天津滨海职业学院毕业设计（论文）榨汁机内支架塑料模具设计 作者： 院系：天津滨海职业学院机电工程系 专业：机电一体化技术 年级：2010级 学号： 20100141321 指导教师： 毕业设计任务书设计题目：榨汁机内支架塑料模具设计完成期限：自 2012 年 11 月 02 日 至 2013 年03 月 05 日止一、 设计原始依据（资料）模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年来，模具一直朝着高质量、高效率、低成本、短周期的方向发展。传统的模具设计中,模具设计者们是利用二维CAD软件来进行初步设计的。然而，现在，三维模具设计已经被广泛使用，它使设计过程接近标准化，使初步设计得以迅速实现。在本设计中，将对榨汁机内支架的模具通过Pro/ENGINEER软件进行三维设计，并对设计过程进行讲解。二、 设计内容和要求在本设计中，首先对塑件结构、材料特性、用途以及参数进行分析，确定模具采用一模两腔，并使用点浇口填充型腔的总体布局形式。最后通过对注塑机参数校核和生产验证，证明模具结构设计合理性。本人签字： 2013年03月20 日毕业设计内容摘要摘要：模具行业是国民经济的一项重要行业。近年来，模具一直朝着高质量、高效率、低成本、短周期的方向发展。传统的模具设计中,模具设计者们是利用二维CAD软件来进行初步设计的。然而，现在，三维模具设计已经被广泛使用，它使设计过程接近标准化，使初步设计得以迅速实现。在本设计中，将对榨汁机内支架的模具通过Pro/ENGINEER软件进行三维设计，并对设计过程进行讲解。在本设计中，首先对塑件结构、材料特性、用途以及参数进行分析，确定模具采用一模两腔，并使用点浇口填充型腔的总体布局形式。在模具设计过程中，对侧向抽芯机构，分型面的设计，浇注系统、排气系统、冷却系统、脱模机构，进行了详细的介绍。最后通过对注塑机参数校核和生产验证，证明模具结构设计合理性。通过本次模具设计，可以看出，三维模具设计可以缩短设计周期，提高设计质量，大大的增加工作效率。关键词：榨汁机内支架；注塑模具；一模两腔；侧向抽芯机构目 录第一章 绪论11.1我国模具发展的现状11.2 主要发展方向1第二章 材料与塑件分析22.1 塑料及其工业22.2 塑件分析22.3 塑件材料的选择及材料的工艺特性32.4 塑件体积和质量的计算4第三章 模具设计43.1 确定型腔数及其排列方式43.2 分型面的设计53.3 排气系统的设计63.4 成型零件的结构形式及设计63.4.1 凹模的结构设计63.4.2 凸模的结构设计7第四章 注塑机的选择84.1 注射机的选择84.2 注射机工艺参数的校核94.2.1 最大注射量的校核94.2.2 注射压力的校核104.2.3 锁模力校核104.2.4 开模行程较核104.2.5 模具安装尺寸的校核11第五章 模具设计总图11结 论13参考文献14 第一章 绪论1.1我国模具发展的现状模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均13%，1999年我国模具工业产值为245亿，至2002年我国模具总产值约为360亿元，其中塑料模约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2934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。 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UG、美国Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。1.2 主要发展方向1.提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。2.在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件。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件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。 4.开发新的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。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的规格品种。 6.应用优质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。第二章 材料与塑件分析2.1 塑料及其工业塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，树脂分为天然树脂和合成树脂两大类，塑料大多采用合成树脂。在一定温度和压力下，塑件具有可塑性，可以利用模具将其制成具有一定形状和尺寸精度的塑料制件。塑料按树脂的分子结构及其特性可以分成热塑性和热固性塑料两类。热塑性塑料是由可以多次反复加热而仍具有可塑性的合成树脂制得的塑料。热固性塑料为一次成型塑料，不能反复加热成型，废品不能回收利用。塑料制件在工业生产中已得到广泛应用，是由于它们具有一系列特殊的优点。塑料密度小，质量轻，大多数塑料的密度在1.01.4 g/cm3。塑料的比强度高 (按单位质量计算的强度称比强度),绝缘性能好，介电损耗低。塑料的化学稳定性高，对酸、碱等化学药品都具有良好的耐腐蚀能力。此外，塑料的减振和隔音性能也好，因此，塑料已成为各行业不可缺少的重要材料。2.2 塑件分析图1.1为榨汁机内支架的三维立体图,该产品用于榨汁机上，对榨汁机起支撑作用，该产品形状比较复杂，精度较高，表面不允许有明显的熔接痕、飞边等工艺痕迹，需要一定的配合精度要求。制品整体有充分的脱模斜度，各处脱模力比较合理。从整体结构分析：制品表面积较小、高度不大但是壁薄、零件的曲面复杂，型腔、型芯加工困难。从整体工艺性分析：根据制品外观要求与结构要求选择点浇口，制品冷却必须均匀而充分，脱模力合理分布，要求顶出机构顶出均匀。图2.1 塑件三维立体图榨汁机内支架工艺参数表材料脱模斜度（） 尺寸精度壁厚（mm）圆角（mm）收缩率（）PVC1.5IT63.5R0.5R30.5该产品结构复杂，有3处侧凹现象，需要设置抽心机构，另外考虑到制件的体积和形状，应采用一模两腔，三板式结构，塑料从4个点浇口进入行腔。2.3 塑件材料的选择及材料的工艺特性塑料成型原料的选取应从加工性能、力学性能、热性能、物理性能等多方面因素考虑来选取合适的塑料进行生产，本次设计材料的选择是根据材料特性进行选择的。根据塑料受热后表现的性能和加入各种辅助料成分的不同可分为热固性材料和热塑性材料，热固性塑料主要用于压塑、挤塑成型，而热塑性塑料还适合注塑成型，本次设计为注塑设计，所以采用热塑性塑料。通过对各种塑料的比较，选用聚氯乙烯（PVC）为塑件材料。下面将对聚氯乙烯（PVC）的特性、成型特点和成型条件进行详细的介绍。1）基本特性：聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料品种之一，其价格便宜，应用广泛。聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙烯塑件可呈现出不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。纯聚氯乙烯的密度为1.4g/cm3,加入增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑件的密度范围一般为1.152.00 g/cm3。硬聚氯乙烯的密度为1.381.42 g/cm3，有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能，可单独用做结构材料，但软化点低。软聚氯乙烯的柔软性、断裂伸长率、耐寒性会增加，但脆性、硬度、拉伸强度回降低。聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能，可以用作低频绝缘材料，其化学稳定性也较好。聚氯乙烯的热稳定性和耐光性较差。它的软化温度接近分解温度，因此在加工时要加稳定剂和增塑剂。聚氯乙烯在7080软化，150170时呈熔融态，190以上分解并放出有毒的氯化氢。2）主要用途：硬聚氯乙烯制品有有管及棒、板、焊条、离心泵、通风机、输油管、容器。软聚氯乙烯制品有贮槽、薄板、日用品、电线绝缘层、密封盖等。在日常生活中，聚氯乙烯还用于制造玩具、人造革、日用品、零件等。3）成型特点：聚氯乙烯在成型温度下容易分解放出氯化氢。因此，在成型时必须加入稳定剂和增塑剂，并严格控制温度及熔料的滞留时间。不能用一般的注塞式注射成型机成型聚氯乙烯塑料，因为聚氯乙烯耐热性和导热性不好，而用注塞式注射机需要将料筒内的物料温度加热到166 193，会引起聚氯乙烯分解。所以，应采用带预塑化装置的螺杆式注射机注射成型，模具浇注系统也应粗短，进料口截面宜大，模具应有冷却装置。表2.1 聚氯乙烯（PVC）技术指标PVC技术指标密度（g/cm3）1.152.00比容(cm3/g)0.860.98吸水率0.10.4%收缩率0.40.8%熔点150170冲击强度120Mpa拉伸强度218Mpa马丁耐热5060表2.2 PVC注射工艺参数注射机类型螺杆式螺杆转速200 30r/min喷嘴形式直通式喷嘴喷嘴温度150170模具温度30 60注射压力80 130Mpa保压压力40 6