带螺纹壳体注射模设计 课程设计.doc

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题目
带螺纹壳体注射模设计
学生姓名
学号
系部
机电工程系
专业
模具设计与制造
班级
指导教师
顾问教师
二〇一O年六
摘要
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摘要
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摘要
本设计是带螺蚊壳体的模具设计。此产品的材料为PP塑料,有利于提高制品的强度,采用一模两腔的布局方法。从模具设计的一般步骤开始,首先分析工件的工艺性,然后制定出多种加工方案并比较各个方案之间的区别与各自的特点,然后从中选择出最理想的加工方案。为了节省成本,在螺纹部采分用斜导柱-滑块。制造容易,价格低,且精度符合要求。通过以下的计算和设计,此设计是可行的,并可以用于实际生产当中。
关键词:螺纹、侧抽芯、滑块、成本
目录
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III
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摘要 I
目录 II
第一章绪论 1
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第二章塑件的工艺分析 3
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第三章注射设备的选择和注射成型工艺 5
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第四章分型面选择和浇注系统的设计 10
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第五章模具设计的方案论证 12
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第六章主要零件的设计计算 15
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第七章塑料注射机有关参数的校核 18
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第八章总结与展望 20
结论 21
致谢 22
参考文献 23
摘要
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第二章塑件的工艺分析
第一章绪论
第一章绪论

作为与产品质量关系密切的模具行业,中国仍然存在大而不强的问题。业内专家罗百辉呼吁,中国模具行业应该加快数字化、信息化步伐,着力提升精细化设计和精加工能力。
中国模具工业协会提供的数据显示:进入21世纪以来,中国模具销售额以年平均20%左右的速度增长,2008年中国模具产品销售额约950亿元。中国模具生产厂、点达到了约3万家,从业人员近100万人。根据海关统计资料,2008年,,,。
近些年来,中国模具的设计和制造水平有了很大提高,计算机辅助技术、高速加工技术、热流道技术、气辅技术、逆向工程等新技术得到广泛应用。
据罗百辉了解,目前中国已能生产的最大模具单套重量已超过100吨。精度达到2微米的多工位级进模,寿命可达3亿冲次以上。一些企业生产的多工位级进模已可在2000次/分的高速冲床上使用。在大型塑料模具方面,中国已能生产43英寸大屏幕彩电和65英寸背投式电视的塑壳模具、10公斤大容量洗衣机全套塑料件模具以及汽车保险杠、整体仪表板等塑料模具等。
在精密塑料模具方面,中国已能生产绝大部分照相机和手机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及精度达5微米的7800腔塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面,国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模、汽车后桥齿轮箱压铸模以及汽车发动机壳体的铸造模等。
在汽车覆盖件模具方面,国内已能生产中档新型轿车的覆盖件模具。子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出成形模、精铸或树脂快速成形拉延模等,也已达到相当高的水平,制造出来的模具可与进口模具媲美。

美国现有约7000家模具企业,90%以上为少于50人的小型企业。由于工业化的高度发展,美国模具业早已成为成熟的高技术产业,处于世界前列。美国模具钢已实现标准化生产供应,模具设计制造普遍应用CAD/CAE/CAM技术,加工工艺、检验检测配套了先进设备,大型、复杂、精密、长寿命、高性能模具的发展达到领先水平。
但自上世纪90年代以来美国经济面临后工业化时代的大调整、大变革,也面对强大的国际竞争——来自成本压力、时间压力和竞争压力。
目前,日本的模具制造技术仍处于世界领先地位。据日本通产省工业统计,日本共有模具生产厂约10000家,其中20人以下的占91%以上,即日本模具业以
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第二章塑件的工艺分析
第一章绪论
中小企业为主,主要靠专业化分工,完成高质量的模具设计、加工。由于日本的专业化分工做得好,中小模具企业的整体制造水平高,使“日本制造”的模具成为一种品牌、优质的象征。近年来,日本塑料模具、粉末冶金模具、压铸模具增长明显,冲压模具和锻造模具则相对呈减少趋势。据罗百辉了解,日本模具目前面临五大课题——缩短交货期、降低制造成本、提高模具质量和精度、劳动力不足以及迎接亚洲各国的挑战。针对此况,日本许多模具厂家都在积极扩大设备投资。在加工方面,大量采用无人看管的加工单元,或者通过计算机进行联机控制。在设计制造部门几乎都采用CAD/CAE/CAM技术,进行动作仿真分析、DNC(直接数字控制)加工。模具的技术开发主要向高精度、高速度、长寿命、复杂、大型、一体化和高性能诸方面发展。

展望未来,下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。
(1)超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。
(2)多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。
(3)为各种快速经济模具,特别是与快速成型技术相结合的RP/RT技术将得到快速发展。
(4)模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化方向发展CAD/CAE/CAM/CAPP及PDM/PLM/ERP等将向智慧化、集成化和网络化方向发展。
(5)更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用。
(6)更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展,随之将产生一些特殊的和更为先进的加工方法。
(7)各种模具型腔表面处理技术,如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。
(8)逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。
(9)热流道技术将会迅速发展,气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展。
(10)模具标准化程度将不断提高。
(11)在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天,“绿色模具”的概念已逐渐被提到议事日程上来。
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第二章塑件的工艺分析

图2-1带螺蚊壳体零件图
零件名称:带螺蚊壳体
材料:PP
技术要求:
工件精度5级

(1)塑料成型特性
聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯,但比聚乙烯更透明更轻。~,光泽好,易着色。屈服强度、抗压、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。定向拉伸后聚丙烯可制作铰链,有特别高的曲疲劳强度。如用聚丙烯注射成型一体铰链(盖和本体合一的各种容器),经过7*10次开闭弯折未产生损坏和断裂现象。聚丙烯熔点为164~170℃,耐热性好,能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌。其低温使用温度达-15℃,低于-35℃时会脆裂。聚丙烯的高频绝缘性能好。因不吸水,绝缘性能不受湿温的影响。但在氧、热、光的作用下极易解聚、老化,所以必须加入防老化剂。
第二章塑件的工艺分析
第一章绪论
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(2)主要用途
聚丙烯可用作各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件。作水、蒸汽、各种酸碱等的输送管道,化工容器和其他设备的衬里、表面涂层。制造盖和本体合一的箱壳,各种绝缘零件,并用于医药工业中。
(3)成型特性
1、成型收缩范围大,易发生缩孔、凹痕及变形。
2、聚丙烯热容量大,注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路。
3、聚丙烯成型的适宜模温为80℃左右,不可低于50℃,否则会造成成型塑件表面光泽差或产生接痕等缺陷。温度过高会产生翘曲现象。


该塑件尺寸精度无特殊要求,所有尺寸均为自由尺寸,可按MT5查取公差,。

塑件标注尺寸
塑件尺寸公差
塑件标注尺寸
塑件尺寸公差
外形尺寸
30
300-
内形尺寸
21
210+
25
250-
22
220+
6
60+

该塑件没有提出特殊要求,通常,一般情况下外表面要求光洁,表面粗糙度可以取到Ra=,没有特殊要求时塑件内表面粗糙度可取到Ra=。
第二章塑件的工艺分析
第一章绪论
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第三章模具结构方案及模架的选择
第三章注射设备的选择和注射成型工艺

由图2-1可知,塑件的体积计算:经计算得到塑件的体积为(计算过程略)V≈³
塑件的质量计算:查有关手册,取塑料PP的密度为ρ=
所以,塑件的质量为:
m=ρv=≈(g)

型腔数目的确定主要参考以下几点来确定
(1)、根据经济性确定型腔数目:根据总成型加工费用最小的原则,并忽略准备时间试生产原材料费用,仅考虑模具加工费和塑件成型加工费
(2)、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目,当成型大型平板制件时常用这种方法
(3)、根据注射机的最大注射量确定型腔数目,根据经验,在磨具中每增加一个型腔,制品尺寸精度要降低4%,对于高精度制品,由于多型腔模具难以使各型腔的成型条件一致,故推荐型腔数目不超过4个
(4)由于此塑件较小,在确定型腔时,可以考虑用多腔的结构,为保证塑件质量和精度,暂定2个。
(5)注射机额定注射量mg每次注射量不超过最大注射量的80﹪,即
n=(-mj)/mz
式中n—型腔数
mj—浇注系统重量(g)
mz—塑件重量(g)
mg—注射机额定注射量(g)
浇注系统体积Vj,根据浇注系统初步设计方案进行估算。
M=ρv=³×³=(g)
设n=2则得
mg=(mz+mj)/=(2×+)/=
由于采用一模二腔的方案,故其注射总体积及质量为二个塑件的体积与质量。
由注射机的最大注射量公式得
K利G公≧G件+G废
G公—注射机的公称质量注射量
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第一章绪论
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第三章模具结构方案及模架的选择
K利—注射机最大注射量的利用系数,
G件—塑件质量
G废—浇注系统等废料的质量
≥(2×+)/
=

塑料注射机(全称塑料注射成型机)发展很快,种类日益增多,分类的方法也不一样。
按注射容量的大小,可分为小型注射机、中型注射机和大型注射机。
按机型外表特征,可分为卧式注射机、立式注射机、角式注射机和多模式(即转盘式)注射机。
按塑化方式和注射方式,可分为柱塞式注射机、螺杆式注射机和螺杆预塑柱塞式注射机。
按用途,可分为多用途注射机和专门用途注射机。专门用途注射机又分为热固型、排气式、发泡、多色、转盘式和玻璃纤维增强塑料注射机。
按螺杆形式分类,可分为单螺杆预塑化式注射机、螺杆复合式注射机、斜角螺杆式注射机、平角螺杆式注射机、直角螺杆式注射机、连续式注射机、三阶螺杆式注射机与多级柱塞式注射机等。

①注射量。根据塑件的尺寸和材料计算出塑件的最大质量㎎,再加上浇注系统塑料的质量mj,即为一次注射到模具内所需的塑料量,考虑到注射系数,应增大25%左右。因为注射剂的注射量是以聚苯乙烯为标准的,因此若加工其他材料的塑料制品,应根据其密度换算成聚苯乙烯料的质量,在根据型腔数N来选择注射量,即:
Mmax=(N㎎+mj)×
②注射压力。不同尺寸和形状的塑料制品,以及不同的塑料品种,所需的注射压力是不同的。应根据塑料的注射成型工艺来确定塑件的注射压力,所选则的塑料珠设计的最大注射压力应能满足该制品的成型需要。
③合模力。注射成型时,熔体在模具型腔内的压力很高,作用在分型面上的压力也很大,易使模具沿分型面胀开。首先应根据加工条件,确定模腔压力,作用在分型面上力的大小等于塑件和浇注系统在分型面上投影面积之和乘以型腔内熔体的压力。所选的塑料注射机的额定合模力应大于作用在分型面上的力。
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第一章绪论
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