水筆套注塑模的設(shè)計畢業(yè)論文

.緒論1.1塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性1.1.1塑料及塑料工業(yè)的發(fā)展塑料是以樹脂為主要成分的高分子有機化合物，簡稱高聚物。塑料其余成分包括增塑劑、穩(wěn)定劑、增強劑、固化劑、填料及其它配合劑。塑料制件在工業(yè)中應(yīng)用日趨普遍，這是由于它的一系列特殊的優(yōu)點決定的。塑料密度小、質(zhì)量輕。塑料比強度高；絕緣性能好，介電損耗低，是電子工業(yè)不可缺少的原材料；塑料的化學(xué)穩(wěn)定性高，對酸、堿和許多化學(xué)藥品都有很好的耐腐蝕能力；塑料還有很好的減摩、耐磨及減震、隔音性能也較好。因此，塑料躋身于金屬、纖維材料和硅酸鹽三大傳統(tǒng)材料之列，在國民經(jīng)濟中，塑料制件已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。塑料工業(yè)的發(fā)展階段大致分為一下及個階段：初創(chuàng)階段30年代以前，科學(xué)家研制分醛、硝酸纖維和聚酰胺等熱塑料，他們的工業(yè)化特征是采用間歇法、小批量生產(chǎn)。發(fā)展階段30年代，低密度聚乙烯、聚氯乙烯等塑料的工業(yè)化生產(chǎn)，奠定了塑料工業(yè)的基礎(chǔ)，為其進一步發(fā)展開辟了道路。飛躍階段50年代中期到60年代末，塑料的產(chǎn)量和數(shù)量不斷增加，成型技術(shù)更趨于完善。穩(wěn)定增長階段70年代以來，通過共聚、交聯(lián)、共混、復(fù)合、增強、填充和發(fā)泡等方法來改進塑料性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴大應(yīng)用領(lǐng)域，生產(chǎn)技術(shù)更趨合理。塑料工業(yè)向著自動化、連續(xù)化、產(chǎn)品系列化，以及不拓寬功能性和塑料的新領(lǐng)域發(fā)展。我國塑料工業(yè)發(fā)展較晚。50年代末，由于萬噸級聚氯乙稀裝置的投產(chǎn)和70年代中期引進石油化工裝置的建成投產(chǎn)，使塑料工業(yè)有了兩次的躍進，于此同時，塑料成型加工機械和工藝方法也得到了迅速的發(fā)展，各種加工工藝都已經(jīng)齊全。塑料由于其不斷的被開發(fā)和應(yīng)用，加之成型工藝的不斷發(fā)展成熟于完善，極大地促進了成型模具的開發(fā)于制造。隨著工工業(yè)塑料制件和日用塑料制件的品種和需求的日益增加，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期也越來越短，對塑料和產(chǎn)量和質(zhì)量提出了越來越高的要求。1.1.2塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用模具是工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。模具設(shè)計水平的高低、加工設(shè)備的好壞、制造力量的強弱、模具質(zhì)量的好壞，直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益的提高。美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基礎(chǔ)”，日本則稱“模具是促進社會繁榮富裕的勞動力”。近年來，我國各行業(yè)對模具的發(fā)展都非常重視。1989年，國務(wù)院頒布了“當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定”，在重點支持改造的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品中，把模具制造列為機械技術(shù)改造序列的第一位，它確定了模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位，也提出了振興模具工業(yè)的主要任務(wù)。1.1.3塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢一副好的塑料模具與模具的設(shè)計、模具材料及模具制造有很大的關(guān)系。塑料成型技術(shù)發(fā)展趨勢可以簡單地歸納為一下幾個方面：模具的標(biāo)準(zhǔn)化為了適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作十分重要，目前我國標(biāo)準(zhǔn)化程度只達到20％。注射模具零部件、模具技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)模架等有一下14個標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)前的任務(wù)是重點研究開發(fā)熱流道標(biāo)準(zhǔn)元件和模具溫控標(biāo)準(zhǔn)裝置；精密標(biāo)準(zhǔn)模架、精密導(dǎo)向件系列；標(biāo)準(zhǔn)模板及模具標(biāo)準(zhǔn)件的先進技術(shù)和等向標(biāo)準(zhǔn)化模塊等。加強理論研究；塑料制件的精密化、微型化和超大型化；新材料、新技術(shù)、新工藝的研制、開發(fā)和應(yīng)用；各種新材料的研制和應(yīng)用，模具加工技術(shù)的革新，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用都是模具設(shè)計制造的發(fā)展趨勢。2.塑件成型工藝分析圖1水筆套零件圖 圖2-2水筆套塑件圖圖2塑具材料為ABS塑料（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）查表得收縮率為：0.3%-0.8%,取值0.4%；大批量生產(chǎn)塑件材料特性:ABS塑料是在聚苯乙烯分子中導(dǎo)入了丙烯腈、丁二烯等異種單體后成為的改性共聚物，也可稱改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯更好的使用和工藝性能。ABS是一種常用的具有良好的綜合力學(xué)性能的工程塑料。ABS塑料一般不透明。ABS無毒、無味，成形塑件的表面有較好的光澤。ABS具有良好的機械強度，特別是抗沖擊強度高。ABS還具有一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電性能。缺點：耐熱性不高，且耐氣候性較差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。塑件材料成形特性：使用ABS注射成形塑料制品時，由于其熔體黏度較高，所需要的注射成形壓力較高，因此塑件對型芯的包緊力較大，故塑件應(yīng)采用較大的脫模斜度。另外熔體黏度較高，使ABS制品易產(chǎn)生熔接痕，所以模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量減少澆注系統(tǒng)對料流的阻力。ABS易吸水，成形加工前應(yīng)進行干燥處理。在正常的成形條件下，ABS制品的尺寸穩(wěn)定性較好。在正常的成型條件下壁厚，熔料溫度對收縮率影響極小，在要求塑件精度高時，模具溫度可控制在50～60°C,而在強調(diào)塑件光澤和耐熱時，模具溫度應(yīng)控制在60～80°C。據(jù)該塑件分析得到以下結(jié)果1）該塑件尺寸較小，一般精度等級4，為降低成本，采用一模多腔，并不對制品進行后加工。2）根據(jù)塑件的生產(chǎn)效率及為提高成型效率采用側(cè)澆口。3)為了方便加工和熱處理,型腔與型芯采用拼鑲結(jié)構(gòu)。確定型腔：尺寸精度等級要求一般,采用一模12腔。據(jù)圖1塑料件圖示尺寸（圓角等部位簡化）近似計算：水筆套體積Vs≈1.37cm3查相關(guān)手冊得：塑料ABS的密度為1.02～1.20g/cm3本文取1.05g/cm3單件塑件重量Ms=Vs×ρ=0.194×1.05≈1.78g3.塑件在模具中位置的設(shè)計3.1分型面的選擇根據(jù)分型面的設(shè)計原則，1)分型面應(yīng)該選在塑件的最大輪廓處2)分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模3)分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求4)分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求5)分型面的選擇要便于模具的加工制造6)分型面的選擇應(yīng)有利于排氣綜合上面幾點故分型面如下圖圖34.普通澆注系統(tǒng)設(shè)計4.1澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計原則普通澆注系統(tǒng)由主流道分流道澆口和冷料井組成，它有以下設(shè)計原則1）排氣性良好；2）流程短；3）防止型芯變形；4）塑件在成型后的整修方便；5）防止因澆注系統(tǒng)不當(dāng)而造成制品變形或開裂6）澆注系統(tǒng)的容積，在保證工作順利的條件下，應(yīng)取最小值，以減少材料的損耗。4.2主流道與分流道設(shè)計4.2.1主流道的設(shè)計主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具接觸出開始到分流道為止的塑料體的流動通道，根據(jù)模具設(shè)定為一模8腔，可以估計一次成型所需的塑料，因此可確定型號為注射機XS-Z-30，結(jié)合廠里實際應(yīng)用情況，及模架的選擇及剛度與強度要求澆口套設(shè)計如下：主流道設(shè)計成圓錐型,其錐角為20～60，內(nèi)壁粗糙度Ra取1.6μm。分流道截面設(shè)計成圓形截面加工容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用形式。圓形截面分流道的直徑可根據(jù)塑件的流動性良好，所以造圓形截面。根據(jù)經(jīng)驗分流道的直徑d可取4～6mm。4.2.2分流道的設(shè)計在設(shè)計多型腔或者多澆口的單型腔的澆注系統(tǒng)時應(yīng)設(shè)置分流道，考慮到U形截面加工較容易，而且熱量損失與壓力損失均不大，故為所選，根據(jù)經(jīng)驗值分流道寬度為3.2-9.5才是合理的，故分道流道寬度b=4mm，半徑R=b/2=2,深度h=1.25×2=2.5,為了能夠使塑9.確定注塑機型號9.1注塑機的選擇1）初選注射機①注射量：該塑料制件的單件重量Ms≈1.78g澆注系統(tǒng)重量的計算，根據(jù)澆注系統(tǒng)尺寸先計算澆注系統(tǒng)的體積Vj=20+1407.95+1030≈2527.95cm3粗略計算澆注系統(tǒng)重量Mj=Vj×ρ≈30g總體積V塑件=934.56+2527.95=3.3925cm3總質(zhì)量M=3.3925×1.05≈36gABS的密度為1.03～1.05g/cm3。滿足注射量:V機≥V塑件/0.80式中V機——額定注射(cm3)V塑件塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和（cm3）V機=V塑件/0.8≈4.3cm3或滿足注射量M機≥M塑件/0.8M機=M塑件/0.8=4.5g②注射壓力P注≥P成型查表得ABS塑料成型時的注射壓力P成型=70～90Mpa.③鎖模力：P鎖模力≥PF式中P—塑料成型時型腔壓力ABS塑料的型腔壓力P=30MpaF—澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和分型腔及澆住引流及型腔在分型面上的投影面積F=[8×30×(3.14×5.1×5.1-3.14×1.7×1.7)+30×(10×10+3.14×5×5)]=79298.2PF=30×79298.2=2378946N≈23.79KN根據(jù)以上分析與計算.查表得初選注射機的型號為:XS-Z-30注射機XS-Z-30有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下:最大開合模行程160mm模具最大厚度180mm模具最小厚度60mm噴嘴圓弧半徑12mm噴嘴孔直徑2mm動、定模板尺寸250mm×280mm拉桿空間235mm2）選標(biāo)準(zhǔn)模架A3根據(jù)以上分析計算型腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。選用A3型模架GB/T12556.1-1990動模板厚A=40mm推件板厚度=16mm固定板厚度B=32墊塊厚度C=63模具厚度：H模=40+A+B+C+32=191mm模具外形尺寸：160×160×191mm3）校核注射機注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核由于在初選注射機和標(biāo)準(zhǔn)模架時是根據(jù)以上四個技術(shù)參數(shù)及計算壁厚等因素選用的，所以注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度不必進行校核，已符合所選注射機要求。9.2開模行程的校核注射機最大行程SS≥2h件+h澆+(5～10)式中h件-塑料制品高度(mm)；h澆-澆注系統(tǒng)高度(mm)。2h件+h澆+(5～10)=2×18.41+74+8=118.82mm故滿足要求。9.3模具在注塑機上的安裝從標(biāo)準(zhǔn)模架外形尺寸看小于注射機拉桿空間，并采用壓板固定模具，所以選注射機規(guī)格滿足要求。10.模具總裝圖圖81-動模座板2-墊塊3-內(nèi)角螺釘4-支承板5-型芯固定板6-定模座板7-內(nèi)角螺釘8-澆口9-導(dǎo)套10-定模板11-導(dǎo)柱12-拉料桿13-推桿14-推桿固定板15-推板16-復(fù)位桿致謝致謝12PAGE9致謝通過這一個月來的設(shè)計，不僅是對我3年來學(xué)習(xí)的總結(jié)和回顧，同時也讓我深深的明白了自身的諸多不足之處，這也是今后在社會上學(xué)習(xí)的一種動力，我將會不斷地學(xué)習(xí)、不斷地充實自己。由于時間和自身能力有限，設(shè)計難免會存在著不足之處，懇請各位老師給予指正。至此，感謝學(xué)校，感謝老師在這3年里對我的諄諄教導(dǎo)，讓我充實的度過了這3年的大學(xué)生活，你們的教誨將是我最寶貴的財富。最后，感謝我的指導(dǎo)老師對我設(shè)計的悉心指導(dǎo)和耐心幫教。附錄附錄14PAGE11參考文獻[1]塑料成型工藝與模具設(shè)計.屈華昌主編塑料成型工藝與模具設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，1996.4[2]馮炳堯韓泰榮蔣文森編丁戰(zhàn)生審.模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998.7[3]唐志玉主編.塑料模具設(shè)計師指南.北京：國防工業(yè)出版社，1999.6[4]馮炳堯韓泰榮蔣文森主編.模具設(shè)計與制造簡明手冊第二版.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1994[5]王桂萍邱以云主編.塑料模具的設(shè)計與制造問答.北京.機械工業(yè)出版社[6]奚永生主編.精密注射模具設(shè)計.北京.中國輕工業(yè)出版社[7]陸寧主編.實用注射模設(shè)計.北京.中國輕工業(yè)出版社，1997.5[8]宋玉恒主編.塑料注射模機構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計.北京.航空工業(yè)塑料模具編制組，1986.9[9]中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編.注射模設(shè)計及制造.北京.中國機械工業(yè)教育協(xié)會，2001.8[10]蔣繼宏王效岳主編.注射模典型結(jié)構(gòu)１００例.北京.中國輕工業(yè)出版社，2000.6[11]賈潤禮程志遠主編.實用注射模設(shè)計手冊.北京.中國輕工業(yè)出版社，2000.4[12]徐進陳再枝等編.模具材料應(yīng)用手冊.北京.機械工業(yè)出版社，2001.7[13]廖念針等主編.互換性與技術(shù)測量.北京.中國計量出版社，2000.1基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應(yīng)用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應(yīng)用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計基于MSP430單片機具有數(shù)據(jù)存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設(shè)計基于單片機的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機控制系統(tǒng)基于單片機控制的電磁振動式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計HYPERLINK"/d