调料盒注塑成型工艺及模具设计及仿真建模.docx

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调料盒注塑成型工艺及模具设计及仿真建模

本科毕业设计

题目：

200×90×55调料盒塑料成型工艺及模具设计

专业：

班级：

学生姓名：

指导教师：

论文提交日期：

2016年5月28日

论文答辩日期：

2016年6月6日

摘要

本次设计主要研究的是调料盒，在调料盒的塑料成型工艺跟模具方面进行设计。

首先对塑件材料ABS，塑料件的尺寸精度，使用性能，表面质量，结构进行分析，然后利用CAD及PROE等软件对塑件的体积，重量，模具所需的塑料溶体注射量，锁模力等进行精确计算，随后可以暂定模具生产所需要的设备的选择，制定塑料成型工艺卡。

重点在于注射模设计，首先分析可注塑性，对塑件表面质量不可忽视，表面不允许出现明显的接痕，和气泡伤疤，可以利用软件对注塑件可能出现的接痕和气泡进行分析。

然后是可制造性，确定型腔数目，模具类型，模具主要结构，在模具主要结构设计中包括型腔布局，浇口的选择，型面设计，浇注系统设计，排气系统设计，导向机构设计，限位拉杆设计，随后可以确定模具的主要结构。

然后选择模架，校准开模行程，计算推出距离，确定推出方式，设计侧抽芯机构，冷却系统，随之可以确定模具的总体结构。

分析模具结构功能，其中包括型腔结构，型芯结构，型芯镶件结构，模具导向复位结构。

计算成型零件工作尺寸，包括型芯尺寸，型腔尺寸。

最后是模具的安装及试模，利用CAD绘制模具安装结构图。

模具的具体工作过程是开模时，注塑机开、合模系统带动定模座板以后的部分后移，首先由橡胶、尼龙拉模扣的作用在水口板及定模板之间移动一段距离，把浇口里面的凝料拉断，拉杆端部的及动模座板接触，在带动水口板移动，把主流道里面的凝料拉出来，然后在定模部分的辅助分型面之间自行脱落或由人工取出，完成第一次分型。

动模部分一起后移的同时斜滑块在弹簧给的弹力作用下带动侧型芯开始侧抽芯，动模继续后离，斜滑块也继续在弹簧的作用下完成侧抽芯，主分型面分型。

因塑件包紧在型芯镶件上，随动模部分继续后移直至推出机构开始工作，注塑机的推杆在推出机构的作用下将塑件从型芯上推出，塑件在动模分型面之间自行脱落，完成第二次分型，即开模过程。

合模时，模具在注射机推杆的作用下，由推杆推动推板在推动复位杆进行复位和导柱导套的定向作用，同时斜滑块在斜楔的作用下向里运动，压缩弹簧，完成合模过程。

随后可以进行模具的安装试模，试模前需要一些检验模具闭合高度等的准备工作，然后可以进行模具安装调试，试模，检验完成整个模具设计。

因为模具在现代生活中越来越高的使用率，设计模具的长寿命，合理性，模具成本的缩减就显得尤为重要，本次设计中就针对这几点进行了主要设计并取得了理想的预期效果，这次设计使我对现在国内模具发展生产状况有了一定的了解，在模具的合理设计方面有了一定的经验。

关键词：

注塑模；调料盒；长寿命

Abstract

Thedesignofthemainresearchisthecondimentbox,intheboxofplasticmoldingprocessandmolddesign.FirstplasticmaterialofABS,thedimensionalprecisionofplasticparts,performance,surfacequality,structureanalysis,anduseCADandproesoftwareontheplasticpartsofthevolume,weight,plasticmoldwiththerequiredsolutioninjectionquantity,clampingforceetc.foraccuratecalculation,thencantemporarilyfixingmoldproductionequipmentandthedevelopmentofplasticinjectionmoldingprocesscard.Focusingonthedesignoftheinjectionmold.Firstly,itanalyzestheinjectionmolding,andsurfacequalityofplasticpartscannotbeignored,thesurfacedoesnotallowappearobviousmarks,andthebubblescar,youcanusethesoftwareofinjectionmoldedpartsmayoccuraftermarkandbubbleswereanalyzed.Themainstructureandmanufacturability,determinethenumberofcavity,thetypesofmold,diestructureandinthedesignofthemainstructureofthemoldincludingcavitylayout,thechoiceofgate,surfacedesign,gatingsystemdesign,exhaustsystemdesign,thedesignofsteeringmechanism,limitingpullroddesign,thenyoucandeterminethemold.Thenselectthemoldbase,calibrationmouldopeningstrokecalculationlaunchdistancetodeterminethelaunchmode,designofsidecorepullingmechanism,coolingsystem,withtheattendantcandeterminetheoverallstructureofthemold.Analysisofmoldstructurefunction,includingthecavitystructure,corestructure,coreinsertstructure,moldguideresetstructure.Calculatetheworkingdimensionsofthemoldingparts,includingthecoresize,thesizeofthecavity.Finally,themoldinstallationandtestmode,theuseofCADdrawingdieinstallationstructure.Specificworkingprocessofmoldisamold,injectionmoldingmachine,syntheticsimulationsystemdrivesthefixedmouldseatplatepartaftertheshift,firstbythedieofrubberandnylonbuckle

betweenthenozzleplateandthefixedtemplatemovingatadistance,topulloffthegateinsidetheaggregates,tierodendwithamovablemouldseatplatecontact,indrivingthemovementofthenozzleplate,themainchannelinsidethecondensateisexpectedtopullout,andthenthefixedmouldpartassistedbysurfacebetweenoffontheirownorbymanualremoval,completedthefirsttimetyping.Movingmouldparttogetheraftertheshiftandangleslideblockinthespringtotheactionoftheelasticforceofthedrivesidecorebegantosidecorepullingandmovingdiecontinuesaftermovingacertaindistance,slantingslidealsocontinuetoundertheactionofthespringtocompletesidecorepulling,themainsubsurfacetype.Accordingtotheplasticpackagetightlyonthecoreinsert.Withthemovingmouldparttoshiftuntillaunchmechanismbegantowork,thepushrodoftheinjectionmoldingmachineintheagencylaunchedtheplasticpartsfromthecorelaunch,plasticpartsinthemovingmoldsurfacebetweenoffontheirown,tocompletethesecondtype,namelytheopeningprocess.Whenthemold,moldininjectionmoldingmachinesofthepushrod,bythepushrod,thepushboardinpromotingtheresetroddirectionalfunctionofresetandguidepinguidesleeve,alsoslantingslideinundertheactionofthewedgetomove,compressionspring,tocompletethemoldprocess.Thencancarryonthemoldinstallationtestmold,beforethetestmoldneedssometotestthemoldclosingheightandsoonthepreparationwork,thenmaycarryonthemoldinstallationdebugging,thetestmold,thetestcompletestheentiremolddesign.Moldproductsareprecisionmachinery,itmainlyconsistsofmechanicalpartsandbodies，suchasformingworkingparts,partsorientation,positioningparts,supportingparts,positioningcomponentsandfeedmechanism,core-pullingmechanism,introducedinstitutions.Moldandthecorrespondingformingequipment（suchaspunching,plasticinjectionmachine,die-castingmachine,etc.）supportingtheuseof,maydirectlyalter

theshapeofmetalornon-metallicmaterials,size,relativepositionandperformance,shapingtheworkpieceforqualified.Moldmanufacturingmolddesignisthebasisforrationaldesignoftherightmoldtoensurecorrect;moldmanufacturingtechnologytoimprovethemoldquality,servicelife,accuracyandshortenthemanufacturingcycleisofgreatsignificancemold;moldquality,servicelife,manufacturingprecisionandthepassingratedependslargelyonthemanufactureofmoldmaterialsandheattreatment;moldcostsdirectlyrelatedtotheworkpiece,thecostandeconomicefficiencyofenterprisesmold;determinetheaccuracyofthediecomponentspartsprecision;dieslifeexpectancyandthemoldmaterialsandheattreatment,moldstructureandtheproductionofmaterialsprocessing,andmanyotherfactors;andmolddiedesignandmanufacturinganduseofmoldperformanceandsafety;andmolddiedesignandmanufacturingstandardsarethebasisofthesame,largescale,specializedproductionmoldisaveryimportantroleinstandardizationofthelevelofmoldisasignofmoldlevelofindustrialdevelopment.Theuseofcaxafordesignanddrawing,caxatoolforcomputeraideddrawing,isaprofessionalmechanicalsurfacemappingsoftware,hasastrongimageprocessingfunctions.Becausethemoldinthemodernlifemoreandmorehighusingrate,longlifeofthemolddesign,rationality,toolingcostreductionisparticularlyimportant,thisdesignisaimingatthesepointsweremainlydesignandachievedthedesiredresults,thisdesignmakesmenowdieinthedomesticdevelopmentsituationofproductionhaveacertainunderstanding,intherationaldesignofthemoldwithsomeexperience.

Keywords:

plasticinjectionmould;thecondimentbox;longlife

引言

在开展模具具体设计之前，先对塑料模具工业进行详尽了解，这也就使我对自己课题的意义有所了解。

首先要对模具有一个整体的认识。

模具作为工业基础，模具的

质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上也占有着重要的地位，对经济发展起着不可以忽视的作用。

模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。

现如今，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和。

塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。

用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致。

我国，很多人已经认识到模具在制造中的重要基础地位，成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。

我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。

我国模具工业起步晚，及工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业政策和及之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。

从总体上看，自产自用占主导地位,国内模具生产仍供不应求，特别是精密、大型、复杂、长寿命模具，仍主要依赖进口。

因此，近年来我国模具发展的重点放在精密、大型、复杂、长寿命模具上，并取得了可喜的成绩，模具进口逐渐下降，模具技术和水平也有长足的进步。

我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后许多，纵观发达国家对模具工业的认识及重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。

模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。

因此，模具是国家重点鼓励及支持发展的技术和产品。

提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。

模具标准件是模具基础，因此我们要特别注重对知识的更新及学习，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。

在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展，技术含量不断提高，CAD是当代计算机应用的一个重要领域，广泛应用于图纸绘画设计及模型建立。

第一章塑件材料选择性能

1.1ABS材料分析

ABS材料是丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物。

丙烯晴使ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性。

ABS属于热塑性塑料，外观为粒状或粉状,呈微黄色,不透明但成型的塑件具有较好的光泽。

ABS无毒，无味。

密度1.02～1.05g/cm3成型温度范围（180℃--240℃）,成型时有较好的流动性。

ABS材料具有较高的抗冲击强度，抗寒性；有良好的的机械强度和一定的耐磨性，耐油性，化学稳定性和电气性能。

ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，且易着色。

ABS几乎不受酸、碱、盐、及水和无机化盐的影响，溶于酮、醛、酯、氯代烃中，不溶于大部份醇类及烃类溶剂，但及烃长期接触会软化溶胀。

ABS塑料表面不可接触受冰醋酸，植物油等化学药品，否则会引起应力开裂。

此外，ABS的缺点是耐热性不高，低介电强度，低拉伸率，热变形温度为93℃，脆化温度为-27℃,使用的温度范围为-40℃～100℃，而且ABS的耐气候性也差，紫外线作用下容易氧化降解，从而会导致制件变硬发脆。

1.2塑料成型工艺性能分析

塑料成型工艺特性是塑料在成型加工过程中会有一定的特有性质，下面，对注塑材料ABS工艺特性进行分析：

1.2.1收缩性

一般对于大型模具的收缩率计算，我们采用实际收缩率进行计算：

SS=a-b/b×100%，对我所设计的零件属于小型的模具，所以采用SJ=c-b/b×%由于本次毕业设条件的原因，没有办法自己去测量出：

cb值。

于是我们通过查找资料《塑料成型工艺及模具设计》附录B常用塑料的收缩率，可得：

ABS塑料成型收缩率为：

0.003-0.008，由于塑件的结构，模具的结构，成型工艺条件等都会影响塑料的收缩率变化。

我们取一个相对平均值：

0.005。

1.2.2流动性

塑料的流动性差，就不容易充满开腔，易产生缺料或熔接痕等缺陷。

但流动性太好，又会在成型时主生严重的飞边。

ABS材料属于热塑性塑料，分子成线型，具有良好的流动性。

其次：

料温，压力，模具结构都会影响塑料的流动及充模能力。

1.2.3热敏感性

热敏性塑料在成型过程中很容易在不太高的温度下发生热分解、热降解，从而影响到塑件的性能，色泽和表面质量等，而且，塑料熔体发生热分解或热降解时，释放的挥发性气体，这些气体一般具有腐蚀性，或有毒，对人，还是模具都会造成一定的影响。

ABS塑料成型温度为210℃-250℃，经查中国人力资源专家网提供的材料编经验值得，到达260℃变色，于料温达到280℃时，塑料出现分解。

于是注塑成型是，一般取210℃-250℃。

综上所述：

ABS收缩比较大，成型收缩后，对型芯具有比较大的包裹力，为方便塑件顺利脱模，应将脱模斜度设计为较大值：

型腔40′～1°40′型芯30′～１°

表1-1ABS材料性能、工艺参数表

密度

1.05

拉伸强度

33-49

收缩率

熔点

热变形温度

（45N/cm2）

模具温度

喷嘴温度

中段温度

后段温度

干燥温度

注射压力

塑化形式

干燥时间

背压压力

注射时间

0.003-0.008

130-160

65-98℃

25-70℃

180-190℃

210-230℃

200-220℃

80-90℃

70-100Mpa

螺杆式柱塞式

2H

3-20Mpa

3-5s

拉伸弹性模量

弯曲强度

弯曲弹性模量

压缩强度

缺口冲击强度

硬度

外观

吸水率

特点

保压压力

比重

保压时间

1.8

80

1.4

18-39

11-20

R62-86

微黄色或白色不透明

0.05-0.5

耐热、表面硬度高，尺寸稳定、耐化学、易成型加工、可渡烙

30-80Mpa

1.05

10-30s

ABS溶融时具有良好的流动性；较低的热敏性；属于吸湿性塑料。

于是在成型是需要控制好，成型温度，压力，注射前的干燥处理等。

第二章塑料件的结构工艺

2.1塑料件的尺寸精度分析

按塑件的尺寸MT精度要求未标注公差为自由，按ABS材料模塑件公差等级（GB/T14486-1993）选取一般精度要求MT3。

其主要尺寸公差如下（单位均为mm）

塑料零件的外形尺寸:

185.4+0-0.92，200+0-0.92，90+0-0.38，47+0-0.36,55+0-0.40,8+0-0.16,4+0-0.14,1.5+0-0.12,

44.18+0-0.36,45.68+0-0.36,48.5+0