手机后盖模具设计论文.doc

本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 广东水利电力职业技术学院 课 程 设 计 论 文 论文题目论文题目 作者姓名 张三 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 摘要 摘要 注射成型是热塑性塑料成型的主要方法之一 可以一次成型形 状复杂的精密塑件 本设计是外盖塑料模具的设计 对零件结构进 行了工艺分析 采用 ABS 作为塑件的材料 采用单分型面 根据模 具的型腔数目以及最大注塑量 注射压力 锁模力 模具的安装尺 寸等因素选择了注射机 选择成型零部件的尺寸 采用侧浇口 利 用直导柱导向 并对模具的材料进行了选择 如此设计出的结构可 确保模具工作运行可靠 对模具结构与注射机的匹配进行了校核 用 ProE 绘制出塑件的三维模型 对塑件体积进行估算 关键词关键词 外盖 ABS 注塑模具 PROE 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 目录 第一章第一章 诸论诸论 3 3 1 1 1 1 塑料模具塑料模具 4 4 1 1 1 塑料模具设计的发展 4 1 1 2 塑料模具的分类 6 1 1 3 注射模的结构组成与类型 9 1 1 2 2 设计课题设计课题 1111 第二章第二章 成型零件成型零件的的结构设计结构设计 1313 2 2 1 1 塑件分析塑件分析 1313 2 1 1 原材料分析13 2 1 2 塑件建模15 2 2 2 2 分型面设计和排气槽设计分型面设计和排气槽设计 1515 2 2 1 分型面的形式15 2 2 2 选择分型面的基本原则16 2 2 3 排气槽的设计17 2 2 3 3 凹模的结构设计凹模的结构设计 1717 2 3 1 凹模的结构形式17 2 3 2 凹模的技术要求20 2 2 4 4 型芯的结构设计型芯的结构设计 2020 2 4 1 型芯的主要结构形式20 2 4 2 型芯技术要求20 2 2 5 5 型腔壁厚和底板厚度设计型腔壁厚和底板厚度设计 2121 2 62 6 模具结构尺寸的设计模具结构尺寸的设计 2222 第三章第三章 标准模架的选用标准模架的选用 2525 3 3 1 1 中小型标准模架的结构型式中小型标准模架的结构型式 2525 3 1 1 基本型模架25 3 1 2 派生型模架25 3 3 2 2 模架系列与规格模架系列与规格 2525 3 3 3 3 选定模架选定模架 2525 第四章第四章 注射机的校核注射机的校核 2727 4 4 1 1 注射机的有关工艺参数注射机的有关工艺参数 2727 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 4 4 2 2 注射量的校核注射量的校核 2727 4 4 3 3 注射压力的校核注射压力的校核 2828 4 4 4 4 锁模力的校核锁模力的校核 2828 4 4 5 5 模具厚度校核模具厚度校核 2828 4 4 6 6 开模行程校核开模行程校核 2929 第五章第五章 浇注系统设计浇注系统设计 3030 5 5 1 1 主流道设计主流道设计 3030 5 1 1 主流道浇口套31 5 5 2 2 分流道设计分流道设计 3131 5 2 1 分流道的截面形状31 5 2 2 分流道设计及制造要点31 5 5 3 3 冷料穴设计冷料穴设计 3232 5 3 1 Z 形头拉料杆的冷料穴32 5 5 4 4 浇口设计浇口设计 3434 第六章第六章 脱模机构设计脱模机构设计 3434 6 6 1 1 脱模机构的分类及设计原则脱模机构的分类及设计原则 3434 6 1 1 脱模机构的设计原则34 6 1 2 脱模机构的分类34 6 6 2 2 推杆脱模机构设计推杆脱模机构设计 3434 6 2 1 推杆脱模机构的组成34 6 2 2 推杆设计34 6 2 3 复位杆设计34 第七章第七章 温度调节系统设计温度调节系统设计 3636 7 17 1 冷却时间计算冷却时间计算 3636 7 27 2 冷却装置的设计冷却装置的设计 3636 结结 束束 语语 3939 致致 谢谢 4040 参考文献41 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 第一章第一章 绪论绪论 1 11 1 塑料模具塑料模具 1 1 1 塑料模具设计的发展 塑料模具设计是生产各种工业产品的重要工艺装备 随着塑料工业 的迅速发展以及塑料制品在航空 航天 电子 机械 船舶和汽车 等工业部门的推广应用 产品对模具的要求越来越高 传统的模具 设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求 计算机辅助 工程 CAE 技术已成为塑料产品开发 模具设计及产品加工中这 些薄弱环节的最有效的途经 同传统的模具设计相比 CAE 技术无 论在提高生产率 保证产品质量 还是在降低成本 减轻劳动强度 等方面 都具有很大优越性 美国上市公司 Moldflow 公司是专业从事注塑成型 CAE 软件和咨 询公司 自 1976 年发行了世界上第一套流动分析软件以来 一直主 导塑料成型 CAE 软件市场 近几年 在汽车 家电 电子通讯 化 工和日用品等领域得到了广泛应用 利用 CAE 技术可以在模具加工前 在计算机上对整个注塑成型 过程进行模拟分析 准确预测熔体的填充 保压 冷却情况 以及 制品中的应力分布 分子和纤维取向分布 制品的收缩和翘曲变形 等情况 以便设计者能尽早发现问题 及时修改制件和模具设计 而不是等到试模以后再返修模具 这不仅是对传统模具设计方法的 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 一次突破 而且对减少甚至避免模具返修报废 提高制品质量和降 低成本等 都有着重大的技术经济意义 现代塑料制品生产中 合理的加工工艺 高效的设备和先进的模 具 被誉为塑料制品成型技术的 三大支柱 尤其是加工工艺要求 塑件使用要求 塑件外观要求 起着无可替代的作用 高效全自动 化设备 也只有装上能自动化生产的模具 才能发挥其应有的交通 此外 塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提 塑料模是塑料制品生产的基础之深刻含意 正日益为人们理解和 掌握 当塑料制品及其成形设备被确定后 塑件质量的优劣及生产 效率的高低 模具因素约占 80 由此可知 推动模具技术的进步 应是刻不容缓的策略 尤其大型塑料模的设计与制造水平 常常标 志一个国家工业化的发展程度 1 1 2 塑料模具的分类塑料模具的分类 塑料最常见的成型方法一般分为熔体成型和固相成型两大类 熔体成型是把塑料加热至熔点以上 使之处于熔融态进行成型加工 的方式 属于此种成型方法的模塑工艺主要有注射成型 压塑 缩 成型 挤出成型等 固相成型是指塑料在熔融温度以下保持固态下 的一类成型方法 如一些塑料包装容器生产的真空成型 压缩空气 成型和吹塑成型等 此外还有液态成型方式 如铸塑成型 搪塑和 蘸浸成型法等 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 按照上述成型方法的不同 可以划分出对应不同工艺要求的塑 料加工模具类型 主要有注射成型模具 挤出成型模具 压塑成型 模具 吹塑成型模具 吸塑成型模具 高发泡聚苯乙烯成型模具等 1 1 3 注射模的结构组成与类型注射模的结构组成与类型 1 1 3 1 注射模的结构组成注射模的结构组成 注射模的结构是根据所选用的注射机种类 塑件的结构特点以及一 次注射成型塑件的数量所决定的 注射模的结构形式很多 但每副 注射模都是由动模和定模两大部分组成 动模安装在注射机的移动 模板上 定模安装在注射机的固定模板上 注射时动模与定模闭合 构成型腔和浇注系统 开模时动模与定模分离以便取出塑件 根据 模具中各零部件所起的作用 一般注射模又可细分为 以下几个基本 组成部分 1 型腔型腔 它通常由凸模或型芯 凹模以及螺纹型的芯 螺纹型环 镶件等组 成 2 浇注系统浇注系统 它是将熔融塑料由注射机喷嘴引向型腔的通道 通常 浇注系统由 主流道 分流道 浇口和冷料穴 4 个部分组成 起到输送管道的作 用 3 导向机构导向机构 它通常由主导和导套组成 此外 对多型腔或较大型腔注射模 其 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 推出机构也设置有导向零件 4 推出机构推出机构 在开模过程中将塑料件以及浇注系统凝料推出或拉出的装置 5 分型抽芯机构分型抽芯机构 当 塑件上有侧孔或侧凹时 开模推出塑件以前 必须先进行侧向分 型 将侧型芯从塑件中抽出 方能顺利的脱模 这个动作过程是由 分型抽芯机构实现的 6 冷却和加热装置冷却和加热装置 为满足注射成型工艺对模具温度的要求 模具上需设有冷却或加热 装置 冷却时 一般在模具型腔或型芯周围开设冷却通道 而加热 时 则在模具内部或周围安装加热元件 7 排气系统排气系统 在注射过程中 为将型腔内的空气以及塑料在受热和冷凝的过程中 产生的气体排出去而开设的气流通道 排气系统通常是在分型面处 开设排气槽 有时也可利用活动零件的配合间隙排气 8 支承与击鼓零件支承与击鼓零件 其主要起装配 定位和连接的作用 包括定模座板 型芯或动模固 定板 垫块 木承板 定位环 销钉和螺钉等 应该说明 不是所有的注射模都具备上述八个部分 根据塑件的形 状不同 模具的结构组成各异 1 1 3 2 注射模的类型注射模的类型 注射模的类型很多 按所用的注射机的种类分为卧式或立式注射机 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 用注射模和直角式注射模 按其在注射机上的安装方式可分为移动 式注射模和固定式注射模 按照模具的型腔数目可分为单型腔注塑 模和多型腔注射模 按模具的分型面 的特征可分为水平型面注射模 和带有垂直分型的注射模 2 2 材料与塑件分析材料与塑件分析 2 12 1 塑件分析塑件分析 如图 1 为塑件外盖的平面图 该产品形状如中空薄壁型零件 精度及表面粗糙度要求高 不允许有明显的熔接痕 飞边等工艺痕 迹 需要一定的配合精度要求 制品整体有充分的脱模斜度 各处 脱模力比较合理 从整体结构分析 制品表面积较大 高度不大但 是壁薄 零件的曲面复杂 型腔 型芯加工困难 从整体工艺性分 析 根据制品外观要求与结构特定要求选择浇口位置在零件内部 制品薄而大要求冷却必须均匀而充分 脱模力合理要求顶出机构顶 出均匀 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 图 1 塑件三维立体图 2 22 2 塑件材料分析塑件材料分析 塑料成型原料的选取应从加工性能 力学性能 热性能 物理 性能等多方面因素考虑来选取合适的塑料进行生产 本次设计材料 的选择是根据材料特性进行选择的 根据塑料受热后表现的性能和加入各种辅助料成分的不同可分 为热固性材料和热塑性材料 通过比较分析可以看出热固性塑料主 要用于压塑 挤塑成型 而热塑性塑料还适合注塑成型 本次设计 为注塑设计 所以采用热塑性塑料 热塑性塑料还分为很多种 如聚乙稀 聚丙稀 聚氯乙烯 聚 苯乙烯和 ABS 等等 为了选到合适的塑件材料 通过对塑件的分析 和查阅有关资料可选择以下材料见表 1 表 1 注塑塑料对比 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 塑料名称ABS聚乙烯 材料特性 较大的机械强度和良好的综 合性能 结晶部分多时 塑料硬度高 韧 性大 抗拉强度高 但整体尺寸变小 耐冲击强度及断裂强度底 成型 工艺 特点 ABS 的吸湿性和对水分子 的敏感性较大 在加工前必须进 行充分的干燥和预热 原料控制 水分在 0 3 以下 聚乙烯制件最显著的特点是收缩 率大 这与材料的可结晶性和模具温 度有关 定型后塑件在强的收缩牵引 作用下 可令制件变形和翘曲 注射温度ABS 塑料的温度与熔融粘 度的关系比较独特 在达到塑化 温度后在继续盲目升温 必将 ABS 的热降解 聚乙烯的注射温度一般在 120 310 之间 温度超过 300 时 收缩率会明显增大 注射速度及 压力 ABS 采用中等注射速度效 果较好 注射时需要采用较高的 注射压力 其溢边料为 0 04mm 左右 并需要调配好保压压力和 保压时间 聚乙烯的注射压力一般选择在 68 6 137 2Mpa 之间 注射速度不易 过快 以保证结晶程度高 模具温度ABS 的模具温度相对较高 一般调节在 75 85 由于模具温度对收缩率影响很大 因此要经常保持模具相对恒定的温度 一般在 40 80 之间 经以上两种备选材料的性能对比 并考虑到制件的使用环境 本设计采用 ABS 材料 由于材料的吸湿性强 含水量应小于 0 3 所以原料应充分干燥 ABS 的技术指标 注射工艺参数具体看表 2 和表 3 表 2 ABS 技术指标 密度1 02 1 05比容0 86 0 98 吸水率0 2 0 4 收缩率0 4 0 7 熔点130 160 硬度9 7 HB 拉伸弹性 模量 1 8 3 10 Mpa 弯曲强度80Mpa ABS 技术 指标 拉伸屈服 强度 50Mpa温度传导 系数 1 3 10 7 m s 2 表 3 ABS 的注射工艺参数 注射机类型螺杆式螺杆转速30 60r min 喷嘴形式直通式喷嘴喷嘴温度 180 190 模具温度 50 70 注射压力60 100Mpa 保压压力5 10 Mpa冷却时间5 15s 周期15 30s 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 后处理方法红外线烘箱温度 70 时间 0 3 1h 备注原材料应预干燥 0 5h 以上 2 32 3 确定塑件设计批量确定塑件设计批量 该产品为小批量生产 故设计的模具要有一定的注塑效率 由 于塑件长宽度小 所以采用一模四腔结构 浇口形式采用侧浇口 采用四点进料 以利于均匀充满型腔 2 42 4 计算塑件的体积和质量计算塑件的体积和质量 该产品材料为 ABS 查手册或产品说明得知其密度为 1 03g 1 07g cm 收缩率为 0 4 0 6 计算其平均密度为 1 05g cm 平 均收缩率为 0 5 使用 PROE 软件画出三维实体图 软件能自动计算出所画图形的 体积 当然也可根据形状手动几何计算得到该零件的体积 图 2 塑件体积 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 通过计算塑件的体积 V 塑 4 185cm 可得塑件的质量为 M 塑 V 塑 1 05 5 24 4 394g 因为一模两腔所以 M 4 394 2 8 788g 式子中 塑料密度 g cm 由浇注系统体积 V 浇 5 535cm 可计算出浇注系统质量为 M 浇 V 浇 5 535g 1 05 5 812g 因为一模两腔 故 V 总 2V 塑 V 浇 13 905cm M 总 M 塑 M 浇 14 6 cm 3 3 选择塑件的分型面选择塑件的分型面 选择分型面时 应考虑到使模具结构简单 分型容易 并且应 不影响塑件的外观及使用 根据手机后盖件的特点 选取分型面 4 4 标准件的选择标准件的选择 模具的标准化对于生产中提高效率 改善生产环节有着很重要 的作用 近年来在模具行业 特别是塑料模具行业 标准件的大量 运用使生产更趋于标准化 简单化 对于生产安全和高效起到很重 要的作用 还有利于模具的国际交流和组织模具出口 打入国际市 场 4 4 1 1 标准模架的选取标准模架的选取 模架是设计制造塑料注射模的基础部件 其他部件的设计与制 造均依赖于它 选择模架要根据制品的尺寸及大小 同时考虑注射 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 机的参数 本次设计因参照生产实例采用如图 3 所示模架 图 3 模架的选择 4 4 2 2 标准紧固件的选用标准紧固件的选用 标准紧固件主要是螺钉 螺钉是日常生活中最常用的标准件 将螺杆直接旋入被连接件之一的螺孔内 螺钉头部即可将两被连接 件紧固 其规格和尺寸均有相应的标准 本设计的塑件模架中主要 采用内六角螺钉 包括 M5 M6 M8 和 M10 M14 不等 长度根据不同 需要选取 5 5 注塑机的选择注塑机的选择 5 15 1 注塑机的概述注塑机的概述 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 注塑机的全称应为塑料成型机 注射机主要由注射装置 合模 装置 液压传动系统 电器控制系统及机架等组成 如图 4 1 所示 工作时模具的动 定模分别安装于注射机的移动模板和定模固定板 上 由合模机构合模并锁紧 由注射装置加热 塑化 注射 待融 料在模具内冷却定型后由合模机构开模 最后由推出机构将塑件推 出 图 4 注塑机结构 注射机的工作原理 注塑机的工作原理与打针用的注射器相似 它是借助螺杆 或柱塞 的推力 将已塑化好的熔融状态 即粘流 态 的塑料注射入闭合好的模腔内 经固化定型后取得制品的工艺 过程 注射成型是一个循环的过程 每一周期主要包括 定量加料 熔融塑化 施压注射 充模冷却 启模取件 取出塑件后又再闭 模 进行下一个循环 注塑机根据塑化方式分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机 按机 器的传动方式又可分为液压式 机械式和液压 机械 连杆 式 按操作方式分为自动 半自动 手动注塑机 其特点如表 4 表 4 立式卧式直角式 形式容量一般为 30 60g 热塑性塑料注射机 固性塑料注 射机 容量一般为 20 45g 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 柱塞式 30 60g 螺杆式 60cm3以上 100 500g 结构 特性 注射装置一般为 柱塞式 液压机 械式锁模机构 顶出系统为机械 顶出 注射装置以螺杆为主 液压机械式锁模 顶出 系统采用机械 液压或 两者兼备 除塑化加热 系统外 其 他与热塑性 塑料用螺杆 式注射机相 似 注射装置与合 模装置的轴线 互相成垂直排 列 优点介于 立卧两种注射 机之间 优点 1 拆装方便 2 安装嵌件 活动 型芯方便 1 开模后 塑件自动落下便于实现自动化 操作 2 塑化能力大 均匀 注射压力大 注射 压力损失小 塑件内应力 定向性小 可减小变形 开裂倾向 3 螺杆式可采用不同的螺杆 调节螺杆转 数 背压等用来加工不同的塑料及不同 要求的塑件 1 开模后 塑 件自动落下 2 使用双模 可以减小循环 周期 提高生 产力 缺点 1 人工取件 2 注射压力损失大 加工高粘度塑料 薄壁塑件时要求 成型压力高 塑 件内应力大 注 射速度均匀 塑 化不均匀 1 装模麻烦 安放嵌件及活动型芯不便 易发生分解 2 螺杆式加工低粘度塑料 薄壁 形状复 杂塑件时易发生回流 螺杆不易清洗 贮料清洗不净 易发生分解 3 柱塞式结构也有立式结构所具有的特性 1 嵌件 活动 型芯安放不便 易倾斜落下 2 有柱塞式结 构的缺点 适用 范围 1 易于加工小 中 型及分两次进行 双色注射加工的 塑件 2 柱塞式不宜加工 流动性差 热敏 性 对应力敏感 的塑料及大面积 薄壁塑件 宜加 工流动性好的中 小性塑件 1 螺杆式适应加工各种塑料 小型设备易 加工薄壁 精密塑件 2 螺杆式适应于掺和料 有填料 干着色 料的直接加工 3 柱塞式也具有立式注射机中柱塞式结构 具有的加工特点 1 适用加工小 型塑件 并装 有侧浇口模具 2 适用加工塑 件中心部位不 允许有浇口痕 迹的平面塑件 5 25 2 注射机的选择注射机的选择 本次设计已计算出塑件的总体积为 13 509cm 总质量为 14 6 g 根据塑料制品的体积或质量查有关手册选定 XS ZY 125 卧式注 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 射机 表 5 XS ZY 125 卧式注射机性能参数 注射量 cm 125模具最大厚度 mm 300 螺杆直径 mm 42模具最小厚度 mm 200 注射压力 MPa 120拉杆空间 mm 290 注射行程 mm 115模具定位孔径 mm 150 锁模力 KN 900喷嘴孔直径 mm 4 最大成型面积 cm 320喷嘴球孔径 mm 12 模板最大行程 mm 300 5 35 3 注塑机的参数校核注塑机的参数校核 为使注塑成形过程顺利进行 须对以下工艺参数进行校核 5 3 15 3 1 最大注塑量校核最大注塑量校核 我们通过学习知道注塑机的最大注塑量应大于制件的质量或体 积 包括流道及浇口凝料和飞边 通常注塑机的实际注塑量最好为 注塑机的最大注塑量的 80 所以 本次设计选用注塑机最大注塑 量应 0 8V 机 V 塑件 V 浇 式中 V 机 注塑机的最大注塑量 cm V 塑 塑件的体积 cm 该产品 V 塑件 8 37cm V 浇 浇注系统体积 cm 该产品 V 浇 5 535cm 故 V 机 V 塑件 V 浇 0 8 8 37 5 535 0 8 17 3812cm 在此选顶的注塑机注塑量为 125cm 所以满足本次设计的要求 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 5 3 25 3 2 注射压力校核注射压力校核 所选用的注射机的注射压力必须大于成型塑件所需的注射压力 成形所需注射压力与塑料品种 塑件的形状及尺寸 注射机类型 喷嘴及模具流道的阻力等因素有关 根据经验 现在对塑件的流动 性和黏度做比较 可知道成形所需注射压力大致如下 1 塑料熔体流动性好 塑件形状简单 壁厚者所需注射压力一 般小于 70MPa 2 塑料熔体粘度较低 塑件形状一般 精度要求一般者 所需 注射压力通常选为 70 至 100 MPa 3 塑料熔体具有中等粘度 PS PE 等 塑件形状一般 有一 定精度要求者 所需注射压力选为 100 至 140 MPa 4 塑料熔体具有较高粘度 PMMA PPO PC PSF 等 塑 件壁薄 尺寸大 或壁厚不均匀 尺寸精度要求严格的塑件 所需 注射压力约在 140 至 180 MPa 本次的产品设计为手机后盖的塑件 整体结构为小型零件 对 粘度的要求不高 所以本次注射机的注射压力为 120MPa 应能满足 此项要求 5 3 35 3 3 锁 合 模力校核锁 合 模力校核 高压塑料熔体充满模腔时 会产生使模具沿分型面分开的胀模 力 此胀力等于塑件和流道系统在分型面上的投影面积与型腔压力 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 的乘积 胀模力必须小于注射机额定锁模力 常用塑料品种及塑件 复杂程度不同 或精度不同 可选用的型腔压力也不同 型腔压力 可根据经验取值 常取型腔压力为 20 40Mpa 常用塑料品种及塑 件复杂程度不同 或精度不同 我们对锁模力校核 对一些树脂平 均压力作简单的比较 表 6 型腔内树脂平均压力 Mpa 树脂名称一般成型重视表面质量的成型 硬质 PVC3040 软质 PVC2535 ABS3040 PC4055 PP3040 根据上表 本塑件的材料为 ABS 可选择型腔压力 Pc 40Mpa 型腔平均压力 Pc 40MPa 决定后 可以按下式校核射机 的额定锁模力 c TKP A 式中 注射机额定锁模力 T 塑件和流道系统在分型面上的总投影面积 A mm2 安全系数 通常取 1 1 1 2 K 本次设计所选注射机 T 900KN 两个塑件在分型面上的投影面积为 6049 092mm2 流道系统在分型面上的总投影面积为 552 4157mm2 6049 092 552 4157 6497 114mm2 A 1 2 K 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 1 2 40 106 6497 114 10 6 c KP A 311861 472N 311 86KN T 900KN 311 86KN 故所选注射机满足此项要求 5 3 45 3 4 模具安装尺寸的校核模具安装尺寸的校核 模具厚度 闭合高度 必须满足下式 minmaxm HHH 式中 注射机允许的最小模具厚度 mm min H 所设计的模具厚度 mm m H 注射机允许的最大模具厚度 mm max H 200mm 290mm 300mm min H m H max H 200 290104为宜 塑 料的热性能 对冷却时间有重大影响 绝大多数塑料的热导率和热 扩散率都很低 但可通过加入添加剂 改性剂加以改善 根据表 7 确定冷却时间 表 7 塑件壁厚与冷却时间的关系 冷却时间 s 制件厚度 mm ABSPAHDPELDPEPPPSPVC 0 51 81 81 0 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 0 81 82 53 02 33 01 82 1 1 02 93 84 53 54 52 93 3 1 34 15 36 24 96 24 14 6 1 55 77 08 06 68 05 76 3 1 87 48 910 08 410 07 48 1 2 09 311 212 510 612 59 310 1 2 311 513 414 712 814 711 512 3 2 513 715 917 515 217 513 714 7 3 220 523 425 522 525 520 521 7 根据上表 本塑件材料为 ABS 壁厚为 1 2mm 故冷却时间为 2 9 4 1s 7 27 2 冷却参数计算冷却参数计算 1 计算所需冷却水体积流量 应用公式 来计算 V 12 60 i G Ctt 式中 冷却水的体积流量 m3 min V 单位时间内注入模具的塑料质量 kg h G 塑料成型时在模内释放的热量 J kg i 冷却水的比热容 J kg K C 冷却水的密度 kg m3 冷却水的出口温度 1 t 冷却水的进口温度 2 t 塑件质量 M 塑 8 788g 用 PROE 作出浇注系统的三维图 计算出 浇注系统的总质量为 5 812g 每小时注射 240 次 8 788 5 812 240 1000 3 504Kg G 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 计算得 2 13 3 105 60 103 4200 25 20 V 12 60 i G Ctt 0 834 10 3 m3 min 参考 塑料模具技术手册 选定冷却水道直径为 8mm 2 求冷却水在水孔内的传热速度v 4 0 834 10 3 3 14 6 1000 2 60 0 23 m s v 2 4V d 3 求冷却水孔与冷却水间的传热系数 8 4 996 0 61 0 8 0 0020 2 0 8 0 2 v d 1 04 103 W m2 K 8 4 4 传热水孔总传热面积的计算 公式 A 3600 i w G TT 式中 A 冷却水孔总传热面积 m2 G 单位时间内注入模具的塑料质量 kg h 冷却水的传热系数 W m2 K C 冷却水的比热容 J kg K 冷却水的密度 kg m3 TW 模具温度 冷却水的平均温度 T 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 计算得 A 3600 i w G TT 3 504 3 105 3600 1 04 103 40 25 20 2 0 009 m2 则传热水孔总传热面积应为 0 009m2 5 冷却水孔总长度计算 公式 L 0 8 3600 i w G vdTT 式中 L 冷却水孔总长度 m L 1 51m 0 8 3600 i w G vdTT 则冷却水孔总长度应为 1 51m 6 冷却水道孔数计算 公式 n A dl 计算 n 0 0024 3 14 0 002 0 29 1 32 A dl 因为模具采用的设计是一模两腔设计 选用铜管以防止漏水 会降低冷却作用故采用 14 根水道 7 3 冷却回路的设计 根据本次设计的塑件形状及其所需冷却温度分布要求以及浇口 位置等 设计出冷却回路 冷却通道之间也可采用内部钻孔法沟通 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 用堵头使之形成规定的冷却回路 冷却回路的水孔数量尽可能多 孔径尽可能大 一般的来说 冷却水孔中心线与型腔的距离应为冷却通道直径的 1 2 倍 通常为 12 15mm 冷却通道之间的中心距约为水孔直径的 3 5 倍 通道 一般在 8mm 左右以上 冷却水孔至型腔表面的距离应尽可能相等当塑件壁厚均匀时 冷却水孔与型腔壁厚不均匀时 应在厚壁处强化冷却 合理确定冷却水接头位置 进出口水管接头的位置应尽可能设 在模具的同一侧面 为了不影响操作 通常应设在注射机的背面 水管接头多采用自动密封接头 综合以上冷却水孔的布置要点同时还要兼顾水道与其它件是否 产生干涉 本次设计的冷却水道采用直通式 不会与其他零件产生 干涉 水道中插入铜管防止漏水 8 8 顶出和导向机构的设计顶出和导向机构的设计 8 18 1 顶出机构的设计顶出机构的设计 8 1 18 1 1 顶出机构的分类顶出机构的分类 顶出机构按驱动形式分为 手动顶出 机动顶出 气动顶出 按模具结构形式分为 一次顶出 二次顶出 螺纹顶出 特殊顶出 8 1 28 1 2 顶出机构的设计原则顶出机构的设计原则 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 1 顶出机构应设置在动模一侧 因塑件一般均留在动模一侧 以便顶出 2 顶出时与塑件的接触应为塑件内表面及其他不明显的位置 以保证塑件外观 3 顶出装置均匀分布 顶出力作用在塑件承受力最大的部位 以防变形和损伤 4 顶出机构应平稳顺畅 灵活可靠 足够的强度 耐磨性 平稳顺畅无卡滞 并且制造方便 易于维修 8 1 38 1 3 顶出机构的基本形式顶出机构的基本形式 1 顶杆顶出机构 基本形式 常用断面形状有圆形 矩形 腰形 半圆形 弓形 和盘形等 本设计选用斜滑顶杆 因为它有两方面作用既能做顶杆 还能起内部侧抽的作用 能保证配合精度及互换性 滑动阻力最好 不卡滞 应用很广 顶杆的结构形式如图 7 本次设计主要采用下 面的顶出形式 顶杆端部的端面要求抛光以符合塑件的粗糙度的要 求 本文档系作者精心整理编辑 实用价值高 本文档系作者精心整理编辑 如有需要 可查看作者文库其他文档 图 7 顶杆的形式 8 28 2 导向机构的设计导向机构的设计 导向