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三通管注塑模具设计【24张CAD图纸和说明书】

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编号:10111046    类型:共享资源    大小:10.23MB    格式:RAR    上传时间:2018-05-19 上传人:俊****计 IP属地:江苏
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三通 注塑 模具设计 24 cad 图纸 以及 说明书 仿单
资源描述:

目    录

1 绪论 1

2 塑件的工艺分析 2

2.1 塑件材料成型工艺分析 2

2.2 塑件结构工艺性分析 3

2.3 型腔布局及分型面的选择 4

3 成型设备的选择 6

3.1 估算制件的体积和质量 6

3.2 选择注射机 6

3.3注射机有关参数的校核 6

3.4 模架的选择 7

4 注射模的结构设计 9

4.1 浇注系统的设计 9

4.1.1 主流道的设计 9

4.1.2 主流道衬套的固定 10

4.1.3分流道的设计 10

4.1.4浇口的设计 11

4.1.5排气方案的确定 11

4.2 成型零部件设计 12

4.2.1成型零部件结构设计 12

4.2.2成型零件工作尺寸计算 13

4.3 导向机构与定位机构的设计 16

4.3.1 导柱的结构 16

4.3.2 导套的结构 17

4.3.3 锁紧块的结构 17

4.4 脱模机构的设计 18

4.5 侧向抽芯机构的设计 19

5 温度调节系统的设计 21

6 模具的装配 22

6.1  模具的装配顺序 22

6.2  开模过程分析 22

7 凹模的机械加工仿真 23

8 结论 28

参考文献 29

致  谢 30

附    录 31



1 绪论

本次设计的题目是三通管的注塑模具设计,课题以社会实际产品为原型,设计一副能够生产所给塑件、结构合理、能保证制品的精度、表面质量的塑料模具。

随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业等各行业 广泛应用,对塑料模具的需求日益增加,塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品,其技术水平的高低已经成为一个国家制造业水平的重要标志之一。

本设计严格按照模具设计的步骤,及模具设计中的要求来设计的:对塑件工艺性的分析、型腔数量的确定、分型面的确定、注塑机的选择及校核、浇注系统的设计、成型零件的设计等,其次,还要对模具导向机构、脱模机构、抽芯机构进行结构设计,温度调节系统对模具也有重要作用,模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等,并且对生产效率起到决定性的作用。设计中要进行一整套的程序,自己要在各方面的都应了解。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后,塑料模具设计对制品质量与产量,就决定性的影响。首先,模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等,均对制品(或型材)尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等,起着十分重要的影响。其次,在塑件加工过程中,塑料模结构的合理性,对操作的难易程度,具有重要的影响。再次,塑料模对塑件成本也有相当大的影响,除简易模外,一般来说制模费用是十分昂贵的,大型塑料模更是如此。加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求,起着无可替代的作用。高效全自动化设备,也只有装上能自动化生产的模具,才能发挥其应有的效能。此外,塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。

同时在设计中也要求对机械的相关知识有相当的了解:机械制图、公差与配合、机械制造、材料成型、数控技术等。对模具的仿真过程也是对我们能力的一种培养,设计完成之后,对模具装配的可靠性检查也是模具设计过程中必不可少的。


内容简介:
毕 业 设 计 说 明 书三通管注塑模具设计专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 完成日期 三通管注塑模具设计2目 录1 绪论 .12 塑件的工艺分析 .22.1 塑件材料成型工艺分析 .22.2 塑件结构工艺性分析 .32.3 型腔布局及分型面的选择 .43 成型设备的选择 .63.1 估算制件的体积和质量 .63.2 选择注射机 .63.3 注射机有关参数的校核 .63.4 模架的选择 .74 注射模的结构设计 .94.1 浇注系统的设计 .94.1.1 主流道的设计 .94.1.2 主流道衬套的固定 .104.1.3 分流道的设计 .104.1.4 浇口的设计 .114.1.5 排气方案的确定 .114.2 成型零部件设计 .124.2.1 成型零部件结构设计 .124.2.2 成型零件工作尺寸计算 .134.3 导向机构与定位机构的设计 .164.3.1 导柱的结构 .164.3.2 导套的结构 .174.3.3 锁紧块的结构 .174.4 脱模机构的设计 .184.5 侧向抽芯机构的设计 .195 温度调节系统的设计 .216 模具的装配 .226.1 模具的装配顺序 .226.2 开模过程分析 .227 凹模的机械加工仿真 .238 结论 .28参考文献 .29致 谢 .30附 录 .3111 绪论本次设计的题目是三通管的注塑模具设计,课题以社会实际产品为原型,设计一副能够生产所给塑件、结构合理、能保证制品的精度、表面质量的塑料模具。随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业等各行业 广泛应用,对塑料模具的需求日益增加,塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品,其技术水平的高低已经成为一个国家制造业水平的重要标志之一。本设计严格按照模具设计的步骤,及模具设计中的要求来设计的:对塑件工艺性的分析、型腔数量的确定、分型面的确定、注塑机的选择及校核、浇注系统的设计、成型零件的设计等,其次,还要对模具导向机构、脱模机构、抽芯机构进行结构设计,温度调节系统对模具也有重要作用,模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等,并且对生产效率起到决定性的作用。设计中要进行一整套的程序,自己要在各方面的都应了解。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后,塑料模具设计对制品质量与产量,就决定性的影响。首先,模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等,均对制品(或型材)尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等,起着十分重要的影响。其次,在塑件加工过程中,塑料模结构的合理性,对操作的难易程度,具有重要的影响。再次,塑料模对塑件成本也有相当大的影响,除简易模外,一般来说制模费用是十分昂贵的,大型塑料模更是如此。加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求,起着无可替代的作用。高效全自动化设备,也只有装上能自动化生产的模具,才能发挥其应有的效能。此外,塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。同时在设计中也要求对机械的相关知识有相当的了解:机械制图、公差与配合、机械制造、材料成型、数控技术等。对模具的仿真过程也是对我们能力的一种培养,设计完成之后,对模具装配的可靠性检查也是模具设计过程中必不可少的。12 塑件的工艺分析制品的分析是对所要成型的产品有个初步的了解,在接受设计任务书以后就要对塑料的品种、批量的大小、尺寸精度与技术条件,产品的功用及工作条件有个整体概念,以便在设计模具时优选各种方式来成型塑件。2.1 塑件材料成型工艺分析塑料是由合成树脂、添加剂组成,在一定条件下可塑成型,并在常温下保持形状不变的材料。聚氯乙烯(PVC)是一种非结晶材料。PVC 材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、加工助剂、色料、抗冲击剂及其他添加剂。PVC 材料具有阻燃性、高强度、耐气候变化性以及优良的几何稳定性。PVC 对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力,但能够被强氧化物腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。PVC 在加工时溶化温度是一个非常重要的工艺参数,如果这个参数不当将导致材料分解。PVC 的流动特性相当差,其工艺范围很窄。特别是大分子量的 PVC 材料更难于加工,因此通常采用的都是小分子量的 PVC 材料。要正确分析制品的质量,必须要了解塑料的物理性能、机械性能、热性能、电性能和化学性能等主要性能。表 2-1 为 PVC 的主要性能指标,有助于分析三通管的注塑要求及成型要求。表 2-1 PVC 的主要性能指标密度 g/cm 1.381.45 弹性模量 MPa 0.050.0910比容 cm/g 1.031.06 弯曲强度 MPa 90吸水率%(24h) 0.07-0.4 抗拉屈服强度 MPa 220390收缩率%体积电阻率 0.6-1.0104熔点C拉伸强度 Mpa1602127-16PVC 注塑工艺及模具条件:a) 干燥处理:通常不需要干燥处理b) 溶化温度:185-205c) 模具温度:20-50d) 注射压力:可达到 150MPae) 保压压力:可达到 100MPaf) 注射速度:为避免材料降解,一般要用相当低的注射速度g) 流道和浇口:采用常规的浇口。如果注射成型较小的塑件,最好采用针状浇口或潜伏式浇口;对于较厚的部件,最好使用扇形浇口。针状浇口或潜三通管注塑模具设计2伏式浇口的最小直径应为 1mm;扇形浇口的厚度不能小于 1mm。2.2 塑件结构工艺性分析图 2-1 三通管结构图图 2.1 为三通管结构图。该制品出口处有一阶梯,小阶梯的表面有螺纹,这就增大了成型的难度,外圆面分别在两个型腔成型,必须保证同轴度, 所以在模具设计和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工艺,以保证传动精度。出口处有螺纹,也给凹模制作带来困难。该制品有三个出口,故抽芯机构的设计采用斜导柱抽芯机构。A、塑件的尺寸塑件尺寸的大小受制于以下因素:a) 取决于用户的使用要求。b) 受制于塑件的流动性。c) 受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力。3B、塑件尺寸公差标准a) 影响塑件尺寸精度的因素主要有:塑料材料的收缩率及其波动。b) 塑件结构的复杂程度。c) 模具因素(含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的合模及模具设计的不合理所可能带来的形位误差等) 。d) 成型工艺因素(模塑成型的温度 T、压力 p、时间 t 及取向、结晶、成型后处理等) 。e) 成型设备的控制精度等。塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。本次课题中没有给出公差值,则我们按未注公差的尺寸许偏差计算,查表取 MT5。C、塑件的表面质量塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度,其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。塑料制品的表面粗糙度主要取决于模具型腔的便面粗糙度。一般模具表面粗糙度要比制品表面粗糙度小一级,而塑件表面粗糙度随着模具型腔的磨损增大而增大。制品为了能够顺利从型腔中脱出,在三通管上必须设置一定的脱模斜度,一般最小斜度为 15,所取数值按经验确定,必须限制在制造公差范围内,本次设计取脱模斜度为 50。注射成型的制品的表面应没有凹痕、起泡、熔接痕等缺陷。2.3 型腔布局及分型面的选择型腔数目的确定,应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来综合考虑。该三通管有 3 个出孔,三个方向都要抽芯,故为使模具结构简单,模具设计成单型腔模具。分型面位置选择的总体原则,是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构,分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响,因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择。a) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。b) 便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边。c) 保证塑件的精度要求。d) 满足塑件的外观质量要求。e) 便于模具加工制造。f) 对成型面积的影响。g) 对排气效果的影响。h) 对侧向抽芯的影响。三通管是管类零件,外形呈圆柱形,轮廓最大处是直径位置,故分型面设置在三通管的直径平面(图 2-2 分型面) ,能过使制件顺利脱出模具。三通管注塑模具设计4图 2-2 分型面53 成型设备的选择3.1 估算制件的体积和质量该产品材料为 PVC,由表 2-1 得知其密度为 1.38-1.45g/cm3,收缩率为 0.6-1.0,计算其平均密度为 1.415 g/cm3,平均收缩率为 0.8。使用 PRO/E 软件画出三维实体图,软件能自动计算出所画图形浇道凝料和制件的体积。另预置浇道凝料为 5 cm3,因此估算塑件体积为 46 cm3。制件的质量可根据公式m = v* (3-1)式中 -塑料密度(g/cm 3) ;v-制品体积(cm 3) ;求得制件的质量 m =461.415=65.09g。3.2 选择注射机根据塑料制品的体积或质量,查书可选定注塑机型号为 SZ-60/40。注塑机的参数如下:注塑机最大注塑量:60cm 3;注塑压力:180/Mpa;注塑速率:70(g/s);塑化能力:35(Kg/h);锁模力:400KN;注塑机拉杆间距:220300mm;顶出行程:70mm;最小模厚:150mm;最大模厚:250mm;模板行程:250mm;注塑机定位孔直径:80mm;喷嘴球半径:SR10。3.3 注射机有关参数的校核设计模具前,应对注射机有关参数进行校核,实现注射成型模与注射机性能参数相匹配。A.模具闭合高度校核模具闭合厚度必须满足HminHmHmax (mm) (3-2)式中 Hmin注塑机允许最小模厚(mm)三通管注塑模具设计6Hmax注塑机允许最大模厚(mm)H模具闭合高度(mm)本次设计的模具的闭合高度为 165mm,所选注塑机的最大厚度 250mm,最小厚度 150mm,代入式(3-2)得:150165250满足要求。B.开模行程校核注塑机的最大行程与模具厚度有关(如全液压合模机构的注塑机) ,故注塑机的开模行程应满足下式:S 机(H 模Hmin)H1H2(510) (3-3)式中 S 机注塑机最大开模行程(mm) ;H1顶出距离(mm) ;H2包括浇注系统在内的塑件高度(mm) ;因为本模具的浇注系统和塑件的特殊关系,浇注系统和塑件的高度就已经包括了顶出距离。已知注塑机最大开模行程是 250mm,顶出距离是 18mm,塑件高度是76.5mm。代入式(3-3)得:230(165150)94.5(510)满足条件。C.锁模力的校核锁模力是在成型时锁紧模具的最大力。用于实现动、定模紧密闭合,保证塑料制品的精度,减少分型面处的溢边厚度和确保操作人的人身安全。因此,成型时高压熔料在分型面上显现的涨力应小于锁模力。(kN) (3-10ckpAF4)式中 F注塑机的额定锁模力(N) ;A塑料制品与浇注系统在分型面上的总投影面积( ) ;2mPc熔融塑料在型腔内的平均压力(MPa) ;k安全系数,常取k=1.11.2本次设计的模具的额定锁模力为 400kN,A=0.2796 ,Pc=180MPa,取安全系数2为 1.2,代入式(3-4) ,得1.280.7964满足条件。73.4 模架的选择模架,又称模体,是模具的主体。模架由
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