盒形零件注塑成型工艺与模具设计

河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书论文题目 盒形零件注塑成型工艺与模具设计系 部 材料工程系 专 业 模具设计与制造 班级 学生姓名 学号 指导教师5 月 10 日第� 1 �页 共 31 页河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书毕业设计�论文�任务书系部� 材 料 工 程 系专业� 模 具 设 计 与 制 造学生姓名: 设计(论文)题目 具设计学 号: 盒形零件注塑成型工艺与模起 迄 日 期: 2 指 导 教 师:发任务书日期: 10 日第� 2 �页 共 31 页河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书毕 业 设 计�论 文�任 务 书1�本毕业设计�论文�课题来源及应达到的目的�此 设 计 是 经 过 指 导 老 师 -杨 老 师 精 心 挑 选 的 。

本 设 计 题 目 为 普 通 零 件 按 键�但对做毕业设计的毕业生有一定的设计意义�它概括了矩形塑料零件的 设计要求、内容及方向。

通过对该零件模具的设计�进一步加强了我的注塑 模设计的基础�为设计更复杂的注塑模具做好了铺垫和吸取了更丰富的经验。

2�本 毕 业 设 计� 论 文 �课 题 任 务 的 内 容 和 要 求� 包 括 原 始 数 据 、技 术 要 求 、 工 作 要 求 等 ��设计题目�方盒 材 料�ABS 生产批量�大批量生产 技术要求�所有尺寸公差按 SJ1372-78 的 5 级精度第� 3 �页 共 31 页河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书绪论注塑成型是使热塑性或热固性模塑料先在加热机筒中均匀塑化�而 后由柱塞或移动螺杆推挤到闭和模具的模腔中成型的一种方法。

注射成型有称注塑模塑�是一种注射兼模塑的成型方法。

注射方法是聚 合物组分的粉料或粒料�通过注射机料斗�进入机筒内�通过机筒外部 加热和螺杆旋转产生的剪切摩擦热�使物料经历了加热�输送�排气� 压缩混合�均匀等作用而塑化。

塑化的物料在喷嘴的阻挡下�积于机筒 的前端�然后借助柱塞或螺杆向塑化好的的物料轴向施压�则高温熔体 经喷嘴和模具的浇注系统进入已闭合好的低温模具中�再经历保压�冷 却定型可开启模具�顶出制品�得到与模腔几何尺寸及精度相似的塑料 制品。

上述这种注塑方法是塑料成型加工最普遍也是最早的成型方法�早 在 19 世纪 80 年代就出现了最简单纤维素的塑料制品。

注塑成型具有一次能成型出形状复杂�尺寸精度高和带有金属嵌件 等特点。

因此�今年来发展较快�其成型产品占目前塑料制品生产量的 20%-40%。

注 塑 成 型 正 继 续 向 着 高 速 化 � 自 动 化 � 精 密 化 的 方 向 发 展 。

用 注 塑 方 法 生 产 的 塑 料 品 种 十 分 广 泛 。

除 了 大 多 数 的 热 塑 性 树 脂 �如 PE� PP�PVC�PS�ABS�PA�POM 等。

通用塑料和工程塑料外 �还有他们的 共 聚�共混 �增强 �填 充材料等 。

今年 来高分 子材 料 的 种 类 增 加并 不 快 � 但是通过各种化学�物理的方法改性的新材料�新工艺�新品种发展极 为迅速。

如高分子合金�功能性塑料�包括导电�导磁感光等。

这些材 料和工艺的出现�促进了成型设备的发展�同时也满足了国民经济不断 发展的需要。

我国塑料模具工业现状及发展方向在现代生产中�注塑模具以其特定的形状通过一定的方式使原 料成型�是大批量生产各种产品和日用品的重要工艺装备。

随着科第� 4 �页 共 31 页河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书技水平的不断提高以及社会经济的不断发展�人们对工业产品的品种、数量、质量及款式的要求越来越高�模具的使用越来越广泛。

世界上各工业发达国家都十分重视模具技术的开发�积极采用先进技术和设备�大力发展模具工业�提高模具制造水平。

模具工业正朝着高品质、高效 45 亿�至 2002 年我国模具总产值为 360 亿元� 其中塑料模约占 30%左右。

在未来的模 具市场中�塑料模在模具总 量中的比例还将逐步提高。

成型工艺方面�多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。

气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟�如青岛海信模具有限公司、天津通信 广播公司模具厂等厂家成功地在 29�34 英寸电视机外壳以及一些厚 壁零件的模具上运用气辅技术�一些厂家还使用了 C-MOLD 气辅软 件�取得较好的效果。

如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。

热流道模具开始推广�有的厂采用率达 20%以上� 一般采用内热式或外热式热流道装置�少数单位采用具有世界先进 水平的高难度针阀式热流道装置�少数单位采用具有世界先进水平的 高 难 度 针 阀 式 热 流 道 模 具 。

但 总 体 上 热 流 道 的 采 用 率 达 不 到 10%� 与国外的 50�80%相比�差距较大。

近 年 来 � 国 内 已 较 广 泛 地 采 用 一 些 新 的 塑 料 模 具 钢 � 如 � P20、 3Cr2Mo、PMS、SM Ⅰ、SMⅡ等�对模具的质量和使用寿命有着直接的 重大的影响�但总体使用量仍较少。

塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用�并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。

但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在 30%以下�和国 外先进工业国家已达到 70%-80%相比�仍有很大差距。

表一、国内外 塑料模具技术比较表项目 国外 国内注塑模型腔精度 0.005�0.01mm 0.02�0.05mm 型腔表面粗糙度 Ra0.01�0.05μm Ra0.20μm 非淬火钢模具寿命 10�60 万次 10�30 万次 淬火钢模具寿命 160�300 万次 50�100 万次 热流道模具使用率 80%以上 总体不足 10% 标准化程度 70�80% 小于 30% 中型塑料模生产周期 一个月左右 2�4 个月 在模具行业中的占有量 30�40% 25�30% 据有关方面预测�模具市场的总体趋热是平稳向上的�在未来的模具市第� 5 �页 共 31 页河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书场中�塑料模具的发展速度将高于其它模具�在模具行业中的比例将逐 步提高。

随着塑料工业的不断发展�对塑料模具提出越来越高的要求是 正常的�因此�精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量 发展速度。

同时�由于近年来进口模具中�精密、大型、复杂、长寿命 模具占多数�所以�从减少进口、提高国产化率角度出发�这类高档模 具在市场上的份额也将逐步增大。

建筑业的快速发展�使各种异型材挤 出模具、PVC 塑料管材管接头模具成为模具市场新的经济增长点�高速 公路的迅速发展�对汽车轮胎也提出了更高要求�因此子午线橡胶轮胎 模具�特别是活络模的发展速度也将高于总平均水平�以塑代木�以塑 代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大�家用电器行业 在 “十 五 ”期 间 将 有 较 大 发 展 � 特 别 是 电 冰 箱 、 空 调 器 和 微 波 炉 等 的 零 配 件 的 塑 料 模 需 求 很 大 �而 电 子 及 通 讯 产 品 方 面 �除 了 彩 电 等 音 像 产 品 外 � 笔 记 本 电 脑 和 网 机 顶 盒 将 有 较 大 发 展 �这 些 都 是 塑 料 模 具 市 场 的 增 长 点 。

二、我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向将包括� 1、提高大 型、精密、复 杂、长 寿命模具的 设计制造水 平及比 例。

这 是由 于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率 要求而发展的一模多腔所致。

2、在 塑 料 模设 计 制 造 中 全 面推 广 应 用 CAD/CAM/CAE 技 术 。

3、推 广应 用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。

采用热流道技 术的模具可提高制 4、开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。

以适应 多 品 种 、少 批 量 的 生 产 方 式 。

5、提 高 塑 料 模 标 准 化 水 平 和 标 准 件 的 使 用 率。

我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低�与国外差距甚大� 在一定程度上制约着我国模具工业的发展�为提高模具质量和降低模具 制造成本�模具标准件的应用要大力推广。

为此�首先要制订统一的国 家标准�并严格按标准生产�其次要逐步形成规模生产、提高商品化程 度 、提 高 标 准 件 质 量 、降 低 成 本 �再 次 是 要 进 一 步 增 加 标 准 件 规 格 品 种 。

6、应 用 优 质 模 具 材 料 和 先 进 的 表 面 处 理 技 术 对 于 提 高 模 具 寿 命 和 质 量 显 得十分必要。

7、研 究 和 应 用 模 具 的 高 速 测 量 技 术 与 逆 向 工 程 。

采 用 三 坐 标 测 量 仪 或 三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模 CAD/CAM 的关键技术之一。

研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。

本 次 设 计 题 目“ 按 键 注 塑 模 设 计 ”。

本 说 明 书 将 分 项 阐 述 该 塑 件 注 射第� 6 �页 共 31 页河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书成型和模具设计的全过程。

由于本人设计水平有限�错误的不妥之处在所难免�肯请老师批评指正。

第� 7 �页 共 31 页河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书第 1 章 任务来源及设计目的意义1.1 设计任务来源设计题目�按键 材 料�ABS 生产批量�大批量生产 技术要求�所有尺寸公差按 SJ1372-78 的 5 级精度图 1�1 塑件1.2 设计目的及意义本设计题目为普通零件按键�但对做毕业设计的毕业生有一定的设 计意义�它概括了矩形塑料零件的设计要求、内容及方向。

通过对该零 件模具的设计�进一步加强了我的注塑模设计的基础�为设计更复杂的第� 8 �页 共 31 页河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书注塑模具做好了铺垫和吸取了更丰富的经验。

第 2 章 模塑工艺规程的编制该塑件是个盒形件,其零件如下图所示,本塑件材料采用 ABS,生产类 型为大批量生产.2.1 塑件的工艺性分析2.1.1 塑件的原材料分析.塑件 的材 料 采 用 ABS,属 热塑 性 塑料.从 使用 性 能上 看,该塑 料 具有 极好 的 冲击 强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性�成型加工和机 械 加 工 较 好 。

ABS 树 脂 耐 水 、无 机 盐 、碱 和 酸 类 �不 溶 于 大 部 分 醇 类 和 烃 类 溶 剂 �第� 9 �页 共 31 页河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书 而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。