塑料板凳注塑模具设计说明书毕业论文.doc

. 塑料板凳注塑模具设计说明书毕业论文目录概论51 塑料板凳的产品设计81.1 注塑模具设计的简要过程81.1.1 塑件分析81.1.2 注塑机的选用91.1.3 模具设计的有关计算91.1.4 模具结构设计91.1.5 排气方式设计91.1.6 模具总体尺寸的确定91.1.7 注塑机参数的校核91.1.8 模具总装配图和零件工作图101.1.9 全面审核投产制造101.2 注塑件设计101.2.1 塑件的设计原则101.2.2 塑件的工艺性分析121.2.3 塑件表面质量分析171.3 塑料板凳的ansys受力分析181.3.1 材料参数查询181.3.2 用ansys进行结构静力分析的过程191.3.3 塑料板凳的ANSYS具体分析步骤201.3.4 分析结论252 注塑模具成型零件设计252.1 成型零件工作尺寸的设计计算262.1.1 尺寸的影响因素及平均收缩率262.2.2 型腔和型芯工作尺寸的计算272.2 型腔的壁厚设计292.2.1 模具型腔侧壁和底板厚度的计算302.2.2 矩形型腔结构尺寸计算312.3 分型面的设计342.3.1 分型面的选择原则342.3.2 分型面的形式352.3.3 型腔总体布置与分型面选择362.4 三板模分型、复位机构设计372.4.1 三板模的开模顺序382.4.2 弹簧382.4.3 复位杆复位393 注射模具浇注系统设计393.1 浇注系统的设计原则403.1.1 保证产品外观质量403.1.2 保证制品上的内部质量403.1.3 流道设计的注意事项403.2 浇注系统设计413.3 主流道设计413.3.1 主流道设计原则423.3.2 浇口衬套的设计423.4 分流道的设计433.4.1 分流道的截面形状443.4.2 分流道的尺寸453.5 浇口设计453.5.1 浇口种类453.5.2 非限制浇口特点463.5.3 限制浇口特点463.5.4 浇口位置的选择483.6 成型周期503.6.1 注射时间503.6.2 闭模冷却时间513.6.3 取出塑件的时间514 注塑模具的冷却系统设计514.1 冷却与效率524.2 所需冷却时间的计算534.3 冷却水道的设计554.3.1 冷却水道传热面积计算564.3.2 冷却时所需冷却介质的体积流量564.3.3 冷却水道传热面积的计算574.3.4 冷却水道数目的计算585 模架设计595.1 脱模机构的设计595.1.1 脱模机构的设计原则595.1.2 脱模阻力的计算605.2 推杆的设计615.2.1 推杆的形式615.2.2 推杆的位置625.2.3 推杆的固定及配合625.2.4 推杆尺寸的计算635.3 支承零件的设计645.3.1 动模座板和定模座板645.3.2 动模板、定模板645.3.3 支承板655.3.4 垫快655.4 注塑模的导向机构设计655.4.1 导柱导向机构665.4.2 导向孔665.5 排气结构设计675.5.1 排气方式685.5.2 排气槽设计要点686 注塑机参数选择696.1 锁模力的校核706.2 安装尺寸的校核716.3 注射量的校核716.4 模具厚度726.5 开模行程的校核73致谢74参考文献74注塑模具设计的基本要求与注意事项：合理地选择模具结构：根据塑件的图纸及技术要求,研究和选择适当的成型方法与设备,结合工厂的机械加工能力,提出模具结构方案,充分征求有关方面的意见,进行分析讨论,以使设计出的模具结构合理,质量可靠中,操作方便。

必要时可根据模具设计和加工的需要,提出修改塑件图纸的要求,但需征得用户同意后方可实施正确地确定模具成型零件的尺寸：成型零件是确定制件形状、尺寸和表面质量的直接因素,关系甚大,需特别注意计算成型零件尺寸时,一般可采用平均收缩率法对精度较高并需控制修模余量的制件,可按公差带法计算,对于大型精密制件,最好能用类线法,实测塑件几何形状在不同方向上的收缩率进行计算,以弥补理上难以考虑的某些因素的影响设计的模具应当制造方便：设计模具时,尽量做到使设计的模具制造容易,等价便宜特别那些比较复杂的成型零件,必须考虑是采用一般的机械加工方法加工还是采用特殊的加工方法加工若采用特殊的加工方法,那么加工之后怎样进行组装,类似问题在设计模具时均应考虑和解决,同时还应考虑到试模以后的修模,要留有足够的修模余量充分考虑塑件设计特色,尽量减少后加工：尽量用模具成型出符合塑件设计特点的制件,包括孔、槽、凸、凹等部分,减少浇口、溢边的尺寸,避免不必要的后加工但应将模具设计与制造的可行性与经济性综合考虑,防止片面性设计的模具应当效率高、安全可靠中：这一要求涉及到模具设计的许多方面,如浇口系统需充模块、闭模块,温调系统效果好,脱模机构灵活可靠,自动化程度高等。

模具零件应耐磨耐用：模具零件的耐用度影响整个模具的使用寿命因此在设计这类零件时不但应对其材料、加工方法、热处理等提出必要的要求像推杆一类的销柱件还容易卡住、弯曲、折断,因此而造成的故障占模具故障的大部分为此还应考虑如何方便地调整与更换,但需注意零件寿命与模具相适应由上述可知,一个注射模具的设计包含的内容很多,与其设计相关的内容也很多,比如模具设计前的塑件设计、模具设计后的加工制造、试模、修配等任务,这些都是与模具设计系系相关的图1为本塑料板凳模具设计的三维造型图：图2为模具爆炸视图：图1 三维模具装配图·图2 模具爆炸视图1塑料板凳的产品设计1.1注塑模具设计的简要过程1.1.1塑件分析1明确塑件设计要求仔细阅读塑件制品零件图,从制品的塑料品种、塑件形状、尺寸精度、表面粗糙度等各方面考虑注塑成型工艺的可行行和经济性,必要时,要与产品设计者探讨塑件的材料种类与结构修改的可能性2、明确塑件的生产批量小批量生产时,为降低成本,模具尽可能简单；在大批量生产时,应在保证塑件质量前提下,尽量采用一模多腔或高速自动化生产,以缩短生产周期,提高生产效率,因此对模具的推出机构,塑件和流道凝料的自动脱模机构提出了严格要求。

3、计算塑件的体积和质量计算塑件的体积和质量是为了选用注塑机,提高设备利用率,确定模具型腔数1.1.2注塑机的选用根据塑件的体积或重量大致确定模具的结构,初步确定注塑机型号,了解所使用的注塑机与设计模具有关的技术参数,如：注塑机定位圈的直径喷嘴前端孔径及球面半径、注塑机最大注塑量、锁模力、固定模板和移动模板面积大小及安装螺孔位置、注塑机拉杆的间距、闭合厚度、开模行程、顶出行程等1.1.3模具设计的有关计算1、凹、凸模零件工作尺寸的计算；2、型腔壁厚、底板厚度的确定；3、模具冷却系统的确定1.1.4模具结构设计1、塑件成型分型面选择；2、模具型腔数的确定,型腔的排列和流道布局以及浇口位置设置；3、模具工作零件的结构设计；4、顶出机构与抽芯机构的设计；5、拉料杆的形式选择；1.1.5排气方式设计1.1.6模具总体尺寸的确定模架已逐渐标准化,根据生产厂家提供的模架图册,选定模架,在以上模具零部件设计基础上初步绘出模具的完整结构图1.1.7注塑机参数的校核1、最大注塑量的校核；2、注塑压力的校核；3、锁模力的校核；4、模具与注塑机安装部分相关尺寸校核,包括闭合高度、开模行程、模座安装尺寸等几个方面的相关尺寸校核。

1.1.8模具总装配图和零件工作图模具总图绘制必须符合机械制图国家标准,其画法与一般机械图画法原则上没有区别,只是为了更清楚地表达模具中成型制品的形状、浇口位置的设置,在模具总图的俯视图上,可将定模拿掉,而只画动模部分的俯视图模具总装图应包括必要尺寸,如模具闭合尺寸、外形尺寸、特征尺寸〔与注塑机配合的定位环尺寸〕,装配尺寸、极限尺寸〔活动零件移动起止点〕及技术条件,编写零件明细表等通常主要工作零件加工周期较长,加工精度较高,因此应首先认真绘制,而其余零部件应尽量采用标准件1.1.9全面审核投产制造模具设计员一般应参加加工、组装、试模、投产的全过程1.2注塑件设计1.2.1塑件的设计原则塑料制件的设计不仅要满足使用要求,而且要符合塑料的成型工艺特点,并且尽可能使模具结构简单这样可使成型工艺稳定,保证塑件质量,又可使生产成本降低在进行塑件结构工艺性设计时,必须遵循以下几个原则：<1>、在保证塑件的使用性能、物理性能、化学性能与力学性能等的前提下,应考虑塑料的成型工艺性,如流动性、收缩性等尽量选用价格低廉和成型性能较好的塑料<2>、设计塑件时力求其结构简单、壁厚均匀、成型方便,塑件形状应有利于模具分型、排气、补缩和冷却。

<3>、设计塑件时应考虑其模具总体结构合理,模具形腔易于加工制造,模具抽芯和推出机构简单<4>、塑件成型前后的辅助工作应尽量少,技术要求应尽量低同时,在成型以后最好不要再进行机械加工此设计的塑料板凳使用要求是：能承受一定的载荷比如一个人的体重80kg且结构上具有一定的稳定性；一般在室内使用,因此对光照等环境的腐蚀老化要求不高,那么在选材方面要求也不是太高此设计的首要条件：其一能载人；其二结构得以优化节省材料下图1.1为本设计的塑料制品,塑料板凳的三维模型因现在地板多为木质地板,所以在塑料板凳与地板面接触的部位必须要具有防刮擦措施基于这一条件,所以在塑料板凳三维造型的腿底部开一个深5mm的槽,以装橡胶垫防刮擦整个结构如图1.2示图1.1为塑件板凳的三维造型设计 顶部倒圆角R10图1.2为塑件板凳与地面接触部位设计塑件的设计由于塑料成型方法和塑料性能不同而有所差异,因此所选塑料的种类与模具设计有很大的相关性,塑件设计的结构在一定意义上决定着模具的成型零件的设计,而模具的成型零件设计又与冷却浇注系统等结构零件布局相关,且整个模具又得安装在模架上由此可知任何一个环节的模具设计都是具有相关性的,都要综合考虑前后因果关系。

1.2.2塑件的工艺性分析1.材料的特性分析聚乙烯是目前产量最大、应用最广的塑料品种之一由于它性能优良、容易成型、原料来源丰富、价格便宜,所以发展很快取乙烯是典型的热塑性塑料,为无臭、无味、无毒的可燃性白色粉未成型用的聚乙烯均为经过挤出造粒的蜡状颗粒,外观呈乳白色聚乙烯有一定睥力学强度,比其它的塑料相比差一点,但他价格比较便宜聚乙烯具有较高的化学稳定性,常不常溶于任何一种已知溶剂,能耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他酸及各种碱、盐溶液,但不耐强氧化酸腐蚀聚乙烯有高度耐水性,长期与水接触,性能可保持不变在热、光、氧气作用下,逐渐变脆,力学强度性能下降〔老化〕塑料板凳的原材料高密度聚乙烯〔HDPE〕高密度聚乙烯是聚乙烯在中压或者低压状态下生成的,其密度0.94-0.97g/,结晶度较高的〔80％-90％〕,熔点132-135℃,塑件使用温度在110℃以下,脆化温度在-70℃以下适于制作承载不高的零件,如齿轮、轴承等塑料板凳需要具有一定的承载能力,但载荷也不太大也不是交变。