安装极板塑料成型工艺及模具设计（含全套CAD图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共26页)
编号：207686330
类型：共享资源
大小：1.41MB
格式：ZIP
上传时间：2022-04-12
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
安装
极板
塑料
成型
工艺
模具设计
全套
CAD
图纸
- 资源描述：
-
安装极板塑料成型工艺及模具设计（含全套CAD图纸）,安装,极板,塑料,成型,工艺,模具设计,全套,CAD,图纸
- 内容简介：
-
河南机电高等专科学校毕业设计说明书安装极板注塑成型工艺及模具设计摘 要：本设计题目为安装极板注塑成型工艺及模具设计，体现了板类塑料零件的设计要求、内容及方向，有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者注塑模设计的基础知识，为设计更复杂的注塑模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。本设计运用塑料成型工艺及模具设计的基础知识，首先分析了塑件的成分及性能要求，为选取浇口的类型做好了准备；然后估算了塑件的体积，便于选取注塑机及确定型腔数量；最后分析了塑件的特征，确定模具的设计参数、设计要点及推出装置的选取。本塑件的两侧都有螺纹孔，采用顶杆顶出，有利于模具的简化，工作效率较高，这是这种模具的普遍之处。这种机构脱模可靠，非常适合在本副模具中使用。关键词：注塑模 螺纹孔 顶杆 the design of Install a pole plank injection moldAbstract: The topic for the design of theInstall a pole plank injection mold is to design embodies the core pulling side of the plastic parts design, content and direction, the design of certain significance. Through parts of the mold design, the designers to further strengthen the basis of injection mold design knowledge for the design of more complex injection mold made to pave the way and learned a more profound experience. Through the foundation knowledge, firstly, the composion and the perfourmance of thr part is analyzed to choose the type of the gat advantagely. Secondly, the volume of the part is estimated to choose the injection molding machine and to detemine the mould quantity conveniencely. Lastly the character of the part is analyzed to determine the mould design parameter and design point and choose the ejection assembly. This Su two sides of the piece all have thread bore, adoption crest pole crest, be advantageous to the simplification of molding tool, the work efficiency be higher, this is the widespread place of this kind of molding tool.This kind of organization take off mold credibility, very in keeping with in this pair molding tool usage.Key words: injection mold，thread bore, mandril目录1 绪论12 模塑工艺规程的编制32.1塑件的工艺性分析32.1.1塑件的原材料分析32.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析42.2.1结构分析42.2.2尺寸精度分析42.2.3表面质量分析423计算塑件的体积和质量424塑件注塑工艺参数的确定525塑料成型设备的选取63 注塑模的结构设计73.1分型面选择73.2确定型腔的数目及排列方式83.2.1模腔数量的确定83.2.2型腔的排列方式93.3浇注系统设计103.3.1 主流道设计103.3.2分流道设计113.3.3浇口设计113.3.4排气结构的设计113.3.5主流道衬套的选取123.4推出机构设计123.5成型零件结构设计124 安装极板注塑模具的有关计算145 模具加热和冷却系统的设计166 模具闭合高度确定176.2 校核注塑机的开、合模空间176.2.1模具合模时校核176.2.2模具开模时校核177 注塑机有关参数的校核187.1模具合模时校核187.2模具开模时校核188 绘制模具总装图及模具工作原理19结束语20致谢21参考文献221 绪论近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。模具成型具有优质，高产，低消耗，低成本的特点。因而，在国民经济各个部门得到了极其广泛的应用。在模具成型中，塑料成型占很大的比重。由于塑料具有化学稳定性好，电绝缘性强，力学性能高，自润滑，耐磨及相对密度小等独特的优异性能，成为工业部分必不可少的新型材料。根据业内专家预测，今年中国塑料模具市场总体规模将增加13%左右，到2005年塑料模具产值将达到460亿元，模具及模具标准件出口将从现在的9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右，产值在增长，也就意味着市场在日渐扩大。相当多的发达国家塑料模具企业移师中国，是国内塑料模具工业迅速发展的重要原因之一。中国技术人才水平的提高和平均劳动力成本低都是吸引外资的优势，所以中国塑模市场的前景一片辉煌，这是塑料模具市场迅速成长的重要因素所在。按照我国国家标准，模具共分为10大类46个小类，塑料模具是10大类中的l个大类，共有7个小类：热塑性塑料注塑模、热固性塑料注塑模、热固性塑料压塑模、挤塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他类塑料模。塑料模的发展是随着塑料工业的发展而发展的，在我国起步较晚，但发展却很快，特别是最近几年，无论在质量、技术和制造能力上，都有很大发展。但就总体来看，与国民经济发展和世界先进水平相比，差距仍较大，一些大型、精密、复杂、高效、长寿命的塑料模具每年仍大量进口。据悉目前全世界年产出模具约650亿美元，其中塑料模具约为260亿美元。我国1999年模具总产值245亿元其中塑料模具约为82亿元，2000年近100亿元。七类塑料模具中，注塑模具所占比例很大，约占全部塑料模具的80%左右。塑料模具的主要用户是家用电器行业、汽车、摩托车行业、电子音像设备行业、办公设备行业、建筑材料行业、信息产业及各种塑料制品行业等。目前国内年需塑料模具约130-140亿元，真中有30多亿元仍靠进口，进口量最多的塑料模具有汽车摩托车饰件模具、大屏幕彩电壳模具、冰箱洗衣机模具、通讯及办公设备塑壳模具、塑料异型材模具等。大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛阳中国一拖的生产实习，我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。2 模塑工艺规程的编制图1安装极板零件图该塑件是安装极板产品，其零件图如图1所示。本塑件的材料采用尼龙1010，生产类型为大批量生产。2.1塑件的工艺性分析2.1.1塑件的原材料分析塑件的材料采用尼龙1010，属热塑性塑料。无定行料，其品种牌号很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件。吸湿性强，含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预干燥。流动性中等，溢边料0.04mm左右。从使用性能上看，尼龙1010是半透明，吸水小，耐寒性较好，坚韧耐磨耐油耐水，抗霉菌，但吸水性大；从成型性能上看，塑件壁不宜取厚，并应均匀，脱模度不宜取小，尤其对厚壁及深高塑件更应取大。受热时间不宜超过30min，料温高则收缩大，易出飞边，收缩小，取向性强，注射压力低易发生凹痕，波纹。成型周期按塑件壁厚而定，厚则取长，薄则取短，为了减少收缩，凹痕缩孔，对要求精度高的塑件模温宜取5060 ，要求光泽及耐热塑料宜取6080。注射压力应比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射机时料温为180230，注射压力为100140，螺杆式注射机宜取160220，注射压力70100。2.2.1结构分析从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为6mm,壁厚相差不大, 符合尼龙1010的最小壁厚原则，在制件的转角处设计圆角，防止在此处出现缺陷，由于制件的尺寸较小，尼龙1010的强度较大不需增设加强筋。该零件属于中等复杂程度。从零件图上分析，该零件为长方形。在宽度方向的一侧有一个宽3mm深3mm的凹空，在高度为25mm,长为40mm、宽为9mm的凸台上,两个M3的孔对称分布,因此,模具设计时也可不设置侧向分型抽心机构, 在长度方向的一侧有两个高度2mm,半径为5mm的孔，以减小模具复杂程度。2.2.2尺寸精度分析该零件重要尺寸，如13mm，6mm等尺寸精度为IT10级，次要尺寸，如17mm,2mm,37mm，3mm等的尺寸精度为IT11级。由以上分析可见，该零件的尺寸精度中等偏上，对应的模具相关尺寸加工可以得到保证。2.2.3表面质量分析要想获得合格的塑料制件除选用塑料的原材料外，还必须考虑塑件的结构工艺性，塑件的结构工艺性与模具设计有直接关系，只有塑件设计满足成型工艺要求，才能设计出合理的模具结构以防止成型时产生气泡、缩孔、凹陷、及开裂等缺陷，达到提高生产率和降低成本的目的。该零件的表面除要求没有缺陷毛刺，内部不得有导电杂质外，没有什么特别的表面质量要求，故比较容易实现。综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证。23计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的体积：V=4.125cm 计算塑件的质量：根据设计手册可查得尼龙1010的密度为=1.04kg/dm塑件质量：M=V =4.125101.0410 =4.29g暂时选用一模一件的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注塑机XSZY125型。24塑件注塑工艺参数的确定查找有关文献和参考工厂时间应用的情况，尼龙1010的成型工艺参数可作如下选择：（试模时，可根据实际情况作适当调整）注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度后段温度t 选用190210c；中段温度t 选用200220c； 前段温度t 选用210230c； 喷嘴温度： 选用200210c；注塑压力： 选用40100Mpa；注塑时间： 选用2090s；保压压力： 选用 65Mpa；高压时间： 选用05s；冷却时间： 选用20120s；总周期： 选用45220s；后处理方法： 采用油水盐水；后处理温度： 90100t/c;后处理时间： 4h5h。说明：预热和干燥均采用鼓风烘箱,凡潮湿环境使用的塑料，应进行调湿处理，在100120c水中加热218h。25塑料成型设备的选取注射模具是安装在注射机上的，模具与注射机应当相适应，这将关系到制件的质量，均匀性及成型周期。一副模具放在许多型号和规格的注射机上使用，均可能获得令人满意的效果，但是只有该模具的注射量、锁模力、注射速度和总的循环操作都与预想值相同的情况下才能取得最佳效果。选择注塑机时，必须保证制品的注射量小于注射机允许的最大注射量。根据生产经验，制品注射量一般不超过注射机最大注射量的80%，此模具采用一模两腔。模具型腔能否充满与注射机允许的最大注射量密切联系，设计模具时应保证注塑模内所需融体总量在注射机实际的最大注射量；根据生产经验，注射机的最大注射量是允许最大注射量的80%。由+ 80% 计算可得满足使用要求。注射压力校核是检验注射机的最大注射压力能否满足制品成型的需要，注射压力的大小与制品的复杂程度、模具结构、塑件品种、注射速度、流动比、喷嘴及模具流道系统以及注射机类型等因素有关，XS-ZY-125型注射机的注射压力为119MPa。故满足注射压力的需要。注射成型时，模具所需的锁模力与塑件在水平分型面上的投影面积有关，为了可靠的锁模，不使成型过程中出现溢料现象，应使塑料融体时型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的 乘积小于注射机额定锁模力。即（+）PF经计算满足上式要求，故满足使用要求。3 注塑模的结构设计注塑模结构设计主要包括：分型面选择模具型腔数目的确定型腔的排列方式冷却水道布局浇口位置设置模具工作零件的结构设计侧向分型与抽芯机构的设计推出机构的设计等内容。3.1分型面选择模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。该塑件为安装极板，表面无特殊的要求，其分型面选择如下图所示：图3-1如图3-1所示取A-A向为分型面，不影响零件外观质量，抽芯在动模构简单。图3-2如图3-2所示取B-B向为分型面，抽芯在定模，抽芯机构复杂，应当避免定模抽芯。从以上两个分型面的比较可以很容易的看出应该选择第一个分型方法，有利于模具成型。3.2确定型腔的数目及排列方式3.2.1模腔数量的确定塑件的生产属大批量生产，宜采用多型腔注塑模具，其型腔个数与注塑机的塑化能力，最大注射量以及合模力等参数有关，此外还受制件精度和生产的经济性等因素影响，有上述参数和因素可按下列方法确定模腔数量。按注射机的额定锁模力确定型腔数量N1N1=（F/PC）/AB/A其中： F 注塑机的锁模力 N PC 型腔内的平均压力MPa A 每个制件在分型面上的面积（） B 流道和浇道在分型面上的投影面积（）在模具设计前为未知量，根据多型腔模具的流动分析B为（0.20.5），常取B=0.35，熔体内的平均压力取决于注射压力，一般为2540MPa实际所需锁模力应小于选定注塑机的名义锁模力，为保险起见常用0.8F则N1=(0.8F/PC)/1.35A=0.6F/APC=9000000.6/30342=29.2 （个）注射机注塑量确定型腔数目N2N2=（GC）/V 其中： G 注射机的公称注塑量（） V 单个制件体积 （） C 流道和浇口的总体积（）生产中每次实际注塑量应为公称注塑量的0.750.45倍，取0.6倍计算，同时流道和浇道的体积为未知量，据统计每个制品所需浇注系统是体积的0.21倍，现取C=0.6则 N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=（0.375125）/4.125 =11.36（个）从以上讨论可以看到模具的型腔个数必须取N1，N2中的较小值，在这里可以选取的个数是2，4，6，8，10个，考虑的制件的取出和模具的开模等情况，以及模具的主流道长度最好小于60mm，以防止因为注塑压力的降低而带来的制件充型不足等缺陷。我们所设计的端盖注塑模具采用一模两腔的方案，即N=13.2.2型腔的排列方式图3-3 本塑件在注塑时采用一模一腔,综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素采取如图3-3所示的型腔排列方式。3.3浇注系统设计3.3.1 主流道设计根据XS-ZY-125型注塑机喷嘴的有关尺寸 喷嘴前端孔径： d0=4mm 喷嘴前端球面半径： R0=12mm 根据模具主流道与喷嘴的关系： R=R0+（12）mm D=d0+(0.51)mm 取主流道的球面半径： R=13mm 取主流道的小端直径d=4.5mm为了方便将凝料从主流道中拔出，将主流道设计为圆锥形式其斜度取13度经换算得主流道大端直径D=8.5mm，为了使料能顺利的进入分流道，可在主流道的出料端设计半径r=5mm的圆弧过渡。3.3.2分流道设计分流道的形式和尺寸应根据塑件的体积，壁厚和形状的复杂程度来确定分流道的长度的。由于塑件的形状比较简单，尼龙1010的流动性好，冲型能力比较好，因此可采取梯形分流道，便于加工。根据主流道大端直径D=8.5mm，则梯形可选用上底为b=5.5mm,高为h=8mm的截面。截面形状为U型，在流道设计中要减小压力损失，则希望流道的面积大。要减少传热损失，又希望流道的面积小。因此可用流道的面积与周长的比值来表示流道的效率。U型实质上是一种双梯形流道截面。效率为0.195分流道的尺寸分流道直径/mm 3.8-7.5 选取6mm分流道表面粗糙度分流道表面不要求太光洁，表面粗糙度常取1.252.5Rm，这可增加对外层塑料熔体流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。有利于保温。但表面不得凸凹不平，以免对分型不利。3.3.3浇口设计根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用侧浇口较为理想。设计时考虑选择从塑件的表面进料，而且在模具结构上采取镶拼型腔型心，有利于填充排气。故采用截面为矩形的侧浇口，查表初选尺寸为（blh）1mm0.8mm0.6mm,试模时修正。3.3.4排气结构的设计在注塑模具的设计过程中，必须考虑排气结构的设计，否则，熔融的塑料流体进入模具型腔内，气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡，甚至会产生很高的温度使塑料烧焦，从而出现废品。排气方式有两种：开排气槽排气和利用合模间隙排气。由于端盖注塑模是小型镶拼式模具，可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气，而不需在模具上开设排气槽。（尼龙1010塑料的最小不溢料间隙为0.03mm，间隙较小，再加上尼龙1010的流动性较好，也不宜开排气槽。3.3.5主流道衬套的选取为了提高模具的寿命在模具与注塑机频繁接触的地方设计为可更换的主流道衬套形式，选取材料为T8A，热处理以后的硬度为5357HRC，主流道衬套和定模的配合形式为H7/m6的过渡配合。3.4推出机构设计 图3-4如图3-4所示模具开模后,塑件包紧动模型心的力并不大,适当考虑脱模斜度,采用顶杆并不会将塑件顶变形,且模具结构简单。3.5成型零件结构设计本副模具采用整体式凹模结构，由于制件结构简单，模具牢固，不易变形，制件没拼界逢，适用用本制件的模具。如图所示： 材料选用T8A, 硬度在50HRC以上。根据分流道与浇口的设计要求，分流道与浇口设在凹模型腔上其结构见上图所示。凹模板尺寸：根据矩形凹模最小壁厚经验曲线知，此塑件的成型压力小于30MPA，那么尺寸见下图： 由经验可知：长为250 mm. 宽为260 mm.凹模高为 h=25mm ,制件高为 12mm 加工可以直接用铣刀铣出，也可用成型电极。在这里我选用铣刀铣。4 安装极板注塑模具的有关计算本例中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸，平均收缩率平均制造公差和平均磨损率来计算。查常用塑料的收缩率塑料尼龙1010的成型收缩率为S=0.54.0，故平均我们取为Scp=0.5。考虑到工厂模具制造的现有条件，模具制造公差取=/3。表一：凹模工作尺寸的计算：塑件尺寸计算公式型腔工作尺寸120 Lm=(Ls+LsScp3/4)+ 119.95+0.05114113.95+0.074039.96+0.08成型30mm的型芯：材料选用T8A, 硬度在50HRC以上。成型零部件的制造误差：成型零部件的制造误差包括成型零部件的加工误差和安装误差，配合误差等几个方面。设计时一般应将成型零部件的制造公差控制在塑件的1/3左右，通常取IT69级，综合考虑取IT8级。5 模具加热和冷却系统的设计塑料在生产过程中由于需要对熔融的塑料流体进行冷却，塑料制件不能有太高的温度（防止出模后制件发生翘曲，变形）冷却系统设计可按下式进行计算：设该模具平均工作温度为60，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（1分钟2模）1000g/h。（1） 求塑件在硬化时每小时释放的热量为Q3，查有关文献得尼龙1010的单位热流量为Q2=314.3398.1J/g ,取Q2=350J/g：Q3=WQ2=1008g/h350J/h=352800J（2） 求冷却水的体积流量VV=WQ1/Pc1(T1T2)=352800/601/10004.2（3020）=140cm3在注射模具中溶体从200 C,左右降低到60C左右，所释放的能量5以辐射，对流的方式散发到大气中，其余95由冷却介质带走，因此注射模的冷却时间只要取决与冷却系统的冷却效果。模具的冷却时间约占整个循环周期的2/3。缩短循环周期的冷却时间是提高是提高生产效率的关键。在冷却水冷却过程中，在湍流下的热传递是层流的1020倍。在次我选择湍流。冷却水道直径 d/（mm） 最低流量v /（m/s）流量 qv/（m/min） 12 1.10 7.4106 模具闭合高度确定在支撑板与固定零件的设计中根据经验确定：定模板厚度H1=35mm，斜楔块厚度为H2=18mm，型腔板H3=30mm，推板厚度为H4=18mm，模脚厚度H5=80mm动模板厚度H6=20mm(考虑模具的抽芯距)如下图所示：6.1计算模具的闭合高度 H=H1H2H3H4H5 =35830168020 =201mm 6.2 校核注塑机的开、合模空间6.2.1模具合模时校核110mm201mm277mm （模具符合注塑机的要求）6.2.2模具开模时校核110mm201mm15mm220mm （模具符合注塑机的要求）7 注塑机有关参数的校核本模具的外形尺寸为240mm280mm200mm, XS-ZY-125型注塑机模板最大安装尺寸为350mmx300mm,故能满足模具的安装要求。由于上述计算的模具闭合高度为XS-ZY-125型注塑机的最小模具厚度为200mm，最大模具厚度为300mm7.1模具合模时校核200mm201mm300mm 7.2模具开模时校核由资料查得XS-ZY-125型注塑机的最大开模行程S=300mm,满足顶出塑件要求。 10）mm 塑件脱出距离（mm） 包括流道凝料在内的塑件高度(mm) 此外，由于侧分型抽芯距较短，不会过大增大开模距离，注塑机的开模行程足够。 经验证，XS-ZY-125型注塑机能满足使用要求，故可采用。8 绘制模具总装图及模具工作原理本模具的工作原理：模具安装在注塑机上，定模部分固定在注塑机的定模板上，动模固定在注塑机的动模板上。合模后，注塑机通过喷嘴将熔料经流道注入型腔，经保压，冷却后塑件成型，注塑完成。A分型面先分型。然后B分型面分型。当分型面打开到一定程度时，动模
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号