塑料模具设计说明书.docx
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塑料模具设计说明书
目录
绪论-----------------------------------2
第1章对塑料成型模具设计的认识---------------3
1.1模具工业现状------------------------4
1.2发展模具的积极意义--------------------4
1.3我国的模具将呈现十大发展趋势------------5
第2章设计过程---------------------------7
2.1塑料成型制品的分析---------------------------7
2.2注射成型工艺的设计---------------------------8
2.3注射机的技术规范-----------------------------12
第3章模具的结构设计-------------------------------14
3.1注射机的锁模力-------------------------------14
3.2成型零件的设计-------------------------------16
第4章模具结构零件设计-----------------------------17
4.1导柱和导套----------------------------------17
4.2推杆、复位杆及拉料杆-------------------------17
4.3限位钉、垫块---------------------------------18
4.4定位圈与浇口套-------------------------------18
4.5模板-----------------------------------------18
4.6挡块、限位块---------------------------------18
参考资料-------------------------------19
体会与感受---------------------19
绪论
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,同时本身又是高新技术产业的重要领域,在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业”。
美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”;德国则认为是所有工业中的“关键工业”;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”,同时也是“整个工业发展的秘密”,是“进入富裕社会的原动力”。
日本模具产业年产值达到13000亿日元,远远超过日本机床总产值9000亿日元。
如今,世界模具工业的发展甚至已超过了新兴的电子工业。
我国国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求,预计到2005年,仅汽车行业将需要各种塑料制件36万吨;电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过1000万台;彩电的年产量已超过3000万台。
近年来,我国的模具工业一直以每年13%左右的增长速度快速发展。
据预测,我国模具行业在“十五”期间的增长速度将达到13%~15%。
模具钢的需求量也将以年12%的速度递增,全国年需求量约70万吨左右,而国产模具钢的品种只占现有国外模具钢品种的60%,每年进口模具钢约6万吨。
我国每年进口模具约占市场总量的20%左右,已超过10亿美元,其中塑料与橡胶模具占全部进口模具的50%以上;冲压模具占全部进口模具约40%。
目前,全世界模具的年产值约为650亿美元,我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位,仅次于日本和美国。
虽然近几年来,我国模具工业的技术水平已取得了很大的进步,但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。
例如,精密加工设备还很少,许多先进的技术如CAD/CAE/CAM技术的普及率还不高,特别是大型、精密、复杂和长寿命模具远远不能满足国民经济各行业的发展需要。
纵观发达国家对模具工业的认识与重视,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。
目前,我国模具工业的当务之急是加快技术进步,调整产品结构,增加高档模具的比重,质中求效益,提高模具的国产化程度,减少对进口模具的依赖。
现代模具技术的发展,在很大程度上依赖于模具标准化、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备,更重要的是生产技术的管理等。
21世纪模具行业的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的质量及生产效率,缩短设计及制造周期,降低生产成本,最大限度地提高模具行业的应变能力,满足用户需要。
可见,未来我国模具工业和技术的主要发展方向将是:
——大力普及、广泛应用CAD/CAE/CAM技术,逐步走向集成化。
现代模具设计制造不仅应强调信息的集成,更应该强调技术、人和管理的集成。
——提高大型、精密、复杂与长寿命模具的设计与制造技术,逐步减少模具的进口量,增加模具的出口量。
——在塑料注射成型模具中,积极应用热流道,推广气辅或水辅注射成型,以及高压注射成型技术,满足产品的成型需要。
——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,其大量应用可缩短模具设计制造周期,同时也显著提高模具的制造精度和使用性能,大大地提高模具质量。
我国模具商品化、标准化率均低于30%,而先进国家均高于70%,每年我们要从国外进口相当数量的模具标准件,其费用约占年模具进口额的3%~8%。
——发展快速制造成型和快速制造模具,即快速成型制造技术,迅速制造出产品的原型与模具,降低成本推向市场。
——积极研究与开发模具的抛光技术、设备与材料,满足特殊产品的需要。
——推广应用高速铣削、超精度加工和复杂加工技术与工艺,满足模具制造的需要。
——开发优质模具材料和先进的表面处理技术,提高模具的可靠性。
——研究和应用模具的高速测量技术、逆向工程与并行工程,最大限度地提高模具的开发效率与成功率。
在科技发展中,人是第一因素,因此我们要特别注重人才的培养,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。
在制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术,逐步走向网络化、智能化环境,实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。
第一章对塑料成型模具设计的认识
随着工业的发展,模具所占的地位越来越重要,尤其是塑料模具,其应用更加广泛,技术含量更高,我们每天都在享用这它带来的成果。
塑料制件在工业中的应用日趋普遍,这是由于他们具有一系列特殊优点所决定的。
塑料密度小,质量轻,大多数塑料密度在1.0-1.4之间,相当于钢材密度的0.11和铝材的0.5左右,即在同样的体积下,塑料制件要比金属制件轻得多,这就是以塑代钢的优点。
模具是工业生产中的重要工艺装备,模具工业是国民经济各部门的重要基础之一,塑料模是指用于成型塑料制件的模具,它是型腔的一种类型。
模具设计水平的高低,加工设备的好坏,制造力量的强弱,模具质量的优劣,直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代,影响着产品的质量和经济效益的提高。
5模具工业现状
由于历史原因形成的封闭式、“大而全”的企业特征,我国大部分企业均设有模具车间,处于本厂的配套地位,自70年代末才有了模具工业化和生产专业化这个概念。
模具工业主要生产能力分散在各部门主要产品厂内的工模具车间,所生产的模具基本自产自用。
据粗略估计,产品厂的模具生产能力占全国模具生产能力的75%,他们的装备水平较好,技术力量较强,生产潜力较大,但主要为本厂产品服务,与市场联系较少,经营机制不灵活,不能发挥人力物力的潜力。
模具专业厂全国只有二百家左右,商品模具只占总数的20%左右,模具标准件的商品率也不到20%。
由于受旧管理体制的影响较深,缺乏统筹规划和组织协调,存在着“中而全”,“小而全”的结构缺陷,生产效率不高,经济效益较差。
一、发展模具的积极意义
中国经济的持续高速发展,为模具工业的发展提供了广阔的空间。
模具行业在今后的发展中,首先要更加注意其产品结构的战略性调整,使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。
我们的模具行业要紧紧地跟着市场的需求来发展。
没有产品的需求、产品的更新换代,就没有模具行业的技术进步,也就没有模具产品的上规模、上档次。
如汽车生产中90%以上的零部件,都要依靠模具成形,在珠三角和长三角,为汽车行业配套的模具产值增长达40%左右。
其次,要积极推进中西部地区模具产业的发展,努力缩小发达地区和不发达地区的差距。
中西部很多地区已经意识到模具产业的发展对制造业的重要作用。
如陕西、四川、河北等模具生产企业的生产规模、技术水平都有了很大的发展。
第三,要积极推进模具企业特别是国有企业的体制创新,转换经营机制,大力发展混合所有制经济,明晰产权和完善法人治理结构。
充分发掘企业发展的内在动力。
要积极推进中、西部工业基础较好地区的制造业大中型企业主辅分离,使其模具车间、分厂在不太长的时间里,采用多种有效实现形式,转换机制,大力发展产权明晰、独立自主经营,适应市场运作和模具生产快速反应的现代专业模具企业,培养能代表行业水平的“龙头”企业,带动地区产业链的发展。
二、我国的模具将呈现十大发展趋势
一是模具日趋大型化。
这是由于用模具成型的零件日渐大型化和高生产效率要求发展的“一模多腔”所造成的。
二是模具的精度将越来越高。
10年前精密模具的精度一般为5微米,现在已达到2-3微米,不久1微米精度的模具将上市。
这要求超精加工。
三是多功能复合模具将进一部发展。
新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,对钢材的性能也要求越来越高。
四是热流道模具在塑料模具中的比重也将逐渐提高。
由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节约制作的原材料,因此热流道技术的应用在国外发展很快,许多塑料模具厂所生产的塑料模具一半以上采用了热流道技术,有的厂家使用率达到80%以上,效果十分明显。
热流道模具在我国也已生产,有些企业使用率上升到20%—30%。
五是随着塑料成型工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具将随之发展。
这类模具要求刚性好,耐高压,特别是精密模具的型腔应淬火,浇口密封性好,模温能准确控制,所以对模具钢的性能要求很强。
六是标准件的应用将日益广泛。
模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期,且还能提高模具的质量和降低模具制造成本。
因此,模具标准件的应用在“十五”期间必将得到较大的发展。
第2章设计过程
塑料模具分类的方法很多,按照塑料制作的成型方法不同可分为以下几类:
注射模,压缩模,挤出模,气动成型模
本次设计主要是注射模,又叫注塑模,注射成型是根据金属压铸成型原理发展起来的,首先将粒状或粉末状的塑料原料加入到注射机的料筒中,经过加热熔融成粘流态,然后在柱塞或螺杆的推动下,以一定的流速通过料筒前端的喷嘴和模具的浇注系统,注射入闭合的模具型腔中,经过一定的时间后,模具在模内硬化成型,近几年来,热固性塑料注射成型的应用也在逐渐增加。
塑料制件主要是靠成型模具获得的,而它的质量是靠模具的正确结构和模具成型零件的正确形状,精确尺寸及较低的表面粗糙度来保证的。
由于塑料成型工艺的飞速发展,模具的结构也日益趋于多功能和复杂化,这对模具的设计工作提出了更高的要求。
虽然模具制作的质量与许多因素有关,但合格的塑料制作首先取决于模具的设计与制造的质量,其次取决与合理的成型工艺。
塑料成型加工技术发展很快,塑料模具的各种结构也在不断的创新,我们在学习成型的同时,还应注意了解塑料模具的新技术、新工艺和新材料的发展动态,学习和掌握新知识,为振兴我国的塑料成型加工技术做出贡献。
一、塑料成型制品的分析
1、制品的设计要求
本次设计制品的用途是塑料瓶