塑料成型工艺与模具设计

太原工业学院模具设计-1-塑料成型工艺与模具设计课程设计说明书设计题目：打火机外壳设计设计者:黎康康专业:模具设计与制造班级:072074136设计时间:2010.7.01太原工业学院模具设计-2-课程设计任务书设计题目：PS塑料打火机外壳（付图一张）设计内容：装配图一张，成型零件图一张，结构零件图一张，说明书一份（10~15页）设计时间：2010年6月28日至7月11日要求：1制图要符合国标准，试图要表达清楚2尺寸标注要统一，集中，有序，完整3零件名称，图号，材料牌号，热处理，硬度要求，图形比例，定形尺寸，定位尺寸，尺寸公差，技术要求，粗糙度，必须标全合理。4说明书要按要求格式编写，要有条理，论述要正确，文字通顺、工整。图表、符号、翻译等内容要正确无误。太原工业学院模具设计-3-一．计过程时间安排6月28日借资料（手册、图册、书记等设计用书）6月29日~6月30日分析任务书（了解塑料制品的用途、工作要求、塑料制品形状、尺寸精度、表面粗糙度、技术要求、生产数量、年限；查找塑料的各种性能，如:化学性能、物理机械性能、成型工艺性、塑件的结构工艺性等；确定分型面.确定成型设备并查出各种技术参数、分析浇口位置、顶出位置等，同时要对各种参数进行校核，对成型零件尺寸计算及厚度的刚度、强度计算，从而确定出设计方案）。7月1日~7月3号画装配草图，方法是：边分析，边设计，边画图，边修改，反复交叉进行（有条件的可用CAD或CAM软件分析）7月4日~7月6日画装配工作图，要求：制图要显示出所有零件的装配关系及位置装配图上只标注模具外形总体尺寸与导柱，导套，主浇道衬套等的装配尺寸及代号，并且写上装配技术要求。（一张，0号或1号图纸）7月7日~7月9号绘制零件图：方法是：先绘制装配图，后拆装配图，拆零件图的顺序，先内后外，先复杂后简单，先成行零件，后结构零件。要求：零件图要用国标绘制，零件图要标上定形尺寸，定位尺寸，尺寸公差，粗糙度，技术要求等。7月10日~7月11号编写及打印说明书（A4纸1015，格式见附录），交回课程设计二设计参考资料（一）参考书1塑料模具设计指导主编齐晓杰东北林业大学出版社2塑料成型工艺及模具设计主编屈华昌机械工业出版社3塑料成型模具主编申开智中国轻工业出版社4塑料注射磨具设计使用手册主编宋玉恒中国轻工业出版社5塑料注射模设计102例（北京）国防工业出版社6塑料注射磨具零件标准及术语GB4169.1——11北京国家技术监督局（二）杂志1《模具技术》2《模具工业》3《模具制造》（三）网址1《中国模具网》《中国模具工业信息网》《中国学术期刊》中文设计内容：装配图一张，成型零件图一张，结构零件图一张，说明书一份（10~15页）设计时间：2010年6月28日至7月11日太原工业学院模具设计-4-摘要针对打火机外壳要求防水、耐摔、耐压、耐热的特点，提出采用聚苯乙烯制作打火机外壳上盖的注射成型工艺和模具设计方案；通过对打火机外壳结构进行分析总结，结合聚苯乙烯的化学物理性能，设计了成型工艺卡和注塑机型号，再通过对成型部件，排气系统，温度调节系统，推出机构和导向机构的设计计算。采用梯形浇道进行进浇。经生产实践证明。该模具结构设计合理，满足成型工艺要求，脱模动作可靠，制品质量好。Requirementsforlightershellwaterproof,impact,pressure,heatcharacteristics,abouttheuseofpolystyreneproductionlightershellroofandmoldinjectionmoldingprocessdesign;bylightershellstructurearesummarized,andcombinedwithpolystyrenechemicalphysicalproperties,designandinjectionmoldingprocesscardmodelnumber,andthenbymoldingparts,exhaustsystem,temperaturecontrolsystem,introductionagenciesandinstitutionsorienteddesignandcalculation.Werepouredintothetrapezoidalrunner.Theproductionproved.Themoldstructuredesignedtomeettherequirementsmoldingprocess,moldreleaseandreliability,productquality.关键词：注射模聚苯乙烯太原工业学院模具设计-5-目录一、编制塑件成型工艺卡…………………………………………………………5二、塑件成型工艺分析与设计1.塑件原材料特性……………………………………………………………62.塑件原材料成型性能………………………………………………………63.塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析…………………………………64.塑件成型方法确定…………………………………………………………7三、塑件成型模具设计5.型腔的数量和布置…………………………………………………………76.选择注塑机型号及其参数…………………………………………………77.注塑机有关参数校核…………………………………………………88.浇注系统选择和设计………………………………………………………89.成型部件的设计计算………………………………………………………1010.塑料模具的力学设计………………………………………………………1111.排气系统的设计………………………………………………………1112.温度调节系统设计…………………………………………..……………1313.推出机构设计…………………………………………..……………1514.导向机构设计…………………………………………..……………1515.模具设计心得体会………………………………………………………..1616.参考文献…………………………………………………………………..1717.模具总装图和零件图…………………………………………………..…18太原工业学院模具设计-6-绪论1塑料成型模具在加工工业中的地位塑料成型所用的模具称为熟料成型模，是用于成型熟料制件的模具，它是型腔模的一种类型。目前，熟料制件几乎已经进入了一切工业部门以及人民日常生活的各个领域，因此，对塑料模具生产不断向前发展起着推动作用。现代塑料成型生产中，塑料制件的质量与塑料成型模具、塑料成型设备和塑料成型工艺密切相关。其中，塑料成型模具的质量最为关键。要求塑料模具能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等方面均能满足使用要求的优质制品。从模具使用角度，要求高效率、自动化、操作简便；从模具制造角度，要求结构合理、制造简易、成本低廉。模具是决定最终产品性能、规格、形状机尺寸精度的载体，塑料成型模具是使塑料成型生产过程顺利进行、保证塑料成型制件质量不可缺少的工艺装备，是体现塑料成型设备高效率、高性能和合理先进塑料成型工艺的具体实施者，也是新产品开发的决定性环节。随着我国经济与国际的接轨和国家经济建设持续稳定的发展，塑料制件的应用快速上升，模具设计与制造和塑料成型的各类企业日益增多，塑料成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响日益重要。2塑料模具的现状从塑料模具的发展状况看，中国的模具产品的10大类46个小类中，塑料模具占模具总量的40％左右。如今，塑料在家电、汽车、电子、电器、通讯等产品中得到迅速而广泛的应用，在此进程中，塑料模具在整个模具产业中的比重将占到半壁江山，塑料模具在进出口中的比重更高达50～60％。据专家预测分析，今年进口模具依然以与汽车和家电配套大型的注塑模具、为集成电路配套的塑封模具、为电子信息产业和机械包装配套的多层、多腔、多材质、多色、精密度高的塑料模具为主；与此同时，中低档塑料模具出口将上升30％左右。中国模具进口主要来源于日本、中国台湾、韩国等，出口货源和进口目的地以广东、上海、北京、江苏居多，而中国塑料模具出口目的地比较分散，主要是输往中国香港地区，其中不少为转口贸易。3塑料成型模具的发展趋势目前为止，我国在塑料模的制造精度、模具标准化程度、制造周期、模具寿命以及塑太原工业学院模具设计-7-料成型设备的自动化程度和精度等方面已经有了长足的进步。从塑料成型模具的设计理论、设计实践和制造技术出发，实践与制造大致有以下几个方面的发展趋势。（1）注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。（2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。（3）推广CAD/CAM/CAE技术；模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。（4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。太原工业学院模具设计-8-一．编制塑件成型工艺卡塑件成型工艺卡工艺参数规格工艺参数规格预热和干燥温度t：60～75成型时间/s注射时间15～45时间s:2h保压时间0～3料筒温度t/℃前段140～160冷却时间15～60中段160～170总周期40～120后段170～190螺杆转速n/(r/min)48喷嘴温度t/℃160～170后处理方法红外线灯，烤箱模具温度t/℃32～65温度t/℃70注射压力p/Mpa60～110时间s/h2～4二．塑件成型工艺分析与设计1.Ps特性1.1化学与物理特性电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,无色透明,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好,.强度一般,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂.比重:1.05克/立方厘米.成型收缩率:0.6-0.8%.成型温度：170-250℃.1.2典型应用范围适于制作绝缘透明件.装饰件及化学仪器.光学仪器等零件.。1.3注塑模工艺条件1)干燥处理：除非储存不当，通常不需要干燥处理。如果需要干燥建议干燥条件为80C、2~3小时。2)熔化温度：180~280C。对于阻燃型材料其上限为250C。模具温度：40~50C。注射压力：200~600bar。3)注射速度：建议使用快速的注射速度。4)流道和浇口:可以使用所有常规类型的浇口。典型用途产品包装，居家用品（餐具、托盘等），电气（透明容器、光源散射器、绝缘薄膜等）。2.塑料原料特性2.1无定形料,吸湿小,不须充分干燥,不易分解,但热膨胀系数大,易产生内应力流动性太原工业学院模具设计-9-较好,可用螺杆或柱塞式注射机成.2.2宜用高料温,高模温,低注射压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔.变形.2.3可用各种形式浇口,浇口与塑件圆弧连接,以免去处浇口时损坏塑件.脱模斜度大,顶出均匀.塑件壁厚均匀,最好不带镶件,如有镶件应预热3.塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析3.1结构分析：从零件图上分析，零件整体外形是距形的壳体，具有一定的工艺圆角与脱模斜度。总体尺寸为中小型，塑件成型性良好；尺寸要求较低；外观质量要求比较高，光滑平整，无熔接痕、飞边、凹痕缺陷，而塑件内部没有较高的粗糙度要求；中间有一挡板，底部有一圆孔，内表面脱模斜度0α=1.如下图所示:3.2尺寸精度：该塑件的精度为6级，精度要求较低。3.3表面质量分析：表面要光洁，不能有裂纹。3.4零件颜色：颜色为深绿色。4.塑件成型方法确定综上所述，该塑件的结构比较简单，而且壁厚均匀，成型工艺性好，可以采