最新膜片夹片注塑成型工艺及模具设Word文档格式.docx
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插图清单
图1-1产品零件图-------------------------------------------------------------------------4
图3-1分型面的选择----------------------------------------------------------------------8
图3-2型腔的排列方式--------------------------------------------------------------------9
表格清单
表4-1型腔、型芯工作尺寸计算---------------------------------------------------------13
表6-1型芯的加工工艺过程---------------------------------------------------------------18
表6-2型腔加工工艺过程------------------------------------------------------------------19
摘要
本设计根据从事塑料注塑模设计与制造的工程技术综合性应用型人才的实际要求，符合大专模具设计专业的毕业生毕业设计需要所编写的，对初学注塑模设计者有一定的参考价值。
本设计共分六章，分别对设计题目的来源、设计意义、零件工艺性分析、工艺方案的确定、模具结构及成型设备的选择、工艺计算、模具结构设计及校核、加工工艺等几方面进行了阐述。
本设计在设计过程中得到了杨占尧、原红玲、于智宏等几位指导老师的大力支持和帮助，再此表示诚挚的感谢！
由于编者水平有限，收集资料困难，定有许多不尽人意的地方，恳请读者不吝赐教，提出改进意见，以便使此设计进一步修正和完善。
关键词：
塑料模注塑成型工艺
Abstract
ThisdesignaccordingtobeengagedintheplasticsnotethePlasticsmolddesignsynthesizeswiththeengineeringtechniqueofthemanufacturingsexapplicationthetalentedperson'
sactualrequestintype,matchtheprofessionalgraduatestudentindesigninuniversitymoldingtoolgraduatedesignthedemandtheplaitwritesof,notetothebeginnerPlasticsmolddesignhavetoconsultscertainlyvalue.
Thisdesignisdividedintosixsourcefor,distinguishingtodesigningtopicsanddesignthemeaning,sparepartscraftanalysis,craftprojecttoreallysettletotally,moldingtoolconstructionandmodelchoice,craftcalculation,moldingtoolconstructiondesignandschooloftheequipmentsandprocesscraftetc.severalaspectsproceededtoexpatiate.
Thisdesignedtogetindesignprocessthevirtuousplum,yangzhanyao,yuanhongling,yuzhihong...etc.afewleadingstheteachersupportsstronglywithhelp,againthismeanthesincerewithgratitude!
Becausetheeditorlevelislimited,collectdatathedifficulty,settlemanynotexhaustedtheplaceofperson'
sidea,pleadthereaderthenotstingyadvising,putforwardtoimprovetheopinion,inordertomakethisdesignfurtherrevisedwithperfect.
Key:
PlasticmoldInjectionMoldingTechnology
毕业设计/论文说明书目录
绪论---------------------------------------------------------------1
第一章任务书来源及设计意义--------------------------------4
1.1设计任务-------------------------------------------------4
1.2设计目的及意义-----------------------------------------4
第二章零件的工艺性分析--------------------------------------5
2.1塑件的原材料分析-------------------------------------5
2.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析-----------6
2.3计算塑件的体积和质量--------------------------------7
2.4塑件注塑工艺参数的确定-------------------------------7
第三章工艺方案的确定----------------------------------------8
3.1分型面的选择-------------------------------------------8
3.2确定型腔的排列方式----------------------------------8
3.3模架的选取----------------------------------------------9
3.4浇注系统的设计----------------------------------------9
3.5抽芯机构的设计---------------------------------------11
3.6成型零件的结构设计--------------------------------12
第四章工艺计算-------------------------------------------------13
4.1型腔和型芯工作尺寸计算---------------------------13
4.2模具加热与冷却系统的计算------------------------15
第五章模具闭合高度的确定、注塑机参数校核----------16
5.1模具闭合高度的确定---------------------------------16
5.2注塑机参数校核-----------------------------------------16
第六章编写主要零件加工工艺规程-------------------------18
6.1型芯加工工艺-------------------------------------------18
6.2型腔加工工艺-------------------------------------------19
设计总结----------------------------------------------------------21
致谢----------------------------------------------------------22
参考文献----------------------------------------------------------23
绪论
一.本课题及相关领域的国内现状
改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。
近年来，模具工业一直以15％左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大的变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速的发展。
浙江宁波和黄岩地区的模具之乡；
广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；
中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。
一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并且成功应用于冲压模的设计中。
以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已经取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。
此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。
经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；
在提高模具质量和缩短模具设计周期等方面作出了贡献。
虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比还有较大的差距。
例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；
CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；
许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型，精密、复杂和长寿命的模具依赖进口。
二.我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向
模具行业在今后的发展中，首先要更加关注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的跟着市场的需求发展。
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，都要依赖模具成型，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。
而模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。
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、河北等模具生产有了很大的发展，河北兴林车身制造集团有限公司作为河北泊头地区的骨干企业带动了一片模具企业的开拓；
四川宜宾普什模具有限公司凭借强有力的资金投入，将在未来写下新的篇章。
塑料的用途已广为人知，塑料在工业中的应用已经非常广泛，其发展趋势主要体现在以下几点：
1、在塑料模具设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。
CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件；
基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；
CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；
塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。
2、推广应用热流道技术、气辅助注射成型技术和高压注射成型技术。
采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。
制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。
气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。
目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。
气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。
另一方面为了确保塑料件精度，继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。
3、开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。
以适应多品种、少批量的生产方式。
4、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。
我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。
为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；
其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；
再次是要进一步增加标准件规格品种。
5、应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。
6、研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。
采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。
研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。
第一章
任务书来源及设计目的意义
1.1设计任务
1.2设计目的及意义
本设计题目为普通零件膜片夹片注塑模具设计，该课题的主要设计意义在于掌握注塑模设计的大体思路，懂得如何着手分析和考虑问题，并能自己独立的设计出一套完整的模具，且能将它应用于实际生产中。
本设计对毕业生有一定的设计意义，它概括了诸多塑料零件的设计要求、内容及方向。
通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者对注塑模设计的基础，为今后设计更复杂的注塑模具做好了铺垫，也为以后的工作奠定了基础。
第二章
零件的工艺性分析:
2.1塑件的原材料分析
塑件的材料采用聚酰胺6（缩写为PA6）,属于热塑性塑料.聚酰胺为无臭、无毒、透明或半透明的固体物.有明显的熔点,各种聚酰胺的熔点大多数在200
以下,但聚酰胺的稳定性较差,制品一般只能在80
—100
下使用;
具有良好的机械性能,有较高的拉伸和压强强度以及良好的冲击强度;
由于亲水性的基因,所以聚酰胺的吸水性比其它塑料大但透气性比较小;
又由于聚酰胺含有极性基因,具有亲水性,因而电性能不够好,只能做工频绝缘材料;
聚酰胺的化学稳定性好,能耐许多化学药品,不受弱酸、弱碱、醇脂、烃、卤烃、酮、润滑油、油脂和汽油等的影响且常温时能溶于酚氯化钙饱和的甲醇溶液及无机酸中,在高温下能溶于乙醇、冰醋酸、氯化醇等中,聚酰胺特别不耐浓碱,在氯化剂和紫外线作用下会逐渐下降.聚酰胺由于有很好的机械强度和刚度,被广泛用于制作一写结构部件,加之有很好的耐磨损特性,还用于轴承制造.
从使用性能上看,聚酰胺具有坚韧、耐磨、耐疲劳、耐油、耐水、抗霉菌等优点，是理想的使用材料．由于聚酰胺具有透明，强韧阻气性好而作为优良的包装薄膜和复合薄膜材料；
从成型性能上看，PA6具有以下特性：
（１）结晶料，熔点较高，熔融温度范围窄，熔融状态热稳定性差．料温超过３00
，滞流时间超过３０分钟时，即会分解；
（２）较易吸湿，成型前须预热干燥，并防止再吸湿，含水量不得超过0.3%.吸湿后流动性下降，易出现气泡＂银丝＂等，高精度塑料应调湿处理．
（３）流动性好，易溢料，溢边值为0.02mm左右，用螺杆式注塑机注塑时，螺杆应带止回环，易用自琐式喷嘴，并应加热．
（４）成型收缩范围和收缩率大，方向性明显，易发生缩孔、凹痕、变形等弊病．成型条件应稳定．
（５）融料冷却速度对结晶度塑料结构性能有明显影响，故成型时应严格控制模温．一般按塑件壁厚在２０
－９０
范围内选取．料温不易超过300受热时间不得超过３０分钟．料温高则收缩大，易出飞边．注射压痕现象．
2.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析
2.2.1结构分析
从零件图上分析看，该零件名称为膜片夹片,总体形状为圆环体,圆内侧是一个角度为
的锥面体,在圆中心内侧有一个角度为90,直径为6mm的锥坑.圆的内外棱面分别是半径为1mm和1.2mm的圆弧过渡（对称分布）,圆的底部端面是两个半径为1mm的圆弧相连接的凹槽（对称分布）,,因此在模具设计时必须设置侧向抽芯机构.
2.2.2尺寸精度分析
该零件主要尺寸如：
Ф
mm、Ф
mm、
7.4±
0.1mm。
尺寸精度为MT5级（GB/T14486—1993）该零件的尺寸精度为一般精度，所以对应的模具相关零件的尺寸加工可以得到保证。
从塑件壁厚上看，所有壁厚尺寸均为1.4mm，壁厚均匀，有利于塑件成型。
2.2.3表面质量分析
该零件除了表面要求没有缺陷、毛刺外，没有其他特别的表面质量要求，故容易实现。
综上分析可知，注塑时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证
2.3计算塑件的体积和质量
计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具的型腔数
计算塑件的体积：
V=9371
（过程略）
计算塑件的质量：
根据设计手册可查得尼龙6的密度为1.14g/
故塑件的质量为：
W=Vρ
=9371×
1.14×
0.001
=10.7g
采用一模两件的模具结构，考虑其外行尺寸、注塑时所需压力和工厂现有的设备等情况，初步选用注塑机XS—Z—30型。
2.4塑件注塑工艺参数的确定
查找相关文献和参考工厂实际应用的情况，尼龙6的成型工艺参数可作如下选择：
（试模时，可根据实际情况作适当调整）
注塑温度：
包括料筒温度和喷嘴温度。
料筒温度：
后段温度
选用210
;
中段温度
选用230
前段温度
选用220
喷嘴温度：
注射压力：
选用90MPa;
注塑时间：
选用30s;
保压时间：
选用35s;
冷却时间：
选用30s.
第三章
工艺方案的确定
3.1分型面的选择
打开模具取出塑件或浇注系统凝料的面叫分型面。
在设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构，应根据分型面原则和素件的成型要求来选择分型面。
选择分型面的原则是：
塑件脱出方便、模具结构简单、型腔排气顺利、确保塑件质量、无损塑件外观、设备利用合理，还要考虑到脱模斜度和侧向抽芯。
该塑件为膜片夹片，表面质量除无缺陷、毛刺外没有特殊要求。
选择如图所示的分型方式可降低模具的复杂程度，减少模具加工难度又便于成型后出件。
故选用如图所示的分型方式较为合理。
3.2确定型腔的排列方式
本塑件采用一模两样，即模具需要两个型腔。
综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素拟采用如图所示的型腔排列方式。
3.3模架的选取
3.3.1结构形式的选择
本模具的结构形式采用基本型的A3型模架。
适用于薄壁型塑件、塑件表面不允许有顶出痕迹的注射模。
该塑件壁厚为1.4mm，可以采用。
3.3.2模架的尺寸组合
中小型模架系列依模板的宽和长（B×
L）划分。
本模架的尺寸组合为；
宽B=200mm，L=250mm，导柱直径Ф20mm，垫块高度C=50mm。
3.3.3本模具模架的标记
A3-200250-16-F1GB/T12556.1—1990
即为基本型A3型，模板B×
L为200×
250，规格编号为16，即模板A为20mm导柱为反装F1。
3.4浇注系统的设计
0+（1—2）mm
D=d0+（0.5—1）mm
取主流道球面半径R=13mm;
取主流道的小端直径d=Ф4.5mm。
为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为1—3度，经换算得主流道大端直径D=Ф8.5mm。
为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径r=5mm的圆弧过渡。
（2）分流道设计。
分流道是主浇道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。
分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置，从输送熔体时的减少压力损失和热量损失及减少浇道凝料的要求出发，应力求缩短。
分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积，塑件壁厚、形状的复杂程度、所用塑料的工艺性能、注塑速率和分流道的长度等因素来确定。
对于塑件壁厚小于3mm，质量在200g以下的塑料，可采用下述经验公式确定分流道的直径。
D=0.2654
由于本塑件壁厚为1.4mm<
3mm，质量为10.7g<
200g故采用上述经验公式经估算取：
D=Ф4mm。
分流道的理想状态是其中心线与浇口彻底中心线在同一直线上，本塑件的形状不太复杂，熔料填充型腔比较容易。
根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短，为了便于加工起见，选用截面为半圆形的分流道，查表得R=4mm。
分流道的布置采用平衡式，从主流道至各个型腔的分流道，其长度、形状、端面尺寸等都必须对应相等，达到各个型腔的热平衡和塑件流动平衡。
因此各个型腔的浇口尺寸可以相同，达到各个型腔同时平衡地进料，均衡进料可保证各型腔成型出的塑件在强度、性能、重量上的一致性。
分流道与浇口的连接处应加工成斜面，并用圆弧过度，有利于塑件熔体的流动及填充。
（3）浇口设计。
浇口是流道和型腔之间的连接部分，也是注塑模进料系统的最后连接部分，其基本作用是：
1）使从流道来的熔融塑料一最快的速度进入并充满型腔。
2）型腔充满后，浇口能迅速冷却封闭，防止型腔内还未冷却的热料回流。
浇口的设计与塑件形状、端面尺寸、模具结构、注塑工艺条件（压力）及塑料性能等因素有关。
有浇口的作用可得出：
浇口的截面要小，长度要短，只有这样才能增大料流速度，快速冷却封闭，便于与塑件分离，以及浇口残痕最小等要求。
尼龙6的凝固时间很短，所以浇口的位置非常重要，浇口孔径不要小于0.5t（t为塑件厚度）[注：
采用热流道时，浇口尺寸应比冷流道小一些，因为热流道能够防止熔融树脂过早凝固，如果采用潜伏式浇口，浇口的最小直径应当小于0.75mm]。
根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用侧浇口较为理想。
设计时考虑选择从塑件上端处处进料，无损塑件的外观。
选用截面为矩形的侧浇口，查表初步选定尺寸为（b×
l×
h）1mm×
0.8mm×
0.6mm,试模时修正。
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