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洗涤剂瓶嘴注射模设计包含有CAD文件

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洗涤剂瓶嘴注射模设计[cad图纸文档资料]
洗涤剂瓶嘴注射模设计
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洗涤剂 注射 设计 含有 CAD 文件
资源描述:
洗涤剂瓶嘴注射模设计包含有CAD文件,洗涤剂,注射,设计,含有,CAD,文件
内容简介:
洗涤剂瓶嘴注塑模设计机械工程及自动化 王锋指 导 老 师 武凯摘要 本论文根据工程实际的需要完成洗涤剂瓶嘴的注射模具设计。在设计中采用聚苯乙烯塑料注射而成型,成型方式为一模两腔,该论文具体分析了产品的工艺性,确定了所采用塑料的工艺参数和所采用的成型设备,确定了模具制作的总体方案,分析并解决了模具的总体结构和各工作部分的具体结构,并进行了一些必要的尺寸计算和强度的校核。该论文还对分型面、浇注系统和脱模机构进行了分析设计,完成了模具工程图设计,最后进行了主要零件加工工艺设计。关键词 注射模 成型 工艺性 设计1 绪论1.1 模具工业的重要性及发展趋势模具是现代工业生产的基础工艺装备,在国民经济中占主要地位。在电子、汽车、仪器、仪表、家电和通讯等产品中,60%80%的零件都要依靠模具成型1。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工方法所不能比拟的。今后模具的发展趋势是现代设计方法与工艺设计相结合,模具工业向着集团化、规模化方向发展,完善模具CAD/CAM/CAE一体化技术,赶超国外同类技术的先进水平,为模具设计提供一种可靠的校核方法,为建立适合我国自己国情的模具设计的现代设计方法,形成规模化的现代模具设计与制造基地,达到模具设计最佳化,是摆在我们面前的一项十分紧迫和关键的任务2。1.2 塑料及塑料模具的现代设计与制造塑料广泛用于成型塑料制品,它利用塑料在高温下所具有的流动性或可塑性,将其成型为具有一定的形状和尺寸,并通过塑料的化学或物理变化,定型为塑料制品。在塑料加工工业中普遍使用有以下几种塑模:(1) 压缩成型的塑料模具(2) 压入成型的塑料模具(3) 挤出成型的塑料模具(4) 注射(塑)成型的塑料模具此外,还有发泡成型塑模、吹塑成型塑模、真空成型塑模、玻璃纤维增强塑料成型模等,但这些塑模的设计是建立在以上所述常用的几种塑模设计基础上,且比较简单。随着塑料成型方法的不断出现,必然会产生各种新型的成型模具。1.3 塑料注塑模技术在注塑成型过程中,模具处于核心地位,其设计与制造水平直接关系到产品的质量、品种及更新速度3。在注塑成型中,由于制品形状复杂、材料本身变形的特性以及复杂的边界条件和不确定因素,使材料成型过程经历了相当复杂的变形历史和相态变化,如固体输送、熔融、熔体输送、流动、压实、固化、相变、结晶、分子取向、纤维取向、翘曲变形等,模具设计及成型工艺条件对成型过程中材料所经历的受力状态和热状态有着重要的影响,直接关系到制品的力学性能和成型效率等。长期以来,高聚物成型加工过程工艺参数的设定和模具设计与制造主要依赖于工艺人员和模具设计人员的经验和技巧,设计的合理性只能通过试模来判断,制造的缺陷也主要靠修模来纠正,导致模具及制品的设计与制造周期长、成本高、档次低。这个问题在我国更加突出。2 塑料注射模具的设计步骤2.1 塑料件的工艺性分析(1) 本课题是对洗涤剂瓶嘴的注射模设计。首先对洗涤剂瓶嘴进行观察并进行测绘,如图2.1,尺寸大都是估算值,无特殊要求,尺寸公差按IT7级精度查取。(2)塑件结构工艺性分析:(a) 塑件厚度为2mm,壁厚均匀,塑件成型性能良好;(b) 塑件本身带有圆弧抽芯机构,用齿轮运动进行抽芯;(c) 从塑件结构看,设置一个分型面。(d)塑件表面要求光滑无裂痕,未明确粗糙度值的按Ra6.3要求。图 2.12.2 洗涤剂瓶嘴材料的选择塑料材料的相对密度在0.832.2范围内,在众多的材料中只有比木材的相当密度稍高。且在各种的材料中,塑料材料具有最高的比强度,甚至比特种合金铝还要高。塑料还具有很好的绝缘性、防震、隔热、隔音性能。耐腐蚀性仅次于玻璃及陶瓷材料。且塑料材料具有优异的加工性能。洗涤剂瓶嘴的材料选为聚苯乙烯(ps)。聚苯乙烯无色、透明、有光泽、无毒无味,化学稳定性良好。3. 方案分析与设计洗涤剂瓶嘴是一个结构稍微复杂的零件,设计的重点是喷嘴部分的圆弧抽芯机构。根据塑件的结构特点成型模具需要采用圆弧抽芯成型结构。根据上网查资料,初步确定可以用液压直抽芯和齿轮齿条配合液压马达抽芯两种方法来实现。在比较之后发现,前者虽然能进行抽芯但是制造昂贵,实际结构不易实现,达不到要求。用齿轮齿条配合液压马达抽芯可以实现喷嘴部分抽芯的弧度。所以我用齿轮齿条来实现我设计理念。具体方案如图3.1:图3.1 装配图方案 首先PL1脱模,型腔一侧向下运动,脱出塑件和系统凝料。接着液压马达转动带动齿轮轴转,脱出圆弧型芯。动模板一侧向下运动,通过斜导柱把型腔进行哈夫分型,顶杆顶出工件,复位杆进行复位。4. 洗涤剂瓶嘴注射模的详细设计4.1 塑料注射成型机的选择注射机按外形特征可分为立式、卧式、直角式三种。选用卧式注射机。经过计算成型零件与浇注系统体积总和为35.325 cm3,模具的闭合高度为H=20+25+26+56+50+20=197mm。综上所述,选用XS-Z-60型国产卧式注射机,其参数如下理论注射量/cm3: 60螺杆(柱塞)直径/mm 38注射压力/MPa 122锁模力/kN 500注射行程/mm 170最大模具厚度/mm 200最小模具厚度/mm 70喷嘴圆弧半径/mm 12喷嘴直径/mm 44.2 注射模具分型面的选择分型面选择按塑件结构,有两种分型面方案如图4.1,图4.2图4.1 分型面方案一图4.2 分型面方案二方案一与方案二相比,方案一是以底面为分型面,脱模时喷嘴部分不易脱出,而方案二是沿着喷嘴弧形中心线分型,喷嘴部分能顺利脱出。故选用方案二。4.3 注模具浇注系统的设计注射机的XS-Z-60喷嘴球半径为12 mm,喷嘴孔径为4mm。所以要使浇口套端面的凹球面与注射机喷嘴的端凸球面接触良好,凹球面半径取13 mm,圆锥孔的小端直径则应大于喷嘴口内径,取5 mm,如图4.2所示图4.2 浇口套根据洗涤剂瓶嘴注射模要求一模两腔的要求分流道我们选取平衡式。也就是指分流道到各型腔浇口的长度,断面形状,尺寸都相同的布置形式。它要求各对应部位的尺寸相等。如图4.3 图4.3 凹模上的分流道浇口选择侧浇口,其特点是由于浇口截面小,减少了浇注系统塑料的消耗量,同时去除浇口容易,不留明显痕迹。如图4.4图4.4 侧浇口冷料井采用“z”字形,其作用是存放料流前端的“冷料”,防止“冷料”进入型腔而形成接缝;开模时能将主流道中的凝料拉出。4.4 注射模具成型零件和模体的设计洗涤剂瓶嘴注射模的型腔部分有点复杂,圆弧抽芯部分不容易加工,所以用组合式凹模,而型芯部分采用整体式凸模。4.5 注射模具的顶出机构的设计由于洗涤剂瓶嘴脱模比较困难,所以采用二次顶出。复位采用复位杆复位。喷嘴部分是本设计的重点,工件带有弧形喷嘴,抽芯不太容易。所以采用齿轮齿条配合液压马达进行抽芯。小齿轮直接做在轴上,液压马达通过连轴器直接带动轴转动,小齿轮和齿条啮合运动,完成抽芯动作。如图4.6图 4.64.6 塑料注射模具的温度调节系统设计因洗涤剂瓶嘴使用的塑料是PS,宜用高料温、高模温、低注射压力成型,并延长注射时间,以防止缩孔及变形,降低内应力,但料温过高容易出现银丝;料温低或脱模剂多,则塑件透明性差。总之,要做到优质、高效率生产,模具必须进行温度调节。5 注射模加工工艺设计塑料模具的零件类型很多,加工条件不同其加工方法各不相同。目前模具的主要加工手段有:经济低精度的通用加工、电火化成型与线切割加工、精密数控加工、高速切削加工等。由于洗涤剂瓶嘴注射模精度要求一般,模具结构尤其是型腔结构复杂程度一般,因此模具的加工立足于经济、可行,故采用了普通加工与电火花成型结合的工艺方法。6 塑料注射模具型腔常用加工方法及设备普通的切削设备有车床,铣床,刨床,磨床,钻床,数控加工机床。特种加工有电火花加工,电火花切割加工等。7 结束语论文着重进行了洗涤剂瓶嘴注射模,通过对模具各个参数的计算、校核及模具的结构方案设计,在此基础上进行了模具CAD设计。在结构方面,首先进行整体结构的设计。然后对浇注系统、成型零部件、脱模机构、圆弧抽芯机构、合模导向和复位机构、温度调节系统等进行详细的结构设计,尤其是圆弧抽芯机构的设计。对于圆弧抽芯机构的设计,最终采用了齿轮运动分型抽芯机构,这个机构方便的解决了圆弧抽芯的问题,而且结构简单。对于脱模机构的设计,由于含有圆弧抽芯,不能直接抽芯,所以采用双分型面分型。第一次分型把工件和系统凝料一起脱出来,第二次分型动模部分向下移,型腔部分用哈夫分型,顶出机构顶出工件,然后复位杆进行复位。利用proe对模具进行三维造型,并生成所需要的图形,最后用CAD绘制所需的工程图。在制造工艺分析和设计方面,完成了成型零件和主要零件工艺过程卡的编制,成型零件采用电火花加工来完成主要曲面的成形,
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