MFZ8灭火器盖注塑模具设计
摘 要
塑料模具是当今工业生产中利用特定的形状，通过一定的方式来成型塑料制品的工艺装备或工具，它属于型腔模范畴。而注塑模具是其中发展较快的种类。因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。
本设计主要进行了灭火器头罩的注塑模设计。设计过程中介绍了注射成型的基本原理，对注塑产品提出了基本的设计原则。确定了分型面，浇注系统和排气系统等。计算了成型零部件的尺寸。由于制品圆周侧壁上有四个通孔，需采用侧抽芯机构来实现。利用直导柱导向，弯导柱抽芯，脱模板脱模，如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠。最后对模具结构和注射机的匹配进行了校核。并用AutoCAD和PRO/E绘制了一套模具装配图和零件图。通过本次毕业设计，使我对注塑模具有了更深一层的认识，了解了模具结构和工作原理。同时也熟练掌握了绘图软件的使用，注意到设计过程中的某些细节问题，也培养了做事的耐心。
关键词：塑料模具 注塑模 灭火器盖 侧抽芯
第一章 绪论
1.1 模具工业在国民经济中的重要地位
模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60～80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 从以下四个方面，可以看出模具工业在国民经济中的重要地位与作用。
第一，模具工业是高新技术产业的一个组成部分。属于高新技术领域的集成电路的设计与制造，不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模；计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造，也必须有精密塑料模具和精密冲压模具；数字化电子产品的发展，没有精密模具也不行。不仅电子产品如此，在航天航空领域也离不开精密模具。例如：形状误差小于0.1～0.3µ的空空导弹红外线接收器的非球面反射镜，就必须用高精度的塑料模具成形。因此可以说，许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。
第二，模具工业又是高新技术产业化的重要领域。用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，是推动模具工业技术进步的关键环节。CAD／CAE／CAM技术在模具工业中的应用，快速原型制造技术的应用，使模具的设计制造技术发生了重大变革。模具的开发和制造水平的提高，还有赖于采用数控精密高效加工设备。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的应用，也要与电子信息等高新技术嫁接，实现高新技术产业化。
第三，模具工业是装备工业的一个组成部分。在1998年以前，许多人把机械工业当作一般的加工工业。1998年11月召开的中央经济工作会议，首次明确提出了加大装备工业的开发力度，推进关键设备的国产化。将机械工业作为装备工业，把它同一般的加工工业区别开来，是对机械工业在国民经济中的地位与作用的重新定位。模具作为基础工艺装备，在装备工业中自然有其重要地位。
第四，模具工业地位之重要，还在于国民经济的五大支柱产业——机械、电子、汽车、
石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。机械、电子、汽车工业需要大量的模具，特别是轿车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具，目前在质与量上都远不能满足这些支柱产业发展的需要。这几年，我国每年要进口近10亿美元的模具。我国石化工业一年生产500多万吨聚乙烯、聚丙烯和其他合成树脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生产和生活的消费。生产建筑业用的地砖、墙砖和卫生洁具，需要大量的陶瓷模具;生产塑料管件和塑钢门窗，也需要大量的塑料模具成形。从五大支柱产业对模具的需求当中，也可以看到模具工业地位之重要。
1.2 我国模具工业的发展现状
20世纪80年代以来，国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，同时为模具的发展提供了巨大的动力。目前，中国有17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。
中国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48in（约122cm）大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/ CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料[1]等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。
第二章 塑件分析
2.1 塑件材料选择
MFZ8干粉灭火器在工作过程中，会有大量高压气体从喷嘴中喷出，这就要求喷嘴材料要有比较好的耐高冲击性能。并且灭火器的喷嘴还会经常经受高温和低温，因此对材料的热变形温度和脆化温度有一定要求。综合考虑使用性能、加工性能、经济条件和原料情况，选择材料PP1340。
PP1340（嵌段共聚聚丙烯）在国内有大批量的生产，具有良好的成型性、力学性能、表面光泽度和低成本等优点，其性能如表1-1所示。
表1-1 PP1340性能
项目 质量指标 试验方法
断裂伸长率，% 500 ASTMD638
拉伸强度，MPa 23 ASTMD638
洛氏硬度， 85 ASTMD785
密度，kg/m3 910 ASTMD1505
热变形温度，℃ 105 ASTMD648
熔体流动速率，g/10min 1.2 ASTMD1238
维卡软化点，℃ 150 ASTMD1525
悬臂梁冲击强度，J/m 50 ASTMD256
目录
摘要 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Ⅰ
ABSTRACT •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Ⅱ
目录 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Ⅲ
第一章 绪论 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 1
1.1 模具工业在国民经济中的重要地位 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 1
1.2 我国模具工业的发展现状••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 2
第二章 塑件分析 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 3
2.1 塑件材料分析•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 3
2.2 塑件形状•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 3
2.3 制品质量•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 4
2.4 尺寸精度•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 4
第三章 注塑成型工艺条件••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5
3.1 注塑成型工艺简介•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5
3.2 注塑成型工艺条件•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5
第四章 拟定模具结构形式••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 6
4.1 分型面位置的确定•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 6
4.2 型腔数量的确定••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 6
4.3 模架的选择••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 7
第五章 注塑机的选择及校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 8
5.1 选择注塑机••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 8
5.1.1 由公称注射量选定注射机••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 8
5.1.2 由锁模力选定注射机••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 8
5.2 注塑机的校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 9
5.2.1 最大注塑量的校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 9
5.2.2 锁模力的校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 9
5.2.3 模具外形尺寸校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 9
5.2.4 模具安装尺寸校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 9
5.2.5 开模行程校核••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 10
第六章 浇注系统的设计 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 11
6.1 主流道的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 11
6.2浇口的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 11
第七章 成型零件的工作尺寸计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 13
7.1成型零件工作尺寸的计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 13
7.1.1 凹模的工作尺寸计算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 13
7.1.2 型芯的工作尺寸计算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 15
7.2型腔壁厚、支撑板厚度的确定•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 16
第八章 导向与定位机构•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 17
8.1 导柱导向定位机构•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 17
8.2 限位板定位机构••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 18
第九章 脱模推出机构的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 19
9.1 在设计脱模推出机构是应遵循下列原则••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 19
9.2 脱模力的计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 19
9.3 设计塑件的推出机构••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 19
第十章 侧向分型与抽芯机构设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 20
10.1抽拔距••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 20
10.2 斜导柱倾角•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 20
10.3斜导柱的工作长度•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 20
10.4斜导柱抽芯机构的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 20
第十一章 排气系统及温度调节系统设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 25
11.1排气系统设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 25
11.2温度调节系统•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 25
11.3冷却系统的结构确定••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 25
第十二章 装配图及主要零件图••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 27
第十三章 成型零件典型加工工艺•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 30
结论 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 33
主要参考文献 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 34
致谢••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 35
附录1：装配图 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 36
附录2：侧滑块 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••37
附录3：定模块 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••38
附录4：隔板 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 39
附录5：浇口套 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••40
附录6：弯导柱 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41
附录7：型腔 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••42
附录8：型芯 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••43
附录9：型芯固定板 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••44
附录10：支撑板••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••45
外文翻译••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 46
主要参考文献
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