塑料湿润水盒结构及其成型模具设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

塑料湿润水盒结构及其成型模具设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

它可在塑件中心部位设置点浇口，但制造成 本较高。 塑料水盒模具的结构较简单，不需要双分型面。 侧向分型抽芯注塑模模具广泛应用于有侧孔或侧凹的塑件的大批量生产中 ，但是因为水盒的结构决定了其不需要如此复杂的模具，这样显然是给生产带来不必要的投入。 结合 以上论述 和设计要求选择结构简单的单分型面注塑模作为产品的注塑模的结构 ，节约了成本，提高了生产效率，是最经济的选择。 环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素对方案影响 单分型面注塑模结构简单，操作方便，生产过程中安全可靠。 产品原料选用 江苏大学本科毕业设计说明书 10 常用的 成型塑料分为热塑性塑料与热 固性塑料。 热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、 ABS、尼龙等；热固性塑料有有机硅塑料、氨基塑料、环氧塑料等。 方案比较 热固性塑料由不相互交织在一起的长链分子组成，在受热时发生软化或融化，可塑制成一定的形状，冷却后变硬。 在受热到一定程度后又重新软化，冷却后又变硬，这种过程理论上能够进行多次； 热固性塑料呈链状结构有交叉的聚合物，在受热时也发生软化，可以塑造成一定的形状，但收到一定程度或加入少量固化剂后就硬化定型，再加热也不会软化和改变形状。 由于塑料水盒的可模塑性要求较高，成型性能要求高，因此，选择制 件 材料为 热塑性塑料 ABS。 经济可行性分析 热塑性塑料的加工适应性随着温度的升高而显著提高，这为加工过程带来便宜，但热固性塑料由于其不易变形导致其加工困难，给模具带来成本增加；热塑性塑料的流动性较热固性塑料也有很大优势。 因此，由上述可知，热塑性塑料ABS 由于其便于加工性且价格低廉适用于本次设计的选择。 环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素对方案影响 聚合物成型时在高温、氧气、应力、水分及微生物等作用下会发生分解反应。 降解严重时聚合物碳化发黑，产生大量的分解物质，对工作室 环境产生严重的侵害，甚至对人员的健康也造成影响。 ABS 由于其热、氧稳定性较好，抗降解能力较高，使得其在选用中体现出优势。 注塑机型号的选择 产品 盒体 质量为 ， 盒盖质量为 ,所取材料 ABS（其密度为 g/cm3），所以其 盒体 体积 V=， 盒盖的体积 V=原则可知，注塑机的实际注塑量不应超过注射机的额定注射量的 80%，所以额定体积应为 和 ，既所选用的注射机的额定注射量应大于。 查 书得， 选用国产 XSZY125， 最大体积为 125cm3，满足选用要求 ，如表 21所示 [14]。 注射行程（ mm） 160 理论注射量（ cm3） 125 注射压力（ MPa） 150 模板行程（ mm） 300 锁模力 （ F） 9000 最小模具厚度（ mm） 280 移板行程（ mm） 450 最大模具厚度（ mm） 450 注射速度（ g/s） 100 顶出行程（ mm） 90 喷嘴球半径（ mm） 12 杆间内距离（ mm） 260 360 顶出力（ kN） 200260 模具定位孔直径（ mm） 100 表 21注射机参数 经济可行性分析 注塑机的主要参数有公称注射量 ,注射压力 ,注射速度 ,塑化能力 ,锁模力 ,合模装置的基本尺寸 ,开合模速度 ,空循环时间等 .这些参数 是 购买和使用注塑机的主要依据。 环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素对方案影响 国产注塑机型号齐全，性能可靠，国内整体使用的也比较多，方便接触，无江苏大学本科毕业设计说明书 11 论从法律还是人文上来讲都是不错的选择。 第三章 塑料湿润水盒制件分析 塑料水盒 的模具设计流程 一般来说，现在比较经典的塑料模具设计步骤如下： （ 1） 对塑料制品进行工艺分析，着重分析塑料制品的结构合理性及成型 工艺条件 等。 （ 2）根据塑料制品的重量 、面积等方面的数据 ，选择合适的注射成型机。 （ 3）进行模具结构设计 1）选择塑料制品成型位置和模具分型面； 2）确定型腔数目和排列方式； 3）浇注系统设计； 4）成型零件结构设计； 5）抽芯机结构设计和推出机构设计； 6）加热系统设计和冷却系统设计； 7）绘制模具结构图。 塑件分析 制件 零件图 如图 31所示 ： 图 31 盒体、盒盖零件图 经测量产品壁厚为 2mm，本塑件最长边为 150mm，最短边为 40mm。 产品原料工艺性能及工艺参数 选择制件 材料为 ABS，密度为 ，收缩率 %%取 %。 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。 每种单体都具有不同特性。 丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度 ,其总体特性如下： (1).综合性能较好，冲击强度较高，化学稳定性，电性能良好； (2).与 372 有机玻璃的熔接性良好，制 成双色塑件，且可表面镀铬，喷漆处理； (3).有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别； (4).流动性比 HIPS 差一点，比 PMMA、 PC 等好，柔韧性好，适于制作一般机械零件，减磨耐磨零件 [2]。 ABS 成型的工艺条件见下表 31： 江苏大学本科毕业设计说明书 12 预热温度 80～ 85186。 C 注射温度 20～ 90186。 C 料筒前段温度 180～ 200186。 C 预热时间 2～ 3h 高压时间 0～ 5s 料筒中段温度 165～ 180186。 C 喷嘴温度 170～ 180 186。 C 总周期 5～ 220s 料筒后段温度 150～ 170186。 C 表 31 ABS 成型条件 脱模斜度的确定 由于本塑件的材料为 ABS，查表知型腔脱模斜度为 1176。 ～ 1176。 30′，防止拉伤或擦伤塑件，在脱模方向应具有一定的脱模斜度，则取斜度为 1176。 型芯的脱模斜度为 4～ 5186。 C ，取 4186。 C。 圆角的确定 为了避免应力集中，提高塑件的强度，而且美观，流动性好。 改善塑件的流动情况及便于脱模，在塑件的各面或内部连接处应采用圆弧过渡，圆弧半径的大小取决于壁厚，本设计中结合壁厚选取小圆弧半径为 2mm，大圆弧半径取取 4m。 塑料水盒 的三维图 在 UG 的 建模 模块中 ，创建 塑料水盒 的实体模型，如图 32所示 ： 图 32 盒盖、盒体三维图 江苏大学本科毕业设计说明书 13 第四章 塑料湿润水盒注塑模设计 制件成型位置及分型面选择 分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。 以有利于塑件脱模、保证塑件外观不被破坏、尺寸精度满足要求、有利于排气以及模具加工方便等原则选取分型面，分型面。 由于制件比较大，所以采用一模一件。 具体选取如下图 41： 图 41 盒体、盒盖分型面 模具主要零件的结构设计 模具中决 定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型 芯、镶块、成型杆和成型环等。 成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。 因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理 ,有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。 设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺 寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接构成塑件的尺寸。 凹、凸模工作尺寸的精度直接影响塑件的精度。 该塑件有需要配合的地方，所以对尺寸的要求比较高。 成型零件工作尺寸计算方法一般有两种：一种是平均值法，即按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量进行计算；另一种是按极限收缩率、极限 制造公差和磨损量进行计算 [11]；前一种方法简便，但不适合精密塑件的模具设 计，后一种复杂，但能较好的保证尺寸精度。 本设计采用平均值法。 凹模尺寸计算 凹模工作尺寸首先得确定凹模 的工作和径向尺寸、中心距尺寸、深度尺寸等。 影响制品工作尺寸的因素很复杂， 成型零件的制造公差成型零件的精度越低，生产的制品尺寸或形状精试也越低。 成型零件的制造公差δ z 为塑件公差的1/61/3。 ，塑件成型后的收缩率与多种因素有关。 在计算工作尺寸时，通常接平均收缩率计算。 模具在分型面上的合模间隙，注射时由于成型压力的原因，使模具的分型面有一个涨开的趋势。 同时，由于模板分型面平面度的影响，动定模合模注射时存在着一定的间隙，它对垂直于分型面的尺寸有一定影响。 此外，成型零件在使用过程中的磨损，活动零件的配合间隙 ，塑件的脱模斜度和模具的装配误差等也都会影响塑件的尺寸精度。 江苏大学本科毕业设计说明书 14 综上所述，常用方法是成型零件工作尺寸的公差带法： （ 1） 凹模的径向尺寸，查得 [15]： 计算公式： 校核公式： 式中 Ls—— 塑件基本尺寸（ mm）； LM—— 成型零件工作尺寸（ mm）； S max—— 最大收缩率； S min—— 最小收缩率； Δ —— 塑件公差值（ mm），查得 ABS 材料的尺寸精度为 4[7] ； δ z —— 成型零件制造公差（ mm），其值可取 1/6Δ ~1/3Δ； δ c —— 成型零件的的磨损量（ mm），一般取 1/6Δ。 盒体： a、长边： Ls=150mm， Smax=%, 查得，Δ = LM=(1＋ %) = 校核：δ z 取 1/5Δ得δ z=，δ c=1/6Δ =， Smin=%, Ls=(++)150 %=≤ 150 满足条件： (LM)= b、短边： Ls=40mm， S max=%， 查得Δ = LM=(1＋ %) 40﹣ = 校核：δ z 取 1/5Δ得δ z=，δ c=1/6Δ =， Smin=%, Ls=(++)40 %=≤ 40 满足条件： LM=。 盒盖：同盒体， LM=,LM=。 （ 2） 凹模 深度 的尺寸计算： 计算公式： 校核公式： 式中 Hs—— 塑件基本高度（ mm）； HM—— 成型零件工作尺寸（ mm）； S max—— 最大收缩率； S min—— 最小收缩率； Δ —— 塑件公差值（ mm），查得 ABS 材料的尺寸精度为 4[7]； δ z —— 成型零件制造公差（ mm），其值可取 1/6Δ ~1/3Δ； 盒体： HM=8。