e20x12ppr水管内丝弯头(附件)
毕业设计说明书(论文)中文
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本文介绍了带嵌件E20x1/2 PPR水管内丝弯头成型模具的设计过程、方法和思路。通过对塑件的结构分析和成型工艺分析，运用Pro/E三维设计软件对制件进行了型腔设计和结构设计。并在文中对模具的脱模机构、型芯和温度调节系统、分型面选择、型腔数确定、型腔的排列方式、浇口设计、侧向分型抽芯机构设计、推出及复位机构方式确定、型芯型腔尺寸计、模具加热和冷却系统计算、模具闭合高度确定以及注射机有关参数进行了详细的分析与设计。
本设计难点在于型腔和脱模机构的设计。凹模采用组合式，主要有型芯、型腔与动模板、定模板等组成。
关键词 内丝弯头,模具设计, Pro/E,型芯,动模板
目 录
1 引言 1
2 产品结构性能及工艺分析 1
2.1 制件结构设计与分析 1
2.2 制件材料 2
3 工艺方案及设计步骤 3
3.1 设计目标 3
3.2 成型工艺方案 3
3.3 注射成型机的选择 4
3.4 设计步骤 5
4 模具工艺方案 5
4.1 型腔数目的确定及分型面的选择 5
4.2 确定浇注系统 6
4.3 成型零件的设计 8
4.4 侧向抽芯机构 11
4.5 合模导向机构 12
4.6 脱模顶出机构 12
4.7 温度调节系统 13
4.8 排气系统 14
5 标准模架的选择和注射机的校核 15
5.1 选择标准模架 15
5. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
2 注射机的校核 15
6 模具材料的选择 16
6.1 模具材料的选择 16
7 模具的整体结构 18
结 论 21
致 谢 22
参考文献 23
1 引言
塑料制件在日常生活中占有一席地位，这次课题主要研究的是塑料制件中的带嵌件E20x1/2 PPR水管内丝弯头成型模具设计，选择该课题主要是针对所学的材料成型与控制工程专业而言的，要对该课题有深入的研究，就需要充分了解到塑料注射是材料成形领域中最重要的组成部分,在国民经济中占有十分重要的地位，因为在目前的生活中塑料制品占了很大的比例，人们对塑料制件的需求越来越高，相应的塑料制品的发展也带动了相应模具行业的进一步发展。随着工程技术和材料科学的不断发展,塑料工业以“朝阳工业”的姿态昂首步入新世纪。据统计,美国的塑料年使用量在体积上已超过钢、铝、铜的总和,并正以比钢材高2倍的速度发展。
本次的设计课题带嵌件E20x1/2 PPR水管内丝弯头成型模具设计来源于自来水管组件的生产实践。通过对生产技术及工艺装备进行设计、研究并编写了此说明书。说明书详细介绍了带嵌件E20x1/2 PPR水管内丝弯头注塑模具的结构设计及相关工艺。在该注塑模设计中，对成型零件的设计、合模导向机构的设计、脱模机构、型芯的设计、推出机构的设计等内容均作了比较详细的说明。
2 产品结构性能及工艺分析
2.1 制件结构设计与分析
本次毕业设计课题是“带嵌件E20x1/2 PPR水管内丝弯头成型模具设计”，产品的三维造型及二维图如图2.1所示。
图1 水管内丝弯头结构图（表面） 图2 嵌件三维图（表面）
图2.1三维造型
图2.2 塑件结构（二维造型）
如图该塑件为E20X1/2PPR水管内丝弯头，其外形结构以圆为主，图1外圆直径28mm，内圆直径为20mm，管内两头均有台阶，台阶直径为15mm，该塑件为对称图形。图2为水管内嵌件三维造型,该嵌件配有内螺纹，螺距为2mm，嵌件直径与水管弯头内壁配合，嵌件长15.2mm，但要注意孔的配合要求。该塑件的成型模具设计采用液压缸抽芯机构。
2.2 制件材料
PPR又叫无规共聚聚丙烯，产品韧性好，强度高，加工性能优异，较高温度下抗蠕变性能好，并具有无规共聚聚丙烯特有的高透明性优点，熔点为167℃，相对密度0.92g/cm3，它具有良好的耐热性和耐腐蚀，化学稳定性好，密度小，是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可以分别通过改性予以克服。
使用寿命长，PPR管的长期使用温度达95℃，短期使用温度可达120℃。在使用温度为70℃，工作压力为1.2MPa条件下，长期连续使用，寿命可达50年以上。使用于吹塑、注塑、薄膜和片材挤压加工领域，作食品包装材料、医药包装材料和日常消费品。下面是PPR材料的物性参数，见表2-1。
表2-1 PPR/4220/燕山石化物性参数
牌号
4220
厂家(产地)
燕山石化
规格级别
注塑
用途
通用级
密度
0.9 g/cm3
熔体流动速率
0.5 g/10min
拉伸强度
40N/mmoC
表2-2 PPR/4220/燕山石化 技术数据
性能项目
试验条件[状态]
测试方法
测试数据
数据单位
密度
0.900-0.910
g/cm3
熔体流动速率
190℃ 0.5g
0.5-0.7
g/10min
拉伸屈服强度
≥20
MPa
收缩率
1.0-2.5%
清洁度
色粒
≤5
个/kg树脂
3 工艺方案及设计步骤
3.1 设计目标
该塑料制件在日常生活中应用广泛，是长期占据市场的商品，为大批制造生产，产品质量为26.5g，计划年产量为70万件。
3.4 设计步骤
注塑模具的结构设计一般按如下步骤进行，在本章只作简要概述，初步拟订设计方案，具体详细设计依据及计算放在后面进行论述。
lm——— 塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm） ；
Hm——— 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm） ；
hm——— 塑件内型深度基本尺寸的最小尺寸（mm） ；
——冷却介质进口温度，℃
其中可表示为
式中 ——塑料的比热容，kJ/（kg℃）
1 引言 1
2 产品结构性能及工艺分析 1
2.1 制件结构设计与分析 1
2.2 制件材料 2
3 工艺方案及设计步骤 3
3.1 设计目标 3
3.2 成型工艺方案 3
3.3 注射成型机的选择 4
3.4 设计步骤 5
4 模具工艺方案 5
4.1 型腔数目的确定及分型面的选择 5
4.2 确定浇注系统 6
4.3 成型零件的设计 8
4.4 侧向抽芯机构 11
4.5 合模导向机构 12
4.6 脱模顶出机构 12
4.7 温度调节系统 13
4.8 排气系统 14
5 标准模架的选择和注射机的校核 15
5.1 选择标准模架 15
5. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
2 注射机的校核 15
6 模具材料的选择 16
6.1 模具材料的选择 16
7 模具的整体结构 18
结 论 21
致 谢 22
参考文献 23
1 引言
塑料制件在日常生活中占有一席地位，这次课题主要研究的是塑料制件中的带嵌件E20x1/2 PPR水管内丝弯头成型模具设计，选择该课题主要是针对所学的材料成型与控制工程专业而言的，要对该课题有深入的研究，就需要充分了解到塑料注射是材料成形领域中最重要的组成部分,在国民经济中占有十分重要的地位，因为在目前的生活中塑料制品占了很大的比例，人们对塑料制件的需求越来越高，相应的塑料制品的发展也带动了相应模具行业的进一步发展。随着工程技术和材料科学的不断发展,塑料工业以“朝阳工业”的姿态昂首步入新世纪。据统计,美国的塑料年使用量在体积上已超过钢、铝、铜的总和,并正以比钢材高2倍的速度发展。
本次的设计课题带嵌件E20x1/2 PPR水管内丝弯头成型模具设计来源于自来水管组件的生产实践。通过对生产技术及工艺装备进行设计、研究并编写了此说明书。说明书详细介绍了带嵌件E20x1/2 PPR水管内丝弯头注塑模具的结构设计及相关工艺。在该注塑模设计中，对成型零件的设计、合模导向机构的设计、脱模机构、型芯的设计、推出机构的设计等内容均作了比较详细的说明。
2 产品结构性能及工艺分析
2.1 制件结构设计与分析
本次毕业设计课题是“带嵌件E20x1/2 PPR水管内丝弯头成型模具设计”，产品的三维造型及二维图如图2.1所示。
图1 水管内丝弯头结构图（表面） 图2 嵌件三维图（表面）
图2.1三维造型
图2.2 塑件结构（二维造型）
如图该塑件为E20X1/2PPR水管内丝弯头，其外形结构以圆为主，图1外圆直径28mm，内圆直径为20mm，管内两头均有台阶，台阶直径为15mm，该塑件为对称图形。图2为水管内嵌件三维造型,该嵌件配有内螺纹，螺距为2mm，嵌件直径与水管弯头内壁配合，嵌件长15.2mm，但要注意孔的配合要求。该塑件的成型模具设计采用液压缸抽芯机构。
2.2 制件材料
PPR又叫无规共聚聚丙烯，产品韧性好，强度高，加工性能优异，较高温度下抗蠕变性能好，并具有无规共聚聚丙烯特有的高透明性优点，熔点为167℃，相对密度0.92g/cm3，它具有良好的耐热性和耐腐蚀，化学稳定性好，密度小，是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可以分别通过改性予以克服。
使用寿命长，PPR管的长期使用温度达95℃，短期使用温度可达120℃。在使用温度为70℃，工作压力为1.2MPa条件下，长期连续使用，寿命可达50年以上。使用于吹塑、注塑、薄膜和片材挤压加工领域，作食品包装材料、医药包装材料和日常消费品。下面是PPR材料的物性参数，见表2-1。
表2-1 PPR/4220/燕山石化物性参数
牌号
4220
厂家(产地)
燕山石化
规格级别
注塑
用途
通用级
密度
0.9 g/cm3
熔体流动速率
0.5 g/10min
拉伸强度
40N/mmoC
表2-2 PPR/4220/燕山石化 技术数据
性能项目
试验条件[状态]
测试方法
测试数据
数据单位
密度
0.900-0.910
g/cm3
熔体流动速率
190℃ 0.5g
0.5-0.7
g/10min
拉伸屈服强度
≥20
MPa
收缩率
1.0-2.5%
清洁度
色粒
≤5
个/kg树脂
3 工艺方案及设计步骤
3.1 设计目标
该塑料制件在日常生活中应用广泛，是长期占据市场的商品，为大批制造生产，产品质量为26.5g，计划年产量为70万件。
3.4 设计步骤
注塑模具的结构设计一般按如下步骤进行，在本章只作简要概述，初步拟订设计方案，具体详细设计依据及计算放在后面进行论述。
lm——— 塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm） ；
Hm——— 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm） ；
hm——— 塑件内型深度基本尺寸的最小尺寸（mm） ；
——冷却介质进口温度，℃
其中可表示为
式中 ——塑料的比热容，kJ/（kg℃）
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