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水杯过滤网塑料注塑模具设计-茶漏【三维UG】[工艺卡]【全套CAD图纸和论文】【原创注塑资料】

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B3-全套设计-水杯过滤网塑料模具设计[UG][工艺卡]
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3D-lingjian.prt
3D-zhuangpeitu.prt
A1-模具装配图.dwg
A4-动模板.dwg
A4-型腔.dwg
A4-型芯1.dwg
A4-型芯2.dwg
A4-型芯固定板.dwg
A4-垫块.dwg
A4-定模座板.dwg
A4-定模板.dwg
A4-工件图.dwg
A4-推杆固定板.dwg
A4-推板.dwg
A4-支撑板.dwg
A4-模脚.dwg
A4-滑块.dwg
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水杯 过滤网 塑料 注塑 模具设计 三维 ug 工艺 全套 cad 图纸 论文 原创 资料
资源描述:

摘  要

塑料制品的成型方法很多。其主要用于是注射,挤出,压制,压铸和气压成型等和气压成型等。而注射模,挤出约占成型总数的60%以上。注射成型分为加料,熔融塑料,注射制件冷却和制件脱模等五个步骤。当然如利用电气控制。可实现半自动化或自动化作业。塑料注射模主要用于热塑料制品的成型,已成功的用于成型热固塑性塑料制品,它是塑料制品生产中十分重要的工艺装置。注射模的基本组成是:定模机构,动模机构,浇注系统,导向装置,顶出机构,芯机构,冷却和加热装置,排气系统。

通过对产品进行注射工艺性分析,综合考虑了产品质量要求和生产实际,确定了最佳工艺方案为一模一腔与的结构形式。并对模具总体结构进行设计和分析论证,对工艺参数进行精确详细的计算。正确选择了注塑设备。整个过程用UG软件和CAD软件绘制三维装配图和零件图,然后用UG软件进行注塑模设计全部零部件。


关键词:结构分析,成型工艺,注塑模具


Abstract

Plastics molding method. Mainly used for injection, extrusion, pressing, casting and pressure molding and pressure molding. The injection mold, extrusion accounted for more than 60% of the total number of molding. Feeding into injection molding, plastic melting, cooling and injection parts and other parts stripping five steps. Of course, such as the use of electric control. Can achieve semi-automatic or automatic operation. Mainly used for plastic injection mold molding thermoplastic products, has been successfully used in molding the thermosetting plastic products, it is a very important technology device in the production of plastic products. The basic composition of injection mold: the fixed mold mechanism, dynamic mechanism, gating system, guiding device, lifting mechanism, core mechanism, cooling and heating device, the exhaust system.

Through the analysis of injection process on the product, considering the product quality requirements and the actual production, the optimal project for the structure of a cavity and the. And the design and analysis of the overall structure of the mold, to calculate the precise details of the process parameters. The correct choice of injection molding equipment. The whole process using UG software and CAD software rendering 3D assembly drawing and parts drawing, then all parts injection mold design with UG software.


Key words: Structured Walkover, Moulding process, Injection mould


目  录

摘  要 I

Abstract II

1 绪论 1

1.1 选题的意义 1

1.2 国内外发展状况 2

2 零件分析说明 6

2.1 工艺方案的确定 6

2.2 确定型腔数目 6

3 模具结构设计 8

3.1 型腔、型芯工作部位尺寸的确定 8

3.1.1型腔工作部位尺寸的计算 8

3.1.2 型芯工作部位尺寸的计算 9

3.2 浇注系统的设计 9

3.2.1 确定分型面位置 9

3.2.2 确定浇口形式及位置 10

3.3 抽芯距的计算 10

3.3.1抽芯距的计算 10

3.3.2 斜导柱斜角的确定 11

3.3.3 斜导柱宽度和高度的确定 11

3.4 选用模架 13

3.4.1型腔模板周界尺寸的选择 13

3.4.2 初选注射机 13

3.4.3 支撑板的计算 14

3.4.4 模板A、B、C的计算 14

3.5 校核注射机 15

3.5.1 注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核 15

3.5.2 开模行程的校核 15

3.6 推出机构的设计 15

3.7 排气系统的设计 15

3.8 按要要求绘制装配图 16

个人总结 17

参考文献 18

附  录 19

致  谢 20



1 绪论

1.1 选题的意义

模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中,60~80%的零部件,都要依靠模具成形。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,是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。以下从四个方面来说明模具工业在国民经济中的地位:

第一,模具工业是高新技术产业的一个组成部分。例如:属于高新技术领域的集成电路的设计与制造,不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模;计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造,也必须有精密塑料模具和精密冲压模具;数字化电子产品(包括通讯产品)的发展,没有精密模具也不行。不仅电子产品如此,在航天航空领域也离不开精密模具。例如:形状误差小于0.1~0.3µ的空空导弹红外线接收器的非球面反射镜,就必须用高精度的塑料模具成形。因此可以说,许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。有些生产高精度模具的企业,已经被命名为“高新技术企业”。

第二,模具工业又是高新技术产业化的重要领域。用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平,是推动模具工业技术进步的关键环节。CAD/CAE/CAM技术在模具工业中的应用,快速原型制造技术的应用,使模具的设计制造技术发生了重大变革。模具的开发和制造水平的提高,还有赖于采用数控精密高效加工设备。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的应用,也要与电子信息等高新技术嫁接,实现高新技术产业化。

第三,模具工业是装备工业的一个组成部分。在1998年以前,许多人把机械工业当作一般的加工工业。1998年11月召开的中央经济工作会议,首次明确提出了加大装备工业的开发力度,推进关键设备的国产化。将机械工业作为装备工业,把它同一般的加工工业区别开来,是对机械工业在国民经济中的地位与作用的重新定位。模具作为基础工艺装备,在装备工业中自然有其重要地位。因为国民经济各产业部门需要的装备,其零部件有很大一部分是用模具做出来的。


内容简介:
XXXXXX 学院毕业设计说明书水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计 办学单位: 班 级: 学 生: 指导教师: 提交日期: 年 月 日 I摘 要塑料制品的成型方法很多。其主要用于是注射,挤出,压制,压铸和气压成型等和气压成型等。而注射模,挤出约占成型总数的 60%以上。注射成型分为加料,熔融塑料,注射制件冷却和制件脱模等五个步骤。当然如利用电气控制。可实现半自动化或自动化作业。塑料注射模主要用于热塑料制品的成型,已成功的用于成型热固塑性塑料制品,它是塑料制品生产中十分重要的工艺装置。注射模的基本组成是:定模机构,动模机构,浇注系统,导向装置,顶出机构,芯机构,冷却和加热装置,排气系统。通过对产品进行注射工艺性分析,综合考虑了产品质量要求和生产实际,确定了最佳工艺方案为一模一腔与的结构形式。并对模具总体结构进行设计和分析论证,对工艺参数进行精确详细的计算。正确选择了注塑设备。整个过程用 UG 软件和 CAD 软件绘制三维装配图和零件图,然后用 UG 软件进行注塑模设计全部零部件。关键词:结构分析,成型工艺,注塑模具IIAbstractPlastics molding method. Mainly used for injection, extrusion, pressing, casting and pressure molding and pressure molding. The injection mold, extrusion accounted for more than 60% of the total number of molding. Feeding into injection molding, plastic melting, cooling and injection parts and other parts stripping five steps. Of course, such as the use of electric control. Can achieve semi-automatic or automatic operation. Mainly used for plastic injection mold molding thermoplastic products, has been successfully used in molding the thermosetting plastic products, it is a very important technology device in the production of plastic products. The basic composition of injection mold: the fixed mold mechanism, dynamic mechanism, gating system, guiding device, lifting mechanism, core mechanism, cooling and heating device, the exhaust system.Through the analysis of injection process on the product, considering the product quality requirements and the actual production, the optimal project for the structure of a cavity and the. And the design and analysis of the overall structure of the mold, to calculate the precise details of the process parameters. The correct choice of injection molding equipment. The whole process using UG software and CAD software rendering 3D assembly drawing and parts drawing, then all parts injection mold design with UG software.Key words: Structured Walkover, Moulding process, Injection mould 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计III目 录摘 要 .IAbstract.II1 绪论 .11.1 选题的意义 .11.2 国内外发展状况 .22 零件分析说明 .62.1 工艺方案的确定 .62.2 确定型腔数目 .63 模具结构设计 .83.1 型腔、型芯工作部位尺寸的确定 .83.1.1 型腔工作部位尺寸的计算 .83.1.2 型芯工作部位尺寸的计算 .93.2 浇注系统的设计 .93.2.1 确定分型面位置 .93.2.2 确定浇口形式及位置 .103.3 抽芯距的计算 .103.3.1 抽芯距的计算 .103.3.2 斜导柱斜角的确定 .113.3.3 斜导柱宽度和高度的确定 .113.4 选用模架 .133.4.1 型腔模板周界尺寸的选择 .133.4.2 初选注射机 .133.4.3 支撑板的计算 .143.4.4 模板 A、B、C 的计算 .143.5 校核注射机 .153.5.1 注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核 .153.5.2 开模行程的校核 .153.6 推出机构的设计 .153.7 排气系统的设计 .153.8 按要要求绘制装配图 .16个人总结 .17 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计IV参考文献 .18附 录 .19致 谢 .20 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计11 绪论1.1 选题的意义模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中,6080%的零部件,都要依靠模具成形。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,是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器” ,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。以下从四个方面来说明模具工业在国民经济中的地位:第一,模具工业是高新技术产业的一个组成部分。例如:属于高新技术领域的集成电路的设计与制造,不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模;计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造,也必须有精密塑料模具和精密冲压模具;数字化电子产品( 包括通讯产品) 的发展,没有精密模具也不行。不仅电子产品如此,在航天航空领域也离不开精密模具。例如:形状误差小于 0.10.3 的空空导弹红外线接收器的非球面反射镜,就必须用高精度的塑料模具成形。因此可以说,许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。有些生产高精度模具的企业,已经被命名为“高新技术企业” 。第二,模具工业又是高新技术产业化的重要领域。用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平,是推动模具工业技术进步的关键环节。CADCAECAM 技术在模具工业中的应用,快速原型制造技术的应用,使模具的设计制造技术发生了重大变革。模具的开发和制造水平的提高,还有赖于采用数控精密高效加工设备。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的应用,也要与电子信息等高新技术嫁接,实现高新技术产业化。第三,模具工业是装备工业的一个组成部分。在 1998 年以前,许多人把机械工业当作一般的加工工业。1998 年 11 月召开的中央经济工作会议,首次明确提出了加大装备工业的开发力度,推进关键设备的国产化。将机械工业作为装备工业,把它同一般的加工工业区别开来,是对机械工业在国民经济中的地位与作用的重新定位。模具作为基础工艺装备,在装备工业中自然有其重要地位。因为国民经济各产业部门需要的装备,其零部件有很大一部分是用模具做出来的。第四,模具工业地位之重要,还在于国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑,都要求模具工业的发展与之相适应。机械、电子、汽车工业需要大量的模具,特别是轿车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具,目前在质与量上都远不能满足这些支柱产业发展的需要。这几年,我国每年要进口近 10 亿美元的模具。我国石化工业一年生产 500 多万吨聚乙烯、聚丙烯和其他合成树脂,很大一部分需要塑料模具成形,做成制品,才能用于生产和生活的消费。生产建筑业用的地砖、墙砖和卫生洁具, 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计2需要大量的陶瓷模具;生产塑料管件和塑钢门窗,也需要大量的塑料模具成形。从五大支柱产业对模具的需求当中,也可以看到模具工业地位之重要。 1.2 国内外发展状况20 世纪 80 年代以来,国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求,同时为模具的发展提供了巨大的动力。这些年来,中国模具发展十分迅速,模具工业一直以15% 左右的增长速度快速发展。振兴和发展中国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”已经取得了共识。目前,中国有 17000 多个模具生产厂点,从业人数约 50 多万。在模具工业的总产值中,冲压模具约占 50%,塑料模具约占33%,压铸模具约占 6%,其他各类模具约占 11%。近年来,中国模具工业企业的所有制成分也发生了变化。除了国有专业厂家外,还有集体企业、合资企业、独资企业和私营企业,他们都得到了迅速的发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度,将技术进步作为企业发展的重要动力。此外,许多研究机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。中国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48in(约 122cm)大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和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件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力,在模具CAD/ CAE/CAM 技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料1等方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。进入 21 世纪,在经济全球化的新形势下,随着资本、技术和劳动力市场的重新整合,中国装备制造业在加入 WTO 以后,将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中,无论哪一行业的工程装备,都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求,模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步,这是各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。随着电子、信息等高新技术的不断发展,模具技术的发展呈现以下趋势。1)模具 CAD/CAE/CAM 正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展 新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具,所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟(CAE)及信息的管理与共享。值得强调的是,模具数字化不是孤立的计算机辅助功能或数控技术的集合,其关键是它们与人工智能的有机集成,不仅可以整理知识、保存知识,还可以挖掘知识、繁衍知识。新一代的模具数字化将是一个集工程师的智慧和经验、计算机的硬件和软件、数值模拟和数控技术、工艺及工程管理为一体的模具优化的开发、设计和认证的系统工程。2)模具制造向精密、高效、复合和多功能方向发展 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计3精密数控电火花加工机床(电火花成形机床、快走丝线切割和慢走丝线切割机床)不断在加工效率、精度和复合加工上取得突破,国外已经将电火花铣削用于模具加工。加工精度误差小于 1m 的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工将得到发展。国外近年来发展的高速铣削技术和机床(HSM)开始在国内应用,将大幅提高加工效率。模具抛光的自动化、智能化也是发展趋势之一,日本已研制了数控研磨机,可实现三维曲面模具的自动化研磨抛光。此外,特种研磨方法如挤压研磨、电化学抛光、超声抛光也应是发展趋势。其他方面,如采用氮气弹簧压边、卸料、快速换模技术、冲压单元组合技术、刃口堆焊技术及实型铸造冲模刃口镶块技术等。3)快速经济制模技术得到应用快速制模主要从以下四方面加快制模速度:一是提高加工速度(如高速铣削);二是基于快速原型的快速制模技术;三是选择易切削模具材料(如铝合金)来加快制模速度;四是采用复合加工、多轴加工提高加工效率。4)特种加工技术有了进一步的发展电火花加工向着精密化、微细化方向发展。在简化电极准备、简化编程和操作、提高加工速度以及不断降低设备制造成本上也做了大量研究和实践。在其他机械特种加工(如磨料流动加工、喷水加工、低应力磨削、超声波加工等)和特种加工(如电子束加工、电火花磨削、激光加工、等离子束加工等)已经进入实用阶段,在各自的特殊加工领域发挥着重要作用。5)模具自动加工系统的研制和发展随着各种新技术的迅速发展,国外已出现了模具自动加工系统。这也应是中国的长远发展目标。模具自动加工系统应有如下特征:多台机床合理组合;配有随行定位夹具或定位盘;有完整的机具、刀具数控库;有完整的数控系统同步系统;有质量监测控制系统。6)模具材料及表面处理技术发展迅速在模具材料方面,一大批专用于不同成形工艺的模具材料相继问世并投入使用。在模具表面处理方面,其主要趋势是:由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗(如 TD 法)发展;由一般扩散向 CVD、PVD、PCVD、离子渗入、离子注入等方向发展;同时热处理手段由大气热处理向真空热处理发展。另外,目前激光强化、辉光离子氮化技术及电镀(刷镀)防腐强化等技术也日益受到重视。7)模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同由于车辆和电机等产品向轻量 化发展,许多轻型材料和轻型结构用于汽车业,如以铝代钢,非全密度成形,高分子材料、复合材料、工程陶瓷、超硬材料。新型材料的采用使得生产成形和加工工艺发生了根本变革,相应地出现了液态(半固态)挤压模具及粉末 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计4锻模、冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成型技术等。另一方面,随着先进制造技术的不断发展和模具行业整体水平的提高,在模具行业出现了一些新的设计、生产、管理理念与模式。主要有:适应模具单件生产特点的柔性制造技术;创造最佳管理和效益的精益生产;提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产模式;模具标准件的日渐广泛应用(模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期,且还能提高模具的质量和降低模具制造成本);广泛采用标准件、通用件的分工协作生产模式;适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。近些年来,我国的模具工业虽然有了较大的发展,但是与工业发达的国家相比,在许多方面仍然有较大的差距。例如,精加工设备较少,先进技术的普及率不高,大型、精密、复杂和长寿命模具的制造技术还不完善,这些都需要在今后的发展中逐步予以充实。从塑料模具的设计质量和制造成本出发,我国塑料模具的发展主要可以从以下几方面考虑:1)在塑料模具设计和制造中应用 CAD/CAM/CAE 技术;在塑料模具的设计和制造中,为了提高模具的设计制造质量和降低塑料产品的生产成本,在需要大型、精密、复杂、长寿命模具设计中,特别是在多型腔模具的平衡设计中,应用 CAD/CAM/CAE 技术具有不可替代的优势。当前,CAD/CAM/CAE 技术已发展成为一项比较成熟的技术,粒粒制品及模具的 3D 设计与成型过程中的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。在今后的塑料模具研究方向中,CAD/CAM/CAE 软件的智能化程度将得到进一步提高。2)应用热流道技术,发展气体辅助成型;由于热流道模具成型后的制品没有残留的凝料,所以,这种成型方法可以节省大量的塑料制品原材料,而且种于实现自动化,提高产品的生产率。在塑料的成型中,特别是在大中型塑料制品的成型中,使用这咱结构所产生的效益是相当可观的。当前,塑料材料的价格一直在逐年攀升,在这种情况下,热流道技术的推广和应用有着更加重要的意义。此外热流道内的塑料熔体在成型中更容易流动,对于大型、薄壁、难以加工的塑料产品的成型比较容易,脱模后产品的残余应力较低,产品变形小,所以制品的成型质量较好。由于热流道模具的这些特点,一些工业发达国家一直十分重视热流道技术的应用和发展,在欧洲国家应用率已达 35%,在美国应用率为 24%。在我国,目前对热流道技术的应用率仅有7%。在今后的塑料模具研制中,需要重视热流道技术的发展和应用,逐步缩小与发达国家的差距。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。在这种成型方法中,模具设计和控制的难度较大,在这方面的研究中,需要着力于气体辅助成型流动分析软件的研究。 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计53)发展快速成型制造技术,缩短模具的设计制造周期,降低生产成本;4)应用优质材料和先进的表面处理技术,提高模具寿命和质量,降低塑料产品的生产成本;5)提高塑料模具标准化水平和标准件的使用率;在工业生产中采用标准化,可以较好地保证产品质量,缩短生产周期,降低生产成本。目前,工业发达国家模具标准化的商品化程度已达到 70%-80%,但是在我国还不足 30%,我国在模具生产的标准化程度方面与一些工业发达国家相比,仍有较大的。今后在模具的设计和制造中,一方面应加强标准化规范的制订,并严格标准化的管理;另一方面,应加大塑料模具标准零部件商品化的规模。塑料模具是一项新兴的产业,随着塑料产品品种和市场需求的为断增长,随着塑料模具设计和制造技术的不断提高,我国塑料模具产业将会有更好的发展前景。 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计62 零件分析说明如图 2-1 所示塑料制件,材料为 PP 料,收缩率 0.4%0.8%。制件尺寸精度按图纸要求,未注按 IT8 级,生产批量 10 万件。图 2-1 塑料制品图2.1 工艺方案的确定1)该塑件尺寸较小,一般精度等级,由于产品需要量不大,为了节约模具成本以及和模具结构的分析最终决定采用一模一腔。2)为满足制品高光亮的要求与提高成型效率采用点浇口。3)为了方便加工和热处理,型腔与型芯部分采用拼镶结构。2.2 确定型腔数目根据塑件的生产批量及尺寸精度要求采用一模一腔。用电子秤测出本产品的质量为 8.0g,查阅手册知,PP 料的平均密度为 0.893g/cm3由 V=M/塑件质量 M8.0g 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计7塑件体积 V9.0cm3 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计83 模具结构设计3.1 型腔、型芯工作部位尺寸的确定查模具设计指导 (史铁良 主编 机械工业出版社) 197 页 表 6-4 塑料的收缩率0.4 %0.8 %。平均收缩率 S = (0.4% + 0.8%) / 2 = 0.6 %模具制造公差取 z =/33.1.1型腔工作部位尺寸的计算由于在一般情况下,模具制造公差、磨损和成型收缩波动是影响塑料制品公差的主要因素,因而计算工作零件时就根据以上三项因素进行计算。成型零件工作尺寸计算的方法有两种:一种是按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量进行计算;另一种按极限收缩率、极限制造公差和极限磨损量进行计算。前一种方法简便,但可能有误差,在精密塑料制品的模具设计中受到一定限制;后一种计算方法能保证所成型的塑料制品在规定的公差范围内,但计算比较复杂。以下是按平均值的计算方法。在计算成型零件型腔和型芯的尺寸时,塑料制品和成型零件尺寸均按单向极限制,如果制品上的公差是双向分布的,则应按这个要求加以换算。而孔心距尺寸则应按公差对称分布的原则进行计算。1.型腔的径向尺寸由文献塑料模塑成型技术 (翁其金 主编 机械工业出版社)106 页 型腔的径向尺寸计算公式: DaM = (Da+DaScp% ) 34+ z0=(67+670.006 0.750.28 ) mm +0.9= 67.40 mm+0.9式中:Da 塑料制品径向基本尺寸(mm) ; 塑料制品公差 ( mm) ;z 型腔的径向尺寸制造公差,取(1/31/4 )。2.型腔的深度尺寸由文献塑料模塑成型技术 (翁其金 主编 机械工业出版社)107 页 型腔的深度尺寸计算公式:HaM = (Ha+ HaScp% )23+ z 0=(34+340.006 0.20) .07= 34.20 mm+0.7式中:Ha 塑料制品深度基本尺寸(mm) ; 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计9 塑料制品公差(mm) ;z型腔的深度尺寸制造公差,取(1/31/4)。3.1.2 型芯工作部位尺寸的计算1.型芯的径向尺寸由文献塑料模塑成型技术 (翁其金 主编 机械工业出版社)106 页 型芯的径向尺寸计算公式:daM = (da+daScp%+ ) 340- z=(63.6+63.60.006+0.750.20) mm0-.5= 63.98 mm0-.5dM = (d+dScp%+ ) 340- z=(63.6+63.60.006+0.750.20) mm0-.5=63.98 mm0-.5式中:daM 、d M 塑料制品径向基本尺寸(mm) ; 塑料制品公差(mm) ;z型芯的径向尺寸制造公差,取(1/31/4)。2.型芯的高度尺寸由文献塑料模塑成型技术 (翁其金 主编 机械工业出版社)107 页 型芯的高度尺寸计算公式:HaM = (ha+ haScp%+ ) 230- z= (31+310.006+ 0.15) mm.5=31.29 mm0-.5HbM = (hb+ hbScp%+ ) 230- z= (1.5+1.50.006+ 0) mm.5=1.51 mm0-.5式中:HaM、Hb M塑料制品高度基本尺寸(mm) ; 塑料制品公差(mm) ;z型芯的高度尺寸制造公差,取(1/31/4)。3.2 浇注系统的设计3.2.1 确定分型面位置分型面的选择很重要,它对制品的质量、操作难易、模具结构及制造影响很大。在选择分型面时应遵循以下基本原则:1)便于塑料制品的脱模;2)有利于侧面分型和抽芯; 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计103)保证塑料制品的质量;4)防止溢料;5)有利于排气;6)便于成型零件的加工;7)考虑减小由于脱模斜度造成塑料制件的大小端尺寸差异。该塑件的结构如图 2-1 所示,根据其结构特点、表面质量要求和分型面的选择原则,宜采用平面分型面。3.2.2 确定浇口形式及位置浇口的基本功作用是使从分流道貌岸然来的熔体产生加速,以快充满型腔。由于一般浇口尺寸比型腔部分小得多,所以总是首先凝固。只要保压时间足够,凝固封闭后的浇口就能防止熔料倒流,而且也便于浇口凝料与分离。浇口在大多数情况下是整个浇注系统中截面最小的部分(除直接浇口外) 。当熔体通过狭小浇口时,其剪切速率增高,同时由于磨擦作用,熔体温度升高,熔体粘度降低,流动性提高,有利于充填型腔,获得外形清晰的塑料制品。浇口形式、大小、数量及位置的确定在很大程度上决定了制品质量好坏,也影响成型周期的长短。一般来说,小浇口优点较多,应用较广泛。为了提高成型效率,采用点浇口。其优点是去除浇口后,制品上留下的痕迹不明显,开模后可自动拉断,成型时可减少熔接痕。由于熔体通过点浇口时,有很高的剪切速度,同时产生磨擦作用,提高了熔体温度。此外,还应考虑由于流道板的温度变化而引起的热膨胀,因此要留出必要的膨胀间隙。因此,对于粘度随剪切速率变化很敏感的塑料和粘度较低的塑料来说,采用点浇口是很理想的,能获得外形清晰,表面光泽的制品。点浇口的进料口直径常取 0.51.2mm,本模具取 0.5mm 视塑料性质和制品质量而定。浇口长度常取 0.81.2mm,本模具取 1mm。其主流道尺寸和侧浇口的主流道尺寸一样。浇口位置主要是根据制品的几何形状和技术要求,并分析熔体在流道和型腔中的流动状态、填充、补缩及排气等因素后确定。一般应遵循如下原则:1)避免制品上产生缺陷;2)有利于熔体流动和补缩;3)应设在熔体流动时能量最小的部位;4)有利于型腔内气体的排出;5)避免塑料制品产生熔接痕;6)防止将型芯或嵌件挤压变形;7)考虑高分子取向对塑料制品的影响。 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计11根据其结构特点、表面质量要求和浇口位置选择原则选择原则。3.3 抽芯距的计算3.3.1抽芯距的计算抽芯距是指侧型芯从面型位置抽到不妨碍妨碍制品取出置时,侧型芯在抽拔方向所移动的距离,抽芯距一般应大于制品的侧孔深度或凸台高度的的 23mm,如图 3-1 所示h2 3图 3-1 带有侧也制品的抽芯距S 抽= h + (23) mm=39.09 + (23) mm41.09mm 但由于本产品在分模过程中不需要完全达到理论抽芯距,只需要抽出 20mm 以上就足够,所以抽芯距 S 抽=25mm式中: S 抽 抽芯距(mm) ;h 侧孔分开至不影响塑件脱模的距离(mm) ,本产品中取制品的壁厚 t。3.3.2 斜导柱斜角的确定斜导柱斜角 a 是斜导柱抽芯机构的一个重要参数,生产中斜角一般,生产中斜角一般1520,最大不超过 25, 现在取其斜角 a 为 20由文献塑料模塑成型技术 (翁其金 主编 机械工业出版社)187 页式(5-31) 、和式(5-32)计算公式:斜导柱工作部分长度L4 = S 抽 / Sin a = 25/Sin20= 73.53mm 取 L4 = 73.53 mm完成抽芯距时所需的开模行程H4 = S 抽 /tan a = 25tan20= 9.10mm 取 H4 = 9.10mm3.3.3 斜导柱宽度和高度的确定由文献塑料模塑成型技术 (翁其金 主编 机械工业出版社)185 页式(5-25) 、和 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计12式(5-24)计算公式:因制品收缩产生对侧型芯的正压力Fy = PA=19.629.6= 5.8x102N因塑料制品冷却收缩产生的对侧型芯的包紧力造成的抽芯阻力F = afycosin1)t(= 1it580=570.05N式中:p塑料制品收缩对型芯单位面积的正压力,制品在模内冷却时 p = 19.6MPa,制品在模外冷却时 p = 3.92Mpa;当制品壁厚度较大 ,收缩率大,注射压力高,冷却时间长,且塑料质硬,取大值;反之,取小值;a脱模斜度 1 至 2 度;A塑料制品包紧侧型芯的侧面积。由文献塑料模塑成型技术 (翁其金 主编 机械工业出版社)185 页式(5-27)计算公式:由于大气压造成的抽芯阻力Fq = 0.1A1=0.180.09=8.009 N式中:A1垂直抽芯方向型芯的投影面积。由文献塑料模塑成型技术 (翁其金 主编 机械工业出版社)187 页式(5-30) 、185 页式(5-26)式(5-28)计算公式:抽出侧型芯所需要的开模力 afFqksinco)(120i.)9853.70(=222N侧型芯导滑机构的摩擦力 kfF1 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计13=0.1222=22.2 N式中:f1导滑机构的摩擦系数,正常情况下取 0.1,有溢料或有杂质进入导滑槽时取 1.0。要将侧型芯从塑料塑料制品抽出,所需要的抽芯力 FzFz = F + Ff + Fq=570.53+22.2+8.009=600.3 N3.4 选用模架3.4.1型腔模板周界尺寸的选择根据下表是选择模具型侧壁厚度的计算公式,由于本模具采用注射模具,且模内型腔平均压力为 34.4 Mpa(由文献塑料模塑成型技术 (翁其金 主编 机械工业出版社)156 页 表 5 2 模内的平均压力查得) ,所以得 S = 0.20 l +17 表 3-1 平均压力表模具类型 型腔压力 /MPa 型腔侧壁厚度 S/mm压缩模具 小于 29 014l+12压缩模具 小于 49 0.16 l +15注射模具 小于 49 0.20 l +17模具类型 型腔压力 /MPa 型腔侧壁厚度 S/mm注:型腔为注射时且 l 100mm 时,表中数值需乘以(0.850.9) 。型腔侧壁厚度S = 0.20 l +17= 0.2078.2+17=32.64 mm式中:l 型腔内壁的直径(mm) 。3.4.2 初选注射机1.注射量该塑料制件重 ms = 8.0g总体积V=V 塑件 +V 流到= 9+1.9=10.9cm3PP 料的平均密度为 0.893g/cm3满足注射量V 机V 塑件/0.80 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计14式中:V 机 额定注射量(cm3) ;V 塑件 塑件与浇注系统凝料体积和(cm3) 。36.18.09.cmV塑 件2.注射压力 成 型注 P查模具设计指导 (史铁良 主编 机械工业出版社) 198 页 表 6 5 常用塑料的注射工艺参数得:PP 塑料成型时的注射压力 P 成型=7090Mpa3.锁模力 pF锁 模 力式中:P塑料成型时型腔压力,PP 塑料的型腔压力 p = 30MPa;F 浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和(mm2) 。F=67X67 mm2 = 4489mm2304489NpF=134.7kN根据以上分析、计算、查模具设计指导 (史铁良 主编 机械工业出版社) 212 页 表 624 常用国产注射机的规格和性能,初选注射机型号为:XS-ZY-125。注射机 XS-ZY-125 有关技术参数如下:最大开模行程 S 300 mm模具最大厚度 300 mm模具最小厚度 200 mm喷嘴圆弧半径 12 mm喷嘴孔直径 4 mm动、定模板尺寸 428mm450 mm拉杆空间 260mm290 mm3.4.3 支撑板的计算查型腔模具设计与制造,北京:化学工业出版社 P169 表 3-16 以及考虑型芯对所受压力的综合压力得:支撑板厚度 h=25mm3.4.4 模板 A、B、C 的计算定模板的型腔深度为 30mm,型腔后被要开冷却水道,所以取型腔总高度取 60mm,动模 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计15板需要做滑块滑到以及起到推件板作用以及开冷却水道,所以总厚度取 50mm,垫块的高度由产品的总高度以及开模时推板推出产品所需距离,垫块高度取 70mm。根据以上分析,计算以及型腔尺寸及位置尺寸可确定模架的结构形式和规格。选用:模具厚度: H =265 mm模具外形尺寸: 270 mm 240 mm 265 mm3.5 校核注射机3.5.1 注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核由于在初选注射机和选用模架时是根据以上四个技术参数及计算壁厚等因素选用的,所以注射量、锁模力、注射压力、模具厚度不必进行校核,已符合所选注射机要求。3.5.2 开模行程的校核注射机最大开模行程 SS (510)浇件 h2式中:h 件 塑料制品高度(mm) ;h 浇 浇注系统高度(mm) 。因为主流道和分流道位于件的上方,所以(510)=2 34+80+(510) mm浇件 h2=(153158) mm 故满足要求。3.6 推出机构的设计由于产品的外形要求较美观所以推出机构采用推板机构推出。3.7 排气系统的设计由于制品的尺寸较小,利用分型面和推杆的配合间隙排气即可。3.8 按要要求绘制装配图24CrWMn145T8A414524524挡 块型 芯 1浇 口 套定 模 座 板斜 导 柱滑 块型 芯 2型 芯 固 定 板复 位 杆推 杆 固 定 板推 板垫 块内 六 角 螺 钉 M1035模 脚2019817615413210987654321454451CrWMn451CrNiMo4支 撑 板动 模 板 1定 模 板 1内 六 角 螺 钉 M1034挡 板型 腔螺 钉 105垫 圈 421 冷 却 水 嘴 22 内 六 角 螺 钉 10324拉 杆324 导 柱526 4542内 六 角 螺 钉 10内 六 角 螺 钉限 位 销298740405CrNiMoCrWMn尼 龙T8A45T8A4、 型 芯 与 型 腔 H9/h配 合2、 选 用 XS-ZY125注 射 机1、 分 型 面 保 证 不 溢 料3、 导 柱 H7/f配 合技 术 要 求密 封 圈 2尼 龙30 T8AT8AT8A 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计16个人总结通过几个月的时间,在指导老师、厂里师傅以及同学的帮助下终于完成了毕业设计。刚开始找了好多产品实物,可是经过研究之后终于决定我的毕业设计就做水杯过滤网塑料模具设计,拿到实物以后开始测量产品的各尺寸,进行三维造型,造型中没遇到什么困难,可是在模具设计过程中却遇到了许多困难,例如分型面的选择等等。这些困难通过自己查资料和问指导老师和厂里的师傅后都逐个解决了,于此同时自己也学到了许多关于模具方面的知识。本产品采用点浇口,采用点浇口可以使产品的外观美观,不会留下明显的痕迹,采用推板推出机构,推板推出机构可以无痕迹的推出产品,同时也使产品受力均匀,不会有明显的变形。滑块采用组合式,这样既可以节省材料,也能满足产品的质量需求,在设计此模具时,分型面的选择很重要,因为要考虑到产品成型后的外观要求和产品的毛刺等问题,所以产品的分型面选择并不是和平常的一样,这个产品外观需要光亮无毛刺,所以需要把产品的分型面放在产品的里面,不是在外边缘。在三维造型上可以清楚的看到分型面的选择是需要一定的技巧的,在产品上也可以清楚的看到。在设计抽芯机构的时候并不需要把型腔完全抽出,只需要抽出的距离可以使产品顺利脱模就可以了,推出机构设计的时候同样也是这样的道理,有的产品并不需要把产品完全推离型芯才行,有的产品只要推出一定的距离就足够取出产品的,通过这次毕业设计让我学到了许多关于模具方面的知识,让我对模具有了更深刻的了解,也让我对模具更感兴趣,更重要的是让我学会了和大家一起去讨论,去研究,不会一个人在这边瞎做了!这些都是在设计过程中学到的知识,让我受益终身。 水杯过滤网的注塑成型工艺与模具设计17参考文献1 潘宪曾主编. 压铸模设计手册.第二版.北京:机械工业出版社.20022 骆志斌主编. 模具工实用技术手册.江苏:江苏科学技术出版社.19993 李学锋主编. 型腔模设计.第二版.西安:西北工业大学出版社.19964 李云程主编. 模具制造工艺学.第一版.北京:机械工业出版社.19925 章飞主编 型腔模具设计与制造.第二版.北京 化学工业出版社 20086 冯炳尧等编 模具设计与制造简明手册 上
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