塑料蓋注塑工藝分析與模具設(shè)計(jì)18(doc畢設(shè)論文)

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1、第1章概論1.1課題背景及意義市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，使得產(chǎn)品的功能日趨多元化，產(chǎn)品的生命周期不斷縮短，塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日趨多樣化和復(fù)雜化，客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。這在一定程度上決定了模具設(shè)計(jì)和注射成型過(guò)程的復(fù)雜性，有些注射成型問題連有經(jīng)驗(yàn)的模具設(shè)計(jì)師和注射工藝師都很難把握。而傳統(tǒng)的注射模設(shè)計(jì)首先考慮的是模具結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，而不是根據(jù)流動(dòng)分析來(lái)確定，最后在試模過(guò)程中通過(guò)反復(fù)的調(diào)整模具的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)參數(shù)來(lái)勉強(qiáng)達(dá)到產(chǎn)品的質(zhì)量要求。模具試模周期過(guò)

2、長(zhǎng)、試模成本過(guò)高嚴(yán)重影響了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，對(duì)塑料熔體的注射成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬對(duì)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)以及注射成型工藝具有非常重要的指導(dǎo)意義[1][2][3]。1.2本課題及相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展1.2.1塑料模功能分子材料加工領(lǐng)域中，用于塑料制品成形的模具，稱為塑料成形模具，簡(jiǎn)稱塑料模。塑料模優(yōu)化設(shè)計(jì)，是當(dāng)前高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。在塑料材料、制品設(shè)計(jì)及加工工藝確定以后，塑料模設(shè)計(jì)對(duì)制品質(zhì)量與產(chǎn)量，就具有決定性的影響。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，

3、均對(duì)制品尺寸精度和形狀精度以及塑件的物理力學(xué)性能、內(nèi)應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過(guò)程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對(duì)操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對(duì)塑件成本也有相當(dāng)大的影響，除簡(jiǎn)易模具外，一般說(shuō)來(lái)制模費(fèi)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(chǎn)中，合理的加工工藝、高效率的設(shè)備和先進(jìn)的模具，被譽(yù)為塑料制品成形技術(shù)的“三大支柱”。尤其是塑料模對(duì)實(shí)現(xiàn)塑件加工工藝要求、塑件使用要求和塑件外觀造型要求起著無(wú)可代替的作用。高效全自動(dòng)化設(shè)備，也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能

4、。此外，塑件生產(chǎn)與產(chǎn)品更新均以模具制造和更新為前提。1.2.2國(guó)內(nèi)外塑料模現(xiàn)狀我國(guó)塑料模的發(fā)展極其迅速。塑料模的設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，以有相當(dāng)規(guī)模的開發(fā)和應(yīng)用。我國(guó)在塑料模設(shè)計(jì)技術(shù)上，與發(fā)達(dá)國(guó)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(zhì)量尚不穩(wěn)定。表1.1塑料模設(shè)計(jì)技術(shù)技術(shù)名稱發(fā)達(dá)國(guó)家中國(guó)美國(guó)日本德國(guó)香港臺(tái)灣大陸CAD應(yīng)用CAE應(yīng)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%1

5、0%有應(yīng)用有應(yīng)用1.2.3塑料模發(fā)展趨勢(shì)塑料模技術(shù)，包括設(shè)計(jì)技術(shù)、材料選擇、加工技術(shù)管理與維修技術(shù)等多種領(lǐng)域，屬于系統(tǒng)工程技術(shù)。隨著塑料模應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，地位的不斷提高，對(duì)此國(guó)家以制定出明確的奮斗目標(biāo)。第2章注塑模設(shè)計(jì)2.1注塑模概述2.1.1注射模設(shè)計(jì)特點(diǎn)塑料注射模能一次性地成型形狀復(fù)雜，尺寸精確，或帶有嵌件的塑料制件。作為先進(jìn)的模具，須在使用壽命期限內(nèi)保證制品質(zhì)量，并要有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這就要求模具動(dòng)作可靠，自動(dòng)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(dāng)確定模具制造精度，簡(jiǎn)化模具加工工藝，降低模具的制造

6、成本亦十分重要。此外，在注塑模設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分注意到以下特點(diǎn)[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(gè)成型周期中，塑件——模具——環(huán)境組成了一個(gè)動(dòng)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(dòng)模和定模兩大部分。注射充模時(shí)動(dòng)模和定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)。開模時(shí)動(dòng)模與定模分離，取出制件。定模安裝在注射機(jī)的固定模板上；動(dòng)模則安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上。根據(jù)零件的不同功能，可由七個(gè)系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)組成[5]：（1）成型零件：主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件，各種成

7、型桿與成型環(huán)；（2）澆注系統(tǒng)（3）導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)；（4）脫模機(jī)構(gòu)：主要由頂桿、頂出板、回程桿、頂出固定板、拉料桿等組成；（5）側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)；（6）溫度調(diào)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。它具有三種成分的綜合性能,是一種具有堅(jiān)韌、質(zhì)硬和剛性的工程材料。ABS是非結(jié)晶聚合物,不透明、無(wú)毒、無(wú)味及微黃的熱塑性樹脂.有及好的抗沖擊強(qiáng)度,且在低溫下也不迅速下降.有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐油性、化學(xué)穩(wěn)定性和電器性能。ABS的主要成型特點(diǎn)

8、：(1)可用注射、擠出、壓延、吹塑、真空成型、電鍍、焊接及表面涂飾等成型加工方法。(2)收縮率小,可制得精密塑料。(3)吸濕性較大,成型前應(yīng)干燥處理。(4)流動(dòng)性中等,溢邊值0.04mm,溶體粘度強(qiáng)烈依賴于剪切速率,因此