飞利浦剃须刀外壳注塑模设计-模流分析-CAD图纸说明书论文毕业
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摘 要让塑料产品成型有很多种办法,这次设计我们用了最常见的注射成型的注射法,结合了飞利浦剃须刀外壳注塑模具的相关条件,分析出了塑件的工艺性能、尺寸精度等技术参数,确认好外形的尺寸大小。这次的模具我们要把剃须刀外壳给设计出来。第一个阶段是对设计的对象进行了相关的分析测量、记录等;第二阶段主要是运用PRO/E软件,按照上一步测出的数值进行三维立体建模, PRO/E上还有模具型腔模块的功能,运用这个功能在模型的基础上设计出飞利浦剃须刀外壳的注塑模,主要部位有塑件的相关元件、主分型面、浇口等等,还得加入对应的模架、浇口、流道等等;最后一个阶段则是用CAD画出二维图,把塑件的结构外形以及模具的整体清楚地展现出来。关键词:剃须刀外壳;注塑模具;型腔;分型面;模架IVAbstractThere are many ways to shape plastic products. This design has used the most common injection molding method, combined with the relevant conditions of injection molds for Philips razor housing, to analyze the technological properties of plastic parts. Dimension accuracy and other technical parameters to confirm the size of the shape.We have to design the shaver shell for this mold. The first stage is related to the design object analysis, measurement, recording, etc. The second stage is the use of PRO/E software, according to the values measured in the previous step to carry out three-dimensional modeling, PRO/E also has mold cavity module function, On the basis of the model, the injection mould of Philips razor shell is designed. The main parts are the components of plastic parts, the main parting surface, the gate and so on, and the corresponding mold frame, gate, runner and so on must be added. The final stage is to draw a two-dimensional diagram with CAD, combining the structure and shape of the plastic parts and The whole of the mould is clearly displayed.Key words: Razor housing; injection mold; cavity; parting surface; mould frame.目录摘 要IAbstractII1、 前言12、塑件的工艺分析及材料分析32.1 塑件的工艺分析32.1.1 塑件的位置公差32.1.2 塑件表面质量要求及分析32.1.3 脱模斜度分析42.1.4 壁厚的分析42.1.5 圆角的分析42.1.6塑件的体积和质量52.1.7 塑件成型方法与分析52.2 材料分析62.2.1 材料的分析与选择62.2.2 分析制件材料使用性能63、 成型注塑机选用83.1 注射机的概述83.2 注射机基本参数83.3 注塑机选择104、 模具结构设计124.1型腔数目的确定及型腔的排列124.2模架选用124.3分型面的选择144.4型芯型腔结构的确定154.4.1型腔设计154.4.2型芯设计164.5型芯型腔的尺寸计算174.6成形零部件刚度和强度校核184.7浇口的设计194.7.1 浇口位置的选择原则194.7.2 浇口的尺寸确定204.8 流道的设计224.8.1 主流道相关224.8.2 分流道的设计234.8.3 分流道的形状与尺寸244.9 冷料井的设计255、 模具其它结构设计275.1脱模装置设计275.1.1 推出力的计算275.1.2 推出机构设计285.2 排气及引气系统的设计295.3 模温调节系统的设计306、 注塑机相关参数的校核316.1 模具闭合高度的校核316.2 开模行程的校核316.3 最大注塑量校核326.4 锁模力的校核326.5 顶出装置的校核33装配图34结论35参考文献36致谢371、 前言我们通过金属可以被压铸成型的原理,发现了注射成型。在规定的温度条件下,注射机的料斗会把松松散散的颗粒状或者粉末状的,需要成型的物料送进去,高温的机筒开始工作加热溶解,融化,之后的物料就变成一种粘流状态的熔体,柱塞或者螺杆用高压来推着溶体的物料,这时的物料流速相当快,通过料筒前面的喷嘴注射到温度比较低的闭合的模具里面去,在确定的时间里保持压力,等着冷却定型好之后,打开模具模腔里出现的塑料产品已经保持住需要的形状和尺寸大小来了。我们把注射的过程粗略地分成6步来进行:(1)加料:就是把塑料的原料送到料斗里面去,这里送进去的原材料最好是提前进行一下加热处理。(2)塑化:把温度保持到一定的数值,里面的原材料开始熔解,融化,这时候的塑料就成了一种液体的,可流动的形式。(3)充模:我们要加上一定大小的压力,把粘流状态的塑料熔体充进模具的型腔里面去。(4)保压:充模快要好的时候,注射机的喷嘴还在不停地往型腔里面送料的时候,大多数情况下,保压的压力大小就定在填充压力最大数的85%上下,保压要多长时间,对最后得到的塑件特性也不一样,所以我们还要把保压的时间控制好,从而做出质量过关的塑件来。(5)冷却:浇口一直到型腔的里面,所有的塑料熔体都全部冷却、凝结,接着塑件能够被顺利地取出来。(6)脱模:最后一步就是把完全硬化好的塑件,跟型腔分离开来,再拿出来的过程。从一些统计的数据来看,日本国内生产冲压模、塑料膜的企业分别都占了40%的量;韩国国内生产塑料模的企业达到了43.9%的比重,生产冲压模的达到了44.8%的比重;新加坡生产塑料模的甚至占到了60%。注射成型现在已经是一种最多用到的塑料成型法,不过这种技术本身还是有不足地方的,现代社会的高新技术发展得很快,也带来了一些新式的技术,比如微型的注塑法、泡沫型的注塑法、水辅形式的注塑法、仿真技术等等。2、塑件的工艺分析及材料分析2.1 塑件的工艺分析2.1.1 塑件的位置公差塑料经过模具的加工制作,最后变成我们想要的形状大小,塑件从热的模具里面脱出来,就经过冷却的过程,那么产品就会比刚拿出来的时候要小一点了,每以种塑料都有一定程度的收缩,这里ABS的收缩率是,平均收缩率大小是,那么成型零部件的工作尺寸是: 其中 对于成型的零部件工作尺寸的公差可以取成取塑件公差的大小,选当作制造的公差等级。这里设计的是剃须刀外壳,取,型芯工作尺寸的公差取。在模具的型腔里面,型腔的大小尺寸就是基本的尺寸大小,小一点的数就是基础的参考大小,那么这样的话出现误差时就是正的数,如果选出的基本大小是模具的型腔里面最大的,这样的话出现的误差时小于零的,中心距出现的误差在分布的时候是双向对称来进行的,加工出来的产品在工作时的齿距的参数,在图纸里面已经标出来了。2.1.2 塑件表面质量要求及分析我们在加工模具的时候,精确度是几级会有几方面的影响,比方说产品的尺寸大小,还有产品自身的精确度都是相关联的。塑料这种材质的特性跟金属是完全不一样的,那么确定塑料的等级的时候不能跟金属一样,我们国家通过塑料来加工产品的技术是没有多高的,可以借鉴有关资料来把它的等级定下来。我们把这次飞利浦剃须刀外壳的精确度等级定成。 我们在加工产品的时候,模具一直在工作,那么模具里面的腔室,表面的光滑度就变低了,所以在进行模具动作的时候,一定要常常看一下模具里面的腔室,只要一发现变糙了,就要及时进行抛光处理。2.1.3 脱模斜度分析倾斜角度太小的话,产品的外形就可能有问题,有的产品的表面也会破坏掉,倾斜角度太大的话,虽然我们脱模的时候更容易了,不过产品的精度等级会下降,还有可能不合格。所以我们决定倾斜度大小的时候,这个数要在0.5到1.5以内来选;型腔在开始脱模的时候,倾斜度大小要在0.35到1.3度以内来选,型芯在开始脱模的时候,倾斜度大小要在0.3到1度以内来选。2.1.4 壁厚的分析我们想要决定出塑件的形状,一定要把产品的厚度先来思考分析。因为厚度定多少对于之后的产品成型关系很大,开始对模具进行注射的时候,注射好开始定型了,跟冷却产品的速度大小是多少,冷却要耗的时间要用多久,塑料产品成型的质量是不是达标,塑件选哪一种原材料、产品的效率,生产成本的高低都是紧紧相关联的。那么我们取的壁厚是等称的,这样就不会出现收缩的时候不均匀,避免生产出不合格的产品来。壁厚在14mm里面来选,实际进行生产时,壁厚在23mm里面来选。2.1.5 圆角的分析塑料产品在有弯度的地方应力是比较高的,我们加工的时候一定要改变充模的方式,要在这个制品拐弯的时候,还有在连接的地方过渡的时候要用圆的。如果没有别的要求,塑料产品有接头的地方应该是圆角,它的大小是0.5到1mm之间。一般来讲,在这个壁的外面有一个圆弧,应该要比这个壁大出来一些。2.1.6塑件的体积和质量运用PRO/E软件对塑件进行3D建模,可以测出体积和重量,验证塑模的各个部件,得到塑件的体积是,ABS的密度定为1.05时塑件的质量是。2.1.7 塑件成型方法与分析这次设计的飞利浦剃须刀外壳在下面的图里面有所展示,但是飞利浦剃须刀外壳具体的结构还有相关的数值要参看图纸,这次的塑件结构没有多复杂,并且进行加工的时候数量是很多的,加工的费用还是很低的,在进行加工的时候,成型的过程也没有多复杂,对它的精确度条件也不高,那么我们可以用一模两腔形式的模具来浇注,浇口进料的地点选在模具的侧面,使用的注射机是。图2-1飞利浦剃须刀外壳产品图2.2 材料分析2.2.1 材料的分析与选择塑件的性能有一定的条件,原材料的价格要足够低,此次剃须刀外壳的塑料件材料决定选ABS的材质,ABS是丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体聚合在一起的,这也是一种效果很好的热塑性材料。使用的ABS材料,做出来的产品表面光滑好看没有缺点。这种材料的综合性能相对好,能承受的冲击强度也很高,尺寸大小稳定,成型起来又很容易,也比较耐热耐寒以及耐腐蚀。目前来看,这种塑料是范围用得最广数量上最多的一种。ABS材料没有毒,没有味道,颜色是轻微的黄色,冷却成型之后欧的塑料外表看起来有光泽,不会透明,密度是。ABS除了上面说到的一些化学稳定性以及一些电气的性能。ABS对水、无机盐、碱、酸类等物质也有耐受的作用,如果处在大多数的醇类、烃类试剂里面,ABS虽然不会被溶解掉,加工成型起来很容易,再加上调色变成任何想要的颜色。不过也有缺点,就是不太耐热,能够连续工作的温度大约是,产生热变形的温度大概是;它的耐气候性也比较差,紫外线照过之后就会容易变得又硬又脆。2.2.2 分析制件材料使用性能ABS材质是比较能吸水的,一旦有水分,塑件最后产品的表面就容易有斑痕、云纹等残次品出来了。所以我们开始做成型加工之前,就要进行干燥处理;温度一旦升高,ABS材料的黏度就变大了,剪切速率的大小直接关乎到黏稠的程度高低,这次设计的模具用的是大浇口的形式,成型时候的压力是很高的,脱模的斜度角度要放得大一点;熔接的痕迹特别容易留下来,我们设计的时候就要把浇注系统对料流产生的阻力尽量控制得小一点;成型工作在普通的情况时,壁厚的大小、熔料的温度高低大多对收缩率程度关联不大。如果对塑件的精度提出相对高的条件,模具的温度保持在,想要塑件的表面是很光滑亮泽的、还要能耐热,模具的温度要保持在。因为这次用的是ABS的,它的比热容是很低的,塑化的效率还是比较高的,凝固起来也很快,所以它成型的周期不用很长时间。3、 成型注塑机选用3.1 注射机的概述注塑机,一半还可以叫成注射成型机,或者叫注射机。这种设备是通过加工塑料熔体,让它成为我们想要的产品的形状。这种设备的形式分了三种,立式的,卧式的,全电式的机器。注射机可以通过高压,对塑料熔体进行加工,把塑料熔体注到模具里面去,充满模具冷着一段时间的冷却,就成为我们想要的制品的形状了。3.2 注射机基本参数一、公称的注射量多少公称注射量意思就是对空的实际上注射出去的量。理论的注射量大小是:其中公称的注射量大小是:我们正式开始注射的时候,条件是有回流还要能补料,实际上在注射的时候公称出来的注射量的大小。二、注射的压力大小为了不让塑料的熔料流到喷嘴,浇道还有腔室里面受到的阻力适当变弱,那么这个螺杆就需要对于熔料多给一些压力。注射压力的大小是:其中:; ; 三、注射的速率大小为了能够让熔料在整个型腔里面都充满了,我们在开始注射的时候,压力一定要达到足够大小,另外熔料在流动的时候速度也要达到足够大小。其中 ,单位是,单位是 ,单位是秒,单位是毫米四、锁模力大小对于注塑机的基本参数,合模这个装置在面对模具加上夹紧力的时候是最大的。其中 五、合模地点的参数;六、进行空循环的时间意思就是在对加工的塑料产品在没有被进行塑化,注射,保压,冷却,取件这些流程之前,把一次循环全部完成一共要耗的时间。它可以代表的是注塑机的相关工作性能,还有生产的能力,是一个综合性的指标。七、塑化的能力大小意思是说在单位时间里面,我们经过塑化之会后生产出多少数量的产品出来。八、模板的开合速度大小想要机器在工作的时候可以保持平稳地进行,工作的效率还又高,模板在进行开合的时候,速度是有变化的,这个变化是慢、快、慢。高速在,低速在,超高速在。九、其它方面比方说开模的时候要加力的大小,顶出来时要加力的大小,注射机的工作功率的大小,注射座的推力大小,油马达发出的扭力大小。3.3 注塑机选择我们开始注射的时候,量是20x2 ,那么这个注塑总的量就达到了44g,我们再看工艺的相关参数,这里指的是注射要用到的压力大小,在加上别的相关原因,最后我们决定注射机的型号是HT1602A。加上确定了进行注射的时候用的是螺杆形式的,那么我们把这一类机器的相关参数列到下表中: 表3.1注塑机参数4、 模具结构设计4.1型腔数目的确定及型腔的排列我们这次设计的模具选的是侧面做浇口,产品的外形也不小,加上是大批量次的进行生产,结合产品的精度条件、物件外观的粗糙度,生产效率、生产成本、产品质量等各方面,初步确定是一模二腔的排布形式。在排列型腔跟主流道的时候,这两个部分要尽可能地靠在一起,之间不要留孔隙,同时选的联接通道要保持平衡,这样一来,这个型腔的排列形式就是一模两腔的形式了,自然而然的就可以把它的相关数值定下来,长是210mm,宽是180mm,现在型腔的具体构造可以看下图。图4-1型腔的分布4.2模架选用1、把模具的基本类型定下来注射模具的分类方式好多种,我们呢这次通过注射模具的整体结构来进行划分,其中比较典型的结构是: 单分型面的注射模、双分型面的注射模、带有活动成型零件的模、侧向分型抽芯的注射模、定模带有推出机构的注射模、自动卸螺纹的注射模、热流道注射模。2、 确定出机器的模架塑件的大小和结构有什么要求,模具的大小就能确定出来,对于模具而言,只要强度够了,结构尽可能的要小巧紧凑。这次模具是CI型的标准模架,模架的尺寸大小的装配图见下图:根据对塑件的综合分析,确定该模具是单分型面的模具,采用非标模架具体尺寸如下图4-2模架这次确定下来的模架基本型,可以选出对应的模板的厚度大小、模具的外轮廓尺寸大小。确定出的模具是一模二腔的模式,把型腔之间的距离控制在以内 。型腔排成一模两腔的形式,测出得到长是,宽是,模架的长L=210+复位杆的直径+螺钉的直径+模板壁厚350mm模架的宽W=180+复位杆的直径+型腔壁厚330mm按照内模的尺寸,求出模架的长宽之后,再排除其他螺丝导柱等零件对模架尺寸的影响。综合上面的内容,我们选取大小的模架,塑件的高度是,塑件里所有胶位都会留在定模部分,这种模具的型腔结构相对比较简单,型芯、型腔的固定是固定总高度再加上,的厚度是,这样的参数可以满足设计的强度条件,是,是,其中还要结合推出机构的推出距离大小能不能达到推出高度的条件。这次的设计里面,我们选的是龙记CI-3335-A80-B90-C90的标准模架,它的标准模脚的高度是 ,这样完全可以达到顶出的尺寸。结合上面结论我们选模架的型号时:LKM CI-3335-A80-B90-C90。4.3分型面的选择我们把模具可以看成是两个部分组成的或者是几个可以分开来的部分组成的,只要它们相互之间的接触面分开,就可以把塑件拿出来;对于浇注系统里面的凝固材料,成型之后就要接触封闭起来,以上接触表面就叫做分型面,这个面决定了模具的结构如何,每种塑件的分型面只能选一种,当然也可以有几种选择。塑件是不是能完美的成型很大部分是看分型面确定的如何。总结以上所有方面,再加上这次模具的外表要求的条件不算高,以这个分型面应该是平面的,并且这个分型面所在的地点应该是在这个塑料产品最大的平坦的地方的。塑件进行冷却之后,有可能会收缩起来包住凸模,一定要方便塑件停在动模的那边,这样脱模的时候才更容易。图4-3分型面的选择4.4型芯型腔结构的确定4.4.1型腔设计 型腔的作用主要是把需要成型的零部件的最外圈的轮廓定下来,它的结构跟需要加工的产品的外形,还有整体结构的大小,运用的时候有什么要求,还有生产的数量是多少,选什么形式的加工方法,这些都是相互关联的,通常我们把型腔的结构分了两种:整体式的结构,嵌入式的结构,镶嵌式的结构,还有瓣合式的结构。我们这次设计选的是嵌入式的,这样的结构不会太复杂,整个型腔的结构会很坚固,一般不会发生变形,制品的形状也不变化,生产出来的塑件表面不会留下什么痕迹,而且还能让产品不用通过注射模具来加工,模具的外部形状会小一些。不过,在模具设计的整个过程,并没有那么简单,在指导的时候不光要用到数控的技术,还可能用到电火花的处理。图4-4 型腔4.4.2型芯设计这次设计的飞利浦剃须刀外壳的外形结构不算多复杂的,产品的深度也是不太深,我们结合这次塑料产品的相关特性,进行分析之后,决定型芯选嵌入式的,这个形式的型芯在制造的时候很方便,之后维修养护模具的时候也不复杂,我们选用了型芯还有动模板的话,它们之间是相互配合的,一般是用来配。图4-5型芯4.5型芯型腔的尺寸计算什么是成型零部件的工作尺寸,代表着成型零部件上面直接决定塑件形状的相关尺寸大小,主要是型腔和型芯的径向尺寸大小,型腔深度的尺寸大小和型芯高度的尺寸大小,型芯和型芯之间的位置尺寸,以及中心距的尺寸等。我们通过平均收缩率、平均制造公差以及平均磨损量来求型芯、型腔的尺寸的时候,会存在一定的误差,这里单单用塑料的收缩率来求解零部件的尺寸大小就可以了。这里的制造公差是。这次的ABS塑件的尺寸精度是。塑件从热的模具里面脱离出来,因为冷却等一些原因体积会缩小,每以种塑料都有一定程度的收缩,这里ABS的收缩率是,平均收缩率大小是。表4-1 型腔+型芯的工作尺寸大小类别塑件基本尺寸计算公式模具尺寸型腔尺寸计算HmHs =36.83Hm=(Hs+Hs. -2/3)0+zLmLs =52.3Lm=(Ls+Ls. -3/4)0+z型芯尺寸LmLs =31.1Lm=(Ls+Ls. +3/4)0-z4.6成形零部件刚度和强度校核我们开始往型腔里面进行注射时,塑料熔体会产生一定大小的压力,作用着型腔的内里,这时候设计的模具一定要有足够大的强度、刚度来受住这个压力。 其中: = = 0.433根据强度条件得到: = 102x2500(2500-2x30) -1 = 1.246 = 65x2500(2500-2x30) -1 = 0.794经过上面计算验证,我们把侧面的内壁的厚度定成是可以的,那么模具的型腔侧壁的厚度是,对于动模的型芯,类似的算法进行相关计算,得到它的厚度是注: E是模具材料的弹性模量,单位是MPa,碳钢是 ; ,单位是mm,r是型腔半径的尺寸,这次的型腔是矩形的,半径是个大约数,在长、短轴分别来计算。4.7浇口的设计整个系统里面有一个系统是浇注的系统,注射模里面从主流道的头上到型腔之间的熔体通道就叫浇注系统,这个系统可以分成普通流道和无流道凝料浇注系统两大类,这次我们选普通的浇口加上侧面浇口的浇注系统。选出的浇注系统合适了,生产出来的塑料制件的质量才好。4.7.1 浇口位置的选择原则浇口也就是进料的地方,它连接着分流道和型腔。一是控制着塑料熔体流入型腔;二是当注射压力结束之后封锁型腔,还没固化的塑料就不会倒流回去。浇口的位置如何来选,浇口的位置和塑件的质量高低息息相关。浇口位置放在什么位置就得注意下面几个地方: 1. 熔体在型腔内流动的时候,动能的损失一定是最小的。这时要保证 1)所有的流程还有分支流程一定要是最短的; 2)每一个分出来的不同流体,基本上都可以到达最远的地方; 3)最好从模具的壁厚一点的地方开始送料进去; 4)尽可能的确保每一道的分流在转动方向的时候,越小就是越好的。2. 把型腔里面的空气很好地排出去。这次设计的飞利浦剃须刀外壳,对制件的外表的质量是有一定要求的,我们在这里浇口选的是侧面浇口形式。这个侧浇口是在侧面的进胶的地方,多以不会在剃须刀外壳的外表面留下印记。4.7.2 浇口的尺寸确定图4.6浇口 一般会取1.0mm 这次设计里,看浇口设定的地点,借助模流的软件Moldflow来分析考虑。见下图,如果浇口是在蓝色的区域,浇口是匹配得最好的程度,填充用的时间最少,填充的地方相对也很好,把容易发生熔合纹路的地点排除了。图4-7填充的时间图4-8熔接线图4-9气穴4.8 流道的设计4.8.1 主流道相关(1)主流道的尺寸大小这次设计的注塑机型号是 , ,的半径是,主流道的各个尺寸大小看下图: 图4-10主流道、浇口套(2)确定出主流道衬套的形式我们下面图中画出的衬套类型,选这种方式的话,塑料熔体有反的作用力发生时,衬套也不会从定模里面退出来。(3)怎么固定好浇口套 我么在浇口套固定的方式上选用螺丝来进行,这个螺丝的型号是M6,在这里要用到两个螺丝。图4-11浇口套的固定方式4.8.2 分流道的设计分流道是什么呢,主流道的尾巴端和浇口之间有一段留给给塑料熔体流动的通道,分流道要能受的住分下来的压力,还要保持比较好的填充状态。考虑很多方面的要素,再加上之前在设计模具时遇到的情况,这次设计里的塑件分流道在下面的图里面表示出来了:图4-12分流道形式4.8.3 分流道的形状与尺寸我们一般会看经常用到的分流道的截面剖开来的形状,形状是圆的,还有梯形的,还有U型的。圆形的流道 梯形的流道 U形流道分流道的截面的大小怎么确定,我们一般是看塑件的原材料是什么材质,还有加工出来产品的质量高低,产品的壁厚,分流道有多长来定的。1)分流道的修正直径大小:D=DX fL修正系数,看下图查出来 2)如果说这个塑料加工产品的壁厚比3mm还要小的话,可以先把这个分流道的直径大小求出来: 3)如果说塑料加工产品的粘度是很高的话,比方说是pvc的材质,按照上面式子算出分流道的直径,它的数值要超过百分之二十到百分之二十五。结合上面所有可能的情况,我们这次设计的分流道的形状是圆形的,它的大小定成6mm。4.9 冷料井的设计主流道的最后的地方要把冷料穴放设在这里,这样我们加工的产品里面就会出现固化的冷料。因为一开始流进去的塑料因为温度的不同,这个时候塑料的温度下降的就很快,假如说让这些温度下降很快的塑料进入到型腔里面去的话,那么我们加工的产品的质量就会受到影响,为了避免这种情况的出现,我们要在主流道的尾上安排一个冷料穴,让这些塑料在这个地方存下来。我们对冷料穴进行倒扣,在进行倒扣的时候方式有很多种,我们这次用的是,拉出主流道里面的凝料,对这种倒扣形式,还要加推杆来一起配合,模具在打开来的时候,椎体里面的冷料穴是倒过来的,一开始要先把定模从主流道里面拿出来,之后推杆动作,可以把冷料、冷凝料都从主流道里面推出来,加工好的产品也就被取出来了。图4.13冷料井5、 模具其它结构设计5.1脱模装置设计5.1.1 推出力的计算脱模力大小,就是我们要把加工好的产品从包紧的型芯上面分开脱落下来要加上去的力量大小。,这个模具的形状是圆环形,那么脱模力大小是:其子 ;,查表可以知道;,L是,1;,查表得知,查表得PS的泊松比是0;,f0.21查表得 , 那么,5.1.2 推出机构设计制件从模具的成型零部件上脱出来的这个过程就是脱模,让塑件从零部件上脱出的机构就是脱模机构,也可以叫成推出/顶出结构。推出零件,推出零件的固定板和推板,推出机构的导向和复位部件共同组成了脱模结构。推出动作的动力来源有手动的,机动的,液压的和气动的。按推出零件来分还可以分为推杆型、套管型、推板型、推块型、利用成型零部件推出型和多元件综合推出型等等。总结以上我们选推杆型的推出机构。我们在侧浇口的主流道上面安装一个拉料杆,在模具分开的时候,分流道也就跟加工的产品分开了,这个时候浇口的大小在图纸可以看到,我们按这个图再加上实际情况,选出恰当的大小。这里的拉料杆的具体大小定成5mm。(1)推杆如何布置我们设计的模具是加了6mm大小的推杆,它怎么分布的可以看下图,这些推杆都放设在产品的边缘的那里,均匀地排列分布,这样制品受到的推出力大小就相当均衡了。(2)推杆如何设计我们这次选台肩形式的圆形截面的推杆,推杆的直径通过不同的部位选不同的直。推杆头的平面那里不该有轴向窜动。推杆和推杆孔的配合大多是,配合间隙也不能大于溢料的间隙,这样就不会飞边,ABS的溢料间隙为。 图5-1推杆的布置5.2 排气及引气系统的设计注射模设计里不能忘记排气。假如模具的排气不好,型腔里面的气体受到压缩就会产生很大的背压,这时熔体没有办法迅速地充模,气体受到压缩会变热,塑料就会烧焦,当充模速度过大、温度又高、物料黏度低、注射压力又大和塑件过厚这些情况下,气体受到压缩后会渗入塑料制件的内部,就会出现气孔、组织疏松这些现象。想要更快速的注射成型,对排气系统的要求就更高了。塑料熔体开始充模时,模腔里面有原来的空气,塑料里有水分在工作时温度上升会变成水蒸气,还有塑料局部太热会分解出的低分子的挥发性气体,塑料里含某些添加剂挥发出来或者是化学反应产生出的气体。经常可以用下面几种方法来排气,配合之间的空隙来排气,在分型面上面开排气槽来排气,推杆之间的运动间隙来排气。我们这次设计的模具尺寸不大,就选间隙排气法,不要再加排气槽了,只要不溢出物料就行,这个值的大小跟塑料熔体的粘度是密切相关联的。5.3 模温调节系统的设计一般情况来看,这个钢模用来冷却的通道跟这个模具的外表面,还有模具的穴室,模具的中心的远近距离应该是一个固定的数值,大概是这个冷却的孔的直径的一倍到两倍之间,每一个冷却的孔之间的档距大概是这个直径的三倍到五倍。一般来说,这个冷却的孔道的直径的大小应该是在六到十二毫米,我么这里设定的冷却孔道的直径应该是8mm。图5-2 冷却系统 6、 注塑机相关参数的校核6.1 模具闭合高度的校核(1)模具的长x宽的尺寸大小模具的长宽大小必须要比注塑机拉杆之间的间隔要小,这次我们选的机台拉杆的间距是455x455,模具的长宽是350x350,比较一下之后机台是满足要求的。(2)模具的厚度,也就是闭合高度 对于模具的闭合起来的高度大小一定要满足其中 是注射机允许最大的模厚度 是注射机允许最小的模厚度这次设计里模具的厚度是321mm 在180H500范围里,所以是符合条件的。6.2 开模行程的校核开模之后想要更方便地拿出制件,要有充分的开模距离,模具一开一闭,动模固定板开始工作的移动距离就是开模行程。开模行程是限制死的,注射机选择什么样的开模行程都要进行校验,要跟模具的开模距离配套。其中单分型面注射模要满足:其中 这次设计里我们选: 可以求出总的开模距离是超过的计算得出的数据可以验证是满足条件的。6.3 最大注塑量校核注射成型时的塑料熔体的容量/质量必须保持在额定数值大小80%以内。我们通过 来进行验证其中 ,单位是g ,单位是g 这次设计里我们选取: (近似数)所以可以知道注塑机的额定注塑量是230g时,这里的注射量大小是满足条件的。6.4 锁模力的校核注射成型时,塑件的模具分型面上的锁模力是投影面积大小来定的。假如这个数超过了注射机允许的最大面积,就会出现涨模/溢料的情况,这时要满足 其中 这次设计里我们选: 4769.5 =2x4769.5+220=9759为了锁模更加安全可靠,塑料熔体对型腔的成型压力与浇注系统在分型面上的投影面积的总和相乘,得到的积不能超过注射机的额定锁模力大小。也就是: 其中 ,单位是MPa,单位是N其它字母的含义见上面查资料可以知道,型腔里面的压力一般是,大多制品是,精密制品是。这里压力大小是。()P=9759x30x1.1x0.001= 322.047KN1600KN所以注塑机的额定锁模力大小是时,这个锁模力也是满足条件的。6.5 顶出装置的校核我们在设计推出结构的时候,要注意验证顶出的形式,两边开始顶出的时候,模具推板的面积大小要把注射机的双顶杆给全方位的盖住,对于注射机的能够顶出的最大距离,让确保制件能从模具里面脱出来。型号是HT1602A的注射机,它的结构是从两边推出来,通过检验之后可以知道,这个是可以把模具稳定地脱离出来的。装配图结论这次塑料模具的设计,充分又全面的考虑到塑料成型的性能,模具结构的要点,注射时的技术参数,表面的粗糙程度,制造精度等级等等,理论分析之后再进行实际计算,从生产操作方面来判断方案是不是合理。通过这次设计,可以了解注射模设计的步骤,用何种设备,基本掌握了注射成型的理论基础。国家经济在快速发展,尤其是汽车交通、机械电子、日用品等等这些行业,模具设计制造行业越来越重要,特别是注射模具的设计与制造将会运用得更加广泛。这次毕业设计是遵守机械设计制造专业设计的规范来的,为了更加深入的理解并掌握大学的专业知识,加强专业技能。整个设计过程是通过查阅相关资料,了解整体构造,然后进行相关设计。新技能的掌握方面,经过这次设计,更加灵活运用了
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