家用塑料水桶的注塑模具设计-[机械毕业设计论文A3389]
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家用
塑料
水桶
注塑
模具设计
机械
毕业设计
论文
a3389
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份，37页。10400字。
任务书一份。
工艺张-6张
图纸共8张，如下所示
A0-装配图.dwg
A3-凸模镶块.dwg
A3-型腔(凹模).dwg
A3-型芯(凸模).dwg
A3-型芯冷却螺旋槽.dwg
A3-定模板.dwg
A3-支承板.dwg
A3-支板.dwg
- 内容简介：
-
机械加工工艺过程卡 片 零件图号 18 零件名称 侧型芯 材 料 牌 号 坯 种 类 模锻件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 共 页 第 页 序号 工序名称 工序内容 1 下料 根据图样要求换算各面长度，锯断并留有余量 2 锻造 将毛坯锻成圆形及要求形状 ，表面留加工余量 3 4 淬火、回火 153 235 刨加工 刨各面，留预磨余量 磨各面至规定尺寸6 划线 采用刻线机划线7 粗铣外形 在万能工具铣床上粗铣，单边留精修余量 修 钳工精修 9 抛光 各表面抛光到图纸要求的精度 10 钳 模具装配（试压） 机械加工工艺过程卡 片 零件图号 3 零件名称 型腔材 料 牌 号 坯 种 类 模锻件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 共 页 第 页 序号 工序名称 工序内容 1 下料 方形块料 360360185 车 按图纸车削 355，表面留加工余量 淬火、回火 153 235 车 锥面 135和 115 5 车 车 100、 112 圆孔6 车 车 151、 165、 184 和倒圆角 具磨 角 8 车 4 42 导柱孔、 4 10 螺钉孔和 6 10 水孔 9 精修 钳工精修 10 抛光 各表面抛光到图纸要求的精度 机械加工工艺过程卡 片 零件图号 6 零件名称 型心 (凸模 )镶块材 料 牌 号 45毛 坯 种 类 模锻件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 共 页 第 页 序号 工序名称 工序内容 1 下料 方形块料 360360105 车 按图纸车削 355，表面留加工余量 淬火、回火 153 235 车 车深度 18 锥度 45圆锥孔、 210、 110、 125 孔 5 车 车侧滑块槽、侧抽芯槽、 2 4 侧抽芯孔 6 车 车 10 水孔 7 铣 各端面 8 磨 各端面、表面毛坯 9 抛光 各表面抛光到图纸要求的精度 10 钳 模具装配（试压） 机械加工工艺过程卡 片 零件图号 4 零件名称 型心材 料 牌 号 坯 种 类 模锻件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 共 页 第 页 序号 工序名称 工序内容 1 下料 方形块料 215215176 车 按图纸车削 210，表面留加工余量 淬火、回火 153 235 车 、 162、 188,高 41 凸台5 车 车倒圆角 度 16 的凹槽 6 车 车 80、高度 48 锥角， 40、 110 和倒圆角 角 8 车 4 20 销钉孔、 2 4 侧抽芯孔孔9 精修 钳工精修 10 抛光 各表面抛光到图纸要求的精度 机械加工工艺过程卡 片 零件图号 14 零件名称 定模板 材 料 牌 号 坯 种 类 模锻件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 共 页 第 页 序号 工序名称 工序内容 下料 方形块料 45545545 车 按图纸车削 450，表面留加工余量 淬火、回火 153 235 车 深 10 150、深 18 162、孔5 车 车深 12 、锥度 45圆锥孔 6 车 车 80、高度 48 锥角， 40、 110 和倒圆角 角7 车 4 34 螺钉槽 4 34 螺钉槽、 4 24螺钉孔、 4 24 螺钉孔8 平磨 磨上、下面 9 抛光 各表面抛光到图纸要求的精度 10 钳 模具装配（试压） 机械加工工艺过程卡 片 零件图号 20 零件名称 螺旋槽材 料 牌 号 45毛 坯 种 类 模锻件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 共 页 第 页 序号 工序名称 工序内容 1 下料 圆形棒料 115165 车 按图纸车削 110，表面留加工余量 淬火、回火 153 235 车 车 34 孔深 40 、锥度 45 5 车 车 37 孔6 车 74 凸台7 车 深 10 螺旋槽 8 平磨 磨 上 下面 9 抛光 各表面抛光到图纸要求的精度 10 钳 模具装配（试压） 水桶塑料注射模装配工艺过程 塑料注塑模的装配要求较高，尤其对多次分型的塑料模 . 因此对塑料模装配精度的要求也比较高。装配图如下图所示 : 主视图 俯视图 1）模具上下平面的平行度偏差不大于 型面处需密合。 2）推件时，型腔和推杆动作保持同步。 1）按图样要求检验各零件尺寸。 2）修磨型芯、型腔、型芯镶块分型面使之密合。 3）将型芯、型腔、型芯镶块、螺旋槽叠合在一起并用夹板夹紧，镗销导柱、导套孔，在孔内压入工艺定位销后加工侧面的垂直面基准 。 4）利用型腔的侧垂面基准确定实际型腔中心，作为以后加工的基准，分别加工型腔上的镶件型孔和镶件底部凹台肩面，修磨型腔 部分，并将镶件压入型孔内进行镶件组装。 5）利用型腔的实际中心，加工型腔固定孔的线切割穿丝，并进行线切割型孔。 6）在型腔和型芯镶块上分别压入导柱、导套，并保持导向可靠，滑块灵活。 7）用压销钉套法，将销钉压入型芯镶块。 8）在型腔上加工侧型芯、侧滑块槽、螺钉孔，并组装侧型芯、弹簧、滑块和楔紧块。 9）在型腔和型芯镶块上加工冷却水孔。 10）将型芯、型腔、型芯镶块、螺旋槽、支承板叠合在一起并有夹板夹紧，镗销推杆孔。 11）加工螺钉孔、回程杆孔。 12）组装模脚支板、回程杆、推杆。 13）将定模板与以上组装部分压紧，镗销定位圈、镶件孔，并在空内压入镶件定位圈。 14）在定模、板定位圈、镶件间压入浇口套。 15）组装各部分，并修正推杆和回程杆程度。 16）装配完毕进行试模，试模合格后打标记并交验入库。 桂林航天工业高等专科学校设计说明书专用纸 桂林航天工业高等专科学校 毕业设计（论文）任务书 系 别 机械工程系 专 业 机械 设计与制造 学生班级 2006 级 机制 03 班 姓 名 彭和飘 学 号 200603110319 指导老师 关文芳 职 称 设计（论文）题目及专题 ： 桶 及其模具设计 桂林航天工业高等专科学校设计说明书专用纸 设计所用原始资料： 塑料成型工艺与模具设计、模具设计 与制造简明 手册、 实用注塑模设计手册、 模具制造工艺学、 塑模具设计 、 塑料 模具设计 图册 、塑 料 模具设计 与制造过程仿真 设计的主要内容： 1、 桶 的使用性能设计其 内 外形状与尺寸 2、 设计 桶 的注塑模具 任务下达日期 ： 200 9 年 月 日 学生提交设计期限： 200 9 年 月 日至 200 9 年 月 日 组织实施单位： 教研室主任意见 ： 签 字： 200 9 年 月 日 系领导小组意见： 签 字： 200 9 年 月 日 毕业 设计题目：塑料桶注射模设计 系别：机械工程系 专业：机械设计与制造 班级： 2006031103 学号： 200603110319 指导老师：关文芳老师 日期： 2009年 04 月 - - 2 - - 目 录 中文摘要 . 4 第一章 言 . 5 第 二 章 . 7 . 9 寸精度及表面质量分析 . 10 . 11 . 12 第 三 章 . 13 . 13 . 15 . 15 . 15 . 17 第 四 章 . 18 模、型芯设计与计算 . 19 - - 3 - - . 22 . 23 第 五 章 . 24 . 25 . 25 第 六 章 向机构设计 . 27 第 七 章 . 28 第 八 章 . 30 . 30 . 31 第 九 章 节系统（冷却系统）的设计 . 33 第 十 章 . 37 参考文献 . 37 - - 4 - - 中英文摘要 摘要：熟悉注射模具设计的一般流程，掌握注射模具的结构特点及设计计算方法，能用计算机 编制相应的工程计算、分析和优化的程序并 进行塑料产品三维造型及设计出其模具； 分析了塑料保护盖的结构特点及其成型材料的成型特征 ,介绍了如何设计该塑件的注射模具结构 ,着重介绍了斜导柱侧向分型与抽 芯机构的设计计算；设计的全过程都在计算机上进行，所用的绘图软件有 用 003 完成了说明书的整理；对以前所学相关课程有了一个全面的了解，自己的知识和技能也得到了提高。 of of to of D to of of of to of of of in in - - 5 - - 关键词： 水桶 、注射模、 侧向 分型、 侧向 抽芯 第一章 言 本课题主要是针对 塑料桶 的 注塑 模具设计 ,该塑料 桶 材料为无毒料，是日常生活中常见的一种塑件产品。 通过对塑件进行工艺的分析和比较 ,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、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，同时并 简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是 塑料桶 注塑模具的设计 ， 也就是设计一副注塑模具来生产塑件产品，以实现自动化提高产量。针对 塑件 的具体结构，该模具是点浇口的双分型面注射模具。 对于一个模具专业的毕业生来说，对塑料模的设计已经有了一个大概的了解。此次毕业设计，培养了我综合运用多学科理论、知识和技能，以解决较复杂的工程实际问题的能力，主要包括设计、实验研究方案的分析论证，原理综述，方案方法的拟定等。它培养了我树立正确的设计思想，勇于实践、勇 于探索和开拓创新的精神，掌握现代设计方法，适应社会对人才培养的需要。 毕业设计这一教学环节使我独立承担实际任务的全面训练，通过独立完成毕业设计任务的全过程，培养了我的实践工作能力。另外，本次毕业设计还必须具备一定的计算机应用的能力，在毕业设计过程中都应结合毕业设计课题利用计算机编制相应的工程计算、分析和优 - - 6 - - 化的程序，如利用 维绘图软件进行塑件的 3件的分模及其模具标准件的导出、工程图的设计及将其导入件进行修改和绘制等。 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。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战比例越来越大。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。 本次 课程 设计的主要任务是 塑料 桶 注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产 塑料 桶 塑件产品，以实现自动化提高产量。针对桶 盖的具体结构，通过此次设计，使我对点浇口双分型面模具的设计有了较深的认识。同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、 手册、标准、期刊等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。 本次毕业设计得到了广大老师和同学的帮助，在此表示感谢！由于实践经验的缺少，设计过程中的错误在所难免，望老师和同学们批评指正。 - - 7 - - 本次毕业设计应达到的目的 通过本次毕业设计应达到如下目的： 1） 熟悉注射模具设计的一般流程； 2） 能用计算机进行零件三维造型 ; 3） 对一般塑件能设计出其模具； 4） 掌握注射模具的结构特点及设计计算 方法； 5） 利用计算机编制相应的工程计算、分析和优化的程序； 具有初步分析、解决成型现场技术问题的能力。 第 二 章 - - 8 - - 产品视图 - - 9 - - 产品视图 件原材料分析 本塑件及塑料水桶为日常生活中所常见的塑料制品，主要用于盛装水。根据其使用的特殊性，综合分析各种塑料的性能，聚乙烯（ 最佳材料。 聚乙烯塑料是塑料工业中常量最大的品种。按聚合时采用的压力不 - - 10 - - 同可分为高压、中压和低压三种。低压聚乙烯的分子链上支链较少，相对分子质量、结晶度和密度较高（故又城高密 度聚乙烯） ，所以低压聚乙烯比较硬，耐磨、耐蚀、耐热及绝缘性较好。高压聚乙烯分子带有许多支链，因而相对分子质量较小，结晶度和密度较低（故又称低密度聚乙烯），且具有较好的 柔软性、耐冲击性及透明性。 聚乙烯无毒、无味、呈乳白色。密度为 ，为结晶型塑料。聚乙烯有一定的机械强度，但与其他塑料相比其机械强度低，表面硬度差。聚乙烯 的绝缘性能优异，常温下聚乙烯不溶于任何一种已知的溶剂，并耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他酸以及各种浓度的碱、盐溶液。聚乙烯有高度的 耐水性，长期接触水其性能可保持不变。聚乙烯透水性能较差，而透氧气和二氧化碳以及许多有机物质蒸汽的性能 好。聚乙烯在热、光、氧气的作用下会产生老化和变脆。一般高压聚乙烯的使用温度在 80左右，低压聚乙烯为 100左右。聚乙烯能耐寒，在 仍有较好的力学性能， 仍有一定的柔软性。 件结构、尺寸精度及表面质量分析 （ 1）塑件结构分析：如图，图 1、图 2分别为塑件的 3件整体高度为 160度为 2 体底部有一个 厚度 为 3环的凸台。 水桶 的内径为 150径为 154 口有厚度为 2 18径 180 圆 形截面的圆环。另外， 圆环下 分布有一对 下 凸台，长度为 18宽度 18两凸台外缘距离为180具体尺寸见塑件三视图） （ 2）塑件尺寸精度分析：因塑件材料为 塑件上有两个尺寸有精度要求，分别是 和 098.，均为 塑料精度， 属于中等精度等级，在模具设计和制造过程中要严格保证这些尺寸的精度要求。 - - 11 - - 其余尺寸均无精度要求为自由尺寸，可按 （ 3）塑件表面质量分析 ： 水桶 表面精度要求不高， 采用 中心 浇口流道的 单 分型面型腔注射模可以保证其表面精度。 件的体积与重量 塑件主要尺寸及结构由见图 82 0 ，查手册聚乙 烯密度 3/96.0 ，故塑件质量 。 - - 12 - - 图 品设计图 件注塑工艺参数的确定 根据情况， 成型工艺参数可作如下选择，在试模时可根据实际情况作适当的调整。注射温度包括料筒温度和喷嘴温度。 料筒温度：前段温度为 230 250 中断温度为 240 260 后段温度为 230 240 喷 嘴：喷嘴选用直通式，喷嘴温度为 220 230 注射压力：选用 100射时间：选用 5s 保压时间：选用 30s 保压压力：选用 50 - - 13 - - 冷却时间：选用 40s 成型周期： 75s 第 三 章 成型方案 型面的选择 如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则： （ 1） 保证塑料制品能够脱模 这 是一个首要原则，因为我们设置分型面的目的，就是为了能够顺利从型腔中脱出制品。根据这个原则，分型面应首选在塑料制品最大的轮廓线上，最好 在一个平面上，而且此平面与开模方向垂直。分型的整个廓形应呈缩小趋势，不应有影响脱模的凹凸形状，以免影响脱模。 （ 2） 使型腔深度最浅 模具型腔深度的大小对模具结构与制造有如下三方面的影响： 目前模具型腔的加工多采用电火花成型加工，型腔越深加工时间越长，影响模具生产周期，同时增加生产成本。 模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深，动、定模越厚。一方面加工比较困难；另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜过大。 型腔深度越深，在相同起模斜度时，同 一尺寸上下两端实际尺寸差值越大，如图 2。若要控制规定的尺寸公差，就要减小脱模斜度， - - 14 - - 而导致塑件脱模困难。因此在选择分型面时应尽可能使型腔深度最浅。 （ 3） 使塑件外形美观，容易清理 尽管塑料模具配合非常精密，但塑件脱模后，在分型面的位置都会留有一圈毛边，我们称之为飞边。即使这些毛边脱模后立即割除，但仍会在塑件上留下痕迹，影响塑件外观，故分型面应避免设在塑件光滑表面上，如图 3 的分型面 a 位置，塑件割除毛边后，在塑件光滑表面留下痕迹；图 3 的分型面 b 处于截面变化的位置上，虽然割除毛边后仍有痕迹，但看起来不明显 ，故应选择后者 . （ 4） 尽量避免侧向抽芯 塑料注射模具，应尽可能避免采用侧向抽芯，因为侧向抽芯模具结构复杂，并且直接影响塑件尺寸、配合的精度，且耗时耗财，制造成本显著增加，故在万不得己的情况下才能使用 . （ 5） 使分型面容易加工 分 型面精度是整个模具精度的重要部分，力求平面度和动、定模配合面的平行度在公差范围内。因此，分型面应是平面且与脱模方向垂直，从而使加工精度得到保证。如选择分型面是斜面或曲面，加工的难度增大，并且精度得不到保证，易造成溢料飞边现象。 （ 6） 使侧向抽芯尽量短 抽芯 越短，斜抽移动的距离越短，一方面能减少动、定模的厚度，减少塑件尺寸误差；另一方面有利于脱模，保证塑件制品精度 。 （ 7） 有利于排气 对中、小型塑件因型腔较小，空气量不多，可借助分型面的缝隙排气。因此，选择分型面时应有利于排气。按此原则，分型面应设在注射时熔融塑料最后到达的位置，而且不把型腔封闭 综上所述，选择注射模分型面影响的因素很多，总的要求是顺利脱模，保证塑件技术要求，模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后，可能会存在某些缺点，再针对存在的问题采取其他措施弥补，以选择接近理想的分 型面。 对于本塑件，水桶 口 下 凸边的下缘面为最佳第一分型面。 - - 15 - - 定型腔布置 确定型腔的方法有：根据锁模力确定；根据最大注射量确定；根据塑件精度确定和经济性确定等。根据设计说明书的设计要求 、 塑件的几何结构特点 及尺寸精度要求，本制品采用一模一腔。 注系统的设计 流道的设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，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。 主流道通常设计在浇口套中，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 26 ，m ，小端直径 d 比注射机喷嘴直径大 25现取锥角5，小端直径比喷嘴直径大 1浇口套一般采用碳素工具钢材料制造，热处理淬火硬度 53 57由于小端的前面是球面，其深度为 35现取为 ，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 12 浇口套与模板间配合采用 7/ 6合。 本 塑 件 所 用 浇 口 套 形 式 及 其 固 定 形 式 见 图 4 和图 5 - - 16 - - 图 4 浇口套形式 - - 17 - - 图 5 浇口套固定形式 口设计 浇口的形式众多，通常都有边缘浇口、扇形浇口、平缝浇口、圆环浇口、轮辐浇口、点浇口、潜伏式浇口、护耳浇口、直浇口等。 模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是 提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则： (1）尽量缩短流动距离。 (2）浇口应开设在塑件壁厚最大处。 (3）必须尽量减少熔接痕。 (4）应有利于型腔中气体排出。 (5）考虑分子定向影响。 (6）避免产生喷射和蠕动。 (7）浇口处避免弯曲和受冲击载荷。 - - 18 - - (8）注意对外观质量的影响 根据浇 口的成型要求及型腔的排列方式，联系产品实际使用要求，本产品选用中心 浇口较为合适。具体形式见图 6。 图 6 浇口形 式 由于采用中心 浇口，所以不设冷料井。 第 四 章 件的设计 与计算 成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸（包括矩形和异行零件的长和宽），型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸等。任何塑 - - 19 - - 件制件都有一定的几何形状和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，则精度要求较高。在模具设计时，应根据塑件的尺寸及精度等级确定模具成型零件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的因素相当复杂，这些影响因素应作为确定成型零件工作尺寸的依据。 芯 、 型腔 、 侧 型芯 设计与 计算 型芯 是成型塑件内表面的零件，成型其主体部分内表面的零件称为主型芯或凸模，而成型其他小孔的型芯称为小型芯或成型杆，成型塑件塑件上内螺纹的称为螺纹型芯。 型腔 是成型塑件外表面的主要零件，其中成型塑件上外螺纹的称螺纹型环。凹、凸模按结构不同可分为整体式和组合式。 本产品模具 型芯、型腔 的结构均采用整体嵌入式，其形式如图 7、图 8 所示。 本设计中零件工作尺寸的计算均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来进行计算， 查表 取 具 制造公差取 z= /3。 考虑到实 际的模具制造条件和工件的实际要求，成型零件是公差等级取 7。 由图 1可知塑件只有两处有精度要 求： 和 098.， 故只需计算型腔工作尺寸 型芯余尺寸均无精度要求，可按塑件尺寸近似取得。 - - 20 - - - - 21 - - 根据塑件尺寸可得出以下尺寸： 0 . 9 8 / 3 0 . 3 31 0 1 0 0 0( ) ( 1 ) 0 . 5 ( 1 . 0 2 1 6 4 . 5 0 . 5 0 . 9 8 ) 1 6 7 . 3 L m m m m 11 ( 1 ) 3 . 0 6 S m m ； 0 0 00 0 . 7 / 3 0 . 2 3( ) ( 1 ) 0 . 5 ( 1 . 0 2 1 4 9 . 7 0 . 5 0 . 7 ) 1 5 3 . 0 4z l m m m m - - 22 - - 腔侧壁厚度的计算 该塑件 模具型腔 壁结构为 整体 式 圆形侧壁，其结构及受力情况如图9所示。 （ 1）型腔壁厚计算 整体 式圆形腔侧壁可视为两端开口、仅受均匀内压力的厚壁圆筒。当型腔受到熔体的高压作用时，其内半径增大，在侧壁与底板之间产生纵向间隙，间隙过大会导致溢料。 侧壁和型腔底配合处间隙值为 2222()r p R r 式中 p 型腔单位 面积熔体压力， 型腔材料泊松比，碳钢取 E 型腔材料拉伸弹性模量，钢弹性模量取 52 1 0 M ； R 型腔外壁半径； r 型腔内壁半径； 应使，则壁厚111 r ， 由前面的计算与分析可知，型腔内壁半径 78r ，取 ， P=1002 . 0 6 1 0E M P a ， ，经计算整理并查表得：型腔壁厚S=100型腔受力分析： - - 23 - - 图 10 旋槽的用途 塑料制件的形状是多种多样的，对于不同形状的塑件，冷却水道的位置和形状也是不一样的。其中有适用： - - 24 - - （ 1）浅型腔扁平塑件； （ 2）中等深度的塑件； （ 3）深型腔塑件； （ 4）细长塑件； 本设计塑件属于深型腔塑件类型，而螺旋槽（如图 11）冷却水道正是这类型塑件的常用冷却方式，凸模设置螺旋式冷却水道，入水口在浇口附近， 水流流经凸模螺旋槽后在分型面附近流出，这种形式的冷却水冷却效果特别好。 图 11 第 五 章 - - 25 - - 模机构的设计原则 （ 1）推出机构应尽量设置在动模一侧 由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的，所以一般情况下，推出机构设在动模一侧。正因如此，在分型面设计时应尽量注意，开模后使塑件能留在动模一侧。 （ 2）保证塑件不因推出而变形损坏 为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小，合理的选择推出方式及推出位置。推力点应作用在制品刚性好的部位，如筋部、凸缘、壳体形制品的壁缘处，尽量避免推力点作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如壳体形制件及筒形制件多采用推板推出 。 从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。 （ 3）机构简单动作可靠 推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造方便，机构本身要有足够的强度、刚度和硬度，以承受推出过程中的各种力的作用，确保塑件顺利脱模。 （ 4）良好的塑件外观 推出塑件的位置应尽量设在塑件内部，或隐蔽面和非装饰面，对于透明塑件尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择，以免推出痕迹影响塑件的外观质量。 （ 5）合模时的正确复位 设计推出机构时，还必须考虑合模时机构的正确复位，并保证不与其他模具零件相干涉。推出机构的种类按动力来源可分为手动推出，机动推出，液压气 动推出机构。 本塑件模具采用推杆 推出机构。 模力的计算 - - 26 - - 图 12 型芯受力分析 塑件注射成型后在模内冷却定形，由于体积收缩，对型芯产生包紧力，塑件从模具中推出时，就必须克服因包紧力而产生的摩擦力。对底部无孔的筒、壳类的塑料制件 ，脱模推出时还要克服大气压力。型芯的成型端部，一般均要设计脱模斜度。另外，塑件刚开始脱模时所需的脱模力最大，其后，推出力的作用仅仅克服了推出机构的移动摩擦力。 图 12 所示为塑件脱模时型芯的受力分析。由于推出力塑件对型芯总压力降低了 ，因此 : 推出时摩擦力 ( s i n )m b F 式中 脱模时型芯受到的摩擦阻力； - - 27 - - 塑件对型芯的包紧力； 脱模力； 脱模斜度； 塑件对钢的摩擦系数，一般为 根据力的平衡原理，可得： c o s s i n 0m t F 故有 ( c o s s i n )1 c o s s i F ，因实际上摩擦系数 较小， 更小， 也小于 1，故可简化为 ( c o s s i n ) p ，其中 A 为 塑件包络型芯的面积， 般情况下，模外冷却的塑件， p 取 7( 2 . 4 2 . 9 ) 1 0 ；模内冷却的塑件， p 取7( 0 . 8 1 . 2 ) 1 0 。本设计中的塑件采用模内冷却， A=144026 取10p ，脱模斜度 ， 。 由于塑件 为底部无孔制件，脱模时还应考虑克服大气压力0F， 即 F t =)s s F =( 942 六 章 在模具进行装配或成型时，合模导向机构主要用来保证动模和定模两大部分或模内其他零件之间的准确对合，确以保证塑料制件的形状和尺寸精度，并避免模内各零部件发生碰撞和干涉。合模导向机构主要有导 柱导向和锥定位两种形式。 本设计采用导柱导向机构，其结构 - - 28 - - 如图 13所示。 图 13 导柱导向机构形式 第 七 章 根据脱模力42 (之前已经计算出 )； 1）推出机构的选择 本次设计的塑件结构形状较简单 ,只有塑件两侧有侧抽芯，只需简单的推杆推出机构即可完成塑件的推出。另外，由于塑件的外廓形状为圆锥形，各内外表面连接处采用圆弧过渡 ，推杆设置在产品塑件（水桶）的中心内底面上，为使推 - - 29 - - 杆的工作端面与塑件有更大的接触，采用 圆形 推杆更符合要求 。 推 杆 工 作 部 分 与 支承 板 或 型 芯 上 推 杆 孔 的 配 合 采 用H8/间隙配合；材料选用 处理 55杆工作端配合部分的粗糙度 0.8 m 。 2）推杆位置的设置 对于推杆推出机构而言，合理布置推杆的位置是推杆推出机构设计中最重要的工作之一，它一般从以下几个方面去考虑： 推杆应设在脱模阻力大的地方 推杆应均匀布置 推杆应设在塑件强度刚度较大处 由于本塑件 对型芯的 涨 紧力在四周最大，故在塑件的 中心 布置推杆，以使受力平衡，使塑件均匀地推出。具体如下： 推杆图（ 14） - - 30 - - 3. 推出机构的导向与复位 为了保证推出机构在工作过程中灵活、平稳，每次合模前 ，推出机构应能回到原来的位置，所以需要设计推出机构的导向与复位装置。 推出机构包括导向零件和复位零件。导向零件由推板导柱与推板导套所组成，本次设计采取推板导柱与推板导套相配合的形式，因这样推板导柱除了起到 导 向作用外，还能支承着动模支承板，这样改善了支承板的受力状况，提高了支承板的刚性。 复位零件一般有复位杆复位和 弹簧复位两种形式，本次设计采用 弹簧 复位形式，圆形截面， 中心设一 根。位置设在推杆固定板的 中心，这样可使推出机构合模时复位平稳 。推出机构推出后，复位杆高出分型面（其高度即为推出距离的大小）。合模时， 弹簧由压缩变为复位慢 于动模分型面与定模分型面接触 复位 ，在动模向定模逐渐合拢的过程中， 弹簧伸展使推杆回位 ，从而与动模产生相对移动，直至分型面合拢时，推出机构变回到原来的位置。 当推杆把产品 塑件 （水桶） 推到顶即动模下到下限位置时，塑件此时已经被推出，然后工人用个夹子之类的东西去夹出来，就可以了。 第 八 章 关参数的校核 塑机 初步 的选定 前面已计算的出塑件体积 V=且该塑件采用单型腔制造。 - - 31 - - 根据计算的制品体积及质量来确定注射机的型号和规格。为了保证注射成型的正常进行，根据生产经验，一次注射成型所需塑料的总量宜为最大注射量的 80%，最大注塑量 V=V/查手册初步选定选定 00 型注塑机。该型号注塑的规格和性能见下表 : 项目 单位 参数 额定 注射容 量 3200 400 注射压力 109 注射方式 / 螺杆式 喷嘴孔直径 4 锁 模力 2540 最大开模行程 260 模具最小厚度 165 模具最大厚度 406 合模方式 / 液压 喷嘴球半径 18 液压 泵 电动机功率 热功率 形尺寸 m m m 4700 塑机相关参数的校核 （ 1） 注塑压力的校核 查手册可得到 用热塑性塑料注射成型工艺参数注射压力8060因此所选注射机不符合， 则需选 s290 型号的注射机， 查 教材 表 该型号注塑的规格和性能见下表 : 项目 单位 参数 额定 注射容 量 3500 注射压力 145 注射方式 / 螺杆式 喷嘴孔直径 5 锁 模力 3500 最大开模 行程 215 模具最小厚度 300 模具最大厚度 450 合模方式 / 液压
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