三通管注塑成型设计任务书-说明书解读

苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 1 前言前言 塑料模具设计是在我们学了的大学基础课 技术基础课以及大部分专业课之后进行的 我 们在进行毕业设计时 可以对所学的课程的一次深入的综合性的总复习 也是一次理论联系实 际的训练 因此 它在我们的大学三年生活中占有重要的地位 就我们而言 我希望能通过这次的设计的机会 更好的了解并掌握塑料模具设计的一般程 序 熟练的运用有关技术资料 掌握注射工艺计算方法 根据工件特点选择适合的塑料模具结 构 对自己的未来将从事的工作进行一次适应性训练 从中锻炼自己分析问 解决问题的能力 为今后的生活和工作打下良好的基础 在这个过程之中 首先是对零件的分析 消化客户给定的参考资料和设计与制造的要求 对设计的目的和要求有一个完全的了解 由于实践经验的缺少和知识面的欠缺 设计过程中的错误在所难免 望老师和同 学们批评指正 2013 5 7 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 2 摘要摘要 摘要摘要 介绍了水管三通的注射模具的设计 特别对对成型部分的设计及斜导柱抽芯作了详 细的阐述 并模拟了模具的开合动作 关键词关键词 水管三通 注射模 模具设计 型芯板 型腔板 The molding tool design of the calculator case Liang yuan AbstractAbstract Introduced the fixture case the injecting of parts the molding tool s design special design rightly type division and stem ejection angular the made the detail s and imitated the opening of molding tool to match the working KeyKey wordswords fixture injection the mould moulding tool design core plate cavite plate 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 3 目目 录录 前前言言 1 1 摘要摘要 2 2 第一章第一章 模具设计模具设计 4 4 第第二二章章 模具个别系统的因素的设计模具个别系统的因素的设计 6 6 2 12 1 型腔布置型腔布置 6 6 2 22 2 确定分型面确定分型面 6 6 2 2 3 3 确定浇注系统确定浇注系统 6 6 2 2 4 排气系统的设计排气系统的设计 1 11 1 2 2 5 5 选择顶出方式选择顶出方式 1 11 1 2 2 6 6 成型零部件设计成型零部件设计 1 13 3 2 2 7 7 确定模具的侧向分型和抽芯结构确定模具的侧向分型和抽芯结构 1 16 6 2 82 8 模架的选择模架的选择 2 21 1 2 2 9 9 导向机构的设计导向机构的设计 2 21 1 2 102 10 温度调节系统的设计温度调节系统的设计 2 23 3 第三章第三章 装配要求装配要求 2 25 5 第四章第四章 绘制模具总图绘制模具总图 2 26 6 设设计计小小结结 2 27 7 致致 谢谢 2 28 8 参参考考文文献献 2 29 9 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 4 文章概述文章概述 制件名为供水三通 D32 D20mm 1 1 产品分析 产品分析 塑件尺寸不大 精度等级为一般精度等级 6 级 有侧向 分型和抽芯结构 最大且抽芯距为 21mm 其他结构特征符合塑件的设计要求 2 2 选用增强聚丙烯 选用增强聚丙烯 PP RPP R 1 1 基本特性基本特性 聚丙烯无味 无色 无毒 外观似聚乙烯 但比聚乙烯更透明更轻 密度 仅为 0 90 0 91g cm3 它不吸水 光泽好 易着色 聚丙烯的屈服强度 抗拉 抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好 聚丙烯的熔点为 164 1700C 其耐热性好 能在 1000C 以上的温度下进行 消毒灭菌 聚丙烯耐低温的使用温度可达 150C 在低于 350C 时会脆裂 聚丙 烯的高频绝缘性能好 而且由于其不吸水 绝缘性能不受湿度的影响 聚丙烯 在氧 热 光的作用下极易解聚 老化 所以必须加入防老化剂 2 2 成型特点成型特点 1 结晶性料 吸湿性小 可能发生熔融破裂 长期与热金属接触易发生分 解 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 5 2 流动性极好 溢边值 0 03mm 左右 3 聚丙烯热容量大 注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路 冷却速度快 浇注系统及冷却系统应散热缓慢 4 成形收缩范围大 收缩率为 1 3 1 7 较大 易发生缩孔 凹痕 变形 方向性强 5 注意控制成形温度 料温低方向性明显 尤其低温高压时更明显 模具 温度低于 500C 以下塑件不光泽 易产生熔接不良 流痕 90 以上时易发生翘 曲 变形 因此 适宜模温为 800C 左右 不可低于 500C 6 塑件应壁厚均匀 避免缺口 尖角 以避免应力集中 7 易变形翘曲 8 有铰链特性 9 尺寸稳定性好 成型后的 24h 内尺寸不变 2 2 确定成型方法 确定成型方法 选用注塑成型 二 影响模具结构及模具个别系统的因素的设计二 影响模具结构及模具个别系统的因素的设计 1 1 型腔布置型腔布置 为了提高生产效率 降低成本 塑件采取一模四腔的结构形式 在这种结 构形式中 浇注系统的设计应使所有的型腔能同时得到塑料熔体均匀的充填 也就是说 应尽量采取从主流道到各个型腔分流道的形状及截面尺寸相同的设 计 即型腔平衡式布置的形式 2 2 确定分型面 确定分型面 分型面是决定模具结构形式的一个重要因素 它与模具的整体结构 浇注 系统的设计 塑件的脱模和模具的制造工艺等有关 因此 分型面的选择是注 射模设计中的一个关键步骤 根据分型面的分型面应选在塑件外形最大轮廓处和选择应有利于塑件的顺 利脱模原则 分型面的选择在横截面积最大处 如图 1 1 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 6 2 1分型面示意图 3 3 确定浇注系统确定浇注系统 浇注系统的作用浇注系统的作用 1 将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输送到型腔 同时使型 腔内的气体能及时顺利排出 2 在塑料熔体填充及凝固的过程中 将注射压力有效地传递到型腔的各 个部位 以获得形状完整 内外在质量优良的塑料制件 浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节 设计合理与否对塑件的性能 尺寸 内外部质量及模具的结构 塑料的利用率等有较大影响 1 1 主流道设计 主流道设计 主流道主流道是熔体最先流经模具的部分 它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速 度和充模时间有较大的影响 因此 必须使熔体的温度降和压力损失最小 在卧式或立式注射机上使用的模具中 主流道垂直于分型面 主流道通常设 计在模具的浇口套中 如图 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 7 2 2 浇口套 为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出 主流道设计成圆锥形 其锥角 为 20 60 小端直径 d 比注射机喷嘴直径大 0 5 l mm 由于小端的前面是球 面 其深度为 3 5 mm 注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合 因此 要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大 1 2 mm 流道的表面粗糙度 R 0 8 m 浇口套一般采用碳素工具钢如 T8A T10A 等材料制造 热处理淬火 硬度 53 57 HRC 浇口套的结构形式浇口套的结构形式 浇口套的结构形式如图 5 14a 把浇口套与定位圈设计成整 体式的形式 浇口套与模板间的配合采用 H7 m6 的过渡配合 浇口套与定位圈 采用 H9 f9 的配合 定位圈在模具安装调试时应插入注射机定模板的定位孔内 用于模具与注射机的安装定位 定位圈外径比注射机定模板上的定位孔径小 0 1 0 2mm 以下 2 分流道设计分流道设计 在设计多型腔浇注系统时 应设置分流道 分流道作用分流道作用是改变熔体流向 使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔 1 1 分流道截面形状 分流道截面形状圆形截面的比表面积最小 流道表面积与体积之比 即它在热的塑料熔体和温度相对较低的模具之间的接触面积最小 因此 从传热和流动等方面考虑 圆形截面是分流道最理想的形状 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 8 圆形截面的比表面积最小 但需开设在分型面的两侧 在制造时一定要注 意模板上两部分形状对中吻合 分流道截面尺寸视塑料品种 塑件尺寸 成型工艺条件以及流道的长度等 因素来确定 通常圆形截面分流道直径为 2 10 mm 对于大多数塑料 分流道 截面直径常取 5 6 mm 这里取 6mm 2 2 分流道的长度 分流道的长度 分流道的长度要尽可能短 以便减少压力损失和热量损失 节约塑料的原 材料和能耗 故选 33mm 3 3 分流道的表面粗糙度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 只有内部的熔体流动状态 比较理想 因此分流道表面粗糙度要求不能太低 Ra 取 1 6 m 左右 这可增加 对外层塑料熔体的流动阻力 使外层塑料冷却皮层固定 形成绝热层 4 4 分流道在分型面上的布置形式分流道在分型面上的布置形式 分流道在分型面上的布置形式与型腔在分型面上的布置形式密切相关 现 选对称式的 使胀模力的中心与注射机锁模力的中心一致 3 3 浇口的设计 浇口的设计 浇口的设计的恰当与否直接关系到塑件能否被完好地高质量地注射成型 选用限制性浇口 使浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小的部位 通过截 面积的突然变化 使分流道送来的塑料熔体产生突变的流速增加 提高剪切速 率 降低粘度 使其成为理想的流动状态 从而迅速均衡地充满型腔 提高塑 件质量 限制性浇口还起着较早固化防止型腔中熔体倒流的作用 侧浇口开设在分型面上 塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔 其截面形 状为矩形 改变浇口的宽度与厚度可以调节熔体的剪切速率及浇口的冻结时间 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 9 侧浇口可以根据塑件的形状特征选择其位置 加工和修整方便 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 且不留明显痕迹 但这种浇口成型的塑件往往有熔接痕存在 且注射压力损失较大 对深型腔塑 件排气不利 侧浇口尺寸计算的经验公式如下 侧浇口尺寸计算的经验公式如下 t t 0 60 6 0 90 9 式中 b 侧浇口的宽度 mm A 塑件的外侧表面积 mm2 t 侧浇口的厚度 浇口处塑件的壁厚 mm 其中 A 3 14 44 62 8605 mm2 代入上式 得 b 2 mm t 2 mm 浇口的长度 L 2 5mm 侧面进料的搭接式浇口 4 浇口的位置选择浇口的位置选择 浇口 其开设的位置对塑件的成型性能及成型质量影响都很大 因此 合 理选择浇口的开设位置是提高塑件质量的一个重要设计环节 另外 浇口位置 的不同还会影响模具的结构 选择浇口位置时 需要根据塑件的结构与工艺特 征和成型的质量要求 并分析塑料原材料的工艺特性与塑料熔体在模内的流动 状态 成型的工艺条件 综合进行考虑 考虑到 尽量缩短流动距离 浇口应 开设在塑件壁厚处 应有利于型腔中气体的排除 避免熔体破裂现象引起塑件 的缺陷等原因 浇口选在浇口套与 D32 的圆心在分型面的连线上 5 冷料穴和拉料杆的设计冷料穴和拉料杆的设计 冷料穴是浇注系统的结构组成之一 主流道末端的冷料穴除了上述作用外 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 10 还有便于在该处设置主流道拉料杆的功能 注射结束模具分型时 在拉料杆的 作用下 主流凝料从定模浇口套中被拉出 最后推出机构开始工作 将塑件和 浇注系统凝料一起推出模外 考虑到塑料产品的自动脱模 提高生产效率 只须将拉料杆设计的低于分 型面 5 10mm 即可 这样低下去的那部分又可当冷料穴用 因为在开模时 产品 受到侧滑块的限制 必然留在动模一侧 受到浇口的拉力 流道的料也会留在 动模一侧 4 排气系统的设计排气系统的设计 当塑料熔体充填模具型腔时 必须将浇注系统和型腔内的空气以及塑料在成 型过程中产生的低分子挥发气体顺利地排出模外 如果型腔内因各种原因产生 的气体不能被排除干净 塑件上就会形成气泡 产生熔接不牢 表面轮廓不清 及充填不满等成型缺陷 另外气体的存在还会产生反压力而降低充模速度 因 此设计模具时必须考虑型腔的排气问题 在分型面上开设排气槽 在分型面上开设排气槽 分型面上开设排气槽是注射模排气的主要形式 分型面上开设排气槽的形 式与尺寸如图 5 47 所示 图 5 47b 的形式是为了防止排气槽在面对操作工人注 射时 熔料从排气槽喷出而引发人身事故 因此将排气槽设计成离型腔 5 8 mm 后拐弯的形式 这样能降低熔料溢出的动能 同时在拐弯后再适当增加排气槽 的深度 分型面上排气槽的深度 h 0 01mm 5 5 选择顶出方式选择顶出方式 注射成型后的塑料制件及浇注系统的凝料从模具中脱出的机构称为推出机 构 推出机构的动作通常是由安装在注射机上的顶杆完成的 1 1 脱模力计算 脱模力计算 单件抽拔力可按下式计算 即 Ft Ap cos sin 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 11 式中 Ft 脱模力 推出力 脱模斜度 这里取 0 25 塑件对钢的摩擦系数 约为 0 10 0 30 这里取 0 2 A 塑件包络型芯的面积 p 塑件对型芯单位面积上的包紧力 模内冷却的塑件 p 取 0 8 107 1 2 107 Pa 这里取 1 0 107 Pa 其中 A3 3 14 30 20 3 14 26 10 2700 mm2 算得 Ft3 2700 1 0 107 0 2 cos0 25 sin0 25 5 2kN 利用侧向抽芯的侧滑块和拉料杆卸料 先是侧向抽芯的侧滑块将塑件重型 芯脱出 再由拉料杆将塑件推出 2 2 推出机构的导向与复位 推出机构的导向与复位 推出机构的导向与复位推出机构在注射模工作时 每开合模一次 就往复运动一次 考虑到推出机构往复运动的灵活和平稳 必 须设计推出机构的导向装置 推出机构在开模推出塑件后 为下一次的注射成 型 还必须使推出机构复位 为了保证制品的精度 应利用下导柱导套来导向 这样才更好的保证推管与 芯子的间隙 推出机构复位装置为弹簧复位 弹簧复位是利用压缩弹簧的回复力使推出机 构复位 其复位先于合模动作完成 在活动镶件后端设置推杆时 为了在合模 前安放活动镶件 常采用弹簧先复位 弹簧设置在推杆固定板与支承板之间 设计时应防止推出后推杆固定板把弹簧压死 或者弹簧已被压死而推出还未到 位 6 6 成型零部件设计成型零部件设计 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 12 构成塑料模具模腔的零件统称成型零部件 成型零件工作时 直接与塑料熔体 接触 承受熔体料流的高压冲刷 脱模摩擦等 因此 成型零件不仅要求有正 确的几何形状 较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度 而且还要求有合理的结 构 较高强度 刚度及较好的耐磨性 1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计 整体嵌入式凹模整体嵌入式凹模 整体嵌入式凹模 采用多型腔模具成型时 各单个型腔采用 机械加工 冷挤压 电加工等方法加工制成 然后压入模板中 这种结构加工 效率高 装拆方便 可以保证各个型腔的形状尺寸 致 采用无通孔无台肩式 即凹模不带有台肩 从上面嵌入模板 再用螺钉紧固 镶拼组合式主型芯 镶拼组合式主型芯 为了便于加工 形状复杂型芯往往采用镶拼组合式结构 这种结构是将型芯单独加工后 再镶入模板中 采用通孔无台肩式螺钉紧固 连接牢固 2 2 成型零部件工作尺寸的计算 成型零部件工作尺寸的计算 成型零件工作尺寸是指直接用来构成塑件型面的尺寸 影响塑件尺寸精度 的因素很多 概括地说 有塑料材料 塑件结构和成型工艺过程 模具结构 模具制造和装配 模具使用中的磨损等因素 其中塑料材料方面的因素主要是 指收缩率的影响 在模具设计中应根据塑件的材料 几何形状 尺寸精度等级 及影响因素等进行设计计算 因收缩率的波动引起的塑件尺寸误差会随塑件尺寸的增大而增大 生产这 种小型塑件时 模具制造公差和成型零件的磨损是影响塑件尺寸精度的主要因 素 因此 应提高模具制造精度等级和减少磨损 一种常用的按平均收缩率 平均磨损量和平均制造公差为基准的计算方法 塑料的最大收缩率 Smax和最小收缩率 Smin 由此该塑料的平均收缩率为 S S S Smax max S Smin min 2 100 2 100 解得 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 13 S S 2 5 1 5 2 2 须注意 在型腔 型芯涉及到的无论是塑件尺寸和成型模具尺寸的标注都是按 规定的标注方法标注的 凡孔都是按基孔制 公差下限为零 公差等于上偏差 1 1 型腔径向尺寸的计算型腔径向尺寸的计算 型腔的结构三维造型如图 1 2 所示 图 3 1 型腔的三围造型图 计算模具成型零件最基本的公式为 精度级别较低 则 x 0 5 塑件的基本尺寸 Ls是最大尺寸 其公差 为负 偏差 塑件上原有的公差的标注与此不符 应按此规定转换为单向负偏差 因 此 塑件的平均径向尺寸为 Ls 2 算得 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 14 Lm1 43 080 320 Lm2 27 840 200 Lm3 20 640 180 2 2 型芯径向尺寸的计算型芯径向尺寸的计算 型芯的三维造型图 如图 1 3 图 3 2 型芯的三维造型图 塑件孔的径向基本尺寸 Ls是最小尺寸 其公差 为正偏差 型芯的基本尺 寸 Lm是最大尺寸 制造公差为负偏差 经过与上面型腔径向尺寸相类似的推导 可得 算得 Lm1 31 390 0 20 Lm2 27 330 0 15 Lm3 19 30 0 10 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 15 Lm4 17 270 0 10 3 3 型腔深度和型芯高度尺寸的计算型腔深度和型芯高度尺寸的计算 在计算型腔深度和型芯高度尺寸时 由于型腔的底面或型芯的端面磨损很 小 所以可以不考虑磨损量 由此推出 上两式中修正系数 x 0 5 即当塑件尺寸较大 精度要求低时取小值 反之 取大值 算得 Hm1 31 60 200 Hm2 13 920 100 hm1 20 420 0 16 hm2 11 180 0 12 3 3 成型零部件的强度和刚度计算 成型零部件的强度和刚度计算 塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用 应具有足够的强度和刚 度 如果型腔侧壁和底板厚度过小 可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏 也可能因刚度不足而产生挠曲变形 导致溢料和出现飞边 降低塑料件尺寸精 度并影响顺利脱模 因此 应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚 尤其是对 于精度要求高的或大型的模具型腔 更不能单纯地凭经验来确定型腔的侧壁和 底板的厚度 现在设计的件尺寸较小 在发生大的弹性变形前 其内应力往往超过了模 具材料的许用应力 因此强度不够是主要矛盾 所以 设计型腔壁厚应以满足 强度条件为准 由于型腔壁厚计算比较麻烦 可由表 6 9 查得 S 35Vmm 矩形 和表 6 10 查得 S 20mm 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 16 7 7 确定模具的侧向分型和抽芯结构确定模具的侧向分型和抽芯结构 设计该塑件时 侧向分型与抽芯机构是必要的 模具上成型该处的零件必 须制成可侧向移动的 以便在塑件脱模推出之前 先将侧向成型零件抽出 然 后再把塑件从模内推出 否则就无法脱模 由于斜导柱侧向分型与抽芯机构结 构紧凑 动作可靠 制造方便 采用机动侧向分型与抽芯机构 斜导柱侧向分型与抽芯机构是在开模力或推出力的作用下 斜导柱驱动侧 型芯或侧向成型块完成侧向抽芯或侧向分型的动作 由于斜导柱侧向分型与抽 芯机构结构紧凑 动作可靠 制造方便 且该制件抽拔力不大且抽芯距小 故 现选之 斜导柱固定在定模 侧滑块安装在动模 是抽芯机构应用最广泛的形式 它既 可用于单分型面注射模 也可用于双分型面注射模 在设计有侧抽芯塑件的模 具时 应当首先考虑采用这种形式 1 1 抽芯力和抽芯距离的计算 抽芯力和抽芯距离的计算 由于塑件包紧在侧向型芯或粘附在侧向型腔上 因此在各种类型的侧向分型 与抽芯机构中 侧向分型与抽芯时必然会遇到抽拔的阻力 侧向分型与抽芯的 力或称抽拔力一定要大于抽拔阻力 抽拔力前面已算过 为 A1 3 14 20 16 3 14 17 4 2 1256mm2 Ft1 1256 1 0 107 0 2 cos0 25 sin0 25 2 3 8kN 在设计侧向分型与抽芯机构时 除了计算侧向抽拔力以外 还必须考虑侧 向抽芯距的问题 侧向抽芯距一般比塑件上侧凹 侧孔的深度或侧向凸台的高度大 2 3 mm 用公式表示即为 S S 2 3 mm 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 17 式中 S 塑件上侧凹 侧孔的深度或侧向凸台的高度 S 抽芯距 S1 S1 2 3 mm 21 2 23mm 2 2 斜导柱设计斜导柱设计 1 1 斜导柱的形状及技术要求 斜导柱的形状及技术要求 工作端可以是半球形也可以是锥台形 由于车削半球形较困难 所以绝大 部分斜导柱设计成锥台形 设计成锥台形时 其斜角 20 30 否则 其锥 台部分也会参与侧抽芯 导致侧滑块停留位置不符合设计计算的要求 斜导柱固定端与模板之间可采用 H7 m6 过渡配合 斜导柱工作部分与滑块 上斜导孔之间的配合采用 H11 b11 材料及热处理 材料及热处理 斜导柱的材料多为 T8A T10 等碳素工具钢 也可采用 20 钢渗 碳处理 热处理要求硬度 HRC 55 表面粗糙度为 Ra 0 8 m 2 2 斜导柱的倾斜角 斜导柱的倾斜角 斜导柱侧向分型与抽芯机构中斜导柱与开合模方向的夹角称为斜导柱的倾 斜角 它是决定斜导柱抽芯机构中工作效果的重要参数 的大小对斜导柱 的有效工作长度 抽芯距 受力状况等有直接的重要影响 侧型芯滑块抽芯方向与开合模方向垂直的状况 通过受力分析与理论计算 可知 斜导柱的倾斜角 取 22033 比较理想 一般在设计时取 250 最常 用的是 120 220 在这种情况下 楔紧块的楔紧角 20 30 取 15 18 3 3 斜导柱长度计算 斜导柱长度计算 在侧型芯滑块抽芯方向与开合模方向垂直时 斜导柱的工作长度上与抽芯 距 S 及倾斜角有关 即 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 18 将 S1 17mm 和 S2 41mm 分别代入上式得 L1 88 87mm 斜导柱的总长为 斜导柱的总长为 式中 LZ 斜导柱总长度 d2 斜导柱固定部分大端直径 查 注塑模具设计技术原理与应用 表 5 22 取 25mm h 斜导柱固定板厚度 取 30mm d 斜导柱工作部分的直径 根据表 9 1 和表 9 2 查得斜导柱直径为 20mm S 抽芯距 将 S1 21mm 代入上式得 Lz1 120mm 斜导柱安装固定部分的尺寸为 斜导柱安装固定部分的尺寸为 式中 Lg 斜导柱安装固定部分的尺寸 d1 斜导柱固定部分的直径 算得 Lg 40mm 3 3 侧滑块的设计 侧滑块的设计 侧滑块是斜导柱侧向分型与抽芯机构中的一个重要的零部件 一般情况下 它与侧向型芯组合成侧滑块型芯 称为组合式侧滑块 在侧型芯简单且容易加 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 19 工的情况下 也有将侧滑块和侧型芯制成一体的 称为整体式侧滑块 在侧向分型或抽芯过程中 塑件的尺寸精度和侧滑块移动的可靠性都要靠 其运动的精度来保证 选用如图 9 6b 为小的侧型芯在固定部分适当加大尺寸后插入侧滑块再用圆 柱销定位的形式 两个骑缝圆柱销 如果侧型芯足够大 在其固定端就不必加 大尺寸 材料 材料 侧型芯是模具的成型零件 常用 T8 T10 45 钢 CrWMn 等材料制造 热 处理硬度要求 HRC 50 侧滑块采用 45 钢 T8 T10 等制造 硬度要求 HRC 40 镶拼组合的材料 粗糙度为 Ra0 8 m 镶人的配合精度为 H7 m6 现全取 T8A 1 1 侧滑块定位装置的设计 侧滑块定位装置的设计 为了合模时让斜导柱能准确地插入侧滑块的斜导孔 中 在开模过程中侧滑块刚脱离斜导柱时必须定位 否则合模时会损坏模具 选用依靠压缩弹簧的弹力使侧滑块留在限位挡块处 俗称弹簧拉杆挡块式 它适合于任何方位的侧向抽芯 4 4 导滑槽的设计 导滑槽的设计 斜导柱的侧抽芯机构工作时 侧滑块是在有一定精度要求的导滑槽内沿一 定的方向作往复移动的 选用整体式 T 形槽 该结构紧凑 槽体用线切割加工 加工精度要求较高 配合 配合 在设计导滑槽与侧滑块时 要正确选用它们之间的配合 导滑部分的配 合一般采用 H8 f8 如果在配合面上成型时与熔融材料接触 为了防止配合处漏 料 应适当提高配合精度 可采用 H8 f7 或 H8 g7 的配合 其余各处均应留 0 5 mm 左右的间隙 配合部分的粗糙度要求 Ra 0 8 m 为了让侧滑块在导滑槽内移动灵活 不被卡死 导滑槽和侧滑块要求保持 一定的配合长度 侧滑块完成抽拔动作后 其滑动部分仍应全部或部分长度留 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 20 在导滑槽内 保留在导滑槽内的侧滑块长度不应小于导滑槽总配合长度的 2 3 侧滑块的宽度反而比其长度大 应增加该侧斜导柱的数量 两边各为两根 8 8 模架的选择模架的选择 为保证塑件质量 还必须正确选用标准模架 以节约设汁和制造时间保证 模具质量 为满足模架厚度 H 和注射机的闭合距离 L 的关系和选用模架应符合 塑件及其成型工艺的技术要求 决定选 A1 43 GB T12555 1990 9 9 导向机构的设计导向机构的设计 导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部件之间的准确 对合 起到定位和定向作用 本模用导柱取 根 采用对称布置的形式 1 导柱参数的确定 1 导柱必须具有足够的抗弯强度 且表面要耐磨 芯部要坚韧 因此 导柱的材料采用低碳钢 渗碳淬火 或用碳素工具钢 淬火处理 硬度为 2 导柱的长度通常应高出凸模端面 mm 以免在导柱未导正时凸 模先进入型腔与碰撞而损伤 3 导柱的端部常设计成锥形或半球形 便于导柱顺利地进入导向孔 4 导柱的配合精度 导柱与导向孔采用间隙配合 f6 或 f 与安装孔则采用过渡配合 m6 或 7 k6 配合 部分表面粗糙度为 m 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 21 3 3 导柱 2 导套的确定 采用直导套 结构简单 加工方便 导套前端导圆角 便于导柱顺利 进入 导柱的材料为 钢经淬火处理 其硬度为 导 套与模板的配合用 r6 3 4 导套 因为此模具两镶块配合要求精度较高 所以选用用标准的锥面定位销和锥 面定位套来定位 如图 3 5 镶块 10 10 温度调节系统的设计温度调节系统的设计 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 22 模具温度是否合适 均匀与稳定 对塑料熔体的充模流动 固化定型 生产效 率及塑件的形状 外观和尺寸精度都有重要的影响 模具中设置温度调节系统 的目的就是要通过控制模具的温度 使注射成型塑件有良好的产品质量和较高 的生产效率 注射入模具中的热塑性熔融树脂 必须在模具内冷却固化才能成为塑件 所以模具温度必须低于注射入模具型腔内的熔融树脂的温度 即达到 g以下的 某一温度范围 为了提高成型效率 一般通过缩短冷却时间的方法来缩短成型 周期 常温水对模具冷却 有时为了进一步缩短在模内的冷却时间 亦可使用 冷凝处理后的冷水进行冷却 1 1 冷却回路尺寸的确定 冷却回路尺寸的确定 1 1 模具所需的冷却水体积流量则可用下式计算 模具所需的冷却水体积流量则可用下式计算 式中 qv 冷却水体积流量 m3 min 单位时间所需的冷却水量 单位时间所需的冷却水量 M 单位时间注射人模具内的树脂质量 取 20kg h q 单位时间内树脂在模具内释放的热量 取 2 9J kg c 冷却水的比热容 J kg k 冷却水的密度 kg m3 1 冷却水出口处温度 0C 2 冷却水入口处温度 0C 算得 算得 q q V 5 75V 5 75 mmmm3 3 2 2 冷却水道所需总的传热面积可按下式计算 冷却水道所需总的传热面积可按下式计算 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 23 解得 A 667 mmmm2 2 2 冷却水回路的布置冷却水回路的布置 设置冷却效果良好的冷却水网路的模具是缩短成型周期 提高生产效率最有效 的方法 如果不能实现均匀的快速冷却 则会使塑件内部产生应力而导致产品 变形或开裂 所以应根据塑件的形状 壁厚及塑料的品种 设计与制造出能实 现均一 高效的冷却回路 1 冷却水道应尽量多 截面尺寸应尽量大 取 6mm 2 2 冷却水道离模具型腔表面的距离 冷却水道离模具型腔表面的距离 1 冷却通道离型腔 型芯壁的距离不能太远 也不能太近 2 当塑件壁厚均匀时 冷却水道到型腔表面最好距离相当 但当塑件壁厚不 均匀时 厚处冷却水道到型腔表面的距离则应近一些 间距也可适当小些 3 一般水道孔边至型腔表面距离为 10 15 mm 4 型芯要加强冷却 3 水道出入口的布置 水道出入口的布置应该注意两个问题 a 浇口处加强冷 却和 b 冷却水道的出入口温差应尽量小 塑料熔体充填型腔时 浇口附近温度 最高 距浇口越远 温度就越低 因此浇口附近应加强冷却 其办法就是冷却 水道的人口处要设置在浇口的附近 4 冷却水道应沿着塑料收缩方向设置 5 冷却水道内不应有存水和产生回流的部位 应畅通无阻 6 水管接头的部位要设置在不影响操作的方向 通常开设在注射机的背面和安 装的上下方向 7 冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位 塑件易产生熔接痕的地方 本身的温度就比较低 如果在该处再设置冷却水道 就会更加促使熔接痕的产 生 8 考虑水的密封防漏措施 水管的连接处 水道穿过镶拼零件等部位是要设计 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 24 密封结构 3 冷却系统的结构冷却系统的结构 在使用侧浇口的情况下 常采用动 定模两侧与型腔等距离钻孔的形式设 置冷却水道 在型芯部分用隔板分成底部连通的两个部分 从而形成凸模中心 进水 外侧出水的冷却回路 这种隔板形式的冷却水道加工麻烦 隔板与孔配 合要求高 否则隔板易转动而达不到要求 隔板常用先车削成形 与孔过渡配合 后 把两侧铣削掉或线切割成形的办法制成 然后再插入孔中 1111 选择成型设备 选择成型设备 1 根据塑件的形状初步估算体积和重量 塑件的体积的计算可计算得 V 3 14 21 52 15 52 63 2 3 14 13 92 9 652 20 64 50542 23 mm3 50 542 cm3 M 50 542 0 9 45 5g 2 根据塑件的计算重量或体积选择设备型号规格 确定型腔数 式中 K 注射机最大注射量的利用系数 一般取 0 8 M 注射机的额定塑化量 g h 或 cm3 h m1 浇注系统所需塑料质量或体积 g 或 cm3 如图 2 估算选 6 cm3 m 单个塑件的质量或体积 g 或 cm3 n 型腔的数量 为 4 根据计算结果和塑料注射机技术规格选用 XS Z 60 型号注射机 型腔 的排布应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够压力 以保证塑料 熔体同时均匀的充满每一个型腔 从而使各个型腔的塑件内在质量均一 稳定 该模具采用 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 25 一模两腔形式 采用平衡式布置 从主流道到各型腔浇口的分流道的长度 截面形状与尺寸 对应相等 实现各型腔均匀进料和达到同时充满型腔的目的 如图 1 4 所示 图 3 6 型腔分布排列示意图 三 装配要求三 装配要求 1 1 顶出制品的推杆的端面与所在的相应型面保持齐平 允许推杆端面高出 型面不大于 0 1mm 2 注射模的复位杆 其端面应与模具分型面齐平 允许低于分型面不大于 0 03mm 3 型芯 凸模 镶件等 其尾部高度尺寸未注明公差时 其端面应在装配 后与其配合的零件齐平 4 制品同一表面的成型腔分布在上 下模或两模时 装配后沿分型面的错 边不大于 0 05mm 并其组合尺寸不超过型腔允许的极限尺寸 5 凸模与凹模装配后的配合间隙 应保持周围均匀 6 需保持同轴的两个以上零件 其同轴度必须保证装配要求 使各配合零 件能顺利装卸 活动自如 7 模具导向件的导向部分 装配后保证滑动灵活 无卡滞现象 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书 论文 26 8 模具中供两次分型用的拉杆 拉板装配后 各工作面应在同一平面内 允许其极限偏差为 0 1mm 9 模具装配后 两安装平面应保持平 其平行度公差按按 GB1184 附录一 的 6 级 2 2 综合要求综合要求 1 模具 模架及