本科毕业论文---旅行箱拖手塑料套及注射模具设计.doc
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1、编号: 毕业设计(论文)说明书题 目: 旅行箱拖手塑料套 及注射模具设计 院 (系): 国防生学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 学生姓名: 学 号: 指导教师单位: 机电工程学院 姓 名: 职 称: 题目类型:理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2014年5月4日摘 要关于模具发展趋势,我认为这主要取决于两个方面,即一方面是模具为之服务的各行各业的发展趋势,另一方面是整个社会和世界科学技术的发展趋势,这实际上就是需要和可能。模具是为制件,也就是成形产品服务的,因此模具必然要以制件(成形产品) 的发展趋势为自己的发展趋势,模具必须满足他们的要求。制件发展趋势主要是轻巧、精
2、美、快速高效生产、低成本与高质量,每一项都预示了模具发展趋势。本文为旅行箱拖手塑料套的产品设计到整个注塑模的设计过程,即对长140mm、宽30mm、高20mm拖手塑料套的注塑模具设计。塑料套的外形设计有防滑纹理,在侧边设有固定的螺丝孔以便固定在伸缩支架上。其螺钉孔根据设计要求采用侧向抽芯机构进行抽芯,然后通过顶杆将制件顶出。稳重介绍了拖手塑料套的外形、结构等设计要求,制件的结构分析,制件的工艺性分析,制件质量、体积计算,材料、生产批量的确定,成型方法的选取及成型设备的选择,注塑模的结构设计,在设计模具时的相关计算,模具机构设计,注射机的选择及其校核,成型零件的相关计算及其校核。在设计中进行大量
3、的计算,如成型零件工作尺寸的计算,型芯、型腔径向和高度计算,推杆直径及其数目的计算等。由此在整个设计计算的过程中,确定了模具的结构及相关的零部件。在整个模具的设计过程中采用CAD/CAM设计系统进行一体化设计,用PROE软件进行塑件的三维造型及其分析,用AUTOCAD进行二维的工程图二维设计。关键词:注塑模;塑料;抽芯;型腔;型芯AbstractAbout mold development trend, I think it depends mainly on two aspects, that is, on the one hand is development trend of the m
4、old service for all walks of life, on the other hand, the whole society and the world trend of the development of science and technology, it is actually need and possible. Molds for the parts, that is, forming products and services, so the mold must to stamping forming products () for their own deve
5、lopment trend, the development trend of die must meet their requirements. Development trend of the main parts is light and elegant, fast and efficient production, low cost and high quality, each announced a mold development trend.The thesis gives a detailed introduction the process of an injection m
6、olds design, which is from product design to the whole plastic injection mold. This is a design for a plastic injection mold whose length is 140mm, 20mm in width, 20mm in height. The form design for a plastic sleeve has skidproof textures. Its broadside has screw eyes . The function of the hole is u
7、sed to fix plastic sleeve on the telescoping shoring column. According to the design, its screw eyes are required to use a side core-pulling mechanism to do side core-pulling. After that, the knockout pin pushes out a fabricated part. This paper introduces the design standards of a drag hand plastic
8、s form, structure, etc, the process analysis of a fabricated parts quality, volume calculation,materials, the confirm of production lot, the choice of molding methods and the choice of mold equipment, the injections structural design, the relative calculation in designing a mold, a molds mechanism d
9、esign, the choice and check of an injection machine, relative calculation and check about molded parts. Meanwhile, it explains the working processes. Plenty of calculations during the design are the calculation of working dimensions for molded parts, the calculations of core, cavity diameter and the
10、 molds height, the calculation of a push rods diameter and the number of push rods, etc. So, the molds structure and some relative components are confirmed during the process of the calculation in the whole design. CAD/CAM design system is applied to in the design process of the whole mold. At the s
11、ame time, PROE software is used to form 3D mold and its analysis, AUTOCAD is used to export 2Dengineering drawing.Keywords: Injection mold; plastic; pumping core; cavity;core目 录引 言11 塑件设计分析21.1 选题意义21.2 塑件模型建立21.3 塑件参数设计21.4 材料选择31.5 塑件的壁厚41.6 塑件的脱模斜度41.7 分型面设计51.8 确定型腔数量以及排列方式62 注塑设备和模架选择72.1 注塑设备选
12、择72.2注塑机重要参数校核92.2.1型腔数量的确定和校核92.2.2 注塑容量校核92.2.3 锁模力校核102.2.4 注塑压力校核112.2.5 开模行程校核112.2.6 推出装置校核122.2.7 模具外形尺寸校核122.3 模架选择122.3.1模架类型选择的前提条件122.3.2模架系列的选择133 浇注系统设计143.1 主流道设计143.1.1 浇口套设计143.1.2 浇口套的固定形式153.2 分流道的设计163.2.1 分流道的形状及尺寸选择163.2.2 分流道的设计163.3 浇口设计173.3.1 侧浇口的尺寸183.4 冷料穴和钩料脱模装置183.5 排气系统
13、的设计194 成型零件设计204.1 型腔模的设计204.2 型芯模的设计205 推出机构设计235.1 推杆推出机构235.2 推出机构的复位235.3 推出机构的布局246 侧向抽芯机构的设计256.1 抽芯距的计算256.2 抽芯力的计算256.3 斜导柱直径的确定266.4 斜导柱长度的计算266.5 楔紧块的设计277 冷却系统设计287.1 冷却管道的工艺计算297.1.1 冷却管道的直径计算297.2 冷却水道的结构设计298 导向机构的设计318.1 导向机构的设计要点318.2 导柱的设计与选择318.3 导套的设计与选择329 模具装配图329.1 模具装配图的绘制32结
14、论33谢 辞34参考文献35附 录36第 28 页 共 36 页桂林电子科技大学毕业设计(论文)报告用纸引 言关于模具发展趋势,我认为这主要取决于两个方面,即一方面是模具为之服务的各行各业的发展趋势,另一方面是整个社会和世界科学技术的发展趋势,这实际上就是需要和可能。模具是为制件,也就是成形产品服务的,因此模具必然要以制件(成形产品) 的发展趋势为自己的发展趋势,模具必须满足他们的要求。制件发展趋势主要是轻巧、精美、快速高效生产、低成本与高质量,每一项都预示了模具发展趋势。现简要分析下:要轻巧就会增加使用塑料及开发新材料,包括各种新型塑料、改性塑料、金属塑料、镁合金、复合材料等等,这就要求有新
15、的成形工艺。要精美,就要求外形美观大方,内部无缺陷,这就要求有精细、精密和高质量模具与之相适应。目前我们在精细化方面差距很大,精细化往往被忽视,功亏一篑。快速高效生产,这一方面是要求模具企业要尽量缩短模具生产周期,尽快向模具用户交付模具,另一方面更重要的是要使用户能用你提供的模具来快速高效地生产制品。例如一模多腔多件生产、叠层模具、利用好热流道技术来缩短成形时间以及使用多层复合技术、模内装饰技术、高光无痕注塑技术、在线检测技术、多工序复合技术、多排多工位技术等等。同时制件成形过程智能化还要求有智能化的模具来适应。低成本,这既要通过模具生产的设计、加工、装配来实现模具的低成本制造和低成本供应,更
16、重要的是要使模具用户能使用模具来实现低成本生产。这就对模具提出了更高的要求。模具生产企业必须做到先使模具用户赚钱,然后才能使自己赚钱。在要求低成本的过程中,无论是模具生产企业还是使用模具的企业,不断改善管理,逐步实现信息化管理都是企业的共同要求及进步和发展的方向。高质量,要做到制品的高质量,首先必须是模具的高质量,模具的稳定性一定要好,保证。制品的一致性也要好,而且还要保证寿命。高质量模具与技术休戚相关除上述各点外,许多新领域、新兴产业、新制件和个性化要求也都会对模具不断提出新要求。所以发展。趋势的本身也是在不断发展的从科技发展趋势来看模具发展趋势可以先从下列最基本的六个方面进行分析:新材料模
17、具新材料及为成形产品新材料成形的新型模具新工艺新的成形工艺及模具加工的新工艺新技术技术进步带动模具生产逐步向超高速、超精和高度自动化方向发展信息化数字化生产、信息化管理、充分利用IT技术网络化溶入和利用好世界全球化网络循环经济与绿色制造一用尽量少的资源来创造尽量多的价值,包括回收再利用与环保等,不但模具要能这样,而且更要使模具用户也能这样。1 塑件设计分析1.1 选题意义为了更好的理解模具,发展模具,和提高自己对模具的设计,这次我选择做旅行箱拖手塑料模,这是我把理论知识运用到实际当中,处理其中所遇到的困难。对自己以后发展模具垫上基础,也可以让我对一整套模具设计流程有更进一步的了解,为以后更好更
18、快地适应模具设计工作岗位积累一定的经验。从而更好提高模具高精度、低成本、高效率的发展,同时锻炼了塑料产品的设计及成型工艺的制作能力;塑料制品成型模具的设计能力、塑料制品的质量分析及工艺改进能力、塑料模具结构改进设计能力,增强自己操作能力。1.2 塑件模型建立本设计旅行箱拖手塑料套三维结构图,如图1.1所示: 图1.1 塑件三维图塑件的设计要求:塑件要求有一定的抗拉、抗弯、抗压、抗冲击性能。外观整洁、无明显飞边、无气孔、毛刺及其他质量缺陷,塑件的侧边有个螺钉孔,需要合理的设置抽芯机构即可,塑件的设计比较简单,而且要求的精度也不高。1.3 塑件参数设计塑件精度等级及尺寸公差,该塑件尺寸中等,整体结
19、构较简单。精度要求相对一般,主要是配合的尺寸,再结合其材料性能,故选一般精度等级:IT3。塑件的表面质量,该塑件要求外形美观,外表面没有斑点及熔接痕,粗糙度可取Ra3.2m。而塑件内对粗糙度要求较高,取Ra1.6m。旅行箱拖手塑料套零件图,如图1.2所示图1.2 塑件零件图1.4 材料选择热塑性塑料中的树脂分子结构是线形或者支链形的,在一定温度范围内能反复加热和冷却硬化,在加热和冷却过程中,一般只有物理变化而没有化学变化。本设计为旅行箱拖手塑料套设计,这类零件主要用于防护作用,要求材料不吸水,耐腐蚀摩擦,并要求塑件有一定的屈服强度和一定的抗拉、抗压强度,根据该塑件用途并结合塑料的特点说选用的材
20、料为苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物(ABS)。苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物的密度小,强度、刚度、耐热性均优于高密度聚乙烯(HDPE),硬度比高密度聚乙烯(HDPE)高,可在100左右使用,具有优良的耐腐蚀性,良好的高频绝缘性,不受湿度影响,但是低温变脆、不耐磨、易老化,适用于制造耐腐蚀零件和绝缘零件。苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物塑料属于非结晶型塑料,吸湿性强,不易分解,表面硬度低;流动性中等,溢边值0.03mm左右;冷却速度快,浇注系统及冷却应缓慢地进行散热;成型收缩范围大,收缩率大,一发生缩孔、凹痕、变形等缺陷,方向性明显;塑件厚度要设计均匀,尽量避免缺口、尖角,防止应力集中。1.5 塑件的壁厚塑件的壁厚
21、取决于制件使用要求,即强度、结构、重量、电气性能、尺寸稳定性及装配等,在工艺上要求壁厚均匀,否则易产生翘曲、变形等缺陷。若壁厚太厚,则会出现外部先冷却、内部后冷却,产生缩孔、凹陷等缺陷,不仅浪费材料,还会延长冷却时间,延长成型周期,降低生产效率;若壁厚太薄,则成型过程中流动阻力增大,充模困难,无法满足使用上的强度和刚度要求。一热塑性材料易于成型薄壁塑件,壁薄可达0.25mm,但一般不小于0.60.9mm,常取塑件壁厚16mm。 查表得常用塑件壁厚的推荐值,如表1.1所示:表1.1壁厚推荐值名称50mm流程最小壁厚小型塑件推荐壁厚中型塑件推荐壁厚大型塑件推荐壁厚ABS1.21.62-2.53-4
22、PS1.01.52-2.53-4PP1.01.52-2.52.5-3.5PC1.01.82.53-4.5PE0.81.21.62.5-3.5根据零件的大小,该塑件为中型塑件,故取壁厚t=2mm,符合设计要求。1.6 塑件的脱模斜度在加工制造注射模具成型零件时,为了便于将塑件成形后从型腔中脱出或从塑件中抽出型芯,由于塑件在冷却后产生收缩,会紧紧抱在凸模型芯上,或由于粘附作用,塑料会紧贴在凹模型腔内,必须设计和加工出脱模斜度。脱模斜度的大小可根据塑件形状、壁的薄厚、成形高度等因素来确定。在不影响塑件质量与精度的情况下,为了便于从成型零件上顺利脱出塑件,防止塑件在脱模时划伤,设计时塑件表面沿脱模方向
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