皂盒上盖说明书

苏州市职业大学机电系塑料模课程设计说明书1苏州市职业大学课程设计说明书名称塑料模具CAD——皂盒上盖2012年2月13日至2012年2月27日共2周院系机电工程系班级10模具1姓名陈琳第一组第一号系主任陶亦亦教研室主任李耀辉指导教师李耀辉苏州市职业大学机电系塑料模课程设计说明书2目录课程设计任务书…………………………………………………………4第一章塑料件的CAD…………………………………………………71.1塑料件的设计要点…………………………………………………71.2塑料件的设计过程…………………………………………………71.2.1塑料件的原料分析………………………………………………71.2.2塑件的尺寸与公差………………………………………………81.2.3塑件的表面质量…………………………………………………81.2.4塑件的体积和质量………………………………………………81.3注射机的选择………………………………………………………81.3.1塑料的注射成型工艺……………………………………………81.3.2成型设备型号的选择与技术参数………………………………8第二章注射模具成型零件CAD………………………………………112.1塑件分型面的选择………………………………………………112.2凹模的结构设计……………………………………………………122.3凸模与型芯的结构设计……………………………………………132.4成型零件的工作尺寸计算…………………………………………13第三章模架选型………………………………………………………16第四章功能系统设计…………………………………………………184.1浇注系统设计………………………………………………………184.1.1主流道的设计……………………………………………………184.1.2主浇道尺寸确定…………………………………………………18苏州市职业大学机电系塑料模课程设计说明书34.1.3主浇道衬套的形式………………………………………………184.1.4分浇道的设计……………………………………………………194.1.5冷却系统设计……………………………………………………194.1.6排气系统的设计…………………………………………………204.2推出机构设计………………………………………………………204.2.1推出机构的设计要求……………………………………………204.2.2推出机构的选择…………………………………………………214.2.3推出机构的导向与复位…………………………………………214.3导向机构设计……………………………………………………214.4导向装置的设计及尺寸确定………………………………………224.3.1导柱导向机构的设计…………………………………………234.3.2导套结构和技术要求…………………………………………23第五章模具装配………………………………………………………24第六章三维转二维工程图……………………………………………25第七章小结……………………………………………………………27参考文献………………………………………………………………28苏州市职业大学机电系塑料模课程设计说明书4苏州市职业大学课程设计任务书课程名称：塑料模具设计起讫时间：2012.2.13～2012.2.27院系：机电工程系班级：10模具1指导教师：李耀辉系主任：陶亦亦苏州市职业大学机电系塑料模课程设计说明书5一、课程设计课题：注塑模具CAD分组设计指定塑料件的注塑模具：第一组：皂盒上盖7人第二组：外壳7人第三组：电位器盒6人第四组：修正带盒1下盖6人第五组：修正带盒2上盖6人第六组：饭盒盖6人二、课程设计要求1.运用PRO/E软件进行设计；2.根据提供的图纸和参考结构设计工艺可行的塑料件3D模型；3.运用模具CAD模块设计塑料件模具的工作零件，并设计浇注系统，要求1出2，采用侧浇口或点浇口；4.从模架库调用合理的标准模架；5.设计模具的所有结构零件；6.进行模具装配；7.运用3转2功能绘制料件、模具装配体的2D图；8.运用Word编写课程设计说明书。苏州市职业大学机电系塑料模课程设计说明书6三、课程设计工作量（进度要求）1.根据提供的图纸和参考结构，设计工艺可行的塑料件3D模型；2.运用模具CAD模块设计塑料件模具的成型零件，并设计浇注系统，要求1出2，采用侧浇口或点浇口；3.从模架库调用合理的标准模架，设计模具的所有结构零件；4.进行模具装配；5.运用3转2功能绘制料件、模具装配体的2D图；6.运用Word编写课程设计说明书并打印；7.上交课程设计说明书书面资料及所有课程设计内容的电子档案。四、课程设计说明书内容（有指导书的可省略）1.课程设计说明书封皮；2.目录；3.课程设计任务书，课程设计说明书(按“课程设计要求”顺序)；4.课程设计体会（小结）；5.相关图纸；苏州市职业大学机电系塑料模课程设计说明书7第一章塑料件的CAD1.1塑料件的设计要点肥皂盒是日常用品，与人接触较多，商店里的肥皂盒也是各式各样，丰富多彩的。此设计的塑件为肥皂盒上盖，该塑件尺寸中等，整体结构比较简单，多数都为曲面特征。除了配合尺寸要求精度较高外，其他尺寸精度要求相对较低。为了防止香皂遇水软化，所以将产品设计成带有凸起的带双孔的曲面。此产品要具备原料丰富，价格低廉，无毒无味，易于上色的特点。1.2塑料件的设计过程1.2.1塑料件的原料分析根据对塑件的分析要求，决定选用ABS塑料。(1)基本特性：ABS为浅黄色粒状或珠状不透明树脂，无毒无味，吸水率低，具有良好的综合物理机械性能，如耐磨性，尺寸稳定性，耐化学性和表面光泽等，易于加工成型。ABS的热稳定性差，紫外线下容易氧化降解，导致变硬变脆。(2)成型特点：ABS制品表面光洁度较高，且具有较好的涂装性和染色性，可电镀城多种色泽。ABS塑料的温度与熔融黏度的关系比较独特，一般为220~225度为适合加工温度，对于小型，构造简单，厚度大的制件，可以低压低速。要调好保压压力和保压时间以及注射速度。采用中等注塑速度较好，薄壁时速度要快。(3)结论：ABS塑料的温度与熔融黏度的关系比较独特。在熔融过程中温度升高时，其熔融黏度实际降低了很少，一般为220~225度为适合加工温度，对于20~30g的塑料采用柱塞式注射机。水敏度高，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝，气泡及其强度会显著下降现象。注射速度采用中等注射速度较好，薄壁时速度要高，模具温度一般为苏州市职业大学机电系塑料模课程设计说明书875~85度。要求注射量为标定注射量的50%。1.2.2塑件的尺寸与公差一、塑件的尺寸塑件的尺寸的大小受制于以下因素：（1）取决于用户的使用要求；（2）受制于塑件的流动性；（3）受制于塑件熔体在流动充填过程中所受的结构阻力。a)影响塑件尺寸精度的主要因素有：塑件材料的收缩率及其波动；b)塑件结构的复杂程度；c)模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配及模具的合模）d)成型工艺因素（模具成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成型后处理等）e)成型设备的控制精度等；其中，塑件的尺寸主要取决于塑件收缩率的波动及模具制造精度误差。1.2.3塑件的表面质量塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性和表面粗糙度，及与模具的成型工艺、塑件的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损成度有关，模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件的对应部位的表面粗糙度在数值上低1~2等级。1.2.4塑件的体积和质量通过Pro/E软件建模后，得出图1-1，图1-2塑件的三维图并侧出了单个塑件的体积以及根据取ABS材料的密度3/05.1cmg，于是算得单个塑件质量：塑件体积（V)/3cm塑件质量（m)/g6.276583.5表1-11.3注射机的选择1.3.1塑料的注射成型工艺参数要保证塑件质量合格及稳定所必须的条件是准确而稳定的工艺参数。塑件注射成型苏州市职业大学机电系塑料模课程设计说明书9工艺参数如表塑件注射成型工艺参数如表所示：表1-2ABS塑料的注射成型工艺参数1.3.2成型设备型号的选择与技术参数选择的注塑机的注射压力必须大于成型制品所需的注射压力。根据注塑机的额定注射量选择注塑机型号，注射机的额定注射量应满足8.0n浇注塑件额定VVV（3-1）式中V额定——注射机额定注射量（3cm）；V塑件——单个塑件的容量（3cm）；V浇注——浇注系统凝料的容量（3cm）；n——型腔个数。根据第1.2.4可知，单个塑件的体积为6.273cm，型腔个数为2，预估算浇注系统凝料及冷料体积为塑件体积的50％。则8.0n浇注塑件额定VVV=8.027.65.027.62≈19.593cm因此所选用的注塑机额定注射量至少要大于等于19.593cm，则选用XS-ZY-125，该工艺参数规格喷嘴温度/℃180～190模具温度/℃20～60注射压力/MPa60～100保压力/MPa30～40成型时间/s注射时间0～3保压时间15～40冷却时间15～30成型周期40～90苏州市职业大学机电系塑料模课程设计说明书10注射机的主要参数如下表3-2：表1-3XS—ZY—125注射机主要技术参数技术参数值注射量/3cm125螺杆直径/mm42注射压力/MPa119注射行程/mm115螺杆转速/（r/min）29，43，56，69，86，101注射时间/s1.6注射方式螺杆式锁模力/KN900最大成型面积/2cm320模板最大行程/mm300模板尺寸/mm428×450锁模方式液压—机械喷嘴球半径/mm10喷嘴孔直径/mm8图1-1图1-2苏州市职业大学机电系塑料模课程设计说明书11第二章注射模具成型零件CAD2.1塑件分型面的选择综合几条分型面的设计原则：a)应便于塑件的脱模（应尽可能留在动模一侧）。b)应有利于侧向分型与抽芯。c)应保证塑件的质量。d)应有利于防止溢料。e)应有利于排气（一般尽量与熔体流动的末端重合）。f)选择分型面时，应尽量减小由于脱模斜度造成塑件的大小端尺寸差异。塑件的开模方向是垂直向上，因此将分型面设置在塑件的底面，这样有利于脱模而且不会影响塑件的外观质量。图2-1分型面图2-2分型面苏州市职业大学机电系塑料模课程设计说明书122.2凹模的结构设计凹模是成型塑件外表面的凹状零件，按结构不同可分为整体式和组合式；组合式凹模又分整体嵌入式组合凹模、局部镶嵌式组合凹模、镶拼式组合凹模、底部镶拼式、侧壁镶拼式和四壁拼合式等形式。综合考虑，现选用整体嵌入式组合凹模结构。对小型塑件采用多型腔模具成型时，各单个型腔采用机械加工、冷挤压、电加工等方法加工制成，然后压入模板中。该凹模形状及尺寸的一致性好，更换方便，加工效率高，可节约贵重金属。图2-3整体嵌入式型腔结构本次设计采用图2-3中d)形式，其凹模的三维结构图如图2-4所示：图2-4凹模的三维结构图由于图形比较简单，故选用一模二腔苏州市职业大学机电系塑料模课程设计说明书132.3凸模和型芯的结构设计凸模结构也分整体式和组合式。由于型芯和型腔的结构非常类似，所以选用的结构形式和凹模的结构形式一样，采用整体嵌入式，如图4-5所示。图2-5凸模的三维结构图2.4成型零件的工作尺寸计算成型零件的工作尺寸是指直接用来构成塑件型面的尺寸。但影响塑件的尺寸公差因素很多，其主要的有：（1）塑件的收缩率：塑件成型后的收缩率与多种因素有关，通常按平均收缩率计算，即：2minmaxSSS=28.03.0%=0.55%(2)成型零件的制造误差：一般取塑件总公差的1/3～1/4，现取δz=/4。(3)磨损量：对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的/6，对于大型塑件则取/6以下。但因为脱模方向垂直，故磨损量δc=0。（4）成型设备的控制精度其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差，题中没有公差值，本次设计未注尺寸公差尺寸按MT5级标注。（一）型腔尺寸计算（1）径向尺寸计算MLzSL043)1(1L150