塑料夹子注塑模具设计-毕业设计

I 塑料夹子模具设计 XXX 摘要摘要 随着全球经济迅猛发展 中国经济的发展尤为迅猛 人们对物质生活的 需求也越来越高 从而使制造业的加工方向出现了多元化 而其中模具现在已经 成为工业发展的基础 塑料模占模具总量的比例达到 35 40 塑料成型模具的 应用在不同种类的模具应用中占有重要地位 随着生活水平的提高 塑料制品产 物的运用已遍及生活的每个角落 塑料成型工艺在基础工业中的地位日益重要 塑料模具可分为注塑 吹塑 挤出 压塑等 本设计关于塑料夹子的注塑模具设 计 通过注射机注塑成型零件 运用 CAD SolidWorks 等软件进行绘制 对注塑 机的选用 塑件的选材 浇注系统的设计 分型面及型腔数量及布局形式的设计 导向 脱模及冷却系统 排气系统的设计 推出方式 成型零件的结构形式等 进行了设计计算 关键字 模具注塑模具塑料夹子UG II Plastic clip die design Abstract With the rapid development of the global economy the rapid development of China s economy There is also a growing demand for material life so that the manufacturing direction of manufacturing diversification And the mold has now become the foundation of industrial development plastic mold accounted for the mold total quantity proportion reached 35 40 the application of plastic mold in different kinds of mold used occupies an important position With the improvement of living standards the use of plastic products has been spread throughout every corner of life plastic molding process in the basic industry status is increasingly important Plastic mold can be divided into injection molding blow molding extrusion plastic etc The design of plastic clip injection mold design injection molding parts through injection molding machine Using CAD SolidWorks software rendering the selection of injection molding machine plastic material gating system design surface and cavity number and layout design orientation stripping and cooling system exhaust system design launched way forming part of the structure form design and calculation KeywordDieInjection mouldPlastic clipUG 2011 届机械专业毕业设计 论文 目录 TOC o 1 3 h u 摘要 I Abstract II 第一章绪 论 1 1 1 研究的背景 1 1 2 塑料模具的现状 1 1 3 模具的发展趋势 2 1 4 模具的种类与特点 2 1 5 研究的方法 3 1 6 研究的目的与意义 3 第二章注塑模具设计的基本知识 4 第 3 章 模具的结构形式 5 3 1 塑件分析 5 3 2 材料 6 3 3 分型面位置的确定 6 3 3 1 选择分型面时 应考虑的基本原则 7 3 4 塑件的属性 7 3 5 型腔的排列和布局 8 3 5 1 型腔数目的决定与下列条件有关 8 3 5 2 型腔的布局 9 图 3 6 型腔布局 9 第四章 注塑机的选择 10 4 1 注射量的计算 10 4 1 1 塑件的注塑压力 10 4 1 2 锁模力校核 10 4 1 3 开模行程校核 11 第五章浇注系统 13 5 1 主流道设计 13 5 1 1 浇口套设计 13 XXX 塑料夹子模具设计 5 1 2 分流道设计 13 5 2 浇口的设计 15 5 2 1 浇口的尺寸 15 5 2 2 冷料穴的设计 16 6 1 型腔设计 17 6 2 型芯的设计 17 6 3 凹模的工作尺寸计算 18 6 3 1 计算公式 18 6 4 模架的确定 21 HYPERLINK l Toc14242 第七章 顶出脱模机构 侧向分型和抽芯机构的 设计 23 7 1 概述 23 7 2 顶杆顶出机构 23 7 3 推板顶出机构 23 7 4 脱模力的计算 23 第八章冷却系统设计 25 8 1 冷却系统的计算 25 8 2 排气槽设计 27 9 1 导柱导向机构 28 第十章 模具零部件材料选择 30 10 1 塑料模选用钢材原则 30 10 2 模具的选材及热处理要求 30 结论 31 参考文献 32 2011 届机械专业毕业设计 论文 1 第一章绪 论 1 1 研究的背景 在过去的 20 年 塑料模具行业的发展非常迅速 近年来在塑料的年产量按 体积计算超过钢铁和有色金属年产量的总和 塑料制品在汽车 电器 仪器仪表 航空航天和人们的生活相关的领域得到了极为广泛的应用 有很多塑件成型的办 法 但最主要的方法依然是注塑成型 塑料模具市场塑料模具生产中一半以上是 注塑模具 在新一代模具软件中模具的可制造性评价功能作用十分明显 很多方 案筛查必要 对模具设计过程中的合理性和经济性以及提供修改模具的设计基 础 以模具行业制品是生产中间产品依赖下游产业需求 对模具行业的发展世界 经济发展扮演着重要角色 而且模具产业的下游产业 其中包括汽车能源 机器 电器 航空航天产业和信息 日常用品产业等多个方面 因此 在一定的时间内 一个行业的需求无法主导模具行业的发展 随着塑料产品的复杂性 以及改进的 精度要求 和大幅缩短生产周期 主要依靠传统的模具设计方法已经无法适应市 场需求 中国现在任然需要从国外进口小型精密注塑模具和大型复杂模具 模具 行业的上升势头 近几年保持常数 一般而言 模具行业依赖于下游工业的发展 不过由于它产品的使用的和范围广从而既定了模具行业不会围绕某个固定的下 游行业发展 1 2 塑料模具的现状 塑料模具行业在中国从开始到现在 经过半个多世纪伟大的发展 模具水平 有了很大提高 在大型模具已能生产英寸彩色大屏幕塑料注塑模具 大容量洗衣 机塑料模具及汽车保险杠整体仪表板等塑料模具 精密塑料模具方面 已能生产 照相机塑料模具 塑封模具和多型腔小模数齿轮模具 人们十分关注和重视中国 模具行业的发展 模具行业的产品属于生产过程中的中间产品 依赖于上下游行 业生存 上下游产业的发展促进模具行业的发展 不过模具行业的下游行业包含 极广其中有汽车能源 机器 电器 航空航天产业和信息 日常用品产业等多个 方面 因而 只要下游行业不出现集体崩盘那么哪怕经济危机模具行业也能屹立 XXX 塑料夹子模具设计 2 不倒 综合来说 世界的模具行业都是依靠下游行业发展 但不会因为某个特定 行业的兴衰起伏 1 3 模具的发展趋势 在世界不断发展和进步的同时模具行业的发展正向大型精密化发展 伴随着 模具要求的技术性质越来越高 精细无图 自动 信息化将是模具的未来发展规 划方向 对模具企业 设备齐全 产品品牌 管理信息 技术集成是国际化的发 展方向 在这种情况下 模具的制造要求用户交货精度高 质量好 时间短 价 格低 因而 我们可以非常明显的看出模具行业的发展 随着模具的开发 其产 品将逐渐向大型化精密化发展 还有就是高效的生产效率 现在模具还有一个去 向就是多功能复合化 其可以完成如攻丝 锁紧 叠压等组装任务 这种多功能 模具可以直接生产出组件 因此多功能复合模具的发展趋势已经停不下来 用模 具生产出来的部件具有的精密性 大量性 复杂性不是传统的制作方法可以比拟 的 在社会的不断发展中 模具行业的发展方向就是快速的满足下游产业的需求 为他们提供更快更好的产品和服务 而为了达到这一目标 模具行业就必须有自 己的技术 自助设备 完善的管理体系 这才能向国际经营方式转变 1 4 模具的种类与特点 模具是用来生产塑料制品的工具 几组零件构成一个模具 成型模腔也在其 中 注塑的时候 先将模具装夹在上 塑料熔体注入成型模腔内 之后在腔内冷 却成型 再接着上下模会分开 然后成型塑件会被顶出 最后整个模具再次闭合 进行下次注塑 此为一个循环周期 按照塑料制件成型的方法的不同可以分为注 射模 压缩模 压注模 挤出模 气动成型模 注射模通常适合于热塑性塑料的 成型 热固性塑料的注射成型正在推广和应用中 塑料注射成型是塑料成型生产 中自动化程度最高 采用最广泛的一种成型方法 塑料压缩成型时塑料成型方法 中较早采用的一种方法 也是热固性塑料通常采用的成型方法之一 挤出模时安 装在挤出机料筒端部进行生产的 成型使用的设备是挤出机 之一热塑性塑料才 能采用挤出成型 气动成型模是指利用气体作为动力介质成型塑料制件的模具 气动成型包括中空吹塑成型 抽真空成型和压缩空气成型等 气动成型模具结构 最为简单 只有热塑性塑料才采用此方法 2011 届机械专业毕业设计 论文 3 1 5 研究的方法 本设计采用注射成型的方法 以塑料夹子为研究对象 从塑料夹子零件入手 通过分析其结构与材料来确定所采用的方案 依次确定模具的型腔布置 分型面 浇注系统与排气系统 推出方式 模具加热与冷却方式 成型零件的结构形式 注塑机的选择和校核 1 6 研究的目的与意义 塑料模具是塑料成型工业中的重要组成部分 也是建材制品离不开的工具之 一 这几年我国模具工业有了长足的进步 部分模具已达到国际先进水平 但无 论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要 由于注塑件的质量很大程度上取 决于模具的设计和制造 而注塑件千变万化 注塑模结构复杂多变 所以注塑模 设计是一项非常复杂的知识密集型产业 同时激烈的市场竞争带来越来越快的产 品更新换代 对注塑模的设计和制造提出了更高的要求 本设计主要意义是在我 们学习完模具设计制之后 总结条理以前我们所学的知识 使之成为一个系统的 理论体系以便于我们在以后的工作中使用 同时也让我们对模具的设计与制造有 了初步的了解 掌握了查阅资料和使用工具书以及手册的能力 XXX 塑料夹子模具设计 4 第二章注塑模具设计的基本知识 凡是注射模 均可分为动模和定模两大部分 注射充模时动模和定模闭合 构成型腔和浇注系统 开模时定模和动模分离 取出制件 定模安装在注射机的 固定板上 动模则安装在注射机的移动模板上 根据模具上各个零件的不同功能 可由一个系统或机构组成 1 成型零件 指构成型腔 直接与熔体相接触并成型塑料制件的零件 通常有凸模 型芯 成型杆 凹模 成型环 镶件等零件 在动模和动模闭合后 成型零件确定了塑 件的内部和外部轮廓尺寸 2 浇注系统 将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统 由主流道 分流道 浇口和冷料穴组成 3 导向与定位机构 为确保动模与定模闭合时 能准确导向和定位对中 通常分别在动模和定模 上设置导柱和导套 型腔注射模还须在主分型面上设置锥面定位 有时为保证脱 模机构的准确运动和复位 也设置导向零件 4 脱模机构 是指模具开模过程的后期 将塑件从模具中脱出的机构 2011 届机械专业毕业设计 论文 5 第 3 章 模具的结构形式 3 1 塑件分析 图 3 1 塑料夹子三维图 XXX 塑料夹子模具设计 6 图 3 2 塑料夹子尺寸图 塑料夹子的壁厚选择 1mm ABS 小型塑件的壁厚推荐值为 0 8 1 25mm 3 2 材料 塑料夹子是我们平时所用到的人体皮肤直接接触的 经风吹日晒 需得具有 一定的强度 耐磨性 耐酸性 所以我们在这里选择 ABS 树脂为塑料夹子的制 造材料 ABS 为微黄色或白色不透明颗粒料 无毒无味 是丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共 聚物 丙烯腈使聚合物耐油 耐热 耐化学腐蚀 丁二烯使聚合物具有卓越的柔 性 韧性 苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性 因此 ABS 树脂具有 突出的力学性能和良好的综合性能 ABS 塑料的表面可以电镀 电器外壳 手 机 电话机壳 旋钮 仪表盘 容器等 也可生产板材 管材等产品 ABS 的密度 1 02 1 16g cm3 成型收缩率 0 4 0 7 3 3 分型面位置的确定 分开模具取出塑件的面称为分型面 注射模有一个分型面或多个分型面 分 型面的位置 一般垂直于开模方向 分型面的形状有平面和曲面等 但也有将分 型面作倾斜的平面或弯折面 或曲面 这样的分型面虽加工难 但型腔制造和制 品脱模较易 有合模对中锥面的分型面 分型面自然也是曲面 2011 届机械专业毕业设计 论文 7 3 3 1 选择分型面时 应考虑的基本原则 1 分型面应选在塑件外形最大轮廓处 当已经初步确定塑件的分型方向后分型面应选在塑件外形最大轮廓处 即通 过该方向塑件的截面积最大 否则塑件无法从形腔中脱出 2 确定有利的脱模方式 便于塑件顺利脱模 从制件的顶出考虑分型面要尽可能地使制件留在动模边 当制件的壁相当厚 但内孔较小时 则对型芯的包紧力很少常不能确切判断制件中留在型芯上还是在 凹模内 这时可将型芯和凹模的主要部分都设在动模边 利用顶管脱模 当制件 的孔内有管件 无螺纹连接 的金属嵌中时 则不会对型芯产生包紧力 3 保证制件的精度和外观要求 与分型面垂直方向的高度尺寸 若精度要求较高 或同轴度要求高的外形或 内孔 为保证其精度 应尽可能设置在同一半模具腔内 因分型面不可避免地要 在制件中留下溢料痕迹或接合缝的痕迹 故分型面最好不选在制品光亮平滑的外 表面或圆弧的转角处 分型面的选择好坏对塑件质量 操作难易 模具结构及制造都有很大的影响 分型面选择应有利于脱模 应使塑件留在动模部分 由于推出机构不设置在动模 一侧 塑件冷却收缩后会包紧凸模 使塑件留在动模 这样有利于脱模 分型面选在最大截面处 图 3 4 分型面确定 3 4 塑件的属性 利用 UG 对画好的塑料夹子塑件进行分析 XXX 塑料夹子模具设计 8 图 3 5 塑件体积 塑件的质量 密度 体积 密度 1 09g cm3 体积 1 54cm3 由此推出 塑件的质量 1 09 1 54 1 68g 3 5 型腔的排列和布局 3 5 1 型腔数目的决定与下列条件有关 1 塑件尺寸精度 开腔数越多时 精度也相对地降低 1 2 级超精密注塑件 只能一模一腔 当尺寸数目少时 可 一模二腔 3 4 级的精密注塑件 最多一模四腔 2 模具制造成本 多腔模的制造成本高于单腔模 但不是简单的倍数比 从塑件成本中所占的 模具费比例看 多腔模比单腔模具低 3 注塑成形的生产效益 多腔模从表面上看 比单腔模经济更为效益高 但是多腔模所使用的注射机 大 每一注射循环长而维持费较高 所以要从最经济的条件上考虑一模的腔数 4 制造难度 2011 届机械专业毕业设计 论文 9 多腔模的制造难度比单腔模大 当其中某一腔先损坏时 应立即停机维修 影响生产 塑料的成形收缩是受多方面影响的 如塑料品种 塑件尺寸大小 几何形状 熔体温度 模具温度 注射压力 充模时间 保压时间等 影响最显著的是塑件 的壁厚和同何形状的复杂程度 这里我选择一模四腔 即一次的注射成型注塑四个塑料夹子 那总质量为 1 68 4 6 72g 3 5 2 型腔的布局 由于塑料夹子较小而且选择的是一模四腔 所以在型腔布局上可以相对简 单 在此选择平衡布置 图 3 6 型腔布局 XXX 塑料夹子模具设计 10 第四章 注塑机的选择 4 1 注射量的计算 注塑机的最大注塑里应大于制品的质量或体积 包括流道及浇口凝料和飞 边 通常注塑机的实际注塑量在注塑机的最大量的 80 所以 选用的注塑机 最大注塑量应 0 8M 机 M 塑件 M 浇 式中 V 机 注塑机的最大注塑量 V 塑件 塑件的注塑量 该产品 V 塑件 1 54cm3 V 浇 浇注系统体积 该产品 V 浇 5 3cm3 V 机 V 塑件 V 浇 0 8 1 54 4 5 3 0 8 14 32cm3 式 4 1 1 4 1 1 塑件的注塑压力 ABS 材质的塑件的注射压力除了与塑件选择的壁厚 以及选择的什么样的 类型设备等有关 还与选择的树脂材质品级有关 一般情况下如果塑件浇口选 择为小浇口 壁厚薄 流程长或者说选择的树脂材质为耐热级 阻燃级 那么相 对的塑件需求的注塑压力较高 大概在 130 150M Pa 而对于选择的大浇口或 者厚壁塑件 一般只需要 70 100MPa 就行了 而对于我们选择的设备来说 螺杆式注塑机一般在 100MPa 以下 而柱塞式注塑机通常在 100MPa 以上 而我们为了使塑件的内应力较少 注塑压力不宜选定的太高 在此注塑压力 我们确定为 80MPa 4 1 2 锁模力校核 锁模力 注塑机的锁模装置用来夹紧固定模具的力 如果锁模力过小的话 产品在塑件成型的时候会发生飞边跑料 而选择注塑机 注塑机的压力需满足下式 F p A 1000 式 4 1 2 式中 F 为锁模力 单位 KN P 为型腔压力 单位 MPa 2011 届机械专业毕业设计 论文 11 A 为浇注系统和塑件投影在分型面上的面积 单位 mm2 ABS 的型腔压力大概为 25 30MPa 选择 P 25MPa 塑件在分型面的投影面积分析得出 A 643 9072mm2 而由于浇注系统的投 影不规则分散 按照经验我们将其确定与 1 个塑件的投影面积相等 图 4 1 投影面积 所以 F p A 1000 25 643 9072 1000 16 1KN 式 4 1 3 此处暂时选定注塑机型号为 SX Z 60 SX Z 60 的基本参数 注塑机最大注塑量67cm3注塑压力122MPa 最大模厚200mm最小模厚70mm 喷嘴孔径4mm喷嘴球半径55mm 锁模力500KN拉杆空间 mm300 190 模板行程180mm模板尺寸 mm330 440 模具高度最大300mm模具高度最小70mm 4 1 3 开模行程校核 为了便于在开模后取出塑件 那么开模距离必须足够 而动模固定板在开合 过程中的移动距离就是所谓的开模行程 注塑机只拥有有限的开模行程 所以在设计模具时必须考虑开模行程也就是 校核开模行程 而卧式注射机的模具厚度影响其开模行程 因此选择注塑机时其最大行程相关于模具厚度 所以注塑机的开模行程满足 下式 Smax H1 H2 5 10 mm 式 4 1 4 XXX 塑料夹子模具设计 12 Smax 300mm H1 H2 5 10 5 5 60 10 75 5mm 式 4 1 5 满足要求 式中 H1 推出距离 mm H2 包括浇注系统在内的塑件高度 mm Smax 注塑机最大开模行程 mm 根据以上计算确定注塑机型号为 SX Z 60 原则上在试模时必须用与我们选择的注塑机同等型号的机器上进行 以便保 证试模和模具最终应用一样 但在生产中 如果无法满足 可以选用其它类型的 注塑机替代 但要保证类型一样 2011 届机械专业毕业设计 论文 13 第五章浇注系统 浇注系统 包括导流环到型腔入口之间的所有流道结构 在多模腔结构的模 具中 主流道 浇口 分流道 冷料井等组成 5 1 主流道设计 5 1 1 浇口套设计 主流道 注塑机的喷嘴与分流道之间让材料熔体流动的通道 其形状尺寸影 响着材料熔体在通道中流动性以及注射时间 主流道在浇口套中 其通常被设计 成圆锥形 角度一般为 2 3 主流道的内壁粗糙度设计为 0 63 m 浇口套的固定 浇口道的固定方式 一般将浇口套固定在定模座板表面 通过螺丝固定定位 环 这里螺丝我们 M6 螺丝来固定 图5 1浇口套 5 1 2 分流道设计 1 分流道布局 分流道可以设计的形状有多种 梯形 圆形 圆角梯形等 在多种设计形状 中 使用最广的是圆形截面 本设计也用圆形截面分流道 圆形截面分流道 在通道流入的材料熔体的量是一样时 圆形截面分流道的 表面积最小 而表面积最小可减少注塑过程中的热量和压力损失 不过其缺点也 XXX 塑料夹子模具设计 14 比较明显 圆形截面相对于其他截面类型较难加工 为使设计中各个腔内的压力 相等 分流道采用平衡布局 图5 2分流道 2 分流道长度 为了保证受力均匀 流道分布在水平面上 总长度为 55 23 2 101mm 分流道形状 分流道形状 选定为圆形 即在定模板上是半圆形 那么在定模板上的直径 如何求呢 有以下的一个经验公式 4 0 2654DmL 式 5 1 1 式中 D 流道直径 mm M 制品质量 g L 分道长度 mm 计算得 D 1 3mm 而 1 3mm 的直径我们可以查找 ABS 塑料设计推荐 其给的推荐范围在 1 5 9 5mm 我们选择 6mm 那么具体设计为 2011 届机械专业毕业设计 论文 15 图 5 3 分流道直径 5 2 浇口的设计 浇口 型腔和分流道之间连接的通道 它对塑件的成型有着比较大的影响 其主要影响因素有其 尺寸 位置 形状 那么浇口的设计我们就得考虑尺寸 位置 形状的因素 而在本次设计中我们用的是一模四腔的结构 再加上选择的材料 经过分析 比较 选择点浇口的演变形式潜伏式浇口 优点 1 提高了生产效率 塑件成型时间比较短 2 塑件的浇口位置选择灵活 选择的可变性强 3 浇注系统凝料很好处理 4 浇口设置在分型面上易加工 而且调整尺寸方便 最重要的是各个型 腔浇口之间平衡 5 填充型腔的流程最短 避免塑件变形 减少或避免产生熔接痕 注意事项 1 需要较大的注塑压力 2 浇口位置的选择防止形成缩孔气泡等 5 2 1 浇口的尺寸 浇口厚度要求尽量小 h 0 2 0 8mm 小于塑件壁厚的 1 2 长度 宽度具 XXX 塑料夹子模具设计 16 体情况而定 总截面积小于主流道的截面积 图 5 4 浇口及冷料穴 5 2 2 冷料穴的设计 冷料穴也被称为冷料井 如上图的 Z 字形的位置即为常见的冷料穴结构 带钩形 Z 形 其就在主流道正下面的动模板上 作用和工作原理 利用拉料杆的前端钩头将冷凝料从主流道拉出 防止冷凝 料进入型腔影响塑件的成型和质量 2011 届机械专业毕业设计 论文 17 第六章 模具成型部件设计 在模具中 产品塑件的尺寸和几何形状都决定了的零部件就是成型零部件 成型零部件包括凹凸模 凹模 凸模 型芯 活动镶块 成型杆和环等等 6 1 型腔设计 在本设计中采用的是较小的型腔 突出的部分在加工时容易破损 我们可以 多加工几块整体部件以防日后破损 方便更换 凹模采用的形式 整体式凹模 而型腔结构比较简单 型腔较小且易加工 图 6 1 型腔 6 2 型芯的设计 因为凸模的加工比凹模容易 所以在实际中大部分凸模都是整体式 尤其是 小型模具型芯和模板常常做成一体 本设计中模具结构不复杂 属于中小型模具 对外表面无特殊要求 那么凸模板可采用整体式 XXX 塑料夹子模具设计 18 图 6 2 型芯 塑件从模具中取出后会经历一个冷却的过程 而热胀冷缩会导致塑件的尺寸 减小 我们选择的 ABS 塑料的平均收缩率为 0 5 6 3 凹模的工作尺寸计算 凹模是成型塑件外形的模具零件 其工作尺寸属包容尺寸 在使用过程中凹 模的磨损会使包容尺寸逐渐增大 所以 为了使模具的磨损留有修模的余地以及 装配的需要 在设计模具时 包容尺寸取其下限尺寸 尺寸公差取其上偏差 6 3 1 计算公式 1 凹模的径向尺寸计算公式 L L 塑 1 k 3 4 式 6 3 1 式中 L 塑 塑件外形公称尺寸 K 塑料的平均收缩率 塑件的尺寸公差 模具制造公差 取塑件相应尺寸公差的 1 3 1 6 2 凹模的深度尺寸计算公式 H H 塑 1 k 2 3 式 6 3 2 2011 届机械专业毕业设计 论文 19 式中 H 塑 塑件高度方向的公称尺寸 凸模的工作尺寸计算 凸模是成型塑件内形的 其工作尺寸属被包容尺寸 在使用过程中凸模的磨 损会使被包容尺寸逐渐减小 所以 为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装 配的需要 在设计模具时被包容尺寸尽量取上限值 尺寸公差取下偏值 具体计 算公式如下 1 凸模的径向尺寸计算公式 l l 塑 1 k 3 4 式 6 3 3 式中 l 塑 塑件内形径向公称尺寸 2 凸模的高度尺寸计算公式 h h 塑 1 k 2 3 式 6 3 4 式中 h 塑 塑件深度方向公称尺寸 ABS 的平均收缩率2 min max SSSpc 0 5 塑件的公差 由 SJ1372 78 公差数值表 XXX 塑料夹子模具设计 20 凹模径向尺寸 0 46 3 0 153 L1 L 塑 1 k 3 4 1 0 005 55 3 4 0 46 0 153 54 93 0 153 式 6 3 5 0 22 3 0 07 L2 L 塑 1 k 3 4 1 0 005 12 3 4 0 22 0 07 11 895 0 07 式 6 3 6 凹模深度尺寸 SJ1372 78 公差数值表得 0 22 3 0 07 H H 塑 1 k 2 3 1 0 005 12 86 2 3 0 22 0 07 12 78 0 07 式 6 3 7 凸模径向尺寸 SJ1372 78 公差数值表得 0 22 3 0 07 l l 塑 1 k 3 4 1 0 005 10 3 4 0 22 0 07 10 22 0 07 式 6 3 8 凸模高度尺寸 2011 届机械专业毕业设计 论文 21 SJ1372 78 公差数值表得 0 18 3 0 06 H1 h 塑 1 k 2 3 1 0 005 3 52 2 3 0 36 0 06 3 78 0 06 式 6 3 9 0 18 3 0 06 H2 h 塑 1 k 2 3 1 0 005 4 46 2 3 0 36 0 06 4 72 0 06 式6 3 10 6 4 模架的确定 根据前面的各个计算量并且由经验规则如图 选择的模架对塑件进行综合分 析 而且模具是单分型面模具 由 GB T12556 1 12556 2 1990 塑料注射模 中小型模架 选择 GCI 型模架 其基本结构如下 XXX 塑料夹子模具设计 22 2011 届机械专业毕业设计 论文 23 第七章 顶出脱模机构 侧向分型和抽芯机构的设计 7 1 概述 在设计中 采用的机构为顶杆顶出 型芯可分为两个部分 型芯内部的顶杆 作用是顶出塑件 使塑件脱离型芯的外部表面 另外的是型芯外部的用于固定于 定模模板上的 7 2 顶杆顶出机构 顶杆采用的是圆柱型顶杆 为型芯内部顶杆 为了达到能成功的定出塑件并 满足成型面的相关要求 顶杆需要有比较大的截面积和形状 另外顶杆需要进行 精加工 7 3 推板顶出机构 在动模一侧设置推板 用来放置推杆 推杆推出塑件进行脱模 推板一侧另外需要设置四个分型面接触的导柱来限位 图 7 1 推杆顶杆 7 4 脱模力的计算 因为矩形塑件内壁长宽尺寸与壁厚之比 1027 14 5 1 122 55 t ba 式 7 4 1 所以此塑件为薄壁矩形塑件 A fESL F1 0 K 1 tan cost 8 2 脱 32 4KN 式 7 4 2 XXX 塑料夹子模具设计 24 式中 E 塑料的弹性模量 1800MPa L 凸模被包紧部分的长度 131 4mm 脱模斜度 1 S 塑料成型的平均收缩率 0 5 F 摩擦系数 一般取 0 45 T 塑件的壁厚 1mm 2 K 由 与 f 决定的无因次数 0079 1cossin1 2 fK 塑料的泊松比 0 3 A 塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积 653 9mm2 2011 届机械专业毕业设计 论文 25 第八章冷却系统设计 8 1 冷却系统的计算 成型塑件的质量和生产效率受到模具温度的影响 而一般塑料在由注塑机注 射入模具中的温度大概在 200 左右 塑料熔体在模具内温度降低到 60 就会脱 模固化 而在脱模过程中 模具的冷却手段除了冷却水带走大部分热量之外 还 有少部分自然散发 1 单位时间内注入模具中的塑料熔体总质量 W 塑料制品的体积 V V 浇 nV 塑 1 54 4 5 3 11 46cm3 式 8 1 1 塑料制品的质量 V m 11 46 1 09 12 5g 0 013kg 式 8 1 2 由于塑件壁厚为 1mm 查找资料 ABS 注塑周期 t 8S 由此得每小时注射次数 N 3600 8 次 450 次 2 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 mNW 450 0 013 5 85kg h 式 8 1 3 查知 ABS 塑料的单位热流量 s Q 350Kg KJ 3 计算冷却水体积流量 qv 设冷却水道入口的水温为22 2 出水口的水温为26 1 冷却水密 度 3 m kg1000 查知水的比热容为 C 4 187kJ kg 则根据公式可得 q 21 60 WQ c s 2226187 4100060 35085 5 0 00204m3 min 式 8 1 4 4 确定冷却水路的直径 d 当 q 0 00204m3 min 时 查询模具实用技术设计综合手册 冷却水处于湍 流状态 取模具冷却水管的直径 d 8mm XXX 塑料夹子模具设计 26 5 冷却水在管内的流速 2 60 4 d q 2 008 014 360 00204 04 1 44m s 式 8 1 5 6 求冷却管壁与水交界面的膜传热系数 h因为平均水温为 23 5 查表可 得7 6 f 则h 2 4 10KJ m h 2 7 计算冷却水通道的导热总面积 A A h WQs 003 0 5 2360102 35085 5 4 m2 式 8 1 6 式中 模具平均温度 m 60 与冷却水平均温度 23 5 之间的 差值 8 计算模具所需冷却水管的总长度 L L d A mm120m12 0 008 014 3 003 0 式 8 1 7 9 冷却水路的根数 X 设每条水路的长度为l 69mm 则冷却水路的根数为 X l L 69 120 2 根 式 8 1 8 由计算可以看出 冷却水路我们取两条 即型腔型芯上各一条 图 8 1 1 冷却水道 2011 届机械专业毕业设计 论文 27 8 2 排气槽设计 排气槽是开设在型腔上通气槽或通气孔其作用是用来排出模具中的气体 在 注射成型过程中 当熔体注入到型腔中时 需将型腔中导入的空气以及从塑料在 熔融时散发出的气体排出型腔 在塑料注塑模具中的排气方式 利用用分型面排气 利用型腔和模板的配合间隙排气 利用侧型芯运动间隙排气 利用推杆运动间隙排气 开设排气槽 而本模具为小型模具 并且分型面适宜 可以利用 和 的方式来排气 不 需要再单独设计其它排气孔 XXX 塑料夹子模具设计 28