江西应用工程职业学院模具设计与制造专业毕业设计论文.docx

1、江西应用工程职业学院模具设计与制造专业毕业设计论文说明书 设计课题:设计小型塑料桶注塑模具设计目的:在老师的指导下，通过学习对模具全过程的设计训练，掌握模具设计的一般方法与步骤，较全面系统的运用大学所学专业知识，尤其是绘图能力、计算能力和设计创造能力，得到较好的发挥与加强，同时学习到现场去发现问题和解决问题的方法，较深入地了解模具的设计制造和使用情况，毕业设计让学生通过学习此次设计熟悉设计过程锻炼空间想象能力,丰富知识,即便简便也是大有益处的。为日后成为一个优秀的模具工程师打下良好的基础。 设计内容:1. 按照对模具结构初步分析得出的方案，布置分型面，型腔位置、浇注系统和溢流排气系统2. 确定

2、成型部分的分割、镶块的镶拼和固定方式3. 确定型芯的分割位置尺寸，固定方式或动作方式4. 确定动模和定模镶块、动模和定模套的外形尺寸，以及导柱、导套的位置和尺寸，对大吨位注塑机用模具应尽可采用整体型腔模板，或者采用镶块及不通孔动模动模套板结构5. 确定推杆、复位杆的位置，确定推出机构和各部分尺寸6. 布置冷却和加热管道的位置和尺寸7. 确定镶嵌件的装夹、固定的方法8. 按照现有的标准选用有关的零部件、料块、标准模架、模套模座等9. 计算模具总厚度，核对注塑机允许的最大和最小模具厚度10. 按照模具外形轮廓尺寸，核对注塑机拉杆杠间距或最大开档时的拉杠间距空间11. 按照模具定模和动模座板尺寸，核

3、对注塑机压室位置和安装糟(或孔)的位置12. 根据选用的压射比压，计算模具在分型面上涨型面上的涨型力总和，复核注塑机的锁模力 设计要求:13. 模具设计图纸一套14. 设计报告一份15. 尽量用幻灯片制作一套模具图16. 时间为一个月，并进行毕业答辩 设计参考资料1. 注塑模具设计手册 机械工业出版社 王益志主编2. 机械设计手册 机械工业出版社 主编3. 塑料成型工艺与模具设计 机械工业出版社 屈华吕主编4. 机械设计基础 机械工业出版社 中国机械工业教育协会主编5. 机械原理与设计 机械工业出版社 王三民/诸文俊主编04级模具专业毕业设计指导书 指导老师:旷朝东一、 塑料模设计课题:设计小

4、塑料桶 注射模具设计 ( 小型塑料桶产品图) 技术要求:1. 塑料品种为HDEP,高密度聚乙烯2. 颜色:红色3. 塑料壁厚为1.8mm4. 制品公差等级:SJ1372-78 7级5. 生产批量:10万件6. 未注圆角为R3 设计产品分析:从图中看出,该塑料制品为日用品，从产品结构尺寸上看公差要求属低精度。从制品形状看,内外呈圆形,形状十分简单，而且产品极易脱模。所以采用一模一腔的二板式注塑模即可，设有斜抽芯结构；也无螺纹结构；模具制造也较为简单；还可选用标准模架结构。 结构设计说明:本设计采用一模一腔二板式注塑模结构,也可采用标准化另部件设计(现实中此类模具结构早已标准化)。 1.浇注系统采

5、用主流道直接进料,冷料穴采用推杆结构 2.分型面为平面 3.复位由合模时推板在定模顶推作用下自动完成 4.脱模机构采用推杆顶推板推出距离12mm.为防止推板脱落, 采用四个 防脱螺钉兼导向用5.导向采用四导柱导向6.冷却系统设置在凹模外圆形螺旋槽在定模固定板上开设进出水口,采用循环水冷却凹模。凸模冷却采用中空自然冷却, 如有必要可增设水冷零件套。一、设计程序1. 计算塑料件的体积和质量包括塑料本身和浇注系统两部分,塑料体积计算可简化为三部分然后求积。(1)锥体按展开扇形面积计算 锥体面积计算: 由公式:S(r1+r2)L L=302+102 =(2)周边面积环平面柱面环平面=702-602=4

6、900-1600=1300柱面=2RL=27010=1400周边面积=1300+1400=2700=8478mm2(3)底平面底面=502=2500=7850 mm22.计算塑料件的体积和质量,包括塑料体本身和浇注系统两部分. 求塑料件重量:S总=S1+S2+S3=44902+8478+7850 =61230 mm2=61.23cm2 V总= S总1.8=110.2cm3 M=V=110.20.95=104.7g二、确定注射机的型号(1)根据所计算的塑料件及浇口体积可求出该塑料件最大注射量为:( 104.7g )注射机型号可有如下种类:a.SZ系列-双螺杆卧式注射机(老式传统式)b.JPH系列

7、-全液压式新型注射机(新式)c.AT系列-五铰双曲肘锁模注射机(新式)(2)各种系列注射机重大改进在两方面一、是动力全液压.二、是锁模机构的锁模方式.(所有型号都为螺杆式推压)其中锁模方式主要有液压式、铰链肘杆式、内翻双肘式、外翻双肘式.本设计推荐采用JPH系列,本产品为我国自行开发研制并且有自主知识产权的领先世界水平的注射机。根据资料反映:JPH系列有如下型号: JPH50, JPH80, JPH120, JPH150, JPH180, JPH250,JPH330, JPH500.后面数字表示该注射机的锁模力.关于JPH180型号注射机的相关参数:(共有A,B,C三种螺杆型号)选A型螺杆注射

8、机:JPH180A 螺杆直径:45 注射速率:106克/秒 螺杆转速:20转/分 塑化能力:59/小时 理论注射容积:3153 螺杆最大转速:150转/分 理论注射容量:288g 锁模型式:全液压式 注射压力:205 Mpa 锁模力:1800KN 拉杆间距:HXV.460460 模板行程:700 最大开距:900 最小模厚:700定位孔直径:125 定位孔深度:35 喷嘴伸出量:35 喷嘴球半径:10 油压顶出力:41KN 顶出行程:80 油泵电功率:18.5LKW 加热功率:10KW 油箱容量:300L(升) 机器质量:5.5T(吨)外力尺寸: L(长) W(宽) h(高):4.551.21

9、.8 (m)(3).凹模工作尺寸(120、100、130) 凹模工作尺寸计算: 因为该产品为低精度要求不高,所以仅考虑120、100. 其余尺寸按产品要求设计即可. 三、成型零件工件尺寸的计算1. 塑料的平均收缩率 S=Smax+Smin/2100式中S-塑料的平均收缩率 Smax-塑料的最大收缩率 Smin-塑料的最小收缩率收缩率S=Smax+Smin/2100 =1.0+2.5/2100 =1.752.成型零件工件尺寸的计算(1)型腔和型芯的径向的计算 型腔径向尺寸由等式(15-8)得: (LM) 0+z=(1+S)Ls-(0.50.75) 0+z 式中Lm-塑料件型腔最大尺寸mm S-塑

10、料件的平均收缩率 -塑料件的尺寸公差 -模具制造公差,取塑料件尺寸公差的1/4.但塑料件精度不高 z-模具成型零件制造公差 Ls-塑料件的基本尺寸故:(Lm) 0+z=(1+1.75)120-(0.51.52)0+0.38=121.340+0.38 (Lm1) 0+z=(1+1.75)100-(0.51.36)0+0.34=101.070+0.34(2)型芯径向尺寸 (Lm) 0-=(1+S)Ls+(0.50.75) 0- =(1+1.75)116.4+(0.51.36)0-0.34 =119.120-0.34 (Lm1) 0-=(1+S)Ls+(0.50.75) 0- =(1+1.75)96

11、.4+(0.51.20)0-0.3 =98.680-0.3四、主流道的设计 1.主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始,到分流道为止的塑件熔体的流动通道。 主流道衬套的形式:如图所示 一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等,热处理要求淬火5357HRC。 主流道衬套应设置在模具的对称中心位置上,并尽可能保证与相联接 的注射机喷嘴为同一轴心线。2.主流道的设计的要点:(1) 为便于凝料取出,主流道采a=36度的圆锥孔,流动性较差的塑料稍大些但不宜过大。(2) 出料端直径D尽量小,以减小与模腔的接触面状,从而减小模腔内部压力对其的反作用。(3) 材质选取用优质钢T8A,并淬硬处理,其

12、硬度应低于注射机喷嘴以防止后者被碰坏。(4) 锥孔内壁粗糙度Ra=0.63m以增加其耐磨性并减小注射阻 力,锥孔大端应有12mm的过度圆角以减小料流在转向时的流动阻力。 3.主流道衬套的固定 主流道衬套的固定如图: 1-定模底板 2-主流道衬套五、分型面的设计根据塑料件的结构形状选用分型面注射模,综合分型面的选择原则: 分型面应选在塑件外形最大轮廓处,分型面的选择应尽可能使塑件开模 后留在动模一侧等。其分型面的形式如下图所示: 六、模具校核1.保证注射模内所需熔体总量在注塑机实际最大注射量范围之内: 即: nm1+m280m 式中:n-型腔数 n=1 m1-单个塑件质量 m2-浇注系统总质量

13、m1+m2=104.7 g m-注射机最大注射量 m=288 g 104.72880.8 即: 104.7230.4 满足要求2.锁模力及注塑面积 Fz=PA Fz-胀模力与塑料件在模板上的投影面积有关,投影面积越大,胀模 力越大A-塑料件和浇注系统在分型面上的投影面积之和P-模腔压力 P=2040MPaA=R件+R浇=(702+42)3.14Fz=PA=4015436617.44KN 所选注塑机锁模力为: 800 KN617.44KN 满足要求3.模具闭合高度: H模H最小 H模-模具实际厚度 H模=25+50+15+30+112+25=257mm H最小注塑机最小闭合厚度 H最小=200257200 满足要求4.机模板拉杆间距离面积 A模A拉 A模=340340mm2 A柱=460460 mm2 340340460460 满足要求5.开模行程S机-( H模-H最小)H1+H2+(510)H1-推出距离 H1=12H2-塑料高+浇注系统高H2=130+60H1+H2+(510)=210S机-最大开距 S机=900H模-模具厚度 H模=257H最小-最小模具闭合厚度 H最小=200 900-(246-200)=854210 满足要求 6.腔壁厚:底板厚根据经验确定 具体厚度见装配图和零件图