电热水壶底座注塑模设计.doc
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1、毕 业 设 计(论 文)设计(论文)题目: 电热水壶底座注塑模设计 学 院 名 称: 机械工程学院 专 业: 材料成型和控制工程 班 级: 材料成型 姓 名: 学 号 指 导 教 师: 职 称 定稿日期: 2023年5月4日 摘 要塑 料工 业 是 当今 世 界 上 发展速 度最 快 的工 业 门 类 之一, 而 注塑 模 具 是其 中 发 展较为 快的 一 个 种类, 因此, 研究 注塑 模具 的生产 过程 对了 解塑 料产 品的生 产过 程和 提高 塑 料产 品质 量 有 很大 意义。 本 次产品 设计介 绍了注 射成型 的基本 原理,特别 是双 分型面 注射 模 具的设 计结 构 与工
2、作原 理,对注 塑产 品提 供了 基本 的设计原 则,并 具体介 绍了 冷 流道 注 射模具 浇注系 统、温度 调节 系统和顶 出 系 统的 设计过 程,同 时对 模具 强 度 规定 做 了说 明。设计 出成 型零部件 以及 合理 的设 计推 出 机 构。对 设计 进 行验证 重要 目 的是 对 注 射机 的 相关重 要参数 进行验 证,涉及它的 模 具 闭合厚 度、模具 安装尺 寸、模具 开模行 程、注 射机的锁 模力等等 。在校验 合格后,并完毕 成型零件 加工工艺 过程的制定,既 要保证塑件 的质量,又要兼 顾经济 性。最 后就是 模具的装 配环节,涉及 给定装配步 骤、明 确注意事 项
3、等 关键词:生产工艺 注射模 成型零件 装配 塑料模具 分型面 Abstract Plastic industry is grows now one of quickest industry classes in the world, but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have
4、 the very big significance. This design introduced the injection takes shape the basic principle, specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design; Introduced in detail the cold flow chann
5、el injection evil spirit mold pours the system, the temperature control system and goes against the system the design process, and has given the explanation to the mold intensity request. Design shaped parts,reasonable drawing mechanism and so onThe design should be certificationPrimarily related to
6、 the injection machine of important parameters for the certification including die close thickness sizes,the name distance,injection machine of the die draw force and so onAfter Qualified in check,the molding parts machining process design must ensure that the quality of Supervision taking into acco
7、unt the economy Final assembly is part of the mold,which including the design of assembly steps,clear proceeding required attentionThrough this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the princi
8、ple of work; Through to the PROGRAM study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency. Key word: Manufacture process Injection mold Shaped parts The plastic mold Divides the profile目 录1 引 言11.1 模具行业和产品发展现状11.2 选题意义图表 111.3 设计任务22 塑件的工
9、艺性分析32.1 塑件的分析32.1.1塑件的结构32.1.2 壁厚分析32.1.3 圆角分析42.2 塑件的材料分析42.2.1 ABS工程材料的性能分析42.2.2 ABS的注射成型过程和工艺参数42.3 塑件模流分析52.3.1 分析的总体结果52.3.2 分析结果的图片52.3.3 模流分析结论93 模具总体结构设计103.1 拟定型腔数目和其排列方式103.2 拟定分型面103.3 拟定浇注系统结构113.3.1 主流道形式和位置113.3.2 分流道的设计123.3.3 冷料穴的设计133.3.4 拟定浇口形式和位置133.4 拟定推出方式133.5 拟定导向机构133.6 拟定温
10、度调节系统143.6.1 注射模冷却系统设计原则143.6.2 冷却系统的结构设计143.7 排气系统的设计143.8 拟定模具支撑零件结构154 模具零件结构尺寸设计174.1 初选设备174.1.1 计算塑件体积和重量174.1.2 注射机的选择和型号和规格174.1.3 校核注射机的有关参数174.2 顶出机构复位方式的拟定194.3 动、定模导向机构设计194.4 设计斜导柱侧向抽芯机构204.4.1 设计导滑槽结构204.4.2 设计斜导柱结构214.4.3 设计侧型芯结构214.4.4 设计楔紧块结构225 成型零件设计245.1 计算成型零件工作尺寸246 模具2D装配图266.
11、1 热水壶配件模具2D图:267 总结278 设计存在的问题与解决设想28致 谢29参考文献301 引 言1.1 模具行业和产品发展现状随 着时 代的发展,在家 用电器行业中,塑 料制件凭借 它特有的质 轻、耐腐蚀能力 强,色泽艳 丽,以及生 产过程简 单、成 本低,效 力高和加 工性能好等优 点,已 经取代了部 分金属制 件。其模 具设计是保证高质 量塑料制件生 产的重要前 提。比如笔记本电 脑、移 动电话和个 人数字助 理等产品更新换 代的速度非常 快,产 品的设计 理念正朝着“轻、薄、短、小”方向发 展,同 时人们对这些产 品的需 求量也正在快速增 长。于 是,薄 壁注塑成 型技术得到迅
12、 速发展。薄 壁注塑成型技 术已引起人 们的高度重 视,以美、德和日本等国为首的发 达国家纷纷投 资大力开发研 究该技术。它已经成 为塑料成型行 业中的一个新的研究 热点,是一项具有深远意 义和重要作 用的未来技 术。塑 料是20 世纪才发展 起来的一种新材 料,目 前世界上塑 料的体积产 量已经赶上并 且超过了钢 材,成 为当前人类使 用的一大类材 料。我国的塑 料工业正在飞 速发 展,塑 料产品的应 用已进一步到了国 民经济的各个部 门。塑 料产品的普和 应用推动了塑 料模具得到快 速发 展。我国塑 料模具在近 期已经得 到了快速发 展,成 果主 要有:在大 型塑料模 具中已能生 产单套重
13、 量达成50t 以 上的注塑 模,在精密 塑料模 具中精 度已达 到2um,甚 至制件精 度很高的小模 数齿轮模 具和达成高 光学规定的车 灯模具等也已 能生 产,其 中多腔塑 料模具已 能生 产一模7800 腔的塑 封模;而高 速模 具方 面已能生 产挤出速 度达6m/min 以 上的高 速塑料异 型材挤 出模 具和主型 材双腔共 挤、双色共 挤、软硬共 挤、后共 挤、再生料共 挤出和低发 泡钢塑共 挤等各种模 具。从生 产手段上 ,企 业上模 具设备的数 控化率已 有了较 大提 高, CAD/CAE/CAM技 术的应 用面已 大为广 泛,高 速加工 和RP/RT 等 先进技 术的使 用也
14、已越来越 多, 模 具标准 件的使 用覆盖 率及模具 商品化 率都已有较 大幅 度的提 高, 热 流道模 具的比 例也有较 大提 高,内 热式或外 热式热流 道装 置得以采 用,也有少 数单位采 用了在世 界具有先 进水平的高 难度针阀式 热流道模 具,它能完 全消 除制 件的浇 口痕 迹。气 体辅助注 射技术在生 产中已成 功得到 应用。虽 然塑 料模具 在我 们国内的发 展较 为迅 速,可 是由于我国 模具行 业自身 起步较 晚,相 比发 达国 家的模 具设计 制造水 平,我国 还存在很大问 题,比 如说发 展不平 衡, 产 品总体水平 较 低。工 艺装备 落后, 组 织协调能 力差。大多
15、 数企 业开发 能力 弱, 创 新能力不 足。供需 矛盾一 时还难 以解 决。体 制和人 才的问 题解 决还需 要时 间。为 此,学 习、研 究塑料 模具具 有其意 义。通 过本次 毕业设 计对塑 料模具 相关知 识进一 步的巩 固和学 习。通 过度析塑 料分型 面、进料 点位 置,拔模 斜度和顶 出机构 等一系 列问 题,对模 具结构 进行 合 理设 计。并结合 相关软 件的应 用,实 现优 化模 具设 计。1.2 选题意义图表 1由 于新材 料、新工 艺、新技 术的不 断发 展,促 使模具设 计技 术不断进 步,对模 具设计 的要 求越 来越 高,对磨 具设 计人 才的知 识、能 力、素
16、质的要 求也在不 断提 高。通 过各种渠 道培养更 多的模 具人 才,搞 好技术创 新,是不 断提 高我 国磨 具师和 制 造以及维 修的一 个关 键途 径。这 次的毕 业设 计通 过对一个 热水壶 底 座的塑 料产 品和其模 具的设 计,锻 炼对塑 料产 品的设 计和成 型工 艺的选 择能 力;塑 料产 品成 型模 具的设 计能 力、塑 料产 品的质 量分 析和工 艺改 进能 力、塑 料模 具结 构 改 进设计能 力, 熟悉了模 具设 计中经 常使 用的商 业软 件。1.3 设计任务1 热 水壶底 座设 计:采 用美的 事国PTC 公司 研发 的软 件Pro/ENGINEER设计 出该产 品
17、的3D图,在 选择 该塑 件的材 料为ABS的前 提下,通 过德国西 门子公 司提 供的软 件UG来导 出相 应的模架 图;2 产 品工 艺性分 析:分析 热水 壶底 座的结 构,看塑 件是否 能顺 利完毕 注射、冷 却、脱 模过 程,成 型强 度、刚 度以和使 用寿 命是否 满足正 常使 用的要 求,找 出不 足之 处,对热 水壶底 座作出结 构上的修 正,直 到满 足这些条 件为 止;分 析产 品的最 佳浇 口位 置在哪,流动 是否平 衡;3 注塑设备选择:根据现有的设备,通过计算说明从中选择合适的注塑设备;4 拟定分型面:根据塑料件的几何形状,尺寸精度上的规定,加上脱模方式等选择合适的分
18、型面;5 选 择模 架:模架 为标 准件,根据 相应的磨 具尺寸选 择合适 的即 可;6 浇 道系 统设 计:通过 分析拟定 流道 系 统的设 计 参数和 规定和 浇口位 置;7 成 型件设 计:合 理的设计 成型零 件,确 定模腔 的数量 和其排 列方 式,塑 件需要 用到外侧 抽芯,所 以这 里还要设 计抽芯 件;8 冷 却系统 设计与计 算:冷 却水孔 的位 置及其 数量与冷 却效 果有着密 切的关 系,在确 定的同 时,应 尽也许 地靠 近型腔 但不能 发 生干 涉;9 抽 芯机 构设 计:热 水壶底 座采 用的是 侧 滑块 侧向 抽芯 机 构;10 绘 制2D模 具图 纸,涉及 模具
19、的装 配图纸 和成型 零件 的图 纸。2 塑件的工艺性分析2.1 塑件的分析 2.1.1塑件的结构 塑件结构如图2-1(2D图)和2-2(3D图)所示:图2- 1 (热水壶配件2D图)图2- 2(热水壶配件3D图)整 个塑 件的结 构以及 其表 面 形状较 为 简 单,主 要的壁 厚 尺 寸是2mm,中 间衔接 部分以 小圆弧 过 渡。塑 件质量要 求是不允 许有裂 纹、变形 缺 陷,表 面挺括 清 晰,无 飞边 ,无 明显收 缩痕 迹,脱 模斜 度28-1。 2.1.2 壁厚分析塑 件的壁 厚对塑 件质 量的影 响非 常的 大。壁 厚太 小了,充 模困 难;壁 厚太 大了,即 浪费 原 料,
20、又会 增长 冷却时 间,更重 要的是塑件 会产生 气 泡、缩 孔、翘 曲变 形等缺 陷。本材 料为ABS,查相关 手 册,壁 厚在其 最小 壁厚范 围之 内,所以 非 常合 理 。 2.1.3 圆角分析为 了避 免应力 集 中,提高 塑件 的局部强 度,改 善熔体 的流 动情 况且便 于脱 模,在 塑件各 内外 表 面的连接处,应采 用圆 弧过 渡。塑 件的圆 角半径一 般不小于 0.5mm。其 设计原 则:一般 外圆 弧半 径应 是厚 度的1.5倍,内 圆弧 半径 应是 厚 度的0.5倍。2.2 塑件的材料分析关 于ABS材 料的介 绍: 全名 :丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物英文名称:Acryl
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