因此，模具向高精度复杂、多功能的方向发展。

例如：

组合模、即钣金和注塑一体注塑铰链一体注塑、活动周转箱一体注塑；多色注塑等；向高效率、高自动化和节约能源，降低成本的方向发展。

例如：

叠模的大量制造和应用，水路设计的复杂化、装夹的自动化、取件全部自动化。

1.1.2国内外注塑模具的发展趋向 

由于塑料模具行业各个方面存在的快速发展，使中国的塑料模具的未来发展将大于模具行业的整体增长速度。

塑料模具生产企业同时走向规模化发展和现代化发展的时候，“小而专”，“小而精”仍然是一个必然的趋势。

从技术上讲，为了满足用户对模具制造“交货期短”，“精度高”，“优良的品质”和“低价格”的规定，下列趋势更加明显。

展望中国的塑料模具的未来，我认为应该开始提高技术水平，一方面是专业模具厂技术的的发展，进一步增强类模具的设计和制造水平;；要不断采用新技术，另一方面，以新工艺来提高模具产品的技术含量。

为了提高中国的模具技术水平，我们必须加强在以下方面作出努力：

1.开发精密、大型、复杂、长寿命的模具，实现模具国产化； 

1.加速模具标准化、专业化、商品化生产； 

2.大力发展CAD／CAM／CAE、RPM等先进模具设计和制造技术； 

4.加大人才培养的力度，使他们尽快掌握模具设计和制造中的先进技术。

1.2 选题的依据和意义 

毕业设计作为大学生活的最后一环，设计水平既代表着我的大学学习质量，又表现出我在模具设计与制造专业的潜力，它是大学知识的综合运用，是大学实践的真实检验。

此次毕业设计的题目是根据对生活中常见的电热油汀的的调研内容定的，在原模件的基础上给合创新，设计电热油汀的加湿盒塑料模具。

塑料模具的分类很多，按照塑料制件的不同可分为：

注射模、压缩模、压注模、挤出模、气动成型模等。

注塑模具又称注塑成型，是热塑性塑料制品生产的一种重要的方法。

除少数塑料制品外，几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型方法生产塑料制品。

注塑模具不仅用于热塑性塑料的成型，而且成功用于热固性塑料的成型。

模具以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。

模具的制造精度越高，制造成本越高，因此应延长模具的使用寿命，尽量缩短模具的制造周期，来降低生产成本。

 塑料制品以其密度小、质量轻的优点在工业中的应用日益普遍，大有“以塑代钢”的趋势。

塑料模具可以满足塑料的加工工艺要求和使用要求，可以很好的降低塑料制品的生产成本。

塑料的质量要靠模具的正确结构和模具成型零件的正确形状，精确尺寸几较低的表面粗糙度来保证。

因注射模成型的广泛适用，正是我这个设计的根本出发点。

1.3 毕业设计内容概述 

毕业设计课题确定为塑料湿润水盒结构及其成型模具设计。

本次设计利用计算机辅助设计注射模具，所需解决的主要问题有：

1、塑件成型工艺性（原材料的结构和尺寸）分析；2、塑件注射工艺参数的确定；3.模具结构设计。

第二章总体方案设计及论证

2.1模具结构形式的选择

分析塑料水盒的结构，由于其结构较为简单，可以直接分模，为保证其表面质量，采用直浇口浇注。

为满足产品所需表面质量，开模时模具在弹簧作用下，直浇口分开。

注塑模分定模和动模两大部分。

定模不动，动模安装在注塑机的移动模板上。

通常的注塑模有以下几种结构形式：

1）单分型面注塑模； 

2）带有活动镶块的注塑模； 

3）双分型面注塑模； 

4）侧向分型抽芯注塑模。

2.1.1方案比较 

单分型面注塑模又称二板式模具，是注塑模中最简单、最常用的一类，由于本设计里塑料水盒模具的结构特点和注射要求，可看出单分型面注塑模符合要求；带有活动镶块的注塑模则是适用于带有侧孔或螺纹孔的塑件，需要在模具上设有活动的型芯或螺纹型芯或对拼组合式模等；双分型面注塑模与单分型面注塑模相比是在动模与定模板之间增加一块可移动的中间板；侧向分型抽芯注塑模是对于有侧孔或侧凹时，在模具内可设置出斜滑块或斜导柱等组成侧向分型抽芯机构，可使侧芯作横向移动[3]。

因此，塑料湿润水盒的模具结构形式确定为单分型面注塑模。

2.1.2经济可行性分析

对于单分型面注塑模它的结构简单，易于加工装配，这样可以节省生产制造的投入，并且有利于分型和提高工作效率，这就使得厂家的利润最大化。

由于水盒模具的结构特点和注射要求，可看出单分型面注塑模符合要求。

带有活动镶块的注塑模需要在模具上设有活动的型芯或螺纹型芯或对拼组合式模等镶块。

然而塑料水盒的结构并不需要，这无疑给模具增加了制造的投入，使得制造周期变长，减少产出产能比。

双分型面注塑模特点是：

模具有两个或两个以上的分型面，适用于点浇口进料的模具。

它可在塑件中心部位设置点浇口，但制造成本较高。

塑料水盒模具的结构较简单，不需要双分型面。

侧向分型抽芯注塑模模具广泛应用于有侧孔或侧凹的塑件的大批量生产中，但是因为水盒的结构决定了其不需要如此复杂的模具，这样显然是给生产带来不必要的投入。

结合以上论述和设计要求选择结构简单的单分型面注塑模作为产品的注塑模的结构，节约了成本，提高了生产效率，是最经济的选择。

2.1.3环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素对方案影响

单分型面注塑模结构简单，操作方便，生产过程中安全可靠。

2.2产品原料选用

常用的成型塑料分为热塑性塑料与热固性塑料。

热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、ABS、尼龙等；热固性塑料有有机硅塑料、氨基塑料、环氧塑料等。

2.2.1方案比较

热固性塑料由不相互交织在一起的长链分子组成，在受热时发生软化或融化，可塑制成一定的形状，冷却后变硬。

在受热到一定程度后又重新软化，冷却后又变硬，这种过程理论上能够进行多次；

热固性塑料呈链状结构有交叉的聚合物，在受热时也发生软化，可以塑造成一定的形状，但收到一定程度或加入少量固化剂后就硬化定型，再加热也不会软化和改变形状。

由于塑料水盒的可模塑性要求较高，成型性能要求高，因此，选择制件材料为热塑性塑料ABS。

2.2.2经济可行性分析

热塑性塑料的加工适应性随着温度的升高而显著提高，这为加工过程带来便宜，但热固性塑料由于其不易变形导致其加工困难，给模具带来成本增加；热塑性塑料的流动性较热固性塑料也有很大优势。

因此，由上述可知，热塑性塑料ABS由于其便于加工性且价格低廉适用于本次设计的选择。

2.2.3环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素对方案影响

聚合物成型时在高温、氧气、应力、水分及微生物等作用下会发生分解反应。

降解严重时聚合物碳化发黑，产生大量的分解物质，对工作室环境产生严重的侵害，甚至对人员的健康也造成影响。

ABS由于其热、氧稳定性较好，抗降解能力较高，使得其在选用中体现出优势。

2.3注塑机型号的选择

产品盒体质量为92.39g，盒盖质量为26.21g,所取材料ABS（其密度为1.05 g/cm3），所以其盒体体积V=90.58cm3，盒盖的体积V=25.70cm3.由选用原则可知，注塑机的实际注塑量不应超过注射机的额定注射量的80%，所以额定体积应为113.22cm3和32.14cm3，既所选用的注射机的额定注射量应大于113.22cm3和32.14cm3。

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