多孔塑料罩注塑模课程设计

HefeiUniversity课程设计COURSEPROJECT题目：注塑模课程设计课程：塑料成型工艺及模具设计系别：班级：姓名：成绩：2016年月日目录TOC\o"1-1"\u一、塑件成型工艺性分析 ②凸模径向尺寸：代入得：轴向尺寸：代入得：式中△——塑件的允许公差；Scp——塑料的平均收缩率，取Scp=0.6%；δz——成型零件制造公差,取塑件公差的1/4；——修正系数，一般中小型塑件取为3/4；——修正系数，一般精度较小型塑件取2/3；Ls——塑件外型尺寸；——塑件高度基本尺寸；——塑件内形基本尺寸；——塑件孔深基本尺寸五、模架的确定根据模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸可以算出凹模嵌件所占的平面尺寸为105mm×251mm，又考虑吧凹模最小壁厚，导柱、导套的布置等，参考指导书表7-1，可确定选用200x300直浇口B型模架。【2】5.1各模板尺寸的确定①A版尺寸。A板是定模型腔板，塑件高度为30mm，凹模嵌件深度为25mm，又在模板上还要开设冷却水道，还需要留出足够的距离，故此A版厚度取50mm。②B板尺寸。B板是型芯固定板，按模架标准板厚取40mm。③C板（垫板）尺寸。垫块=推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+（5～10）mm=75～80mm，根据指导书表7-4初步选定C为80mm。经过上述尺寸的计算，模架尺寸已经确定为模架B2030--50x35x80GB/T12555--20065.2模架各尺寸的校核根据所选注射机来校核模具设计的尺寸。①模具平面尺寸250mm×300mm<320mm×320mm（拉杆间距），校核合格。②模具高度尺寸270mm，170mm<265mm<300mm（模具的最大厚度和最小厚度），校核合格。③模具的开模行程S=H1+H2+（5～10）mm=（40+40）mm=75～80mm<300mm（开模行程），校核合格。六、排气槽的设计该塑件由于采用侧浇口进料，熔体经塑件下方的台阶充满型腔，其配合间隙可作为气体排出的方式，不会在顶部产生憋气的现象。同时，底面的气体会沿着推杆的配合间隙、分型面和型芯与脱模之间的间隙向外排出。【2】七、脱模推出机构的设计7.1推出方式的确定采用推杆的推出方式。7.2脱模力的计算（1）圆柱大型芯脱模力因为λ=r/t=32.5/3=10.83>10,所以，此处视为薄壁圆筒塑件，因此：F1=2πt ESLcosΨ(f－tanΨ)/[(1－μ)K2]+0.1A=[2×3.14×3×2.0×10³×0.0065×27.17×cos1º×(0.5－tan1º)]÷[(1－0.32)×(1+0.5sin1ºcos1º)]＋0.1×37.5²≈4903.282N式中，F是脱模力；E是塑料的弹性模量；S是塑料成型的平均收缩率（%）；t是塑件的壁厚；L是被包型芯的长度；μ是塑件的泊松比；Ψ是脱模斜度；f是塑料与刚才之间的摩擦因素；r是型芯平均半径；A是塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积，当塑件底部有通孔时，A视为零；K1是由λ和Ψ决定的无因次数，K1=2λ²/（cos²Ψ+2λcosΨ）,其中λ的值与塑件的横截面形状和尺寸有关（K1下面将会出现）；K2是由f和Ψ决定的无因次数，K2=1+fsinΨcosΨ。（2）成型塑件内部圆筒型芯的脱模力计算因为λ=r/t=5/3=1.67<10，所以，此处视为厚壁圆筒塑件，同时，由于该塑件的内孔是通孔，所以，脱模时不存在真空压力，因此：F2=2πrESL(f－tanΨ)/[（1+μ+K1）K2]=2×3.14X5×2.0×10³×0.0065×40×(0.5-tan1º)÷[[1+0.32+2×1.67²÷(cos²1º+2×1.67X1.67×cos1º)]×(1+0.5sin1ºcos1º)]=3602.585N（3）4-d2小型芯脱模力F3=4x2×3.14X5×2.0×10³×0.0065×3×(0.5-tan1º)÷[[1+0.32+2×0.67²÷(cos²1º+2×0.67X0.67×cos1º)]×(1+0.5sin1ºcos1º)]=522.702N所以F=F1+F2+F3=9028.569N7.3校核推出机构作用在塑件闪过的单位压应力（1）推出面积A1=π/4(D²－d²)=π/4×(75²－65²)mm²=1099mm²A2=π/4(D1²－d2²)=π/4×(18²-12²)mm²=122.5mm²A=A1+A2=1221.5mm²(2)推出应力σ=F/A=9028.6/1221.5=7.39MPa<10MPa因此，抗压强度合格。八、冷却系统的设计设计时忽略模具因空气对流、辐射以及与注射机所散发的热量，按单位时间内的塑料熔体凝固时所放出的热量应等于冷却水所带走的热量。【2】8.1冷却介质HIPS属于中等黏度材料，其成型温度及模具温度分别为200℃和32～65℃。所以，模具温度初步定为40℃，用常温水对模具进行冷却。8.2冷却系统的简单计算（1）单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量W①塑料制品的体积V=V主+V分+nV塑=1.12+0.67+2X26.618=55.026cm³②塑件制品的质量m=Vρ=55.03×1.05=57.78g=0.0578kg③塑件壁厚为3mm，可以查教材表4-34得，t冷=17.4s。取注射时间t注=1.6s，t脱=6s。则注射周期t=t注+t冷+t脱=（1.6+17.4+6）=25s。由此得每小时注射次数为：N=3600/25=144次④单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：W=Nm=144×0.0578=8.3232kg/h（2）确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量Qs，查教材表4-35直接可知HIPS的单位热流量Qs的值得范围在（310～350）kj/kg,故可以取Qs=320kj/kg。（3）计算冷却水的体积流量qv设冷却水道入水口的水温为θ2=23℃。出水口的水温为θ1=25℃，取水的密度ρ=1000kg/m³，水的比热容c=4.187kj/(kg·℃)，则：qv=WQs/[60ρc(θ1－θ2)]=8.3232×320÷[60×1000×4.187×(25-23)]=0.0053m³/min(4)确定冷却水路直径d当qv=0.0053m³/min时，查教材表4-30可知，为了使冷却水处于湍流状态，取模具冷却水孔的直径d=0.008m。（5）冷却水在管内的流速vv=4qv÷60÷π÷d²=4×0.0053÷60÷3.14÷0.008²=1.76m/s.>1.66m/s因此合理。(6)求冷却管壁与水交界面的膜传热系数h因为平均水温为24℃，查教材表4-31可得f=6.75，则有：h=4.187f（ρv）^0.8/d^0.2=4.187×6.75×(1000×1.76)^0.8÷0.008^0.2=29308.9kj/(m²·h·℃)(7)计算冷却水通道的导热总面积AA=WQs/（hΔθ）=8.32×320÷[29308.9×｛40-(23+25)/2｝]=0.0035m²(8)计算模具所需冷却水管的总长度LL=A/(πd)=0.0035÷3.14÷0.008=139mm(9)冷却水路的根数X设每根水路的长度ι=120mm，则冷却水路的根数为：X=L/ι=139/120≈1.16根由上述计算可以看出，一条冷却水道对于模具来说显然不适合，因此应根据具体情况加以修改。为了提高生产效率，凹模和型芯都应得到充分的冷却。8.3凹模嵌件和型芯冷却水道的设置型芯的冷却系统的计算与凹模冷却系统的计算方法基本上是一样的。设计时，在大型芯的下部采用简单冷却流道式来设计，小型芯采用隔片式冷却水道。凹模嵌件拟采用两条冷却水道进行冷却。冷却系统还要遵循：【4】1.浇口处加强冷却。2.冷却水孔到型腔表面的距离相等。3.冷却水孔数量应尽可能的多，孔径应尽可能的大。4.冷却水孔道不应穿过镶快或其接缝部位，以防漏水。5.进水口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常应设在注塑机的背面。6.冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。而且在冷却系统内，各相连接处应保持密封，防止冷却水外泄。九、导向与定位结构的设计注射模的导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。按作用分为膜外定位和模内定位。膜外定位是通过定位圈使模具的浇口套能与注射机喷嘴精确定位；而模内定位机构则通过导柱导套进行合模定位。锥面定位则用于动、定模之间的精确定位。本模具所成型的塑件比较简单，模具定位精度要求不高，因此可采用模架本身所带的定位结构。【1】十、模具的装配装配模具是模具制造过程中的最后阶段，装配精度直接影响到模具的质量、寿命和各部分的功能。模具装配过程是按照模具技术要求和相互间的关系，将合格的零件连接固定为组件、部件直至装配为合格的模具。在模具装配过程中，对模具的装配精度应控制在合理的范围内，模具的装配精度包括相关零件的位置精度，相关的运动精度，配合精度及接触只有当各精度要求得到保证，才能使模具的整体要求得到保证。【4】塑料模的装配基准分为两种情况，一是以塑料模中和主要零件台定模，动模的型腔，型芯为装配基准。这种情况，定模各动模的导柱和导套孔先不加工，先将型腔和型芯镶块加工好，然后装入定模和动模内，将型腔和型芯之间垫片法或工艺定位器法保证壁厚，动模和定模合模后用平行夹板夹紧，镗投影导柱和导套孔，最后安装动模和定模上的其它零件，另一种是已有导柱导套塑料模架的。浇口套与定模部分装配后，必须与分模面有一定的间隙，其间隙为0.05——0.15毫米，因为该处受喷嘴压力的影响，在注射时会发生变形，有时在试模中经常发现在分模面上浇口套周围出现塑料飞边，就是由于没有间隙的原因。为了有效的防止飞边，可以接近塑件的有相对位移的面上锉一个三角形的槽，由于空气的压力的缘故可以更好的防止飞边。模具的装配顺序1.确定装配基准；2.装配前要对零件进行测量，合格零件必须去磁并将零件擦拭干净；3.调整各零件组合后的累积尺寸误差，如各模板的平行度要校验修磨，以保证模板组装密合，分型面吻合面积不得小于80%，间隙不得小于溢料最小值，防止产生飞边；4.在装配过程中尽量保持原加工尺寸的基准面，以便总装合模调整时检查；5.组装导向系统并保证开模合模动作灵活，无松动和卡滞现象；6.组装冷却和加热系统，保证管路畅通，不漏水，不漏电，门动作灵活紧固所连接螺钉，装配定位销。装配液压系统时允许使用密封填料或密封胶，但应防止进入系统中；7.试模合格后打上模具标记，包括模具编号、合模标记及组装基面。1)模具预热模具预热的方法，采用外部加热法，将铸铝加热板安装在模具外部，从外部向内进行加热，这种方法加热快，但损耗量大。2)筒和喷嘴的加热根据工艺手册中推荐的工艺参数将料筒和喷嘴加热，与模具同时进行。3)工艺参数的选择和调整根据工艺手册中推荐的工艺参数初选温度，压力，时间参数，调整工艺参数时按压力，时间，温度这样的先后顺序变动。4)注塑在料筒中的塑料和模具达到预热温度时，就可以进行试注塑，观察注塑塑件的质量缺陷，分析导致缺陷的原因，调整工艺参数和其他技术参数，直至达到最佳状态。8.模具的维护模具优化设计的镶件和嵌件在这里就起到了很大的作用，只须更换个别已损坏的零件，不会导致用过程中，会出现正常的磨损或不正常的磨损。不正常的损坏绝大多数是由于操作不当所致模具的彻底报废。最后检查各种配件、附件待零件，保证模具装备齐全，另外在装配过程中应严防零件在装配过程中磕、碰、划伤和锈蚀。装配滚动轴承允许采用机油进行热装，油的温度不得超过1000℃。结论历经三周的课程设计即将结束，请老师对我的设计过程作最后检查。在这次课程设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料，以及各位老师的指导，特别是模具在实际中可能遇到的具体问题，使我在这短暂的时间里，对模具的认识有了一个质的飞跃。使我对塑料模具设计的各种成型方法，成型零件的设计，成型零件的加工工艺主要工艺参数的计算，产品缺陷及其解决办法，模具的总体结构设计及零部件的设计等都有了进一步的理解和掌握。从陌生到开始接触，从了解到熟悉，这是每个人学习事物所必经的一般过程，我对塑料模具设计的认识过程亦是如此。经过三周的努力，我相信这次课程设计一定能为将来的事业奠定坚实的基础。在这次设计过程中，感谢各位老师对我的指导，使我受益匪浅，在此，对关心和指导过我各位老师和帮助过我的同学表示衷心的感谢!参考文献[1]叶久新，王群.塑料成型工艺及模具设计[M].北京：机械工业出版社,2007.[2]伍先明，陈志钢.塑料模具设计指导[M].北京：国防工业出版社，2013.[3]洪滇章.注射加工速查手册[M].北京：机械工业出版社，2009.[4]吴生绪.塑料成型工艺技术手册[M].北京：机械工业出版社，2007.目录第一章项目总论 -1-§1.1项目简介 -1-§1.2可行性研究的范围 -2-§1.3编制依据 -2-第二章项目建设背景及必要性 -3-§2.1橡胶密封件项目提出的背景 -3-§2.2国家产业政策 -6-§2.3项目建设的必要性 -8-第三章项目优势 -11-§3.1市场优势 -11-§3.2技术优势 -16-§3.3组织优势 -17-§3.4政策优势:关中—天水经济区发展规划 -17-§3.5区域投资环境优势 -17-第四章产品介绍与技术介绍 -20-§4.1橡胶密封件产品介绍 -20-§4.2产品标准 -21-§4.3产品特征及材质 -21-§4.4产品方案 -26-§4.5产品技术来源 -27-第五章项目产品发展预测 -28-§5.1产品行业关联环境分析 -28-§5.2行业竞争格局与竞争行为 -33-§5.3竞争力要素分析 -39-§5.4项目发展预测 -41-§5.5竞争结构分析及预测 -43-第六章项目产品规划 -47-§6.1项目产品产能规划方案 -47-§6.2产品工艺规划方案 -47-§6.3项目产品营销规划方案 -51-第七章项目建设规划 -58-§7.1项目建设总规 -58-§7.2项目项目建设环境保护方案 -61-§7.3项目建设节能方案 -65-§7.4项目建设消防方案 -66-§7.5项目建设生产劳动安全方案 -69-第八章项目组织实施情况 -73-§8.1项目组织 -73-§8.2项目劳动定员和人员培训 -74-§8.3项目管理与实施进度安排 -77-§8.4工程招标 -80-第九章项目财务评价分析 -82-§9.1项目总投资及资金筹措 -82-§9.2项目财务评价依据及相关说明