基于ProE的牙签盒注射成型模具设计有图纸.docx
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1、摘要本次设计的是基于Pro/E的牙签盒注射成型模具设计。注射成型技术是以其能成型形状复杂的制件及生产率非常高的特点,使其在塑料生产中占有很大的比重,注射模产量也约占世界塑料成型模具产量的半数多,可见搞好注射模具的设计显得格外的重要。 牙签盒套件对于我们来说是非常熟悉的,其形状虽然非常简单,但是它也有着注射模典型的结构。相信此次毕业设计对我今后从事塑料模型的设计将会有着非常重要而且深远的意义。 Pro/E是一套由设计至生产的机械自动化软件,是新一代的产品造型系统,是一个参数化、基于特征的实体造型系统。 此次毕业设计牙签盒套件的注射模设计,注射所用材料是聚丙烯,根据制品-日常生活中常见的牙签盒套件
2、。设计出用于生产牙签盒套件的注射模。在设计前广泛的收集资料,掌握尽可能多的关于塑料的特性和其应用方面的知识,以及注射模设计方面的介绍,以便于在设计的过程中,可以灵活的选择各种模具零件,确定出最佳方案,设计出更合理、更经济、更适用的模具关键词: 塑料注射模具 聚丙烯 牙签盒套件 Pro/EBased on Pro / E box of toothpicks injection mold designAbstract:The design is based on Pro / E box of toothpicks injection mold design. Injection molding t
3、echnology is able to shape their complex parts and features a very high productivity of its plastic production of a large proportion of production injection mold plastic mold about the worlds output of more than half of the shows do a good job injection mold design is particularly important.Pro / E
4、is a set of production from design to machine automation software, is a new generation of product modeling system is a parametric, feature-based solid modeling system. The Graduation Project toothpick box package design of injection mold, injection polypropylene material is used, according to produc
5、ts - the daily life of common toothpick box package. Design toothpick box used in the production of the injection mold package. In the design of a wide range of data collection before the master as much as possible on the characteristics of plastics and their application of knowledge, as well as the
6、 injection mold design, introduced in order to facilitate the process of design, you can choose a variety of flexible mold parts, to determine the best program, design a more rational and more economic, more suitable for the mold.目 录1 绪论11.1 课题背景、目的、意义11.2 模具工业的发展11.3 注射件原材料21.3.1 注塑件原材料工艺分析21.3.2 聚
7、丙烯(PP)注射工艺参数31.3.3 注塑件原材料相关资料31.4 牙签盒视图42模具设计方案62.1 拟定模具结构形式62.2 模腔数量62.3 注射机的选用62.3.1 注射机的选用原则62.3.2 注射机选择62.4 选择模架72.5 浇注系统的设计92.5.1 浇注系统的确定92.5.2 浇口设计102.5.3 主流道112.5.4 分流道112.5.5 冷料穴及拉料杆122.6 分型面的确定方案122.6.1分型面的选择122.6.2 分型面选择原则122.7 合模导向机构设计142.7.1 结构的构成142.7.2 导柱的位置布置142.7.3 导柱导套的选择142.7.4 导柱与
8、导套的配合142.8 制品的脱模142.9 排汽及温度调节的安排172.10 成型零部件设计182.10.1 型腔型芯设计182.10.2 动模支撑板厚度的验算212.11 校核222.11.1 注射量的校核222.11.2 型腔数量校核222.11.3 塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核232.11.4 注射压力的校核232.11.5 模具厚度校核232.11.6 开模行程校核242.12 试模与修模252.12.1 粘着模腔252.12.2 粘着模芯252.12.3 粘着主流道252.13 成型缺陷262.13.1 注射填充不足262.13.2 溢边(毛刺、飞边、批锋)262.13.3
9、制件尺寸不准确263 PRO/E三维造型283.1 产品三维造型技术的意义283.2 PRO/E 简介283.3 牙签盒盒盖模具零件PRO/E三维造型283.3.1 定位圈283.3.2 浇口套293.3.3 定模座板293.3.4 上模板303.3.5 推件板303.3.6 动模型芯固定板313.3.7 动模型芯313.3.8 支撑板323.3.9 垫块323.3.10 动模座板333.3.11 推杆333.3.12 推杆固定板343.3.13 推板343.3.14 定距拉板353.4 总装配图35结束语36致 谢37参考文献381 绪论1.1 课题背景、目的、意义本次设计的内容是牙签盒的注
10、射成型模具设计。注射成型技术是以其能成型形状复杂的制件及生产率非常高的特点,使其在塑料生产中占有很大的比重,注射模产量也约占世界塑料成型模具产量的半数多,可见搞好注射模具的设计显得格外的重要。 牙签盒对于我们来说是非常熟悉的,其形状虽然非常简单,但是它也有着注射模典型的结构。相信此次毕业设计对我今后从事塑料模型的设计将会有着非常重要而且深远的意义。此次毕业设计牙签盒的注射模设计,注射所用材料是聚丙烯,根据制品-日常生活中常见的牙签盒。设计出用于生产牙签盒的注射模。在设计前广泛的收集资料,掌握尽可能多的关于塑料的特性和其应用方面的知识,以及注射模设计方面的介绍,以便于在设计的过程中,可以灵活的选
11、择各种模具零件,确定出最佳方案,设计出更合理、更经济、更适用的模具。1.2 模具工业的发展模具已不仅仅是人类用来浇铸钱币和内燃机壳的砂箱。模具,是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品,同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。大到飞机、汽车,小到茶杯、钉子,几乎所有的工业产品都必须依靠模具成型。用模具生产制件所具备的高精度、高一致性、高生产率是任何其它加工方法所不能比拟的。模具是现代制造技术的重要装备,它已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,模具生产技术水平的高低标志着一个国家或企业的制造水平和生产能力,因为模具在很大程度上决定着产品的质
12、量、效益和新产品的开发能力。它凝聚了各类高技术,能快速精密的直接把材料成型、焊接、装配成零部件、组件或产品,其效率、精度、流线、超微型化、节能、环保,以及产品的性能、外观等,都是传统工艺所无与伦比的。 目前,我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。 在这种情况下,用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质量好、价格低。必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能模具技术的发展应该与这些要求相适应。注射成型是塑料成型的一种重要方法,它主要适用于热塑性塑料的成型,可以一次成型形状复杂的精密塑件。本课题就是将拉环组件作为设计模型,将注射模具的相关知识作为依据,阐述塑料注射模具的设计过程。
13、塑料制品已进入一切工业部门,以及人们的日常生活中,塑料因其材料本身易得、性能优越、加工方便,而被广泛应用于各个领域,并显示其巨大的优越性和发展潜力。模具设计主要依据所学的关于模具设计的知识,各种实验公式和各种设计手册中的图例、图表等。结合实际制件,设计相应部件的结构。首先,要了解各种材料的情况,对制品的材料进行选择,针对所选的材料确定注射工艺及模具的总体结构。如浇注系统类型、温度调节系统等。其次,要对产品的各部分结构进行详细分析,把握住设计的难点和重点根据不同部位的结构特点,来确定相应的模具结构。再次,进行模具零件的全面设计,包括结构设计和尺寸的计算。画出零件图及整套模具的装配图,二者可以同时
14、进行,计算出零件关键尺寸来设计装配图,根据装配图中的各种零件的相互关系来确定零件的某些尺寸。最后,对一些关键的部位进行校核,对不太合适的地方进行相应的调整,使设计出的模具能够生产出合格的制品。1.3 注射件原材料1.3.1 注塑件原材料工艺分析聚丙烯(PP) 纳塔(1903-1979)是意大利著名化学家,1954年,他在德国化学家K.齐格勒乙烯低压聚合制成 聚乙烯重大发现的基础上,发现以三氯化钛和烷基铝为催化剂 ,丙烯在低压下高收率地聚合,生成分子结构高度规整的立体定向聚合物聚丙烯 ,具有高 强度和高熔点,开创了立体定向聚合的崭新领域。这为今天广泛使用的合成聚丙烯的现代方法奠定了基础。1957
15、年,他直接参与在意大利的世界上第一套聚丙烯生产装置的建立,他的发现导致合成树脂和塑料的一个大品种问世。纳塔还具体地研究了结晶性聚丙烯的空间结构,并分别阐明了它们的作用机理和成型规律。鉴于纳塔的成就,他同齐格勒(聚乙烯工业化的发明者)一起获1963年诺贝尔化学奖。 PP塑料,化学名称:聚丙烯 英文名称:Polypropylene(简称PP) 比重:0.9-0.91克/立方厘米 成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度:160-220 聚丙烯的特点: 密度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用。具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化。 适于制作
16、一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件。 成型特性: 1.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解。 2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔、凹痕、变形。 3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度。料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90度以上易发生翘曲变形。 4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中。1.3.2 聚丙烯(PP)注射工艺参数 注射机类型螺杆式预热和干燥温度()80100时间(h)1料筒温度()后段 160170中段 200220 前段 180200 喷嘴温度()170190 模具温度
17、()4080 注射压力(MPa) 70120 成型时间(s) 注射时间 05 高压时间 2060 冷却时间 1550 总周期 40120螺杆转速(转分) 431.3.3 注塑件原材料相关资料 聚丙烯制品-注塑制品 注塑制品主要应用在小家电、日用品、玩具、洗衣机、汽车和周转箱上。由于国内注塑级聚丙烯主要依靠进口,因此影响了注塑制品的发展,其在聚丙烯消费中所占的份额相对较小。 PP板/片材是指用共聚或均聚PP通过挤出方法制得的 PP片、板材。片材和板材是根据厚度不同而划分的,PP板材又分为空心板、实心板、金属复合板等。PP片、板材在整个PP加工业中所占比例较小,但市场发展前景广阔。2000年国内P
18、P片材和板材产量在4万吨,2003年国内产量约在6万吨,增长速度较快。 厚度介于0.2-0.4mm之间的片材,主要用于食品包装方面,如超市中一次性透明食品包装盒,一次性PP水杯等,其主要原料为均聚PP(如国产T30S、F401、2401等),也有少量的无规共聚PP。厚度介于0.5-0.8mm之间的片材主要用于环保方面,作为水处理材料,该材料可在水下使用七、八年,所用原料主要为共聚PP。厚度0.8-6mm的PP板/片材主要用于化工槽内衬,在环保上也可用于水处理。厚度3mm左右的PP板材用于制作塑料圣诞树等饰物。PP中空板材厚度一般在2-7mm,主要用于制作文件包,包装箱,大棚板,浴亭隔板,装饰板
19、,展板,护墙板,灯饰板等,其原料主要为嵌段共聚PP。厚度大于6mm的PP板材主要用于工业方面,板材原料一般为嵌段共聚PP,也有部分厂家使用无规共聚和均聚PP。 中国聚丙烯的工业生产始于20世纪70年代,经过30多年的发展,已经基本上形成了溶剂法、液相本体-气相法、间歇式液相本体法、气相法等多种生产工艺并举,大中小型生产规模共存的生产格局。现在中国的大型聚丙烯生产装置以引进技术为主,中型和小型聚丙烯生产装置以国产化技术为主。2006年,中国共进口聚丙烯294万吨,同比减少2.5%,进口平均价格1126美元/吨;同期出口聚丙烯2.6万吨,同比增长16.5%,增速比2005年减少30个百分点,出口平
20、均价格达1560美元/吨。近年来,中国在聚丙烯催化剂、生产工艺及产品的技术创新和开发方面都取得了显著的进步,但是与世界发达国家聚丙烯生产水平相比,差距仍然很大。生产装置规模偏小,生产成本较高;工艺技术开发能力上存在较大差距;产品牌号较少,高档次品种比例小;加工应用力量薄弱,技术服务需要进一步加强等等都制约中国聚丙烯的发展。为此,聚丙烯行业做出了一系列的努力,加快新型催化剂的研究开发;扩大装置生产能力,提高市场竞争力;调整产品结构,增加高档次品种牌号的生产比例;注重基础研究,加强结构、性能表征及加工应用研究等,取得不错的成效。中国聚丙烯在将来的几年里产量会有较大的增长,但生产仍然供不足需,中国已
21、经成为全球最大的聚丙烯净进口国。但由于国内产量很快增长,进口依存度总体上呈下降趋势。中国聚丙烯未来几年内,表观消费量依然会保持较高增速,进口量将会增大,聚丙烯产业在中国的前景广阔。中国投资咨询网发布的2008年中国聚丙烯市场分析及投资咨询报告共十章。首先介绍了聚丙烯的定义、分类、性能、用途及生产工艺等,接着分析了国际国内丙烯和聚丙烯行业的发展现状,然后具体介绍了阻燃聚丙烯、共聚聚丙烯和氯化聚丙烯。随后,报告对聚丙烯市场做了产品开发应用分析、技术装置建设项目进展分析、关联产业发展分析和重点企业运营状况分析,最后分析了聚丙烯市场的未来前景和技术发展趋势。12,131.4 牙签盒视图 图1-1牙签盒
22、盒盖三维视图图1-2牙签盒盒盖二维视图 图1-3 牙签盒盒底三维视图 图1-4 牙签盒盒底二维视图2模具设计方案2.1 拟定模具结构形式本此设计的组件分为两套模具,由于塑件外观质量要求低,尺寸精度要求低,装配精度要求也很低,体积小,因此我设计的牙签盒盒盖、盒底均采用一模两腔双分型面。2.2 模腔数量要求:1)按塑件经济性确定型腔数 2)按注射机的最大注射量确定型腔数3)按注射机额定锁模力确定型腔数4)按制品精度要求确定型腔数。根据以上的要求,同时此零件为大批量生产,而且在精度要求上很低,所以此设计模具组件均为一模二样的模具生产。2.3 注射机的选用2.3.1 注射机的选用原则 (1)计算塑件及
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