异形透盖的塑料模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一设计题目： 异形透盖的设计（材料为 度 二设计目的： （ 1）综合运用塑料模具设计、机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、模具制造工艺等课程的知识，分析解决塑料模具设计问题，进一步加强和巩固 所学知识。 （ 2）通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，基本掌握塑料模具设计的一般 规律，培养分析和解决问题的能力。 （ 3）通过计算、绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关资料，进行塑料模具设计全面的基本技能训练，未毕业设计打下一个良好的实践基础。 三塑件成型工艺性分析 （ 1）外形尺寸 该塑件 壁厚为 件外型尺寸不大，塑料熔体流程不 长塑件材料 动性较 差 ，注射成型 时需考虑各种因素 。 （ 2）精度等级 塑件的每个尺寸的 公差不一样，任务书已给定部分公差 ，未 标注的为 （ 3）脱模斜度 图 1 异形透盖 成型收缩率较小， 查 参考文献 ，选择塑件上型芯和凹模的统一脱斜度为 1。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 聚苯醚 （ 为白色，无毒的粉末状固体，密度为 成型 。收缩率 :， 成型温度： 260 290 ， 为无定形聚合物。 分子结构中无任何水解的基因，使其具有十分突出的耐水性，即使将其放人沸水中经10000h 蒸煮，其抗拉强度，伸长率和冲击强度都没有明显下降。由于 子链的刚性大，作用力强，使 受力时难以变形，表现出既硬且韧，有很高的机械强度和弹性模量及突出的抗蠕变性。 优良的耐热性，可在 120 时连续使用，间断使用温度可达 205 ,它的耐热性可与 热固性塑料相比美。 此，它的电绝缘性能十 分优异，在 200 。的温度范围内和 10 106频率范围内，介电性能几乎不受影响。 化学性能稳定，对于吸水为介质的化学药品，如酸、碱、盐等，无论是在室温还是高温环境下都很稳定。 主要不足是熔体粘度高、流动性差，成型加工较困难。另外，塑件的内应力大，塑件易开裂，耐疲劳性欠佳，在长期储存过程中，有转变为热固性塑料的趋势。为了克服这些不足，可将 性，即在其中加入适量的 混而成，即成 此基础上还可加人短玻纤而成为增强 性能更优越。 3 1）注射成型过程 （ 1） 成型前的准备。 对 色泽、 粒度 和均匀度等进行检验，成型前须进行干燥，处理温度 130 左右，干燥时间 4h。 （ 2）注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热 、塑化达到流动状态后由模具内的浇注系统 进入模具型腔成型，期过程可分为充模、压实、保压、倒流、买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 冷却五个阶段。 （ 3）塑件的后处理。 退火处理的方法为红外线灯、烘箱，处理温度为 70，处理时间为 2h 4h 2）注射工艺参数 （ 1）注射机：螺杆式。螺杆转速为 （ 2）料筒温度 t/ ：前段 260 290； 中断 250 280； 后段 230 240。 （ 3）模具温度 t/： 110 150； （ 4）注射压力（ p/ 80 220； （ 5）成型时间（ s）： 98（注射时间初取 50，冷却时间取 45，辅助时间取 3）。 四拟定模具的结构形式和初选注射剂 通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在盖端截面积最大且有利于 开模取出塑件的地平面上 ，其位置如下图 所示。 （ 1） 型腔数量的确定 由 于该塑件的精度要求不高，塑件的尺寸较小，且为大批量生产，可以用一模多腔的结构形式。同时考虑到塑件的尺寸，模具结构的尺寸的关系，以及制造费用和各种成本费用等因素，初步定该模具为一模四腔结构形式。 （ 2）型腔排列形式的确定 由于该模具选择的是一模多腔，其型腔中心距的确定见下图，流道采用 其型腔进料平衡，如下图所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 3）模具结构形式的初步确定 由以上分析可知，该模具设计为一模四腔，对称 据塑件结构形状，推出机构初选推杆推出。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式， 浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板 、 支撑板。由上综合分析课确定采用大水口的单分型面注射模。 1）注射量的确定 通过 建模分析得塑件质量属性如下图所示： 图 4 塑件质量属性 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 塑件体 积： V 塑 =塑件质量： m 塑 = V 塑 =中，密度参照参考文献取 = 2）浇注系统凝料体积的初步估算 由于浇注系统凝料在设计之前不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的 1 倍来估算。由于本次设计采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的 一次注入模具的型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统凝料和 4个塑件体积之和）为 V 总 = =4 ）选择注射机 根据以上计算得出在一次注射过程中注入模具型腔的塑料总体积 V 总 = 由 参考文献的 V 公 =V 总 /51.2 根据以上的计算，初步选择公称注射量为 200 射机 型号为 20 卧式注射机 ，其主要技术参数见下表： 注射机主要技术参数 理论注射量 / 00 拉杆内向距 /55 385 螺杆柱塞直径 /2 移模行程 /50 注射压力 /50 最大模具厚度 /00 注射速率 /g 20 最小模具厚度 /30 塑化能力 /h 70 锁模形式 双曲肘 螺杆转速 /r 220 模具定位孔直径 /25 锁模力 /200 喷嘴球半径 /5 喷嘴孔直径 / 4）注射机的相关参数校核 （ 1）注射压力校核。查参考文献可知， 需注射压力为 60 110 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 里取 00 注射机的公称注射压力 P 公 =150 射压力安全系数 里取 ： 0=100=130 P 公 ， 所以 ，注射机的注射压力合格。 （ 2）锁模力校核。 塑件在分型面上的投影面积 A 塑 =（ 262 /4 + 6 8= 浇注系统在分型面上的投影面积 A 浇 ， 即浇道凝料（包括浇口）造分型面上的投影面积 A 浇 的 数值可以按照多型腔模具的统计来分析确定。 A 浇 是每个塑件在分型面上的投影面积的 ，由于本设计的流道较简单，分流道相对较短，因此流道凝料面积可适当取小些，由于 道设计较大些。综合这两方面 这里取 A 浇 = 塑 。 塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积为： A 总 =n（ A 浇 + A 塑 ） =n（ 塑 + A 塑 ） = 4 =2682.5 模具型腔内的胀型力 F 胀 = A 总 P 模 = 35=式中， P 模 是型腔的平均计算压力值。 P 模 是 模具型腔内的压力，通常取注射压力的 20 40，大致范围为 25 40 由于 动性差，故需去较大值，有塑件有精度等级要求，故 P 模 取 35 由上表注射机的主要技术参数知注射机的公称锁 模力 F 锁 =1200模力安全系数为 里取 = =F 锁=1200以注射机锁模力满足要求。 对于其他安装尺寸的校核等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。 五 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 主流道通常位于 模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道 或型腔内。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模是主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间，另外，由于主流道与高温塑料 熔体及注射喷嘴反复接触。因此在设计中常设计为课拆卸更换的浇口套。 1） 主流道尺寸 （ 1）一般主流道的长度 由模具结构确定，对于小模具 0设计中初取 L=50行计算。 （ 2）主流道小端直径 d=注射机喷嘴尺寸 +（ 1） 3）主流道大端直径 D=d=2L 主 /2)=8中 4。 （ 4）主流道球面直径 设计喷嘴球头半径 =（ 1 2） 5=2=17 （ 5）球面的配合高度 h=3 2） 主流道的凝料体积 V 主 =L（ R 主 r 主 ） /3=50（ 42+ = 3） 主流道 当量半径 =）主流道浇口套的形式 主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道衬套与定位圈设买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 计为一整体，但考虑到上述因素仍然分开来设计，以便拆卸和更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理 。本设计中浇口套采用碳 素工具钢 处理淬火表面硬度达 5055下图所示。定位圈的结构由总装图来具体确定。 1） 分流道的布置形式 为了尽量减少在流道内的压力损失和尽量避免熔体温度降低，同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道，如下图所示： 图 5 主流道浇口套的结构形式 2） 分流道的长度 根据四个型腔的结构设计，分流道长度适中，如上图所示。 3）分流道的当量直径 流过一级分流道塑料的质量 m= V 塑 =2=200g 但该塑件壁厚在 3参考资料 上 图 2得 D =根据单向分流道长度 60参考资料上图 2的修正系数分流道直径经修正后为 D= D 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4）分流道的截面尺寸 本设计采用梯形截面，期加工工艺 性好，且塑料熔体的热量散失和流动阻力均不大。 5）分流道界面尺寸 设梯形的上底宽度为 B=6于刀具的选择），底面圆角的半径 R=1形高度取 H=2B/3=4下底宽度为 b，则梯形面积应满足如下关系。 2=4入值计算得 b=虑到梯形底部圆弧 对面积的减小及脱模斜度等的因素，这里取 b= 通过计算梯形斜度 =基本符合要求，如右图 所示 。 6）凝料体 积 图 6 分流道面积 形状 （ 1）分流道的长度为 L 分 = （ 60+ 2=220 （ 2）分流道横截面积 A 分 = 2 4= 21（ 3）凝料的体积 V 分 =L 分 A 分 =220 21=4620= 考虑到圆弧的影响取 V 分 =4.2 ）校核剪切速率 （ 1）确定注射时间： 查参考资料表 2t=2s。 （ 2）计算单边分流道体积流量： q 分 =（ V 分 +2 V 塑 ） /t=2 = （ 3） 由参考资料公式 2 分 =3.3 q 分 /（ = 103=103 分流道 的剪切速率处于浇口主流道与分流道最佳剪切速率 5 102 5 103 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 以分流道内熔体的剪切速率合格 。 8） 分流道的表面粗糙度和脱模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取 外其脱模斜度一般在 5 10之间，脱模斜度足够。 该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高 ，采用一模四腔注射，为便于调整充模时的剪切速率和封闭时间，因此采用侧浇口，其界面形状简单，易于加工，便于试模后修正，且开设在分型面上，从型腔的边缘进料。 1） 侧浇 口尺寸的确定 （ 1） 计算侧浇口的深度。根据表 2h=中， t 为塑件的壁厚，这里 t=n 是塑料的成型系数，这里去 n= 为便于试模发现问题进行修模处理，并根据相关参考文献中推荐的 以此处浇口的深度取 h= （ 2） 计算 侧 浇口宽度。根据表 2得侧浇口的宽度 B= n A /30=1640 /30=于 流动性差，这里取 B=2中， 等于塑件的外表面积） 。 （ 3）计算侧浇口的长度。根据表 2取侧浇口的长度 ）侧浇口剪切速率的校核 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 1）确定注射时间：查表 2取 t=2s； （ 2）计算浇口的体积流量： t= 3）计算浇口的剪切速率：对于矩形浇口可得： = / (104则 =2922104 2)采用推件板推出 （ 1）推件板推出时的推出面积 （ （ 322= 2）推件板推出应力 =F/A=6m/s 合理 6）求冷却管壁与水交界面的膜转热系数 h 因为平均水温为 本节参考文献【 1】表 4f=有 :h=v)0.8/ 1000=7)计算冷却水通道的导热总面积 A A=h=90/)计算模具冷却水管的总长度 L L=A/d=38)冷却水路的根数 x 设每条水路的长度 l=300冷却水路的根数为 x=L/l=338/300= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 4013398