杨冠楠壳类零件设计.docVIP

- 10 -塑料模具设计说明书设计题目：壳类零件目录1、任务说明书.12、塑件的工艺分析.12.1塑件的原料分析.12.2塑件的分析.12.3材料的成型性能.13、塑件工艺参数的确定.13.1初选注塑机.13.2注塑机相关参数的校核.24、成型零件的结构及计算.3 4.1凹模的结构设计.34.2凸模的结构设计.35、浇注系统的设计.4 5.1主流道的设计.4 5.2分流道的设计.5 5.3浇口的设计.55.4冷料穴的设计及计算.66、模具装配总图.7一、任务书：设计题目：壳类零件塑件图：塑件技术要求：材料： ABS塑料生产批量：小批量(大批量)塑件精度： IT12 （一般精度）设计内容：进行相关计算和零部件设计。绘制注射模具装配图。绘制非标准模具零件图（至少画2个零件图）。编写设计说明书。指导教师： 二、塑件的工艺性分析（一）、资料分析1.塑件成型特性（1）本次设计采用的材料为：ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS，SAN，BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯（2）丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的成型特性为： 1.ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为1820，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的肉桂味。 2.ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。 3.ABS的热变形温度为93118，制品经退火处理后还可提高10左右。ABS在-40时仍能表现出一定的韧性，可在-40100的温度范围内使用。 4.ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。（3）塑件的结构工艺性分析从图纸上看，该塑件的外形为四方壳，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。由于该塑件无侧孔和内凸，所以不用考虑侧向分型抽芯装置。 为使塑件顺利脱模，可在塑件内部处增设12的拔模斜度。 综上所述，该塑件可采用注射成型加工。3.塑件的生产批量该塑件的生产类型是小批量生产，因此在模具设计中要提高塑件的生产率，采用多型腔、自动脱模模 具，以便降低生产成本。4.初选注射机（1）计算塑件体积和重量V=3000.0 mm塑件的质量计算：查有关手册，取ABS的密度为=1.05g/cm,所以塑件的质量为M=V=30001.05 g/cm=3150.00g。（2）确定型腔数量由于塑件的内孔有尺寸精度要求，不宜采用太多型腔数目，决定采用一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧，这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。（3）确定注射成型的工艺参数根据该塑件的结构特点和ABS的成型性能，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，见下表： 塑件的注射成型工艺参数工艺参数内容工艺参数内容预热和干燥温度8090成型时间/s注射时间35时间2h保压时间1530料筒温度/后段180200冷却时间1530中段210230总周期4070前170190螺杆转速/（r/min）3060喷嘴温度/180190后处理方法红外线灯烘箱模具温度/6080温度/70注射压力/MPa7090时间/h24（4）确定模具温度及冷却方式ABS为非结晶型塑料，流动性中等，壁厚一般，因此在保证顺利脱模的前提下应尽量可能降低模温，以缩短冷却时间，从而提高生产率。所以模具应考虑采用适当的循环水冷却，成型模具温度控制在6080。（5）确定成型设备由于塑件采用注射成型加工，使用一模两腔分布，因此可计算出一次注射成型过程所用塑料量为：W=2w+w废料=23150+315020%=6930.00g。根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑件品种、塑件结构、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因素，参考设计手册，初选SZY-300型螺杆式注射机。记录下SZY-300型柱塞式注射机的主要技术参数，见下表： SZY-300型柱塞式注射机的主要技术参数序号主要技术参数项目参数数值1最大注射量/cm3202注射压力/MPa1503锁模力/kN15004动、定模模板最大安装尺寸/（mmmm）620x5205最大模具厚度/mm3556最小模具厚度/mm2857最大开模行程/mm3408喷嘴前端球面半径/mm129喷嘴孔直径/mm410定位圈直径/mm1252.2注射机相关参数的校核（1）最大注射量的校核 实际要求注射量为162 cm，小于该注射机的最大注射量为320 cm的80%（32080%=256 cm）。（2）注射压力的校核 有上述查得资料知ABS所需的注射压力为60100mPa，取K为1.4，则1001.4=140mPaH1+H2+(510)试中S-注射机的最大开模行程，查参考设计手册得XS-Z-60型柱塞式注射机的开模行程S=340mm； H1-塑件脱模所需的推出距离，该塑件的脱模推出距离为60mm H2-塑件的高度（不包括浇注系统高度），该塑件的高度为25mm；计算得 H1+H2+(510)=60+25+10=95S=340mm三、成型零件的结构设计3.1凸模的结构设计。凸模是成型塑件内表面的成型零件。通常是整体式和组合式两种类型。这里采用整体式型芯。 四、主要零部件的设计计算1.成型零件的成型尺寸该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算，查有关手册得ABS的收缩率为0.4%0.7%，故平均收缩率Scp=（0.4+0.7）%/2=0.5%，根据塑件尺寸公差要求，模具制造公差取z =1/4，成型零件尺寸计算见下表类别模具零件名称塑件尺寸计算公式工作尺寸型腔计算型腔的径向尺寸60Lm+z =（1+ ）lz-0.75 0+z60.164040.45型腔的深度尺寸25lm+z =（1+ +）HZ-0.5 0+z24.032.模具型腔壁厚的确定塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应有足够的强度和刚度，本模具的凹模采用的是整体嵌入式，因此采用经验数据法查表9-26，依据短边长度b=60mm查参考手册得该型腔侧壁厚厚度S为30mm和型腔底板厚度T为8.7mm。3.推出机构的设计采用推管推出机构，由于该塑件的脱模力不是太大，推管的布置空间足够，所以无须用繁琐的计算方法确定推管的尺寸大小，可以根据经验选取d=4 mm的国际推管，注意保证推出距离略大于型芯的突出长度23mm，即推出距离大于17 mm。4.标准模架的确定综合考虑本塑件采用一模两腔平衡布置、侧浇口一次分型结构、型腔的壁厚要求、塑件尺寸大小、冷却水道的布置等多项因素，估算型腔模板的概略尺寸，查表8-7选取标准模板的尺寸为300x300mmx30mm，选用：A30x30-30x70x80(GB/T12555-2006)。 五、浇注系统的设计 浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四个部分组成。考虑到塑件的外观要求较高，以及一模两腔的布置、ABS对剪切速率较为敏感等因素，浇口采用分便加工修整、凝料去除容易且不会在塑件外壁留下痕迹的侧浇口，模具采用单分型面结构两板模，模具制造成本比较容易控制在合理的范围内浇注系统的设计如图所示。（1）主流道和定位圈的设计主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞，故应设计成独立可拆卸更换的浇口套，采用优质钢材制作，并经热处理提高硬度，定位圈与浇口套分开设计，如图; SZY-300型注射机与喷嘴的有关尺寸：喷嘴前端球面半径SR=12mm，喷嘴孔直径d=4mm，定位圈直径为125mm。为保证模具主流道与喷嘴的紧密接触，避免溢料，主流道与喷嘴的关系为：SR=SR+(12),d=d+0.5。因此，取主流道球面半径SR=14mm（取标准值），主流道的小端直径d=4.5mm。为了便于将凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成圆锥形，其斜度为24定位圈是安装模具时做定位用的，查资料得SZY-300型柱塞式注射机的定位圈直径为125 mm，一般定位圈高出定模座板表面510 mm.（2）计算侧浇口的宽度，根据侧浇口宽度公式B=可得。B=0.95mm1.0mm 式中，n为塑料成型系数，ABS取0.7，A为凹模的内表面积。（3）计算侧浇口的长度，根据文献可取侧浇口的长度L浇=1.00mm