模具是工业生产中使用极为广泛的工艺装备之一

湖南农业大学高等教育自学考试本科生毕业论文塑料工艺与模具设计学生姓名：张书礼考籍号：910910108912年级专业：2009级工学指导老师及职称：***教授学院：湖南农业大学湖南·长沙提交日期：年月湖南农业大学高等教育自学考试本科生毕业论文诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业论文作者签名：年月日目录摘要……………………………………………………………………………1关键词…………………………………………………………………………11前言……………………………………………………………………………1第一章注射成型工艺………………………………………………………11-1注射机…………………………………………………………………11-2注射成型工艺过程…………………………………………………………11-3塑件的后处理………………………………………………………………11-4注射成型工艺条件…………………………………………………………1第二章注射模概述……………………………………………………22-1什么是塑料注射模…………………………………………………………22-2注射模的分类………………………………………………………………22-3注射模的基本组成………………………………………………………22-4模具与注射机………………………………………………………………2第三章注射模结构件的设计………………………………………………33-1设计内容……………………………………………………………………33-2模胚设计……………………………………………………………………33-3模胚中其它结构件的设计…………………………………………………3第四章注射模成型零件的设计…………………………………………………44-1概念…………………………………………………………………………44-2成型零件设计的一般步骤……………………………………………44-3前模镶件……………………………………………………………………44-4后模镶件……………………………………………………………………44-5成型零件的尺寸计算………………………………………………………44-6排气系统的设计……………………………………………………………4第五章侧向抽芯机构……………………………………………………………55-1概念…………………………………………………………………………55-2使用场合……………………………………………………………………55-3侧向抽芯机构分类……………………………………55-4斜导柱（或弯销）+滑块:…………………………………………………55-5斜滑块抽芯机构………………………………………………………55-6斜顶(斜推杆)内抽芯机构…………………………………………………55-7液压（气压）抽芯机构……………………………………………………55-8T形扣行位…………………………………………………………………55-9复杂行位……………………………………………………………………5第六章锁模力计算…………………………………………………6第七章注射模导向定位系统…………………………………………………7第八章热塑性塑料制品缺陷分析及解决办法………………………………8结论………………………………………………………………………………9参考文献…………………………………………………………………………10致谢…………………………………………………………………………….11塑料工艺与模具设计学生：张书礼指导老师：(湖南农业大学，长沙410128)摘要：塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了冷流道注射模具浇注系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明；最后介绍了当今世界上最为普及的三维CAD/CAM系统标准软件PRO/ENGNEER的PROGRAM模块，对导柱和导套进行了参数化设计。通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理；通过对PROGRAM的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率。关键词：塑料模具；参数化；镶件；分型面—前言模具是工业生产中使用极为广泛的工艺装备之一，也是发展工业的基础。模具是成形金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等制件的基础工艺装备，是工业生产中发展和实现少无切屑加工技术不可缺少的工具。模具是一种高效率的工艺设备，用模具进行各种材料的成型，可实现高速度的大批量生产，并能在大量生产条件下稳定的保证制件的质量、节约原材料。因此，在现代工业生产中，模具的应用日益广泛，是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。许多现代工业的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平。为了实现工业现代化今后的模具发展趋势大致包括以下几方面：1.发展高效模具。对于大批量生产用模具，应向高效率发展。如为了适应当前高速压力机的使用，应发5冲模的工作部分零件必须具备的性能展多工位级进模以提高生产效率。2.发展简易模具。对于小批量生产用模具，为了降低成本、缩短模具制造周期应尽量发展薄板冲模、聚氨酯模具、锌合金、低熔点合金，环氧树脂等简易模具。3.发展多功能模具。为了提高效率和保证制品的质量，要发展多工位级进模及具有组合功能的双色、多色塑料注射模等。4.发展高寿命模具。高效率的模具必然需要高寿命，否则将必然造成频繁的模具拆卸和整修或需要更多的备模。为了达到高寿命的要求，除模具本身结构优化外，还要对材料的选用和热处理、表面强化技术予以开发和创新。5.发展高精度模具。计算机硬件，软件以及模具加工，检测技术的快速发展使得精锻模具CAD/CAM/CAE一体化技术成为锻造企业切实可行的技术。精密，高效是现代锻造业的发展趋势；应用该技术的实践表明，只有基于效率的模具CAD/CAM/CAE…CAX平台才能实现精锻件及其模具的高效率开发。新科益系统与咨询(上海)有限公司是新加坡科益集团于1998年在中国投资的,是一家以高科技软件为载体的工程咨询服务公司,主要业务是以moldflow软件为载体，为注塑件行业提供系统解决方案,在10多年的咨询服务过程中积累了丰富的咨询服务经验,受到业界的广泛好评,许多客户纷纷写感谢信对新科益公司提供的咨询服务进行赞扬.为进一步提高新科益和业界朋友的交流和相互学习,新科益将陆续推出一些技术文章，与广大的塑件制造工程师分享。下面主要讨论如何确定塑件成型时所需的锁模力。锁模力又称合模力，是指注射机的合模装置对模具所施加的最大夹紧力，当熔体充满型腔时，注射压力在型腔内所产生的作用力总是力图使模具沿分型面胀开，为此，注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑料制品及浇注及浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积。公式：锁模力=模力压力X制品、流道、浇口在分型面上的投影面积之和需要注意的是：锁模力不足，制品产生飞边或不能成型，而如果锁模力过大，造成系统资源的浪费，并且会使液压系统元件在高压下长时间工作，可能过早老化，机械结构过快磨损。第一章注射成型工艺1-1注射机：(见下一页)1-1-1结构：包括注射装置、合模装置、液压传动和电气控制系统。1-1-2分类：常见的三种分类方法如下:1、卧式，立式，直角式。2、通用型，专用型。3、螺杆式，柱塞式。1-1-3注射机的技术参数：1、额定注射量；2、额定注射压力；3、额定锁模力；4、模具安装尺寸；5、开模行程等。注射机的规格目前世界上尚无同一的标准，我国常采用额定注射量来表示注射机的规格，如XS-ZY-125注射机即表示额定注射量为125cm3，其它字母的意义是：X指成型，S指塑料，Z指注射，Y指螺杆式注射机。该机具有两侧双顶杆机械推出装置的螺杆式卧式注射机，锁模力900KN，模具的最大合模行程300mn，模具最大厚度300mm，最小厚度200mm，喷嘴直径4mm，动、定模固定板尺寸428×458。四、注射机的选用：1、最大注射量的校核：塑件和水口料总重小于额定注射量的80%。2、最大锁模力的校核：胀型力小于额定锁模力的80%胀型力=制品投影面积A×模具内压P（模具内压P通常取20—40MPa。流动性好的塑料取20左右,流动性中等的塑料取30左右,流动性差的塑料取40左右.）1-2注射成型工艺过程一、成型前的准备：二、注射过程：加料-——塑化——注射——保压——冷却——脱模。1-3塑件的后处理：1-3-1退火处理:目的是消除或减小内应力,提高制品表面韧性.（1）烘箱或液体介质（如热水热油等）；（2）退火温度：塑件使用温度+（10～20）℃或塑件变形温度—（10～20）℃1-3-2调湿处理:主要针对尼龙制品，用于消除内应力，达到吸湿平衡，以稳定尺寸。（2）热水温度：100—120℃。1-4注射成型工艺条件一、温度：主要指料筒温度和模具温度。1、不同塑料的料温都不尽相同。2、料温太低不利于塑化，料温太高，易导致塑件出飞边，严重时将导致塑料发生降解。3、喷嘴的温度通常低于料筒的前段温度，以避免“流涎”现象。二、压力：包括注射压力,塑化压力（即背压）、保压力和锁模压力。1、塑件的尺寸越大，形状越复杂，壁厚越薄，要求注射压力越大。2、流动性好的塑料及形状简单的塑件，注射压力较小；玻璃化温度及黏度都较大的塑料，应用较高的注射压力。3、模具或熔胶温度较低时，宜用较大的注射压力。4、对于同一副模具，注射压力越大，注射速度也越快。三、成型周期：完成一次注射成型工艺过程所需的时间，包括合模时间，注射时间，保压时间，冷却时间，开模时间，顶出时间及其它时间（如放嵌件，喷脱模剂等）。其中保压时间和冷却时间占的比例最大，有时可达80%。本章关键词:1、塑料注射模具（又叫塑胶模）；2、注射机（又叫机）；(“啤”行话读：bie)3、额定注射量；4、额定锁模力；5、开模行程；6、胀型力；7、退火处理；调湿处理；8、注射成型工艺条件：温度、压力、成型周期。第二章注射模概述2-1什么是塑料注射模?塑料注射模一种可以重复地大批量地生产塑料零件或产品的一种生产工具。这种模具是靠成型零件在装配后形成的一个或多个型腔，来成型制品所需的形状。2-2注射模的分类1两板模：又叫大水口模,单分型面模，应用最普遍。2、三板模：又叫双分型面模，细水口模，包括细水口模和简化细水口模）。成品表面针点进胶或进胶点偏心。3、无流道模：无水口料，可提高制品质量及缩短注塑周期等。对应锁紧斜面1—前模2—型芯3—后模图3A取10°～15°呵中镶件垫板浇道分开面胶件分开面针板边前、后模通框三板模边钉(导柱)水口边2-3注射模的基本组成一、结构件：包括模（胚）架板、支承柱、限位件等；二、成型零件：包括内模,镶件和行位等；三、浇注系统：包括主流道，分流道，浇口及冷料穴；四、导向定位系统：包括导柱导套和锥面定位结构；五、顶出系统：包括顶针顶出，司筒顶出，推板顶出，气动顶出，螺纹顶出及复合顶出等；六、温度控制系统：包括加热和冷却。七、排气系统：包括分模面排气，镶件排气，顶针排气和排气针排气等；八、侧向抽芯机构：包括斜导柱+滑块抽芯，斜滑块抽芯及斜顶等。2-4模具与注射机：2-4-1开模行程：见图。1、大水口模开模行程=H1+H2+（5～10）H1面板A板B板方铁底板唧嘴胶件托板2、细水口模开模行程=H1+H2+A+C+（5～10）H1面板A板托板B板方铁底板水口水口板唧嘴注:H1—制品需要推出的最小距离；H2—制品及水口的高度；A—细水口水口高