1、洛阳理工学院毕业设计（论文）I年产 1000 万件聚丙烯脸盆注射模具设计摘 要此次主要是对 PP（聚丙烯）塑料脸盆进行模具设计，脸盆要求表面光洁，没有顶出的痕迹，脸盆采用的成型方法为注射成型，注射成型是把塑料在料桶内加热塑化至熔融状态，在柱塞或螺杆的推动下通过注塑机的喷嘴注入模具型腔内的一种成型方法。日常生活中的大多数塑料产品都是通过注塑成型生产而来。随着科学的发展，如何提高脸盆的质量和成型效率，成为我国模具行业的一项重要课题。借助 AutoCAD（CAD）和 Unigraphics NX（UG ）平台，首先通过 UG 绘制出脸盆模型，再通过制图模式转换成三视图导出 dwg 格式，用 CAD
2、打开后进行排位设计。排位完成后，再把组立图导入到 UG 软件进行 3D 设计。3D 设计首先通过 UG 软件进行分析以确定分型面，确定分型面之后，再利用布尔运算和拆分功能，得到型芯和型腔，下一步再加载模架，设计浇注系统、冷却系统、排气系统等，最后加载锁模块等其他标准零件。3D 设计完成后，把型芯、型腔等部件转换为 dwg 格式到 CAD 中，画出标准的图框，再进行标数，这样就完成了散件图的设计。整个过程中采用了燕秀工具箱和 HB_MOULD，提高了模具设计的速度。通过对模具冷却系统和排气方式等各方面优化，提高了成型效率和质量，减小了制件的缺陷。为企业能获取更大利润和用户带来更好的产品体验具有重
3、要的作用。关键词：脸盆，注塑模具，AutoCAD， Unigraphics洛阳理工学院毕业设计（论文）IIWith an annual output of 10000000 pieces of polypropylene washbasin injection mould designABSTRACTThis design was mainly for PP (polypropylene) plastic washbasin mold, the washbasin requires a smooth surface, could not have the top of the trace. t
4、he molding method of washbasin used an injection molding, the plastic injection molding is plasticized in the barrel heated to a molten state, A method of forming which is pushed by the plunger or screw inject in the mold cavity under the injection molding machine through a nozzle. The most plastic
5、products of daily life are coming by injection molding production. with the development of science, how to improve the quality and efficiency of the washbasin forming have become an important topic of Chinas mold industry.With the AutoCAD (CAD) and Unigraphics NX (UG) platform, firstly drawn the mod
6、el of washbasin by UG, and then converted by a three-view drawing mode export dwg format, designed to rank after open CAD. After the completion of ranking, then imported legislature Figure into the UG group conduct the 3D design . 3D design first by UG software analysis to determine the parting surf
7、ace and after determine the parting surface, the Boolean operations and split function, the core and cavity, a loading frame, design of gating system, cooling system, exhaust system, loading the final lock module and other standard parts After the 3D design is complete, the convert the core, cavity
8、and other components to dwg format into the CAD, Draw a standard frame, then make the standard number, complete the spare parts diagram design. The whole process is adopted by Yan Xiu Toolbox and HB_MOULD plug, increasing the speed of mold design.Through optimizate the mold cooling system and exhaus
9、t in various of aspects methods to improve the efficiency and quality of the molding, reducing the defects of parts. This will play an important role in obtain greater profits for businesses and a better product experience for users.洛阳理工学院毕业设计（论文）IIIKEY WORDS: Washbasin，Injection mold，AutoCAD，Unigra
10、phics洛阳理工学院毕业设计（论文）IV目 录前 言 .1第 1 章 脸盆制件分析 .21.1 制件的工艺性分析 .21.1.1 制件概述 .21.1.2 制件的工艺分析 .31.2 制件材料分析 .31.2.1 PP 的基本性能 .31.2.1 PP 的注塑工艺性能 .4第 2 章 注塑机的选择 .62.1 注塑机简介 .62.2 注塑机的选择 .62.2.1 注塑机的选择依据 .62.2.1 制件的相关参数 .72.2.2 浇注系统体积的计算 .72.2.3 注塑机的初步选择 .72.3 注塑机台数的确定 .8第 3 章 成型零部件的设计 .93.1 分型面的确定 .93.1.1 分型面
11、的选择依据 .93.1.2 脸盆分型面的选择 .113.2 成型零部件的设计 .123.2.1 成型部件概况 .123.2.2 凹模与凸模结构的设计 .123.3 成型部件的计算 .133.3.1 设计概况 .133.3.1 型腔的计算 .133.3.2 型芯的计算 .143.4 成型部件的设计 .15洛阳理工学院毕业设计（论文）V3.4.1 成型零件的尺寸 .163.4.2 模架的选择 .173.4.3 分型 .18第 4 章 其他系统的设计 .194.1 浇注系统的设计 .194.1.1 浇注系统概述 .194.1.2 普通浇注系统的设计原则 .194.1.2 本次浇注系统的设计 .194
12、.2 导向机构的设计 .204.3 冷却系统的设计 .214.3.1 冷却系统概述 .214.3.2 冷却系统设计要点 .214.3.3 冷却水道的排列方式 .224.3.4 脸盆冷却水路的设计 .224.4 脱出系统的设计 .234.4.1 脱出系统概述 .234.4.2 脱出系统设计原则 .234.4.3 脸盆脱出系统的设计 .234.5 排气的设计 .254.5.1 排气的概述 .254.5.2 排气的设计与加工原则 .254.5.3 脸盆排气的设计 .25第 5 章 注塑机有关参数的校核 .275.1 最大注射量的校核 .275.2 锁模力的校核 .275.3 模具相关尺寸的校核 .2
13、8第 6 章 模具的装配与试模 .296.1 模具的试模 .296.2 模具的装配图 .296.2.1 模具的 2d 装配图 .29洛阳理工学院毕业设计（论文）VI6.2.2 模具的 3d 装配图 .30结 论 .31谢 辞 .32参考文献 .33外文资料翻译 .34洛阳理工学院毕业设计（论文）1前 言注塑成型方法是生产塑料产品的一种主要成型方法。在我国发展几十年，已经由原来的小范围发展到现在的以长三角、珠三角为产业带的我国重要的支柱产业，而且由于人们日常生活所需日益加大，其发展空间将会进一步扩展。随着人们生活水平的提升，对日常生活用品的要求和以往相比有所提高，另外企业为了获取更大的利润空间和
14、提高自身的竞争力，对模具结构的有了更加严格的要求。本次主要通过对 PP 材料的分析，对脸盆产品的结构与注塑工艺，以及注塑机的选择及调试等分析研究，来减少制件的翘曲变形、冷却不均、裂缝、气泡等缺陷和减少成型周期。国外注射模具发展较早，主要模具生产包括日本、韩国、德国和美国等。国外技术发展较早，水平较高，对于高精密模具的设计与加工都具有领先的定位。随着科技水平的进一步提高，国外模具分发展将向更精密、水平更高的方向发展。我国模具较国外发展较晚，但近几年由于我国政策的调整与技术水平和人们生活需求的提高，塑料模具发展的较为迅速，带动了原材料的生产和产品的生产等其他行业。目前，我国的发展区域性较明显，主要
15、集中于长江三角洲和珠江三角洲一带。除此之外我国的模具设计加工水平有很大的提高，出口模具也呈现出增长的趋势。今后，我国模具将向更精密、复杂，加工水平更高的方向发展。本次设计主要参照模具设计标准、材料的性质等为依据，主要通过对材料性质的研究和模具结构的优化设计来解决制件的冷却不均、成型周期长、翘曲变形等缺陷。洛阳理工学院毕业设计（论文）2第 1 章 脸盆制件分析1.1 制件的工艺性分析1.1.1 制件概述名称：脸盆材质：PP壁厚：1mm体积：155848.299mm 3质量：0.14kg该制件的三维模型如下图 1-1图 1-1 制件的三维视图该制件的尺寸参数如下图 1-2洛阳理工学院毕业设计（论文
16、）3图 1-2 制件的尺寸参数1.1.2 制件的工艺分析由于脸盆无装配要求，因此其尺寸精度要求不高，尺寸公差无需标注。根据PP 性质取其外表面精度为 7。该产品外观要求美观，光洁，壁厚均匀，不能有顶出痕迹，不能有翘曲变形等缺陷。底部与地面接触部位要有加强筋，防止整个底部与地面接触导致变形。为了方便该产品的脱模，因此有较大的脱模斜度。1.2 制件材料分析1.2.1 PP 的基本性能PP（聚丙烯）树脂是丙烯单体在有机金属立体规整催化剂（Ziegler-Natta 催化剂）存在下，经一定的温度和压力下聚合得到的，它是首次得到的立体规整聚合物。PP 为线性结构，与 PE 相似。不同的是 PP 主链上每
17、隔一个碳原子有一个甲基侧基存在，于是整个分子在空间结构上产生三种不同异构体。PP 的性能主要如下 1：它的密度相对来说比较小，质量较轻。化学稳定性好，与 PE 相似。在室温下溶剂不能溶解 PP，只有一些卤代化合物、芳烃和高沸点脂肪烃能使之溶胀，并且耐热温度高，对 80%的硫酸可耐100。洛阳理工学院毕业设计（论文）4PP 与 PE 容易发热、光氧化，这是因为 PP 的主链上有许多带甲基的叔碳原子，叔碳原子上的氢易受到氧的攻击。因此 PP 的耐气候老化性差，必须添加抗氧剂或紫外线吸收剂。耐热性好，能在 130使用，若无外力作用，制品在 150时也不变形。电性能优异，耐高频电绝缘性好，在潮湿环境中
18、也具有良好的电绝缘性。优异的力学性能，包括拉伸强度压缩强度和硬度，突出的刚性和耐弯曲疲劳性能。用 PP 制作的活动绞链可承受 7X107 次以上的折叠弯曲而不破坏。PP 的结晶性能导致制品的不透明性，通过加入成核剂等化学试剂可避免引起 PP 不透明的大球晶，提高光学性能。PP 的结晶性能导致制品的不透明性，通过加入成核剂等化学试剂可避免引起 PP 不透明的大球晶，提高光学性能。1.2.1 PP 的注塑工艺性能聚丙烯注射温度在 230260，其流动性受注射压力的影响较大。模温越高则成型收缩率越大，例如，当注射压力为 68.6MPa、模温 60时，收缩率为1.8%。注射温度高（在 190）时。流动性急增。易引起飞边、缩孔。温度超过180时则开始缓慢分解，因而注射温度以低为宜。PP 成型工艺条件见表 1-12
