方形水桶蓋注塑模具設計（全套含CAD圖紙）

方形水桶蓋注塑模具設計（全套含CAD圖紙）,方形,水桶,注塑,模具設計,全套,cad,圖紙 摘 要 本文是關于方形水桶蓋的注塑模具設計，其設計難點在于側(cè)向抽芯及斜頂?shù)脑O計，本次設計主要使用UG、CAD軟件，結(jié)合生產(chǎn)實踐來設計盒蓋的整體結(jié)構(gòu)，通過塑件的形狀來分析其分型面的設計，工藝設計，澆注系統(tǒng)的設計，側(cè)向抽芯的設計，斜頂?shù)脑O計，水路的設計。按照塑件尺寸選擇合理的模架，并通過UG導出2D圖及相關部件。選擇了合適的注塑機。 關鍵詞：注塑模具；抽芯；斜頂；分型面設計；水路設計；模架選擇 Ⅰ 目 錄 前 言 1 1塑件分析 2 2成型分析 3 2.1 分型面的確定 3 2.2 注射成型方案的確定 3 2.3 ABS材料成型參數(shù) 3 2.4 模具方案的確定 4 3模具結(jié)構(gòu)設計與尺寸計算 6 3.1 模仁結(jié)構(gòu)設計 6 3.2 滑塊 6 3.2.1滑塊抽芯距 6 3.3 斜頂 7 3.4模具尺寸 9 3.4.1 動定模板尺寸 9 3.4.2 模腳尺寸 9 3.5 冷卻系統(tǒng)設計 10 3.6 澆注系統(tǒng) 11 3.6.1 主流道 11 3.6.2 分流道 11 3.6.3 澆口 12 3.6.4 冷料穴 12 3.7 排氣方式 13 4注塑機的選擇 14 4.1 選定注射機 14 4.2開模行程 14 總 結(jié) 15 致 謝 16 參考文獻 18 前 言 本次畢業(yè)設計的課題來源于生活，成型難度大，模具結(jié)構(gòu)較為復雜，對畢業(yè)學生是一個很好的考驗，他能加強對注塑模具兩板模成型的理解。同時可以鍛煉模具的設計與制造能力。本次設計以注射水桶蓋為主線，結(jié)合了成型工藝設計，模具外形結(jié)構(gòu)尺寸的設計到模具周邊零部件的設計的加工方法。本次畢業(yè)設計，能夠起到很好學以致用的作用，將平時學到總結(jié)的模具設計的方法、步驟，模具設計中使用的一些公式，靈活的運用到本次的設計中，將課堂上的基礎課程融應用到這個模具中。本次模具設計主要使用CAD、UG軟件，將UG圖靈活的導入到CAD中，然后設計更改模具尺寸。 由于實際經(jīng)驗與理論設計技術(shù)優(yōu)先，存在的錯誤希望老師予以提出批評指正。 1塑件分析 材料采用ABS，結(jié)構(gòu)分析：產(chǎn)品頂部有三處破空,塑件一邊有兩個側(cè)抽芯孔，另一邊有一個內(nèi)凹孔，需斜頂機構(gòu)，分型面部分有曲線，因此分型面不是平面結(jié)構(gòu)，外形為長方形尺寸（99.1*74*18，如圖所示）ABS屬于無定型材料，成型收縮率0.5%，該塑件脫模斜度周圈均勻為3° ，塑件精度為MT5級，表面光潔，無毛刺、無縮痕，尺寸要求不高，澆口不留表面，屬薄壁塑件，生產(chǎn)批量較大，成型工藝快，可以注塑成型。如圖1-1. 圖1-1 塑件 2成型分析 2.1 分型面的確定 該塑件結(jié)構(gòu)復雜，根據(jù)分型面選擇的原則，分型面應選在產(chǎn)品截面積最大的位置。如圖2-1. 圖2-1 分型面 2.2 注射成型方案的確定 2.3 ABS材料成型參數(shù) ABS材料成型參數(shù)如表2-1所示。 表2-1 注塑工藝成型參數(shù) 工藝參數(shù) 通用ABS 耐熱ABS 阻燃ABS 料筒溫度／℃ 后部 中部 前部 180~200 210~230 200~210 190~200 220~240 200~220 170~190 200~220 190~200 噴嘴溫度／℃ 模具溫度／℃ 注射壓力／MPa 螺桿轉(zhuǎn)速／r · min-1 180~190 50~70 70~90 30~60 190~200 60~85 85~120 30~60 180~190 50~70 60~100 20~50 2.4 模具方案的確定 圖2-2 模具圖 模具采用大水口，一模一穴，推桿推出，復位桿復位，Z字型拉料桿拉料，無墊板無推件板，型芯型腔采用沉坑嵌入式，如圖2-2. 推出方式推桿推出Z字型拉料桿拉料：采用兩個大推桿推塑件中部，四個小推桿推塑件四個角均勻分布在塑件的各個包緊力較大的地方，Z字形拉料桿拉冷料穴冷料，方便塑料進入膜仁，如圖2-3. 圖2-3 推桿 復位桿復位。面針板上四個直徑15的復位桿，彈簧復位。如圖2-4. 圖2-4 復位桿 3模具結(jié)構(gòu)設計與尺寸計算 3.1 模仁結(jié)構(gòu)設計 模仁采用清角方式嵌入在AB板中，清角直徑10，水路采用直徑八毫米環(huán)繞型水路，四個螺釘均勻分布在四個角與AB板鎖。如圖3-1. 圖3-1 模仁 3.2 滑塊 在該制品的側(cè)面設計有移除破孔，影響了塑件的脫模，而且也無法與動模行程靠破，由于該制品外觀表面要求不允許有結(jié)合線，因此必須在動模側(cè)設計斜頂抽芯機構(gòu)?；瑝K在導滑中，活動必須順利丶平穩(wěn)丶才能保證滑塊在模具生產(chǎn)中不發(fā)生卡滯或跳動現(xiàn)象，否則會影響成品質(zhì)量，模具壽命等。所以我這里選擇鑲嵌式T形槽，因為他穩(wěn)定性較好?；旆胖迷贐板上，鏟基固定A板上，開模后帶動滑塊拔離塑件。如圖3-2. 3.2.1滑塊抽芯距 將型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置，型芯或滑塊所移動的距離稱為抽芯距。一般來說，抽芯距等于側(cè)孔深度加2mm~3mm的安全距離，故抽芯距S： S=1+2=3mm 圖3-2 滑塊 3.3 斜頂 該塑件側(cè)面有小型凹陷部位，為方便脫模，故采用斜頂裝置，斜頂角度5°。由于斜頂?shù)慕嵌燃澳０宕笮〉南拗?，因此固定方式采用工字型槽鑲在面針板上，在可行空間內(nèi)，行程=扣位+1.5mm以上，1.5+1=2.5mm，這里我取3mm。如圖3-3. 圖3-3 斜頂 3.4模具尺寸 3.4.1 動定模板尺寸 定模板要開框裝入整體嵌入式型腔件，加上嵌入式的型腔件還要開水路，嵌入式高度為30mm，還有定模上需要流出最后的距離引出水路，而且還要有足夠的強度，故定模板厚度取70mm。 動模板要開框裝入整體嵌入式型腔件，加上嵌入式的型腔件還要開水路，嵌入式高度為24.5mm，還有定模上需要流出最后的距離引出水路，而且還要有足夠的強度，故動模板厚度取50mm。 3.4.2 模腳尺寸 模腳高度=頂出行程+推板厚度+頂出固定板厚度+5mm=80mm 經(jīng)上述尺寸的計算，模架尺寸已經(jīng)確定為CI大水口25*25模架，其外形尺寸：長*寬*高=250*250*251 外形如圖所示如圖3-4. 圖3-4 模架（1） 圖3-5 模架（2） 3.5 冷卻系統(tǒng)設計 ABS屬于中等粘稠度材料，其成型溫度及模具溫度分別為200℃和50~80℃。所以，模具溫度初步選定為55℃，用常溫水對模具進行冷卻 根據(jù)塑件形狀，型芯型腔應采用環(huán)繞型運水冷卻回路，并在冷卻水槽周圍設計密封圈，對水路的運水進行有效的密封。如圖3-6. 圖3-6 水路 在塑料注射成型過程中，注入模腔中熔體的溫度一般在200~300攝氏度之間，當制品從模具中取出時，溫度一般為60攝氏度，釋放熱量都傳給了模具，為了保證模具的正常工作，需要對模具進行冷卻，主要是采用冷卻水管進行冷卻，冷卻水管一般直徑為8mm。 冷卻水管設計要點：1.)在允許的條件下，冷卻水道據(jù)型芯型腔壁不宜太遠，也不能太近，通常在12~20mm之間。2.)應保證型芯型腔冷卻平衡3.)為防止漏水，水管連接處需加密封圈。4.)冷卻水道不應通過接縫部位，防止漏水。 因方形水桶蓋注塑模具設計塑件較復雜，且高度偏高，故采用環(huán)繞式水路方式冷卻。如圖3-7. 圖3-7 水路 3.6 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)一般分為主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。 3.6.1 主流道 在保證塑料制件成型良好的前提下，盡量縮短主流道長度，減少壓力熱量的損失，主流道大端常采用圓角過度，減少力的損耗。這里主流道上端尺寸為2mm，斜度為1°。 3.6.2 分流道 分流道連接主流道和接口，起著分流和轉(zhuǎn)向的作用。 1.)排列緊湊，縮小模具板面尺寸；2.)流程盡量要短，鎖模力力求平衡。 常見的流道截面形狀有圓形、梯形、U型、六邊形等。其中圓形流道效率最高，故這里采用圓形分流道，同時分流道較短，易使流道分流平衡。 3.6.3 澆口 因為塑件表面不能留下澆口痕跡，且塑件成型質(zhì)量要求較高，故采用之中破空洞進膠。如圖3-8. 圖3-8 流道 3.6.4 冷料穴 冷料穴位于主流道正對面的動模板上，其作用是去除料流前段的冷料，防止冷料進入型腔而影響塑件的質(zhì)量。Junkai模具的冷料穴在主流道的正下方，采用一個直徑3mm的Z字型拉料桿拉料，模具開模時拉料桿將冷料拉出。 3.7 排氣方式 本模具采用間隙排氣。 4注塑機的選擇 4.1 選定注射機 由UG建模分析得到材料密度為（1.05g/cm3）塑件體積為：1.84*10^4 mm3，塑件的質(zhì)量為19.32g。由此選用臥式注射成型機：XS-Z-30;該設備的技術(shù)規(guī)范見表4-1. 表4-1注塑機參數(shù) 一次注射量/cm3 30 開模行程/mm 160 最大裝模厚度/mm 180 最小模厚度/mm 60 注射壓力/mpa 119 注射方式 柱塞式 鎖模力/kn 250 最大注射面積/cm3 90 螺桿直徑/mm 28 動定模固定板尺寸（mm*mm） 250*280 4.2開模行程 注射機開模行程應滿足開模時塑件能順利推出的需要，所以設計時所選擇的注射機最大開模行程必須大于開模時塑件被推出距離5~10mm S≥H1+H2+（5~10）mm 式中 S 為注射機的最大開模行程 H1塑件推出高度 H2 塑件高度，包含澆注系統(tǒng)中與塑件相連的凝料的高度 總 結(jié) 結(jié)束了畢業(yè)設計有種如釋重負的感覺，自己的努力也有了結(jié)果，心里也有很多感悟，本畢業(yè)設計運用了大學三年所用到的知識，從一開始的選擇論文方向到模具的零部件確定，都有自己的努力奮斗。從對塑件進行工藝分析，對材料進行分析，以確定分型面和澆口位置。選擇模架。然后設計頂出機構(gòu)，設計澆注系統(tǒng)，包括主流道，分流道，澆口位置設計。由于塑件存在突出破旁邊破孔，故需要側(cè)抽芯和斜頂機構(gòu)，以便完成塑件脫模，最后設置冷卻系統(tǒng)，完成整套模具設計。最后選擇注塑機，開模的分析。本次設計主要運用了UG、CAD軟件，這都不同程度的使我學到了更多的知識，使自己在設計中不斷地進步。 致 謝 完成了本次畢業(yè)論文也就意味著自己即將畢業(yè)，馬上就要走向社會，開始另一段歷練。在這之前，感謝各位老師及同學在我論文遇到困難和障礙時給予我的幫助，感謝老師對我進行了無私的指導和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。感謝這篇論文涉及到的各位學者，本文引用了數(shù)位學者的研究文獻，沒有他們的研究成果的幫助，我將難以完成本次論文的寫作。再次向幫助過指導過我的老師和同學表示最衷心的感謝。 附 錄 參考文獻 [1] 洪慎章，實用注塑模設計與制造(第2版). 北京：機械工業(yè)出版社，2016. [2] 付偉. 現(xiàn)代注塑模具設計實用技術(shù)手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2013. [3] 王樹勛, 朱亞林, 梅伶, 龍國梁. 注塑模具設計. 華南理工大學出版社，2005. [4] 張維和. 塑料成型工藝與模具設計. 北京：化學工業(yè)出版社，2014. [5] 王靜. 注塑模具設計基礎. 北京：電子工業(yè)出版社，2013. [6] 劉朝福．注塑成型使用手冊．　北京：化學工業(yè)出版社，2013． [7] 劉來英．注塑成型工藝．北京：機械工業(yè)出版社，2013． [8] 池成忠．注塑成型工藝與模具設計．　北京：化學工業(yè)出版社，2010． 17