毕业设计（论文）-U型拉环注塑模具设计.docx

U型拉环注塑模具设计说明书注射成型己成为聚合物加工技术中最常用的方法之一，并在大规模生产塑料产品中占据了主导地位。本次设计的塑料U型拉环注射模具,该鳖件使用量很大.为大批员生产，因此为了节约材料，采用热流道技术，通过MoIdf1.oW软件进行最佳浇口分析所选浇口位置最为依据，而采用热流道转冷流道的形式，节约了主潦道部分的塑料，降低了成本.采用侧抽芯，尽管结构稍微复杂，但能够减少后续加工，降低了生产周期。该模具采用一模一腔，（W抽芯机构和冷却水道布理对称，易于安装，整体受力均匀。关键词：注射模具：热流道：塑料U型拉环：注射成型：模具设计AbstractInjectionmo1.dingofpo1.ymerprocessingtechno1.ogyhasbecomethemostcommon1yusedmethodsandmassproductionofp1.asticproductsOCCUPyadominantposition.Thedesignofp1.asticinjectionmo1.dsfixation,theuseof1.argep1.asticpartsformassproduction,soinordertosavemateria1.s,hotrunnertechno1.ogy,thebestgatebyMo1.df1.owsoftwareana1.ysisbasedonthese1.ectedbestgate1.ocation,Theuseofhotrunnersturnintheformofco1.drunner,savingthemainstreamRoad,partofthep1.astic,reducingIhecost.WithSidecorepu1.1.ing,thoughs1.ight1.yreco11p1.ica1.edstructure,butCanreducethesubsequentprocessing,reducingtheproductioncyc1.e.Theuseofamo1.dofamo1.dcavity,coremechanismandthecoo1.ingwaterarrangementsy11wetrica1.,easytoinsta1.1.Keywords:injectionmo1.ding;runner;p1.asticbracket;injectionmo1.ding：mo1.ddesign前言一、注塑机的发展简史及国内外现状注射成型是加工热塑性高分子材料的主要方法之一.这种方法能制得外形熨杂、尺寸精确和带有金属嵌件的制品，对各种聚合物加工的适应性强，易于实现全自动化生产。目前世界上80%的工程塑料制品采用注射成型加工。注射成型加工的主要设备是注塑机。八十年代以后，随着工程塑料的迅速发展和其应用领域的不断开拓，注塑机正朝着高速、高效、低能耗和高自动化的方向发展。注塑机的发展水平及趋势：随着塑胶制品多样化市场需求越来越大,注塑机设备的升级换代也越来越快.早期的注塑机都是全液压式，由手环保和节能的需要，以及伺服电机的成熟应用和价格的大幅度下降，随着塑胶制品多样化市场需求越来越大,注塑机设备的升级换代也越来越快。早期的注塑机都是全液压式，由于环保和节能的需要，以及伺服电机的成熟应用和价格的大幅度卜降，近年来全电动式的精密注塑机越来越多。随着世界各国在环保，如能耗、噪音、泄漏等控制方面日益严格的要求，节能己完成为注塑机电液系统的研究重点，针对阀控电液系统有较大能量损失的不足，德、日等国发展了应用变盘泵和电液比例阀结合的负载感应型的注塑机电液控制系统。为进步降低能耗，减少噪音，最新代的注塑机是用转速可调的电动机驱动液压泵为动力源，在保压、冷却及空转工况保持很低转速，以达到节能、降噪的目的，其工作原理简述如卜丁利用注塑机同步信号及电气控制系统，根据注塑成型的工艺要求，将电液比例控制系统，模拟成负载跟踪控制系统，使油泵电机的转速与注塑机工作所需液压的流用与压力乘积成正比，将传统的定量泵改造成变频变量泵，从而使溢流阀的回油流量降到最小，无高压节流能量损失,进而将传统有高压甘流的“耗能型”注塑机升级为无高压节流的“节能型”注塑机，节能型注塑机除了节能功能之要特性外，依据其节能原理，还具有附加系列的优点： 减轻开、锁模冲击，延长机械和模具使用寿命。 延长油路系统（密封组件等）使用寿命，减少维修次数、节省维护 降低噪音、改善工作环境。 系统油温大幅降低，冷却用水量可节省30 对电机具有过压、过流、缺相等多种保护。 注塑机原有的控制方式及油路不变。将注塑机改造升级为“节能型”注塑机，其投资(主要是变频器)应该在年内可通过节约的电费或油费收回。总之，开发“节能型”注塑机理论可行，投资小、效益明显，或许在不久的将来，变频节能型注塑机会成为注塑机制造业的新卖点。国内发展水平及方向：目前中国塑料机械产品主要集中在通用的中小型设备上，技术含量低，20世纪8090年代的低档产品供大于求，机械制造能力过剩，企业效益下降。有的品种特别是超精大型高档产品还是空白，仍需进口.据2001年统计，中国进口塑料机械使用外汇11.2亿美元，而出口塑料机械创汇只有1.3亿美元，进口远大于出口。中国加入世界经贸组织(WTO)后，国外的机械制造业加速对华转移，世界一些知名的塑料机械企业，如德国德马克、克虏伯、巴登菲尔，日本住友重工等公司先后“进驻”中国，有的还进一步设立了技术中心。国外塑料机械制造商的进入给中国塑料机械行业带来了发展活力，同时也使中国塑料机械制造企业充满了机遇与挑战。课迤设计的目的和意义注塑机是种专用的塑料成型机械，它利用塑料的热塑性，经加热融化后，加以高的压力使其快速流入模腔，经段时间的保压和冷却，成为各种形状的塑料制品本课髭研究的重点是设计一台注塑机的液压系统。要完成课题所达到的目的，就要确定液压系统方案，这是本课即的盘点，也是问题存在之处。在注塑机液压系统方案确定后，怎样选择液压元件，以及集中阀的设计就是可能出现的问题。问题解决的办法：在熟悉各液压阀及液压同路的作用后，我们就可以逐步确定系统方案了。例如：在设计过程中为r灵活的控制压力控制注射压力和保压压力，注射系统采用两级压力控制。而对于集成阀设计，则只能多查阅相关资料，仿照设计。5成型零件的尺寸计算和强度'刚度校核5.1成形零件的工作尺寸计算工作尺寸是指成形零件中与塑料熔体接触并决定制品几何形状的尺寸。成形零件工作尺寸的计弟方法有两种，一种是平均值法，另一种是公差带法，这里我们根据平均依法来计算成形零件工作尺寸。按平均值法计算的模具成形零件工作尺寸的公式表（M）表2模具成形零件工作尺寸尺寸类型计算公式X值凹模径向尺寸2=f(+%w-必和0.5-0.75型芯径向尺寸4=G+%)Q+必1.凹模深度尺寸wm=(i+sp)f-V-0.50.67型芯尚度尺寸%=(+1.)"+必1.中心距%=（。+%）1.吟表中以一凹模径向名义尺寸:SP-PVC平均成形收缩率，取0.0165；d制品的名义尺寸；A一制品公差：x一修正系数：An,一模具制造公差：以一型芯径向名义尺寸：D一制品的名义尺寸；“一凹模深度名义尺寸：%-型芯高度名义尺J：h-制品高度名义尺寸：4一中心距尺寸：根据上述公式求成型零件工作尺寸。5.1.1 直径为“9mm的侧型芯的工作尺寸计算J111=（1+Sp）D+x-9.583w,M,1=(1+Srr)H+.v=4.501*%mm5.1.2 主型芯工作尺寸计算，m=(1.+%""必1.=21.9620.0.273mmb=18.8521,».24?mm,"=-(，*兀)"*必么=80.452+0.33Omm5.1.3 凹模工作尺寸计算Dm=(1+SWM-.v=25.745“；nmB=25.44+O.22OmmH1.n=(1+Sr)h-W=60.015om5.2刚度和强度的校核在成形零件中凹模和动模垫板是构成型腔的主要受力构件，强度不够会使模具发生殖性变形甚至破裂，而刚度不足则会使模具过大的弹性变形，造成熔体溢料的弊病，因此需要对它们的刚度和强度进行校核。刚度计算式为：5.2.1整体式矩形凹模侧壁厚度S=M×(-)¼-)(16)©%MbP式中3(+,)2(4+4)+96(17)5.2.2整体式矩形凹模底板厚度工=伏鬻B(18)%，式中1.*bi=32(厂附+1强度计算式为：5.2.3整体式矩形凹模底板厚度7；=0.71仇上片(20),上述计算公式中S凹模壁厚(nun)：H一凹模行腔深度(mm)：I-矩形凹模型腔长边长度(mm)：b一矩形网模型腔短边长度(mm)；E-弹性模量(MPa);可一模具钢材许用变形量T一凹模底板厚度(un):%模具强度计算的许用应力(MPa)：查相关I数据，可知E=2.1×IO5MPa,R=0.6,Q=25×(0.45X16O+0.(X)I×I6O)=30n-O.030mm,尸IOMPa,p=160MPa代入上述数据可知实际上凹模侧壁厚度，凹模底板厚度完全能满足刚度和强度要求。动模培板的强度校核方法与上同。6注塑机有关参数的校核在进行模具设计时,应对注那机的有关参数进行校核，以保证注射模能在指定的注射机上正常进行工作。6.1注射压力的校核注塑机的额定注射压力即为它的最高压力，应该大于注塑机成型时所需要的的注射压力E,即式中匕“一注塑机额定注射压力（MPa）,K-安全系数，为1.3匕一PA塑料的注射压力（MPa）,为701.20MPa查相关数据可知，Pmn-120MPa,4为70120MPa,w>K1,注塑机注射压力能满足制品成型的需要。6.2锁模力的校核高压塑料熔体在充满型腔时会产生沿开模方向的锁模力。该锁模力等丁制品和流道在分型面上的投影面积之和乘以型腔的平均计算压力。模具锁模力必须大于涨模力才能防止分型面上产生海边。锁模力的校核式为FKA%式中F一注塑机的额定锁模力<kN）A一制品和流道在分型面上的投影面积之和（SN）以一平均计算压力（Mpa）K一安全系数,取1.2查相关数据可知，F-1500kN,=30MPa,A=1.6×6.4-10.24,FKA;,能满足要求。6.3开模行程的校核注射机取出制件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模距离。因为采用的是双曲肘锁模机构，因此其最大开模行程不受模厚影响。且模具属于单分型面模具，因此开模行程可按下式校核，即SH1+,+5-10(三)式中从一塑件脱模距离(m)%一塑件脱模而度m),包括浇注系统在内S-注塑机最大开模行程(11m)查相关数据可知，S=300mm,H1.=67mm,H2=67+65=132mm,SH1+/,+5-10,注塑机的最大开模行程能够满足要求。6.4安装参数的校核为了使注射模具能顺利地安装在注射机上并生产出合格的制品，在设计模具时必须校核注射机上与模具安装有关的尺寸。6.4.1定位圈尺寸为了使模具生流道的中心线与注射机的喷嘴的中心线重合，模具定模板上凸出的定位圈应与注射机固定板上的定位孔呈较松动的间隙配合。6.42最大与最小模厚模具的总厚度应位于注射机可安装模具的最大模厚与最小模吃之间，即式中最小模厚0n)“S模具实际厚度(EH-3一最大模厚(廊)由前述可知道，膜厚”.=242三,又查相关数据可知，"ms=30011ot,%=200n,Hmin/mWnut,能满足使用要求。6.4.3喷嘴尺寸注射机喷嘴头部的球面半径应比主流道始端的球面半径大2皿HUR2=R1+I(mm)式中与一喷嘴头部的球面半径(三)&一主流道始兴的球面半径由前述可知，/?,=13un.查有关数据可知，8-12m,R2=R1+1,所选用的注塑机能满足使用要求“通过上面对注射压力、锁模力、开模行程、安装参数的校核，可知，所选用的国产XS-ZYT25注塑机完全能满足成形制品的要求。主要参考文献1王树勋等主编.模具实用技术设计综合手册.华南理工大学出版社，20032许发栅主编.模具设计与制造实用手册3.机械工业出版社，20053模具设计大典编委会.中国模具设计大典，.南昌:江西科学技术出版社，20034黄毅弘等主编g模具制造工艺,北京：机械工业出版社，19965（日）吉田弘美.模具加工技术.王旭译.上海：上海交通大学出版社，19876丁浩主编.鳖料加工基础3.上海:上海科技出版社,19987现代模具编委会.注盥成型原理与注塑模具设计.北京：国防工业出版社，19968宋玉恒主编.塑料注射模具设计实用手册,北京：航空工业出版社，19959李秦芯主编.塑科模具设计.西安：西北工业大学出版社，199710廖念钊主编.互换性与技术测量.北京：中国计量出版社，199811周良德主编.4现代工程图学B.湖南：湖南科技出版社,200012G塑料注射模零件标准及术语GB.4169.1.11.北京：国家技术监督局13（德）H或斯特罗编著.注塑模设计102例B.北京：国防工业出版社,199814模具制造手册编写组编.名模具制造手册.北京：机械工业出版社，1982首先，很裔兴能选到一个自己比较感兴趣的毕业设计课网，有幸在董老师的指导下进行毕业设计.自从确定毕业设计课题后，为r毕业设计能顺利的展开，我把以前学过的注型模设计课程教材温习了迪。对注塑模设计有了个大致的了解后，便开始了毕业设计课程之旅通过这次毕业设计，使我收获颇丰，首先让我对注塑模有了更深刻的了解，对所学知识有了进一步巩固和提高，其次，增强了我的实践动手能力，通过对资料的分析与应用以及制图增强了我的动手能力，使平时所学的一些抽象的基本原理得到了具体的应用，使我认识到平时所学知识的重要性，懂得r“学以致用工毕业设计使我充分发挥了主观能动性，掌握了一定的实践能力，为今后的工作充实了理论水平。在整个设计过程中，我要向我的指导老师董老册致以诚挚的谢意。从设计题H的选定到设计过程中的指导都离不开您悉心的点拨经过您细心的传教再经自己思考，我从中总能领悟到解决问题的关键！您学识渊博、治学严谨，待人平易近人，在您的悉心指导中，我不仅学到了扎实的专业知识，也在为人处事等方面收益很多：同时您对工作的积极热情、认真负货、有条不落、实事求是的态度，给我留卜了深刻的印象，使我受益非浅。在此我谨向您表示衷心的感谢和深深的敬意！同时，我要感谢我们学院给我们授课的各位老师，正是由于他们的传道、授业、解惑，让我学到了专业知识，使我能独利的完成这次毕业设计，同时我也从他们身上学到r如何求知治学、如何为人处事，这为我今后的发展奠定r坚实的基础。另外，史心感谢我的同窗，如果没有你们的无私帮助，我的设计也不会如此顺利，你们不仅让我感觉到了友情的力量，也让我感觉到了生活的愉悦，通过相互讨论学到的思维方式使我受益终生。时光飞逝！生活已接近尾声，在这里留下r许多美好的回忆，这些宝贵的知识和珍贵的回忆将会一直伴随我的成长，激励我不断进步！由于本文作者的经验和知识水平有限，文中难免存在着错误和不足，敬请各位专家和老册批评指正，逆致以诚挚的感谢。