纽扣的注塑成型工艺与模具设计
纽扣的注塑成型工艺与模具设计[20200123184416]
【摘要】
本论文主要介绍了用相关软件进行纽扣注塑模具的设计，并简要的分析了纽扣注塑成型时易产生的缺陷及其解决办法。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】模具设计；缺陷分析
引言 1
一、 纽扣工艺分析 2
（一）材料分析 2
（二）该材料注塑成型时易产生缺陷分析 2
（三）工艺分析 2
二、 拟定的成型工艺 3
（一）制件的成型方法 3
（二）制件的成型参数 3
（三）确定型腔数目 3
（四）注塑成型工艺参数 3
三、 UG纽扣模具设计 5
（一） 绘制零件图 5
（二）塑件材料的确定 6
（三）工件大小的设置 6
（四）型腔布局设计 7
（五）补片 7
（六）确定型腔与型芯区域 8
（七）创建分型线 10
（八）创建分型面 11
（九）创建型腔与型芯 11
（十）调入合适的模架 12
（十一） 定位圈设置 13
（十二） 主浇道设置 13
（十三） 推出机构设置 14
（十四） 浇道设置 15
（十五） 浇口设置 16
（十六） 冷却水道及其组件的设置 17
（十七） 总装图 18
总结 19
参考资料 20
谢辞 21
引言
模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。它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。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中60％~90％的产品的零件，组件和部件的生产加工。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。所以研究塑料模具设计意义重大！
纽扣就是衣服上用于两边衣襟相连的系结物。最初的作用是用来连接衣服的门襟的，现已逐渐发展为除保持其原有功能以外更具有艺术性及装饰性，也就是个性化。好的纽扣它能够使你的服装更加完美，起到"画龙点睛"的作用，起到一定的美观作用。尤其是现在女性服装出现了很多花花绿绿的装饰纽扣。详细来说：连接衣服胸襟的为钮，即我们现常说的纽扣另如风衣带连接扣等为非连接衣襟则为扣，但我们习惯于将二者合二为一，统称为纽扣。
本课题就以纽扣为例，结合自己三年在校所学知识并利用最近比较受到广大模具设计员喜爱的软件UG进行纽扣注塑模具的设计，虽然参考了一些专业书籍，但仍然对模具设计一知半解，其中一些参数计算可能不符合标准模具设计原则。而且在做这课题之前并没有设计模具的经历和经验，所以在有限的时间内和水平下，本设计难免有不当和错误之处，恳请各位老师和读者批评指正！
一、纽扣工艺分析
（一）材料分析
该产品的成型材料是ABS，该材料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。
主要用途：ABS广泛用于水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具等。
（二）该材料注塑成型时易产生缺陷分析
1、ABS容易产生残余应力而导致塑件龟裂
解决方法：
在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。
2.、ABS流动性比较好易产生飞边
解决方法：
降低注射压力、降低树脂温度、降低模具温度、提高锁模力等。
3、ABS吸湿性较好易产生银线
解决方法：
注塑成型前对材料进行干燥处理。
4、白化
解决方法：
采用降低注射压力，加大脱模斜度，增加推杆的数量或面积，减小模具表面粗糙度值等方法改善
5、易产生熔接痕
解决方法：
增设排气槽，在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。
（三）工艺分析
该塑件尺寸较小，一般精度等级。
为了节约成本和方便加工与热处理，型腔和型芯均采用整体镶嵌式结构。
ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，要有足够的脱模斜度防止顶角；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，要注意浇口位置防止和减少熔接痕；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。模具温度应控制在60°～80°。
二、拟定的成型工艺
（一）制件的成型方法
热塑性塑料指定采用注射成型，本设计选用热塑性塑料ABS，可用注射成型。
（二）制件的成型参数
根据制品结构特点及选定的原料ABS，可拟定如下工艺参数）。
塑料名称： ABS密度（g/cm3）：1.02～1.05
计算收缩率（%）：0.5
模具温度（℃）： 50～60
注射压力（MPa）：60～100
成型时间（S）： 注射时间15～60；
加压时间0～3；
冷却时间 20～90；
总周期 50～160；
适应注射机类型：柱塞式
（三）确定型腔数目
1、型腔数目的确定主要参考以下几点来确定
根据经济性确定型腔数目和总成型加工费用最小的原则，并略准备时间试生产原材料费用,仅考虑模具加工费和塑件成型加工费；
根据注射机的额定锁模力确定型腔数目，当成型大型平板制件时常用这种方法；
根据注射机的最大注射量确定型腔数目，根据经验，每加一个型腔制品尺寸精度要降低4%,对于高精度制品，由于多型腔模具难以保证各型腔的成型条件一致，故推荐型腔数目不超过4个。
2、根据本产品的生产批量及经济性要求采用一模八腔
由于多型腔模具在满足塑料制件的形状和尺寸一致性好，成型工艺条件容易控制条件下具有提高生产效率和降低塑件的整体成本。由于该塑件尺寸小并可以大批量生产，在满足经济性要求下选择一模八腔。
【摘要】
本论文主要介绍了用相关软件进行纽扣注塑模具的设计，并简要的分析了纽扣注塑成型时易产生的缺陷及其解决办法。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】模具设计；缺陷分析
引言 1
一、 纽扣工艺分析 2
（一）材料分析 2
（二）该材料注塑成型时易产生缺陷分析 2
（三）工艺分析 2
二、 拟定的成型工艺 3
（一）制件的成型方法 3
（二）制件的成型参数 3
（三）确定型腔数目 3
（四）注塑成型工艺参数 3
三、 UG纽扣模具设计 5
（一） 绘制零件图 5
（二）塑件材料的确定 6
（三）工件大小的设置 6
（四）型腔布局设计 7
（五）补片 7
（六）确定型腔与型芯区域 8
（七）创建分型线 10
（八）创建分型面 11
（九）创建型腔与型芯 11
（十）调入合适的模架 12
（十一） 定位圈设置 13
（十二） 主浇道设置 13
（十三） 推出机构设置 14
（十四） 浇道设置 15
（十五） 浇口设置 16
（十六） 冷却水道及其组件的设置 17
（十七） 总装图 18
总结 19
参考资料 20
谢辞 21
引言
模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。它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。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中60％~90％的产品的零件，组件和部件的生产加工。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。所以研究塑料模具设计意义重大！
纽扣就是衣服上用于两边衣襟相连的系结物。最初的作用是用来连接衣服的门襟的，现已逐渐发展为除保持其原有功能以外更具有艺术性及装饰性，也就是个性化。好的纽扣它能够使你的服装更加完美，起到"画龙点睛"的作用，起到一定的美观作用。尤其是现在女性服装出现了很多花花绿绿的装饰纽扣。详细来说：连接衣服胸襟的为钮，即我们现常说的纽扣另如风衣带连接扣等为非连接衣襟则为扣，但我们习惯于将二者合二为一，统称为纽扣。
本课题就以纽扣为例，结合自己三年在校所学知识并利用最近比较受到广大模具设计员喜爱的软件UG进行纽扣注塑模具的设计，虽然参考了一些专业书籍，但仍然对模具设计一知半解，其中一些参数计算可能不符合标准模具设计原则。而且在做这课题之前并没有设计模具的经历和经验，所以在有限的时间内和水平下，本设计难免有不当和错误之处，恳请各位老师和读者批评指正！
一、纽扣工艺分析
（一）材料分析
该产品的成型材料是ABS，该材料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。
主要用途：ABS广泛用于水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具等。
（二）该材料注塑成型时易产生缺陷分析
1、ABS容易产生残余应力而导致塑件龟裂
解决方法：
在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。
2.、ABS流动性比较好易产生飞边
解决方法：
降低注射压力、降低树脂温度、降低模具温度、提高锁模力等。
3、ABS吸湿性较好易产生银线
解决方法：
注塑成型前对材料进行干燥处理。
4、白化
解决方法：
采用降低注射压力，加大脱模斜度，增加推杆的数量或面积，减小模具表面粗糙度值等方法改善
5、易产生熔接痕
解决方法：
增设排气槽，在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。
（三）工艺分析
该塑件尺寸较小，一般精度等级。
为了节约成本和方便加工与热处理，型腔和型芯均采用整体镶嵌式结构。
ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，要有足够的脱模斜度防止顶角；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，要注意浇口位置防止和减少熔接痕；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。模具温度应控制在60°～80°。
二、拟定的成型工艺
（一）制件的成型方法
热塑性塑料指定采用注射成型，本设计选用热塑性塑料ABS，可用注射成型。
（二）制件的成型参数
根据制品结构特点及选定的原料ABS，可拟定如下工艺参数）。
塑料名称： ABS密度（g/cm3）：1.02～1.05
计算收缩率（%）：0.5
模具温度（℃）： 50～60
注射压力（MPa）：60～100
成型时间（S）： 注射时间15～60；
加压时间0～3；
冷却时间 20～90；
总周期 50～160；
适应注射机类型：柱塞式
（三）确定型腔数目
1、型腔数目的确定主要参考以下几点来确定
根据经济性确定型腔数目和总成型加工费用最小的原则，并略准备时间试生产原材料费用,仅考虑模具加工费和塑件成型加工费；
根据注射机的额定锁模力确定型腔数目，当成型大型平板制件时常用这种方法；
根据注射机的最大注射量确定型腔数目，根据经验，每加一个型腔制品尺寸精度要降低4%,对于高精度制品，由于多型腔模具难以保证各型腔的成型条件一致，故推荐型腔数目不超过4个。
2、根据本产品的生产批量及经济性要求采用一模八腔
由于多型腔模具在满足塑料制件的形状和尺寸一致性好，成型工艺条件容易控制条件下具有提高生产效率和降低塑件的整体成本。由于该塑件尺寸小并可以大批量生产，在满足经济性要求下选择一模八腔。
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