于基ug的某车左侧车门围前支架塑件注塑模设计毕业设计说明大学论文_第1页
于基ug的某车左侧车门围前支架塑件注塑模设计毕业设计说明大学论文_第2页
于基ug的某车左侧车门围前支架塑件注塑模设计毕业设计说明大学论文_第3页
于基ug的某车左侧车门围前支架塑件注塑模设计毕业设计说明大学论文_第4页
于基ug的某车左侧车门围前支架塑件注塑模设计毕业设计说明大学论文_第5页
已阅读5页,还剩51页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

广西科技大学毕业设计(论文)说明书课题名称基于UG的某车左侧车门围前支架塑件注塑模设计系别职业技术教育学院专业机械工程及自动化班级机自Z113学号姓名指导教师2015年5月16日摘要随中国当前的经济形势的发展,制造业在中国也日趋的蓬勃发展;衡量一个国家的制造业水平高低的重要标志之一就是模具技术,而且工业产品生产的发展和质量的提高可以由模具工业能促进,在这之中可以获得极大的经济效益,因而引起了各国的高度注意与重视。热塑性的塑料成型主要方法之一是注射成型,形状复杂的精密塑件也可以一次的成型。本设计是某车左侧车门围前支架塑件注塑模的设计,对零件结构进行了工艺的分析,采用PP材料作为塑件的材料。采用一个分型面的方式,选择注射机是根据模具型腔的数目和最大注塑量、锁模力、注射压力、模具的安装尺寸等因素,选择成型零部件的尺寸;采用潜伏浇口;利用直的导猪导向,推杆和斜到杆顶料,斜导杆侧抽,完成侧抽和顶出完成脱模,模具的材料是通过分析来进行选择的,为了确保模具工作运行可靠必须这样设计出其结构。之后还要校核模具的结构与注射机的匹配。用UG绘制出模具的三维图以及用AutoCAD绘制一套模具零件图和装配图,这之中还用带moldflow,来进行相应的工艺分析[9]。关键词:某车左侧车门围前支架塑件UG工艺的分析PP注塑模具

AbstractWithChinaiscurrenteconomicsituation,Chinaismanufacturingindustrieshavethebecomeincreasinglyisvigorousdevelopment,andthetechnologyhavebecomeisthemolderofacountryislevelofthemanufacturingoneoftheimportantissymbols,teelingindustrycantopromotethedevelopmentwithindustrialproductionandtheimprovequalityandcanbegreatiseconomicbenefits,thesearousedtheclosedattentionallofcountriesandappreciations.Injectionmolding’soneofthekeywaysofthermoplasticityplasticismoldingwhichthemoldpreciseplasticpartwithcomplexshapes.,thedesign’saplasticmolddesignofshellofAMini-car’sdoorplastics,whichanalysispartstructuralwiththePPasmaterialofplasticspart.Thedesignadoptthreepartingsurface,cheeseinjectionmachines,thedimensionofmoldingpartsaccordingtofactorsofthenumberofmoldingdiecavityandmaximuminjection,injectionpressure,lookingforceandsoon,adoptpointsgate,usestraightguidepillarguiding,slantingejectortoejectmaterialsandsidecorepullingtosidecorepullingandejecting,andchoosethematerialsofmold,whichcanensurethereliabilityofmolding.Thispapercheckthematchingofthestructureofmoldingandinjectionmachine,drawthethreedimensionofmoldingwithUGasetofmoldingassemblydrawingandpartdrawingwithAutoCAD,andzheProcessanalysiswiththemoldflow.Keywords:AMini-car’sdooplasticUGProcessanalysisPPInjectionmold目录TOC前言 6第1章塑件材料性能 81.1PP材料成分分析 81.2PP材料的成型特点 81.3PP材料的工艺特点 81.4PP材料生产的工艺 91.5PP材料的和其它几种主要塑料的性能比较 91.5.1密度 101.5.2力学性能 101.5.3表面的硬度 101.5.4热性质 101.5.5耐应力开裂性 111.5.6化学的稳定性 111.5.7气密性(气体的阻隔性) 111.5.8老化性能 111.5.9电性能 121.5.10加工的性能良好 12第2章塑料件的结构工艺 132.1塑料件的尺寸精度分析 132.2塑料件的使用性能分析 142.3塑件的表面质量分析 142.4塑件的结构分析 14第3章成型设备的选择和成型工艺的制定 153.1成型参数的确定 153.2塑料件的体积和重量计算 153.2.1使用UG进行体积计算 153.2.2塑件的重量计算 163.3模具所需的塑料熔体的注射量 163.4注塑机成型参数计算 173.4.1初选注射机 173.4.2确定成型设备 17第4章分型面选择和浇注系统 194.1确定分型面的确定 194.1.1顶出的方向 194.1.2设计分型面 194.2确定型腔数目以及排列方式 204.3设计浇注系统 214.3.1设计浇注系统的原则 214.4设计主流道与分流道 224.5固定主流道的衬套 234.6设计分流道 244.6.1分流道长度 244.6.2分流道形状及尺寸 254.6.3分流道的表面粗糙度 264.6.4分流道的布局 264.7浇口设计 274.7.1选择浇口位置 274.7.2平衡浇注系统 294..8设计冷料穴与拉杆 29第5章设计成型的零部件 315.1模具类型的确定 315.2设计成型零件 315.2.1设计型腔 315.2.2设计型芯 34第6章设计推出机构 366.1确定推出方式 366.2设计推杆 366.3计算脱模力 376.4设计侧抽芯 386.4.1确定抽芯距 386.4.2设计斜顶结构 386.5机构复位 396.5.1设计复位机构 396.6设计导向机构 416.6.1设计导套 42第7章设计冷却系统 437.1设计冷却装置的系统原则 447.2设计冷却系统 44第8章:校核注射机的有关参数 468.1最大注射量校核 468.2校核锁模力 468.3校核注射压力 478.4浇口套的球面半径和浇口套的小端直径 488.4开模行程的校核 488.5校核模板的厚度 488.5.1校核侧壁的厚度 488.5.2校核底板厚度 49第9章安装试模模具 499.1模具的三维图 509.2模具总装图 509.3安装和调试模具 519.4试模 529.5检验 53总结 53致谢词 54参考文献 56前言模具是在工业产品生产时所用的重要工艺装备,在现在社会的生产之中,模具使用的需要率达到了工业产品的60%-90%之多,工业发展的基础就是模具的发展以及工业的发展,很多新的产品的研制以及开发在很大的程度上都要依赖于模具的生产,其中特别突出的行业有以下几个行业:摩托车、汽车、电子、航空、轻工等等。而作为制造业之中的基础行业——机械行业;根据在国际生产的技术协会的预测,整个21新世纪由机械制造的工业所得出的零件,在这之中:精加工的50%之多和粗加工的75%之多都必须需要依靠模具来进行完成,因此,现在国民经济中的重要基础工业已经逐渐转换为模具工业。模具的技术进步关键是模具工业的发展。在高附加值技术密集型的产品中模具是特殊的一种,作为衡量一个国家制造水平高低和技术水平的高低它已经成为了重要的标志之一,在世界上很多的国家,特别是在一些属于工业非常发达国家将会更加的重视模具的技术开发与研制,模具的工业制造需要极大的人力物力,以及大力的发展,重要的是还要积极开发新的设备和采用先进的技术来提高模具的生产,从而使模具制造的水平得以提高,在这之中已经取得了显著的经济并带来了很好的效益。不管是在经济繁华时期还是在经济萧条的时期,模具工业都有着不可或缺的作用。产品畅销的时候就是经济发展快的时候,这时候模具能否跟上节奏是关键;产品要是在不畅销的时期,这个时期也就是经济发展非常缓慢的时期,发新产品将成为企业千方百计的额外带动产业的发展,这同样会对模具带来强劲的创新需求。因此,模具工业被很多人称为不衰的工业。塑料的成型所用到的模具称之为塑料成型模具,成型的塑料制件模具主要用于它,它也是属于型腔模中的一种类型。塑料的成型工业作为一个新兴工业,是跟着石油的工业发展渐渐新起的。现在,塑料制件它几乎已经完全的进入了一个一切以工业部门和人民日常生活中的各个领域。塑料制造工业也是一个在飞速发展中的工业领域,开启了世界塑料制造工业丛20世纪的30年代前、后开始的研制到目前地塑料产品的系列化、生产工艺的自动化和连续化以及在不断开拓新功能塑料的新领域,它既经历了30年代之前的初期创造阶段、也经历了30年代左右的发展阶段、更加经历了50到60年代科技飞跃发展的阶段以及70年代到现在稳定的增长阶段。我国的塑料工业发展也经历了同样的这个阶段。而在现在,我国的石油化工工业一天所能够生产的聚丙烯、聚乙烯以及一些其他的合成树脂已经高达500多万t,在这之中,很大的一部分薰药用到塑料磨具成型磨具的制造与开发。随着现在工业制造塑料制件以及日用的塑料制件品种的需求量、供求量的日益增加,使得产品的更新以及换代周期也越来越短,所以说在对塑料的产量、品种和质量中都提出了非常高的要求。这也使得要求对塑料模具的设计、开发和制造的技术水平等也必须变得越来越高。在设计的过程之中,首先我对塑料制件的材料进行了分析,了解到一些有关它的成型工艺和性能、主要的用途等,然后又根据了塑件的形状和结构,结合了PP的性能,初步的选取了注射机。本套模具采用了CAD和UG等软件来对磨具进行了必要的计算与分析,参考了许多模具设计的有关资料,最后,选出了相应的顶出装置,使模具在可行性、精度以及在脱模等方面有了较为突出的优势。在设计当中,运用UG来进行辅助设计,这样不仅仅加快了模具的设计速度,也使得模具的设计更加的合理,并且预先的知道这样设计可行性。从多种模具的结构之中选择出一种最优的来设计。最后再采用CAD绘图并对模具图纸来进行更加清晰的修改与表达,这样就使德模具的结构给人一种一目了然的感觉。在通过一些相应的计算和对模具的结构的分析,就能够设计出我们所需要的模具的推出机构、相应的成型零部件以及侧向的分型机构、浇注的系统以及冷却的系统等等,并且从只中选择合适的模架。这套模具经过计算和综合考虑,在考虑到节约模具的成本、并且也缩短了生产周期、提高了模具的寿命、实现了中批量的生产,在很多方面都取得了比较大的成就。第1章塑件材料性能1.1PP材料成分分析PP材料是结晶型的高聚物,常用的塑料之中PP是最轻的,密度仅仅是0.91g/cm3(比水的还小)[5]。通用的塑料之中,PP的耐热性能最好,它的热变形温度是80-100℃,这时的它可以在煮在沸水之中。有着良好的耐应力开裂性是PP材料一大特性,弯曲疲劳的寿命也很高,一般称之为“百折胶”。PP材料综合的性能要优于PE等材料。PP材料制成的产品质量轻、韧性较好好、耐化学性能也好。当然,PP材料也有一定的缺点,PP的缺点如下:尺寸的精度较低、刚性不太好、耐候性能差,它还具有后收缩的现象,脱模之后,容易老化、变脆、容易变形等。1.2PP材料的成型特点是结晶材料,吸湿性能较低,容易发生融体的破裂,长期和热金属接触也容易分解[1]。

2.PP的流动性较好,但是在收缩的范围和收缩值较大,容易发生凹痕、缩孔、变形[1]。

3.PP的冷却速度快,使得浇注系统和冷却系统应该缓慢的散热,并切要注意控制成型的温度.塑料温度为低温高压的时候易取向,模具的温度低于50摄氏度的时候,塑件就会不光滑,容易出现熔接不良的状态、流痕等,90摄氏度以上容易发生翘曲的变形[1]。

4.塑料壁的厚度要均匀,应该要避免尖角、缺胶的现象,以防止力的集中[1]。1.3PP材料的工艺特点PP材料在熔融的温度下有着比较好的流懂性,成型的性能也好,PP材料在加工中呈现两个特点:一:PP材料的熔体粘度随着剪切速度的提高而有着明显下降(受到温度影响会比较小);二:分子的取向程度较高,因而呈现处较大收缩率。PP材料加工的温度一般控制在200-300℃左右,PP有着良好地热稳定性(其分解的温度是310℃),但是在高温状态下(270-300℃),要是长时间的停留炮筒之中也会有可能出现降解的情况。因为PP材料的粘度会随着剪切的速度提高而有着明显降低,因此在提高注射的压力与注射的速度将会提高它的流动性,也会改善收缩的变形与凹陷。模具的温度适合控制在30℃-50℃的范围内。PP材料熔体可以穿越很狭窄的模具缝隙之中而出现\o"披锋"披锋的现象。在熔化PP材料的过程之中,这个阶段还需要吸收大量的溶解热(比热容较大),产品在出模吃后会比较烫。PP材料在加工的时候不需要干燥,PP材料的结晶度和收缩率比PE要低。1.4PP材料生产的工艺PP材料由醋酸乙烯再醋酸存在的情况下聚合而成的,聚合度取250~600最为合适,在聚合完成吃后,树脂之中残存的薇量催化剂(一般是过氧化物)、单体或(和)溶剂会经果真空来干燥、蒸汽的汽提、洗涤或着是联合处理法来除去。在有醋酸存在的情况下,要以过氧化苯甲酰作为引发剂,醋酸乙烯的本体聚合还要在这个阶段进行;或着分散剂是聚乙烯醇,再溶剂中温度处于70~90℃下来进行溶液的聚合2~6h(聚合度应该要控制在250~600最为合适),这样就可以得到产品了。1.5PP材料的和其它几种主要塑料的性能比较材料性能、种类PPPEPVCPSABS密度最小小于水较大略高于水略高于水刚性较好差好好好收缩率差一般好好好韧性低温下差好差差好强度较高低较高高高耐热性好一般差较差较差化学稳定性好好好好好耐候性差差一般一般较差毒性无毒无毒可以无毒无毒无毒粘合剂粘合差差好一般一般热合性一般好一般一般一般成型加工性好好不容易好好1.5.1密度PP材料的密度是0.90~0.91g/cm3,它的密度是在所有合成树脂之中密度最小的,PVC密度的60%左右才相当于PP的密度[1]。这也就意味着要用同样质量的原料可生产出来的数量会更多,体积也会更大。1.5.2力学性能PP材料拉伸的强度与刚性都较好,但是其冲击强度比较差,特别是在低温的时候时耐冲击性能差。除此之外,若制品在成型的时候存在应力或者取向,冲击的强度也会出现显著的降低。虽然抗冲击的强度较差,但是在经过增强或者是填充等这些的改性之后,它的机械性能都可以和成本较高的工程塑料来竞争了[7]。1.5.3表面的硬度PP材料表面的硬度在五类通用的塑料之中是属与低等的,仅仅比PE才好些。当它的结晶度比较高的时候,这个时候,与之相应的增加的便是它的硬度,但是在这个时候它的硬度也仍比不上ABS、PVC、PS等。1.5.4热性质五大通用的塑料之中,PP材料的耐热性能是最好的。PP制品可以在100℃之下长时间的工作,在无外力的作用的时候,PP材料制品被加热到150℃的时候也就不会出现变形了。使用的成核剂用来改善PP的材料结晶的状态后,其耐热性能还可进一步地进行提高,制作微波炉中的加热食品器皿都是这样制成的。1.5.5耐应力开裂性残留有应力存在在成型制品之中,制品将较长的时间内持续性应力下进行工作,都会造成其应力开裂的现象。有机溶剂与表面的活性剂将会显著的促进应力的开裂。因此在应力开裂的试验中杜辉在有表面活性剂的情况下来进行。一般的助剂是烷基\o"芳基"芳基聚乙二醇。试验结果表明:PP材料在有表面活性剂的浸泡的时候耐应力开裂性能与在空气中一样,会有良好的抵抗力,而且PP的熔体流速越小(分子量就越大),耐应力的开裂性也越强。1.5.6化学的稳定性PP材料的化学性能——稳定性很好,大多数的酸、碱、盐、氧化剂等都对它都显现惰性。如:在100摄氏度的盐酸、浓磷酸、40%的硫酸和它们各自盐类溶液之中都是特别稳定的,只有在与少数强氧化剂之下如:发烟硫酸等这些才可以使它出现变化。PP材料是非极性的化合物,对极性的溶剂十分稳定,例如:大多数羧酸与酚、醛、醇、酮都不可以让它溶胀,但是在一部分的没有极性的有机溶剂之中就容易溶解或着是溶胀[1]。1.5.7气密性(气体的阻隔性)PP材料对二氧化碳、氧气、水蒸汽都会有一定透过性,相比起聚酯(PET)和尼龙(PA)都有着明显的差距,对高阻隔性的塑料,如:EVOH、PVDC等差得就更多了。但是与其它的非塑料的材料相比它的气密性还是比较好的。可以用添加阻隔性的材料或着是在表面涂上阻隔性的塑料,都可以大大的提高PP的气密性[3]。1.5.8老化性能PP材料分子之中存在着\o"叔碳原子"疏碳原子,在热和光的作用之下非常容易断裂降解。没有加入稳定剂的PP材料在150℃之下会被加热半个小时以上。在PP粉料制造粒之前加0.2%以上的抗氧剂也可以有效的防止PP在加工与过程中的降解、老化。抗氧剂可分成游离的基链的反应的\o"终止剂"终止剂(主的抗氧剂)、过氧化物地分解剂(辅助的抗氧剂)这两大类,主、辅助两类的抗氧剂合理的相互配合,会发挥出良好协同的效果。现在推荐所使用的B215抗氧剂是辅\o"抗氧剂168"抗氧剂168(亚磷酸酯)与主\o"抗氧剂1010"抗氧剂1010(酚类)按照1:2的比例配置而成的。以防止光老化需在PP中加\o"紫外线吸收剂"紫外线吸收剂,它可以把波长为290~400nm的紫外线吸收并激化转化成没有破坏性较长波长的光线。对埋在土壤中或着是在室内避光中使用的PP制品单独加入主辅抗氧剂就好,不用加入紫外线的吸收剂。1.5.9电性能PP材料属于\o"非极性聚合物"非极性的聚合物,有着良好的绝缘性,而且PP材料吸水性很低,电绝缘性将不受到湿度影响。PP材料的介电常数、\o"介质损耗因数"介质损耗的因数都极小,不会受到温度和频率等的影响。PP德介电强度也非常的高,而且会随温度的上升而加强。这都是在湿、热的环境下对电绝缘材料所有利的。另一个方面PP表面的电阻很高,一些场合中必须使用先进的行抗静电来处理。1.5.10加工的性能良好结晶型的聚合物也是PP材料的一大特点,它的颗粒不熔融说明它没有到达一定的温度,不会像PE或着PVC那样:加热过程之中会随着温度的提高而变得软化。一旦到达特点的温度,PP颗粒将会迅速融化,在着几度的范围内就可以全部的转化为熔融的状态。PP材料的熔体粘度也较低,所以成型加工的流动性良好,尤其是在熔体流动的速率较高的时候熔体的粘度将更小,PP适合于在大型的薄壁制品中注塑成型,如:洗衣机的内桶。PP离开口模之后,要是在空气中缓慢地冷却,较大晶粒就会相应的生成,制品的透明度也较低。要是在水中快速冷却(如:吹水冷法制薄膜),PP分子的运动会急速冷冻,将不生成晶体,这时的薄膜就会完全透明。PP成型的收缩率比较大,在达到2%以上时,要远大于ABS塑料(0.5%)。PP成型的收缩率可随着添加的其它材料的种类和多少也会有所变化,这是在制作具有配合尺寸注塑制品时需要认真加以考虑的。其广泛的运用在医疗事业上[3]。第2章塑料件的结构工艺2.1塑料件的尺寸精度分析如图2-1,图2-2表示的都是某车左侧围前支架塑件塑性塑料的三维立体图,该产品形状如长滑板鞋薄壁型零件,这个塑件的精度和表面粗糙度的要求都偏高,一般的情况之下我们都不允许有较明显的熔接痕迹、飞边等这些工艺痕迹,并且在配合的时候还需要满足一定配合的精度要求。制品的整体要有充分的脱模斜度,各处脱模力比较合理。从制品整体结构分析:制品表面积大、高度不大而壁薄、零件的曲面复杂、加强筋多,型腔与型芯加工困难。在整体工艺性分析中:因为制品薄而大,所以要求冷却必须均匀而充分,脱模的力需要合理,顶出机构还要顶出合理且均匀。按照塑件的尺寸MT精度要求,未注公差,按PP材料塑件公差等级(GB/T14486-1993)选取一般精度要求MT4。图2-1制件的三维图2.2塑料件的使用性能分析塑件外表面光亮、耐磨、平整、凹槽较多,卡勾处需要有相当好的力学性能。卡勾处的配合精度高,并且需要较高的弹性和强度,整体无变形,不容易产生永久性变形等。2.3塑件的表面质量分析该塑件需要外形美观,外表面光滑,没有可观斑点和熔接痕,塑件的底面作为工作表面,其表面粗糙度要求较高,粗糙度可取Ra0.4,其余的表面相对的取低值。根据以上的分析可以看出,在注射时,工艺参数在控制得好的情况下,零件成型的要求可以得到有效保证。2.4塑件的结构分析(1)塑件的形状相当复杂,其外表由平面和圆弧过度,侧面有破孔需侧抽,有垂直向下卡勾,两面都有中空的槽。(2)塑件整体结构较大,平均的壁厚是2.5mm,超过了PP塑料的最小成型的壁厚。可以注塑成型。(3)根据产品外型,并结合产品工作条件、以及工艺特点,型腔脱模的斜度为1°,型芯的脱模斜度为30′。第3章成型设备的选择和成型工艺的制定3.1成型参数的确定查《中国模具设计大典》《塑料成型工艺与模具设计》得PP塑料的有关注塑成型参数:密度:0.90~0.91克/cm³比容:1.10~1.11cm³/g收缩率:1.0~3.0%热变形温度:102℃~115℃料筒温度:前段160℃~180℃,中段180℃~200℃,后段200℃~220℃模具温度:80℃~90℃注射压力:700~1000MPa注射时间:注射时间20~60s,高压时间0~3s,冷却时间20~90s.成型周期:50~160S3.2塑料件的体积和重量计算3.2.1使用UG进行体积计算根据产品的图纸,将某车车门左侧围前支架塑件按照1/1的尺寸比例放在UG里面完成三维的建模构图,使用UG的分析指令来对某车车门左侧围前支架塑件来进行体积计算,如右图4-1所示。图3-1体积的计算由UG计算软件的测量可得:体积V=612623.2989mm33.2.2塑件的重量计算根据对PP材料的分析得ρ=0.91g/cm3,则塑件的质量mm=ρ.V[7]=0.91×612623.2989×10-3=557.487g3.3模具所需的塑料熔体的注射量根据产品的生产批量为大批量的生产,由于注塑件尺寸比较大,初步的选择采用一模二腔,按照《塑料模具设计指导》得出如下模具所需的塑料熔体需注射量的计算公式:M=NM1+M2[1]上面的式子之中,M——一副模具所需的塑料质量或体积(g或cm3)[1]N——初步选定的型腔数量[1]M1——单个的塑件质量或体积(g或cm3)[1]M2——浇注系统的质量或者体积(g或cm3)[1]M2——浇注系统的质量或者体积,它与注塑件质量和塑料的流动性能有着一定的关系,是个不定值,但根据注塑厂统计的资料,M2可以取15%-20%之间[2]。在此我选用的是:M2=0.6NM1,则有:M=NM1+M2[2]=2×557.487+0.6×557.487=1149.466cm33.4注塑机成型参数计算3.4.1初选注射机确定模具温度及冷却方式PP属于结晶型聚合物,流动性能都挺好的,壁厚也合适,所以在保证能够顺利的脱模前提之下应该要尽量的降低它的模温,用以缩短它的冷却时间,这样就可以提高生产率了。因此模具设计时应该要考虑采用适当的循环水来进行冷却,成型模具温度控制在80-90摄氏度。3.4.2确定成型设备由于塑件采用了注射成型加工,使用一模两腔,再根据上面计算的注射量M=1149.466cm3最后根据以上的注射量的分析及考虑到塑料的品种、塑件的结构、生产的批量及注射的工艺参数、注射模具的尺寸大小等因素,并参考塑料模具设计与制《模具实用技术设计综合手册》P388页表3-3-4,初选XS-ZY-1000A型柱塞式注射机。记录下XS-ZY-1000A型螺杆式注射机的有关主要参数,见下表3-4.表3-4序号主要技术参数项目参数数值1注射容量/cm20002注射压力/MPa1210x103锁模力/KN60004最大得模具厚度/mm7005最小的模具厚度/mm3006最大开合模行程/mm7007喷嘴前端球面半径/mm188喷嘴孔直径/mm7.59定位圈直径/mm150

第4章分型面选择和浇注系统4.1确定分型面的确定4.1.1顶出的方向从零件的三维图分析,塑件的上面为工作表面,内表面和外外表面的表面质量不是很重要,再根据模具结构的分析得到,产品型腔由一部分组成,但是凹凸不均匀,一部分的凹凸是在定模之上的,而另一部分的凹凸则是在动模之上。所以产品的下表面设置顶出机构,顶出的方向应沿着零件Z轴的正向。如下图:图4-1顶出方向4.1.2设计分型面分型面的设计是决定模具的结构和形式的一个非常重要的因素,和模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模以及在模具制造的工艺等都息息相关,不仅能直接的关系模具的复杂结构,也能关系塑件成型的质量,分型面确定了之后,模具之中塑件位置也就会基本的确定了。所以,选择分型面在注塑模设计中是非常关键的。丛分型面的数量看:双分型面、多分型面、单个分型面[1]。丛分型面的形状看:斜面、平面、曲面、阶梯面[1]。丛分型面开模得方式中看:垂直与开模方向、与开模方向在同一平面、与开模方向呈一一定的斜角[1]。因为分型面选择是很关键的,而且它也决定模具的具体结构。所以应该根据在分型面的选择原则与塑件成型的要求来进行分型面的选择。模具的分型面选择的时候应该考虑好以下的几个基本原则[1]:(1)分型面选择应该利于脱模[1](2)分型面选择应该利于塑件的外观质量和精度要求得意保证[1](3)分型面选择应该利于其成型的零件加工和制造[1](4)分型面选择是应该利于侧向的抽芯[1](5)分型面应该选择处在塑件的外形的最大轮廓之处[1](6)应该便于塑件的脱模,并尽量的使用塑件开模的时候留在动模的一边[1](7)对成型的面积产生影响[1]为了能够让加工的零件性能更好、更实用、更好地加工出来,要尽可能选择的分型面应该是是平直的,这种分型面是易于加工以及制造分型面。根据上面的这些分析,再根据分型面选择的时候每个原则相结合,以及塑件的一些自身情况,最后使用UG软件的注塑模的向导模块中的注塑模工具来创建分型面。4.2确定型腔数目以及排列方式模具生产批量生产为中批量的生产,一模多腔可以提高其生产的效率,从而降低了每件产品的费用。按照单一一个塑件体积V=612623.2989mm3的塑件体积较大,按照开始选择的初始注射机XS-ZY-1000A其额定注射量为2000cm,可以成型为一模具多腔的。但跟着相应模具型腔的数目灰增加,塑件的精度也灰跟着相应的降低,模具的结构变复杂,制造的成本相应提高,注塑的质量也相对较差。综合以上的分析,此某车左侧车门围前支架塑件的模具设计应该采用的事一模二腔的结构。其型腔的布局如下图所示:图4-3型腔的布局4.3设计浇注系统设计浇注系统的意思是指熔融的塑料丛注射机的喷嘴再射入到注射磨具型腔这一过程所要流经的所有通道。一般的浇注系统可分为普通的浇筑系统以及热流道的浇注系统。情况下通常情况下浇注的系统分流道一般开设在动模和定模的分型面上面,所以分型面选择和浇注系统的这些设计是息息相关的,因此在设计注射模的时候要同时加以慎重的考虑。4.3.1设计浇注系统的原则(1)设计浇注系统时,浇筑系统与塑件应该在分型面上,而且应该有一定的压降、流量以及温度的分布均衡布置等;(2)要尽量地缩短其流程,从而来降低压力的损失,来缩短了充模时间;(3)浇口的位置选择,以及浇口道的选择,应该避免因为产生湍流以及涡流的情况,还有就是注意塑料的流动和喷射,要有利于补缩与堆排的补充;(4)要避免高压的熔体堆型芯以及嵌件锁产生的冲击,用以此来防止变形以及位移。(5)在浇筑系统的凝料的脱出要做到方便和可靠,这样更易于使塑件分离或着使是切除后整修比较容易,而且外观也无损伤;(6)还要做到熔合缝的位置必须要合理安排,在必要的时候配置冷料井或这是溢料槽;还要尽量地减少浇注的系统用料量;浇注的系统应该达到生产所需要的精度、粗糙度,这其中的浇口必须要有IT8以上的精度。4.4设计主流道与分流道首先,主流道作为注射机的分流道塑料的熔体流动的通道和喷嘴,它的形状和尺寸都会对熔体流动以及充模的时间有这较大影响。朱柳刀一般设计是在浇口套中的,为了更加容易地拔出,主流道的设计应该设计成圆锥形的,锥角应该为2-4度,旗子小端部分的直径d要比注射机的喷嘴的直径要大0.5~1mm,在小端的前面是个球面,其中的深度是3~5mm,主设机的喷嘴以及其球面在此时应该和浇口套有接触并且还要贴合,所以要求在浇口套上的主流道前端的球面半径要比喷嘴的球面半径要大1~2mm。主流道时小端的尺寸应该为3.5~4mm。在主流道的小端入口之处应该与注射机的喷嘴反复地接触,它属于易损件,对其材料要求都较严格,因此在模具主流道的部分常常会设计成为可以拆卸的可以更换的一些主流道衬套的形式(一般称之为浇口套),浇口套的设计一般会采用碳素的工具钢(如T10A、T8A等)的材料制造,热处理的淬火硬度应该为53~57HRC。在这里,主流道设计的锥角为2°,其小端直径地直径为5mm这样,流道球面半径R=16mm,结构如图4-4所示图4-4主流道设计4.5固定主流道的衬套因为本次设计采用的是分开的浇口套,所以这要先用定位圈与之配合地固定在磨具面板上,又由于模具设计的结构,为了能够减少来自第一次开模是的开模行程,要把浇口套固定地装入在定模板内。相应的定位圈也是标准件,它的外径为DΦ150mm,内径为dΦ100mm。具体固定的形式如下图 :图4-5定位圈4.6设计分流道在多型腔模具中,塑料熔体必须通过设在模具分型面上的分流道注入各型腔。分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前,通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态,并在流动过程中压力损失尽可能小,能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。适用于主流道的基本规律同样也适用于分流道的横断面。还有一个附加的因素必须考虑,分流道横断面也是其长度的函数,因为可以假设分流道中压力损失的增大至少是与分流道长度成正比的。而多半情况压力损失将更大,因为其横断面由于沿流道壁塑料熔体的固化而减小,而且离主流道距离越远,压力损失则更大。另外主流道和分流道系统意味着损耗原料和白费了注射成型机的塑化量,所以分流道应尽可能设计得短,横断面应尽可能最小。分流道的长度是由模具的型腔数和各型腔的几何排列决定的[4]。4.6.1分流道长度分流道设计得应当要尽可能的短一些,而且要求弯折的要少,这样就方便于在注射和成型的过程之中能够最经济有效地使用注射机上的能耗和原料,这样也就使得热量损失和压力损失减少了了。将分流道设计成直的,分流道(即两段主流道末端到浇口之间的距离)总长55mm。4.6.2分流道形状及尺寸分流道是改变熔体的流向的,使得流态可以均匀地以恒定的流速分配到各个型腔之中。它的主要形式有一下五种:圆形、梯形、U形、半圆形、矩形。如下图4-6-1所示:图4-6-1分流道其中,梯形和圆形加工较为容易,但圆形热量损失与压力损失最小,所以在此设计中,选用梯形流道。[8]a=5°h=2/3b式中b—分流道的宽度,mmm—制品的质量,mml—分流道的长度,mma—梯形的腰和竖直线的夹角,°本次设计的产品某车左侧车门围前支架塑件体积为612623.2989mm3,它的材料是PP(密度大约是=0.91g/cm3),质量大约为557.487g,分流道的总长度是55mm,且有2个型腔,所以:取b=7.873mm,最终取b=8mm,h=5mma=5°R=2mm。分流道的形状及尺寸如下图所示:图4-6-2分流道尺寸4.6.3分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却,只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想,因而分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低,一般取Ra=1.25-2.5um,这样表面稍不光滑,有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定,从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差,以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。实际加工时,用铣床铣出流道后,少为省一下模,省掉加工的纹理就可以了[4]。(省模:制造模具的一道很重要的工序,一般配备了专业的省模女工,即用打磨机,沙纸,油石等打磨工具将模具型腔表面磨光,磨亮,降低型腔表面粗糙度[4]。)4.6.4分流道的布局模具结构为一模二腔。为保证型腔压力平均同时充满,分流道的布置方式如下图4-8所示图4-6-4分流道布置4.7浇口设计4.7.1选择浇口位置浇口也可以称之为进料的口,它的作用是:连接分流道和型腔熔体的唯一通道。浇口的设计和选择的位置是不是恰当的,将直接的关系到了塑件可不可以完好的进行高质量地注射成型。合理地选择浇口开设的位置是有效提高塑料件的一个非常重要的设计环节。此外,浇口位置不同的与否还会直接影响到模具的一些结构。浇口的位置在选不中的时候,就需要在根据其塑件结构和工艺的特征及成型的一些质量要求,并且分析了塑件的原材料工艺的特性和塑料熔体存在模内的普通流动的状态、成型的工艺条件,来进行综合考虑。一般情况下要考虑到以下的几项设计原则:(1)浇口的尺寸以及它的位置的选择应该要避免来自熔体的破裂从而产生的喷射与蠕动(蛇形式流动)。(2)浇口应该设置在在塑件的壁厚是最大处的位置,这样有利于使熔体的流动与补料。(3)应该尽量地去缩短流动的距离,使料流的变向最少。(4)应该有利于使气体从型腔中排出。(5)在确定浇口位置和数量的时候,一定要利于减少阻力或者是避免出现熔接现象等痕迹,这样就增加了它的熔接强度。(6)要考虑到分子的定向影响。(7)在浇口处避应该避免弯曲与受到的冲击载荷。(8)还要注意到对其质量与外观的影响。在根据所要制造的塑件一些基本特征,得综合的考虑上述的8个原则,交口到应该设计在磨具的中心线上,浇口截面的位置应该要现在适当,过小的话会导致热量与压力的损失太大,交口到设计在两个塑料件的中间位置,并且参考了Moldflow的分析软件来分析堆浇口匹配性的结果,在考虑到塑件形状与结构和浇口的灵活性,采用点式浇口来进行浇注,这样可以减少浇筑系统塑料的耗损量,与此同时再除去浇口地时候也比较容易,而且几乎不会留下痕迹。所设计的浇口位置和设计的具体如下图:图4-7点浇口位置图4-11点浇口设计4.7.2平衡浇注系统在中小型的塑件注射模具中己经广泛的使用一模多腔地形式,在设计是应该尽量地保证在所有型腔同时能得到均匀地充填与成型。一般在塑件的形状和模具的结构允许情况下,可以设计成从主流道到其它各个型腔分流道的设计成长度一样、形状和截面的尺寸野相同(型腔的布局设为平衡式)的形式,要不然就要通过调节浇口的尺寸以使各个浇口的流量和成型的工艺条件相一致,这就是上面所说的浇注系统平衡。显而易见,我们设计的模具是平衡式的模具,主流道与每一个型腔的分流道的长度相同都相同的,形状和截面的尺寸都相同等。4..8设计冷料穴与拉杆完成单一一次的注射循环间隔,在考虑注射机的主流道入口与喷嘴间这以段小的熔体是因为辐射的散热使得其比所要求塑料熔体的温度要低,丛喷嘴顶部到达注射机的料筒往里的10-25mm的深度里面会出现一个温度变得逐渐升高地区域,这个时候才能够达到正常塑料熔体的温度。在位于这个区域内塑料的流动性能和成型的性能不好,如果使这里的温度相对地较低,那么冷料就会进入型腔,这样就会产生出次品。为了克服这种现象所产生的影响,可以使用一个紧穴把主流道延长到可以以接收道冷料,这样就可以防止冷料注射进入道浇注系统流道与型腔,我们把这样用来可以容纳注射间隔时所产生冷料的井穴称之为冷料穴。一般冷料穴开设再主流道对面地动模板上面(也就是塑料流体流动的转向处),它的标称直径和主流道的大端直径要相同或者是略微大一点,它的深度一般是为直径地1到1.5倍,最后要保证冷料体积要比冷料穴道的体积要略小,通常地冷料穴会出现一下的六种形式,最常用的就是端部是带Z形的头拉料杆冷料穴、还有倒锥形的和环槽形的冷料穴等,具体地要根据所设计塑件塑料性能是否合理来进行选用。在此模具中冷料穴的选择图采用倒锥形形式,具体的位置与形状如图所示。实际上,在除了主流道的对面动模板上会有冷料穴外,在起主分流道的顺向延长端的顶部也会设有冷料穴。为了避免嵌缝冷料进入道型腔中,保证充模的速度与塑件成形的质量,在分流道的端部设计冷料穴与拉料杆,其结构与尺寸如下图所示。图4-8冷料穴与拉杆的设计第5章设计成型的零部件5.1模具类型的确定(1)模具用一模二腔来设计,模具的形状比较的复杂,要使降低的加工难度,应该要采用到整体的镶嵌式模具。(2)塑件采用塑料注射成形的方法来生产。为了保证塑料工作表面的质量,采用潜伏在浇口动模一侧来成形,所以模具应该是单一分型面的注射模(三板式的注射模)。(3)因为塑件的内凸结构,从这个角度来考虑,制件内凸的结构比较小,所需要的抽芯力较小,因此可以采用斜导杆的侧向分型。5.2设计成型零件模具合模之后,定模板与动模板之间的部分零部件会组成一个可以给模具型腔填充塑料的熔体,塑料制件的尺寸和形状是根据模具的型腔内尺寸和形状来进行决定的。模具中用到的决定塑件尺寸与几何形状的零件我们把它称为成型零件,它在模具之中是主要的组成部分,其中也包括了凹模、凸模、成型、成型环、杆镶块等。当成型零件在工作的时候,想要直接与塑料接触,塑料熔体具有较高的压力、塑料的流体冲刷,在脱模的时候塑料的制件之间还也会发生摩擦。所以,成型的零件应该要有独特而又正确的几何形态,还应该要有着较高尺寸精度和比较低得表面粗糙度,此外,成型零件还应该结构合理,以及具有较高强度、刚度和较高的耐模性能。在设计模具注射成型零件的时候,应该要根据其成型的塑件性能、集合的结构、能用的要求,而且还要结和分型面和浇口的位置的确定、脱模方式和排气的位置的考虑,确定最终的型腔总体结构;工具塑件的成型零件的型腔尺寸和计算尺寸;型腔组合方式的确定;还需要确定成型零件的机械加工、装配、热处理等要求;还要对关键地部位进行刚度和强度校核。从此可以看出,注射模设计的一个重要组成部分是注射模成型零件的设计。5.2.1设计型腔设计型腔时应该采用整体的嵌入式,以台阶与管道固定,嵌入型的腔固定在板上。型腔的固定板在总体上看就是一个长方体,它本身的面积应该至少要可以够得盖住上下的两个型腔,因为它有着两个型腔,型腔的板受到压力也就比较大,所以在设计型腔板的厚度时需要设计得厚点,所设计型腔板的宽度为145mm,厚度为35mm,长度为125mm。两型腔是按照均匀的排列方式分布在型腔板面上成型零件工作的尺寸是指在凹模和型芯之间直接构成的塑件尺寸。因为影响到塑件尺寸精度的因素有很多,因此应该分开计算所有的误差。<1>、模具的成型零件制造的误差:在模具的成型零件加工时,它的精度要是愈低,那么它成型的塑件的尺寸精度也就会愈来愈低。从实践中表明,成型的零件公差大约占据了塑件的公差1/3—1/4倍,并对照标准的公差表,δz=0.2mm.<2>、模具成型时零件受到的磨损:模具在其使用的过程中,由于塑料的溶体流动和冲刷、脱模的时候和塑件之间的摩擦、成型的过程中所产生的具有腐蚀性的气体锈蚀等原因造所成的成型尺寸变化;为了简化起见,只要考虑和脱模方向能够平行的成型零件的表面磨损。在对于中小型的塑件,最大的磨损可以取塑件公差的1/6,就是:δc=0.12mm.<3>、平均的收缩率S=(Smin+Smax)/2×100%=(0.8%+0.3%)/2×100%=0.55%(2)型芯与型腔工作尺寸的计算1.型腔和型芯的径向尺寸型腔(Lm)0+δz=[(1+S)Ls-(0.5~0.75)△]0+δz型芯(lm)0-δz=[(1+S)ls+(0.5~0.75)△]0-δzLm—模具型腔的最小基本尺寸Ls—塑件最大的基本尺寸ls—塑件最小的基本尺寸△—塑件的外部,内表面的径向基本尺寸公差式中的△:T=0.84,△前面的系数x是在塑件的尺寸较大、精度的级别较低的时候,δz、δc可以忽略,则:x=0.5。(1)型腔1的尺寸径向的尺寸:模具最大额磨损取的事塑件公差的1/6倍;模具的制造公差是:〥z=△/3;可以取:X=0.5.(Lm)+〥Z0=[(1+S)Ls1-X△]+〥Z0=[(1+0.5%)×1000-0.5×0.46]+0.1350=1004.77+0.1350其它型腔的径向尺寸,按照上面计算的方法计算来计算。深度的尺寸:(Hm)+〥Z0=[(1+S)Hs1-X△]+〥Z0=[(1+0.5%)×40-0.5×0.12]+0.040=40.14+0.040下面的图就是型腔的三维的图:图5-2-1型腔的三维设计图5.2.2设计型芯A的径向尺寸在模具中最大的磨损量应该取自塑件公差的1/6;模具制造的公差为:〥z=△/3;可以取:X=0.5(Ls1)0-〥Z=[(1+S)Ls1+X△]0-〥Z=[(1+0.5%)×887+0.5×0.46]=891.205(Ls1)0-〥Z=[(1+S)Ls2+X△]0-〥Z=[(1+0.5%)×211+0.5×0.36]=211.875(Ls1)0-〥Z=[(1+S)Ls3+X△]0-〥Z=[(1+0.5%)×100+0.5×0.36]=100.32图5-2-2型芯的三维设计图其他型腔的径向尺寸,也可以按照上面计算的方法来计算。第6章设计推出机构6.1确定推出方式每次注射模在注射剂上合模注射结束后,都要必须把模具给打开,之后再把成型后的塑料制件和浇注的系统凝料丛模具之中脱出来,完成了推出的脱模机构我们称之为推出机构或是脱模机构。推出的机构动作一般是由安装在注射剂之上的液压缸或者是顶杆来完成的。从分型面整体的设计可以看出,塑件能够在顶出的机构作用下,通过每一次的顶出动作,就能够使塑料制件全部脱出来。设计推出机构的要求如下:(1)在设计推出机构的设计之中应该要尽量的使塑件可以留在动模那一侧(2)不损坏塑料制件的外观和质量(3)在推出的过程中塑件应不发生变形和损伤(4)合模的时候应该使推出的机构能正确复位(5)推出的机构要动作可靠,其结构应该要尽量简单;在注射模的设计和注射的生产中,最简单的就是,用到的最为广泛的就是推杆推出机构与推管的推出机构和推板推出的机构。在这次的毕业设计之中,必须要采用推杆与斜导杆能够同时的推出塑件。6.2设计推杆塑件的内部有非常多的加强筋与固定筋,因此必须要在内部设置出推杆。如图5-16,直径10mm.每个塑件中设置32根,10mm的有32根,详细见下图。图6-2设计推杆6.3计算脱模力(1)所需要的脱模力计算的公式为:[8]上式中K—查《塑料成形加工与模具》表8-3得1.0035—矩形的制件平均壁厚为2.5mmE—塑料弹性模量1800S—塑料平均地成型收缩率2%L—制件与型芯包容的深度27mm—模具之中型芯的脱模斜度1°—型芯和制件的摩擦因数是0.21—塑料的泊松比0.4=282N(2)推杆直径的校核柔度的定义:0.7x120÷1.25=67.2因为=67.229所以此推杆属于大柔度的推杆计算公式为:[8]式中——脱模阻力212NE——顶杆材料的弹性模量;N——推杆的数量;32个K——安全系数;1.4~1.8;这里取1.5D——推杆的直径5mm=2.3所以推杆满足要求。6.4设计侧抽芯注射成型的时候侧壁上带有孔、凸台、凹穴等塑料的制件时,就必须将模具上的成型处零件制成可以侧向移动的零件,以便于脱模之前可以先抽掉侧向的成型零件,否则的话就不能完成脱模。带动侧向的成型零件做侧向的移动(抽拔和复位)的整个机构称之为侧向的分型和抽芯机构。这个注塑的成型中,斜导杆不仅起到了成型的作用,而且也起到推出制件的坐拥。因为制品的一些特殊要求,塑件的侧面有四个凹槽。针对了塑件外侧的孔使用斜导杆的抽芯机构来进行抽芯可以使得塑件能更好的脱模,同时还可以充当斜顶杆和推杆从而配合顶出塑料制件[5]。6.4.1确定抽芯距设计侧向的分型和抽芯机构的时候,不仅呀计算侧向的抽芯力,还应该要考虑到的是侧向抽芯距(也称它是抽拔距)的问题,侧向抽芯的距一般要比塑件中的侧凹、侧孔的深度或者是在侧向凸的台高度大2—3毫米,所用到的公式表示如下:s=s、+(2-3)上式中s——抽芯距:mm;S、——塑件侧孔、侧凹深度或者是在侧向凸台的高度:mm;所以s=s、+(2-3)=3+3=6mm在这次设计之中,斜导杆的脱模斜度取8°,再利用三角形的三边关系可得,侧抽距能够满足要求。6.4.2设计斜顶结构按照内凸的结构尺寸,如图。从尺寸中可以知道,斜顶成型的部位尺寸较小,为保证正常工作,材料的要求相当高。为了保证鞋垫强度,降低要求的材料,斜顶要把它设计为包裹型的,吧内凸的结构设计在斜顶之中,这样斜顶尺寸就增加了,也就灰有效降的低材料要求,同事有会有哦效的减少加工的难度。其结构设计如下面的图所示:6-4-2设计斜导杆推出端处装有相应的滚轮,用到的是滚动的摩擦来代替了滑动的摩擦,这就可以有效的减小推出过程之中所受到的摩擦力,在推出的过程中侧抽芯考斜导杆和动模的固定板中间斜孔的导向,在合模时时,型腔一压在斜导杆的成型端,可以使它复位。6.5机构复位6.5.1设计复位机构推杆在推出机构中,推出的塑件之后再合模的时候(或者闭模之前),一定要球推杆登元件的回复或这预先的回复到开始的位置。一般将采用到弹簧的推动板来复位,但是在推顶的装置发生了卡滞的现象时,仅仅依靠着弹簧的话是很难以保证的,应该必须要把复位杆与弹簧一起来用。在设计之中具有活动的型芯在脱模机构的时候,须要考虑到在合模的时候互相干扰等情况,必须要在塑料模闭合之前就要使用顶杆来进行提前的复位,这就可以进行防止活动型芯撞击顶杆了。这次设计之中,应该采用复位杆来复位,合模的时候,复位杆要先鱼推杆和定模的分型面相接触,动模在向定模的逐渐合拢这段过程中,所推出机构将被复位的杆顶住,因而和动模产生各自相对的移动直到分型面在合拢的时候,推出的机构就灰回复到开始的位置上了。这时,复位与合模将会同时完成。复位杆的几个设计要点:(1)位置要对称,分布要均匀,保证在复位的过程中移动顶板的平衡。通常设为四根,还要均匀分布,同顶杆的固定方式。(2)顶杆固定板之中的复位杆起到了导向的作用,因此复位杆间距、跨度应该要尽量的大,直径也应该要尽量的大些。(3)为了避免在合模的时候和定模板之间会发生干扰灰使合模不严,在安装的时候付伟刚应该低于动模的分型面0.25毫米。(4)和动模的配合尺寸精度应该取H7/e6,配合长度应该要尽量的大些,这就可以得以保证在复位进行移动之中的稳定性。(5)材料是T10A,其头部的淬火硬度为HRC43~48。这套模具的设置设有四根直径为30mm的对称布置复位杆,外部在设有直径为55mm的弹簧。设计的结构如下图所示:图6-5复位杆6.6设计导向机构导柱额导向机构主要是包括导套和导柱,它的设计原则有以下几点:(1)分型面四周应该均匀、合理的分布导柱,它中心的位置到达模具外缘必须要有足够的距离,这就可以保证它的模具强度,并且防止模板的变形。(2)如果模具的凹模和凸模在合模的时候有方位的要求,就应该使用相同直径导柱的不对称方式或者是不同直径的对称布置方式。(3)导套与导柱之间应该有很好的耐磨性。(4)最好是安装在定模板上这样可以方便脱模(在特殊情况下:如推板是由导柱的导向推出的塑件时,应该安装在动模上)。(5)各个导套、导柱、导向孔得轴线应该保证程平行的,用以确保合模的准确性。(6)导柱的导向:友导套和导柱和组成,岛主导向部分的长段要应该要比型芯的端面高:8—12mm,这样可以避免在出现导柱没有导正方向是,而且型芯先进入到型腔和型腔之间发生了碰撞而损坏的。(7)在导柱的前端要把它设计成半圆形或者是锥形,这可以更顺利的进入到导向孔。(8)导柱的设计应该要设计在动模的那一侧,这就可以保护到型芯不会受到其它的损伤;要设计在定模的那一侧,就可以使塑件能够顺利的脱模卸出。这次的设计中,模具的导向柱应该设计在动模的部分,可以更好地使塑件能够顺利的从脱模中卸出。结构设计的图如下:6-6导柱固定的部分和模板之间应该采用的是过渡配合:H7/m6,导向孔和导向段之间所采用的配合为:H7/f6,在固定段的表面粗糙度应该为Ra1.6μm,导向段的表面也可以用Ra1.6μm;导柱要有耐磨而且硬的表面,芯部坚韧而且不容易被折断,所以应该使用的材料是T8A渗碳(0.5~0.8mm)经过淬火处理(HRC60)。6.6.1设计导套在选用导套是选用的是直导套,在导套的内孔和导柱中间的配合应为过渡配合:H7/f6,模板孔与外表面之处是较紧的过度配合:H7/m6,粗糙度的内外表面都用:Ra0.8μm,选择材料时选用T8A渗碳来进行淬火处理,其表面的硬度为:HRC60。导套如下图所示:图6-6-1导套

第7章设计冷却系统在使用的注射的过程之中,制品的注射的周期和质量是由模具上面温度来进行直接影响的,不同塑料则它所出现出的性能会与众不同,成型所需要的工艺要求不同,所以在相应的模具对等的相应温度的要求也就变得不一样,PP材料在注射成形时所需要用到的模具温度为80—90摄氏度之间。任何的塑料制品中,模具温度变化较大是非常不利的。模具温度过高是将会使得制品在脱模之后发生相应的变形,并延长了冷却时间,使得生产率降低。模具温度过低的话会使得塑料的留动性降低,使塑料很难充满于型腔中,制品内应力增加了以及会有很明显的熔解接痕的缺陷。因为模具温度的不断的被注入的溶融塑料所加热,升高模具温度,仅仅靠模具自身的散热是不能使它一直保持着较低温度的,所以必须要加入冷却机构。7.1设计冷却装置的系统原则(1)根据实验表明,如果冷却的水孔数量愈多,那么制品冷却得也就愈均匀;(2)水孔和型腔之间的距离在表面的各处应尽可能有相同的,就是孔的排列和型腔的形状要互相吻合,水孔的边距与型腔之间的距离一般设为12~15mm;(3)在对热量过于聚积的温度上升较高的部位应该要加强冷却;(4)进水管的直径选择应该要使水流的速度不能超过冷却的水道水流的速度,要避免造成过大得压力降。冷却的水道直径通常大于等于9mm,一般为:9~12mm;(5)凸模、凹模或着是成型型芯必须要做到分别来冷却,还必须要保证它的冷却平衡;(6)在设计冷却水道时,不要穿过没有镶块或着是通过接缝的部位,水道之间的连接还要做到必须密封用防止漏水;(7)复式的冷却循环要求并联而不应该串联;(8)进口和出口的冷却水的温差应该比较少,不能太大,用以防止造成模具的表面冷却会不均匀。7.2设计冷却系统在确定冷却的水孔直径之时,不管模具有多大,它水孔的直径都不呢个大于14毫米,不然的话冷却水就急哦很难变成湍流得状态,这样也就降低了热交换的效率,通常水孔的直径可从塑件的壁厚平均值之中来确定的。壁厚平均为2mm的时候时,水孔的直径则取8-10mm,壁厚的平均值是2-4mm时,水孔的直径可以取10-12mm,壁厚的平均值是4-6mm的时候,水孔的直径可以取10-14mm。通常水道的水孔边到所在型腔表面的距离应该要不小于10毫米,一般在12到15mm之间是最为合适的距离,因为这不仅可以关系到型腔内是否可以均匀冷却,还关系到了模具的强度、钢度等问题。装载机在翻转前面板支座壁厚的平均是2-4mm之间,因此冷却的水道直径可以取10mm。第8章:校核注射机的有关参数在设计模具的时候,模具总体的尺寸结构和有关的尺寸确定了之后,应该要对所选用的注射机来进行相关参数的校核8.1最大注射量校核注射机所用到的加工塑件最大重量或者体积的标志是注射机得最大注设量。选择注射的时候时,一定要确保塑件需要的注射量(浇注系统和分边都包括在内)应该小于注射机所允许得最大猪舍量,通常占注射机的最大注射量80%之内。不然的话,就导致了塑件成型的不够完整或者是内部组织容易变得疏松,塑件的强度会降低。单注射机最大的注射量与最大注射容积被标定的时候,注射机最大的注射量mn应该不小于成型塑件所需要的塑料体积Vs,如下:nm1+m2≤80%mn[9]上式之中n——型腔的数目m1——单一一个塑件的质量或者体积m2——浇注系统需要的塑料质量或者体积m——注射机的最大射入量根据之前的计算可一直到:一套模具所需要的塑料熔休的注射量M=1149.466cm3,之前所选用到的注射机最大的注射量为2000cm3,即:2000×0.8=1600>1149.466cm3上面的计算说明了选择这个注射机是合理的选择。8.2校核锁模力充满模腔的时候是高压的塑料熔体时,会有使模具沿着分型面芬开的涨模力产生,这个胀力是塑件与流道的系统再分型面的上面投影的面积和型腔的压力乘积。涨模力一定要小于注设机额定的锁模力。这样就可以使注射的时候不会发生长模、溢料的现象。可以用下列的式子进行校核:T≥(NA1+A2)P型[9]=1.2×3502966.667=4203.56Npa式中N——初步进行选定型腔的数量A1——单一一个塑件在分形面上投影的面积(mm2)A2——流道的凝料在分形面上投影的面积(mm2)P型——塑料的熔体对型腔所产生的平均压力(NPa)所选用的注射机的额定锁模力为T=6000KN,4203.26NP满足要求。模具的厚度(闭合得高度)一定要满足下列式子:上式中:——注射机所允许地最小的模具厚度(mm);——设计模具的厚度(mm);——设计的注射机所允许地模具最大的厚度(mm);=300mm,=670mm,=700mm300<670<700所选择的注射机满足这项要求,可以选择。8.3校核注射压力高压塑料的熔体充满了模腔的时候,将会产生使模具沿着分型面的分开胀模力,此胀力就等于塑件和流道系统在分型面之上投影的面积和型腔的压力的乘积。胀模力一定要小于注射机的额定锁模力,常用到的塑料品种和塑件的复杂程度要是不同,或者是精度的不同,可以选用到型腔的压力也就不一样。型腔压力可以根据一些经验来取值,常取型腔压力为700~1000Mpa,常用的塑料品种和塑件的复杂程度不一样,或者是精度的不同,本塑件的材料为PP,可选择的型腔的压力是Pc=900Mpa,型腔的平均压力Pc=900MPa8.4浇口套的球面半径和浇口套的小端直径在实际生产过程中,模具的主流道衬套始端的球面半径R2取比注射机喷嘴球面半径R1大1~2mm,主流道小端直径D取比注射机喷嘴直径d大0.5~1mm,以防止主流道口部积存凝料而影响脱模,所以,注射机喷嘴尺寸是标准,模具的制造以它为准则[9]。通过了上面的工艺参数的各种校核,对本次设计的注射剂进行选择,证实了所选用到的注射机是满足要求的。8.4开模行程的校核注射机最大的开模行程一定要大于开模中取出的塑件所需要开模的距离。本次设计所选择的注塑机最大行程和模具厚度是有关的,所以注塑机地开模行程应该满足下列子式:S≥H1+H2+(5~10)mm上式中:S——注射机最大运动范围,mm[9];H1——是模具正常推掉的距离,mm[9];H2——浇注的塑件的高度,mm[9];在这次设计中塑件高度为:H1=88mm,H2=420mm,选择的注射机所允许的最大的开模行程是700mm,所以H1+H2+(5~10)=88+420+10=518mm,S=700mm≥518mm因此:所选用的注射机满足这项要求。可以选用。8.5校核模板的厚度8.5.1校核侧壁成型模型腔壁厚的确定要有很好的刚以及强度。否则会出现制件变形和损坏的结果,也会飞边、溢料的情况,降低模具的尺寸精度。刚度要满足下面的几点:(1)型腔发生不了溢料,就要把PP的最大间隙控制为为0.03mm。(2)设计的东西可以完全脱模,型腔可允许地弹性形变要比所涉及的东西的冷却、固化的收缩量要小。(3)要打到相应的尺寸需求,很多的设计都要有很高的精度,在模具的型腔要具备很好的刚度。本次设计之中,侧壁的厚度取50mm,远远的超过了经验所推荐的数据索取值。8.5.2校核底板厚度根据课本上的公式h≥[10]上式之中B——板的总宽度,mm;L——侧壁的边长,mm;——材料所需要的强度,Mpa经计算得:h≥==42.554mm根据计算得:底板厚度应该要大于43mm菜能够满足需求,本这套模具可取50mm,既可满足需求。第9章安装试模模具9.1模具的三维图图9-1模具的三维图9.2模具总装图9-2模具总装图9.3安装和调试模具安装模具是指把模具丛制造的地方运送到注射机的所在地的全过程。(1)安装时需重视下面几点:1、安装时满足所有的需求。2、模具之中斜顶的结构,应该要尽量的使它的运动方向程水平的方向。注射机之上的模具的固定应使用的是螺钉固定,其压板具体的形式,如下图所示。在每侧的6块压板,应对称的布置。如下图:图9-3模具固定1-—压板2——螺钉3——模具4——注射机的安装板(2)注射机的上面安装了模具后,就应该要进行的是相应的空循环调整。它的目的是:检验模具的各运动机构是不是灵活、可靠的,定位的装置是不是可以有效的作用。还需要注意下面的几个地方:1、合模之后的分型面不能有间隙存在,要有一定的合模力[10];2、活动的型芯、推出和导向部位额运动以及滑动的时候要平稳、不能出现干涉的现象,定位还要可靠且准确[10]。3、开模的时候,推出时要需保持平稳,保证塑件与浇注系统的凝料来推得出模具[10]。4、要有畅通的冷却水,不能漏水,阀门也应该控制正常[10]。9.4试模模具安装调试还需试模1、加原料在原料的各种选择之时,我们要现在相对应满足条件的要求,其性也应该要满足设计的条件。所选的原料一般情况下要进行预先干燥。2、设备的调整注射压力在按照所进行的工艺的条件要求要调整到700~1000、成形时间为100S、成形的温度等这些工艺的参数。3、试模把模具安装在注设机上面,要选用正确的原料,还要用所需要的数据对注射机进行相应的调整,不能智能制作。塑料注射进去的时候,温度不宜过高、压力也要合适、要在这样的情况下来设计。假如塑料液体没有射满,那就是注射的压力不够,要使其加大。试模之时,一般发生的异常可参考有关的资料。在试模之中,必须要做到进行详细的有关记录,还要将需要的结果认真的填写在试模的记录卡上,还必须要保留住试模时的样件。9.5检验要通过试模来检验模具的结构是否是合理的;所用到的样件是不是符合客户的要求等;还有就是模具能不能进行大批量的生产。要针对在试模中出现和发现的全部问题,并对模具采取相应的修改、调整、和试模,要使模具所生产出的来样件能够满足客户的需求。

总结时间过得飞快,转瞬之间,这次毕业设计已经到了接近尾声的时候了。这次的毕业

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论