旋钮塑料模具设计毕业设计.docx

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旋钮塑料模具设计毕业设计

摘要

本次设计要对塑件旋钮进行工艺分析和模具设计，首先介绍了立项背景与设计主要技术条件及参数，然后介绍了设计的整体思路。

第三章成型旋钮注塑模具设计是本次设计的重点，在这章里先对塑件进行了模流分析，各方面分析结果表示设计方案是可行的，然后对整套模具进行了全面的设计，最后对注射机的有关参数进行了校核，各个参数均能满足要求。

根据塑件结构特点，模具采用双分型面注塑模，一模四腔，弹簧弹出侧型芯，顶杆顶出塑件，能够满足实际中大批量生产，有很高的生产效率。

关键词：

旋钮注塑模具模流分析一模四腔双分型面侧抽芯

Abstract

Thisdesignwillanalyzetheprocessandwilldesigninjectionmoldfortheplasticknob.Inthispaper,itintroducethebackgroundofsettinguptheprojectandmainengineeringfactorsandparametersfirstly,andthenitintroducethewholeidea.Thethirdsectionwhichisaboutthedesigninginjectionmoldfortheknobisthekeyofthispaper,inthissection,firstly,itanalyzetheknobbyusingmoldflowandalltheresultshowthatthedesignisreasonable;secondlydesignallpartsoftheinjectionmold;atlast,checktheparametersabouttheinjectionmachine,andallparameterscouldmeettherequire.

Accordingtothetraitoftheknob,theinjectionmoldhastwopartingsurfaces、fourcavities.Loosethecoresbyspring,andtakeouttheknobbymandril.Themoldisefficientandcouldbeusedtorealizevolume-produce.

Keywords:

knobinjectionmoldmoldflowfourcavitiestwopartingsurfacescore

摘要┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈Ⅰ

Abstract┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈Ⅱ

第1章绪论┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1

1.1立项背景┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1

1.2设计主要技术条件及参数┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2

第2章总体设计思路及总体技术方案设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3

第3章成型旋钮注塑模具设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4

3.1塑件结构工艺性分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4

3.2对塑件进行模流分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4

3.2.1对塑件进行网格划分┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4

3.2.2进行最佳浇口位置分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈5

3.2.3对单个塑件进行填充分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈5

3.2.4调入另外三个塑件┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈5

3.2.5创建浇口┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈6

3.2.6创建分流道┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈6

3.2.7创建主流道┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈6

3.2.8进行填充性分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈6

3.2.9创建冷却水道┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈7

3.2.10进行冷却分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈7

3.2.11进行冷却、填充、翘曲分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈7

3.2.12生成模流分析报告┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈7

3.3塑件精度与公差确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈18

3.4塑件体积及质量计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈18

3.4.1单个塑件┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈18

3.4.2四个塑件和浇注系统凝料┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈19

3.5初选注塑成型机的型号和规格┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈19

3.6确定型腔数量及排列方式┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈19

3.7模具结构形式的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈20

3.8注射模详细设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈20

3.8.1分型面位置的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈20

3.8.2确定浇注系统尺寸┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈21

3.8.3成型零件的设计与加工工艺┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈21

3.8.4合模导向及定位机构的设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈22

3.8.5脱模机构的设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈22

3.8.6侧向抽芯机构的设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈23

3.8.7排气系统的设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈23

3.8.8温度调节系统设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈23

3.8.9注射机有关参数的校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈23

结论┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈25

致谢┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈26

参考文献┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈27

附录┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈28

第1章绪论

本设计题目是旋钮塑料模具设计，塑件材料是高密度聚乙烯，所采用的工艺方法是注塑成型。

密度在0.94～0.97g/cm3的聚乙烯称为高密度聚乙烯（HDPE），HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。

原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。

HDPE较之低密度聚乙烯提高了耐热性和机械强度（如拉伸强度、弯曲强度、压缩强度、剪切强度），并且提高了对水蒸汽和气体的阻隔性能。

HDPE用注塑成型法不仅可以生产旋钮，还可以生产各种机械部件、手柄、紧固件、衬套、周转箱、托盘等各种制品、日用品和工业用品。

从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起，塑料工业迄今已有120年的历史。

塑料制品发展历史短，但发展速度惊人。

2006年，中国塑料产量为2801.9万吨，比上年同期增长18.65%。

现在塑料已成为在钢铁、木材、水泥之后的第四大工业基础材料。

随着国民经济的发展，人们对塑料制品的需求日益提高，作为塑料制品成型加工中最为普遍的注塑成型工艺技术，在不断注入高新技术的基础上，今年来获得了长足的进步，塑料注塑制品已成为国民经济建设、国防建设和人们日常生活中不可短缺的用品，且对其需求程度越来越大。

1.1立项背景

图1-1旋钮

在我们的日常生活中，塑料旋钮随处可见，如各种开关、按钮等，扁形旋钮、五角星旋钮、圆形旋钮等，音箱旋钮、收音机旋钮、吉他旋钮、各种机床、仪器上的旋钮等等

这次毕业设计的塑件如图1-1所示，外形小巧，结构不算复杂，有一个侧孔，最大外圆上小的半圆柱凹槽，应该是为了使用时增大摩擦力而设计的，由此推断，这个塑件应该是用在各种机床或仪器上的，并且与机床或仪器上的相应的钮配套。

故设计生产此塑件的注塑模具有很大的现实意义。

1.2设计主要技术条件及参数

《塑料成型工艺与模具设计》是我们最主要的专业课之一，对理论知识的扎实掌握为本次设计打下了良好的基础。

我们还学习了有关注塑模具设计的各种软件，如CAXA、proe、UG、moldflow、cimatron等。

四年来的学习，我们已经掌握了足够的专业知识。

为了更好的完成本次毕业设计，每位同学都有经验丰富的指导老师全程指导，同时学校实验室有各种设备和仪器可供我们参考，如注塑机、线切割机床等。

学校图书馆有大量的资料可供我们参考。

总之，在指导老师的细心指导下，在学院提供各种资源的环境下，我们根据所给塑件设计出结构合理的、适用的注塑模具。

所给塑件的材料是高密度聚乙烯（HDPE），是聚乙烯（PE）的一种。

PE具有较高的化学稳定性，室温下它能耐稀硝酸、稀硫酸、任何浓度的盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺类、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾等。

但PE不耐强氧化酸的腐蚀，如发烟硫酸、浓硝酸、铬酸及硫酸混合液等，在室温下能对PE产生缓慢的作用，在90～100摄氏度下浓硫酸和浓硝酸能迅速毁坏PE。

PE按合成方法不同分为低压、中压和高压三种。

低压聚乙烯的分子链支链较少，相对分子质量、结晶度和密度均较高（故又称为高密度聚乙烯），所以比较刚硬、耐磨、耐蚀、耐热及绝缘性较好，并且提高了对水蒸汽和气体的阻隔性能。

原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。

HDPE用注塑成型法不仅可以生产旋钮，还可以生产各种机械部件、手柄、紧固件、衬套、周转箱、托盘等各种制品、日用品和工业用品。

HDPE的主要性能指标如表1-1所示。

表1-1HDPE的主要性能指标

密度/（g/cm3）

0.94～0.97

屈服强度/MPa

22～30

体积质量/（cm3/g）

1.03～1.06

拉伸强度/MPa

27

吸水率24h/（%）

<0.01

拉伸弹性模量/GPa

0.84～0.95

玻璃化温度/℃

-120～-125

抗弯强度/MPa

27～40

熔点/℃

105～137

弯曲弹性模量/GPa

1.1～1.4

计算收缩率/（%）

1.5～3.0

抗压强度/MPa

22

比热容/（J/（kg·K）

2310

抗剪强度/MPa

—

第2章总体设计思路及总体技术方案设计

由于我们所设计的模具是适用于大批量生产，要求有较高的生产效率，所以要采用多腔的设计思路。

根据塑件本身的结构特点和一模多腔的设计思路，采用侧浇口（如果采用一个侧浇口进料方式，塑件出现严重的质量问题，将采用自干扰流动的两个浇口进料）。

塑件上有一个侧孔，为了成型侧孔需要侧型芯，这就需要设计相应的侧抽芯机构。

塑件壁厚基本均匀，但较薄，且高度方向上较高，你采用顶杆顶出，保证制件的成型质量和较小的生产周期。

第3章成型旋钮注塑模具设计

3.1塑件结构工艺性分析

图3-1旋钮二维图图3-2旋钮三维图

塑件的二维图和三维图分别如图3-1和图3-2所示，由图可见塑件的内外形状基本为圆柱形，结构较为简单，塑件壁厚基本均匀，成型过程中各部分的收缩率不会相差很大。

该塑件有一个侧孔，成型时需要有侧抽芯机构。

3.2对塑件进行模流分析

为了更好的进行本次设计，要综合利用所学知识及各种软件，用moldflow对塑件进行模流分析是为了更好的指导设计，能够避免设计出的模具生产的塑件出现浇不到等严重缺陷。

用moldflow对塑件进行分析，在使