[建筑]编制设计计算说明书.doc

没编制设计计算说明书3.1 注射模具设计案例分析二3.2.1 设计任务书盖塞的设计任务书如图1所示。3.2.2 塑件的结构工艺性分析1. 塑件的集合形状分析熟读塑件的图样，在头脑中建立清晰的塑件三维形状，复杂的塑件可通过计算机三维建模或橡皮泥制模等手段帮助理解其几何形状。该塑件的三维图如图2所示。2. 塑件原材料的成型特性分析聚甲醛（POM）是继尼龙之后发展起来的一种性能优良的热塑性工程塑料。它是一种无侧链的高密度、高结晶性的线型聚合物，其性能不亚于尼龙，而价格却比尼龙低廉。 聚甲醛外观呈淡黄或白色，既硬又滑，薄壁部分半透明；抗拉及抗压性能较好，耐疲劳强度突出；常温下一般不溶于有机溶剂，能耐醛、酯、醚、烃及弱酸、弱碱，但不耐强酸；耐汽油及润滑油性能也较好；有较好的电气绝缘性能。聚甲醛吸水性率小，尺寸稳定，具有优良的减磨、耐磨性能，耐扭变，有突出的回弹能力。聚甲醛熔点为153160。其缺点是成型收缩率大，在成型温度下的热稳定性较差，加工温度范围窄，所以要严格控制成型温度，以免温度过高或在允许温度下长时间受热而引起分解。 聚甲醛特别适合于做轴承、凸轮、滚轮、辊子、齿轮等耐磨、传动零件，还可用于制造汽车仪表板、汽化器、各种仪器外壳、罩盖、箱体、化工容器、泵叶轮、鼓风机叶片、配电盘、线圈座、各种输油管、塑料弹簧等。3. 塑件的结构工艺性分析。（1） 塑件的尺寸精度分析该塑件尺寸均为按SJ137278.8级查取公差。查表1所列为塑件主要尺寸的公差要求。表1 塑件主要尺寸的公差要求部位尺寸尺寸公差部位尺寸尺寸公差外形尺寸28内形尺寸7201518孔尺寸69孔间距尺寸40.28（2） 塑件的表面质量分析该塑件要求外观光洁、色彩艳丽，不允许有成型斑点和熔接痕，Ra为0.4m，而表面无特殊要求。（3） 塑件的结构工艺性分析 从图纸上看，该塑件外形为四方壳罩，圆角过渡且无尖角存在，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。 塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如18、2.5、12，它们均符合最小孔径要求。 内部有四个均布的加强肋，可增强塑件的强度，减少塑件的变形。肋的侧壁设有1左右的斜度，底部等处有R0.5的圆角过渡。 在塑件两侧有两个6的孔，要考虑侧向分型抽芯装置。 为使塑件顺利脱模，可在塑件内部和外部增设12的拔模斜度。综上所述，该塑件可采用注射成型加工。4. 塑件的生产批量塑件的生产类型对注射模具结构、注射模具材料使用均有重要的影响。在大批量生产中，由于注射模具价格在整个生产费用中所占比例较小，提高生产率和注射模具寿命问题比较突出，所以可以考虑使用自动化程度较高、结构复杂、精度寿命高的模具。如果是小批量生产，则应尽量采用结构简单、制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。该塑件产量达10万件，生产类型属于中批量生产，可以适合考虑采用一模多腔、快速脱模以及成型周期不宜太长的模具，同时模具造价要适当控制。5. 初选注射机（1） 计算塑件体积或重量通过三维造型可获得矩形上壳罩的体积V=45.93。ABS的密度为=1.03g/cm3,所以塑件的质量=V=1.0345.9=47.3g。（2） 根据塑件本身的几何形状及生产批量确定型腔数目由于该塑件两侧面分别有侧孔和内凸，加上塑件尺寸有一般精度要求，内表面有高光洁要求，不易采用太多型腔数目，所以考虑采用一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧，以方便侧抽实现、浇口排列和模具的平衡。（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，见表3-6. 表3-6 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前段200210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为非结晶型塑件，流动性中等，壁厚一般，因此在保证顺利脱模的前提下应尽可能降低模温，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，使用一腔两模分布，由此可计算出一次注射成型过程所用塑料量为：W=2+废料=247.2+47.220=103.84g。根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑料品种、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型螺旋式注射机（经后面3.2.6节中注射机的校核，SZY-300型螺旋式注射机能满足锁模力、安装尺寸与开模行程等各项要求，故最终选定SZY-300型螺旋式注射机）。记录下SZY-300型螺旋式注射机的主要技术参数，见表3-7.表3-7 SZY-300型螺旋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/cm33202注射压力/MPa1253锁模力/kN14004动、定模模板最大安装尺寸/(mmmm)5206205最大模具厚度/mm3556最小模具厚度/mm1307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/mm125（6） 制定塑件注射成型工艺卡综上分析，填写塑件注射成型工艺卡，见表3-8。表3-8 塑料成型工艺卡（厂名）塑件注射成型工艺卡资料编号共 页第 页塑件名称矩形上壳罩材料牌号ABS设备型号SZY300装配型号材料定额每模件数2件零件图号单件质量/g47.2工装号材料干燥设备温度8090时间2h料筒温度/后段180200中段210230前段200210喷嘴180190模具温度/6080时间/s注射35保压1530冷却1530压力/MPa注射压力7090背压后处理温度红外线灯烘箱70时间定额/min辅助时间24h单件检验编制校对审核组长车间主任检验组长主管工程师3.2.3 分型面及浇注系统的设计1. 分型面的选择不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法，都必须首先确定分型面，因为模具结构很大程度上取决于分型面的选择。为保证塑件能顺利分型，主分型面应首先考虑选择在塑件外形的最大轮廓处。如图3-16所示，在满足该原则的三个方案中，方案A的塑件开模后留在定模一侧，塑件不易取出，顶出机构设计复杂；方案B的侧向抽芯滑块可安放在动模，实现侧抽机构简单，但会产生影响塑件外观的飞边，且飞边不易清除；方案C既保证了塑件的外观，且毛刺飞边的清除也较容易，因此选择方案C。图3-16 主分型面的选择方案2. 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，外表面不允许有成型斑点和熔接痕，以及一模两腔的布置、ABS对剪切速率较为敏感等因素，浇口采用方便加工修整、凝料去除容易且不会在塑件外壁留下痕迹的侧浇口，模具采用但分型面结构两板模，模具制造成本比较容易控制咋合理的范围内。浇注系统的设计如图3-17所示。（1） 主流道和定位圈的设置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，采用优质钢材并经热处理提高硬度，定位圈与浇口套分开设计，如图3-18所示。查资料得到SYZ-300型注射机与喷嘴的有关尺寸：喷嘴前端球面半径R0=12mm，喷嘴直径d0=4mm，定位圈直径为。为为保证模具主流道与喷嘴的紧密接触，避免溢料，主流道的关系为：SR=R0+（12），d=d0+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，计算其大端直径约为10mm;为避免模内的高压塑料产生过大的反压力，配合段直径D不宜过大，去D=25mm；同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计R2的圆弧过渡；为补偿在注射机喷嘴冲击力作用下浇口套的变形，将浇口套的长度设计得比模板厚度短0.02mm；浇口套外圆盘轴肩转角半径R宜大一点，去R=3mm，以免淬火开裂和应力集中。定位圈是安装模具时做定位用的，查资料得SYZ-300型螺杆式注射机的定位圈直径为，一般定位圈高出定模座板表面510mm。由于浇口套与定位圈均属于注射模具的通用件，所以设计者应尽量采用推荐尺寸的浇口套的定位圈。浇口套和定位圈的详细设计件后面介绍的零件图。（2） 分流道的设计本案例采用U形断面分流道，切削加工在一块模板上，加工容易实现，且比表面积不大，热量损失和阻力损失不太大。查有关经验表格得ABS的分流道推荐直径为4.89.5mm，据此，该模具的分流道设计如图3-19所示。（3） 浇口的设计根据塑件的外观要求及型腔分布情况，选用如图3-20所示的侧浇口。从塑件的底侧中部进料，去除凝料时不会在塑件的外壁留下浇口痕迹，不影响塑件的外观。图3-20 浇口的设计（4） 冷料穴的设计采用带Z型口拉料杆的冷料穴，如图3-21所示，将其设置在主流道的末端，既