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文档简介
买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或119709850套管注塑模设计学生指导老师摘要本设计分析了PA1010塑料的特性及其对注塑工艺的影响,介绍了套管注塑模主要零部件的尺寸计算方法,注塑模结构及工作过程。根据套管零件的特点确定了注塑模结构,达到了塑件的尺寸精度。针对塑件脱模过程中的难点,设计了一种非常规抽芯的注塑模结构,并对模具设计与制造中的一些关键问题加以详述。由于该模具需要1个方向抽芯,选择了多种侧向分型机构,并对其中之一作了重点介绍,同时对浇注系统,顶出机构也作了简要说明。关键词注塑模;设计;套管;抽芯机构;侧向抽芯THEDESIGNOFINJECTIONMOLDFORDRIVEPIPESTUDENTTUTORABSTRACTTHEPROPERTIESOFTHEPA1010PLASTICSANDTHEIRINFLUENCESTOTHEMOULDINGTECHNOLOGYAREANALYZEDTHESTRUCTUREANDWORKINGPROCESSOFTHEDRIVEPIPEINJECTIONMOULDAREINTRODUCEDANDTHEDIMENSIONCALCULATIONSFORSOMEKEYCOMPONENTSOFTHEMOULDARESTATEDTHESTRUCTUREOFTHEINJECTIONMOULDFORTHECYLINDRICALBUSHHASBEENDETERMINEDACCORDINGTOITSCHARACTERISTICSTHEPLASTICPARTSMOULDEDWITHTHEMOULDHAVEREACHEDTHEREQUIREDDIMENSIONPRECISIONACCORDINGTOTHEDIFFICULTYINTHEPLASTICPARTDEMOULDINGPROCESS,ANINJECTIONMOULDWITHNONTRADIONALCOREPULLINGMECHANISMHASBEENDESIGNEDANDSOMEKEYPOINTSINDESIGNANDMANUFACTUREOFTHEMOULDARESTATEDINDETAILSINCETHEMOULDREQUIRESCOREPULLINGONONEDIRECTIONS,VARIOUSSIDEPARTINGMECHANISMSHAVEBEENUSEDANDONEOFTHEMISMAINLYINTRODUCEDTHEFEEDSYSTEMANDTHEEJECTORMECHANISMAREBRIEFLYINTRODUCEDKEYWORDSINJECTIONMOULDDESIGNDRIVEPIPECOREPULLINGSIDEPARTING买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或119709851目录摘要1关键词11前言211塑料模具市场情况212国内外研究现状及存在的主要问题213塑料模具水平及发展趋势314技术发展趋势42塑件的工艺性分析521塑件的原材料分析522塑件的结构和尺寸精度6221塑件的结构分析6222塑件尺寸精度的分析6223塑件壁厚设计7224塑件表面质量分析723计算塑件体积和质量,初选注塑机型号724塑件工艺参数的校核825塑件成型设备参数9251注射量的校核9252注射压力的的校核10253所需锁模力的计算10买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或119709852253锁模力的校核103注塑模的结构设计1131分型面的选择1132型腔数目及排列方式的确定12321型腔数目的确定12322型腔数的校核12323型腔排列方式确定124浇注系统的设计1341主流道设计13411喷嘴尺寸1442分流道设计14421分流道形状选择14422分流道在分型面上的布置形式1443浇口的设计15431浇口的设计原则15432浇口的数目、位置及尺寸155模具推出机构的设计1651选择顶出方式16511顶出方式的设计16512顶出杆的固定16513顶出杆的配合16514脱模力的计算16买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098536侧向抽芯机构的设计1861确定抽芯形式1862确定抽芯距1863抽芯力的计算1864确定齿轮的大小及参数1865动作原理197导向装置的设计198成型零部件的结构设计与工作尺寸计算1981成型零件的结构设计1982成型尺寸计算及公差选择209其它零件的选用2291定模板的厚度确定2292下固定板的厚度2293垫块的高2294拉杆的选用2210模具冷却系统计算23101冷却系统的设计计算231011计算塑件在硬化是每小时释放放入热量241012冷却水的体积量的计算23102排气系统的设计2311模具闭合高度及有关参数校核23111标准模架的选择23112闭合高度确定23113模具安装尺寸校核24买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或119709854114开模行程校核2412模具的工作原理2413总结25参考文献26致谢26买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或119709855买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或119709856买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098571前言塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来,人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高,这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展,必然要求塑料模具随之发展。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主要用户行业近年来都高位运行,发展迅速。模具作为一种高附加值和技术密集型产品,其技术水平的高低已经一个国家制造业水平的重要标志之一,也成为民族工业的支柱行业之一。11塑料模具市场情况我国塑料模具无论是在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都有了很大发展,但与国民经济发展需求和世界先进水平相比,差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍大量进口。在总量供不应求的同时,一些低档塑料模具已供过于求,市场竞争激烈;一些技术含量不太高的中档塑料模具也有一些趋向于供过于求。12国内研究现状及存在的主要问题我国塑料模具行业与其发展需要和国外先进水平相比,主要存在6个方面的问题。(1)发展不平衡,产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到相当高的水平,个别企业的部分产品已达到或接近国际水平,但总体来看,模具的精度、型腔表面粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。1(2)工艺装备落后,组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造,工艺装备水平已比较先进,有些三资企业的装备水平也并不落后于国外,但大部分企业工艺装备仍比较落后。更主要的是我们的企业组织协调能力差,难以整合或调动社会资源为我所用,从而就难以承接比较大的项目。(3)大多数企业开发能力弱。一方面是技术人员比例低、水平不够高,另一方面是科研开发投入少,更重要的是观念落后,对开发不够重视。模具企业不但要重视模买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或119709858具开发,而且要重视产品开发。(4)管理落后更甚于技术落后。技术落后往往容易看到,管理落后有时却难以意识到。国内外模具企业管理上的差距十分明显,管理的差距所带来的问题往往比技术上的差距更为严重。同一个企业,设备不变,人员不变,管理一变,立竿见影,这样的例子并不少见。(5)供需矛盾一时还难以解决。2004年,国产塑料模具国内市场满足率不足74,其中大型、精密、长寿命模具满足率还要低,估计不足60。同时,工业发达国家的模具正在加速向我国转移,国际采购越来越多,国际市场前景很好。市场需求2旺盛,生产发展一时还难以跟上,供不应求的局面还将持续一段时间。(6)体制和人才问题的解决尚待时日。在社会主义市场经济中,竞争性行业,特别是像模具这样依赖于特殊用户,需单件生产的行业,国有和集体所有制原来的体制和经营机制已越来越显得不适应。人才的数量和素质水平也跟不上行业的快速发展。虽然各地都在努力解决这两个问题,但要得到较好解决尚待时日。展望未来,由于国际、国内宏观环境良好,国内塑料模具各主要用户行业仍将以较快速度发展,塑料模具也必将持续高速发展。目前存在的主要问题通过国内外交流与合作。全行业的共同努力和各方面的支持,不久的将来,定会得到较好的解决。13塑料模具水平及发展趋向近年来,我国塑料模具水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达50T以上的注塑模,精密塑料模的精度已可达到3M,制件精度为05M的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产,多腔塑料模已能生产一模7800腔的塑封模,高速模具方面已能生产4M/MIN以上挤出速度的高速塑料异型材挤出模及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上,模具企业设备数控化率已有较大提高,CAD/CAE/CAM技术的应用面已大为扩大,高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多。模具标准件使用覆盖率及模具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。三资企业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。经过近几年的发展,在塑料模具的开发、结构和企业管理等方面已显示出了一些新的趋向,现综合如下(1)模具的质量、周期、价格、服务四要素中,已有越来越多的用户将周期放在首位,要求模具尽快交货,这已成为一种趋势。为满足用户的这一要求,各方面的工作必须跟上。买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或119709859(2)大力提高开发能力,将开发工作尽量往前推,直至介入到模具用户的产品开发中去,甚至在尚无明确的用户对象之前进行开发(这需要在有较大把握和敢冒一定风险的情况下进行),变被动为主动。目前,电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已经采用这种方法,手机和电话机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同,才能根据用户要求进行模具设计的被动局面。事实证明,这种做法不但使模具厂变被动为主动,而且对开发业务和缩短模具生产周期也十分有利,受到用户的欢迎。青岛海尔模具公司等企业的“你给我一个概念,我还你一个产品”的一站式服务模式及太仓求精模塑公司和浙江陶氏模具集团有限公司等企业主动开发的办法已被越来越多企业所接受,这可能也是今后发展的一种趋向。(3)随着模具企业设计和加工水平的提高,过去以钳工为核心,大量依靠技艺的现象已有了很大变化。在某种意义上说“模具是一种工艺品”的概念已逐渐被“模具是一种高新技术工业产品”所替代,模具“上下模单配成套”的概念正在被“只装不配”的概念所替代。模具正从长期以来主要依靠技艺而变为今后主要依靠技术。这不但是一种生产手段的改变,也是一种生产方式的改变,更是一种观念的改变。这一趋向使得模具标准化程度不断提高,模具精度越来越高,生产周期越来越短,钳工3比例越来越低,最终促使整个模具工业水平不断提高,正在被社会所接受。我国模具行业,目前已有4个国家级高新技术企业,近百个省市级高新技术企业。与此趋向相适应,生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐变为技术型人才是十分必要的。当然,目前及相当长一段时间内,技艺型人才仍是十分重要的,因为模具毕竟难以完全摆脱对技艺的依靠。(4)模具企业及其模具生产正在向信息化方面迅速发展,这也是一种趋向。21世纪,信息越来越多,信息技术越来越先进发达,信息已与人们的生产和生活休戚相关。在目前的信息社会中,高水平的模具,现代模具企业,单单只是CAD/CAM的应用已4远远不够。目前许多企业已经采用的CAE、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其他许多先进制造技术和虚拟网络技术等都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已被行业所共认。(5)随着人类社会的不断进步,模具必然会向着更广泛的领域和更高水平发展。现在,能把握机遇,开拓市场,不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具的企业日子普遍好过,任务忙不过来,利润水平和职工收入都很好,日子红红火火。因此,模具企业应把握这个趋向,使自己生产的模具向高水平发展,不断提高自己的综合素质和整体实力及进入国际市场的竞争力。买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098510(6)世界上工业发达国家的模具正加速向我国转移,其表现形式一是迁厂,二是投资,三是采购。这一趋向虽然并非近几年才有,但近几年更加明显。我们应抓住机遇,加快发展步伐。14技术发展趋势在信息化带动工业化发展的今天,我们既要看到成绩,又要重视落后,要抓住机遇,采取措施,在经济全球化趋向日渐加速的情况下,尽快提高塑料模具的水平,把自己带入到国际市场中去,促进我国整个模具行业的快速发展。随着市场的发展,塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展,因此对模具的要求也一定会越来越高。为了满足市场的需要,未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工技术都必将会有较快发展,而且这种发展必须跟上时代发展步伐。展望未来,下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。当然,这是需要开拓、创新和做出艰苦努力的。(1)超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。(2)多样材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。(3)各种快速经济模具,特别是与快速成型技术相结合的RP/RT技术将得到快速发展。(4)模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化方向发展,CAD/CAM/CAE/CAPP及PDM等将向智能化、集成化和网络化方向发展。8(5)更加高速、更加高精度、更加智能化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用。(6)更高性能及满足特殊用途的各种模具新材料将会不断发展,随之而来的也会产生一种特殊的和更为先进的加工方法。(7)各种模具型腔表面处理技术、涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。(8)逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将得到发展。(9)热流道技术将会迅速发展,气辅和其他注射成型工艺及模具也将会有所发展。(10)模具标准化程度将不断提高。“十一五”期间,在科学发展观指导下,广大模具企业将进一步深化改革,下功夫搞好科技进步与创新,坚持走新型工业化道路,将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型的轨道上来,模具工业必将得到更好的发展。买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或11970985112塑件的工艺性分析21塑件的原材料分析塑件的材料为尼龙1010,属于热塑性塑料。半透明、韧而脆、具有高强度和良好的冲击强度,耐磨性好、适用于耐磨传动受力零件和减摩自润滑零件,如套筒、轴套等。尼龙中酰胺基团极易吸水,使制品在高温下水解,尺寸稳定性及耐药品性下降。当相对湿度30时,吸湿后的尼龙,在加工过程中会遇到很多困难,如熔体粘度下降、制品表面出现气泡、银纹等表面缺陷,而且所得制品力学性能也明显下降。所以成型前必须对材料进行干燥处理,把含水量控制在03以下,最好在01以下。由于尼龙在高温下易被氧化有变色和降解的倾向,因此最好采用真空干燥。另外尼龙1010收缩率比较大一点,在注射时颗适当加大保压时间,避免因此因素对成型制件的影响。流动性好,脱模比较容易,因而可考虑用小浇口成型,因结构原因,用点浇口更容易脱模。由于塑件尺寸精度和外表精度要求不高,可以考虑将浇口设在塑件外表面。模具的冷却设计可以从简,以提高生产效率。612图1塑件图FIG1PLASTICPARTSGRAPH22塑件的结构和尺寸精度221塑件的结构分析从零件图可知该塑件形状比较对称,壁厚均匀。由于制件为较长的套筒,考虑到模具开模行程应采用侧向分型抽芯结构,而且抽芯长度达175MM左右,故应该采用齿轮齿条抽芯较好。该零件属于中等复杂程度的零件。另外,塑件上有7个、两种通孔,应尽可能开设在不减弱塑件机械强度的位置,孔的形状为圆形,与其他形状的孔比较可以给模具制造带来方便,相邻两孔之间的距离,大于孔的直径。因为是通孔采买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098512用两端分别固定的对头成型杆与大型芯来成型。同时为了使熔体易于流动和避免应力集中,应在塑件转角处加设圆角,同时设计时应该尽量保证塑件的壁厚均匀。本塑件设置的转角处内圆角为,外圆角为,比较合理。2RM14RM222塑件尺寸精度分析塑件的尺寸大小与塑件流动性有关,在注塑成型时,流动性差的塑件及壁厚薄的塑件等的尺寸不能设计过大。大而厚的塑件在塑件未充满型腔时已经固化,或勉强能充满但料的前锋已不能很好融合而形成冷接缝,影响塑件的外观和结构强度。注塑成型的塑件尺寸还要受到注塑机的注塑量、锁模力和模板尺寸的限制。塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度,即所获得制件尺寸的准确度。影响塑件尺寸精度的因素很多,首先是模具的制造精度和模具的磨损程度,其次是塑件收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化,塑件成型后时效变化和模具的结构形状等。因此塑件的尺寸精度往往不高,应该在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。由图可以看出,塑件形状结构简单,工作精度要求不高,工作表面为内表面,查阅有关资料根据材料成型特性和结构形状可以选择一般精度4级。223塑件壁厚设计塑件壁厚设计的基本依据是塑件的使用要求,例如强度、钢度、绝缘性、重量、尺寸稳定性和与其他零件的装配关系等。壁厚设计也需考虑到塑件成型时的工艺性要求,如对熔体的阻力,顶出时的强度和刚度等。在满足工作要求和工艺要求的前提下,塑件壁厚设计应遵循以下两项基本原则一是尽量减小壁厚,这样不仅可以节约材料,节约能源,也可以缩短成型周期;二是尽可能保持壁厚均匀,塑件壁厚不均匀时,收缩率也不同,容易造成塑件的内应力和翘曲变形,因此设计塑件时应尽可能减小各部分的壁厚差别,一般情况下应使壁厚差别控制在30以内。从该塑件壁厚来看,各部分较为均匀,都是2MM,而根据表27(塑件制品的最小壁厚及常用壁厚推荐值)可知该制件推荐壁厚值为15MM42MM,最小可达045MM。该制件壁厚波动率很小在30以内,符合注塑成型壁厚条件。5224塑件表面质量分析塑件的外观要求越高,表面粗糙度值应越低,在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点,除此之外,主要取决于模具型腔表面粗糙度。模具的表面粗糙度一般要比塑件的要求低12级,模具在使用过程中,由于型腔磨损而使表面粗糙度不断加大,所以应随时予以抛光复原。制品表面质量没有特殊要求,圆弧过度较好。8综上分析可知注塑时在工艺参数控制比较好时,零件的成型要求可以得以满足。买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或119709851323计算塑件的体积和质量,初选注塑机型号图2三维图FIG2THREEDIMENSIONGRAPH计算塑件体积和质量的目的是为选择注塑机和确定型腔数目。1)塑件的体积和质量的计算根据零件图,利用PROE画出制件立体图如图2经粗测可以得到套筒体积大约为,根据尼龙1010的密度,故每个塑件质量3104VCM塑3105DMKG(1)10534WV塑(2)浇注系统凝料体积的初步估算可按塑件体积的06倍计算,由于该模具采用一模两腔,所以浇注系统凝料体积为(2)3206130659VCM浇塑(3)该模具一次注射所需塑料PA体积304塑浇根据理论和在实际生产中的经验得出塑件和浇注道之间材料的总和应该在注射机理论注射量的80以内,有则08V30/8436/0542CM所以所需注射量5CM(3)17MPG(3)注塑机参数选择根据尼龙1010的注射压力通常为,同时考虑到注塑机类型、机筒401MPA温度分布、制品形状和尺寸,模具流道及浇口结构等因素决定。由于注125XSZY塑机的注塑压力为,初步选用注塑机为120MPA125XSZY具体参数可以根据表240(常用热塑性塑料注射机型号和主要技术规格)可知824塑件注射工艺参数的确定买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098514由表236(常见热塑性塑料注塑成型工艺参数)可选尼龙1010具体参数如下8选择。试模时,可根据实际情况适当调整。注射类型螺杆式注塑温度包括料筒温度和喷嘴温度料筒温度后段温度选用195;1T中段温度选用205;2前段温度选用2303T喷嘴温度200注射压力90MPA预热和干燥温度95;时间253H模温60成型时间()高压(4);保压(1);冷却(30);成型周期(80);S后处理方法(水或油);温度(95);时间(7)H说明真空干燥25塑料成型设备参数根据计算及原材料的注射成型参数确定注射机为型,查资料得知125XSZY9其技术参数如下表1注塑机参数TABLE1THEPARAMETEROFINJECTIONMOLDINGMACHINE理论注射容量/3CM125锁模力/KN900螺杆直径/MM42拉杆内间距/MM260290注射压力/MPA119移模行程/MM300注射速率/G/S66最大模厚/MM300塑化能力/G/S7最小模厚/MM200螺杆转速/(R/MIN)10140定位孔直径/MM100喷嘴球半径/MM12喷嘴孔直径/MM4251注射量的校核在一个生产周期内,注射机的最大注射量应大于制品的质量或体积(包括浇道及凝料和飞边),通常注射机的实际注射量最好是注射机最大注射量的80,所以选用的买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098515注射机最大注射量应满足(4)08V塑浇机式中注设机的注射量机3125VCM机塑件的体积取V塑3塑浇注系统的体积浇3159C浇代入数据,计算得3081250VCM机394塑浇103所以注射量符合要求252注射压力的校核注塑机的额定压力即为它的最高压力,应该大于注射机注射成型所需要的注MAXP射压力,即0P5MAX0注塑机的额定注射压力为119,PA1010注塑成型所需要的注射压力为MPA40100,所以注射压力符合要求。MP252所需锁模力的计算流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积,在模具设计前是个未知值,根2A据多型腔模的统计分析,是每个塑件在分型面上的投影面的02倍05倍,2A1因此可用来进行估算,所以,1035NA211035352406395NM式中塑件在分型面上的投影面积,由PRO/E模型分析所得;1214063A买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098516型腔数。N锁模力是指注塑机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力。即(6)FAP锁型式中,注塑机的额定锁模力;锁N模具型腔内塑料熔体平均压力,一般取4050,取型MPAMPA。50PMA型塑件和浇注系统在分型面的投影面积之和A2M所以6495032487FNK锁型253锁模力的校核在注射成型时,为防止模具分型面被注射压力顶开,必须对模具是施加足够的锁模力,否则在分型面处产生溢了现象,因此注射机的额定锁模力必须大于注射压力,即7FKAQ注射机的额定锁模力N塑件和浇注系统在分型面上的总投影面积。取3CM36495ACM安全系数,通常取13K模具型腔内塑料熔体的平均压力,取QMPA50QPA代入数据,计算得3136495042754281KAN30813注塑模的结构设计31分型面的选择分型面为动模与定模的分接口,是取出塑件或浇注系统凝料的面。它的合理选择是塑件能完好成型的条件,不仅关系到塑件的脱模,而且涉及摸具结构与制造成本。合理的分型面不但能满足制品各方面的性能要求,而且使模具结构简单,成本也会令人满意。选择分型面时有下面一些原则可以遵循1分型面应选择在塑件的最大截面处,否则给脱模和加工带来困难。此点可说是选择的首要原则。2尽可能地将塑件留在公模侧,因在公模侧设置脱模机构简便易行。3在安排制件在型腔中方位时,尽量避免侧向分型或抽芯以利于简化模具结构。买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098517结合以上原则还要综合考虑塑件的尺寸精度、外观质量、使用要求及是否有利于浇注系统特别是浇口的合理安排,是否有利于排气。所设计模具的塑件套管由图可以看出,由于塑件太长不能将侧面作为分型面,因为那将导致不合理的模具高度和模腔深度,痕会出现很多抽芯机构,使模具复杂化。对于这一模具,分型面没有选择。它的套管上面有六个通孔分别以中心轴线对称分布。由于塑件的外表面是非工作表面,表面精度要求不高,顶干和浇口可以考虑选择在表面上,所以可以把套管上六个小孔的对称面作为塑件的分型面,这样把塑件放在动定模各一半分别用六各固定型芯成型六各小孔。质需要用一个长的整体活动型芯来成型内孔表面就可以了。这样不仅易脱模,使模具结构相对简单化。分型面如图3所示图3分型面选择FIG3PARTINGSURFACESELECTION32型腔数目及排列方式的确定321型腔数目的确定注射模可设计成一模一腔也可设计成一模多腔。其数目的确定要从以下几个方面考虑1注塑产品的尺寸及结构的复杂性该塑件的结构简单,尺寸也不算太大,所以多腔要比单腔效率更高。2塑件的尺寸精度型腔精度也相对降低,由于该塑件的精度要求不高,采用多腔能保证其精度,所以可以考虑多腔成型塑件。3制造成本从塑件成本中所占的费用比例来看,多腔比单腔模低。4塑成型的生产效益买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098518多腔模更具优势5)生产量一模两件,大批生产根据以上几个方面的总结,一般大尺寸复杂的塑件适合一模一腔。针对此模具,其塑件尺寸为17532属于较小尺寸的塑件,所以我选择一模两腔。322型腔数的校核(2)以机床的注射能力为基础,每次注射量不超过注射机最大注射量的80,按下面的公式计算8080815201592764SWN浇塑型腔数校核合格式中型腔数;8N注射机的注射量,SG浇注系统的质量,W浇塑件质量,塑323型腔排列方式确定本塑件在注塑时采用一模两件,综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素采取如图4所示型腔排列方式买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098519图4型腔排列方式FIG4CAVITYARRANGEMENT此排列方式的最大优点就是便于设置侧向抽芯机构,料流长度较短。此种排列可能会由于熔接痕产生降低塑件的强度,但考虑到塑件的工作情况,此熔接痕的产生位置对塑件工作没有太大影响。所以,选择此型腔排列方式比较合适。4浇注系统的设计浇注系统指塑料熔体从注射机喷嘴喷出来后达到模腔之前在模具中所流经的通道,其作用是将熔体从喷嘴平稳快速地引进模腔并在熔体充模和固化定型过程中将注射压力和保压压力充分传递到模腔各部它的设计合理与否直接对制品成型起到决定作用41主流道设计设计要点1主流道通常设计成圆锥形。其锥度为24度,内壁表面粗糙度一般为063微米。2为减少料流转向过渡时的阻力,主流道大端呈圆角过渡,其圆角半径为13MM。3为防止主流道与喷嘴外溢料,主流道对接处密对接,主流道对接处应制成半球形凹坑。4在保证良好成型的前提下,主流道L应尽量短,否则将增多流道凝料,且增加压力损失,使塑料降温过多而影响注射成型。5由于主流道与塑料熔体及喷嘴反复接触和碰撞,因此常将主流道制成可拆卸的主流道衬套浇口衬套,便于用优质钢加工和热处理。6当浇口套与塑料接触面很大时,其受到模腔内塑料的反压增大,从而易退出模具。411喷嘴的尺寸买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098520根据设计手册查得XSZY125型注塑机喷嘴的有关尺寸喷嘴前端孔径04DM喷嘴端球面半径12SR根据模具主流道与喷嘴的关系(1)主流道的小端直径大于注射机喷嘴通常D0D9051DM对于该模具4取主流道的小端直径2主流道入口的凹球半径应大于注射机喷嘴半径,通常为0SRSR10012SRM对于该模具取主流道球面半径3为了便于宁料的从主流道中拔出,将主流道设计成锥形,其斜度。经换算得13出主流道大端直径。为了使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计85DM半径得圆弧过度。5R42分流道设计(1)分流道是指主流道末端与浇口的一段塑料熔体的流动通道。分流道的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。设计时应注意尽量减少流动过程中的热量损失与压力损失。(2)设计要点分流道应在拐角应设冷料穴,分流道截面应大于制品的壁厚,每一流道要比下一流道大1020。421分流道形状选择分流道得形状有很多种,根据塑件的体积、壁厚以及形状得复杂程度,注射速率、分流道长度因素来确定。由于塑件的形状不太复杂,选用塑料的流动性很好填充容易,所以选择半圆形截面的分流道。分流道的截面尺寸由塑料品种、塑件尺寸、成型工艺条件以及流道长度因素来确定。由于选用塑料为PA1010流动性非常好,通常半圆形截面的半径可取15,我选择截面尺寸为R3。422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。排列尽量紧凑,流程尽量短,对称布置,使胀模力的中心与祝塑机锁模力的中心一致。考虑以买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098521上原则结合本模具的实际情况选择如图5所示形式图5分流道选择FIG5THECHOICEOFSTREAMWAY43浇口的设计431浇口的设计原则1要降低流动阻力,浇口位置在肉厚较厚的地方。2浇口应远离排气机构,要避免排气信道被过早阻断。3制品最厚的部分往往是最后凝固的地方,会出现较大的收缩。为了补缩,浇口应设在其周围。4浇口的位置要尽量减少熔接痕,要避免熔接痕强度太低。由于本塑件的表面质量要求不高,可以考虑将浇口放在塑件外表面上。本塑件采用PA1010塑料成型,PA1010具有良好的流动性,经查表得知可以采用点浇口进料考虑塑件本身结构特性,塑件厚度。432浇口数目、位置及尺寸为确保套管质量,并结合塑件的结构特征,确定在长轴方向的中线使用两个浇口同时进料。模具采用就模两腔也就是四个浇口同时进料。浇口放置点可以根据塑件厚度确定。经查表和计算得出浇口尺寸如图6所示买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098522图6浇口尺寸FIG6GATESIZE5模具推出机构的设计51选择顶出方式顶出机构的设计要求(1)顶出机构设计时应进量使塑件留于动模一侧;(2)塑件在推出过程中不发生变形和损坏;(3)不损坏塑件的外观质量;(4)合模时应使推出机构正确复位;(5)推出机构应动作可靠。511顶出方式的设计由于成品是管类零件,所以采用顶出杆的方式顶出。由于成品的表面较大,中间也需有顶出杆来帮助脱模,选用的也是简单的顶出杆。512顶出杆的固定在顶板上制有台阶孔,将顶出杆装入其中。这种形式强度高,不易变形。但在顶出杆多的情况下,台阶孔深度的一致性很难保证。在本产品中顶出杆的数量不多,不会出现这种情况。513顶出杆的配合一般直径为D的顶出杆,在顶出杆固定板上的孔应为D1,顶出杆台阶部分M的直径常为D5,顶板上的台阶为D6为了不使顶在产品上留有凸台,顶出杆表面M与凸模表面齐平,或高出002结合以上原则选用4顶出杆,在塑件中心底部分别各分部3个。514脱模力的计算脱模力是从动模一侧的主型芯上脱出塑件所需要施加的外力,需克服塑件对型芯买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098523包紧力、真空吸力、粘附力和脱模机构本身的运动阻力。脱模力是注射模脱模机构设计的重要依据。但脱模力的计算与测量十分复杂。其计算方法有简单估算法和分析计算法。由参考文献塑料注射成型工艺及模具表519中薄壁壳体类公式计算脱模力,由于该模具具有圆环形横截面和矩形横截18面两种情况,所以要分别计算,然后得到总脱模力。圆环形横截面11AKUFTLESQCP101TANOS21550TANCOS78043)(1892)(832029N矩环形横截面12AKUFTLESQCP10TANOS81225105TANCOS8043)(20179786)(880801N总脱模力1713KN22KN。NQ318082321式中E塑料的拉伸弹性模量,MPA,查表520得PA1010为1280MPA;塑料的平均成型收缩率,查表12取15;CPST塑件的平均壁厚,MM,圆形横截面取15MM,矩形横截面取18MM;L塑件的包容型芯的长度,MM,圆形截面取70MM,矩形截面取18MM;U塑料的泊松比,由表520查得PA1010为0;脱模斜度,取05;F塑料与型腔材料(钢材)之间的摩察系数,由表520查得PA1010为064;A塑件在分型面上的投影面积,C,当塑件底部有通孔时,计算式不含10A2M项,A165138322362473M25C;由F和决定的无量纲数,1FSINCOS1064SIN051K1KCOS0510055。136侧向抽芯机构的设计买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098524当塑件上具有与开模方向不一致的孔或侧壁有凹凸形状时,除极少数情况下可以强制脱模外,一般需设置侧向抽芯机构。由于抽芯距离较大,斜导柱抽芯机构斜导柱强度要求很高,故采用齿轮齿条抽芯机构。该注塑模具抽芯机构工作过程,开模时,由固定在定模座板上的主动齿条5带动齿轮6转动,通过轴7传递,再由齿轮带动连动齿条8完成侧向抽芯运动(参考装配图)。61确定抽芯形式塑件属于阶梯管壮形,其内型芯垂直于脱模方向,阻碍成型后塑件从模具中出。因此套管的内型芯必须做成活动型芯,即须设置侧向抽芯机构。由于抽芯距较大,初步选用抽芯机构为齿轮齿条抽芯。62确定抽芯距抽芯距一般应大于成型孔的深度,由于抽芯距较长,为了使型芯在成型过程中定位准确,对准精度更高,型芯一端加长深入道模板里面去,提高塑件的成型精度,8M成型孔深度为,另加35抽芯安全系数,可取135HM851SHM抽63抽芯力的计算以其中齿轮齿条带动的大型心为例,查参考文献塑料注射成型工艺及模具18根据抽芯力计算公式即501753(0640999900087)16570N14SINCOULHPF式中抽芯力(N);侧型芯成型部分的截面平均周长,MM,取L50MM;侧型芯成型部分的高度,MM,取175MM;HHP塑件对侧型芯的包紧力,一般情况下模内冷却的塑件脱模时取P812MPA,模外冷却的塑件取P2439MPA;U塑料在热状态时对钢的摩察系数,查表520,取U064;18侧型芯的脱模斜度,取05根据零件尺寸及原材料可以根据有关资料查得尼龙1010的脱模斜度为,取较大值,即。254036061364确定齿轮的大小及参数侧向抽芯机构齿轮的选择参考文献机械制图齿轮的相关知识。19在机械上,常常用齿轮把一个轴的转动传递给另一轴以达到变速,换向目的。齿轮的种类很多,根据其传动情况可分为三类圆柱齿轮用于两轴平行时;买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098525锥齿轮用于两轴相交时;蜗杆蜗轮用于两轴交叉时。此处选择较简单的渐开线圆柱直齿轮。由于抽芯力不大,一般普通标准齿轮可以满足需要,只要根据抽芯距确定齿轮中径就可以了。取齿轮模数为中径为,3M60分度圆直径求得、,查表得齿轮宽度为DZ2AD52FDM(与连动齿条配合),(与主动齿条配合)。经查设计手册得齿轮轴的直30M径为,用键连接完成与齿轮的固定。2465动作原理主动齿条固定在下模垫板上,齿轮则由轴固定在下模垫板上。活动型芯固定在连动齿条上面,开模时主动齿条发生位置移动,带动齿轮开始旋转,齿轮产生的转矩传递给另一与连动齿条相配合的齿轮,带动连动齿条开始移动直到完成抽芯动作。7导向装置的设计料注射模上的导向装置,在采用标准模架时,已经确定下来一般情况下,设计人员只要按模架规格选用就可以了。但根据制品要求须设置精密导向装置时,则必须由设计人员根据模具结构进行具体设计。一般导向分为动,定模之间的导向,垫板及顶出板的导向,推件板与下模板之间的导向,定模板与动模板板之间的导向。一般导向装置由于受加工精度的限制或使用一段时间后,其配合精度降低,会直接影响制品的精度,因此对精度要求较高的制品必须另行设计精密导向定位装置。在本套模具中,因为有三次开模,根据结构需分别在垫板和顶板设置导柱和导套,还有定模板和上下模出设置导向装置。导向装置的尺寸确定导柱长度由具体模具的模板厚度确定,直径为,25M凸台高度导套外圆直径为8M30M8成型零部件的结构设计与工作尺寸计算81成型零件的结构设计模具采用一模两件的结构形式,考虑加工的难易程度及材料的经济性,成型需要等因素,上下模凹模型腔都采用镶嵌式结构如图7所示买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098526图7下模镶块FIG7MATRIX型芯主要与凹模结合够成来成型塑件的型腔,本塑件位管类制件,在表面由六个小孔,所以需要六个固定型芯来成型。内孔则需要一个样大的活动型芯来成型,其结构形状位于塑件的内壁形壮。凹模镶块(型腔)长度根据塑件尺寸确定为MM;查阅参考资料塑料17502注射成型工艺及模具514圆形型腔侧壁厚度的参考尺寸得凹模镶块侧壁厚度为188MM,从而确定凹模镶块的宽度为MM;凹模镶块的高度由模板及其与模板的702配合确定为MM。30活动型芯长度根据塑件尺寸及模具零件的配合确定为MM;3705182成型零件工作尺寸计算及公差的选择成型零件的工作尺寸计算,要考虑塑料制品的尺寸公差,所成型塑料的收缩率,溢料飞边厚度,塑料制品脱模,模具制造的加工条件及可达到的水平等因素。成型塑件所采用的塑料PA1010收缩率为1115,计算模具成型零件的工作5尺寸(1)型腔内表面(直径)153232150232281MD13131502129952按表47调整后DM212993636150236343M买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098527(2)型芯外表面(直径)1627827811022830581MD989811021010782DM3292911013031948481102505284MDLM1202041LM26075LM3101104LM468241LM5783503LM688851HM1198023HM24011按表47调整后DM12831DM21011DM33035054MD(3)中心距17由零件图可以简化计算出主要距离尺寸LM1(2211)2022LM2(6611)6066LM3(101011)1011LM4(67567511)683925LM5(77577511)783525LM6(8811)888按表47调整后LM1202LM2607LM31011LM46824买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098528LM57835LM6888(4)槽深计算18HM11919130501001719832HM23939130501001740092按表47调整后HM1198HM2401按表47选定型腔有关尺寸公差后得DM1323206DM21299DM3363408DM128316DM21011032DM33038DM505039其它零件的选用91定模板的厚度确定定模板的主要起保护模具,固定模具的座用。其长度单边应比模板大。由于此模具较大,所以取上固定板的总长度为,宽度和模204M40M40M板一样为,厚度取。中间开直径为的孔,用来固定浇口衬套。35406892下固定板的厚度下固定板的作用和上固定板的作用差不多。长度,宽度和厚度可以取同一尺寸。中间要开一个直径为的通孔,供注塑机的推杆,顶出成品用。5093垫块的高度确定设计原则根据注塑机的注塑量,和顶出的行程。根据标准模架和经验值取垫块高度为顶出板的顶出行程加顶板的厚度再加上的安全值为。20M102M125M94拉杆的选用拉杆通常取4支,分部在剥料板中。主要起传递位移力使剥料板动作,另外还支买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098529承和导向作用。设计中选用考虑模结构开时的刚性问题选用20的拉杆,以满足结构需要。10模具冷却系统计算101冷却系统的设计计算查表模具平均温度为5060,取平均值55。用20的常温水作为模具的冷却介质,其出口温度为30,产量为初算得一分钟完成一次开合模084KG/H。1011计算塑件在硬化时每小时释放得热量Q3查塑料模设计手册得PA1010的单位热流量为,取1622265107/KJG22710/QKJG19443870/5810/WJKGJKG1012冷却水的体积量的计算2012/CVPT由体积流量V查表可知所需的冷却水管直径非常小。由以上计算可以知道,因为模具每分钟所需的冷却水体积流量很小,故可以不设冷却系统,依靠空冷形式冷却模具即可。102排气系统的设计为了使塑料熔体顺利充填模具型腔,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所产生的气体不能被排除完,塑件上就会形成气泡凹陷、熔接不牢、表面轮廓不清晰等缺陷。所以排气系统对制品成型质量起着至关重要的作用。排气方式由很多种,可以利用开排气槽排气,排气槽一般设在型腔最后被充满的部位;可以利用型芯,镶件,顶针等的配合间隙或专用排气塞排气因为所采用的成型材料本身具有良好的流动性,所选择的分形面也具有良好的排气效果,所以选择用型芯,镶件,顶针等的配合间隙来排气。11模具闭合高度及有关参数校核111标准模架的选择根据标准模架的选用原则,结合模具设计要求,查塑料注塑模中小模架及技术条件(GB/T1255611990)选择派生P4型,根据分析P4型可以完成模具动作及模具各方面尺寸强度的要求。以标准选择模架P435540028F1GB/T1255611990。112闭合高度确定在支承与固定零件的设计中,根据经验和标准模架确定定模座板、140HM上固定板、下固定板、支承板、动模座板250HM350HM45HM买文档就送您CAD图纸全套,Q号交流197216396或1197098530640HM根据顶出行程和顶出机构的结构尺寸查表确定垫块512H因而模具闭合高度为123456H405050554012521360113模具安装尺寸校核本模具的外形尺寸为400355360。XSZY125型注塑机最大安装尺寸为458428,故能满足模具的安装要求。114开模行程的校核由上述计算的模具闭合高度H360,XSZY125型注塑机所能允许模具的最小厚度HMIN200,最大厚度HMAX380,即模具满足安装条件MINMAXAX12510SAM2036106813422SMAX134。塑件脱模推出距离MAX模
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