茶叶罐体塑料模具设计.doc

1、浙江工业职业技术学院毕业设计说明 书 第 1 页 共 34 页 浙江工业职业技术学院 毕业设计 2011 届 茶叶 罐体 塑料模具 设计 学生姓名 学 号 分 院 数字控制工程分院 专 业 模具设计与制造 指导教师 完成日期 2011.05.18 浙江工业职业技术学院毕业设计说明 书 第 2 页 共 34 页 茶叶罐 体 塑料模具设计 摘 要 ： 本文主要讨论茶叶罐 体 塑料模具设计的相关知识。 本文涉及到茶叶罐 体 制件的分析，注射机的选择， 浇注系统的设计，成型零部件工作尺寸的计算，成型零部件刚度和强度的计算，脱模机构的设计，合模导向机构的设计，模温调节系统的设计，推出机构的设计，产品的后

2、处理等方面解释说明。另有零件图和总装图的表达 ， 能清晰的 反应模具内的各个机构， 理想地实现了设计要求， 模具的寿命长，生产出的制件稳定、美观 并 ，能 在生产实践中取得了很好的经济效益。 关键词 ： 分析 设计 计算 校核 浙江工业职业技术学院毕业设计说明 书 第 3 页 共 34 页 目 录 引 言 5 6 设计说明书 6 第一章 塑料制件的分析 6 1.1 制件的形状 及 用途分析 7 1.2 分析制件材料的性质 7 1.3 制件成型初步分析 .10 第二章 注射机的选择 11 2.1 初步选择注 射 机 11 2.2 最大注射量的校核 12 2.3 锁模力的校核 13 2.4 开模行

3、程和顶出距离的校核 14 2.5 模具安装尺寸的校核 15 第三章 浇注系统的设计 16 3.1 定位圈 16 3.2 浇口 套 17 3.3浇口的设计 18 3.4分型面、排气槽的设计 19 第四章 成型零部件工作尺寸的计算 20 21 第五章 成型零部件刚度和强度的计算 22 24 第六章 脱模机构的设计 24 6.1结构设计 25 6.2 脱模力的计算 25 第七章 合模导向机构的设计 26 第八章 模温调节系统 27 8.1 冷却时间的计算 28 8.2 冷却参数的计算 29 8.3 冷却回路的布置 30 浙江工业职业技术学院毕业设计说明 书 第 4 页 共 34 页 第 九 章 推

4、出机构的设计 31第十章 试模 31 10.1 加 入原 料 . 31 10.2 调 整设 备 . 31 10.3 试模 .31. 10.4 检验 . 31 第十 一 章 产品的后处理 32 总结 33 致谢 34 参考文献 36 引 言 模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；德国则认为是所有工业中的“关键工业” ；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力” ，同时也是 “整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力” 。在模具工业

5、的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约占 6%，其它各类模具约占 11%。 塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、制作方便和成本低廉，塑料工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成为各个工业浙江工业职业技术学院毕业设计说明 书 第 5 页 共 34 页 部门不可缺少的材料。 目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。特别是在办公设备、照相 机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电

6、视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。目前，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和。 塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工 业也随之迅速发展 注塑模设计 名称 ： 茶叶罐 体 材料： ABS 质量： 80g 注射机： XS ZY 200型 第一章 塑料制件的分析 浙江工业职业技术学院毕业设计说明

7、书 第 6 页 共 34 页 . 制件的形状 及 用途分析 该制件为 茶叶罐的 罐体 ，制件要求有良好的尺寸精度和机械浙江工业职业技术学院毕业设计说明 书 第 7 页 共 34 页 性能，对表面的质量要求较高，无熔接痕，表面平整光滑，尽可能避免 冷疤、云纹、 缩孔、凹痕等缺陷。该制件特征列表如下： 材料 质量 体积 水平投影面积 ABS 80 2g 249.38 2cm 5040 2mm2 .2 分析制件材料的性质 （ 1） ABS 材料是丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物。这三种组分各自的特性，使 ABS 具有良好综合力学性能。丙烯晴使 ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯使 ABS 坚韧，

8、苯乙烯使它有良好的加工性和染色性。 ABS属于热塑性塑料，外观为粒状或粉状 ,呈微黄色 ,不透明但成型的塑件具有较好的光泽。 ABS 无毒，无味。密度 1.021.05g/cm3 成型温度范围（ 180 -240） ,成型时有较好的流动性。 ABS 材料具有较高的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降 (抗寒性 )；有良好的的机械强度和一定的耐磨性，耐油性，化学稳定性和电气性能 。 ABS 有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，且易着色。 ABS 几乎不受酸、碱、盐、及水和无机化盐的影响，溶于酮、醛、酯、氯代烃中，不溶于大部份醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。 ABS 塑料表面不可接触受

9、冰醋酸，植物油等化学药品，否则会引起应力开裂。此外， ABS 的缺点是耐热性不高， 低介电强度 ， 低拉伸率 ，热变形温度为 93，脆化温度为 -27 ,使用的温度范围为 -40 100，而且 ABS 的耐气候性也差，紫外线作用下容易氧化降解，从而会导致制件变浙江工业职业技术学院毕业设计说明 书 第 8 页 共 34 页 硬发脆 。 （ 2）主要 用途 ： ABS 广泛用于 家用电子电器、工业 设备 及日常生活用品等领域，如计算机、电视机、录音机、电冰箱、洗衣机、电话、电风扇、净水加热器等的壳体；工业机械的齿轮、泵叶轮、轴承、把手、仪器仪表盘等；玩具、包装容器、家具、安全帽等。 （ 3） 塑料

10、成型工艺性能分析 ： 塑料成型工艺特性是塑料在成型加工过程中所表现出来的特有性质，下面，对注塑材料 ABS 工艺特性进行分析： 1、收缩性 塑料从温度较高的模具中取出冷却到室温后，其尺寸或体积会发生收缩变化，这种性质称为收缩性。收缩性的的大小以单位长度塑件收缩量的百分数来表示，称为收缩率。一般对于大型模具的收缩率 计算，我们采用实际收缩率进行计算： SS=a-b/b 100% （ SS:实际收缩率； a:模具或塑件在成型温度时的尺寸； b：塑件在室温时的尺寸； c：模具在室温时的尺寸） 对我所设计的零件属于小型的模具，所以采用 SJ=c-b/b %（ Sj：为计算收缩率） 由于本次毕业设条件的

11、原因，没有办法自己去测量出： c b 值。于是我们通过查找资料塑料成型工艺与模具设计附录 B 常用塑料的收缩率，可得：ABS 塑料成型收缩率为： 0.003-0.008，由于塑件的结构，模具的结构，成型工艺条件等都会影响塑料的收缩率变化。我 们取一个相对平均值： 0.005。 2、流动性 塑料在一定的温度、压力作用充填模具开腔的能力，称为塑料的流动性。塑料的流动性差，就不容易充满开腔，易产生缺料或熔接痕等缺陷。但流动性太好，又会在成型时主生严重的飞边。ABS材料属于热塑性塑料，分子成线型，具有良好的流动性。其次：料温，压力，模具结构都会影响塑料的流动及充模能力。 浙江工业职业技术学院毕业设计说

12、明 书 第 9 页 共 34 页 3、吸湿性 吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。按吸湿或粘附水分能力的大小分类， ABS塑料属于吸湿性塑料，吸水率为 :0.05%-0.5%。在注塑成型过程中比较容易发生水降 解，成型后塑件上出现气泡，银丝与斑纹等缺陷。因此，在成型前必须进行干燥处理。一般干燥温度取 80-90，干燥时间为两小时。 4、热敏感性 塑料的化学性质对热量的敏感程度称为热敏性。热敏性塑料在成型过程中很容易在不太高的温度下发生热分解、热降解，从而影响到塑件的性能，色泽和表面质量等，另处，塑料熔体发生热分解或热降解时，会释放出一些挥发性气体，这些气体一般具有腐蚀性，或有毒，不管是对人，还是模

13、具都会造成一定的影响。 ABS 塑料成型温度为 210 -250，经查中国人力资源专家网提供的材料编经验值得，到达 260变色，于料温达到 280时，塑料出现分解。于是注塑成型是，一般取 210 -250。 综上所述： ABS 收缩比较大，成型收缩后，对型芯具有比较大的包裹力，为方便塑件顺利脱模，应将脱模斜度设计为较大值：型腔40 1 40型芯 30 ABS 溶融时具有良好的流动性；较低的热敏性；属于吸湿性塑料。于是在成型是需要控制好，成型温度，压力，注射前的干燥处理等。 附表 1 1 ABS 材料性能、工艺参数表 密 度 1.05 拉伸强度 33 49 收缩率 0.003 0.008 拉伸弹

14、性模量 1.8 熔 点 130 160 弯曲强度 80 热变形 温度（ 45N/cm2） 65 98 弯曲弹性模量 1.4 压缩强度 18 39 模具温度 25 70 缺口冲击强度 11 20 喷嘴温度 180 190 硬 度 R62 86 中段温度 210 230 外 观 微黄色或白色不透明 浙江工业职业技术学院毕业设计说明 书 第 10 页 共 34 页 后段温度 200 220 吸水率 0.05 0.5 干燥温度 80 90 特 点 耐热、表面硬度高，尺寸稳定、耐化学、易成型加工，可渡鉻 注射压力 70 100MPa 塑化形式 螺杆式柱塞式 干燥时间 2H 保压压力 30-80MPa 背

15、压压力 3-20MPa 比 重 1.05 注塑时间 3-5s 保压时间 10-30s 1.3 制件成型初步分析 （ 1） 分型面：指分开注射模取出塑件的界面，是其定模和动模两部分的接触面或瓣合式注射模的瓣合面。分型面的结构、类型及其位置的选择与设计是注射模设计工作中非常重要环节，因为它不仅直接关系到注射模结构的复杂程度，而且对制件的成型质量和生产操作等问题都有很大的影响， 主要应考虑以下几点： 塑件外形最大 轮廓处；有利于塑件顺利脱模；保证塑件精度要求及外观质量要求；便于模具加工制造有利于排气； 综合以上几点考虑以制件底面处为分型面。 （ 2） 浇口形式： 点 浇口 （ 3） 制件脱模形式：推件板推出机构 （ 4） 模具结构类型：推件板推出机构 ,三次开模，详见总装图 （ 5） 冷却：需设冷却系统，采用水冷，为冷却均匀在型芯、型腔，脱料板上均布置冷却水路，详见总装图。