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毕业设计(论文)中期报告题目:5 位接线端子塑料注射模具设计1.设计(论文)进展状况简介:在这段毕业设计的过程中,我首先对塑件的二维图和三维图进行了修改和练习如图 1 和图 2,并对塑件的拔模结构,侧抽心等重要机构进行了详细的学习和了解,本次设计时间已过半,初步完成了模具方案中系统的设计和有关参数的计算。例如:浇注系统的设计及其参数的计算,抽芯机构的确定,其具体内容如下:1.1 拟定成型方式:在设计时,我采用一次成形,一模一腔结构。1.2 分型面的确定:根据塑件结构选取面积较大的表面上表面作为其分型面。1.3 型腔数的确定:由于其特殊的拔模和抽心机构,所以只能采用一模一腔。1.4 注塑机的选择:根据塑件的体积 V=m/ =28.05/1.02=27.5cm2 确定了注塑机的型号为 XS-ZY-125 型,注射方式为螺杆式。1.5 浇注系统的设计:浇注系统是指模具中由注塑机喷嘴到型腔之间的进料通道。选定浇口为常用的点浇口,浇道为比较常用的直浇道1.6 浇口的设计:选择点浇口,为了方便注射,浇口选择在模具的上表面对称位置。其主要作用有两个:一是塑料熔体流经的通道;二是浇口的适时凝固可控制保压时间。在点浇口的限制性断面前加工出圆弧,有利于延缓浇口处熔体冻结,对向型腔中补料有利。1.7 脱模机构设计注射成型的每一周期中,必须将塑件从模具型腔中脱出,这种把塑件从型腔中脱出的机构称为脱模机构,也可称为顶出机构或推出机构。脱模机构的作用包括脱出、取出两个动作。计算脱模力 Qe=Qc+Qb。1.8 侧向抽芯的设计根据零件的实际形状确定了抽芯机构为斜导柱滑块侧抽芯。1. 存在问题及解决措施存在的主要问题:(1)塑件结构的比较复杂,型芯设计比较困难,还需要进一步思考;(2)计算部分还没彻底完成,且有不明之处;(3)模具 CAD 装配图还不太完整,有一些错误须详细修改。解决的方案:(1)在结构设计方面多与老师沟通,参考更多的资料来解决型芯的结构设计问题和相关数据的计算;(2)查阅相关书籍,完善 CAD 装配图。2. 后期工作安排(1)完善相关结构设计;- 第 89 周(2)完善相关结构计算;- 第 910 周(2)完成零件图;-第 1011 周(3)完成 CAD 装配图的修改;-第 1213 周(4)编写说明书;-第 14 周(5)准备答辩;-第 15 周 图 1 塑件二维图图2 塑件三维图 指导老师签字: 年 月 日毕业设计(论文)开题报告题目:5 位接线端子塑料注塑模具设计01 毕业设计(论文)综述(题目背景、研究意义及国内外相关研究情况)1.1 题目背景和研究意义:塑料注射模具的设计是在当今大部分塑料制品生产中的第一个环节,各行各业,各种产品几乎都要用到注射模生产的塑料零配件,因此掌握塑料注射模的设计技能是机械设计工程师的基本要求。通过塑料制品的注塑模具设计,能够熟悉和掌握塑料制品设计全过程,能够根据不同塑料材料的性能,塑料结构特点,选择适当的模具结构,并掌握模具主要零件的强度计算及主要零件的尺寸确定,掌握材料的选择,热处理要求及其制造工艺规程编制,通过该设计,应能检查外语翻译及理解能力,能熟练运用计算机进行设计和绘图。通过设计后,能够完全独立完成中等难度以上塑料注射模具设计,并能在选材,结构设计等方面进行经济技术分析。1.2 国内外相关研究情况:随着塑料工业的飞速发展,以及通用塑料与工程塑料在强度和精度方面的不断提高,塑料制品的应用范围也在不断地扩大。因此,塑料模具的设计与制造也显得越来越重要,而注射模则是塑料模具中最常用的一种模具。近年来,随着计算机技术向纵深发展并向各个领域不断渗透,越来越多的现代塑料生产企业都在加大力度应用计算机辅助设计技术,应用现代设计理论和方法改进塑料注射成型模具的设计、制造,以提高加工质量,降低成本,缩短开发周期,增加产品的竞争能力。使用CAD/CAE/CAM 来进行模具设计,对模具和塑件质量都有很大的提高,更好地改善了产品的性能,提高了生产效率。2 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1 课题的主要内容:2.1.1 绘图要求:(1) 塑料制件零件图;(2) 模具总装配图;(3) 动模、定模、镶块零件图(型腔部分) 。2.1.2 型腔部分零件图的加工工艺分析:(1) 工艺方案分析;(2) 机械加工工艺分析;(3) 装配工艺分析。2.1.3 编写说明书,具体内容如下:分析塑料的材料、形状、结构对注塑成型的影响。分析所有模具结构方案,着重分析难点(斜导柱、哈佛模等) 。选择注塑机的根据。分析所有分型面,选出最1佳分型面。确定哪些面有脱模斜度。分析浇口位置,浇口形状形式及所有采用的理由。说明所有推顶装置设置的位置及其理由。对该设计方案各部分应作经济技术分析、环保分析。重要尺寸需强调并说明理由。2.1.4 计算下列尺寸:(1) 有关成型零件工作尺寸的计算;(2) 成型型腔壁厚计算;(3) 冷却水道面积计算。2.1.5 用 Pro/e 设计该模具的三维图(根据毕业设计的时间情况可以选择) 。2.1.6 生产批量:10 万件。2.2 研究方法或措施:本设计题目涉及目标为工程实际零件,通过对塑件的实体测绘,完成基本参数的采集,然后运用注塑模具设计 、 塑料模具设计 、 塑料成型工艺等知识,利用 AutoCAD 和 Pro/E 或 Soildworks 等软件完成模具结构的设计,并进行相关的校核计算,完成包括选材热处理、制造工艺规程、可行性分析等工作。2.3 拟采用的研究方案:综合考虑各因素,采用一模两腔:方案一:选用卧式注射机,采用弯销抽芯机构,浇注系统选用潜浇口;方案二:选用立式注射机,采用压块固定进行侧抽芯,浇注系统选用侧浇口。方案比较:卧式注射机适合于高速化生产,模具装拆及调整容易,弯销抽芯机构适合中小批量,潜浇口可以加工到准确尺寸,形状方面也没有配合问题。在浇口脱模之时,可以自动从产品处切除,适合自动化生产。综上所述,初步选用方案一。3 本课题研究的重点及难点,前期已开展工作3.1 重点及难点:本课题研究的重点是模具总体结构的设计优化选择,应用相关软件进行零件图和装配图绘制。难点在于抽芯机构的设计、型腔部分的加工工艺分析和总体方案的优化选择。3.2 前期已开展工作:(1) 已初步查阅了资料,对注塑模具设计的流程有了一定的了解;(2) 已对 5 位接线端子塑料的结构有了初步的了解,并绘制了零件图 (图 1和图 2);4 完成本课题的工作方案及进度计划(按周次填写)第1周:查阅和收集资料,初步了解课题;2第2周:5位接线端子塑料的结构分析与绘制;第3周:初步计划设计方案,完成开题报告; 第4周:尺寸计算;第5周:浇注系统等结构的选择;第6周:完成外文翻译;第7周:完成中期报告;第8周:绘制零件图;第9-10 周:绘图装配图;第11-12 周:进行相关校核计算;第13-14 周:撰写毕业论文;第15周:毕业答辩。3图1 5位接线端子塑料二维图图2 5位接线端子塑料三维图4指导教师意见(对课题的深度、广度及工作量的意见)指导教师: 年 月 日所在系审查意见:系主管领导: 年 月 日5参考文献1 余海旭,何冰强. 电缆接线端子成型工艺及其模具.机电工程技术机电工程技术 2006年第 35 卷第 5 期2 张晓岩,眭俊煜,杜继涛,杨 梅.接线端子排注塑模具设计.塑机与模具.文章编号:1005-3360(2012)09-0071-043 陈红杰.适用于塑料模具斜导柱机构斜孔加工的简易工装设计.山东交通职业学院,山东潍坊,2612064 徐美银,塑料模冷挤型腔最佳工艺斜度的计算. 扬州职业大学学报,第 4 卷第 4 期,2000 年 12 月5 李东方,聚乙烯木塑复合材料性能影响因子与界面特性研究,北京林业大学6 吴崇峰,王涛,熊聪聪,祁鸪云,薛强,姚函珍,徐健.塑料注射模具冷却水道 CAD,天津轻工业学院学报7 文劲松,崔树标,徐金榜,李德群.塑料注塑模具三维设计系统的实现.华南理工大学学报(自然科学版),文章编号:1000-565X(2004)05-0005-048 刘锦平.注射机优化选择.华东交通大学.机械 2005 年 第 32 卷 增刊9 陶筱梅,杜小清.注射模斜推杆抽芯脱模机构的设计.模具工业 2008 年第 34 卷第 5 期10 彭志荣.注塑模具的标准化及自动化设计.2013 年第 8 期总第 128 期11 李金刚,韩红青,黄能会.注塑模具浇口设计简要分析.塑机与模具.文章编号:1005-3360(2010)02-0082-0312 余德启,安 然,王希诚.注塑模具浇口位置的演化设计方法.计算力学学报.文章编号:1007-4708(2008)05-0654-0613 赵军,注塑模具结构分析与优化方法研究.上海交通大学塑性成形工程系14 陶明康,注塑模冷却系统设计的研究与实现,华中科技大学15 余晓容,注塑模优化设计理论的研究与应用.郑州大学16 LowMariaLeng-Hwa,LEEKim 一 Seng,PPlication of Standardization for Initial DesignOf Plastie Injeetion Moulds,JournalofXiamenUniversity(NaturalSeienee)17 MA Bin,GUO Zhi-ying,ZHOU Hua-min.Development of a plastic injection molding training systemusing Petri nets and virtual reality.Ma et al. / J Zhejiang Univ SCIENCE A 2006 18 C.Y.Hung,K.S.LeeM.RabmanandY.F.Zhang. Process plan optiomisation for plastic injection mould base 本科毕业设计(论文)题目:5 位接线端子塑料注塑模具设计塑料接线盒的注射模具设计摘 要模具是工业生产中使用极为广泛的主要工艺装备,它是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向,许多现代工业的发展和技术水平的提高,在很大程度上取决于模具工业的发展水平。通过对塑件的功能和结构进行分析,从而设计出了适用于接线座的注塑模。包括模具的浇注系统、顶出机构、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核,都有详细的设计过程。最终确定为一模一腔,推出机构采用顶杆顶出方式,使用侧抽芯机构和两次开模来完成,因此保证了塑件的表面质量。采用此模具不仅保证了塑件的尺寸精度和表面要求,而且成本低,结构简单,具有广泛的实用性。关键词:塑料模具;注塑模;侧抽芯;顶杆 Plastic Box Injection Mold DesignAbstractMold is widely used in industrial production the main technological equipment, It is an important means of modern industrial production and process development direction ,Many modern industrial development and the improvement of the technical levels ,Largely depends on the development of die and mold industry level.Based on the functional and structural plastic parts are analyzed, thus designed for the connection of the seat injection mold. Include molds, top gating system, cooling system, the agency , Injection machine selection and related parameters, the checking of detailed design process. Finally determined for exactly a cavity, roll out organization adopt plunger ejection way, Use side core-pulling mechanism and two open mold to complete, thereby guaranteeing the surface quality of plastic parts. Using this mould not only guarantees the size of plastic parts the precision and surface requirements, and low cost, simple structure, with broad practicability. Keywords: Plastic mould; Injection mold; Side core-pulling; plunger 目 录1 绪论 .11.1 前言 .11.2 模具发展现状及发展方向 .21.3 本次毕业设计的研究意义 .2 1.4 本课题的内容和具体要求 .21.4.1 本课题的内容 .22 塑料制件的工艺性及材料的选择 .42.1 塑料制件结构的工艺性 .42.1.1 尺寸精度和粗糙度 .42.1.2 脱模斜度 .42.1.3 塑件壁厚 .42.2 零件的材料及材料的特性 .4 3 模具方案的选择和论证 .63.1 分型面的选择 .63.1.1 分型面的选择原则 .63.1.2 分型面的确定: .74 注射机的选择 .84.1 型腔数目的确定: .84.2 注塑机的选择: .84.3 注射机参数校核 .84.3.1 最大注射量校核: .84.3.2 最大注射压力的校核: .84.3.3 锁模力的校核: .94.3.4 开模行程校核: .95 浇注系统的设计 .105.1 浇注系统的作用 .105.2 浇注系统的组成 .105.3 主流道部分设计 .105.4 冷料穴设计 .115.5 浇口设计 .115.6 浇口套的选择: .126 成型零件工作尺寸的计算 .13 I6.1 成型零件设计的基本要求 .13 6.2 凹模的结构设计 .136.3 凸模的结构设计 .136.4 模具成型零件的工作尺寸计算 .146.4.1 成形收缩率 .146.4.2 模具成形零件的制造误差 .146.4.3 零件的磨损 .146.4.4 模具的配合间隙的误差 .146.5 型腔和型芯尺寸计算 .156.5.1 型腔径向尺寸计算 .156.5.2 型腔的深度尺寸 .156.5.3 型芯的径向尺寸 .156.5.4 型芯的高度尺寸 .156.5.5 中心距尺寸计算 .156.6 动模板的强度校核 .167 导向机构设计 .177.1 导向机构的作用和设计原则 .177.1.1 导向机构的作用 .177.1.2 导向机构的设计原则: .177.2 导柱、导套的设计 .177.2.1 导柱的设计 .187.2.2 导套的设计 .188 脱模机构的设计 .198.1 基本考虑和要求 .198.2 推出机构的确定 .198.3 推杆脱模机构设计的基本原则 .198.4 顶杆横截面直径的确定与校核 .208.4.1 脱模力的计算 .208.4.2 推杆直径的校核 .208.4.3.推杆的形式 .219 侧向分型与抽芯机构的设计 .229.1.1 侧向分型与抽芯机构应具备以下基本功能: .229.2 抽芯机构的概述 .229.3 斜导柱抽芯机构设计原则与确定 .229.4 斜导柱抽芯机构的有关参数计算 .23 II9.4.1 抽芯距 S.239.4.2 斜导 柱倾斜角 的确定 .239.4.3 斜导柱直径的确定 .249.4.4 斜导柱长度的计算 .259.5 滑块的设计 .269.6 导滑槽的设计 .269.7 滑块定位装置 .279.7.1 滑块的作用和结构形式 .279.8 锁紧块 .279.8.1 作用 .279.8.2 锁紧块的设计要点 .279.8.3 锁紧块的结构形式 .2810 模具的材料 .2910.1 塑料模具用钢的应该具备下列性能 .2910.2 本模具根据其结构、加工工艺性和使用条件选择材料 .2911 模具的可行性析 .3011.1 其它结构零部件设计 .3011.2 本模具的特点 .3011.3 市场前景与经济效益分析 .3012 结论 .31参考文献 .32致 谢 .33毕业设计(论文)知识产权声明 .34毕业设计(论文)独创性声明 .35主 要 符 号 表K 安全系数 E 材料弹性模量Smax 塑料的最大收缩率 P1 脱模阻力Smin 塑料的最小收缩率 C 型芯成型部分断面的平均P0 单位面积的包紧力 h 型芯被塑料包紧部分的长度s 塑件公差 P0 单位面积的包紧力D 腔 型腔內形尺寸 安全系数Qcp 塑料平均收缩率 S 顶 顶出行程ds 塑件外径基本尺寸 1 富余量Ds 塑件內形基本尺寸 2 顶出行程富余量h 腔 凸模/型芯高度尺寸 倾斜角Hs 塑件內形深度基本尺寸 Q 抽拔阻力P1 动模受的总压力 P 斜导柱所受的弯曲力F 塑件的投影面积 塑件收缩率P 型腔压力 f 摩擦系数K 修正系数 塑料泊松比B 动模垫板的宽度 L 支撑块的跨距01 绪论1.1 前言随着中国当前的经济形势的日趋好转,在“实现中华民族的伟大复兴” 口号的倡引下,中国的制造业也日趋蓬勃发展,而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一,模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高,并能获得极大的经济效益,因而引起了各国的高度重视和赞赏 1。在日本,模具被誉为“进入富裕的原动力” ,德国则冠之为 “金属加工业的帝王 ”,在罗马尼亚则更为直接“模具就是黄金” ,可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视,早在 1989 年 3 月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中,就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。近年来,塑料模具的产量和水平发展十分迅速,高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所占比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内,塑料受热熔化后,在注塑机的螺杆或活塞的推动下,经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内,塑料在其中固化成型。塑料模具的设计和制造水平反映了机械设计的加工水平,模具的设计已应用了当代先进的设计手段。用塑料模具加工的零件,具有生产率高、质量好、节约材料、成本低等一系列优点,因此已经成为现代工业生产的重要手段和工艺发展方向。塑料模具技术,特别是对精密、复杂、大型模具的制造,已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。1.2 模具发展现状及发展方向近年来,汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品需求旺盛,带动了塑料模具的快速发展。2000 年,我国(未包括港、澳、台地区)塑料模具的产值约 100 亿元,2003 年达到 176 亿元,3 年平均年增长率为 21%,快于模具行业总体增长速度近 4 个百分点,2004 年预计将达到 200 亿元。 虽然我国塑料模具在数量、质量、技术等方面有了很大进步,但与国民经济发展的需求和世界先进水平相比,差距仍很大,一些大型、复杂、长寿命的高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时,一些低档塑料模具却供过于求,市场竞争激烈,造成极低的利润率。 2003 年,我国塑料模具总产值约 176 亿元,其中出口约 2 亿美元,约合 16.6亿元人民币。根据海关统计资料,2003 年我国共进口塑料模具约 6.5 亿美元,约1合 54 亿元人民币。由此可以得出,2003 年我国塑料模具总需求约为 213.4 亿元人民币,国产模具总供给约为 159.4 亿元人民币,市场满足率为 74.7%。在进口的塑料模具中,主要是为汽车配套的各种装饰件模具、为家电配套的各种塑壳模具、为通信及办公设备配套的各种注塑模具、为建材配套的挤塑模具以及为电子工业配套的塑封模具等。出口的塑料模具以中低档产品居多。由于我国塑料模具价格较低,在国际市场中有较强的竞争力,所以进一步扩大出口的前景很好,2003 年出口比 2002 年增长 33.3%就是一个很好的证明。因此,从市场情况来看,塑料模具生产企业应重点发展那些目前需进口的技术含量高的大型、精密、长寿命模具,并大力开发国际市场。随着我国塑料工业的快速发展,特别是工程塑料的高速发展,可以预计,我国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度,近年内年增长率将保持 15%以上的水平。近年来,我国塑料模具制造水平已有较大提高:所生产的大型塑料模具的单套重量已达到 50t 以上;精密塑料模具的精度已达到 2m;多腔塑料模具方面已能生产一模 7800 腔的塑封模具;高速模具方面已能生产挤出速度达 6m/min 以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤模具。从生产手段方面来看,模具企业设备的数控化率已有较大提高,CAD/CAE/CAM 技术的应用面已大为扩展,高速加工及 RP/RT 等先进技术的采用已越来越多,模具标准件的使用覆盖率及模具的商品化率都已有较大幅度的提高,热流道模具的比例也有较大提高。另外,三资企业的蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高。 1.3 本次毕业设计的研究意义a综合运用所学基础学科和专业学科的知识,提高分析和解决工程技术问题的能力。b巩固和深化学生所学的基本理论和基本技能。c可以提高各方面综合能力。例如,调查研究、查阅文献和收集资料、专业外文资料阅读与翻译的能力;理论分析的能力;制定设计或试验方案的能力;设计、计算和绘图的能力;实验、研究能力;总结提高、撰写论文和设计说明书的能力等等。d. 在专业技术应用能力上达到所需要求,在塑料成型工艺与塑料模具设计技术方面得到全面提高,并对塑料件注射模具流程有一个整体的认识。1.4 本课题的内容和具体要求1.4.1 本课题的内容本次设计的任务是塑料接线座的注射模具设计, 塑料接线座是一种体积小形状2复杂的塑料零件,对模具的设计制造要求较高。在设计过程中通过对零件成型工艺的详细分析,并分析塑料件的材料、形状、结构对注塑成型的影响,分析所采用模具的浇注系统、侧抽芯机构、脱模机构、复位机构、冷却系统、型腔的结构分析和尺寸计算等。如图 1.1 所示:图 1.1 塑件三维图图 1.2 塑件二维图32 塑料制件的工艺性及材料的选择2.1 塑料制件结构的工艺性2.1.1 尺寸精度和粗糙度螺纹成型零件是塑料制品外螺纹成型用的螺纹型环和塑料制品内螺纹成型用的螺纹型芯。从保证螺纹连接件的旋合性和连接强度的方面考虑,影响螺纹互换性的主要因素是螺距误差,牙型半角误差和中径偏差。由于影响螺纹连接的因素复杂,又加塑料成型时收缩率及其波动的影响,螺纹成型时精度和螺纹长度都将受到限制。因此,塑料件螺纹成型时的公差等级,仅能达到 GB179-81 的 69 级,即基本级(6)级和粗糙级(7、8、9 级) 。2.1.2 脱模斜度由于注射制品在冷却过程中产生收缩,因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模,防止因脱模力过大拉伤制品表面,与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关 6。斜度过小,不仅会使制品尺寸困难,而且易使制品表面损伤或破裂,斜度过大时,虽然脱模方便,但会影响制品尺寸精度,并浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取 0.51.5,塑件材料 ABS 的型腔脱模斜度为 0.51.5,型芯脱模斜度为 0.51。2.1.3 塑件壁厚合理的确定塑件的壁厚是很重要的。塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求,即强度、结构、重量、电气性能、尺寸稳定性以及装备等各项要求。另外还应尽量使其各部壁厚均匀,避免太薄,否则会因引起收缩不均匀使塑件变形或者产生气泡、凹陷等成型工艺问题。塑件壁厚一般在 16mm 范围内。 2.2 零件的材料及材料的特性综合分析后,选用材料为 ABS。即丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物,它是由三种单体聚合而成的非结晶型高聚物,具有三种组合物的综合性能:(1) ABS 性能特点:冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能4优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工。(2) ABS 塑料性质:无毒、无味,外观呈牙色半透明或透明颗粒或粉状。密度为 1.051.18g/cm3,收缩率为 0.3%0.8%,弹性模量值为 0.2GPa,泊松比值为0.394,吸湿性250。(3) ABS 力学性能:有优良的力学性能,其冲击强度极好,可以在极低的温度下使用;ABS 的耐磨性优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和转速下的轴承。(4) ABS 耐热性能:热变形温度为 93118,制品经退火处理后还可提高10左右。 ABS 在-40时仍能表现出一定的韧性,可在-40100的温度范围内使用。(5) ABS 用途特点:广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。(6) ABS 电学性能:电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下使用。(7) ABS 注塑工艺:吸水性比较高,加工前需进行干燥处理,干燥温度为7085,干燥时间为 26h,注塑成型温度 160220之间,注射压力在70130MPa 之间,模具温度为 5575。53 模具方案的选择和论证由于产品结构较复杂,侧抽芯机构比较集中的特点,为避免相互干涉,模具结构采用一模一腔。 方案一:采用斜滑块进行侧抽芯,浇注系统选在两端侧浇口;方案二:采用活动镶块和斜导柱进行侧抽芯,浇注系统采用三板式点浇口;方案三:采用哈佛块,斜导柱进行侧抽芯,浇注系统选用三板式点浇口; 方案比较:方案二和方案三采用点浇口,使得制件残留痕迹小,保证了制件外观质量,脱模时浇口自动拉断,提高了生产效率。方案一采用两端侧浇口,外观质量得不到很好保证,考虑生产批量为大批量,活动镶块适用于中小批量。综上所述,选择第三种方法比较合适。3.1 分型面的选择将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分,这些可以分离部分的接触表面分开时能取出塑件及浇注系统凝料,当成型时又必须接触封闭,这样的接触表面成为模具的分型面,本例为点浇口,应该用三版式结构。分型面是动、定模具的分界面,即打开模具取出塑件或取出浇注系统凝料的面。分型面的位置影响着成型零部件的结构形状,型腔的排气情况也与分型面的开设密切相关。实际的模具结构基本上有三种情况:a. 型腔完全在动模一侧;b. 型腔完全在定模一侧;c. 型腔各有一部分在动定、模中。3.1.1 分型面的选择原则:分型面选择的总体原则:分型面的选取不仅关系到塑件的成型和脱模,而且涉及模具结构和制造成本,因此,必须重视选择分型面。一般来说,分型面选择的总体原则主要有三: 1)保证塑件质量。这是最基本的一条,必须使塑件质量符合预定要求。 2)便于塑件脱模。易于脱模,可使生产率提高,塑件不易变形,提高正品率。 3)简化模具结构。同样一个塑件,因为分型面选择的不同,使结构的复杂程度有很大不同,合理地选择,即可简化模具结构。 63.1.2 分型面的确定:鉴于以上的要求,在该模具中分型面设在塑件截面尺寸最大的部位,是该塑件分型面的一个好的选择。本例应该用如图 3.1 示分型面。图 3.1 分型面的结构74 注射机的选择4.1 型腔数目的确定:塑件尺寸较小,结构比较复杂,其体积计算用 V=m/ =28/1.02=27.5cm3,有二个侧抽机构。所以设计时可以确定腔数为单型腔。4.2 注塑机的选择:根据塑件体积为 27.5 3,模具为单型腔以及浇注系统在内,选择注射机为XS-ZY-125,为螺杆式。XS-ZY-125 的技术规范额定注射量(cm 3) 125 最大成型面积 (cm2) 320螺杆直径() 42 最大开(合)模行程() 300注射压力(Mpa) 119 模具最大厚度() 300注射行程() 300 模具最小厚度() 200动定模固定板尺寸() 420450 琐模力(KN) 900喷嘴孔直径() 4 喷嘴圆弧半径() 12定位圈直径(mm) 100 两侧顶出孔径(mm) 22两侧顶出孔距(mm)2304.3 注射机参数校核:4.3.1 最大注射量校核:模具设计时,必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的 80%以内。其公式为:nm1+m280%m (4.1) 式中:n型腔数量;m1单个塑件的重量,g;m2浇注系统所需塑料的重量,g。已知 n=1,m 1=28g,m 2=28g,即 m=56/0.8=70g,注射量符合要求。4.3.2 最大注射压力的校核:注射压力是指在螺杆头部产生的熔体压强,注射压力过低会导致型腔压力不足,熔体不能顺利充满型腔;反之,注射压力过大,不仅会造成制品溢料,甚至8系统过载。螺式注射机 ABS 注射压力一般是 60100MPa ,取 80Mpa。注射机注射压力为 119 MPa,满足要求。4.3.3 锁模力的校核:锁模力是指注射机合模机构在工作过程中对模具所能施加的最大夹紧力。在选用注射机时,要对其合模机构进行校核。 FpAn)(21(4.2)式中 A1单个塑件在模具分型面上的投影面积;A 2 浇注系统在模具分型面上的投影面积;N 型腔数量;p 塑料熔体对型腔的成型压力;F 锁模力。根据经验取模腔平均压力 P 为 30 Mpa。通过计算可知塑件在分型面上的投影面积为 A=6035mm2=2100mm2 。计算锁模力为 F =pA=302100mm2=63000N2 3,否则斜导柱无法带动滑块运动。22滑块完成抽芯运动后,仍停留在导滑槽内,留在导滑槽内的长度不应小于滑块全长的 2/3,否则,滑块在开始复位时容易倾斜而损坏模具。防止滑块和推出机构复位时的相互干涉,尽量不使推杆和活动型芯水平投影重合。滑块设在定模的情况下,为保证塑料制品留在定模上,开模前必须先抽出侧向型芯,最好采取定向定距拉紧装置。由于该模具比较简单,抽芯力不大,故采用斜导柱外侧抽芯机构。9.4 斜导柱抽芯机构的有关参数计算9.4.1 抽芯距 S抽芯距指型芯从成型位置抽至不妨碍脱模的位置时,型芯或滑块在抽芯方向所移动的距离。由塑料模具设计查的抽芯距的计算公式为:S=(2R-2r)/2+(2 3) (9.1)式中 R 为塑件的大圆盘半径(mm) ;r 为塑件轴的外圆半径(mm) 。所以 S=(2R-2r )/2+(2 3)= (42-38)/2+(23)mm=45(mm)9.4.2 斜导柱倾斜角 的确定决定斜导柱抽芯机构工作效果的一个重要参数,它不仅决定了抽芯距离和斜导柱的长度,更重要的是它决定着斜导柱的受力状况。 Q=P cos (9.2) 式中 P1开模力;Q抽拔阻力(与抽拔力大小相等方向相反) ;P斜导柱所受的弯曲力。由上式可以看出,当所需的抽拔力确定以后,斜导柱所受的弯曲力 P 与 cos成反比,即 角增大时,cos 减小,弯曲力 P 也增大,斜导柱受力状况变坏。另外,从抽芯距 S 与 角的关系来看。S=Htan =Lsin (9.3)式中 L斜导柱的有效工作长度。当 S 确定以后,开模行程 H 及斜导柱工作长度 L 与 成反比,即 角增大,tan 也增大,则为完成抽芯所需的开模行程减小,另外, 角增大时 sin 增大, 斜导柱有效工作长度可减小。综上所述,当斜导柱倾斜角 增大时,斜导柱受力状况变坏,但为完成抽芯所需的开模行程可减小;反之,当 角减小时,斜导柱受力状况有所改善,23可是开模形成却增加了,而且斜导柱的长度也增加了。这会使模具厚度增加。因此,斜导柱倾斜角 过大或过小都是不好的,一般 角取 1020,最大不超过 25。对于该模具,由于抽拔力不大但抽芯距较大,综合考虑斜导柱的倾斜角取 =20。9.4.3 斜导柱直径的确定抽拔力对于本塑件,具有与一般小断面侧孔侧凹收缩的抽芯不同的特点,是在整个侧表面周边的大面积抽芯,塑件的径向收缩不仅不对侧凹成型零件产生包紧,反而会松开,但轴向收缩仍会使侧凹成型零件被卡紧。这种塑件采用对合的哈佛块或多拼块成型,侧向分型力应按下式计算:Q=2E f(R 2-r2)/n(1-) (9.4)式中 Q抽拔力(N) ;E弹性模量(N/ mm 3),1.82.910 3 N/ mm3,取 1.97103 N/ mm3;塑件收缩率,0.10.2,
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