实例：POM D形扣注塑模说明书

摘要 洛阳理工学院课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 POM D形扣注塑模设计 摘 要 本次课程设计我的设计课题是POM D形扣注塑模设计，这个POM D形扣注塑模设计课题来源于生活，应用广泛。这对模具设计者来说是一个很好的考验和锻炼机会，它能加强对塑料成型模具原理的理解，同时提高对塑料成型模具的设计能力。 本次设计以注塑模具设计为主线，综合了塑件成型工艺分析，模具结构设计，模具参数的校核等一系列模具设计的过程，不仅能够把学习的专业基础知识综合应用到本次设计，将它们学以致用，还能学到新的设计理念和设计 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，一举两得。在本次设计中除了使用传统的方法外，同时引用了CAD、Pro/E、SolidWorks等技术，使用Office软件，力求减少劳动强度，提高工作效率。 关键词：塑料模具，注射成型，模具设计 目　录 1前　言 2第1章 概述 21.1 设计目的 21.2 模具设计的主要内容和任务 21.2.1 塑料模具设计任务 21.2.2 收集、分析、消化原始资料 31.2.3 确定成型方法 4第2章 塑件成型工艺性分析 42.1塑件的分析 42.1.1外形尺寸 52.1.2 精度等级 52.2 POM性能分析 62.3 POM的注射成型过程及工艺参数 9第3章 拟定模具的结构形式 93.1分型面位置的确定 93.2 型腔数量和排列方式的确定 103.3注射机型号的确定 13第4章 浇注系统和成型零件的设计 134.1 浇注系统的设计 134.1.1 主流道的设计 144.1.2 分流道的设计 164.1.3 浇口的设计 174.1.4 冷料井的设计 184.2 成型零件的结构设计及计算 184.2.1成型零件的结构设计 184.2.2成型零件钢材的选用 194.2.3成型零件工作尺寸的计算 204.2.4 成型零件尺寸及动模垫块厚度的计算 214.2.5 排气槽的设计 22第5章 模架和推出机构的设计 225.1 模架的确定 225.1.1 各模板尺寸的确定 235.1.2模架各尺寸的校核 235.2 脱模推出机构的设计 235.2.1脱模机构 245.2.2推出方式的确定 255.3 导向和定位结构的设计 26第6章 冷却系统的设计 266.1 冷却介质 266.2 冷却系统的简单计算 29第7章 总装图和零件图的绘制 29第8章 课程设计小结 30参考文献 前　言 本 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 书为POM D形扣注塑模设计说明书，是根据塑料模具手册上的设计过程及相关工艺编写的。D形扣在日常生活中比较常用，尤其在各种包上用处很大，给人们带来了很大的方便。 本说明书的内容包括：对塑件POM D形扣性能的分析、注塑机的选用、浇注系统和成型零件的设计、模板的选用和推出机构的设计、冷却系统的设计、导柱和定位系统的设计等整个注塑模具各个部分的设计。另外，还附有装配图和零件图等。 编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺、塑料脱模机构的设计。 本说明书在编写过程中，得到彭琦老师和同学的大力支持和热情帮助，在此谨表谢意。 由于时间仓促，设计者设计水平和经验有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。 第1章 概述 1.1 设计目的 通过该课程设计拟定一个塑料制品的成型工艺和整体模具结构设计，以达到以下目的： (1) 综合运用、巩固和扩大塑料成型模具等基础知识和专业知识； (2) 熟悉拟定塑料成型工艺和模具设计的原则、步骤和方法； (3) 学会查阅有关技术文献、手册和资料； (4) 通过设计实践，基本掌握塑料模具设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。 1.2 模具设计的主要内容和任务 1.2.1 塑料模具设计任务 设计题目为设计一个较简单的注塑模具，塑件结构不要求复杂，但模具基本结构完整。 塑料模具设计内容包括： 1）绘制塑料制件零件图 一份 2）绘制模具总装配图 一份 3）绘制成型零件图 两份 4）编写塑料模具设计说明书 一份 1.2.2 收集、分析、消化原始资料 分析塑料件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑料件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑料件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。 1、塑料件的形状和尺寸： 塑料件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。 2、塑料件的尺寸精度和外观要求： 塑料件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。 3、生产批量 生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。 4、其它方面 在对塑料件进行工艺分析时，除了考虑上诉因素外，还应分析塑料件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。 1.2.3 确定成型方法 根据对塑料零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求以及塑料的性能的分析结果，确定所需的模塑成型 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，采用注塑成型、挤塑成型、压塑成型或是吹塑成型。 第2章 塑件成型工艺性分析 2.1塑件的分析 2.1.1外形尺寸 该塑件的具体尺寸如图2-1所示，塑件的壁厚6mm，塑件的整体尺寸不是很大，很适合采用注塑成型。 图2-1 D形扣 图2-2 D形扣实体 2.1.2 精度等级 每个尺寸的公差不一样，有的属于一般精度，有的属于高精度，就按实际公差进行计算。 2.2 POM性能分析 （1）使用性能 聚甲醛是一种表面光滑，有光泽的硬而致密的材料，淡黄或白色，可在-40-100°C温度范围内长期使用。它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越，又有良好的耐油，耐过氧化物性能。很不耐酸，不耐强碱和不耐太阳光紫外线的辐射。 聚甲醛的拉伸强度达70MPa，吸水性小，尺寸稳定，有光泽，这些性能都比尼龙好，聚甲醛为高度结晶的树脂，在热塑性树脂中是最坚韧的。具抗热强度，弯曲强度，耐疲劳性强度均高，耐磨性和电性能优良。 （2）成型性能 ① POM具有明显的熔点，熔体黏度高，流动性差。POM是热敏性塑料，热稳定性差，成型温度范围窄。在注射成型时，在保证熔体流动性的前提下，应尽量选用较低的成型温度和较短的加热时间，否则熔体极易变色、分解。 ② POM对剪切速率敏感，成型时为提高熔体的流动性，除提高料简的加热温度.还必须提高注射压力及注射速率。相对而言，薄壁制品宜采用快速注射.而厚壁制品宜采用慢速注射。POM的体积收缩率约为2.5%，成型时应有足够保压时间进行补缩(制品越厚，保压时间越长)。 ③ POM的吸水率小，成型前物料可不进行干燥处理，为保证制品表面质量，也可进行十燥处理。为消除制品中残余内应力，提高制品的尺寸稳定性、减少收缩，制品应进行退火处理。 （3）、POM的主要性能指标 表2-1 POM的性能指标 相对密度g/cm3 1.41 摩擦因数 0.15 吸水率% 0.12 疲劳极限MPa 31 成型收缩率% 1.5~3.5 热变形温度(1.82MPa) ℃ 124 拉伸强度MPa 62 长期使用温度 100 断裂伸长率% 60 线膨胀系数×10K 8.5 拉伸模量MPa 98 热导率W/(m.K) 0.23 弯曲强度MPa 2830 熔点℃ 180~200 弯曲模量MPa 2600 介电常数 10Hz 2.7 压缩强度MPa 110 介电损耗角正切值10Hz 0.007 剪切强度MPa 54 介电强度 KV/mm 20 缺口冲击强度J/m 65 耐电弧s 240 洛氏硬度 M80 2.3 POM的注射成型过程及工艺参数 （1）、注射成型过程 ① 成型前的准备。POM吸水性小，一般为0.2%-0.5%。在通常情况下，成型前POM不需干燥就能加工，但对潮湿原料必须进行干燥，干燥温度在80度以上。 ② 注射过程，塑件在注塑机料筒内经过加热，塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔内成型。其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却5个阶段。 ③ 塑件的后处理。对于非常温使用的制件且质量要求较高，须进行热处理。 退火处理效果，可将制品放入浓度为30%的盐酸溶液中浸30分钟检查，然后用肉眼观察判断是否有残余应力的裂纹产生。 （2）、注射工艺参数 表2-2 POM的注射工艺参数 料筒温度 喂料区 40～50℃（50℃） 区1 160～180℃（180℃） 区2 180～205℃（190℃） 区3 185～205℃〔200℃〕 区4 195～215℃（205℃） 区5 195～215℃（205℃） 备注：括号内的温度建议作为基本设定值，行程利用率为35％和65％，模件流长与壁厚之比为50：1到100：1 熔料温度 205～215℃ 料筒恒温 170℃ 模具温度 40～120℃ 注射压力 100－150MPa（1000～1500bar）；对截面厚度为3～4mm的厚壁制品件，注射压力约为100MPa（1000bar），对薄壁制品件可升至150MPa（1500bar） 保压压力 取决于制品壁厚和模具温度；保压越长，零件收缩越小；保压应为80～100MPa（800～1000bar），模内压力可获得60～70MPa（600～700bar）；需要精密成型的地方，保持注射压力和保压为相同水平是很有利的（没有压力降）。相同的循环时间条件下，延长保压时间，成型重量不在增加，这意味着保压时间使之为最优；通常保压时间为总循环时间的30％；成型重量仅为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 重量的95％，因为收缩率为2.3％：成型重量达到100％时，收缩率为1.85％；均衡的和低的收缩率使制品尺寸保持稳定 背压 5～10MPa（50～100bar） 注射速度 中等注射速度；如果注射速度太慢，模具或熔料温度太低，制品表面往往会出现细孔 螺杆转速 螺杆转速折合线速度为0.7m/s：将螺杆转速设置为只要能在冷却时间结束前完成塑化过程即可；螺杆扭矩要求为中等 计量行程 （0.5～3.5）D 残料量 2～6mm，取决于计量行程和螺杆直径 预烘干 不需要；如果材料受潮，在100℃温度下烘干约4h 回收率 一般成型可用100％的回料，精密成型最多可加20％的回料 收缩率 约为2％（1.8％～3.0％）；24h后收缩停止 机器停工时段 生产结束前5～10min关闭加热系统，设背压为零，像挤出机清空料筒；当更换其它树脂时，如PA或PC，用PE清洗料筒 料筒设备 标准螺杆，止逆环，直通喷嘴 第3章 拟定模具的结构形式 3.1分型面位置的确定 为了将塑件和浇注系统凝料等从密闭的模具中取出，将模具适当的分成两个或若干个主要部分，这些可以分离部分的接触表面，通称为分型面。 通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在截面积最大且有利于开模取件的中心平面，塑件从模具中取出时，一般只采用一个与注塑机开模运动方向相垂直的分型面，特殊情况下采用较多的分型面，因此这次我们采用的是单分型面。 该塑件为D形扣，外形表面质量要求较高，在选择分型面时根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量，便于清除毛刺及飞边，有利于排除模具型腔内的气体，为了提高生产效率和塑件外形美观，采用侧浇口。 分模过程为：两凹模分模后 塑件被推件板顶出。分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处， 如图3-1所示： 图3-1 分型面的选择 3.2 型腔数量和排列方式的确定 1. 型腔数量的确定 该塑件的精度要求一般在2 -3 级之间，切为了大批量生产，可采用一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用和各种成本的费用，初步定为一模两腔结构形式。 2. 型腔排列形式的确定 多模腔模具尽可能采用平衡式排列布置，且力求紧凑，并与浇口开设的部位对称。由于该设计选择的是一模两腔，故采用直线对称排列。如图3-2 所示： 图3-2 型腔数量的排列布置 3.模具结构形式的确定 本模具设计为一模两腔，呈直线对称排列，根据塑件结构形式，推出结构采用推杆推出形式。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。 3.3注射机型号的确定 1. 注射量的计算 通过三维软件建模设计分析计算得 塑件体积： V塑 = 6.207㎝3 塑件质量： m塑=ρV塑=1.42×6.207=7.827g 2. 浇注系统凝料体积初步计算 浇注系统的凝料在设计之前不能准确计算的数值，但可以根据经验按照塑件体积的0.2-1倍来估算。由于本次采用的流道较简单并且较短，因此浇注系统凝料按塑件体积的0.2倍来估算，故一次注入模具型腔溶料的总体积为： V总 = V塑×（1+0.2）×2=14.88cm3 3. 选择注塑机 根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总体积V总=14.88cm3，依公式（V公= V总/0.8）则有：V总/0.8=14.88/0.8cm3。根据以上计算，初步选定公称注射量为160 cm3，注射机型号为SZ-160/100卧式注射机，其主要技术参数见3- 1表： 表3-1 注射机主要技术参数 理论注射量/ cm3 160 移模行程/mm 325 螺杆柱塞直径/mm 40 最大模具厚度/mm 300 注射压力/MPa 150 最小模具厚度/mm 200 注射速率/(g.s-1) 105 锁模形式 双曲肘 俗话能力/(g.s-1) 45 模具定位孔直径/mm 125 螺杆转速/(r.min-1) 0～200 喷嘴球半径/mm 12 锁模力/kN 1000 喷嘴口半径/mm 3 拉杆内间距/mm 345×345 4. 注射机相关参数的校核 (1)注射压力低校核。 查表2-2可知，POM所需注射压力为85～100Mpa，这里取P0=100Mpa,该注射机的公称注射压力P公=150Mpa,注射压力安全系数k1=1.25～1.4,这里取k1=1.3，则 K1P0=1.3×100=130150 聚苯乙烯 80～100 100～120 120～150 ABS 80～110 100～130 130～150 聚甲醛 85～100 100～120 120～150 聚酰胺 90～101 101～140 >140 聚碳酸酯 100～120 120～150 >450 有机玻璃 100～120 140～150 >150 (2) 锁模力的校核 a. 塑件在分型面上的投影面积A塑，则 A塑=1095.77mm2 b. 浇注系统在分型面上的投影面积A浇，及流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积，可以按照多型腔模的统计分来确定。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.2～0.5倍。由于本流道设计简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适取小一些。这里取A浇=0.2A塑。 c. 塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积A总，则 A总=n(A塑+A浇)=2×1.2×1095.77mm2=2629.85mm2 d. 模型腔内的胀型力F胀，则 F胀=A总p模=2629.85×35=92044.75N=92.04475KN 式中，p模是型腔的平均计算压力，通常取注射压力的20%～40%，大致范围为25～40Mpa。对于黏度较大且精度较高的塑料制品应取较大值。POM属中等黏度塑料及有精度要求的塑件，故p模取35Mpa。 查表3-1可得该注射机的公称锁模力F锁=1000KN，锁模力安全系数为k2=1.1～1.2，这里取k2=1.2，则 K2F胀=1.2×92.04475kN=110.4537kN