托盘注塑成形工艺与模具设计

目录设计任务书……………………………………………………………………29摘要……………………………………………………………………………30Abstract………………………………………………………………………31第一章塑件的结构工艺性分析……………………………………………321.1塑件原材料的成型性分析……………………………………………321.1.1基本特性……………………………………………………………321.1.2主要用途……………………………………………………………321.1.3成型特性……………………………………………………………331.2塑件的结构工艺性分析…………………………………………………331.2.1塑件的表面质量分析………………………………………………331.2.2塑件的结构工艺性分析……………………………………………33第二章分型面及浇注系统的设计……………………………………………372.1分型面的选择……………………………………………………………372.2浇注系统的设计……………………………………………………………372.3加热道的设计………………………………………………………………382.3.1加热道的设计……………………………………………………………382.3.2浇口的设计………………………………………………………………392.4热流道板的设计……………………………………………………………402.4.1热流道板加热功率的计算………………………………………………41第三章模具设计方案的论证……………………………………………………423.1型腔的布置………………………………………………………………423.2成型零件的结构确定……………………………………………………423.2.1凹模（型腔）的设计……………………………………………………423.2.2凸模（型芯）的设计……………………………………………………423.3导向定位机构的设计……………………………………………………423.4推出机构设计…………………………………………………………………433.5冷却系统………………………………………………………………………443.6模具的加热系统………………………………………………………………44第四章主要部件的设计计算………………………………………………………454.1成型零件的成型计算…………………………………………………………454.1.1型腔的计算……………………………………………………………454.1.2型芯高度尺寸的计算……………………………………………………454.2模具型腔壁厚的计算…………………………………………………………464.2.1型腔侧壁厚度S的计算………………………………………………464.2.2型腔底板厚度T的计算………………………………………………474.3支承零部件的设计…………………………………………………………484.4推出机构的设计…………………………………………………………494.5模具合模导向机构的选用………………………………………………504.5.1导柱导向机构的设计……………………………………………………504.5.2导向孔的设计…………………………………………………………51第五章成型设备的校核计算……………………………………………………525.1型腔数目的确定和校核……………………………………………………525.2最大注射量的校核………………………………………………………525.3锁模力的校核……………………………………………………………535.4模具与注射机安装部分相关尺寸的校核………………………………535.4.1喷嘴尺寸……………………………………………………………545.4.2定位圈尺寸…………………………………………………………545.4.3最小最大模厚………………………………………………………555.4.4安装螺孔尺寸………………………………………………………555.5开模行程的校核…………………………………………………………555.6推出装置的校核…………………………………………………………56第六章工艺卡的制定…………………………………………………………56第七章热流道…………………………………………………………………587.1热流道的发展过程………………………………………………………587.2现代热流道的基本形式…………………………………………………58总结………………………………………………………………………………60致谢………………………………………………………………………………61参考资料…………………………………………………………………………62外文原文和外文翻译……………………………………………………………63材料科学与工程系届模具专业毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目:托盘注塑成形工艺与模具设计设计者:班级:学号:指导老师:材料:PP批量:大批量二维塑件图三维塑件图摘要针对制品结构面积大而浅和生产批量大的特点，模具采用了两层型腔成型，从而使制品生产效率提高近一倍，生产成本显著下降。该模具的设计特点是：为了满足薄壁大型件的成型要求，采用了热流道浇注系统，并采用注射料筒与开和模方向垂直的角式注塑机成型，解决了用卧式机时设置浇注系统的难题、对两层型腔模控制一致、用安装在模外的一对齿轮齿条传动机构来实现两层型腔开、合模动作同步、利用弹簧的推力使两层型腔推出机构同时推出制品，从而保证制品成型时的均匀性。关键词：模具；两层型腔；注塑AbstractAreaproductsforlargeandshallowstructureandthecharacteristicsoftheproductionvolume,usetwolayersofmoldcavitymolding,therebyenablingmoreefficientproductionandproductsnearlydoubled,productioncostsdroppedsignificantly.Themolddesignfeatures:Inordertomeetlarge-scalethin-wallmoldingseetherequestbythepouringhotrunnersystems,andinjectingLiaodonganddiewithaverticalangleofthedirectionofinjectionmoldingmachines,resolvedtosetuphorizontalplaneGatingsystemproblems,thetwocavitymodecontrolconsistentwiththeinstallationofthemoduleinadrivegearandrackbodycavitytoachieveatwo-tier,amovesynchronousmode,thethrustofthespringintroducedatwo-tiercavityagencieslaunchedproducts,thusensuringthattheproductsforminguniformity.Keywords:mold；twolayersofmoldcavitymolding；horizontal第一章塑件的结构工艺性分析熟读塑件的图样在头脑中建立清晰的塑件三维形状，复杂的塑件可通过计算机三维建立模型或橡皮泥制作模型等手段帮助理解其几何形状，该塑件的三维图如1.1所示：图1.1托盘1.1塑件的原材料的成型特性分析1.1.1基本特性聚丙烯（PP）无味，无色，无毒，外观似聚乙烯，但比PP更透明，更轻，密度仅为0.90~0.91/3cm，它不吸水，光泽好，易着色，PP的屈服强度，抗压强度及弹性比聚乙烯好，定向拉伸后的PP可制作铰链，其具有特别高的抗弯曲疲劳强度，如用PP注射成型的一体铰链，经过7710次开闭弯折进行未产生损害和断裂现象，PP的熔点为164~170℃，其耐热性好，能在1000c以上的温度下进行消毒灭菌。PP耐低温的使用温度可达-150c，在低于-350c时会脆裂，PP的高频绝缘性能好。而且由于其不吸水绝缘性能不受温度的影响。PP在氧、热、光的作用下极易解聚，老化，所以必须加入防老化剂。1.1.2主要用途PP可用于制作各种机械零件；可做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图层；可制造盖和本体合一的箱盖，各种绝缘零件。并用于医学工业中。1.1.3成型特性1.结晶性料。吸温性小，可能发生熔融破裂，长期与热金属接触易发生分解；2.流动性极好，溢边值0.03mm左右；3.冷却速度快，浇注系统及冷取系统应散热缓慢；4.成型收缩范围大，收缩率大，易发生缩孔，凹痕，变形，方向性强；5.注意控制成型温度，料温方向性明显，在其低温高压时，更明显，模具低于500c以下时，塑件不光泽，易产生熔接不良。流痕，900c以上时易发生翘曲，变形；6.塑件应壁后均匀，避免取口，尖角，以避免应力集中。1.2塑件的结构工艺性分析1.2.1塑件的表面质量分析该塑件要求内外观光洁，色彩艳不允许有成型斑点和熔接痕，0.4amR1.2.2塑件的结构工艺性分析1.从图纸上看，该塑件外行为四方壳罩，圆角过度。且无尖角存在，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。2.塑件型腔较大；3.为使塑件顺利脱模，可在塑件内部及加强肋处增设01~02的拔模斜度；4.塑件的生产批量：该塑件的生产类型对注射模具结构，注射模具材料使用均有重要的影响，在大批量生产中，由于注射模具价格在整个生产费用中所占的比例较小，提高生产率和注射模具寿命问题比较突出。所以可以考虑使用自动化程度较高，结构简单，制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。该塑件产量达10万件，生产类型属于中批量生产，可以适合考虑采用一模多腔，快速脱模，以及成型周期不宜过长的模具，同时，模具造价要适当控制。5.初选注塑机（1）计算塑件的体积或质量：通过三维造型可获得矩形上壳罩的体积3201VmmPP的密度为30.90/gcm所以，塑件的质量1.809Vg（2）根据塑件本身的几何形状及生产批量确定型腔数目。由于塑件尺寸有一般精度要求，外表面和内表面有高光洁要求，不易采用太多型腔数目，所以考虑采用一模两腔，型腔平衡分布在型腔板两侧，以方便浇口排列和模具平衡。（3）确定注射成型的工艺参数根据该塑件的结构特点和PP的成型性能，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数：表1.1塑件的注射成型工艺参数塑料项目PP注射机类型螺杆式密度0.9~0.91计算收缩率%1.0~2.5预热温度80~100时间/h1~2喷嘴形式直通式温度170~190料筒温度前段180~200料筒温度中段200~220后段160~170模具温度40~80注射压力70~120保压压力50~60注射时间0~5保压时间20~60冷却时间15~50成型时间100~120（4）确定模具温度及冷却方式PP为结晶性塑料，吸温性小，可能发生熔融破裂，长期与热金属接触易发生分解，流动性极好，溢边值为0.03mm左右，因此，冷却速度快，浇注系统及冷却系统应散热缓慢。因此，在保证顺利脱模的前提下，提高冷却时间，从而提高生产率。所以，模具温度控制在40~800c。（5）确定成型设备由于塑件采用注射成型加工，使用一模两腔分布，因此可计算出一次注射成型过程中所用塑料量为2g废料＝２２０％＝３.９７９８根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑料品种，塑件结构，生产批量，以及注射工艺参数，注射模具尺寸大小等因素，参考设计手册。初选XS-Z-30型注塑机，其具体参数如下表：表1.2XS-Z-30型注塑机的参数型号项目XS-Z-30额定注射量/3cm30螺杆（柱塞）直径/mm28注射压力/MP119注射行程/mm130注射方式柱塞