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瓶塞注射模设计(有cad图 文献翻译).rar

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    编号:20181016173632131    类型:共享资源    大小:1.26MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    瓶塞 注射 设计 cad 图文 翻译
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    前 言模具是利用其特定形状去成型具有一定型状和尺寸的制品的工具,按制品所采用的原料不同,成型方法不同,一般将模具分为塑料模具,金属冲压模具,金属压铸模具,橡胶模具,玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件,在成型中多数是通过模具来制成品,所以模具制造业已成为一个大行业。在高分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具,称为塑料成形模具,简称塑料模.塑料模优化设计,是当代高分子材料加工领域中的重大课题。塑料制品已在工业、农业、国防和日常生活等方面获得广泛应用。为了生产这些塑料制品必须设计相应的塑料模具。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后,塑料模具设计对制品质量与产量,就决定性的影响。首先,模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等,均对制品(或型材)尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等,起着十分重要的影响。其次,在塑件加工过程中,塑料模结构的合理性,对操作的难易程度,具有重要的影响。再次,塑料模对塑件成本也有相当大的影响,除简易模外,一般来说制模费用是十分昂贵的,大型塑料模更是如此。塑料摸是塑料制品生产的基础之深刻含意,正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成形设备被确定后,塑件质量的优劣及生产效率的高低,模具因素约占 80%。由此可知,推动模具技术的进步应是不容缓的策略。尤其大型塑料模的设计与制造水平,常常标志一个国家工业化的发展程度。本课题研究的是塑料注射模具的设计。本设计的研究目的是检验理论知识掌握情况,将理论与实践结合。进一步掌握进行模具设计的方法、过程,为将来走向工作岗位进行科技开发工作和撰写科研论文打下基础。培养自己的动手能力、创新能力、计算机运用能力。研究意义是对于模具的设计可以从选材到设计到成型有一个完整的了解和初步的掌握。以及进一步的熟练掌握 AutoCAD、Pro\E 相关设计软件。锻炼自己的独立思考能力和创造能力,为更好更快的适应工作作准备。塑料件的模具设计结构设计,应充分考虑实际生产的具体要求。特别是小型塑件的模具设计,受位置的限制,抽芯机构的选择十分有限,这就产生了抽芯机构的设计与模具尺寸相互制约的问题,浇口位置的选择也会直接影响塑件的表面质量。本设计通过一个实际塑料传动机架模具的设计对此进行分析。同时也说明了模具设计的流程,及怎样设计一套模具在本设计编写的过程中,遇到了很多问题,通过与同学的交流和制导老师的耐心讲解,都已得到解决,在此特别感谢。II摘 要模具技术已成为衡量一个国家工业发展水平高低的重要标志,而注塑模具越来越显示出不可比拟的优越性。此文首先介绍了国内外模具技术的现状及存在的问题,并提出了今后模具技术的发展趋势,其次,以瓶塞注射模设计为例,阐述了注射模设计的详细过程。设计中运用了先进的 CAD/CAM/CAE 技术,对注塑模进行了优化,理论上分析了注射成型中塑料制品易出现的问题,比如浇口尺寸、注射压力和注射速率对收缩和翘曲的影响,并提出了相应的解决对策。关键词: 注塑模具;模具 CAD/CAM/CAE;注射成型;塑料制品IIIABSTRACTThe level of a cuntry’s industry was mostly determined by die & mould technology. But injection die & mould demonstrates its incomparable superiority,more and more.Firstly,this articl introduced the current situation and problems of die & mould technology, and put forward the development trend of die & mould technology. Secondly, take the injection die & mould designing about lid of barrel for exemple, elaborate the detailed process of injection die & mould design. In the design has utilized the advanced CAD/CAM/CAE technology,and has optimized the injection die & mould. Theoretically analyzed the plastic product’s questions in the injection molding. For exemple, plastic product’s shrinkage and warpage were Influenced by the factors about size of gate、injection speed 、injection pressure and so on, and then the corresponding solution to be followed.Keywords: Injection die & mould demonstrates;moulds/CAD/CAM’CAE;Injection moulding; Plastic product IV目 录前 言 .............................................................I摘 要 .............................................................II1 塑件的分析 ........................................................11.1 塑料 ABS .....................................................11.1.1 基本特性: ...............................................11.1.2 成型特点: ...............................................11.1.3 主要技术指标: ...........................................21.1.4 ABS 的成型条件 ............................................21.2 ABS 的注射工艺参数: .........................................21.3 塑件的形状尺寸 ...............................................32. 型腔数目确定及排布图 ..........................................52.1 行腔的布局 ...................................................52.2 侧浇口 .......................................................63. 分型面的选择 ..................................................73.1 分型面位置的确定 .............................................73.2 型腔数目的确定 ...............................................83.2.1 塑件尺寸精度 .............................................83.2.2 模具制造成本 .............................................83.2.3 注塑成形的生产效益 .......................................83.2.4 制造难度 .................................................83.3 型腔的布局 ...................................................94. 浇注系统的设计 ...............................................104.1 主流道设计 ..................................................104.2 分流道的设计 ................................................104.3 浇口的设计 ..................................................104.3.1 浇口的主要作用 ..........................................104.3.2 点浇口具有如下优点: ....................................114.4 浇注系统设计原则 ............................................115. 注射机的型号和规格 ...........................................125.1 注射机的技术规格: ..........................................126. 成型零部件的结构设计和工作尺寸计算 ...........................136.1 成型零件的结构设计 ..........................................136.2 产生偏差的原因: ............................................136.3 成型零件的强度、刚度计算 ....................................157. 导柱导向机构的设计 ...........................................167.1 导柱导向机构的作用: ........................................16V8. 推出机构的设计 ...............................................188.1 推出机构推出机构的组成与分类 ................................188.2 设计原则: ..................................................188.3 脱模力的计算: ..............................................189. 温控系统设计 .................................................209.1 冷却系统 ....................................................209.2 冷却介质 ....................................................209.3 冷却系统设计原则 ............................................2010. 注射机的校核 .................................................2210.1 塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核 ......................2210.2 模具厚度校核 ..............................................2210.3 开模行程校核 ..............................................2211. 模具材料的选用 ...............................................2311.1 模具材料选用原则 ..........................................2311.2 本套塑料模具的选材及热处理 ................................2311.3 该套模具所用材料的性能比较 ................................2412. 模具的工作过程 ...............................................25结束语 .............................................................26参考文献 ...........................................................27致 谢 .............................................................2811 塑件的分析 1.1 塑料 ABSABS 中文名:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名:Acrylinitrile-Butadiene-Styrene。1.1.1 基本特性:ABS 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯 3 种单体合成的。每种单体都具有不同性能:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性,使 ABS 有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性,使 ABS 坚韧;苯乙烯具有易加工、高光洁度、高强度,使 ABS 有良好的加工和染色性能。ABS 无毒、无味,呈微黄色,成型的塑料件有较好的光泽。有极好的冲击强度,且在低温下也不迅速下降。水、无机盐、碱、酸类对 ABS 几乎无影响,在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液,不溶于大部分醇类及烃类溶剂,但与烃长期接触会软化溶胀。ABS 表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性,易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高,性能:综合性能较好,冲击韧度、力学性能较高,尺寸稳定而化学性、电气性能良好;易于成形和机械加工,与此相反 372 有机玻璃的熔接性良好,可作双色成形塑件,且表面可镀铬。用途:适于制作一般机械零件、减摩耐摩零件、传动零件以及化工、电器、仪表等零件。1.1.2 成型特点:1)无定形塑料,其品种很多,各品种的机电性能及成型特性也有差异,应按品种确定成形方法及成形条件。吸湿性强,含水量应小于 0.3%,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。流动性中等,溢边料 0.04mm 左右(流动性比聚苯乙烯、AS 差,但比聚碳酸脂,聚氯乙烯好) 。比聚苯乙烯加工困难,宜取高料温、模温(对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂,料温更宜取高) 。料温对物性影响较大,料温过高易分解(分解温度为 250℃左右,比聚苯乙烯易分解) ,对要求精度较高塑件,模温宜取 50℃~60℃,要求光泽及耐热型料宜取 60℃~80℃。注射压力应比聚苯乙烯高,一般用柱塞式注射机时料温为 180℃~230℃,注射压力为 100~140MPa,螺杆式注射机则取 160℃~230℃,70~100MPa 为宜。2模具设计时要注意浇注系统,分流道及浇口截面要大,选择好进料口位置、形式,推出力过大机械加工时塑料件表面呈现“白色”痕迹(但热水中预热可消失) ,在成型时的脱模斜度﹥2°,收缩率取﹥0.5°。1.1.3 主要技术指标:比重:1.02~1.16g/cm 3。 比容:0.86~0.98cm 3/g。吸水性:0.2~0.4% (24h)。熔点:130~160 oC。热变形温度:4.6×10 5Pa---- 130~160oC。18.5×105Pa---- 90~108oC。抗拉屈服强度(10 5Pa): 500拉伸强度模量:1.8×10 4 Mpa弯曲强度:800×10 5Pa1.1.4 ABS 的成型条件表 1 ABS 的成型条件注射成型机类型 螺杆式密度( )3kgdm 1.03——1.07计算收缩率 0.3——0.8温度(℃) 80——85预热时间(s) 2——3后段(℃) 150——170中段(℃) 165——180料筒温度前段(℃) 180——200喷嘴温度(℃) 170——180模具温度(℃) 50——80注射压力(MPa) 60——100注射时间(s) 20——90高压时间(s) 0——5冷却时间(s) 20——120成型时间总周期(s) 50——220螺杆转速(r/min) 30适用注射机类型 螺杆式、柱塞式均可方法 红外线灯、烘箱温度(℃) 70后处理时间(h) 2~41.2 ABS 的注射工艺参数:注射机类型: 螺杆式螺杆转速: 30~60 r/min喷嘴形式: 直通式喷嘴温度: 190~200oC3料筒温度: 前 200~210oC中 210~230oC后 180~200oC模温: 50~80 oC注射压力: 70~120Mpa保压力: 50~70Mpa注射时间(s): 3~5保压时间(s): 15~30冷却时间(s): 15~30成型周期(s): 40~71.3 塑件的形状尺寸壁厚:塑件图如下页所示:塑件的工作条件对精度要求较低,根据 ABS 的性能可选择其塑件的精度等级为5 级精度(查阅《塑料成型工艺与模具设计》P 66表 3-8) 。其密度为 1.0~1.1g.cm3经计算得塑件的底面积为:S 塑 =530.66mm2得塑件的体积为:V 塑 =1.351cm3塑件的质量为:W 塑 =V 塑 ×r 塑 =1.5(g)。零件需要的尺寸精度4图 1 塑件图52.型腔数目确定及排布图2.1 行腔的布局多型腔模具设计的重要问题之一就是浇注系统的布置方式,由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关,因而型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合考虑。型腔的排布应使每一个型腔都通过浇注系统从总压力中心中均等地分得所需的压力,以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔,使各型腔的塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能最短,同时采用平衡的流道和合理的浇口尺寸以及均匀的冷却等。合理的型腔排布可以避免塑件的尺寸差异、应力形成及脱模困难等问题。平衡式型腔布局的特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度、截面形状及尺寸均对应相同,可以实现均衡进料和同时充满型腔的目的;非平衡式型腔布局的特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度不相等,因而不利于均衡进料,但可以缩短流道的总长度,为达到同时充满型腔的目的,各浇口的截面尺寸制作得不相同。要指出的是,多型腔模具最好成型同一尺寸及精度要求的制件,不同塑件原则上不应该用同一副多模腔模具生产。在同一副模具中同时安排尺寸相差较大的型腔不是一个好的设计,不过有时为了节约,特别是成型配套式塑件的模具,在生产实践中还使用这一方法,但难免会引起一些缺陷,如有些塑件发生翘曲、有些则有过大的不可逆应变等。已知的体积 V 塑 或质量 W 塑 ,又因为此产品属大批量生产的小型塑件,综合考虑生产率和生产成本等各种因素,以及注射机的型号选择,初步确定采用一模四腔对称性排布。由塑件的外形尺寸和机械加工的因素,确定采用侧浇口。排布图如下图所示:
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