冰箱感温盒盖注射模的设计毕业论文.pdf
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1、摘要本文主要介绍的是冰箱感温盒盖注射模的设计方法。首先分析了冰箱感温盒盖制件工 艺特点,包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等,并选择了成型设备。接着介绍 了冰箱感温盒盖注射模的分型面的选择、型腔数目及布置,重点介绍了浇注系统、成型零 件、导向机构、脱模机构、斜导柱导滑的侧向抽芯机构的设计。然后选择标准模架,并对 注射机的工艺参数进行了校核。最后对模具的工作原理进行说明,以及在安装调试中可能 出现的问题进行总结、分析,并给出了相应的解决方法。本文论述的冰箱感温盒盖注射模模具采用三板式结构,即浇注系统凝料和制件在不同 的分型面脱出,一模四腔型腔布置,对侧凹结构采用斜导柱抽芯机构,然后利用四根
2、推杆 来推出制件。本模具结构稳定可靠,效果很好,塑件达到了规定的技术要求。关键词:注射模;抽芯机构;冰箱感温盒AbstractThe d esigning method s of injection structure of the refrigerator temperature-sensitive box are mainly introd uced in this paper.First,the technological characteristics are analyzed,includ ing material properties,forming characteristics
3、 and cond itions,the process of the structure,and the forming equipment were selected.Then the parting line is selected,the number of cavity and layout are d etermined.A specific introd uction is mad e on feed system,cooling system,forming parts,guid ing mechanism,stripper mechanism,and core-pulling
4、 mechanism.Then the stand ard mould bases are selected,and checked the technological parameters of the forming equipment.Finally,problems that may emerge d uring the mold installation process are analyzed and the appropriate solution is provid ed.The mould of refrigerator temperature-sensitive box d
5、 iscussed in this article uses three-plate mould,that is pouring material and the plastic parts are ejected from d ifferent parting lines.There are four cavities in this mould,and for the re-entrant parts using angel pin core-pulling mechanism to move the slid e.Simultaneously,four ejector pins are
6、used to push out the plastic parts,so it can red uce the ejection force.The mold structure is stable and reliable,as well as lead s to good effect,and the properties of plastic parts meet the requirements.Key words:injection mold;core-drawing mechanism;refrigerator temperature-sensitive box目 录第1章绪论.
7、1L1课题来源及目的.1L2模具、塑料模具及其发展趋势.1第2章 冰箱感温盒盖工艺性分析.32.1 材料性能.32.2 成型特性及条件.32.3 结构工艺性.32.4 零件体积及质量估算.42.5 冰箱感温盒盖注塑工艺参数的确定.42.6 初选注射机的型号和规格.4第3章 冰箱感温盒盖注塑模具的结构设计.63.1 确定模具基本结构.63.2 确定型腔数目及布置.73.3 分型面的选择.73.4 浇注系统的设计.73.4.1 主流道的设计.83.4.2 分流道设计.83.4.3 浇口设计.83.4.4 冷料穴的设计.83.4.5 浇口套和定位圈的设计.93.5 成型零部件设计.93.5.1 型腔
8、、型芯结构设计.93.5.2 成型零件的尺寸计算.93.6 导向与定位机构设计.113.7 脱模机构设计.113.7.1 脱模力计算.113.7.2 推杆直径计算.123.8 侧向分型与抽芯机构设计.123.8.1 抽芯距的计算.123.8.2 斜导柱倾斜角。.133.8.3 斜导柱直径的计算.133.8.4 斜导柱长度和最小开模行程的计算.133.8.5 滑块的设计.143.9 温度调节系统设计.143.10 模架及模具材料的选择.15第4章注射机相关参数校核.174.1 最大注射量的校核.174.2 注射压力校核.174.3 锁模力校核.184.3 安装部分尺寸校核.18431模具厚度的校
9、核.184.3.2开模行程尺寸校核.19第5章 模具的工作原理及安装、调试.205.1 模具的工作原理.205.2 模具的安装.215.3 试模.215.4 设计总结.21参考文献.24致谢.25附录.26毕业设计说明书第1章绪论1.1 课题来源及目的本文的研究课题是冰箱感温盒盖注塑模具设计。本课题涉及到冰箱感温盒盖制品的设 计、模具的设计、模具零件加工工艺规程的编制以及模具最后的安装调试等内容。根据以 上内容,制定本次设计主要的设计步骤如下:(1)对所选制品进行成型工艺性分析,确定制品的成型工艺及工艺参数,并绘制制 品的三维立体图;(2)根据所学知识进行冰箱感温盒盖的注塑模具设计,要求结构设
10、计合理,易于加 工装配;(3)绘出全套设计图纸包括制品图,模具总装(部装)及零件工作图,并制定相应 的模具零件加工工艺规程;(4)确定模具安装方法并且初定成形工艺参数。本次设计的意义在于通过冰箱感温盒盖的注塑模具设计,掌握塑料成型模具结构特点 和设计计算方法;能够熟练运用计算机进行塑料模具设计和计算;深化对理论知识的理解 和掌握,提高应用理论知识解决实际问题的能力。1.2 模具、塑料模具及其发展趋势模具是材料成型加工中的工艺装备。模具工业是国民经济各部门发展的重要基础,世 界上工业发达国家无不把发展模具工业放在优先地位。近年来,工业品零件粗加工的70%、精加工的50%是由模具胶成型来完成的。在
11、洗衣机、照相机、电视、电话等电器、仪器仪 表、通信工具中,约有90%以上的零件需要用模具进行生产川。模具在现代化工业生产,如汽车、飞机、家用电器、电子信息、仪器仪表、农业机械、工程机械、冶金设备、机床、兵器、等行业应用广泛;模具工业的设计水平、加工质量、技术含量、模具材料等的状况 将直接影响着许多相关行业或产业的发展;影响着产品质量和企业的经济效益;影响着行 业企业的技术进步与创新。因此,模具工业作为国民经济发展的基础工业,具有重要地位。我国模具工业虽然起步较晚,但随着改革开放的深入,我国的模具产业正不断朝着复杂、精密、高效、长寿命方向发展,模具工业逐渐成为技术密集、设备先进、管理科学的行业。
12、塑料模具是成型塑料制件的工艺装备或工具。全面要求是: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。现代塑料制品中合理的加工工艺、高 效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素,尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺 第1页共38页毕业设计说明书要求,塑料制件使用要求和造型设计起着重要作用。从塑料模具的设计、制造及材料选择 等方面考虑,塑料模具技术发展趋势可归纳为以下几个方面。1.塑料模具标准化 开展模具标准化工作,使模板,导柱等通用零件标准化、商品 化,以适应大规模地成批生产塑料成型模具。2.CAD/CAE/CAM技术的应用 随着计算机技术的发展,计算机已广泛应用于模 具工
13、业,在注射成型系统中,针对每一个环节都可将计算机作为辅助工具而加入,以此来 提高模具设计的效率,减少模具设计过程中的失误,缩短生产周期,降低成本。3.加强理论研究 随着塑料制件向大型化、复杂化、精密化发展,模具制造成本 越来越高,这些模具如果只靠经验来设计往往会因为设计不当而造成模具报废,损失巨大。在模具设计中,所以要加强理论研究,使模具设计由经验设计阶段逐渐向理论计算方面发 展。4.塑料模具专用材料的研究与开发模具材料选用在模具设计与制造过程中占有很 大比例,直接影响模具成本、使用寿命及塑料制件的质量。为了提高模具使用寿命,并获 得良好的切削加工工艺性能,国内外模具材料工作者进行了大量的研究
14、,并开发出来了较 为完善的系列化塑料模具专用钢。5.模具加工新技术的研究与发展 为了提高加工精度、缩短模具制造周期,塑料 模成型零件的加工已经广泛应用仿形加工、电加工、快速成型制造、数控加工及微机控制 加工等先进技术。模具加工技术与设备的现代化发展,推进了模具行业企业向着技术密集、专业化与柔性化相结合、高技术与高技艺相结合的发展方向。第2页共38页毕业设计说明书第2章冰箱感温盒盖工艺性分析2.1材料性能图2-1所示为冰箱感温盒盖立体图,材料为ABS,乳白色,精度等级为一般精度等级(4级精度),制品要求表面光滑美观。ABS为热塑性塑料,密度1.051.07g/c/,抗 拉强度3050抗弯强度41
15、76 MP*拉伸弹性模量15872277”尸a,弯曲弹性 模量13802690收缩率0.3%0.8%。该材料综合性能好,即冲击强度高,尺寸 稳定,易于成型,耐热和耐腐蚀性也较好,并具有良好的耐寒性。图2-1冰箱感温盒盖立体图2.2成型特性及条件1)其吸湿性强,塑料在成型前必须充分预热干燥,其含水量小于0.3%。对于要求表 面光泽的零件,塑料在成型前更应该进行长时间预热干燥。2)流动性中等,溢边值0.04根机。3)塑料加热温度对塑料的质量影响较大,温度过高易于分解(分解温度为250。)。成型时宜采用较高的加热温度(模温5080C)和较高的注射压力(柱塞式注射机:料 温180230。,注射压力10
16、00MPa;螺杆式注射机:温度160220。,注射压力 70100MPa。)。2.3结构工艺性零件壁厚基本均匀,所有壁厚均大于塑件的最小壁厚0.8加n,借助Mold flow软件分 析可知注塑成型时应不会发生填充不足现象。塑件为盒形状制件,内外表面均为可见光亮 面,零件的外表面有22个通风槽,一个安装挂钩,2个Z字形凸起筋,3个一字凸起。该制 件虽小,但结构复杂,需采用三板双分型结构,制造精度要求稍高。第3页共38页毕业设计说明书2.4零件体积及质量估算1)单个塑件 体积V=73.7 c加3,质量加=77.4g。2)浇注系统凝料 浇注系统凝料按一个塑件体积的60%进行估算,则凝料体积%=73.
17、7X6 0%=44.2 2 cm3 o3)四个塑件和浇注系统凝料 总体积匕=3395?总质量加总=355.95g。2.5冰箱感温盒盖注塑工艺参数的确定查实用模具技术手册一书表12-10,确定ABS塑料的注射工艺参数如下:注射机类型:螺杆式螺杆转速:30-6 0r/min喷嘴形式:直通式喷嘴温度:180190。料桶前端温度:200210。料桶中段温度:210230。料桶后段温度:180200。模具温度:5070(注射压力:7090 Mpa保压力:5070MP”注射时间:35s保压时间:1530s冷却时间:1530s成型周期:4070s以上参数在试模时可以做适当调整。2.6初选注射机的型号和规格注
18、塑机的主要参数有公称注射量、注射压力、注射速度、塑化能力、锁模力、合模装 置的基本尺寸、开合模速度、空循环时间等。这些参数是设计,制造,购买和使用注塑机 的主要依据:(1)公称注塑量 指在对空注射的情况下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射量,反映了注塑机的加工能力。第4页共38页毕业设计说明书(2)注射压力 为了克服熔料流经喷嘴,浇道和型腔时的流动阻力,螺杆(或柱塞)对熔料必须施加足够的压力,我们将这种压力称为注射压力。(3)注射速率 为了使熔料及时充满型腔,除了必须有足够的注射压力外,熔料还必须有一定的流动速率,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度。这里
19、从实际注射量在额定注射量的20%80%之间考虑,初选额定注射量在2500cm3以 上的卧式注射机SZ-2500/500注射机。该设备的技术规范见表2-1 o表2-1 SZ-2500/500注射机技术规范注 射 装 置螺杆直径/mm90螺杆转速/(rmin-1)0-120理论注射容量/c病2500注射压力/“尸口150注射速率/(g r1)570塑化能力/(kg-心245锁 模 装 置锁模力/kN500拉杆间距(H X V)/(mm X mm)900X830模板行程/mm1200模具小厚度/mm400模具最大厚度/加加750定位孔直径/mm250定位孔深度/mm50喷嘴伸出量/mm50喷嘴球半径
20、/相加35顶出行程/mm165顶出力/kN110第5页共38页毕业设计说明书第3章冰箱感温盒盖注塑模具的结构设计3.1确定模具基本结构该零件成型时必须采用侧向外抽芯机构,可能适合的模具结构有两种:1.单分型面注射模 型腔在定模上;主流道设在定模一侧,分流道也设在定模板上,开模后塑件连同流道内的凝料一起留在动模一侧,动模上设有顶出机构,用于顶出塑件和 流道内的凝料。可能的浇口形式有:直接浇口、侧浇口、扇形浇口、重叠式浇口和潜伏式 浇口等。该类模具采用的侧向抽芯机构,一般是斜导柱机构(斜导柱在定模、滑块在动模)、斜滑块抽芯机构等。2.双分型面注射模它从不同的分型面分别取出流道内的凝料和塑件,又称三
21、板式注 射模具。与单分型面注射模相比,三板式注射模具增加了一个可移动的中间板(又名浇口 板)。中间板适用于采用点浇口进料的单型腔和多型腔模具。在开模时由于定距拉杆的限 制,中间板作定距离的分开,以便取出这两块板之间流道内的凝料,而利用推板或推杆将 型芯上的塑件脱出。适合的浇口形式有:点浇口、直接浇口、侧浇口、扇形浇口等。该类 模具可采用的侧向抽芯机构,一般是斜导柱机构、斜滑块抽芯机构等。该零件为盒形状制件,内外表面均为可见光亮面,要求外表面光滑美观。可选用的浇 口形式有点浇口、侧浇口、潜伏式浇口。其中潜伏式浇口去除浇口留下的痕迹可选在制品 内侧,对制品外观无任何影响,但浇口制造较为复杂;点浇口
22、去除浇口留下的痕迹在制品 外表面,对制品外观有一定影响;侧浇口形状简单,加工方便,特别是一模多腔的浇注系 统非常方便,其缺点是在制品表面留有浇口痕迹。综上,选择双分型面注射模,点浇口进 料,采用斜导柱在定模、滑块在动模的斜导柱抽芯机构,凝料由拉料杆拉出,型腔板刮掉,塑件有顶杆顶出。口口口匚 口加口口 口口、I 口口口口加口口口口口-冬田.x 图3-4流道截面形状图3-5带球头拉料杆的冷料穴3.4.3浇口设计浇口是浇注系统得关键部分,它起着调节、控制料流速度、补料时间,防止倒流及在 多型腔中起着平衡进料得作用。考虑到塑件的外观要求及使用场合,采用点浇口。3.4.4冷料穴的设计冷料穴位于主流道对面
23、的动模板上,或者在分流道的末端。其作用是收集熔体前锋的 冷料,防止进入型腔而影响塑件质量。冰箱感温盒盖注塑模具的冷料穴是兼有拉料作用的。第8页 共38页 毕业设计说明书因此采用带球头拉料杆。其具体形状和尺寸如图3-5所示。3.4.5浇口套和定位圈的设计根据注射机模板中心孔尺寸,选取定位圈直径为250mm,浇口套公称直径为(/t2 0mm,浇口套和定位圈的形状尺寸分别如图3-6和3-7所示。3.5成型零部件设计3.5.1型腔、型芯结构设计型腔是用来成型制品外表面的成型零件,为提高模具刚度、强度,型腔采用整体式结 构。型芯用来成型制品内表面,为节省优质钢材和便于加工及热处理,型芯采用整体嵌入 式结
24、构。型芯的固定采用台阶式固定。3.5.2成型零件的尺寸计算成型零部件中与塑料接触并决定塑件几何形状的各处尺寸,称为工作尺寸,它包括型 腔深度与型芯高度尺寸、型腔和型芯径向尺寸、成型零件中心距(如孔间距、型芯间距、孔或凸台中心到型腔(主型芯)侧表面的距离等)。目前,计算成型零部件的工作尺寸主要有两种方法:平均值法和公差带法。对平均收 缩率较小的塑件一般采用平均值法。ABS材料的收缩率在0.3%-0.8%,其平均收缩率 S,=0.55%,考虑到工厂模具加工制造的现有条件,模具制造公差选二八/4。塑件为一般 等级精度,即四级精度(sjl372-78)。型腔、型芯工作尺寸计算见表3-1。第9页共38页
25、毕业设计说明书表3-1型腔、型芯工作尺寸计算类别塑件尺寸计算公式工作尺寸型 月空 工 作 尺 寸 的 计 算190).74(l+S)s0.5Az190.6 8侬1120.5112.37 产20/2O.OO;00557,6.96产32%28.03产4040.08产35%3559产区叫6(1+S)/_|a+%R10.06 产50%250.28和0752几52.29川7型 芯 工 作 部 分 尺 寸186产187.3线侬108产-2-(1+5)H5-yA-Sz108.812528九28.03产18产18.20力川0*610.13-0.04o+0.26 0(l+S)Hs+;sz33.36/927724
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