医疗针筒模具设计说明书

1湖南工学院机械工程系2006届毕业设计说书明设计题目：注射器针头套机械设计专业班级姓名指导老师职称教授2目录引言……………………………………………………………………1设计指导书……………………………………………………………2设计说明书……………………………………………………………4一、毕业设计课题………………………………………………4二、塑件及材料分析……………………………………………5三、拟定的成型工艺……………………………………………6四、型腔数目确定………………………………………………7五、型腔布局……………………………………………………7六、分型面与排气系统设计……………………………………8七、浇注系统设计………………………………………………9八、成型零件设计………………………………………………11九、导向与定位机构设计………………………………………15十、脱模机构设计………………………………………………16十一、模温调节与冷却系统设计………………………………18十二、模体设计…………………………………………………20十三、注射模与注射机的关系…………………………………21十四、模具装配草图及工作原理………………………………23十五、设计小结…………………………………………………23十六、参考资料…………………………………………………243引言本说明书为我机械系2006届模具专业毕业生毕业设计说明书，意在对我专业的学生在大学期间所学专业知识的综合考察、评估。要在有限的时间内单独完成设计。也是在走上工作岗位前的一次考察。本设计说明书是本人完全根据《塑料模具技术手册》的要求形式及相关的工艺编写的。说明书的内容包括：毕业设计要求，设计课题，设计过程，设计体会及参考文献等。编写说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计的方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺，型腔及型芯的计算，塑料脱模机构的设计，调温系统的设计等。在编写设计说明书前，得到张老师的悉心指导；在编写过程中，又得到同学的热情帮助和指点，在此谨以致意。由于本人水平有限，编写过程中错误难免会有的，敬请老师批评指正。谢谢！设计者：2006年4月20日4设计指导书1.设计前应明确的事项（1）明确制品的几何形状及使用要求。对于形状复杂的制品，有时除看懂其图样外，还需参考产品模型或样品，考虑塑料的种类及制品的成型收缩率、透明度、尺寸公差、表面粗糙度、允许变形范围等范围，即充分了解制品的使用要求，因为这不仅是模具设计的主要依据，而且还是减少模具设计者与产品设计者已意见分歧的手段。（2）估算制品的体积和重量及确定成型总体方案。计算制品重量的目的在于选择设备和确定成型总体方案。成型总体方案包括确定模具的机构形式，型腔数目，制品成型的自动化程度，采用流道的形式（冷流道或热流道），制品的侧向型孔是同时成型还是后序加工，侧凹的脱模方式等。（3）明确注射成型机的型号和规则。只有确定采用什么型号和规则的注射成型机，在模具设计时才能对模具上与注射机有关的结构和尺寸的数据进行校核。（4）检查制品的工艺性。对制品进行成型前的工艺性检查，以确认制品的各个细小部分是否均符合注射成型的工艺性条件。2.基本程序模具及其操作必须满足各种要求，其模具设计的最佳方法是综合考虑，系统制定设计方案，模具设计流程图表示了各条件间的相互关系，以及必须满足主功能的边界条件和附加条件的关系。3.注射模设计审核要点（1）基本结构审核1）模具的结构和基本参数是否与注射机规格匹配。2）模具是否具有合模道向机构，机构设计是否合理。3）分型面选择是否合理，有无产生飞边的可能，制品能否滞留在设有推出脱模机构的动模（或定模）一侧。4）模腔的布置与浇注系统设计是否合理。浇口是否与塑料原料相适应，浇口位置是否恰当，浇口与流道的几何形状及尺寸是否合适，流动比数值是否合理。5）成型零部件结构设计是否合理。56）推出脱模机构与侧向分型或抽芯机构是否合理、安全和可靠。它们之间或它们与其它模具零部件之间有无干涉或碰撞的可能，脱模板（推板）是否会与凸模咬合。7）是否需要排气结构，如果需要，其设置情况是否合理。8）是否需要温度调节系统，如果需要，其热源和冷却方式是否合理。温控元件随是否足够，精度等级如何，寿命长短如何，加热和冷却介质的循环回路是否合理。9）支承零部件结构设计是否合理。10）外形尺寸能否保证安装，紧固方式选择是否合理可靠，安装用的螺栓孔是否与注射动、定模固定板上的螺孔位置一致，压板槽附近的固定板上是否有紧固用的螺孔。（2）设计图样审核要点1）装配图。零部件的装配关系是否明确，配合代号标注得是否恰当合理，零件标注是否齐全，与明细表中的序号是否对应，有关的必要说明是否具有明确的标记，整个模具的标准化程度如何。2）零件图。零件号、名称、加工数量是否有确切的标注，尺寸公差和形位公差标注是否合理齐合。成型零件容易磨损是部位是否预留了修磨量。哪些零件具有超高精度要求，这种要求是否合理。各个零件的材料选择是否恰当，热处理要求和表面粗糙度要求是否合理。3）制图方法。制图方法是否正确，是否合乎有关规范标准（包括工厂企业的规范标准）。图面表达的几何图形与技术内容是否容易理解。（3）模具设计质量审核要点1）设计模具时，是否正确地考虑了塑料原材料的工艺特性、成型性能，以及注射机类型可对成型质量产生的影响。对成型过程中可能产生的缺陷是否在模具设计时采取了相应的预防措施。2）是否考虑了制品对模具导向精度的要求，导向结果设计得是否合理。3）成型零部件的工作尺寸计算是否合理，能否保证制品的精度，其本身是否具有足够的强度和刚度。4）支撑部件能否保证模具具有足够的整体强度和刚度。5）设计模具时是否考虑了试模和修模要求。（4）装拆及搬运条件审核要点有无便于装拆时用的橇槽、装拆孔和牵引螺钉，对其是否作出了标记。有无供搬运用的吊环或起重螺栓孔，对其是否也作出了标记。6定货明细表总指标：定货批量、费用、交货期塑料制品：几何形状、材料、表面质量强度及其他性能机床参数型腔数目型腔布局分型面数目型腔尺寸、粗造度直浇口及流道浇口冷却系统机械设计结构型腔精确尺寸推出系统导向定位系统排气系统装配模具设计流程图7设计说明书一、设计课题注射器针筒套注塑模（一）简介医疗注射器针筒套体积小，比较细长，该塑件外表面容易出现缩水、顶白、浪痕、飞边等缺陷（见图1）的注塑模。材料用PP。（二）特点1，注塑件平整、美观、光洁度▽7以上，没有推杆痕迹。2，注塑件尺寸稳定，全部尺寸达到图纸规定要求。3，注塑件的关键零件一型板采用坐标镗床直接一次镗成，减少加工误差，提高模具精度。4，注塑模具寿命高，下模板镶有淬火凹模套，型芯淬火，型板（推板）调质后加工。5，如果试模不合格，仅仅更换型芯、型板和型芯固定板，又可投入试模，缩短了8制模周期。二、塑件及材料分析1，塑件形状分析从上图可看出，塑件小，内腔有两个角度，两个环形槽，外腔有四个角度，另加六个加强肋板。塑件小而长为了便于加工凹模可将设计成组合式凹模，设置成三块凹模板，而凸模由于是一模八腔，可设计整体嵌入凸模固定板。2，材料分析该塑件的材料为PP,它的性质如下：聚丙炳化学性能较好，耐寒性差，光、氧作用下易分解，机械性能比聚烯好。成型时收缩大，成型性能好，易变形翘曲，尺寸稳定性好，柔软性好，有“铰链”特性。聚丙炳相对密度在0.90~1.05之间，该塑件相对密度为1。016，玻纤增强；收缩率0。4~0.8之间、熔点170~178oC、抗拉强度78~90MPa、抗弯强度132MPa.因有“铰链”特性浇口位置设计；防缩孔，变形‘收缩率为1.3%~1.7%.使用温度cc20~10。成型收缩范围大易发生缩孔凹痕及变形热容量大注射成型模具必须设计充分进行冷却的冷却回路适宜模温为80C0左右不可低于50C0否则会造成成型塑件表面光泽差或产生熔接痕等缺陷温度过高会产生翘曲现象聚丙炳主要用与板、片、透明薄膜、绳、绝缘零件、汽车零件、阀门配件、日用品等3，塑件体积及质量计算。根据塑件，可粗略算出体积及质量。9图2如图2所示，可把塑件分成13部分来计算，具体计算如下：V圆台=1/3π[R²H-r²h]hV圆柱=πr²hV1=1/3π（9.7/2）²x1.7=41.85V2=1/3π（9.3/2）²x18.6=420.95V3=1/3π（8/2）²x25.6=428.71V4=1/3π（7.11/2）²x2.79=36.9V5=1/3π（6.81/2）²x27.51=333.84V6=1/3π（2/2）²x2=2.09V7=6x1/2x0.58x17.18x0.8=23.91V8=1/3π（5.7/2）²x28.16=239.4V9=1/3π（5.85/2）²x1.39=12.45V10=1/3π（7.5/2）²x47.2=694.73V11=1/3π[（7.86/2）²-（7.36/2）]²=2.99V12=1/3π[（7.95/2）²-（7.45/2）]²=3.05V13=1/3π（8.2/2）²x1=52.78V塑件=V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7-V8-V9-V10–V10–V11–V12–V13=0.9416cm³10V总=V塑件x8=8x0.9416=7.5328cm³m塑件=ρxv=1.016x0.9416x103=0.9566gm总=ρxvx8=1.016x0.9566x103x8=7.6533g三、拟定的成型工艺1、制品的成型方法热塑性塑料指定采用注射成型，本设计选用热塑性塑料PP，可用注射成型。2、制品的成型参数根据制品结构特点及选定的原料PP，可拟定如下工艺参数（塑料模设计手册）。塑料名称：PP密度（g/cm³）：1.04~1.05计算收缩率（%）：0.4~0.8预热温度（℃）：80~85预热时间（h）：2~3料筒温度（℃）前段190~200中段210~220后段160~170喷嘴温度（℃）：180~190模具温度（℃）：70~90注射压力（MPa）：90~130保压力（MPa）：40~50成型时间（s）：注射时间2~5保压时间15~40冷却时间15~40总周期40~140螺杆转速（r/min）：30~60适应注射机类型：螺杆后处理温度（℃）：70后处理时间（h）：2~411四、型腔数目型腔数目的确定主要参考以下几点来确定（1）、塑件制品的批量和交货期，以及塑料制件的成本。因为是毕业设计，因此这点可不予考虑。（2）、所选用注射机的技术规则，因为上面只进行了结构及工艺成型的分析，还没确定注射机，也可暂时不予考虑。（3）、质量控制要求。塑件小要求成批量生产，因此可设成一模八腔，以保证生产数量。根据以上综合考虑，实际采用一模八腔注射成型。同时根据塑件体积v=7.5328cm³，初步确定注射机为SZ-60/40注射机各参数如下：项目SZ-60/40结构形式卧式理论注射容量（cm³）60螺杆直径（mm）30注射压力（MPa）180注射速率（g/s）70塑化能力（Kg/h）35螺杆转速（r/min）0~200锁模力（KN）400拉杆内间距（mm）220x300移模行程（mm）250最大模具厚度（mm）250最小模具厚度（mm）15锁模形式模具定位孔直径（mm）ф80喷嘴球半径（mm）SR10喷嘴口孔径（mm）12五、型腔布局模具型腔为一模八腔，其结构基本上呈圆两排分布。六、分型面与排气系统设计1、分型面选择：选择分型面即是决定型腔空间在模内应占有的位置。选择时应遵行如下原则：1）、复合塑件脱模。为使塑件能从模内取去，分型面的位置应设在塑件断面尺寸大的部位。2）、分型面的数目及形状。通常只采用一个与注射机开模运动方向相垂直的方向，特殊情况下采用一个以上的分型面或其他形状的分型面。确定分型面形状时应以模具制造及脱模方便的原则。3）、型腔方位的确定。在决定型腔在模具内的方位时，分型面的选择应尽量防止孔或侧凹，以免采用较复杂的模具结构。4）、确保塑件质量。分型面应不要选择在塑件光滑的外表面，避免影响外观质量；将塑件要求同轴度的部分放到分