按摩器上盖注射模设计

毕业设计说明书(论文)作者:黄洁学号：06010102学院(系)：机械工程学院专业:机械工程及自动化题目:按摩器上盖注射模设计指导者：评阅者：2010年6月张跃讲师毕业设计说明书（论文）中文摘要本论文根据工程实际的需要完成按摩器上盖的注射模具设计。在设计中采用ABS塑料注射而成型，成型方式为一模两腔。首先，该论文具体分析了产品的工艺性，确定了所采用塑料的工艺参数和所采用的成型设备。其次，确定了模具制作的总体方案，分析并解决了模具的总体结构和各工作部分的具体结构，并进行了一些必要的尺寸计算和强度的校核。与此同时，该论文还对分型面、浇注系统和脱模机构进行了分析设计。最后完成了模具工程图设计。关键词注射模成型工艺性设计毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleTheDesignofPlasticInjectionMouldofAnmoqiAbstractThispaperhadaccomplishedthedesignofplasticinjectionmouldofanmoqi’stop.ABSinjectionisusedtotakeshapeinthedesign,theformationwayisonemouldtwocavity.Atfirst,thispaperhadanalyzedtheproduct’stechnologycapabilityconcretely,haddeterminedtheplasticparameterandtheformationrequirement.Thesecond,ithaddeterminedthewholeprogramofthemould,hadanalyzedandsolvedthemould’soverallstructure,eventheeachstructure’sdetails,alsohadcarriedonsomeessentialsizecalculationandstrengthcheck.Atthesametime,thispaperalsohadanalyzedonpartingsurfacegatingsystemandthestrippinginstitutions.Atlast,ithadcompletedthedesignofmouldengineeringgraphics.KeywordsInjectionmouldFormationTechnologycapabilityDesign本科毕业设计说明书（论文）第Ⅰ页共Ⅰ页目录1绪论……………………………………………………………………………………11.1塑料模具的应用与发展状况………………………………………………………11.2CAD/CAM/CAE在塑料模具中的应用…………………………………………………12模具设计方案的比较与确定…………………………………………………………32.1分型面方案的优化设计……………………………………………………………32.2型腔的数量…………………………………………………………………………42.3型腔的分布…………………………………………………………………………42.4浇口的选择…………………………………………………………………………43按摩器上盖的设计及成型工艺分析…………………………………………………63.1塑件的分析…………………………………………………………………………63.2塑料的选材及性能分析……………………………………………………………63.3ABS塑料的注射过程及工艺…………………………………………………………73.4ABS的主要缺陷及消除措施…………………………………………………………84模具的详细设计………………………………………………………………………104.1注射机选型…………………………………………………………………………104.2模具浇注系统设计和浇口的设计…………………………………………………124.3成型零件工作尺寸的设计和计算…………………………………………………154.4模架的确定和标准件的选用………………………………………………………194.5合模导向机构和定位机构…………………………………………………………214.6脱模推出机构的设计………………………………………………………………234.7冷却系统的设计……………………………………………………………………254.8模具材料例表………………………………………………………………………255模具装配及工作过程…………………………………………………………………275.1塑料模具装配的技术要求…………………………………………………………275.2塑料模具装配过程…………………………………………………………………275.3模具工作过程………………………………………………………………………28结束语……………………………………………………………………………………29致谢……………………………………………………………………………………30参考文献………………………………………………………………………………31本科毕业设计说明书（论文）第1页共31页1绪论1.1塑料模具的应用与发展状况近年来，我国塑料模具发展迅速。目前，塑料模具在整个模具行业中所占的比重约为30%，在模具进出口中的比例高达50%~70%。随着中国机械、汽车、家电、电子信息和建筑建材等国民经济支柱产业的迅速发展，这一比例还将持续提高。塑料模具已经形成了巨大的产业链，从上游的原辅助材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、建筑建材等几大应用产业，塑料模具发展一片生机[1]。塑料模具生产出来的产品的质量及水平大大提高，那是因为模具企业运用了多方面的生产技术，可大致归纳如下：（1）CAD/CAM技术在行业中得到基本普及（2）CAE技术及CAD/CAE/CAM一体化技术在部分企业中应用（3）PDM、CAPP、ERP等信息化技术在部分骨干企业中应应用（4）RP/RT、高速加工、复合加工、逆向工程、并行工程、虚拟网络等技术在少数企业开始应用1.2CAD/CAM/CAE在塑料模具中的应用随着塑料产品在家电、电子等产品和日常用品中的越来越广泛应用，对塑料模具的设计和制造的要求也越来越高。传统的手工设计与制造方式早已满足不了生产发展的需要。CAD/CAM/CAE的发展正适应了这种客观实际要求。CAD/CAM/CAE可以显著提高塑料产品和塑料模具的设计制造效率，提高设计制造质量，减少试模修模时间，从而缩短从塑料产品设计、模具设计、模具制造到进行产品模塑生产的整个周期。1.2.1塑料模具CADCAD是设计人员和计算机的有机结合、发挥各自特长的新型设计方法。即设计人员在设计过程中，充分发挥计算机的强大运算功能、信息存储与快速查找的能力，完成信息管理、数值计算、分析模拟、优化设计和绘图等任务，而设计人员集中精力进行有效的创造性思维，从而更好地完成从设计方案的提出、评价、分析模拟与修改到具体设计实施的全过程。CAD的发展大致经过：电子图板系统(二维计算机绘图技术)、曲面造型系统、实体造型技术、参数化技术和变量化技术。电子图板系统是用传统的三视图方法来表本科毕业设计说明书（论文）第2页共31页达零件，以图纸为媒介进行技术交流。曲面造型系统是开发者在二维绘图系统的基础上，采用贝赛尔算法，推出三维曲面造型系统，它是CAD的第一次革命。实体造型技术可准确表达零件的质量、重心、惯性距等特征，它的普及应用标志着CAD的发展史上的第二次革命，代表着未来CAD的发展方向。参数化技术是一种比无约束自由制造更新颖更好的算法，它的特点是：基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。参数化技术的应用主导了CAD发展史上的第三次革命。由于“全尺寸约束”这一硬性规定干扰和制约了设计者的创造力及想象力，在设计中关键形体的拓扑关系发生改变，失去了某些约束的特征就会造成系统数据混乱，因而提出了以参数化技术为蓝本的更先进的实体造型—变量化技术[2]。1.2.2塑料模具CAECAE（即计算机辅助工程技术），它的出现是计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)技术向纵深方向发展的要求。一般M为一个包含数值计算技术、数据库、计算机图形学、工程分析与仿真等在内的一个综合性软件系统，其核心技术是工程问题的模型化和数值实现方法。就塑料模具计算机辅助工程技术而言，它主要是利用高分子流变学、传热学、数值计算方法和计算机图形学等基本理论，对塑料成型过程进行数值模拟，在模具制造之前就可以形象、直观地在计算机屏幕上模拟实际成型过程，预测模具设计和成型条件对产品的影响，发现可能出现的缺陷，为判断模具设计和成型条件是否合理提供科学的依据[3]。本科毕业设计说明书（论文）第3页共31页2模具设计方案的比较与确定2.1分型面方案的优化设计分型面是模具上用来取出塑件和浇注系统料可分离的接触面称为分型面,分型面的选择对模具设计方式影响最大,分型面设计是否合理对塑件质量和模具复杂程度具有很大的影响。基本上是一种分型面对应着一种模具设计方案，所以分型面的选择决定着模具总体的设计方案。2.1.1分型面的选择原则（1）保证塑料制品能够脱模。（2）使分型面容易加工。（3）尽量避免侧向抽芯。（4）使侧向抽芯尽量短。（5）有利于排气。（6）有利于保证塑件的外观质量。（7）尽可能使塑件留在动模一侧。（8）尽可能满足塑件的使用要求。（9）尽量减少塑件在合模方向的投影面积。（10）长型芯应置于开模方向。（11）有利于简化模具结构[4]。2.1.2分型面的选择方案（1）分型面选择方案一：如图2.1所示，开模的时候在塑件底部偏上外形最大轮廓处A—A面分开。图2.1分型面示意图本科毕业设计说明书（论文）第4页共31页（2）分型面选择方案二：如图2.2所示，开模的时候在塑件底下的外形最大轮廓处A—A面分开。图2.2分型面示意图根据工程和生产实际分析，分型面采用方案一是比较好的，虽然分型面选在此处容易造成飞边现象，但是控制好注塑压力的话，还是可以改善的。方案二中分型面的选择是错误的，因为这样的分型根本就不能实现脱模过程，塑件将无法脱出。2.2型腔的数量一次注射只能产生一件产品的模具称为单型腔注射模。如果一副模具一次注射生产两件或两件以上的塑料产品，则这样的模具称为多型腔注射模。由于本次设计的塑件是应用于大批量生产的零件，考虑到提高生产效率和降低成本等原因，根据设计要求，采用一模两腔。2.3型腔的分布对于多型腔模具，由于型腔的排布与浇注系统密切相关，所以在模具设计时应综合考虑。型腔的排布应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够压力，以保证塑料熔体能同时均匀充满每一个型腔，从而使各个型腔的塑件内在质量均一稳定。由于从主流道到各型腔浇口的分流道的长度和截面形状对应相同，所以我的设计拟采用并列式。2.4浇口的选择浇口是连接分流道和型腔的桥梁，是整个浇注系统的最薄点。其形状和安放位置应根据实际需要来确定。浇口的形式不仅对塑料熔体的流动性、充模特性和成型质量有较大的影响，而且本科毕业设计说明书（论文）第5页共31页熔体通过浇口时的摩擦及通过浇口后产生的取向和结晶应力，还将直接影响塑料制件的物理性能，甚至化学性能。浇口对制件的这些影响常常由浇口自身附近的翘曲或龟裂表现出来，而且因为塑料品种之间性能的不同而差异很大。由于本设计采用的是ABS塑料，通过查表可得，初选侧浇口设计[5]。本科毕业设计说明书（论文）第6页共31页3按摩器上盖的设计及成型工艺分析3.1塑件的分析如图3.1所示是按摩器上盖零件图3.1按摩座上盖零件3.1.1结构分析该塑件为薄壁类零件，且壁厚均匀。上座盖本身就有一定的深度，表面光滑，在模具设计和制造上要有良好的加工工艺，确保成型零件具有一定的光洁度。3.1.2成型工艺分析采用精度等级6级，大量生产。该塑件壁厚为2.5mm，壁厚均匀，塑件成型性能良好。3.2塑料的选材及性能分析该零件用于按