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1、*****學院畢業(yè)設計論文塑料蓋注塑模具設計畢業(yè)論文第1章概論1.1課題背景及意義-25-*****學院畢業(yè)設計論文市場競爭的日趨激烈,使得產品的功能日趨多元化,產品的生命周期不斷縮短,塑料產品結構日趨多樣化和復雜化,客戶對產品質量的要求也越來越高。這在一定程度上決定了模具設計和注射成型過程的復雜性,有些注射成型問題連有經驗的模具設計師和注射工藝師都很難把握。而傳統(tǒng)的注射模設計首先考慮的是模具結構本身的需要,之后考慮的才是注射制品的需要。例如,常規(guī)的注射模設計通常是根據(jù)經驗確定澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),而不是根據(jù)流動分析來確定
2、,最后在試模過程中通過反復的調整模具的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)參數(shù)來勉強達到產品的質量要求。模具試模周期過長、試模成本過高嚴重影響了企業(yè)的競爭力。因此,對塑料熔體的注射成型過程的計算機模擬對優(yōu)化產品結構設計、模具設計以及注射成型工藝具有非常重要的指導意義[1][2][3]。1.2本課題及相關領域的國內外現(xiàn)狀及發(fā)展1.2.1塑料模功能分子材料加工領域中,用于塑料制品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡稱塑料模。塑料模優(yōu)化設計,是當前高分子材料加工領域中的重大課題。在塑料材料、制品設計及加工工藝確定以后,塑料模設計對制品質量與產量,就
3、具有決定性的影響。首先,模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、澆注與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等,均對制品尺寸精度和形狀精度以及塑件的物理力學性能、內應力大小、表觀質量與內在質量等,起著十分重要的影響。其次,在塑件加工過程中,塑料模結構的合理性,對操作的難易程度,具有重要的影響。再次,塑料模對塑件成本也有相當大的影響,除簡易模具外,一般說來制模費用是十分昂貴的,大型塑料模更是如此?,F(xiàn)代塑料制品生產中,合理的加工工藝、高效率的設備和先進的模具,被譽為塑料制品成形技術的“三大支柱”。尤其是塑料模對實現(xiàn)塑件加工
4、工藝要求、塑件使用要求和塑件外觀造型要求起著無可代替的作用。高效全自動化設備,也只有裝上能自動化生產的模具,才能發(fā)揮其應有的效能。此外,塑件生產與產品更新均以模具制造和更新為前提。1.2.2國內外塑料?,F(xiàn)狀我國塑料模的發(fā)展極其迅速。塑料模的設計技術、制造技術、CAD技術、CAPP技術,以有相當規(guī)模的開發(fā)和應用。我國在塑料模設計技術上,與發(fā)達國家和地區(qū)的差距,參見表1.1[5]。在模具材料方面,專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全,質量尚不穩(wěn)定。表1.1塑料模設計技術-25-*****學院畢業(yè)設計論文技術名稱發(fā)達國家中國美國日本
5、德國香港臺灣大陸CAD應用CAE應用Flow軟件Cool軟件75%50%普及普及75%50%普及普及70%50%普及普及50%40%70%70%40%30%50%50%20%10%有應用有應用1.2.3塑料模發(fā)展趨勢塑料模技術,包括設計技術、材料選擇、加工技術管理與維修技術等多種領域,屬于系統(tǒng)工程技術。隨著塑料模應用領域不斷擴大,地位的不斷提高,對此國家以制定出明確的奮斗目標。第2章注塑模設計2.1注塑模概述2.1.1注射模設計特點-25-*****學院畢業(yè)設計論文塑料注射模能一次性地成型形狀復雜,尺寸精確,或帶有嵌件的
6、塑料制件。作為先進的模具,須在使用壽命期限內保證制品質量,并要有良好的技術經濟指標。這就要求模具動作可靠,自動化程度高,熱交換效率好,成型周期短。其次,合理選用模具材料,恰當確定模具制造精度,簡化模具加工工藝,降低模具的制造成本亦十分重要。此外,在注塑模設計時,必須充分注意到以下特點[4]:(1)塑料熔體大多屬于假塑體液體,能“剪切變稀”。(2)視注射模為承受很高型腔壓力的耐壓容器。(3)整個成型周期中,塑件——模具——環(huán)境組成了一個動態(tài)的熱平衡系統(tǒng)。2.1.2注射模的組成件凡是注射模,可分為動模和定模兩大部分。注射充模
7、時動模和定模閉合,構成型腔和澆注系統(tǒng)。開模時動模與定模分離,取出制件。定模安裝在注射機的固定模板上;動模則安裝在注射機的移動模板上。根據(jù)零件的不同功能,可由七個系統(tǒng)或機構組成[5]:(1)成型零件:主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件,各種成型桿與成型環(huán);(2)澆注系統(tǒng)(3)導向和定位機構;(4)脫模機構:主要由頂桿、頂出板、回程桿、頂出固定板、拉料桿等組成;(5)側向分型抽芯機構;(6)溫度調節(jié)系統(tǒng);(7)排氣系統(tǒng)。2.2塑件的工藝分析2.2.1塑料制品的材料ABS是由丙烯晴,丁二烯,苯乙烯共聚而成的,是一種新型的工程材料
8、。它具有三種成分的綜合性能,是一種具有堅韌、質硬和剛性的工程材料。ABS是非結晶聚合物,不透明、無毒、無味及微黃的熱塑性樹脂.有及好的抗沖擊強度,且在低溫下也不迅速下降.有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐油性、化學穩(wěn)定性和電器性能。ABS的主要成型特點:(1)可用注射、擠出、壓延、吹塑、真空成型、電鍍、焊接及表面涂飾