塑料模具毕业设计论文_塑料模具论文
，产品设计
在这个过程中，要注意以下问题:不能随意改变产品结构(用户有特殊要求的除外)；不能随意改变产品尺寸(用户特殊要求除外)；提交图纸前检查尺寸是否正确，产品材料是否注明。
，模具设计
(一)首先，我们必须拟定模具结构:
a、确定分型面的位置:分型面应选在塑件的最大截面处；不影响塑件外观质量，尤其是对外观有明确要求的塑件，还要注意分型面对外观的影响；有利于保证塑件的精度要求；有利于模具加工，尤其是模具型腔加工；有利于浇注系统、排气系统和冷却系统的设置；为便于塑件脱模，开模时尽量保持塑件在动模一侧(有些塑件需要固定推出)；最小化塑料零件在夹紧平面上的投影面积，以减少所需的夹紧力；易于安装插件；长型芯应放在开模方向。
B.型腔数量的确定:型腔数量主要根据塑件的质量、投影面积、几何形状(有无抽芯)、塑件精度、批量大小和经济效益来确定。如果这些条件相互制约，则在确定设计方案时必须加以协调，以确保满足主要条件。
c型腔排列和模具结构的确定:型腔排列涉及模具尺寸、浇注系统设计、浇注系统平衡、抽芯机构设计、镶块和型芯设计以及温度调节系统设计。这些问题都与分型面和浇口的位置有关，所以在具体的设计过程中，要进行必要的调整，以达到更完善的设计结构。1)大型塑件或小型精密塑件采用侧向分型和抽芯(分型或抽芯分几个方向)，且抽芯机构是活动的，采用单腔单分型面模具；2)由于塑件外观质量和尺寸精度要求高，采用点浇口时，采用一腔多分型面模具；3)多腔单分型面或多腔多分型面模具，用于一般尺寸精度要求的中小型塑件。
(2)塑料模具钢的选择:
a、塑料模具钢(1)的性能要求要求材料具有较高的硬度和良好的耐磨性，其表面硬度应在30~60HRC，硬化能力>；55HRC，材料中心有足够的硬化深度和强韧性，避免脆性断裂和塑性变形。(2)要求材料具有一定的耐热性，能在150 ~ 250℃的温度下长期工作，不氧化、不变形，尺寸稳定性好。(3)要求材料具有一定的耐腐蚀性。(4)要求材料的焊接性能和锻造工艺性能良好。
B.塑料模具钢的选择冷成型塑料模具以低碳钢为主，型号可为20、20Cr、12CrNi3A、40rC或DTI。切割成型的塑料模具主要是调质钢，在加工前进行调质处理。型号可以是40，50，3Cr2Mo，4Cr3MoSiV，5CrNiMo，4Gr5MoSiV1或4c r5 w2 SIF 1。磨损性强的热塑性和热固性塑料模具采用冷作模具钢，如Cr12、9Mn2V、Cr6 WV或7 Cr Mo NiMo。超低碳马氏体时效钢，如18Ni(250)、18Ni(300)或18Ni(350)，可用于高级塑料模具。
(3)模板和浇口设置应考虑的因素:
a、浇口的设置应达到均衡充模。
b、闸门应设在厚墙上。
c、浇口应远离薄壁特征
d、闸门的设置应实现同流量。
e、如有必要，增加浇口以降低充模压力。
f、加大闸门，防止超压。
g、使用的模具类型，是2板式模具还是3板式模具？
H.热流道或冷流道，或混合流道
我想要的闸门类型，如边门、潜门等。
j、由于产品的功能和浇口位置的限制
没有固定的原则来决定浇口应该或不应该位于零件中的什么位置。不同的设计师，他认可的最佳浇口位置可能不同。本节将讨论浇口位置设计的一些原则，这些原则是与零件充模流动分析有关的人应该注意的。
(4)模板及配件的选择:
在设计模具时，应尽可能选用标准模架和标准件(包括一般标准件和模具专用标准件，如紧固件，模具专用标准件，如定位环、浇口套、推杆、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却加热元件)，因为很大一部分标准件随时可以在市场上买到，对缩短制造周期、降低制造成本极为有利。模架尺寸确定后，应对模具的相关零件进行必要的强度或刚度计算，以检查所选模架是否合适，尤其是大型模具。
在安排工艺之前，我们应该首先分析塑料成型工艺的可行性:
(1)接受设计任务(塑料件的工作图，如果是实物件，要绘制成二维工程图)。所用塑料的品种、批量、尺寸精度和技术条件，产品的功能和工作条件应在产品零件的工作图上标明。
(2)详细分析和消化产品图纸或提供的样品，并注意以下事项。
a、产品尺寸精度和图纸尺寸的正确性；
b、脱模斜度合理；
c、塑料厚度和均匀性；
d、塑料种类及其收缩率；
e、塑料表面颜色和表面质量要求。
(3)了解塑件的机械和物理性能以及与注塑工艺相关的参数。
(4)回顾塑件的成型工艺，讨论壁厚、筋、圆角、表面粗糙度、尺寸精度、表面修饰、脱模斜度、镶件放置的可行性。如果产品结构设计的成型工艺不好，可以和设计师商量，设计师会在不影响产品性能的情况下，修改产品结构，以满足注塑工艺的需要。
(5)计算塑料零件的体积和质量。
按照工艺顺序进行加工。在模塑公司的模具加工中心，加工模具的方法主要有以下几种:车床加工、铣床加工、磨床加工、数控加工、电火花加工、线切割加工等等。
几种模具加工方法的比较:
1)，车床加工
加工精度:0.02毫米。
加工特点:适用于孔、台阶、沟槽等一系列成形工艺，加工范围广。
2)、铣床加工
加工精度:0.02毫米。
加工特点:适用于孔、台阶、沟槽等一系列成形工艺。
3)、磨床加工
加工精度:0.001 ~ 0.005毫米
加工特点:适用于圆弧、斜面、沟槽的精密成型。
4)、数控加工
加工精度:0.01毫米
加工特点:适用于凹凸模座、3D模芯及各种电极的粗、精加工。
5)、电火花加工
加工精度:0.002 ~ 0.01毫米。
加工特点:适用于加工槽、孔和形状复杂的工件，可镜面加工。
6)、线切割加工
加工精度:0.002 ~ 0.005毫米。
加工特点:加工精度高，光洁度好，操作方便，可加工上下不规则工件。
在模具制造过程中，装配主要由装配工完成。
装配技术可分为“分离”和“集成”。集成组装:A、焊接B、固定C、粘接D、嵌入技术E、90度角扣；分离组件包括:a、角度小于90度的卡扣b、螺丝组件c、中心组件d、按压组件。压件装配:压件装配能以最低的成本进行塑料部件的高强度装配。例如，对于卡扣组件，由于应力松弛，高压组件的抗拉强度会随着时间的推移而降低(见图3)。在设计计算中必须考虑到这一点。此外，必须进行使用温度周期性变化的试验，以确保设计的可行性；螺纹装配:螺纹装配包括使用分离螺钉、组合螺钉或整体螺钉插件。材料的弯曲模量为螺钉的合理装配提供了指导。比如螺纹螺丝的弯曲模量可以达到2800Mpa。如果需要使用公制螺丝，或者需要多次完成螺纹装配，就需要使用金属细晶镶件。
在进行模具测试之前，我们应该了解塑料零件的机械和物理特性以及与注射工艺相关的相关参数。公司使用最多的塑料是聚丙烯(PP)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。此外，我们还需要确定成型设备。
(1)普通塑料的特性:
(1)聚丙烯
聚丙烯(PP)作为一种热塑性聚合物，于1957开始商业化生产，是第一种有规立构聚合物。其历史意义更多的体现在它一直是增长最快的主要热塑性塑料，其世界总产量在1991年达到240亿磅。它广泛应用于热塑性塑料领域，特别是在纤维和长丝、薄膜挤出、注射成型等方面。
化学和性质
聚丙烯是通过使用金属有机立体有规催化剂(齐格勒-纳塔型)在控制的温度和压力条件下制造丙烯单体而合成的。由于催化剂和聚合工艺的不同，所得聚合物的分子结构有三种不同类型的立体化学结构，数量也不同。这三种结构是指全同立构聚合物、间同立构聚合物和无规聚合物。在等规聚丙烯(最常见的商业形态)中，甲基都在聚合物骨架的同一侧，这种结构容易形成晶态。全同立构结晶度赋予其良好的耐溶剂性和耐热性。前十年使用的催化剂技术最大限度地减少了同分异构体的形成，消除了分离无用的随机组分的必要性，并简化了生产步骤。
(2)苯乙烯树脂ABS
三元聚合物ABS从20世纪40年代开始商业化，销量逐年增加。现在已经成为全球最大的工程热塑性塑料，仅在美国的销量就超过1989 12亿英镑。在商品塑料和高性能工程热塑性塑料之间，ABS占据着独特的“过渡”聚合物地位。
化学和性质
ABS的多功能性来自于它的三个单体结构单元——丙烯腈、丁二烯和苯乙烯。每种组分为最终聚合物提供了一组不同的有用性能。亚克力眼主要提供耐化学性和热稳定性；丁二烯提供初始强度和冲击强度；苯乙烯成分为ABS提供硬度和可加工性。生产工艺有三种——乳液法、连续本体法或悬浮法，任何一种工艺方法制备的ABS原料中苯乙烯含量都在50%甚至更高。通常至少两个过程结合使用来优化最终产品。ABS树脂属于两相体系:苯丙聚合物(SAN)为连续相，丁二烯橡胶为弹性体分散相。
其实是在顺丁橡胶上聚合(接枝)了少量苯乙烯和丙烯酸，与橡胶不相容的硬SAN相容。因此，ABS可以被视为最先获得商业成功的聚合物合金之一。
(3)丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈(简称ASA)
ASA聚合物是一种无定形材料，可通过挤出和注射成型制成具有优异耐候性的产品。三元聚合物ASA的力学性能通常与ABS树脂相近，但不同的是ASA的性能受室外气候的影响要比ABS树脂小得多。
化学和性能
三元聚合物ASA可通过专利反应工艺或接枝工艺生产。该反应方法是在苯乙烯和丙烯腈(SAN)的聚合过程中接枝丙烯酸酯弹性体制备ASA，弹性体细粉均匀分散接枝在SAN的分子链上。
ASA出色的耐候性来源于丙烯酸酯弹性体。对于许多塑料来说，在太阳辐射的相互作用下，特别是在光谱的紫外端和大气中的氧气的相互作用下，会发生脆化和变黄。ASA部件的这种变化比其他塑料部件的变化需要更长的时间。
(2)选择成型设备:
根据成型设备的类型来成型，所以我们必须熟悉各种成型设备的性能、规格和特点。举个例子，对于注射机，从规格上要了解以下内容:注射量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位环尺寸、模具最大最小厚度、模板行程等。详见相关参数。需要估算模具的整体尺寸，判断模具是否能在选定的注塑机上安装使用。
通过这么长时间的学习，利用塑料模具设计、机械制图、公差与技术测量、机械原理与零件、模具材料与热处理、模具制造技术等预科知识，、分析解决塑料模具设计问题，进一步巩固、深化、拓宽所学知识；使我逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，基本掌握塑料模具设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力；通过对技术标准、规范、设计手册等相关设计资料的计算、绘制和应用，进行塑料模具设计综合基本功训练，为毕业打下良好基础。