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文档简介

常州工学院机械与车辆工程学院毕业设计说明书CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY毕 业 设 计 说 明 书题目: U型座 3D造型及注塑模设计 二级学院: 机械与车辆工程学院 专 业: 材料成型 班级: 12成型2 学生姓名: 徐晨阳 学号: 12011027 指导教师: 伊启平 职称: 高级讲师 评阅教师: 田文彤 职称: 副教授 2016年 06 月摘 要 根据所学的知识,本次设计,我选的是U型座的注塑模设计。这次毕业设计是利用计算辅助而展开的,分为两个阶段完成(机械部分和计算机部分)。先利用PROE制作零件三维图,分析制件基本属性。然后选择注射机(海天SA1200/410U),并设计其组成机构内容。最后完成零件的装配图和零件图。关键词:侧抽芯 斜导柱 PROE Moldflow 计算 校核59AbstractAccording to the knowledge, the design, I choose is U type of injection mold design.This graduation design is to use, calculation of the auxiliary which is divided into two stages (mechanical parts, and computer).Parts are manufactured using PROE 3D figure, occurring basic attribute.Then select the injection machine(HaitianSA1200/410U).And And design the content of institutions.The finished parts assembly drawing and part drawingKeywords:Mobile phone battery cover slider angle pin PROE MOLDFLOW Calculating Proofread目 录摘 要1Abstract2第1章 前言61.1 塑料成型模具的分类及注塑模61.2 选题的意义和依据6 1.3 注塑成型的发展趋势6 1.4 本章小结7第2章 塑料材料分析82.1 ABS材料的基本特性82.2 ABS的性能指标82.3 ABS的成型性能.82.4 ABS的用途.82.5 本章小结.9第3章 塑件的工艺性分析.103.1 设计任务.103.2 产品分析.103.3 塑件的结构分析.103.4 塑件尺寸及精度.113.5塑件表面粗糙度.113.6 塑件的体积和质量.113.7 本章小结.12第4章 注射成型工艺分及模具结构的分析和确定.134.1 注射成型工艺过程分析.134.2 浇口种类的确定.134.3 型腔数目的确定.134.4 注射机的选择和校核.164.5 本章小结.17第5章 注射模具结构设计.1851 分型面的设计.1852 型腔的布局1853 浇注系统的设计19531 浇注系统组成19532 确定浇注系统的原则19533 主流道的设计20534 分流道的设计21535 浇口的设计22536 冷料穴的设计2354 注射模成型零件的设计23 541 成型零部件结构设计23542 成型零部件尺寸计算2455 排气结构设计2656 脱模机构的设计26561 脱模机构的选用原则26562 脱模机构类型的选择265 63 推杆机构具体设计2757 注射模温度调节系统27571 温度对塑件质量的影响2758 冷却系统之设计规则2959 模架及标准件的选用29591 模架的选用295.10 侧向抽芯机构选择305.11 斜导柱侧向抽芯机构设计计算30第6章 模具材料的选用3461 成型零件材料选用3462 注射模用钢种34第7章 模流分析.35总节39模具总装图43致谢44参考文献45第1章 前言 模具在生产制造中起到决定性的作用,一件产品从设计到生产这一过程中,必不可少的就是模具。所谓模具,是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的专用工具 摘自塑料成型模具设计,2012,江昌勇,沈红雷著。模具设计行业广,包括日常用品,电子产品,各类家电,塑料制品, 航空航天等等众多的领域,其占比之大,所带来的经济效应也是不菲的。这次的毕业设计就是围绕塑料模具展开的,对我们将来步入工作提供了很大的帮助。1.1 塑料成型模具的分类及注塑模 塑料,也就是通常所说的高分子材料的一种,它的化学性质稳定,不会腐蚀,而且成型性能好。由于塑料容易着色,所以作为原材料,它很受欢迎,用途相当广泛。 根据成型方法的不同(熔体成型,固相成型),所以将塑料成型模具分为五类,分别是注射模,压缩模,传递模,挤出模以及气动成型模五大类。 由于这次的毕业设计是注射模设计,注射模的特点和用途是重点研究对象。注射模,又叫做注塑模。按照注塑模的成型特性可以分成热固性塑胶模和热塑性塑胶模两种。模具结构是千变万化的,主要是由塑料的品种以及塑料制品的形状结构等各方面的因素引起的。但是,模具的基本结构都是一样的,都是由动模,定模两部分组成。注塑模结构组成有浇注系统(pouring system)、调温系统(air-conditioning system)、成型零件(molding parts)、结构零件(structural parts)。如图: 注塑模多采用标准模架,以减少工作量。1.2 选题的意义和依据 本次课题是常州富强模具厂的产品,年产量约20万件,与生产实际相结合。社会在发展,塑料的用量愈来愈大。通过本次毕业设计的磨砺,能够让我更快的适应以后的工作,打下坚固的基础。1.3 注塑成型的发展趋势 模具企业生产产,越来越偏向于数字化,信息化,自动化以及集成化。计算机辅助设计的占比逐年增高。我国的高技术含量模具与国际先进技术相比还有很大的一段差距,主要是由于数字化技术的落后造成的。 模具数字化的关键技术主要有:CAD/CAM/CAE与优化设计一体化;快速成型与快速制摸技术;虚拟网络技术及公共服务平台的创建;模具企业ERP,PDM,PLM,MES等信息化管理技术。 塑料成型模具设计,2012,江昌勇,沈红雷著 社会在快速发展,用户对于塑料模具 的要求也在不断提高,如今,塑料模占模具总量的45%,并且还呈现不断上升的趋势,具有非常好的前景。 智能模具这是模具技术新的发展方向。智能模具从一定角度上,不但可以提高生产率,优化产品质量,最终会实现绿色生产的目标。智能模具将会在以后的模具发展中起到至关重要的作用,是实施可持续发展观的重要体现。 1.4 本章小结本章主要介绍了注塑成型的的一些特点,以及注塑模的发展趋势,还有毕业设计的内容。第2章 塑料材料分析 2.1 ABS材料的基本特性这次毕业设计的制件材料是ABS。化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 ABS的优点:无毒,无味,光泽好,尺寸稳定性好,抗冲击强度高,耐磨性好等等。 缺点:耐气候性差,耐热性不高等。 ABS是良好的热塑性材料。ABS生产量最大,应用范围最广,与我们的生活息息相关,可以说是我们生产生活中必不可少的一种材料。ABS凭借着其优良特性,在诸多领域,都能见到其身影。这也有功于其组成成分,让ABS能够拥有如此多的优点。2.2 ABS的性能指标ABS的性能如表2.1性能密度(g/cm)收缩率熔点()弯曲强度Mpa拉伸强度Mpa拉伸弹性模量Gpa弯曲弹性模量Gpa指标1.051.180.4%0,9%217237803549 1.8 1.4性能压缩强度Mpa缺口冲击强度Mpa硬度HR泊松比热变形温度指标 1839 112062860.394931182.3 ABS成型性能 ABS材料吸湿大,需要充分干燥。取高料温,高模温,但要低于分解温度,防止ABS分解,对于精度要求高的塑件,模温选择5060,而高光泽,耐热性的制件,温度大概在6080。一般而言,模具浇注系统选取粗,短的,并且设置冷料穴,大浇口,这是由于ABS冷却速度快的而决定的。为了避免发生熔融断裂的发生,产生应力集中的现象,在塑件成型后,要进行退火处理。一般情况下,壁厚和熔融温度对塑件的影响微乎其微。2.4 ABS的主要用途ABS在机械上用来制作机械零件,如齿轮,泵叶轮,轴承,农业喷雾器及电器零件等;在汽车领域用于挡泥板,扶手,加热器等。 摘自同1因为ABS的良好性能,以及优良的成型加工性,所以应用在很多领域。诸如家用电器(VCD,传真机等)中,也能常见到其身影,ABS可以说是与我们的生活息息相关。2.5 本章小结本章主要介绍了关于ABS材料的各项属性及用途。 第3章塑件的工艺分析3.1 设计任务 设计题目:U型座3D 造型及注塑模设计 3.2 产品分析产品外形分析 本次设计的产品是一个U型座,其尺寸详见图纸。该产品形状复杂程度一般,精度要求不高,设计模具时有较复杂的测向分型机构,年产量约20万件。U型座塑件如图所示 图3-1 3D型芯33 塑件的结构设计(1)、脱模斜度 脱模斜度是指塑件在脱模的时候,为了方便以及完好的脱模,制件在出模的方向上要倾斜角度,这个数值用表示(见表1) 。材料脱模斜度PE,PP,PVC301ABS,PA,POM,PPO40130PC,PSF,PS,AS,PMMA502 通常来说,塑件的脱模斜度一般在0.51.5之间,由上表可知,ABS的脱模斜度在40130之间,型芯的脱模斜度在30/1之间。生产制造的过程中,脱模斜度的设计,能够防止塑件在冷却中,收缩而宝珠模具型芯和型腔的部分带来的脱模不便的问题。脱模斜度的设计与制件的各项属性相关。例如:尺寸和其成负相关,收缩率和斜度成正比,壁厚同上。(2)、塑件的壁厚 作为塑件最重要的结构因素壁厚,在设计的时候,是务必思考的因素之一。注射成型中,塑件壁厚有着关键作用。塑件的壁厚和注射冲模是的熔体流动有关,并且在固化定型时,塑料制品的冷却速度跟冷却时间、成型质量等条件密切相关,假如塑件的壁厚足够精确,能够降低塑件的原材料,还能提高生产效率,降低生产成本。所以,塑件的壁厚应该尽量的小(满足要求)。原因是,壁厚太大的话,不但使用的原材料多,需要更多的生产成本,更主要的原因是这样做会影响塑件在模内的冷却速度,成型周期会变长,另外还会引起一些缺陷。塑件的使用会受到影响,装配的精确性也会改变。为了避免塑件出现各种缺陷,选取适当的壁厚是相当的重要,并保证塑件的壁厚各处均匀。一般而言,塑件壁厚常用23mm。根据实际情况,所以塑件各处壁厚均取3mm。(3)、塑件的圆角在塑件的转角和内部链接等地方,使用圆角过度,是为了避免塑件转角产生应力集中的情况,扩大相应位置模具的力学角度。此次设计的U型座,表面圆角半径等于内部转弯处圆角半径,且都为2。(4)、孔 各类通孔和盲孔散落在塑件制品上,通常而言,特定的型芯能使这些孔成型。在设计设计孔的时候,为了避免出现溶体流动困难,使加工难度变大,从而提高了生产成本的问题,尽量采用简单孔型,不选用复杂孔型。在注塑成型过程中,由于导流作用,使孔形成,在孔周围容易形成焊接痕。那样,孔的强度会降低,所以孔间距和孔与塑件边缘之间的距离都大于孔径,为了保证塑件的强度和刚度,在孔的周围增加壁厚。34 塑件尺寸及精度 材料的流动性和注射机规格决定了塑料制品尺寸的大小。在一定条件下(设备和工艺),塑性流动和大小的大小是成正比的。为了节约材料和能源,在满足制品的使用条件下,制件的结构设计尽量紧凑,使制件更加玲珑小巧。本次制品的材料为ABS,流动性好,满足不同尺寸的设计要求。 模具的结构设计和制造精度受制于塑件的尺寸精度。为了降低模具的加工难度,降低模具制造成本,塑料件尺寸精度较低(符合塑料零件的要求)。本次设计,公差尺寸均采用MT3级,未注采用MT5级。 35 塑件的体积和质量 在本次毕业设计,用三维的质量和U型座体积,在PROE软件,可测的体积V型块(1.05 g/cm,ABS密度),并通过计算,即可以得出该U型座的质量为20.8克。36 塑件表面粗糙度 模具型腔表面粗糙度决定了在成型过程中,避免了冷疤和云纹等瑕疵。塑件的表面粗糙度取Ra 0.021.25,模腔表壁的表面粗糙度是塑件的二分之一(Ra 0.010.63)。在使用过程中,模具型腔的磨损和磨损,导致表面粗糙度的增加,我们要经常做模具的抛光,使其恢复。该塑件外部表面粗糙度比塑件内部表面粗糙度要高出许多,外部为Ra0.2,内部为Ra0.4。3.7 本章小结 本章主要是对塑件进行分析,主要包括了塑件的壁厚,圆角,孔以及塑件额两项物理属性体积和质量。第4章 注射成型工艺及模具结构分析和确定41、注射成型工艺过程分析(1)、预处理由于注塑成型对物料有需求,所以在成型之前要进行预处理。一般而言,需要测量材料的含水量,外观,颜色等。材料的热稳定性、流动性和收缩性必须进行测试。当然,预加热和干燥也是一个重要的组成部分。本次材料为ABS,其吸水性很低,通常不需要干加工。如有需要,可在70度80摄氏度干2到4小时。(2)、料筒的清洗因为注射机不是每次都用同一种塑料进行工作的,所以在之后使用新的材料的时候,都需要清洗或者拆换注射机料筒。还有其他一些现象出现的时候,也需要对注射机(料筒)进行上述操作。比如说:塑料中出现分解现象,还有就是需要改变塑件颜色的时候。不同的注射机,清洗方式也是不同的。柱塞式注射机由于它的料筒可以装载的料多,在转动的时候比较困难,所以可以通过专用的料筒来清洗或者将料筒拆卸下来,进行清洗。相比较而言,螺杆式注射机的清洗会比较容易些。 (3)、脱模剂的选用 脱模剂的定义:一种便于塑件从模具中拖出,途在模具表面的助剂。合理的工艺设计和模具设计,有利于制件脱模。脱模剂为硬脂酸锌。第二步: 注射成型;注射成型过程总共有五个步骤;第一步骤:加料, 第二步骤:塑化, 第三步骤:注射入模 ,第四步骤:稳压冷却 ,第五步骤:脱模 。第三步:后处理;提高性能,保持尺寸的稳定性,消除内应力。这一步是在释放后进行的。退火和调理是治疗后的两个步骤。本次设计采用的退火处理为13H。42 浇口种类的确定 浇注系统是承载塑料熔体的通道。通过浇注系统能够将塑料传输到型腔内。一个好的浇注系统,注定了塑件性能的优良,有一个赏心悦目的外观,也能够大大地降低成型难度。浇注系统的组成分为四个部分,分别是主流道,冷流道,浇口,冷料穴。当然,浇口的设计与制品的成型存在直接关系。根据任务书的要求,U型座的表面质量要求一般,于是选择大水口边进料。U型座组装好后,浇口会被其阻挡,遮住。大水口边进胶主流道需要设置钩针,分流道与塑件连接,顶出时塑件和流道一起脱落。43 型腔数目的确定根据塑件的尺寸和质量,并且从生产效率的角度出发,这次的设计采用一模两腔。这样能够提高塑件成功率,并且能够节约时间,加大生产量。44 注射机的选择和校核注射机,作为注射成型的主要设备。注射机主要是将粒状塑料在高温加热后,变成熔融体,来进行注射的。一模两腔的设计,通过有效的计算,因为至少需要制成注射液,对流道喷嘴废料质量4.2g,总数达到89.5g注塑,选定注射机为海天SA1200/410U。此该注射机螺杆式,其性能参数如下:表4-1 Sa1200/410u注塑机技术参数表格参数部分Sa1200/410uABC1螺杆直径mm3640452螺杆长径比L/D233211873注射容量cm31732142704注射重量g1571952467注射压力Mpa2371921528螺杆转速rpm0-2859锁模力KN120010移模行程mm36011拉杆内距mm41041012最大模厚mm45013最小模厚mm15014顶出行程mm12015顶出力KN3316顶出杆根数PC517最大油泵压力Mpa1618油泵马达功率 Kw18519电热功率Kw97520外型尺寸M4831.261.9621机器重量T4.622料斗容积Kg2523油箱容积L2804.4.1 注射量的校核根据相关要求,在模具设计中,原材料质量(m)必须小于80%的注塑机。校核公式为: 式中 -型腔数量 -单个塑件的体积() -浇注系统所需塑料的体积() 本设计中:n=2 19.79 m1= 4.0 M=2X19.79X1.05+4.0X1.05=45.76g注塑机额定注塑量为157g 157X0.8=125.6g 故: 125.6g45.76g,注射量符合要求4.4.2 制件的投影面积与锁模力的校核在注射成型过程中,有许多影响锁模力的因素,但最主要的r仍然是遭到模具分型面投影面积的影响。为了防止出现成型中出现涨模溢料的情况,必须使模具在分型面上的面积小于注射机所允许的最大值。 式中 n -型腔数目 -单个塑件在模具分型面上的投影面积 -浇注系统在模具分型面上的投影面积 n=2 =1829.7 =204.5 =2x1829.7+204.5=3863.9 在注射成型的过程中,为了能有一个可靠的锁模,注射机的额定锁模力必须要原材料对型腔的成型压力*(塑件+浇注系统)的投影面积。即: 式中 n -型腔数目 -单个塑件在模具分型面上的投影面积 -浇注系统在模具分型面上的投影面积 n=2 =1829.7 =204.5 =2x1829.7+204.5=3863.9 443、模具与注射机安装模具部分尺寸校核(1)、模具厚度(闭合高度) 模具闭合高度,要求满足以下公式:式中 -注射机允许的最大模厚 -注射机允许的最小模厚本设计中模具厚度为350mm 150H450符合要求(2)、开模行程校核在模具及零件上成功取出并需要设置相应的启闭距离,并在启闭过程中,模固定板等移动距离为开模行程。注射机的开模行程并不是无限大的,这也是有距离限制的,所以,所设计的开模行程,必须要满足注射机的要求,所以这就需要进行校核。相比较卧式注射机来说,模具厚度决定了开模行程,而不止一个分型面的注射模,有以下校核公式:式中 -推出距离 -包括浇注系统凝料在内的塑件高度和余量25 =(水口料的长度+2030)本设计中 =360 =50mm =98.9+25+3=126.9 mm开口的总距离需要超过H = 206.9mm经计算,符合要要求。(3)、顶出装置校核在设计也是至关重要的一环。为了保证塑件能从模具中顺利脱出。首先,注射机的最大顶出距离必须满足条件。其次,注射机的两个顶杆要求被模具推板的面积覆盖。这就是校核注射机的顶出形式。4.5 本章小结本章内容,主要是对注射机的一些参数进行校核,保障所选取的注射机满足此次设计的要求。第5章 注射模具结构设计51 分型面的设计 分型面是决定模具结构的重要因素。对于分型面定义是指模具宜分为2个或多个可以分开的主体部分,在其接触面上都能独立,可除去塑料件和浇注系统的凝析材料,在成型的过程中,必须接触的封闭表面。如果一个塑件能够完成的子类型的形成的合理性的作用发挥了重要作用。分型面选择时,有如下几个要素需要考虑:1)在塑料制品的外形最大轮廓处,选取;2)分型面在开模后,需要留在动模上;3)保证塑件的美观;4)合理安排浇口位置;5)推杆痕迹要隐藏;6)使塑件易于脱模。结合U型座的外观形状,分型面设计如下图所示。由图中信息可知,这两处分型面满足了以上的相关要求。图5-1 分型面的选择52 型腔的布局必须使型腔的布局与浇注系统之间的压力关系,模具使用的是大水口边进胶,同时使用对称式布局。达到一定的关系(浇注系统的总压力平均分配给每个型腔)。 图5-2 模具型腔53 浇注系统的设计 一个能够使熔融材料通过的管道,他连接着注射模中的主流道和型腔。在这次的设计中,使用的是大水口边进胶浇注系统。531 浇注系统组成浇注系统由七个部分组成。 1、主浇道 ; 2、第一分浇道 ; 3、第二分浇道 ; 4、第三分浇道; 5、浇口; 6、型腔; 7、冷料穴。532 确定浇注系统的原则浇注系统在设计时考虑要素。a)、塑料成型特性:为保证塑件质量,浇注系统的设计需要满足塑料的成型特性要求。b)、塑件的型腔数:浇注系统的设计需要按照型腔布局来进行。c)、塑件大小及形状:由于塑件的大小不同,形状不一,塑件的壁厚,技术方面的要求等要素,加上考虑浇注系统的形式,确定进料口的数量和位置,确保能够正常成型。同时,需要注意受力不均带来的问题,以便以后的修改。d)、塑件外观:在保证塑件美观的同时,浇注系统的设置需要注意进料口造成的影响。e)、冷料:由于喷嘴端部的冷料会影响塑件的质量,在注射的间隔期,其需要被去除,所以设计时,需要考虑到冷料储存的措施.533 主流道的设计定义:模具和喷油嘴的接触部位开始,然后对通道的位置进行终止的通道。此通道的目的:塑料熔体的流动。(1)、主流道的尺寸本次设计采用的注射机为海天SA1200/410U,此注射机喷嘴直径为3.2,它的喷嘴球面半径为11,如图(6)所示,主流道的具体尺寸如下: 图5-3:浇注系统与定位环、浇口套(2)、主流道衬套的形式为了防止塑料熔体的反作用,套管出口的固定模,和所选择的图(7)的类型的衬里。这张照片为主流道衬套和布局设计分为两部分,灌木丛和固定模板与H7 / M6,最后固定。(3)、主流道衬套的固定 主流道衬套,使用2 *M6*20螺钉直接固定锁。 5-4 主流道衬套形式534 分流道的设计。分流道也是一个使塑料熔体通过的流动通道,不过这是连接主流道末端和浇口。分流道的设计如图所示。分流道的尺寸计算: 式中: 分流道尺寸(mm); Q经分流道的塑胶量(g); L分流道的长度(mm)。所以,选择5mm。(1)分流道的当量直径:公式式中:主流道大端直径; 一级分流道当量直径;(2)凝料体积分流道长度 分流道截面积 凝料体积为 (3)校核剪切速率确定注射时间:由模流分析知,t=1.891s。计算分流道体积剪切速率:满足最佳剪切速率。所以,分流道内熔体的剪切速率合格。(4)分流道的表面粗糙度和脱模斜度一般取即可,此处取Ra1.6图5-5 主流道和分流道的位置535 浇口的设计浇口直径计算公式:式中:A型腔的表面积, C壁厚系数,塑件壁厚,则C=0.230适用于壁厚为0.72.5mm的制品。 =0.850.23018.235mm浇口也被称为进料口,它是用来连接的子流通道和空腔。他有2个功能:1. 控制塑料熔体流入型腔;2. 防止倒流。 一般常用的的浇口形式有侧浇口,直浇口,点浇口,扇形浇口,环形浇口等。 浇口的位置选择原则: 塑件的质量影响着浇口位置。在敲定浇口位置时,必须思考以下因素: 1. 熔体流动过程中,其动能损失不断在改变。当在型腔中流动时,这时的动能损失最小。要做到这一点必须使 1)包括分支流量)为最短; 2)每一股分流都能在同一时间传输到最远处; 3)进料口选择壁厚厚的地方进行; 4)每个分流的转向越小越好。2. 可以有效地排除存在型腔里面的气体。在塑件表面质量完好、美观的条件下,由相应的浇口选用原则,选择大水口边进胶。536 冷料穴的设计冷料穴的作用是为了防止,在冷却过程中,由于部分温度下降,导致塑料流入型腔的时候影响制品的质量。冷料穴一般设置在主流道的末端。冷料穴有多种形式,这次设计使用的是倒锥形的冷料穴。冷料穴设置在动模板上(标称直径=主流道直径),需要保证冷料体积冷料穴体积。54 注射模成型零件的设计 模件和零件是模腔的组成部分。作为注射模具设计的重要部分-成型零部件,有着他的关键作用。由于他与塑件接触,承受塑料熔体的压力,所以这就在一定程度上控制着塑件的形状和塑件的精度。 为了避免在长期使用后,成型零部件发生磨损、变形和破裂的想象(此现象是因为其在注射成型时,会受到温度、压力),保证零件有较好的属性。541 成型零部件结构设计1)、凹模的设计这次的毕业设计使用的是分体式凹模。图5-6 型腔和滑块3D造型2)、凸模的设计本次毕业整体式型芯。型芯与动模板的使用H7/P6配合。 图5-7 型芯3D图542 成型零部件尺寸计算(1).塑件外部径向尺寸:,相应的塑件制造公差为 mm;,则相应的塑件制造公差mm; 式中:塑件的平均收缩率,本塑件为1.005(下同); 随塑件精度和尺寸变化,径向尺寸取3/4(下同); 塑件上相应尺寸的制造公差(下同);塑件上 制造公差,取(下同)。则有: .型腔的深度尺寸 塑件深度方向的尺寸:,则相应的塑件制造公差为 mm;式中:随塑件精度和尺寸变化,深度方向的尺寸,取2/3(下同)。3).塑件型芯径向的尺寸:,则相应的塑件制造公差为 mm;(4).塑件型芯高度的尺寸:,则相应的塑件制造公差为0.04 mm; (5).型腔的侧壁厚度:按刚度条件计算式中:Cl模具型腔的内壁长:1=160mm;P模具型腔内最大的熔体压力,取35Mpa;h型腔深度,h=40.05mm;E模具钢的弹性模量,预硬化塑料模具钢;模具刚度计算许用变形量,有如下公式: 当,则。 模具刚度计算许用变形量,由于型腔L=160300,所以按允许变形量=L/6000mm=0.026,计算壁厚。(2)按强度条件计算则有:式中:P模具型腔内最大的熔体压力取35Mpa; h型腔深度,h=40.05mm; 模具强度计算的许用压力,取=300Mpa。 型腔底板厚度T的计算(1)按刚度条件计算式中:;b=160mm;。(2)按强度条件计算式中:P取35Mpa;b型腔短边长度,b=160mm; 模具强度计算的许用压力,取=300Mpa。在计算的过程中,会存在一定的误差。这是由于成型那个零件,在使用的时候,最大磨损量是由于经验决定的。选定的材料的平均收缩率为0.5%。公式为: 式中 A 成型零部件常温下的尺寸 B 塑件在常温下实际尺寸 1 / 3 1 / 4的塑料零件公差为公差值(工作尺寸),或采取mit7 8制造公差。此设计中,公差取IT8级,型芯工作尺寸公差选择IT7级。基本尺寸选取模具型腔的小尺寸,偏差选正值;如果选择的模芯的最大尺寸,偏差是负的,和中心的距离偏差是一个双向对称分布。有成型部分的大小(如图)。55 排气结构设计 在塑料熔体充模过程中,模腔内含有水蒸气、低分子挥发性气体、以及化学反应产生的气体,当然还有其中原有的气体。一般来说,有三种常见的通风方式。首先,使用的排气气体的间隙;2是,在排气槽的开口的子表面;三是,利用推杆运动间隙。在本次毕业设计中,由于模具尺寸不大,我们选择了空间排风方法。56 脱模机构的设计脱模机构就是指在塑料制品从模具上取出之前,塑料制件需要先在零部件脱出。561 脱模机构的选用原则1.合理安排脱模阻力;2.没有形变;3.控制推杆受力,以防塑件破裂;4.保证足够的推杆强度和刚性;562 脱模机构类型的选择 这次设计,使用的推板加推杆推出机构,以便脱模。 原则不同,分为不同的方式。5 63 推杆机构具体设计(1)、推杆布置 如图所示。 5-8 推杆布置(2)、推杆的设计 见图。推杆与推杆孔配合使用。 57 注射模温度调节系统通常情况下,塑料注射到模具的温度大概是200摄氏度,然后通过冷却水道,注入水,使模具冷却到60摄氏度左右,等到成型为塑件,从而使模具脱模。这次设计的材料是ABS,他对模温的要求低。所以,在这次的设计中,设置冷却系统(控制水流量以调控温度),就可以满足生产要求。模具可以加热热水,蒸汽,电阻丝加热,和其他手段的加热,冷却方式,你可以水循环。571 温度对塑件质量的影响查表得,ABS的单位热流量为590kJ/kg。(1)计算冷却水的体积流量根据式中:冷却水的密度; 冷却水的比热容,为; 冷却水出口温度,取25;冷却水入口温度,取22。(2)确定冷却水路的直径查表得,当时,为了使冷却水处于湍流状态,取模具冷却水孔的直径d=35mm。(3)冷却水在管内的流速根据塑料成型工艺及模具设计式4-59得(4)冷却水管壁和水接口的传热系数由于平均水温为23.5,得f=6.47,所以:(5)计算冷却水通道的导热总面积A(6)计算模具所需冷却水管的总长L(7)冷却水的根数假设每条水路的长度为,则冷却水路数量为注射模的温度会影响塑料制品的形状,生产效率,尺寸精度也被影响。不管是什么样的塑件,模具温度都不应该有太大的波动。温度太高的话,在脱模后,塑件会发生变形,但是又不能延长冷却时间,因为这样会降低生产效率。图5-9 冷却水路图 58 冷却系统之设计规则为了方便冷却水道的加工和组装,其需要使用标准尺寸。由相关知识可知,凭借塑件的壁厚和体积来确定冷却系统的相关参数。比如说:冷却孔的位置、尺寸,孔的长度(cm),类型等等。(1) 冷却管路的位置与尺寸 塑件壁厚需要保持均匀。冷却水道通常在凹模块和凸模块的中间。一般情况下,冷却水道到模具表面的距离=冷却水道的12倍的直径。冷却水道直径在612 mm之间,此次设计中取8mm。冷却水道与冷却水道的距离是其直径的35倍。 59 模架及标准件的选用591 选择模架1、 确定模具类型 根据整体结构的划分,采用单分型面注塑模具的使用。2、 模架的选择由分析得,导柱导套选择正装方式安装。 该设计采用一模两腔结构,两个型腔之间的距离大约为30-50mm,但是考虑到滑块机构的设计。在最后,安排在一个长度为240mm腔的腔,和宽140mm,还要考虑侧抽芯对模架外形尺寸的影响,因为滑块有侧抽芯结构。模具设计的使用,ci3560标准,130mm标准模脚的高度,以满足上面的要求。5.10 侧向抽芯机构选择。5.11 斜导柱侧向抽芯机构设计计算 如图所示: 1、侧向分型与抽芯机构的类型2、抽心距:S=H+(3-5)式中,S-抽芯机构需要行走的距离,H-测量出来的产品抽芯距离,3-5MM为产品抽芯后的安全距离 这次设计中,由于两个位置抽芯距离大,所以只要抽芯2530mm即可。此次抽芯距可以选为29mm。3、抽芯力:抽芯力的定义:塑件从侧型芯上脱出时,需要克服的阻力。抽芯力F=PA(f *cos+sin)P的正压装置区的核心单元的塑性收缩,通常需要8 12MPa;A-一种塑料制品包装紧的侧面积(S);f-磨擦系数,取0.10.2 ;-脱模斜度,一般就是几度而已;F-单位为N,此次设计可以忽略。斜导柱抽芯机构的结构及其设计a.斜导柱的设计 1.斜导柱的结构设计A、在这套模具中,采用标准斜导柱形式。在生产中,可以直接购买。B、斜导柱材料:通常用45钢,T8,T10在渗碳处理的案件或20钢,使淬火硬度大于55HRC左右,表面粗糙度约ra0.8 M Ra1.6 M。C、斜导柱和固定模板与过渡H7 / M6。D、 斜导柱倾斜角通常为1520,一般不大于25E、斜导柱的长度计算:斜导柱各部分度的和=154mmF、 斜导柱直径的计算:查表得d=16mm.(1).侧抽芯计算滑块,其倾斜角取。则脱模力的计算为:脱模力(推出力)()塑料弹性模量(,ABS塑料取)塑料的平均成型收缩率()包容凸模的长度()塑料与刚的摩擦系数(ABS塑料取0.2)塑料的帕松比(取0.3) 塑料平均壁厚()圆柱半径() ()查表9.1 取。再查表9.2 得在斜导柱的设计中,最佳的斜角:,直径取。 ()查表9.1 取。再查表9.2 得在斜导柱的设计中,最佳的斜角:,直径取。b.滑块的设计在设计滑块的时候需要注意以下几点,一是滑块与侧型芯的连接;双是成型工艺,零件的尺寸精度;三是运动的可靠性。滑动块有2种类型的积分呵呵和陈。c.导滑槽设计 1)间隙配合,H8 / F8;2) 滑动块的滑动长度通常为滑动条带宽度的1.5倍 3)用45钢; 4)我们是模具线形式后,按照生产的实际情况,与线压力板的方法,固定的作用和指导作用主要作用; 5)楔紧块设计楔紧角大于斜导柱的倾斜角,差值为23。(2)斜导柱抽芯机构的结构形式安装位置不同,不同的抽芯机构。1)斜导柱安置在动模上,滑块安置在定模上A、设计那是是应该东西注意,滑

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