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塑料壳体注塑模具设计【2腔】梯形 高度50 【全套CAD图纸和论文】【原创注塑资料】

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塑料 壳体 注塑 模具设计 梯形 高度 50 全套 cad 图纸 以及 论文 原创 资料
资源描述:

摘  要

论文根据工程实际的需要完成塑料壳体的注射模设计。在设计中采用塑料注射成型论文中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。论文中还对分型面、浇注系统、脱模机构和温度调节系统进行了分析设计,完成了工件工程图设计,圆满完成了模具设计所要求的各项工作。

本文中针对塑料壳体注射模具制定出合理的设计结构,其中包括成型部分及其零部件设计,浇注系统设计,脱模机构设计,冷却系统设计等。根据分析,设计了一套塑料注射模具,并对模具以及主要零件进行了CAD绘图。


关键字:注射模具,浇注系统,脱模机构,冷却系统


目  录

摘  要 II

目  录 III

第1章 前言 1

第2章 塑件的工艺分析 2

2.1塑件的工艺性分析 2

2.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 3

2.2.1结构分析 3

2.2.2尺寸精度分析 3

2.2.3表面质量分析 3

2.3 计算塑件的体积和质量 3

2.4 注射机的初选 4

第3章 分型面选择和浇注系统设计 5

3.1 注射模具分型面的选择 5

3.1.1  分型面的基本形式 5

3.1.2  分型面选择的基本原则 5

3.1.3  分型面的选择 5

3.2 浇注系统的设计 6

3.2.1 浇注系统的组成 6

3.2.2  注射模具流道的设计 7

第4章 成型零件的设计 14

4.1 模具型腔的结构设计 14

4.2 型芯的结构设计 15

4.3 成型零件的尺寸确定 16

第5章 顶出机构的设计 22

第6章 冷却系统的设计 25

第7章 排气系统 26

第8章 成型设备有关参数校核 26

第9章 模具特点和工作原理 28

总 结 28

参考文献 30




第1章 前言

模具工业是现代工业的基础,它的技术水平很大程度上决定了产品的质量和市场的竞争能力。随着我国加入“WTO”步伐的日益加快。“入世”将对我国模具工业产生重大而深远的影响,经济全球化的趋势日益明显,同时世界众多知名公司不断进行构调整,国内市场的国际性进一步现,该行业将经受更大的冲击,竞争也会更加激烈。在如此严峻的行业背景下,我国的技术人员经过不断的改革和创新使得我国模具水平有了较大的提高,大型,复杂,精密,高效和长寿命模具有上了新的台阶。

塑料制品的成型是塑料成为具有实用价值制品的重要环节。塑料成型方法已达40多种。其中最重要的是注射,挤出,吹塑和压制等。它们几乎占了整个塑料成型的85%;其中注射尤为突出,占塑料成型的30%以上。注射模具成形是热塑性塑料成型的一种方法,几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成型,有些热固性塑料也可以用注射模塑成型。

先进制造技术的发展使人们不再单纯地依赖产品图或产品样件来设计制作模具,逆向工程技术的应用使产品的图片、照片或影像资料,甚至产品模具本身,都可以作为模具的设计依据。逆向工程技术特别在消化、吸收国外先进模具技术方面具有突出的优势, 由此还带来设计思路上的变化,有时可以先设计模具型腔,然后据此再完善产品设计图样[1]。


内容简介:
塑料模具设计说明书设 计 题 目 :设 计 者:班 级:指 导 教 师:II摘 要论文根据工程实际的需要完成塑料壳体的注射模设计。在设计中采用塑料注射成型论文中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。论文中还对分型面、浇注系统、脱模机构和温度调节系统进行了分析设计,完成了工件工程图设计,圆满完成了模具设计所要求的各项工作。本文中针对塑料壳体注射模具制定出合理的设计结构,其中包括成型部分及其零部件设计,浇注系统设计,脱模机构设计,冷却系统设计等。根据分析,设计了一套塑料注射模具,并对模具以及主要零件进行了 CAD 绘图。关键字:注射模具,浇注系统,脱模机构,冷却系统目 录摘 要 .II目 录 .III第 1 章 前言.1第 2 章 塑件的工艺分析.22.1 塑件的工艺性分析.22.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析.32.2.1 结构分析.32.2.2 尺寸精度分析.32.2.3 表面质量分析.32.3 计算塑件的体积和质量.32.4 注射机的初选.4第 3 章 分型面选择和浇注系统设计.53.1 注射模具分型面的选择.53.1.1 分型面的基本形式.53.1.2 分型面选择的基本原则.53.1.3 分型面的选择.53.2 浇注系统的设计.63.2.1 浇注系统的组成.63.2.2 注射模具流道的设计.7第 4 章 成型零件的设计.144.1 模具型腔的结构设计.144.2 型芯的结构设计.154.3 成型零件的尺寸确定.16IV第 5 章 顶出机构的设计.22第 6 章 冷却系统的设计.25第 7 章 排气系统.26第 8 章 成型设备有关参数校核.26第 9 章 模具特点和工作原理.28总 结.28参考文献.301第 1 章 前言模具工业是现代工业的基础,它的技术水平很大程度上决定了产品的质量和市场的竞争能力。随着我国加入“WTO” 步伐的日益加快。“入世”将对我国模具工业产生重大而深远的影响,经济全球化的趋势日益明显,同时世界众多知名公司不断进行构调整,国内市场的国际性进一步现,该行业将经受更大的冲击,竞争也会更加激烈。在如此严峻的行业背景下,我国的技术人员经过不断的改革和创新使得我国模具水平有了较大的提高,大型,复杂,精密,高效和长寿命模具有上了新的台阶。塑料制品的成型是塑料成为具有实用价值制品的重要环节。塑料成型方法已达 40 多种。其中最重要的是注射,挤出,吹塑和压制等。它们几乎占了整个塑料成型的 85%;其中注射尤为突出,占塑料成型的30%以上。注射模具成形是热塑性塑料成型的一种方法,几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成型,有些热固性塑料也可以用注射模塑成型。先进制造技术的发展使人们不再单纯地依赖产品图或产品样件来设计制作模具,逆向工程技术的应用使产品的图片、照片或影像资料,甚至产品模具本身,都可以作为模具的设计依据。逆向工程技术特别在消化、吸收国外先进模具技术方面具有突出的优势, 由此还带来设计思路上的变化,有时可以先设计模具型腔,然后据此再完善产品设计图样1。2第 2 章 塑件的工艺分析该塑件是塑料壳体产品,其零件图如图所示。本塑件的材料采用ABS,生产类型为大批量生产。图2.1 塑料壳体图2.1 塑件的工艺性分析该材料为 ABS,一般聚苯乙烯强度不高,质硬而脆,有易破碎和耐热性低性等缺点。分析塑件的结构工艺性塑件尺寸较小,内部结构简单,对塑件的测量和计算没较大影响,符合塑件的设计要求。塑件精度要求,塑件工作要求不高,故选普通精度:级第 2 章 塑件的工艺分析32.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析2.2.1 结构分析该塑料件是一壳体,塑件壁属厚壁塑件,生产批量大,材料选 ABS,考虑到主流道应尽可能短 ,一般小于 60mm,过长则会影响熔体的顺利充型,因此采用下例数据:2.2.2 尺寸精度分析从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为3mm,壁厚均匀,在制件的转角处设计圆角,防止在此处出现缺陷,由于制件的尺尺寸中等。2.2.3 表面质量分析该零件的表面除要求没有缺陷毛刺,内部不得有杂质外,没有什么特别的表面质量要求,故比较容易实现。综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证.2.3 计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。1.通过 Pro/E 建模分析,塑件为 m1=26.5g,v1=m1/, =1.05V1=25.2cm3,流道凝料的质量 m2=0.6m1m=1.6nm12.塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需的锁模力.流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积 A2,A2 可用0.35nA1 来进行估算,所以4A=nA1+A2=1.35A1 n=1.354A1=25920mm2式中 A1=8060=4800mm2查表 2-2取 P 型 =25MpaFm=AP 型 =2592025=648000N聚苯乙烯的密度为 1.058 克每立方厘米2.4 注射机的初选根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值可选用SZ-250/1250理论注射量/cm3_270_ 锁模力/ KN 1250_螺杆直径/mm _45_ 拉杆内间距/mm_415415注射压力/ MPa 160_ 移模行程/mm_360_注射速率/g/s_110_ 最大模厚/mm_塑化能力/_18.9 最小模厚/mm150螺杆转速/10200_ 定位孔直径/mm160喷嘴半径/mm15 锁模方式/双曲肘5第 3 章 分型面选择和浇注系统设计3.1 注射模具分型面的选择3.1.1 分型面的基本形式分型面的形式由塑料的具体情况而定,但大体上有平面式分型面、阶梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、综合式分型面。3.1.2 分型面选择的基本原则选择分型面的基本原则:(1)保持塑料外观整洁;(2)分型面应有利于排气;(3)应考虑开模是塑料留在动模一侧;(4)应容易保证塑件的精度要求;(5)分型面应力求简单适用并易于加工;(6)考虑侧向分型面与主分型面的协调;(7)分型面应与成型设备的参数相适应;(8)考虑脱模斜度的影响11。3.1.3 分型面的选择1、确定成型位置由于塑件结构简单,所以不用设计小型心,型腔直接开设在定模板和中间板上.采用两排各 8 个型腔分布.2、确定分型面采用单分型面注射模,从 AA 分型面一次分型,如下图所示:6图 3.1 分型面3.2 浇注系统的设计3.2.1 浇注系统的组成浇注系统是将熔融的塑料从成型设备喷嘴进入模具型腔所经的通道,它包括主流道、分流道、浇口及冷料。在设计注射模具的浇注系统应注意以下几项原则12 。(1)根据所确定的塑件型腔数设计合理的浇注系统布局。(2)根据塑件的形状和大小以及壁厚等诸多因素,并结合选择分型面的形式选择浇注系统的形式及位置。(3)应尽量的缩短物料的流程和便于清除料把,以节省原料,提升注射效率。(4)应根据所选用塑件的成型性能,特别是它的流动性能,选择浇注系统的截面积和长度,并使其圆滑过渡以利于物流的流动。73.2.2 注射模具流道的设计1. 主流道设计1)主流道尺寸设计根据所选注射机,则主流道小端尺寸为d=注射机喷嘴尺寸+(0.51)=3.5+0.5=42) 主流道球面半径为SR=喷嘴球面半径+(12)=15+(12)=16mm3) 球面配合高度 h=3mm5mm,取 h=3mm4) 主流道长度,尽量小于 60,由标准模架结合该模具的结构,取 L=25+20=45mm5) 主流道大端直径 D=d+2Ltan=6.54mm(半锥角 为 1-2,取 = 2)取 D=6.5mm.6) 浇口套总长 L 0=25+20+h+2=502. 主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触属易损件,对材料要求严格,因而模具主流道部分常设计可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套,以便常用碳素工具钢如 T8A,T10A 等,热处理硬度为 50HRC-55HRC.如图示3.主流道衬套的固定84.冷料穴的设计1)主流道冷料穴的设计开模时应将主流道中的凝料拉出,所以冷料穴直径稍大于主流道大端直径.采用 Z 形头冷料穴,很容易将主流道凝料拉离定模,如图所示1;定模座板 2;冷料穴 3;动模板 4;推杆主流道凝料体积Q 主= h/12(D 2+Dd+d2)=40/12(6.52+6.53.5+3.52)=809mm2=0.8cm3主流道剪切速率校核由经验公式 v=3.3q v/Rqv=q 主 +q 分 +q 塑件 =0.8+425.28+0.58=102.5cm2Rn=(3.5+6.5)/2/2=0.25cm 9主流道剪切速率偏小主要是注射量小,喷嘴尺寸偏大,使主流道尺寸偏大所致。5 分流道设计分流道布置形式分流道布置有多种形式,但是需要循两方面原则:一方面排列紧凑,缩小模具版面尺寸;另一方面流程尽量短,锁模力力求平衡。应采用平衡式分流道。分流道长度第一级分流道 L 1=50mm第二级分流道 L 2=15mm分流道的形式.截面尺寸以及凝料体积为了便于加工及凝料脱模,分流道大多设置在分型面上。工程设计中常用梯形截面,加工工艺性好,且塑料熔体的热量散失.流动阻力均不大,一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸,即B=0.2654式中,B-梯形大底边的宽度m-塑件的质量(g) ,为 26.5g根据塑料模具设计手册表 4-9,取 B=4H=2/3B=2.67mm 取 H=3mm 从理论上 L2,L3 分流道可以 L1 截面小 1/10,但为了刀具10的统一和加工方便,在分型面上的分流道采用一样的截面.分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却,只有中心部位的塑料熔体的流动状态较理想,因此分流道的内表面粗糙度 Ra 并不要求很低,一般取 0.63m-1.6m,这样表面稍不光滑,有助于增大塑料熔体的外层流动阻力,避免熔体表面滑移,使中心层具有较高的剪切速率。此处 Ra=0.8m。 凝料体积分流道长度 L=(50+82+12)2=136mm分流道截面积 A=(3+4)/23=10.5mm 2凝料体积 q 分 =13610.5=1428mm3=1.428cm3分流道剪切速率校核采用经验公式 r =3.3q/R 3=3.3101.12/(3.140.253)=6801式中 q=1/t=425.28=101.126浇口的设计浇口截面积通常为分流道截面积的 0.07 倍0.09 倍,浇口截面积形状多为矩形和圆形两种,浇口长度为 0.5mm2mm。浇口具体尺寸一般根据经验确定,取其下限值,然后在试模时逐渐修正。111 浇口类型及位置确定该模具是中小型塑件的多型腔模具,设置侧浇口比较合适。侧浇口开设在垂直分型面上,从型腔(塑件)外侧面进料,侧浇口是典型的矩形截面浇口,能很方便的调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间,因而又被称为标准浇口。这类浇口加工容易,修正方便,并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置,因此它是广泛使用的一种浇口形式,普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。2 浇口结构尺寸的经验公式侧浇口深度和宽度经验计算:经验公式为 h=nt=1mm w=2.3式中,h-侧浇口深度(mm) ;W-浇口宽度(mm) ;A-塑件外表面积;t-塑件厚度(约为 3mm )n-塑料系数,查表得 n=0.67 浇注系统的平衡对于该模具,从主流道到各个型腔的分流道的长度相等,形状及截面尺寸对应相同,各个浇口也相同,浇注是平衡的。8 浇注系统凝料体积计算12 主流道与主流道冷料井凝料体积V 主 =v 锥 v 冷 =h/12(D 2+Dd+d2)+/4(D 2h)=15919.8mm39 普通浇注系统截面尺的计算与校核确定适当的剪切速率 r根据经验浇注系统各段的 r 取以下值,所成型塑件质量较好。 主流道 rs=5102s-15103s-1 分流道R=5102s-1 点浇口rG=105s-1 其他浇口rG=5103s-15104s-1 确定体积流率 q1). 主流道体积流率 qs因塑件小,即使是一模四腔的模具结构,所需注射塑料熔体的体积也还是比较小的,而主流道尺寸并不小,因此主流道体积流率并不大,取 rs=1103s-1代入得qs=/4R3=/41030.33=21.9cm3/s2). 浇口体积流率 qG13侧(矩形)浇口用适当的剪切速率 rG=1104s-1代入得qG=Wh2/6=2.30.12104/6=38cm3/s. 注射时间(充模时间)的计算1).模具充模时间ts=vs/qs=25.28/21.9=1.15s式中 q s-主流道体积流率;ts-注射时间,s;Vs-模具成型时所需塑料熔体的体积,cm 32). 单个型腔充模时间tG=VG/qG=25.25/38=0.66s3). 注射时间根据经验公式 5求得注射时间t=ts/3+2tG/3=0.82s4 校核各处剪切速率1).浇口剪切速率rG=6V3/Wh2=625.25/2.30.12=6.59103s-12).分流道剪切速率由经验公式 =3.3q/R3=3.3101.12/3.140.253=6.8103s-114第 4 章 成型零件的设计4.1 模具型腔的结构设计型腔大体有以下几种结构形式:整体式、整体组合式、局部组合式和完全组合式。型腔由整块材料制成,用台肩或螺栓固定在模板上。它的主要优点是便于加工,特别是在多型腔模具中,型腔单个加工后,在分别装入模板,这样容易保证各型腔的同心度以及尺寸精度要求,并且便于部分成型件进行处理等。型腔由整块材料制成,但局部镶有成型嵌件的局部组合式型腔。局部组合式型腔多于型腔较深或形状较为复杂,整体加工比较困难或局部需要淬硬的模具。完全组合式是由多个螺栓拼块组合而成的型腔。它的特点是,便于机加工,便于抛光研磨和局部热处理。节约优质钢材。这种形式多用于不容易加工的型腔或成型大面积塑件的大型型腔上。这里选择整体式型腔。在塑料注射模具的注射过程中,型腔从合模到注射保证过程中受到高压的冲击力,因此模具型腔应该有足够的硬度和刚度,总的来说,型腔所承受的力大体有合模时的压应力、注射过程中塑料流动的注射压力、浇口封闭前一瞬间的压力保证和开模时的压应力,但型腔所承受的力主要是注射压力和保证压力,并在注射过程中总是在变化。在这些压力作用下,当型腔的刚度不足时,往往会产生弹性变形,导致型腔向外膨胀,它将直接影响塑件的质量和尺寸精度。所以在模具设计时要首先考虑使型腔的壁厚和底板厚度都有足够的强度和刚度,以保证型腔在注射过程中产生超过规定限度的弹性变形。因此型腔壁厚和底板的计算和选择是15十分重要的。(1)型腔侧壁厚度的计算按强度计算其壁厚 S 按下列公式计算12pr式中 型腔材料的许用应力,=156.8MPa p型腔内单位平均压力,P=38.4MPar型腔内半径,r=10mm代入公式得:S=4mm(2)底板厚度的计算按强度计算其壁厚 H 按下面公式计算1.pr式中 型腔材料的许用应力,=156.8MPap型腔内单位平均压力,P=38.4MPar型腔内半径,r=10mm代入公式得:H=5.5mm4.2 型芯的结构设计型芯的结构形式大体有:整体式、整体复合式、局部组合式、完全组合式。164.3 成型零件的尺寸确定(1)型腔尺寸计算型腔的各部分尺寸一般都是趋于增大尺寸,因此应选择塑件公差的1/2,取负偏差,再加上-1/4的磨损量,而型芯深度则再加上-1/6 的磨损量,这样的型芯的计算尺寸的表述如下。(a)型腔的径向尺寸的计算式:0*0431SD式中 D0型芯的最小基本尺寸;塑件的最大基本尺寸;S塑件的平均收缩率, S=0.02;塑件的公差,取八级精度;模具制造公差,按 1/4选取;(b)型腔的深度根据尺寸的计算公式0*0321SH式中 型腔深度的最小尺寸;塑件的最大基本小尺寸;S塑件的平均收缩率;塑件的公差,取八级精度;模具制造公差,按 1/4选取;(2)型芯尺寸的计算型芯的各部尺寸除特殊情况外都是趋于缩小尺寸,因此应选择塑件公差的 1/2,取正偏差,再加上+1/4 的磨损量,而型芯高度则加上+1/6 的磨损量.17型芯的计算尺寸表达如下。(a)型芯的径向尺寸的计算式:0*0431Sd式中 型芯的最大基本尺寸;塑件的最小基本尺寸;S塑件的平均收缩率;塑件的公差,取八级精度;模具制造公差,按 1/4选取;根据公式计算得型芯的径向尺寸:md8*0md016.78(b)型芯的高度尺寸的计算:0*0321Sh式中 型芯高度的最大尺寸;塑件内形深度的最小尺寸;S塑件的平均收缩率;塑件的公差,取八级精度;模具制造公差,按 1/4选取;根据公式计算得型芯的高度尺寸:4.6 确定主要零件结构及尺寸塑料模具型腔在成型过程中受到塑料熔体的高压作用应具有足够的强度和刚度,如果型腔侧壁和底版厚度过小,可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏,也可能因刚度不足18而产生挠曲变形,导致溢料飞边,降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。1.模部分的型芯为了便于加工设置一个定模型芯,它的配合可以采用过盈配合。 2.成型零件钢材的选用零件是大批量生产,成型零件所选用钢材耐磨性和抗疲劳性能应该良好,机械加工性能和抛光性能也应该良好,因此构成型腔的嵌入式凹模钢材选用 SMI3.成型零件工作尺寸的计算塑件尺寸公差按 SJ137278 标准中的 6 级精度选取1).型腔径向尺寸Lm1=(1+s)Ls1-x +2 0=(1+s)80-0.580.70+0.120=80.28+0.120Lm2=(1+s)Ls2- x +2 0=1.003594-0.580.7+0.120=93.79+0.120式中, S塑件平均收缩率 S=(0.006+0.008)=0.0035X修正系数(取 0.58) 塑件公差值(查塑件公差表取 0.70) 2制造公差, (取 /5) 参考塑料模具设计手19册P 49型腔深度尺寸Hm=(1+s)h-x0+=24.7+ 0.120 式中,h塑件厚度最大尺寸(取 25)x修正系数(取 0.56) 塑件公差值(取 0.40)参考塑料模具设计手册P47型芯高度尺寸hm=(1+s)H+x 0-2 =3.130-0.04式中,h塑件厚度最小尺寸(取 3)X修正系数(取 0.58) 塑件公差值(查塑件公差表取 0.20)模架的确定和标准件的选用模架尺寸确定后,对模具有关零件要进行必要的强度或刚度的计算,以校核所选模架是否适当,尤其对大型模具。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸,再根据成型零件尺寸结合标准模架,选用模架尺寸为 710mm745mm 的标准模架,可符合要求。模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉,模具外表尽量不要有突出部分,模具外表面应光洁,加涂防锈油。两模板之间应用分模间隙,即在装配,调试,维修过程中,可以方便20地分开两块模板。八.合模导向机构的设计1.导向机构的总体设计1. )导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部分。2. )该模具采用 4 根导柱,其分布为等直径导柱不对称装置3. )该模具导柱安装在支撑板和模套上,导套安装在定模固定板上。4. )为了保证分型面很好的接触,采用在导套的孔口倒角。5. )在合模时,应保证到向零件首先接触。6. )动定模板采用合并加工时,可确保同轴度要求。2.到导柱的设计该模具采用带头导柱,不加油槽,如下图示 导柱的长度必须比凸模端面高度高出,6mm8mm.1.) 为使导柱能顺利地进入导向孔,导柱的端部常做成锥形或21球形的先导部分.2.) 导柱的直径应根据模具尺寸来确定,应保证具有足够的抗弯强度,该导柱直径由标准模架可知为 mm.3.) 导柱的安装形式,导柱固定部分与模架按 H7/f6 配合,导柱的滑动部分按 H7/f7 或 H8f7 的间隙配合.4.) 导柱工作部分的表面粗糙度为 Ra=0.4mm5.) 导柱应具有坚硬耐磨的表面,坚韧而不易折断的内芯.多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢 T8A.T10A,经淬火处理,硬度为 50HRC 以上或 45 钢经调质表面淬火,低温回火,硬度为 50HRC 以上 .3.导套设计导套与安装在另一半模上的导柱相配合,用一确定运动定模的相对位置,保证模具运动导柱相配合,用以确定运动定模的相对位置,保证模具运动导向精度的圆套形零件.导套常用的结构形式有两种:直导套(GB/T41692.2-1984(带头导套(GB/T4169.31984).1.) 结构形式,采用带头导套(型)如图所示222.) 导套的端面应倒角,导柱孔最好做成面孔,利于排出孔内剩余空气.3.) 导套孔的滑动部分按 H8/f7 或 H7/f7 的间隙配合,表面粗糙度为 0.4mm.导套外径与模板一端采用 H7/k6 配合;另一端采用 H7/e7 配合 入模板.4.) 导套材料可用,淬火钢或青铜合金等耐磨材料制造该模具中采用 T8A.4.推板导柱与导套设计推板导柱除了起导向作用外,还支撑着支撑板,从而改善了支撑板的受力情况,大大提高了支撑板的刚性,该模具设置了 4 套推板导柱与导套,它们之间采用 H8/f7 配合其形状与尺寸配合如图所示第 5 章 顶出机构的设计顶出机构的分类:按驱动方式分类可分为:手动顶出、机动顶出、23启动顶出。按模具结构分类可分为:一次顶出、二次顶出、螺纹顶出、特殊顶出。(1)推出机构的结构组成 在注射成形的每个周期中,将塑料制品及浇注系统凝料从模具巾脱出的机构称为推出机构,也叫顶出机构或脱模机构。推出机构的动作通常是由安装在成型设备上的机械顶杆或液压缸的活塞杆来完成的。结构组成:由推出、复位和导向零件组成。(2)结构分类手动推出、机动推出、液压或气动推出。(3)结构设计要求塑件留在动模,塑件在推出过程中不变形、不损坏,不损坏塑件的外观质量,合模时应使推出机构正确复位,动作可靠。(4)结构设计(a)推杆推出机构推杆推出机构是整个推出机构中最简单、最常见的一种形式。由于设置推杆的自由度较大,而且推杆截面大部分为圆形,容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度推杆推出时运动阻力小,推出动作灵活可靠,因此在生产中广泛应用。 但是因为推杆的推出面积一般比较小,易引起较大局部应力而顶穿塑件或使塑件变形,所以很少用于脱模斜度小和脱模阻力大的管类或箱类塑件。(b)推管推出机构推管推出机构是用来推出圆筒形、环形塑件或带有孔的塑件的一种特殊结构形式,其脱模运动方式和推杆相同。由于推管是一种空心推杆,故整个周边接触塑件,推出塑件的力量均匀,塑件不易变形,也不会留下24明显的推出痕迹。(c)推件板的推出机构凡是薄壁容器、壳形塑件以及表面不允许有推出痕迹的塑料制品,可采用推件板推出推件板推出机构义称顶板顶出机构,它由一块与型芯按一定配合精度相配合的模板和推杆组成。 特点:推件板推出的特点是顶出力均匀,运动平稳,且推出力大。但是对于截面为非圆形的塑件,其配合部分加工比较困难。 (d)活动嵌件及凹模推出机构有一些塑件由于结构形状和所用材料的关系,不能采用推杆、推管、推件板等简单推出机构脱模时,可用成形嵌件或型腔带出塑件。(5)顶出机构的设计原则:塑件在成型顶出后,一般都留有顶出痕迹,但应尽量使顶出的残留痕迹不影响塑件的外观,这是在选择顶出形式和顶出位置时必须考虑到的问题。一般顶出机构应设在塑件的内表面以及不显眼的位置。注射设备的顶出装置都设计在动模一侧,因此,在一般情况下开模时,尽量设计使塑件留在动模一侧,以便于顶出塑件。这在分型面的选择时就应充分考虑。在实践中如果出现塑件并没有留在动模侧的情况时,可设法增加动默一侧的阻力,一是将型芯的脱模斜度变小,或增加型芯的表面粗糙度,或者在不影响塑件使用的前提下,在型芯侧面人为的开设横凹槽、凹窝等脱模障碍,以增大动模的阻力。在特殊情况下必须使塑件留在定模时可采用定模顶出机构。塑件在成型顶出后,一般都留有顶出痕迹,但应尽量使顶出的残留痕迹不影响塑件的外观,这是在选择顶出形式和顶出位置时必须考虑到25的问题。一般顶出机构应设在塑件的内表面以及不显眼的位置。顶出零件应有足够的机械强度和耐磨性能,使其在相当长的运作周期内平稳顺畅,无卡滞现象,并力求制造方便,容易维修。顶出装置力求均匀分布,顶出力作用点应在塑件承受顶出力最大的部件,尽量避免顶出力作用于最薄的部位,防止塑件在顶出过程中的变形和损伤。顶出零件应有足够的机械强度和耐磨性能,使其在相当长的运作周期内平稳顺畅,无卡滞现象,并力求制造方便,容易维修。26第 6 章 冷却系统的设计塑料注射成型是将熔融状态的塑料向模腔高压注射,其后这些熔料在摸腔中冷却到塑料变形温度以下固化成型。在塑料固化成型过程中,由熔融状态冷却到固化状态是由熔料温度和模具的温差来实现的,而且一般说来,模具温度应在塑料热变形温度以下才能达到迅速固化成型的目的。但是模具的温度既不能过高也不能过低。模具温度过高会造成溢料,脱模困难,并使塑件固化时间延长,延长注射成型周期,降低生产效率;模温过低则会影响注射熔料的流动性,使塑料应力增大,并可能出现熔接痕及缺料等制品缺陷,影响塑件质量。模具温度不均匀会使塑件变形,以及收缩率偏差等诸多问题影响塑件的质量。为此,控制模具温度是塑件注射成型中的重要环节。第 7 章 排气系统在注塑模具的设计过程中,必须考虑排气结构的设计,否则,熔融的塑料流体进入模具型腔内,在填充模具的型腔过程中同时要排出型强及流道原有的空气,气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡, 除此以外,塑料熔体会产生微量的分解气体。这些气体必须及时排出。否则,被压缩的空气产生高温,会引起塑件局部碳化烧焦,或塑件产生气泡,或使塑件熔接不良引起强度下降,甚至充模不满甚至会产生很高的温度使塑料烧焦,从而出现废品。排气方式有两种:开排气槽排气和利用合模间隙排气。由于塑料壳体注塑模是小型镶拼式模具,可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气,而不需在模具上开设排气槽。27第 8 章 成型设备有关参数校核4.注射机有关参数的校核n(KMt/3600-m2)/m1=(0.810.530/3600)-m2/m2=(0.8*18.9*3600*30/3600-0.6*4*26.5)/26.5=14.74型腔数校核合格.式中,K注射机最大注射量的利用系数一般取 0.8m-注射机的额定塑化量(10.5g/s)t成型周期取 30s1)注射压力的校核PekP 0=1.3150=195MpaK-注射压力的安全系数,一般取 K=1.25-1.4P0-取 130Mpa,中等壁厚件2)锁模力校核FKAP 型 =1.2648=777.6KN.而 F=1250 KN K0锁模力安全系数,一般取 K0=1.1-1.2其他安装尺寸的校核要待模架的选定,结构尺寸确定后才可进行.8.3、模具厚度 H 与成型设备闭合高度成型设备开模行程应大于模具开模时取出塑件(包括浇注系统)所需的开模距,即满足下式:SH 1+H2+a+(510)mm式中 S成型设备最大开模行程,180mm;28H1推出距离(脱模距离) ,mm;H2塑料高度,mm;a定模板与中间板之间的分开距离。则
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