塑料壳体注塑模具设计(通过答辩全套含CAD图纸)
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M. R. 6, 2000 8, 2000is a of a in or be be of as a of by an of or of or or s or of in or by in of or . . 6253415is a in a of to of in to be an to of 13 to of at or at of a a or a by to of by to 1of is is of to to of is is be to 10,000 300,000 (, an 1. 0 A 1 in to go of of In a to of to As a be to as of 13 of is a 2 in a a by a to a a RP)as A is to a or ). is by a of or on to is to s it to be as an in a as a 5. is a in in . is it to be in a be to If is in as of a P to be 80 6) a or a in a to a 00C, a An of as at a of 00 kg/h. or DM to a mm in a N in a as a to at 00 00C, 13 010C 0 2 hr 38at a by of 3% 830 of 00 m to by a A -D to s an in a is to of to of is a to in a of . a a RP . 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C)061 951 2240C 1964 1881 2240475 5501358 1158 附件 1:外文资料翻译译文 喷射成形在模具注塑和压铸中的应用 摘要 快速凝固工艺( 工是一种适合生产塑型和模具的喷射成形技术。是在一个步骤中把快速凝固处理和 料加工相结合的方法。喷洒存放捕捉功能工具模式的能力消除了昂贵的加工工序常规模具制造,并减少了周转时间。此外,快速凝固抑制碳化物析出和增长,让许多铁素体工具钢人工老化,替代传统的热处理,提供了独特的好处。材料性能和微观结构的转变在热处理的喷射成形工具钢有描述。 导言 塑型,模具,以及相关的工具是用来塑造许多我们在家 里或在工作上每天使用的塑料和金属部件。一个理想的加工的过程中一部分形状(核心和腔)由伪造工具钢或粗金属铸件铸造,且增加冷却渠道,孔,和其他机械的功能,其次是粉碎。许多模具经过热处理( 淬火 /回火)来改善钢的性能,其次是最后的研磨和抛光,以达到理想的效果。常规制作模具是非常昂贵,费时的,因为: 顾客定制,这反映了形状和质地要接近理想效果。 使用的材料难以用机器进行加工和工作。工具钢行业需要员工长期的生产经营。加工工具钢需要加强设备资本,因为专门的设备往往需要个 别加工步骤。 加工机械必须准确。往往由许多单独部分组成,必须制造准确使得产品最终能正常工作。注塑模具的费用,随规模和复杂性的不同,从 10000 美元到 30000 美元左右不等(美国) ,定货到交货的为 3 至 6 个月。工具检查和部分资格可能需要额外的 3 个月。大型压铸模的传输和钣金冲压模具制造汽车车身面板可能耗资超过100 万美元(美国) 。交货时间通常大于 40 周。大型汽车公司(美国)每年要投资约 10 亿美元来生产新的元件,用于他们的新系列轿车和卡车中。喷射成形具有巨大的潜力,它能降低成本和交货时间,它省略了研磨和 抛光等步骤。此外,喷雾形成具有强有力的手段来控制隔离期间的合金元素凝固和碳化物的形成,并能创造有利的亚稳相在许多常用工具钢的铁素体中。其结果是,热处理可以用相对较低的温度沉淀硬化来定制属性,如硬度,韧性,热疲劳阻力和力量。本文介绍了应用喷射成形技术生产 注塑模具和压铸应用,以及低温热处理的好处。 快速凝固工艺加工 快速凝固工艺( 工,是一种适合生产模具的喷射成形技术。是把快速凝固处理和 料加工结合为一个步骤的加工方法。转换模具为图形的一般概念是根据设计说明来用 件勾画 出蓝图,使用合适的快速原型(反相)技术来确定主要的加工步骤,如光固化。根据图形使用氧化铝或石英来浇注一个陶瓷,(图 1 ) 。随后再喷射一层工具钢 (或其他合金)来获取所需的形状,表面纹理和细节。再将由此产生的金属块冷却到室温,之后将其分离。通常情况下,那层的外围被作为一个泥框架来注入材料 。整个模具的制作周转时间约 3 天。模具生产的这种方式已被用于原型和生产运行在注塑和压铸。 . 快速凝固工艺加工一个重要的好处是它允许在注塑前提 早为一个部件作出设计流程。真正的做到配合零件评估的形式,使用相同的生产工艺计划来进行原型制造。如果这部分是合格的,可在加工运行中将其作为常规的生产加工来使用。作为一个容易被修改的数字化数据库和 术设计保存使用。 实验程序 氧化铝基陶瓷( 80 )标准模具是用硅橡胶或主要用冻结铸造。建立之后,陶瓷模型被演示,在窑中用火烧,并冷却到室温。 工具钢在氮保护气的影响下,过热约 100 后会熔化 ,压力被送入到收敛 /发散型喷雾嘴中。在惰性气体中喷雾装置飞行有最小的氧化雾化液滴,它 们以 200 公斤 /小时的速度沉积着。天然气金属质量流率大约为 对于拉伸性能和硬度评价,喷射成形材料切片使用线切割机并形成一个 米厚的热影响区。每个样本涂上 放置在一个密封的金属箔包作为一项预防措施,以防止脱碳。人工样本在温度 400 至 700 中放置 1 小时,然后气冷。常规热处理 方法是将其放置于 1010的 30 分钟。然后气冷,最后以538双重锻炼(分别 2 小时)。 在室温下使用岛津 M 型维氏硬度测试法对显微硬度进行测量时读数缓慢的上升平均 10 小格。再使用奥林巴 斯光学模型酯酶 相和 型 1830 扫描电子显微镜观测工具钢的微观结构的蚀刻( 3 尼特)。之后通过 谱( 司)对相组成进行分析 。使用 本的粒度分布进行全范围分析,再用粉末粒子分析仪对 200 微米筛删除粗片后,利用阿基米德定律和梅特勒余额对采样密度进行评价(示范 一种类似 1算机代码开发 的 用来评测多相流行为内喷管和自由射流地区的。守则的基本数值解决了稳态气体流场通过自适应网格的问题,保守的变量的方法和治疗液滴相在拉格朗日的方式充分的空气动力学和精力充沛的耦合关系飞沫和运输天然气。液态金属喷射系统天然气动态,影响传热和墙摩擦也包括在内。该代码还包含一个非平衡凝固模型,允许滴过冷和复辉。这个代码使得地图的温度和流速剖面的天然气好平衡,且雾化液滴在喷嘴和自由射流地区中。 结果与讨论 喷射成形是一个强大的快速模具制造技术,该技术使得工具钢模具成为了一个简单的生产方式。实例插入模具中给出 了图 2 。喷射成形使用陶瓷部分格局产生反相。 . (a) 13 (b) 粒子和气体的运动 图 3 是 工具钢喷剂大规模的粒子质量和累积频率分布图。许多通过中心点的直径的插值被确定为 56 微米,大小相当于 50 的累积量。意思是该地区平均直径和数量的直径计算分别为 53 微米和 139 微米。其几何标准偏差为 d=(, 图 3 表示在 粒径相应的 84和 16累积量为 . of 13 图 4 给出的计算结果为多相流场速度(图 4a)和 具钢固体部分的内部的自由射流喷嘴和地区(图 4b)。气体的速度增加直到电击前位置,之后它急剧下降,最终达到喷嘴腐烂指数以外。小水滴极可能用不规则速度运动,之后加快喷嘴内部和外面减速。最终 达到最后的速度。 众所周知,喷射成形中的高颗粒冷却速度在喷雾射流( 103 K/s)和大量储存粒子的复辉( 1 /分)。大部分粒子造成坚实的部分约为 比计算固体分数概况小( 30 微米)且存在大型飞沫( 150 微米)进入喷嘴中,如图 4b。喷射成形储蓄 这种高热量提取率降低侵蚀影响表面的工具模式。它可以配合适当的工艺条件将不大令人满意的传统的金属铸造工艺用于相对较软的陶瓷材料浇注。 . in (a) b) 精细表面细节可以成功地转移到模式喷射成形模具。表面粗糙度依赖于成型表面的格局。泥浆铸造商业生产的陶瓷表面粗糙度约为 1微米,适用于许多成型。沉积工具在玻璃钢板材的镜面表面约为 如今的国家的发展中,三维重复性喷射成形模具有着共同的重要性。 化学 力,磨损和热循环能达到苛刻的要求,如模具铸造。它是最流行的压铸合金 和全球第二受欢迎的工具钢的注塑。该钢具有较低的碳含量 (0.4 ),以促进韧性,和中等铬含量 (5 ,以提供良好的抗高温软化, 1的硅含量,以改善抗高温氧化,小量的钼,并且钒也有所增加(约 1 ),因此能形成稳定的碳化物,增加抗冲蚀磨损。根据成分的分析,对中,表明无显着变化和合金补充。 微观结构 状,类型和分布的碳化物发现是取决于处理方法和热处理。通常的商业钢加工是在轧机退火条件和热处理( 淬火 /回 火)之前使用的。典型的方法是在高达 1010的 在空气中或油中进行淬火,并以 540至 650进行认真锻炼两次或三次,直到获得所需的结合硬度,热疲劳抗力,和韧性。 塑料模具设计课程设计指导书 机械工程系模具教研室 2013 年 5 月塑料成型模具设计课程设计是本课程教学中最重要的实践教学环节,与课堂教学一样起到学知识、学方法、增加兴趣、培养能力、提高素质的作用,是一次综合性实践教学活动。通过联系实际完成课程设计,培养学生综合运用塑料模具设计与制造的专业知识,系统地进行塑料模具设计的能力。经过塑件成型工艺制订、塑料模设计、非标准模具零件的工程图设计的全过程,使学生进一步理解、掌握所学的理论知识,培养解决实际问题的能力,为从事塑料成 型模具设计的技术工作奠定工程实践基础。 一、课程设计的目的 和基本要求 目的: 1、培养学生对具体设计任务的理解和分析能力; 2、培养学生制订塑件成型工艺的能力 ; 3、培养学生设计塑料模具的能力 ; 4、培养学生综合应用专业理论知识,分析问题、解决问题的能力和严谨、科学的工作态度。 基本要求: 1、要求学生及时了解模具技术发展方向,查阅有关资料,做好设计准备工作,充分发挥自己的主观能动性和创造性; 2、树立正确的设计思想,结合生产实际综合考虑经济性、实用性、可靠性、安全性及先进性等方面的要求,严肃认真的进行模具 设计; 3、要求编制的塑料成型工艺规程符合生产实际; 4、要求模具结构合理,凡涉及国家标准之处均应采用国家标准,图面整洁,图样及标注符合国家标准。 二、课程设计任务 1编制塑料成型工艺规程 (塑件见设计题目 )。 2. 尽量采用计算机三维设计技术,三维建模。 3绘制注射模总装图。 4绘制模具两张零件图 (主要凸模,凹模) ,。 3 5编写设计说明书,约 8000 字左右,约 20 页 ,说明书按撰写规范编写 。 6答辩。 三、课程设计注意事项 课程设计前,根据课题需要,准备好必要的设计手册或参考资料,以便在设计过程中随时 查阅有关资料。明确具体设计题目,复习本课程中学过的相关内容。具体设计要求如下: 、所编写的设计说明书要全面反映设计思想、设计过程和结论性认识。说明书的编写应图文结合;计算时注明公式来源、参数选取的资料名称。说明书用 面纸打印,约页左右,并装订成册。 、设计图样应符合“机械制图” 国家标准。模具零件图按生产图样要求完成,零件的尺寸公差、形位公差及表面粗糙度的精度等级和其它技术要求要有合理的标注或说明。 3、模具装配图用 制。装配图应符合国家制图标准,清楚表明各零件的装配关系,标注必要 的尺寸,如模具的闭合高度、总长、总宽及定位圈尺寸等。装配图上应将全部零部件按顺序编号,模具零件明细表置于装配图右下角,与标题栏相连。明细表中各项内容(比例、序号、名称、件数、材料、热处理要求)必须与模具零件图及装配图上标注的内容完全一致。装配图上还应标注技术要求,其内容如下: 对模具某些结构的性能要求,如对推出机构、抽芯机构的装配要求; 对模具装配工艺的要求,如分型面的贴合间隙、模具上下面的平行度要求; 模具的使用说明; 防氧化处理、模具编号、刻字、油封及保管等要求; 有关试模及检查方面的要求。 4 四、时间分配表(见表 1) 表 1 塑料模具设计进度表 实 训 内 容 设计时间为 2 周,时间分配 (10 天 ) 分析题目、背景资料的查询 定塑件工艺方案、设计计算 计并绘制模具草图 1 设计并绘制模具装配图 、零件图 导教师与学生共同审核设计图 写设计说明书 2 答辩 1 5 五 、课程设计具体过程 塑料模具设计的一般程序 (见图 1) 图 1 塑料注射模具设计一般程序 (一)塑料注射成型工艺的设计 分析塑件用塑料的品种及其性能 分析塑件工艺性 确定成型设备的型号和规格 编制塑件的注射成型工艺 确定模具型腔数及排列方式 确定分型面的位置 选择浇注系统和排气系统 确定成型零件和主要结构形式 选择推出方式确定推出和复位机构 成型零件的设计与标准件的选用 温度调节系统的设计 绘制模具装配图和零件图 6 注射成型工艺设计的基本内容 所用塑料是热塑性塑料还是热固性塑料、树脂名称、成型工艺性能 (流动性、收缩 率、吸湿性、结晶性、比容、热敏性、腐蚀性等 )。 分析塑件的用途、使用和外观要求,各部位的尺寸和公差、精度和装配要求;塑件的几何形状 (壁厚、加强肋、孔、嵌件、螺纹等 )、尺寸精度、表面粗糙度,分析是否满足成型工艺的要求。 如发现塑件某些部位结构工艺性差,可提出修改意见,在取得产品设计人员的意见后,方可进行修改。 初步考虑成型工艺方案、分型面、浇口形式及模具结构。 规格和型号 根据塑件所用的类型和重量、塑件的生产批量、成型面积大小,合理选择成型设备的型号和规格。由于模具用户所拥有的注射机规格和性能不完全相同,所以必须掌握模具用户成型设备的以下内容: 与模具安装有关的尺寸规格,其中有模具安装台的尺寸、安装螺孔的排布和规格、模具的最小闭合高度、开模距离、拉杆之间的距离、推出装置的形式、模具的装夹方法和喷嘴规格等。 与成型能力有关的技术参数,其中有锁模力、注射压力、注射容量、塑化能力和注射率。 附属装置,其中有取件装置、调温装置、液压或空气压力装置等。 待模具结 构的形式确定后,根据模具与设备的关系,进行必要的校核。 通常用户对模具使用寿命提出要求,例如总的注射次数。设计人员根据用户要求,可分别采用长寿命模具或适用于小批量生产的简易模具。有的用户还对每一次注射成型循环的时间提出要求,这时设计人员必须对一次注射成型的循环过程进行详细分析。 注射成型工艺卡应包括注射成型工艺过程及合适的工艺参数 (温度、压力、时间 ),成型设备等。注射成型工艺卡见附表 1。 7 (二 )塑料模具设计 1. 进行模具设计与制造的可行性分析 保 证达到塑件要求:保证达到塑件形状、精度、表面质量等要求。对分型面的设置方法、拼缝线的位置、侧面抽芯的措施、脱模斜度数值、熔接痕的位置、防止出现气孔和型芯偏斜的方法及型腔、型芯的加工方法等进行分析。 合理地确定型腔数:为提高塑件生产的经济效益,在注射机容量能满足要求的前提下,应计算出较合理的型腔数。随型腔数量的增多,每一塑件的模具费用有所降低。型腔数的确定一般与塑件的产量、成型周期、塑件的价格、塑件的重量、成型设备、成形费用等因素有关。 浇道和浇口设置:由于浇口对塑件的形式、尺寸精度、熔接痕位置、二次加工 和商品价格等有较大影响,因而必须首先对浇道和浇口与具体塑件的成型关系进行分析。 模具制造成本估算在最合理型腔数的基础上,设计人员根据塑件的总生产量对模具成本做出估算,并从选用材料、加工难易程度等方面提出降低模具生产成本的措施。同时,对所需的标准件及所需采用特种加工方法的种类进行选择。 2确定模具类型 在对模具设计进行初步分析后,即可确定模具的结构。通常模具结构按以下方法分类,可根据以上分析选择合理的结构类型。 按浇注系统形式分类的模具类型:两板式模具、三板式模具、多板式模具、特种结构模具等。 按照型 腔结构分类的模具类型:直接加工型腔 (又可细分为整体式结构,部分镶入结构和多腔结构)、镶嵌型腔 (又可细分为镶嵌单只型腔和镶嵌多只型腔 )。 按照侧抽芯方式分类的模具类型:整体侧型芯、拼块抽芯、内抽芯、旋转抽芯、开合型芯抽芯、强迫脱模。 按照驱动型芯方式分类的模具类型:利用开模力驱动 (可分为斜导柱抽芯、齿轮机构抽芯、螺纹机构抽芯和凸轮抽芯等),利用液压顶出力推顶斜滑块抽芯、液压缸抽芯、电动机抽芯。 3确定模具类型的主要结构 型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等 确定型腔数量及其排列方式; 8 确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工、排气、脱模及成型操作,塑料制件的表面质量等; 确定浇注系统 (主流道、分流道及浇口的形状、位置、大小 )和排气系统 (排气的方法、排气槽位置、大小)。 选择顶出方式 (顶杆、顶管、推板、组合式顶出 ),决定侧凹处理方法、抽芯方式; 决定加热、冷却方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。 根据模具材料、强度计算或者经验数据,确定模具零件厚度及外形尺寸,外形结构及所有连接、定位、导向件位置。 确定主要成型零件,结构件的结构形式。 考虑模具各部分的强度,计算成型零件工作尺寸。 在确定模具结构示意图时,最好提出两种以上的结构方案,进行分析比较,综合其优缺点,取最佳方案。 4模具材料的选择及热处理的确定 根据产品批量、复杂程度、精度要求、工作条件及制造方法,合理选用模具材料。 根据模具零件的工作位置、受力情况,决定该零件的热处理要求。 根据所用塑料的特性、填料类型,确定其表面处理要求。 5绘制模具总装图和非标准件零件图 根据上述分析、计算及方案论证后,绘制模具总装配图及非标准件零件图。 (三 )绘制模具装配图,非标准零件图 1图面布局及选定比例 遵守国家标准的机械制图规定。 可按照模具设计中习惯或特殊规定的绘制方法作图。 手工绘图比例最好 1:1,直观性好,计算机绘图尺寸必须按照机械制图国家标准进行缩放。 2绘图顺序 主视图:绘制总装图时,先里后外,由上而下次序,即先绘制产品零件图、凸模、凹模、等等。 俯视图:将模具沿注射方向“打开”上 (定 )模,沿着注射方向分别从上往下看已打开的上模 (定模 )和下模 (动模 ),绘制俯视图,其俯视图和主视图一一对应画出。 9 模具工作位置的主视图一般应按模具闭合状态画出。其次,可与计算 机工作联合进行,画出其它各部分模具零件结构图,并确定模具零件的尺寸。如发现模具不能保证工艺的实施,则须更改工艺设计。 3模具装配图主视图绘图要求 用主视图和俯视图表示模具结构。主视图上尽可能将模具的所有零件画出,可采用全剖视或阶梯剖视; 在剖视图中所剖切到的凸模和顶件杆等旋转体时,其剖面不画剖面线;有时为了图面结构清晰,非旋转形的凸模也可不画剖面线; 俯视图可只绘出下模 (动模 ),或上 (定 )模、下 (动 )模各半的视图。需要时再绘制一侧视图以及其它剖视图和部分视图。 ( 4) 模具装配图的布置 4模具装配图的技术条件 在模具总装配图中,要简要注明对该模具的要求和注意事项,技术条件。 技术条件包括:所选设备型号、模具闭合高度、防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求,有关试模及检验方面的要求。 (参照国家标准,恰如其分地,正确地拟订定所设计模具的技术要求和必要的使用说明 )。 5模具装配图上应标注的尺寸 模具闭合尺寸、外形尺寸、特征尺寸 (与成型设备配合的定位尺寸 )、装配尺寸 (安装在成型设备上螺钉孔中心距 )、极限尺寸 (活动零件移动起止点 )。 10 编写明细表。 6标题栏和明细表 标题 栏和明细表放在总图右下角,若图面不够,可另立一页,其格式应符合国家标准 ( 标题栏及明细表见 制图标准 。 2、绘制模具零件图的要求 在生产中 ,标准件不需绘制,模具总装配图中的非标准模具零件均需绘制零件图。有些标准零件 (如上、下模座需补加工的地方太多时,也要求画出,并标注加工部位的尺寸公差。非标准模具零件图应标注全部尺寸、公差、表面粗糙度,材料及热处理,技术要求等。模具零件图是模具零件加工的唯一依据,包括制造和检验零件的全部内容,因而设计时应 满足绘制模具零件图的要求。 1)正确而充分的视图 所选的视图应充分而准确地表示出零件内部和外部的结构形状和尺寸大小,而且视图及剖视图等的数量应为最少。 2)具备制造和检验零件的数据 零件图中的尺寸是制造和检验零件的依据,故应慎重细致地标注。尺寸既要完备,同时又不重复。在标注尺寸前,应研究零件的加工和检测的工艺过程,正确选定尺寸的基准面,做到设计、加工、检验基准统一,以利加工和检验。零件图的方位应尽量按其在总装配图中的方位画出,不要任意旋转和颠倒,以防画错,影响装配。 3)标注加工尺寸公关及表面粗糙度 所有的配合尺寸或精度要求较高的尺寸都应标注公差 (包括表面形状及位置公差 ),未注尺寸公差按 制造。 模具的工作零件 (如凸模,凹模和凸凹模 )的工作部分尺寸按计算值标注。模具零件在装配过程中的加工尺寸应标注在装配图上,如必须在零件图上标注时,应在有关尺寸近旁注明“配作”、“装配后加工”等字样或在技术要求中说明。 因装配需要留有一定的装配余量时,可在零件图上标注出装配链补偿量及装配后所要求的配合尺寸、公差和表面粗糙度等。 两个相互对称的模具零件,一般应分别绘制图样;如绘在一张图样上,必须标明两 11 个图样代号。 模具零件的整体加工,分切后成对或成组使用的零件,只要分切后各部分形状相同,则视为一个零件,编一个图样代号,绘在一张图样上,以利于加工和管理。 模具零件的整体加工,分切后尺寸不同的零件,也可绘在一张图样上,但应用引出线标明不同的代号,并用表格列出代号、数量及重量。 所有的加工表面都应注明表面粗糙度等级。正确决定表面粗糙度等级是一项重要的技术经济工作。 般地说,零件表面粗糙度等级可根据对各个表面工作要求及精度等级来决定。 4)技术要求 凡是图样或符号不便于表示,而在制造时又必须保证的条件和要求都应注明在技术要求 中。它的内容随着不同的零件,不同的要求及不同的加工方法而不同。其中主要应注明: 对材质的要求。如热处理方法及热处理表面所应选到的硬度等。 表面处理,表面涂层以及表面修饰 (如锐边倒钝,清砂 )等要求。 未注倒圆半径的说明,个别部位的修饰加工要求。 其它特殊要求。 3、模具图中的一些习惯画法 模具图中的画法主要按机械制图的国家标准规定,考虑到模具图的特点,允许采用一些常用的习惯画法。 内六角螺钉和圆柱销的画法 :同一规格、尺寸的内六角螺钉和圆柱销,在模具总装配图中的剖视图中可各画一个,引一个件号,当剖 视图中不易表达时,也可从俯视图中引出件号。内六角螺钉和圆柱销在俯视图中分别用双圆 (螺钉头外径和窝孔 )及单圆表示,当剖视位置比较小时,螺钉和圆柱销可各画一半。在总装配图中,螺钉过孔 般情况下要画出。 弹簧及圆柱螺旋压缩弹簧的画法:弹簧可采用简化画法画出,用双点划线表示。当弹簧个数较多时,在俯视图中可只画一个弹簧,其余只画窝座。 12 直径尺寸大小不同的各组孔的画法:直径尺寸大小不同的各组孔可用涂色、符号、阴影线区别。 (四 )编写设计计算说明书 1设计计算说明书的内容 (1)设计任务书。 (2)目录。 (3)说明书正文: 塑件成型工艺性分析 (包括结构特征分析、塑料的性能及成型工艺分析 )。 塑件分型面位置的分析和确定。 塑件型腔数量及排列方式的确定。 注射机的选择及工艺参数的校核。 浇注系统的形式选择和截面尺寸的计算。 成型零件设计及力学计算。 模架选择或设计。 导向机构的设计。 脱模机构的设计。 侧向分型抽芯机构的设计。 温度调节系统的设计。 模具开合模动作过程。 (4)设计小结 (本设计的优缺点、改进意见及设计体会 )。 (5)参考文献目录。 2编写说明书的要求 (1)说明书要求论述清楚 ,文字简练,书写整洁,计算正确。 (2)说明书采用统一格式排版、打印,采用统一格式的封面,装订成册。 (3)说明书中应附有必要的插图,帮助说明各结构方案及尺寸确定的理由。 (4)计算中所引用的公式和数据应有根据,并注明其来源 (如由资料 xP x 式等 )。 13 (5)说明书中每一自成单元的内容,应有大小标题,使其醒目便于查阅。 (6)计算过程应层次分明,一般可列出计算内容,写出计算公式,然后代人数据,略去具体演算过程,直接得出计算结果,并写上结论性的用语,如“合理”、“安全或“强度足够”等。对计算出的数据,需 要圆整的应给予圆整,属于精确计算的不得随意圆整。 (五)课程设计小结 具体内容如下: (1)分析总体设计方案的合理性。 (2)分析零部件结构设计以及设计计算的正确性。 (3)认真检查所设计的装配图、零件工作图中是否存在有问题。对装配图要着重检查分析分型抽芯脱模机构、推出机构设计中是否存在有错误或不合理之处。对零件工作图应着重分析尺寸及公差的标注是否恰当 (尺寸标注是否符合基准及加工原则,公差标注是否满足塑件成型的精度要求 )。此外还应检查温度调节系统的布置是否合理。 ( 4)对计算部分 ,着重分析计算依据,所采用的公式及数据来源是否可靠,计算结果是否正确等。 (5)通过课程设计,认真总结自己在哪些方面获得较为明显的提高。还可对自己的设计所具有的特点和不足进行分析与评价。 (六)课程设计答辩 (1)答辩前必须完成全部设计工作量。 (2)必须整理好全部设计图纸及设计说明书。图纸必须折叠整齐,说明书必须装订成册,然后与图纸一起装袋,呈交指导老师审阅。 (3)答辩前设计者对自己设计工作和设计结果进行一次较全面系统的回顾、分析与总结,达到“知其然”也“知其所以然”。 包含有 咨询 广西工学院鹿山学院 课程设计 说明书 课程名称: 课题名称: 塑料 壳体 注塑模具设计 指导教师: 班 级: 姓 名: 学 号: 成绩评定: 指导教师签字: 年 月 日 包含有 咨询 录 1 前言 . 1 具的介绍 . 3 具制造业的特点 . 3 具工业发展的历史和现状 . 4 2 塑件壳体的工艺分析 . 5 体的工艺性分析 . 5 体的特点 . 6 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 . 7 算塑件的体积和质量 . 8 塑机的选择 . 8 3 分型面选择和浇注系统设计 . 9 射模具分型面 的选择 . 9 注系统的设计 . 10 4 成型零件的设计 . 14 具型腔的结构设计 . 14 芯的结构设计 . 14 型零件的尺寸确定 . 14 芯的结构设计 . 15 型零件的尺寸确定 . 15 5 顶出机构的设计 . 19 6 冷却系统的设计 . 21 7 排气系统 . 22 8 成型设备有关参数校核 . 23 9 模具特点和工作原理 . 24 参考文献 . 25 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 1 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 2 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 3 1 前言 具的介绍 随着塑料工业的飞速发展和通用塑料与工程塑料在强度和精度方面的不断提高,塑料制品的应用范围不断地扩大,如 :家用电器、仪器仪表、建筑材料、汽车工业、日用五金等众多领域,塑料制品所占的比例正迅速猛增加。注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法,该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料,制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的。由于注塑成型加工不仅产量多,而且运用于多种原料,能够成批,连续的生产 ,并且具有固定的尺寸,可以实现生产自动化,高速化,因此,具有得极高的经济效益。 模具是 指 一种专用工具,用于装在各种压力机上,通过压力把金属或非金属材料制出所需另件的形状制品,这种专用工具即统称模具。 模具 已经成为 当今工业生产中使用的极为广泛的主要工艺装备,是最重要的工业生产手段及工艺发展方向 在很大生活方式上取决于模具工业的发展水平,模具工业的发展水平,是 衡量 一个国家工业水平的重要标志之一。 作为注塑成型加工的主要工具之一注塑模具,在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等 方面水平高低,直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代,同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。 具制造业的特点 与其它机械行业相比,模具制造业主要有以下三个特点: 第一,模具不能像其它机械那样可作为基本定型的商品随时都可以在机电市场上买到。这是因为每副模具都是针对特定塑料制品的规格而生产的,由于塑料制品的形状、尺寸各异,差距甚大,其模具结构也是大相径庭,所以模具制造不可能形成批量生产。换句话说,模具是单件生产的,其寿命越长,重复加工的可能性越小。因此,模具的制造成本较高。 第二,因 为注塑模具是为产品中的塑料制品而订制的,作为产品,除质量、价格等因素之外,很重要的一点就是需尽快地投放市场,所以对于为塑料制品而特殊订制的模具来说,其制造周期一定要短。 第三,模具制造是一项技术性很强的工作,其加工过程集中了机械制造中先进技术的部分精华与钳工技术的手工技巧,因此要求模具工人具有较高的文化技术水平,特别是对于企业来说要求培养“全能工人”(既多面手),使其适应多工种的要求,这种技术工人对模具单件生产方式组织均衡生产是非常重要的。 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 4 综上所述 ,模具制造业存在成本高 ,要求制造周期短 ,技术性强等特点 ,目 前 ,随着科学技术的不断发展和计算机的应用 ,这些问题得到了很大的改善。由于有了计算机辅助设计和计算机辅助加工,从根本上改变了模具生产的面貌,可靠地保证了模具所需要的精度与质量。预硬、易切削以及高光亮等,新型模具材料的应用,大大的方便了加工及热处理。另外,模具标准件和以标准件为基体的特殊定制零件的普及,明显的缩短了模具制造周期。 具工业发展的历史和现状 我国模具工业发展的历史和现状可分为: 1. 八十年代以前的模具工业发展:在大中型国有企业,模具车间或称工具车间,作为配套部门 ,专业化生产模具的厂家 少,模具的种类是冲压模,锻造模。 2. 八十年代随着我国工业生产的发展,特别是工程塑料的推广及应用,推动模具工业的快速发展,主要表现在塑料模的快速发展。 1987 年在全国工科院校试点开设模具专业,模具工业的国际行标的制订与完善,压铸模,钻合金挤压模,铜墙铁壁型材模的开发和生产。 3. 九十年代后期,模具的生产向专业化,精密化发展,模具设计与制造的科技含量与技术含量越来越高。特别是 高新软件的出现,象 g,,用于产品设计和 模具设计和模具设计,加快了模开发的速度,又保证了模具的质量、而数控加工技术的出现使复杂模具的加工成为可能 ,实现设计与制造的体化流程,加快了模具开发的建设,提高了模具制造的质量。 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 5 2 塑件 壳体 的工艺分析 该塑件是 塑料 壳体 产品,其零件图如图所示。生产类型为大批量生产。 图 料 壳体 图 体 的工艺性分析 该材料为 聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有 0. 90. 91g/目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定,在水中的吸水率仅为 0. 01%,分子量约 8万一 15万。成型性好,但因收缩率大 (为 1% 一些尺寸精度较高零件,还难于达到要求,制品表面光泽好,易于着色。 聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的 力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯,但在塑料材料中仍属于偏 低的品种,其拉伸强度仅可达到 30 稍高的水平。等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度,但随等规指数的提高,材料的冲击强度有所下降,但下降至某一数值后不再变化。 温度和加载速率对聚丙烯的韧性影响很大。当温度高于玻璃化温度时,冲击破坏呈韧性断裂,低于玻璃化温度呈脆性断裂,且冲击强度值大幅度下降。提高加载速率,可广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 6 使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性,其制品在常温下可弯折 106 次而不损坏。 但在室温和低温下,由于 本身的分子结构规整度高,所以抗冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,俗称百折胶 体 的 特点 无毒、无味,密度小,强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯 ,可在 100 左右使用。具有良好的电性能和高频绝缘性且不受湿度影响,但低温时变脆,不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用,可用于食具。 聚丙烯具有许多优良特性: 1、相对密度小,仅为 塑料中最轻的品种之一。 2、良好的力学性能,除耐冲击性外,其他力学性能均比聚乙烯 好,成型加工性能好。 3、具有较高的耐热性,连续使用温度可达 110。 4、化学性能好,几乎不吸水,与绝大多数化学药品不反应。 5、质地纯净,无毒性。 6、电绝缘性好。 7、聚丙烯制品的透明性比高密度聚乙烯制品的透明性好。 它有很多优点但也有缺点: 1、制品耐寒性差,低温冲击强度低。 2、制品在使用中易受光、热和氧的作用而老化。 3、着色性不好。 4、易燃烧。 5、韧性不好,静电度高,染色性、印刷性和黏合性差 料筒温度 喂料区 3050(50) 区 1 160250 (200) 区 2 200300(220) 区 3 220300(240) 区 4 220300(240) 区 5 220300(240) 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 7 喷嘴 220300(240) 括号内的温度建议作为基本设定值,行程利用率为 35%和 65%,模件流长与壁厚之比为 50: 1到 100: 1 熔料温度 220 280 料筒恒温 220 模具温度 20 70 注射压力 具有很好的流动性能,避免采用过高的注射压力 80 140001400 一些薄壁包 装容器除外可达到 1801800保压压力 避免制品产生缩壁,需要很长时间对制品进行保压 (约为循环时间的 30%);约为注射压力的 30% 60% 背压 5 200 200注射速度 对薄壁包装容器需要高的注射速度 (带蓄能器 );中等注射速度往往比较适用于其它类的塑料制品 螺杆转速 高螺杆转速 (线速度为 s)是允许的,只要满足冷却时间结束前完成塑化过程就可以 计量行程 4D(最小值最大值 ); 4残料量 2 8取决于计量行程和螺杆转速 预烘干 不需要;如果贮藏条件不好,在 80 的温度下烘干 1回收率 可达到 100%回收 收缩率 收缩程度高; 24成型后收缩 ) 浇口系统 点式浇口或多点浇口;加热式热流道,保温式热流道,内浇套;浇口位置在制品最厚点,否则易发生大的缩水 机器停工时段 无需用其它材料进行专门的清洗工作; 料筒设备 标准螺杆,标准使用的三段式螺杆;对包装容器类制品,混合段和切变段几何外形特殊 (L: D 25: 1),直通喷嘴,止逆阀 塑件精度要求 ,塑件工作要求 不高,故选普通精度:级 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 8 从零件图上分析,该零件总体形状为 圆 形。因此 ,模具设计 ,该零件属于中等复杂程度 . 从塑件的壁厚上来看 ,壁厚最大处为 3厚均匀 ,,在制件的转角处设计圆角,防止在此处出现缺陷,由于制件的尺尺寸中等 。 该零件的表面除要求没有缺陷毛刺,内部不得有 杂质外,没有什么特别的表面质量要求,故比较容易实现。 综上分析可以看出 ,注塑时在工艺控制得较好的情况下 ,零件的成型要求可以得到保证 . 算塑件的体积和质量 计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。 计算塑件的体积: V=计算塑件的质量:根据设计手册可查得 = 塑件质量: M= 50g(通过 3 塑机 的 选择 根据塑件的计算重量或体积,选择设备型号规格,确定型腔数当未限定设备时,须考虑以下因素: 采用一模两件的模具结构,考 虑其外形尺寸,注塑时所需压力和工厂现有设备等情况,初步选用注塑机 125型。 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 9 3 分型面选择和浇注系统设计 射模具分型面的选择 型面的基本形式 分型面的形式由塑料的具体情况而定,但大体上有平面式分型面、阶梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、综合式分型面。 型面选择的基本原则 选择分型面的基本原则:( 1)保持塑料外观整洁;( 2)分型面应有利于排气;( 3)应考虑开模是塑料留在动模一侧;( 4)应容易保证塑件的精度要求;( 5)分型面应力求简单适用并易于加工;( 6)考虑侧向分型面与主分型面的协调;( 7)分型面应与 成型设备 的参数相适应;( 8)考虑脱模斜度的影响 11。 型面的选择 1、 确定成型位置 由于塑件结构简单 ,所以不用设计小型心 ,型腔直接开设在定模板和中间板上 两排各 8个型腔分布 . 2、 确定分型面 采用单分型面注射模 ,从 型面一次分型 ,如下图所示 : 图 分型面 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 10 注系统的设计 注系统的组成 浇注系统是将熔融的塑料从 成型设备 喷嘴进入模具型腔所经的通道,它包括主流道、分流道、浇口及冷料。在设计注射模具的浇注系统应注意以下几项原则 12。 ( 1)根据所确定的塑件型腔数设计合理的浇注系统布局。 ( 2)根据塑件的形状和大小以及壁厚等诸多因素,并结合选择分型面的形式选择浇注系统的形式及位置。 ( 3)应尽量 的缩短物料的流程和便于清除料把,以节省原料,提升注射效率。 ( 4)应根据所选用塑件的成型性能,特别是它的流动性能,选择浇注系统的截面积和长度,并使其圆滑过渡以利于物流的流动。 射模具主流道的设计 主流道是熔融塑料由 成型设备 喷嘴先经过的部位,它与 成型设备 喷嘴在同一轴心线上。由于主流道与熔融 成型设备 喷嘴反复接触、碰撞,一般浇口不直接开设在定模上,为了制造方便,都制成可拆卸的浇口套,用螺钉或迫合形式在定模板上 13。 ( 1)主流道的设计 主流道是指浇注系统中从 成型设备 喷嘴与模具接触处开始到分流道为止 的塑料熔体的流动通道。主流道的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响,因此,必须使熔体的温度降和压力损失最小。 ( 2)主流道尺寸 在卧式或立式 成型设备 上使用的模具中,主流道垂直于分型面。为了让主流道凝料能从浇口套中顺利拔出,主流道设计成圆锥形,其锥角 为 2 6。小端直径 d 比 成型设备 喷嘴直径大 1 于小端的前面是球面,其深度为 35 成型设备 喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合,因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大 12道的表面粗糙度值 ( 3)主流道浇口套 主流道浇口套一般采用碳素工具钢如 材料制造,热处理淬火硬度 5357 浇口套的材料应选用优质钢 应进行淬火处理,为了防止 成型设备 喷嘴不被碰撞而损坏,浇口套的硬度应低于 成型设备 喷嘴的硬度。为了便于浇注凝料从主流道中取出,主流道采用为 3 6左右的圆锥孔。浇口套于 成型设备 的喷嘴头的接触球面广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 11 必须吻合,由于 成型设备 喷嘴是球面,半径是固定的,所以为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出,应使浇口套端面的凹球面与 成型设备 喷嘴端的凸面接触良好,圆锥孔的小 端直径则大于喷嘴的内孔直径,球面与主流道孔应以清角连接,不应有倒拔痕迹。为了便于浇注凝料从主流道中取出,主流道采用为 3 6度左右的圆锥孔,对流动性较差的塑料也可取得稍大一些,但过于大则容易引起注射速度缓慢,并容易形成涡流。 浇口套与塑料注射区直接接触时,其出料端端面直径应尽量选得小些。浇口套于 成型设备 的喷嘴头的接触球面必须吻合,由于 成型设备 喷嘴是球面,所以为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出,应使浇口套端面的凹球面与 成型设备 喷嘴端的凸面接触良好,圆锥孔的小端直径则大于喷嘴的内孔直径,球面与主流道孔 应以清角连接,不应有倒拔痕迹,以保证主流道凝料顺利脱模 14。 定位环是模体与 成型设备 的定位装置,它保证浇口套与 成型设备 的喷嘴对中定位,定位环的外径应与 成型设备 的定位孔间隙配合。浇口套端面应与定模相配合部分的平面高度一致。 成型设备 400的喷嘴球半径为 18 嘴孔径为 2 以要使浇口套端面的凹球面与 成型设备 喷嘴的端凸球面接触良好,凹球面半径取 19 锥孔的小端直径则应大于喷嘴口内径,取 3 图 图 口套 主流道垂直于分型面。为了让主流道凝料能顺利从浇口中拔出,主流道设计成圆锥形,其锥角为 3。小端直径 d 比 成型设备 喷嘴直径大 1于小端的前面是球面,其深度为 3 5值为 5成型设备 喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合,因此要求主流道球面半径比喷嘴球面大 1 2 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 12 流道的设计 分流道是将熔融塑料从主流道截面及其方向的变化,平稳进入单腔中的进料浇口或主流道进入多腔的浇口的通道,它是主流道与浇口的中间连接部分,起分流和转换方向的作用,通常分流道设置在分型面的成型区域内。 在注射过程中,熔融的塑料在流经分流道时,应是它的压力损失以及热量损失最小,而以分流道中产生的凝料最少为原则,分流道的设计要点总体归纳如下: 分流道的形状要考虑分流道的截面积与其周边长度 的比最大为好,这样可以减少熔料的散热面积和摩擦阻力,减少压力损失。 在可能情况下,分流道的长度应尽量的短,以减少压力损失,避免模体过大影响成本,在多型腔模具中和型腔的分流道长度尽量相等,以达到注射大时压力传递的平衡,保证塑料尽可能同时均匀的充满各个型腔。在有些情况下分流道长度不能相等时,则应在浇口处作必要的补救措施,如果分流道较长时,应在其末端设置冷料穴,放置冷料和空气进入模腔 15。 在满足注射成型工艺的前提下,分流道的截面积应尽量的小,但分流道的截面积过小会降低注射速度,使填充时间延长,同时可能出现 缺料、焦烧、皱纹、缩孔等塑件缺陷,而分流道过大则增大冷却时间应比型腔中塑件的冷却时间要短,才不影响注射时的效率。因此在设计时应采用较小的截面积,以便于在试模是为不要的修正留有余地。 分流道和型腔的分布是排列紧凑,距离合理,应采用轴对称或中心对称,使其平衡,尽量缩小成型区域的总面积。最好使型腔和分流道在分型面上的总投影面积的几何中心和锁紧力的中心相重合。 在分流道上的转向次数尽量少,在转向处应圆滑过渡,不能有尖角,这些都是为了减小压力损失,有利于物料的流动。 当分流道设在定模一侧或分流道延伸较长时,应在浇口附 近或分流道的交叉处设置钩料杆,以便于在开模时在钩料杆的作用下首先从定模中拉出分流道的凝料,并与塑料一起顶出。 分流道的内表面不必要求很光,一般表面粗糙度取 m 即可,这样可以在分流道的摩擦阻力下使料流外层的流动小些,使其分流道的冷却皮层固定,有利于熔融塑料的保温。 在总体分布中,应综合考虑冷却系统的方式和布局,并留出冷却水路的空间。 a分流道的形状和尺寸 分流道开设在定模板上,其截面形状为半圆形,底部以圆角相连。分流道为二次广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 13 分流道,具体形状如图三。 b、分流道的表面粗糙度 由于分流道与模具接触的外层塑 料迅速冷却,只有内部的熔体流动状态比较理想,因此分流道表面粗糙度要求不太低,一般 m 左右,这可增加对外层塑料熔体的阻力,使外层塑料冷却皮层固定,形成绝热层。 c、分流道在分型面上的布置形式 分流道在分型面上的布置形式与行腔在分型面上的布置形式密切相关。由于行腔呈矩形形状分布,则分流道一般采用“非”字状分布。 口的设计 此套模具采用的是点浇口的形式,点浇口是一种截面尺寸很小的浇口。这种浇口由于前后两端存在较大的压力差,可较大程度地增加塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热,从而导致容体的 表现粘度下降,流动性增加,有利于型腔的充填。 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 14 4 成型零件的设计 具型腔的结构设计 型腔大体有以下几种结构形式:整体式、整体组合式、局部组合式和完全组合式。 型腔由整块材料制成,用台肩或螺栓固定在模板上。它的主要优点是便于加工,特别是在多型腔模具中,型腔单个加工后,在分别装入模板,这样容易保证各型腔的同心度以及尺寸精度要求,并且便于部分成型件进行处理等。 型腔由整块材料制成,但局部镶有成型嵌件的局部组合式型腔。局部组合式型腔多于型腔较深或形状较为复杂,整体加工比较困难或局部需要淬硬的 模具。 完全组合式是由多个螺栓拼块组合而成的型腔。它的特点是,便于机加工,便于抛光研磨和局部热处理。节约优质钢材。这种形式多用于不容易加工的型腔或成型大面积塑件的大型型腔上。这里选择整体式型腔。 在塑料注射模具的注射过程中,型腔从合模到注射保证过程中受到高压的冲击力,因此模具型腔应该有足够的硬度和刚度,总的来说,型腔所承受的力大体有合模时的压应力、注射过程中塑料流动的注射压力、浇口封闭前一瞬间的压力保证和开模时的压应力,但型腔所承受的力主要是注射压力和保证压力,并在注射过程中总是在变化。在这些压力作用下,当 型腔的刚度不足时,往往会产生弹性变形,导致型腔向外膨胀,它将直接影响塑件的质量和尺寸精度。所以在模具设计时要首先考虑使型腔的壁厚和底板厚度都有足够的强度和刚度,以保证型腔在注射过程中产生超过规定限度的弹性变形。因此型腔壁厚和底板的计算和选择是十分重要的。 芯的结构设计 型芯的结构形式大体有:整体式、整体复合式、局部组合式、完全组合式。 型零件的尺寸确定 ( 1)型腔侧壁厚度的计算 按强度计算 其壁厚 S 按下列公式计算 12 式 中 型腔材料的许用应力, =p 型腔内单位平均压力, P=西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 15 r 型腔内半径, r=10入公式得: S=4 2)底板厚度的计算 按强度计算 其壁厚 H 按下面公式计算 式中 型腔材料的许用应力, =p 型腔内单位平均压力, P=r 型腔内半径, r=10入公式得: H=芯的结构设计 型芯的结构形式大体有:整体式、整体复合式 、局部组合式、完全组合式。 型零件的尺寸确定 ( 1)型腔尺寸计算 型腔的各部分尺寸一般都是趋于增大尺寸,因此应选择塑件公差的 1/2,取负偏差,再加上 的磨损量,而型芯深度则再加上 的磨损量,这样的型芯的计算尺寸的表述如下。 ( a)型腔的径向尺寸的计算式: 0*00 431 型芯的最小基本尺寸; 塑件的最大基本尺寸; S 塑件的平均收缩率, S= 塑件的公差,取八级精度; 模具 制造公差,按 1/4选取; 根据公式计算得型腔的径向尺寸: *0 ( b)型腔的深度根据尺寸的计算公式 0*00 321 型腔深度的最小尺寸; 塑件的最大基本小尺寸; 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 16 S 塑件的平均收缩率; 塑件的公差,取八级精度; 模具制造公差,按 1/4选取; 根据公式计算得型腔的 深度尺寸: *0 ( 2)型芯尺寸的计算 型芯的各部尺寸除特殊情况外都是趋于缩小尺寸 ,因此应选择塑件公差的 1/2,取正偏差 ,再加上 +1/4 的磨损量 ,而型芯高度则加上 +1/6 的磨损量 ( a)型芯的径向尺寸的计算式: 0*00 431 式中 型芯的最大基本尺寸; 塑件的最小基本尺寸; S 塑件的平均收缩率; 塑件的公差,取八级精度; 模具制造公差,按 1/4选取; 根据公式计算得型芯的径向尺寸: *0 ( b)型芯的高度尺寸的计算: 0*00 321 式中 型芯高度的最大尺寸; 塑件内形深度的最小尺寸; S 塑件的平均收缩率; 塑件的公差,取八级精度 ; 模具制造公差,按 1/4选取; 根据公式计算得型芯的高度尺寸: *0 确定主要零件结构及尺寸 经过初步设计 ,预选 中小型 315 400 194标准 板厚数值皆已有国际规定,其强度足够。 定模座板 外形尺寸: 400 315 25料: 质 口套与板 之间采用 20H7/17 过渡配合,四个孔距为 260 160个小孔为 160 100的销钉孔。 如图 5所示。 图 5 定模座板 型腔 外形尺寸: 31531532料: 45 钢;调质 上开 16 腔孔;采用四个 30,孔距为 230*6导套孔采用过渡配合( H7/。 芯 外形尺寸: 315 315 32料: 45 钢;调质 上开 24 腔孔;采用四个 20距为 258 260H7/ 260 160 杆固定板 外形尺寸: 199 315 20料: 个与 距为150 240个用于连接推板的 距为 285 160 板 外形尺寸: 315 199 20料: 45 钢;淬火 个用于连接推杆固定板的 12孔,孔距为 285 160图 9所示。 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 18 图 9 模座板 外形尺寸: 400 315 25料: 质 个孔距为 260 16016螺钉孔。如图 10 所示。 图 10 动模座板 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 19 5 顶出机构的设计 顶出机构的分类:按驱动方式分类可分为:手动顶出、机动顶出、启动顶出。 按模具结构分类可分为:一次顶出、二次顶出、螺纹顶出、特殊顶出。 ( 1)推出机构的结构组成 在注射成形的每个周期中,将塑料制品及浇注系统凝料从模具巾脱出的机构称为推出机构,也叫顶出机构或脱模机构。推出机构的动作通常是由安装在 成型设备 上的机械顶杆或液压缸的活塞杆来完成的。 结构组成:由推出、复位和导向零件组成。 ( 2)结构分类 手动推出、机动推出、液压或气动推出。 ( 3)结构设计要求 塑件留在动模 ,塑件在推出过程中不变形、不损坏 ,不损坏塑件的外观质量 ,合模时应使推出机构正确复位 ,动作可靠。 ( 4)结构设计 ( a)推杆推出机构 推杆推出机构是整个推出机构中最简单、最常见的一种形式。由于设置推杆的自由度较大,而且推杆截面大部分为圆形,容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度推杆推出时运动阻力小,推出动作灵活可靠,因此在生产中广泛应用。 但是因为推杆的推出面积一般比较小,易引起较大局部应力而顶穿塑件或使塑件变形,所以很少用于脱模斜度小和脱模阻力大的管类或箱类塑件。 ( b)推管推出机构 推管推出机构是用来推出圆筒形、环形塑件或带有孔的塑件的一种特殊结构形式,其脱模运动方式和推杆相同。由于推管是一种空心推杆,故整个周边接触塑件,推出塑件的力量均匀,塑件不易变形,也不会留下明显的推出痕迹。 ( c)推件板的推出机构 凡是薄壁容器、壳形塑件以及表面不允许有推出痕迹的塑料制品,可采用推件板推出推件板推出机构义称顶板顶出机构,它由一块与型芯按一定配合精度相配合的模板和推杆组成。 特点:推件板推出的特点是顶出力均匀,运动平 稳,且推出力大。但是对于截面为非圆形的塑件,其配合部分加工比较困难。 广西科技大学鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书 20 ( d)活动嵌件及凹模推出机构 有一些塑件由于结构形状和所用材料的关系,不能采用推杆、推管、推件板
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