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模具毕业论文 -塑料模具 论文  

2009-03-29 11:12:25|  分类: 校园 教育 |  标签: |举报 |字号 订阅

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第一篇 实践报告

一、前言

转眼间就到了每个毕业学生的最后一课----毕业实习。它是每一个毕业生必不可少的环节。作为职业院校的毕业生,到工厂进行毕业实习是非常必要的。毕业实习使学生直接参与生产加工,进一步理解产品的实际生产流程,分析和掌握产品在设计和生产过程中存在的问题以及如何改善和优化产品的性能,同时了解工厂的管理体制及其经营的基本规律,并通过撰写实习报告,使学生学会综合应用所学知识,提高应用专业知识的能力,在实践中接收教育,锻炼解决生产等实际问题的能力,我于2005年10月到浙江省余姚市云环模具科技中心实习,我不仅学到了许多书本上学不到的知识,将理论知识运用到实际中去,而且对公司的企业文化和管理机制有了一定的认识,了解和熟悉了企业的生产运作模式,更为重要的是,通过在相关模具部门的实习,进一步理解了注射模的结构、设计以及生产,这对我的毕业设计有很大的帮助,现做出以下报告。

二、公司简介

浙江省余姚市云环模具科技中心位于全国文明村小路下村高科技工业园区,总投资160万美元。工厂面积2000平方米,是云环集团的又一家从事金属模具、塑料制品设计与加工的公司。有着超过10年的模具制造经验,专业为各行业生产及设计塑料模具,例如汽车,通信、电子、外科医疗、音响等企业。具有生产1000mm X 1000mm模具的能力,产品远销美国、欧洲、日本等,并实现高品质产品的承诺,赢得客户的信赖。主营产品或服务:塑料注塑模具;射出成型;注塑加工;塑料模具设计;双色模具;气体辅助注射;产品二次加工;IMD注塑;喷涂、印刷;主营行业:吸尘器配件加工;美容美发产品;音箱;家用小电器加工;通讯产品加工等。

三、实习内容

在模塑公司主要了解模具制造的过程:1、产品设计;2、模具设计(用软件分模,选用模架及标准件并设计滑块);3、工艺安排;4、按工艺顺序进行加工;5、钳工装配(主要配分型面);6、试模。下面主要讲述上面每个过程的重点和要注意的问题。

<1>、产品设计

这个过程中我们应注意的问题有:不能随意改变产品的结构(用户特殊要求除外);不能随意改变产品大小(用户特殊要求除外);在交图前应检查各尺寸是否正确及是否注明产品材料。

<2>、模具设计

(一)首先必须要拟定模具结构形式:

A、分型面位置确定: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,更要注意分型面对外观影响;有利于保证塑件的精度要求;有利于模具加工,特别是型腔加工;有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设置;便于塑件的脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边(有的塑件需要定模推出的例外);尽量减小塑件在合模平面上的投影面积,以减小所需锁模力;便于嵌件的安装;长型芯应置于开模方向。

B、型腔数量的确定:型腔数量主要是根据塑件的质量、投影面积、几何形状(有无抽心)、塑件精度、批量大小以及经济效益来确定,这些条件互相制约的,在确定设计方案时,须进行协调,以保证满足其主要条件。

C、型腔排列方式、模具结构形式的确定:型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯机构的设计、镶件及型芯的设计以及温度调节系统的设计。以上这些问题又与分型面及浇口的位置有关,所以在具体设计过程中,要进行必要的调整,以达到比较完善的设计结构。1)中大型塑件或带有侧向分型与抽芯(几个方向分型或抽芯)、且抽芯机构在动模时的小型精密塑件采用单型腔单分型面模具;2)塑件外观质量、尺寸精度要求高而采用点浇口时,用单型腔多分型面模具;3)尺寸精度要求一般的中小型塑件用多型腔单分型面或多型腔多分型面模具。

(二)塑料模具钢的选用:

A、塑料模具钢的性能要求(1)要求材料有较高的硬度、好的耐磨性,其型面硬度应为30~60HRC,淬硬性>55HRC,有足够的硬化深度,材料中心部位有足够强韧性,以免脆断、塑性变形等。(2)要求材料具有一定的抗热性,能在150~250 C的温度下长期工作,且不氧化、不变形,尺寸稳定性良好。(3)要求材料具有一定的耐腐蚀性。(4)要求材料的焊接性能、锻造工艺性能良好。

B.、塑料模具钢的选用 冷压成型塑料模具多以低碳钢为主,型号可选用20、20Cr、12CrNi3A、40rC或DTI等。切削成型塑料模具,多以调质钢为主,先进行调质处理后再后再加工,型号可选用40、50、3Cr2Mo、4Cr3MoSiV、5CrNiMo、4Gr5MoSiV1或 4Cr5W2SiV1等。磨损强烈的热塑性和热固性塑料模具选用冷作模具钢制造,如Cr12、9Mn2V、Cr6 WV或7 Cr Mo NiMo等。高级塑料模具可选用超低碳马氏体时效钢,如18Ni(250)、18Ni(300)或18Ni(350)等。

(三)模架及标浇口设置所要考虑的因素:

A、浇口的设置应达到平衡充模

B、浇口应位于厚壁处

C、浇口应远离薄壁特征

D、浇口的设置应实现同向流动

E、必要时增加浇口以减少充模压力

F、增加浇口以防止过保压

G、所用模具的类型,是2板式还是3板式模具?

H、热流道还是冷流道,或者混合流道

I、所希望的浇口类型,如边缘浇口、潜伏式浇口等

J、由于制件的功能而对浇口位置的限制

没有固定的原则来决定浇口应该或不应该设在制件的什么位置。设计师不同,他所认可的浇口最佳位置可能不同。本节将讨论浇口位置设计的一些原则,与制件充模流动分析相关的人员应对这些原则予以重视。

(四)模架及准件的选用:

在设计模具时,应尽可能地选用标准模架和标准件(包括通用标准件及模具专用标准件两大类,通用标准件如紧固件等,模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件),因为标准件有很大一部分随时可在市场上买到,这对缩短制造周期,降低制造成本极其有利。模架尺寸确定之后,对模具有关零件要进行必要的强度或刚度计算,以校核所选模架是否适当,尤其是对大型模具,这一点尤为重要。

<3>、工艺安排前我们应先对塑料成型工艺的可行性分析:

(1)接受设计任务(塑件产品零件工作图,若是实物零件,应绘制成二维工程图),在产品零件工作图上应注明所用塑料的品种、批量大小、尺寸精度与技术条件,产品的功用及工作条件。

(2)对产品图纸或提供的样品进行详细地分析和消化,注意检查以下项目。

A、产品尺寸精度及其图纸尺寸的正确性;

B、脱模斜度是否合理;

C、塑件厚度及其均匀性;

D、塑料种类及其收缩率;

E、塑件表面颜色及表面质量要求。

(3)了解该塑件材料的机械性能和物理性能,以及与注射工艺有关的参数。

(4)审核塑件的成型工艺性,讨论壁厚、肋板、圆角、表面粗糙度、尺寸精度、表面修饰、脱模斜度和嵌件安放的可行性,如果产品结构设计的成型工艺性不佳,可与设计者商榷,在不影响产品性能的前提下,由设计者对产品结构进行修改,以满足注塑成型工艺的需要。

(5)计算塑件的体积和质量。

<4>、按工艺顺序进行机加。在模塑公司模具加工中心,加工模具主要有以下几种方法:车床加工、铣床加工、磨床加工、CNC加工、放电加工、线切割加工等。

几种模具加工方法的比较:

1)、车床加工

加工精度: 0.02mm

加工特性:适合孔、台阶、槽等一系列成型加工,可加工范围比较广。

2)、铣床加工

加工精度: 0.02mm

加工特性:适合孔、台阶、槽等一系列成型加工。

3)、磨床加工

加工精度: 0.001~ 0.005mm

加工特性:适合圆弧、斜面、槽等精密成型加工

4)、CNC加工

加工精度: 0.01mm

加工特性:适合公母模座、3D模仁及各类电极的粗精加工。

5)、放电加工

加工精度: 0.002~ 0.01mm

加工特性:适合于加工槽类、孔类及复杂成型类工件,可镜面加工。

6)、线切割加工

加工精度: 0.002~ 0.005mm

加工特性:加工精度高、光洁性好、操作方便,可加工上下异形工件。

<5>、在模具制造过程中装配主要由钳工来完成

装配技术分为“分离”和“集成”两种类型。集成装配:A、焊接 B、固定 C、粘接 D、嵌入技术 E、90度角卡扣;分离装配包括: A、小于90度角卡扣 B、螺扣装配 C、中心装配 D、压机装配。压件装配:压件装配可以使塑料组件在最低的成本下进行高强度装配。例如对卡扣装配来说,由于应力松弛,高压装配的拉力强度随着时间的流逝而减少(见图3)。设计计算必须把它考虑进去。另外,必须作使用温度周期变化的试验,以保证设计的可行性;螺纹装配:螺纹装配由分离型、组合型螺杆或整体螺杆嵌件的运用组成。材料的挠曲模量给螺件的合理装配提供了指导。 例如, 带螺纹的螺丝的弯曲模量可以达到2800Mpa。如果需要使用公制的螺丝,或者螺纹装配需要多次来完成,这就需要采用金属的细纹嵌件。

<6>、试模前我们应该了解该塑料件的机械性能和物理性能,以及与注射工艺有关的相关参数。公司里用的塑料最多就是聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。除此之外,我们还要确定成型设备。

(1)常用塑料的特性:

(一)聚丙烯(PP)

聚丙烯(PP)作为热塑塑料聚合物于1957年开始商品化生产,是有规立构聚合物中的第一个。其历史意义更体现在,它一直是增长最快的主要热塑性塑料,1991年它的世界总产量达到240亿磅。它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用,特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面。

化学和性质

PP是以金属有机有规立构催化剂(Ziegler-Natta型),使丙烯单体在控制的温度和压力条件下合成的。因所用催化剂和聚合工艺不同,所得聚合物的分子结构有三种不同类型的立体化学结构,数量也不一样。这三种结构是指等规聚合物、间规聚合物和无规聚合物。在等规聚丙烯(最常见的商品形式)中,甲基原子团都处在聚合物骨架的同一侧,这一结构很容易形成结晶态。等规形式的结晶性赋予它良好的抗溶剂和抗热性能。在前十年期间所用的催化剂技术使非等规异构体的生成达到最少程度,消除了对无价值的无规组分进行分离的必要性,简化了生产步骤。

(二)苯乙烯树脂ABS

三元聚合物ABS从本世纪40年代开始商业化,销量逐年增长,现已成为全球销量最大的工程热塑性塑料,仅美国的销量就于1989年超过了12亿磅。在大宗商品塑料与高性能工程热塑性塑料之间,ABS占据了独特的“过渡”聚合物的位置。

化学和性质

ABS的多能性来自于它的三个单体结构单元——丙烯睛、丁二烯和苯乙烯。每个组分都为最终聚合物提供了一套不同的有用的性能。丙烯睛主要提供了耐化学性和热稳定性;丁二烯提供了初度和冲击强度;苯乙烯组分则为ABS提供了硬度和可加工性。 有三种生产工艺——乳液法、连续本体法或悬浮法,任一种工艺方法所制得的ABS原料中的苯乙烯含量均为50%甚至更高。通常至少两种工艺结合使用,以使最终产物最佳化。ABS树脂属于两相体系:苯乙烯一丙烯睛共聚物(SAN)为连续相,丁二烯衍生橡胶为弹性体分散相。

实际上还有少量苯乙烯和丙烯睛在丁二烯橡胶上发生共聚合反应(接枝),本来不相容的硬SAN和橡胶相容起来。因此,人们可把ABS看作是第一个在商业上取得成功的聚合物合金之一。

(三)丙烯酸-苯乙烯-丙烯睛(简称ASA)

ASA聚合物是无定形材料,可以采用挤塑和注塑加工制成对气候影响有极好抵抗力的产品。三元共聚物ASA的机械性能通常类似于ABS树脂,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

三元共聚物ASA可以用拥有专利权的专利反应工艺,或接枝工艺来生产。在反应法中,ASA是通过在苯乙烯和丙烯睛(SAN)的聚合反应过程中接技一种丙烯酸酯弹性体而制得,弹性体细粉末均匀地分散入并接校在SAN分子链上。

ASA杰出的耐候性来自于丙烯酸酯弹性体。对许多塑料而言,在日光辐射特别是在光谱的紫外线一端辐射与大气中氧气共同作用下,会发生脆化和变黄。ASA部件发生这种变化所需的时间比其它塑料长得多。

(2)选择成型设备:

根据成型设备的种类来进行模具,因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说,在规格方面应当了解以下内容:注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具体见相关参数。 要初步估计模具外形尺寸,判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。

四、实习心得

通过实习我综合运用塑料模具设计、机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、模具制造工艺等先修课程的知识,分析和解决塑料模具设计问题,进一步巩固、加深和拓宽所学的知识;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,培养出了分析问题和解决问题的能力;通过计算、绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料,进行塑料模具设计全面的基本枝能训练,为毕业打下一个良好的基础。

第二篇 模具制造结构要求

一:模具外观

1、模具必须有模具编号,并整齐地打在基准角长方向对面一边,大模用10~12mm字码,小模用6~8mm字码,左上角打模号,右上角打数字以确认模板顺序

[图00001]2、方铁上喷模具编号、产品名称。

3、运水接头上IN(进)OUT(出)标志,吊环螺丝孔根据吊环大小上MXX标志。

4、模板光洁,无刀纹,外观防锈、去污、整洁、美观。

二:模具基本要求

1、冷却系统分布合理,尽量分布在热集中周围。(以设计基准为准)

2、分型面做KNOCK精密定位防模具生产太久而产生分离运动,定位件可采用标准件。

3、模具(前后模模胚)分型面有撬模坑,做45度斜度,大模30*30*10(深),小模20*20*10*(深)。

4、所有尖锐边角(含螺丝孔们顶针板孔位均须倒角),导套做排气槽,在码板模上锣出。

5、分型面做锁模块,以防运输过程模具脱离,大模必须做。

6、行位(滑块)与顶针,斜顶正投影干涉时,必须做顶针复位机构。而顶针、斜顶应尽避免和行位相互干涉。

7、行位、斜顶、耐磨块、压板都需热处理,较大行位除外。

三:定位环机嘴

1、位环外径一般情况下用¢99.8*20.特殊情况根据注塑机可用其它规格。

2、定位环要藏入码模内深约10MM左右,须与上码模板配合良好(间隙配合),无虚位,用螺丝固定。

3、位环要将机嘴压住,防止漏胶,机嘴必须定位。

4、机嘴配合射嘴圆弧采用大模SPR19-20左右,小模SPR13-15左右,根据设计图纸为准。

5、定位环、机嘴尽量采用标准件,以节省工期。

6、模具啤塑要用加长炉嘴时,定位环内径不小于¢80。

7、机嘴入水口尺寸小模保持¢4.0,大模¢5.0——¢5.5斜度单边1--2度 ,根据实际情况而定。

8、板模细水口模具之机嘴:用标准机嘴与水口板之间加工斜度配合,以防机嘴烧坏。

9、特殊情况下,机嘴要进行适当的低度数热处理。

四:入水浇道

1、大水口模具按产品的胶料来设计浇道与水口的大小,入水口处理产品边1.5MM左右.

2、细水口模横浇道深度X宽度,产品较小4MM*6MM,中型和大模5MM*8MM(不可过深,以免水口难以冷却,影响注塑)

3、水口竖浇道,保证两块板相接处有平面台阶,一层一个台阶,直径相差0.2MM左右,并省光滑.

4、口板拉针,高度与水口板平或高出平面小于1.0MM,水口板可做一个R3~R4的圆球胶位,拉针如做反斜度, 斜度应在7~8度之间,直径不宜过大,约¢3~¢4左右,角上利角R0.5.

5、嘴流道省光滑,特别是潜伏式浇口必须省光滑,以防啤塑有胶粉现象发生.

6、水口流道有冷料位,流道做全圆或梯形(5度以上出模)自动注塑和模具,机嘴处冷凝料用5 度倒角形式顶出,避免用”Z”形拉料方式..

7、模,动模圆形流道夹口线不超过0.1MM,以利于保压注塑.

8、进料浇口根据产品的重量、形状确定大小,深度。

五:模肉

1、后模表面光洁,去除刀纹,倒角整齐,模内镶嵌整齐无缝.

2、图纸末标出模斜度,胶位部分最少在0.5度出模斜度,需蚀纹模具要有足够的出模斜度3度以上,蚀纹每深0.1MM即加斜度1度.

3、品深骨尽量做镶件,并必须双边做出斜度,底部有台阶管位.

4、骨、柱等根部厚度(T)与壁厚(t)之比例t小于0.5T,否则容易产生缩水,严重影响外观.

5、柱、胶位低都必须做R0.25~R0.5,己标明的除外.

6、壁厚不能突然改变转弯,以防固气和缩水.

7、运水孔直径在Ф8以下,孔边离产品钢位不少于10MM,运水孔直径在Ф10以上,孔边离产品钢位不少于15MM。.运水孔水平相距40~50MM。

8、薄而高的钢位及不易散热的地方.可做铍铜镶件.

9、前后模插穿分型面至少有1度斜度,严禁用直身插穿.

10、镶件钻锣丝孔.便于装拆,搬运.

11、尽量避免做薄而高骨位.

12、后模表面一半用400#砂纸,去除刀纹,顶针位尽可能做到和胶位一样平

低于产品胶位面0.05~0.1MM。

六:行位

1、行位要顺畅,但不能有太大虚位。

2、前模大弹块行位要有保险钩启动,分型面锣油槽或做耐磨块.

3、行位要有弹簧或玻珠仔定位.

4、行位尽量用压板结构,严禁用T型刀原身锣出.

5、行位滑动面必须做油槽,油槽不能通里边或两边,至少留5.0MM用圆铣刀或45度排布V型油槽,间距10~15MM.

6、位底部在模胚上加做耐磨硬片,材料Cr12或P20,638均可.

7、行位压紧斜面必须做耐磨块。材料同上.

8、压紧面斜度保证要比斜导柱斜度大1~2度,保证退出时互不干涉.

9、分型面底部行位滑动面均倒角1*45度便于运动,但封胶部分一定要留15MM左右.

10、行位后面一定要有防脱离机构(限位块).

11、行位底与高之比必须大于1(特殊情况视设计图为准).

12、小行位必须热处理,(具体视行位大小而定),行位上均要求有运水。

七:斜顶

1、顶固端要长且靠进胶位,防止斜顶松或注胶时斜顶变形.。

2、斜顶孔在模胚上的槽要镶青铜或导套定位,以防止烧坏斜顶.。斜顶无胶位部分必须做V型油槽,油槽严禁用打磨机打出。

3、斜顶底部的螺丝牙一要够深,大于1.5~2倍螺丝。

4、顶部用T行镶块或圆型台阶镶件。避免用顶针。

5、斜顶尽量用比较好的材料,但都必须热处理(氮化)、(可以试模、改模后完成)。

八:弹簧

1、弹簧必须预压15~20MM或15~20%原长度。

2、弹簧受压时不可短于原长度60%。

3、弹簧长度超直径3倍便必须增加弹簧管柱。

4、顶针板后位弹簧由工程部订好,长度方面均为平面。避免把长弹簧磨短用。

九:冷却水

1、水孔接头严格按客户规定制作,运水接头首选向里面一边。(即啤工对面)。

2、运水打上IN(进),OUT(出)标志,试模前运水保持通畅。

3、密封胶圈高出模具平面(小胶圈)0.6左右,密封槽比胶圈宽0.4~0.5(单边),底部做光滑圆弧,中间留圈钢位(严禁用平底锣刀直接踩出)。

4、胶圈高出模具平面0.6~0.8MM,周边间隙1.0左右,中间留圈钢位。

5、水尽量合理,以缩短啤塑周期。

十:模顶(撑头)

1、如位置许可,尽量能多做撑头,第一次试模前一定完成。

2、撑头两端面要一起磨出,保证平行,并钻螺丝孔,周定于底板一定要保证中心。

3、撑头比方铁高(小模高0.1~0.2,大模高0.2~0.3)。

4、顶针板避空孔直径大2MM,周边倒角45度*2.0。

5、撑头要用M8或M10螺丝码在下模固定板上,撑头倒角。

十一:镶针、顶针、司筒针、螺丝孔

1、针、顶针必须有头部压以防拉出,不可以打塌头的方法,也不能钻盲孔做镶件,镶针需要有韧性的材料。顶针板上的顶针孔比顶针头深0.05~0.1MM左右,间隙大0.5。

2、要配合或同一类的镶件、顶针、司筒针都有要打字码,做标记。

3、有方向性的镶针、顶针、司筒针要做定位,有斜面表面司筒针做压板取代无头螺丝的做法,并定位。

4、大斜面上的顶针要磨一点平面(去掉尖角处)或蚀纹。

5、镶针、顶针、司筒、司筒针等禁止烧焊使用。

6、顶针、司筒端面部都要磨出,保证光滑度使成型后胶位平整。

7、容易产生顶白,顶坏处的顶针考虑用延时顶出。

8、螺丝头底部一定做平底并倒角,高度和深度间隙均做1.0MM。

9、细长顶针采取做有托位的顶针杆。

十二:其它事项

1、导柱要高出后模芯顶部最少20MM。

2、上、下模板合模后必须有1.0左右间隙。

3、扣机胶质需藏入模面2~3MM,周边有2~3MM间隙。

4、顶针板做垃圾钉,采用标准件。

5、液压机构(油缸)要有专制开关限位。

6、顶棍孔要求镗到Ф40~Ф5 0左右,视模具大小而定。

7、排气合理,所有相应难走胶部分及死角都应做排气槽,排气槽只可以磨出或铣出(去除刀纹)

8、型腔模要蚀字码以便区别,根据要求蚀产品名称、编号。

9、且不可擅自烧焊或镶件,以免影响结构和外观,模具前模绝对不允许烧焊,特殊情况需请示主管审核,经理批准方可进行。

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