毕业设计(论文)电池连接板塑料模具设计(含全套图纸).doc

上传人:文库蛋蛋多 文档编号:2951386 上传时间:2023-03-05 格式:DOC 页数:33 大小:1,001.50KB
返回 下载 相关 举报
毕业设计(论文)电池连接板塑料模具设计(含全套图纸).doc_第1页
第1页 / 共33页
毕业设计(论文)电池连接板塑料模具设计(含全套图纸).doc_第2页
第2页 / 共33页
毕业设计(论文)电池连接板塑料模具设计(含全套图纸).doc_第3页
第3页 / 共33页
毕业设计(论文)电池连接板塑料模具设计(含全套图纸).doc_第4页
第4页 / 共33页
毕业设计(论文)电池连接板塑料模具设计(含全套图纸).doc_第5页
第5页 / 共33页
点击查看更多>>
资源描述

《毕业设计(论文)电池连接板塑料模具设计(含全套图纸).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计(论文)电池连接板塑料模具设计(含全套图纸).doc(33页珍藏版)》请在三一办公上搜索。

1、摘 要本次设计要对电池连接板进行工艺分析和模具设计,首先介绍了立项背景与设计主要技术条件及参数,然后介绍了设计的整体思路。第三章电池连接板模具设计是本次设计的重点,在这章里先对塑件进行了模流分析,各方面分析结果表示设计方案是可行的,然后对整套模具进行了全面的设计,最后对注射机的有关参数进行了校核,各个参数均能满足要求。根据塑件结构特点,模具采用单分型面注塑模,一模二腔,利用斜导柱导出侧型芯,顶杆顶出塑件,能够满足实际中大批量生产,有很高的生产效率。关键词: 电池连接板 注塑模具 模流分析 一模二腔 侧型芯 全套图纸,联系 153893706AbstractThe author will ana

2、lyze the process and design injection mold for the Cell Connector during the design. In this paper, the background of the project and main engineering parameters were introduced firstly, and then the whole idea was introduced. The designing injection mold for the connection block in the third sectio

3、n is the key of this paper. Firstly, the cell connector progress was analyzed by using mold-flow in this section and all the results are reasonable, then all parts of the injection mold were designed; at last, the parameters about the injection machine are reasonable.According to the structure of th

4、e Cell connecter, the injection mold has one parting surfaces and two cavities. The side cores were derived by using the oblique guide column and the plastic parts were ejected by plunger. The mold is efficient in the processing.Key words: Cell connecter injection mold mold-flow two cavities side co

5、re 目 录摘要 Abstract 第1章 绪论 11.1 立项背景 21.2 设计主要技术条件及参数 2第2章 总体设计思路及总体技术方案设计 4第3章 电池连接板注塑模具设计 53.1塑件材料性能分析 53.2塑件结构工艺性分析 63.3对单个塑件进行模流分析 7 3.3.1 对塑件进行网格划分 8 3.3.2 进行最佳浇口位置分析 9 3.4 塑件精度及公差确定 103.5 塑件体积及质量计算 10 3.5.1 单个塑件 10 3.5.2 四个塑件和浇注系统凝料 10 3.6 初选注塑成型机的型号和规格 11 3.7 确定型腔数量及排列方式 123.8 模具结构形式的确定 123.9 注

6、射模详细设计 133.9.1 分型面位置的确定 133.9.2 确定浇注系统尺寸 14 3.9.3 对一模两腔结构进行模流分析 153.9.4 成型零件尺寸计算 20 3.9.5 合模导向及定位机构的设计 22 3.9.6 确定型腔、型芯的结构和固定方式 24 3.9.7 确定顶出机构 24 3.9.8 排气机构的设计 25 3.9.9 温度调节系统设计 25 3.9.10 注射机有关参数的校核 26结论 27致谢 28参考文献 29第1章 绪 论 本设计题目是电池连接板塑料模具设计,塑件材料是ABS,精度等级为一般精度(4级精度),制品要求外观表面光泽,无杂色,无收缩痕迹,生产批量为大批量生

7、产,试设计注射成型模具。ABS塑料是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。这三种组分的各自特性,使ABS塑料具有“硬韧刚”的综合力学特性。ABS无毒、无味,成型塑件光泽性好。密度为1.021.05g/cm3。ABS有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。其尺寸稳定性好,易于成型加工。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响。根据ABS塑料中三种组分之间的比例不同,其性能也略有差异,从而适应各种不同的用途。根据应用不同,ABS塑料可分为超高抗冲击型、高抗冲击型、中抗冲击型、抵抗冲击型和耐热型等。ABS为热塑性材料,密度为,抗拉强度,抗弯强度,拉伸弹性模量,弯曲弹

8、性模量,收缩率为,常取。该材料综合性能好,即冲击强度高,尺寸稳定,易于成型,耐热和耐腐蚀性能也较好,并有较好的耐寒性。从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起,塑料工业迄今已有120年的历史。塑料制品发展历史短,但发展速度惊人。2006年,中国塑料产量为2801.9万吨,比上年同期增长18.65%。现在塑料已成为在钢铁、木材、水泥之后的第四大工业基础材料。近年来无论在注塑理论和实践方面,还是在注塑工艺和成型设备方面都有较深的研究和进展。注塑时,首先遇到的是注塑的可成型性,这是衡量塑料能否快速和容易地成型出合乎质量要求的产品。并希望能在满足质量要求的前提下,以最短注塑周期进行高效率生产。目前,注塑成型技术

9、是塑料加工中最常用的方法之一,可用来生产间几何形状非常复杂的塑料制件。近年来,各种注塑成型技术取得了显著的进步,其发展总趋势是不断满足高分子制品向高度集成化、高精密化、高产量等方面发展的要求,实现对制品材料的聚集态、相形态、组织形态等方面的控制,或实现对制品进行异质材料的复合,最大程度地发挥聚合物的特性,达到制品高性能的目的。深入研究塑料注塑成型技术与注塑成型设备,克服制品中的缺陷,对科技进步与人们高标准的生活要求有重要意义。 随着国民经济的发展,人们对塑料制品的需求日益提高,作为塑料制品成型加工中最为普遍的注塑成型工艺技术,在不断注入高新技术的基础上,今年来获得了长足的进步,塑料注塑制品已成

10、为国民经济建设、国防建设和人们日常生活中不可短缺的用品,且对其需求程度越来越大。1.1 立项背景图1-1塑件图在我们的日常生活中,塑料端盖随处可见,如连接座、轴承端盖、电机端盖、滤芯端盖、太阳能端盖等等这次毕业设计的塑件为电池连接板,如图1-1所示,其形状为长方形薄片状,结构不算复杂,有四个侧凸,用于蓄电池的连接,在实际生活中有普遍的应用,故设计生产此塑件的注塑模具有很大的现实意义。1.2设计主要技术条件及参数塑料成型工艺与模具设计是我们最主要的专业课之一,对理论知识的扎实掌握为本次设计打下了良好的基础。我们还学习了有关注塑模具设计的各种软件,如CAXA、proe、UG、moldflow、ci

11、matron等。四年来的学习,我们已经掌握了足够的专业知识。为了更好的完成本次毕业设计,每位同学都有经验丰富的指导老师全程指导,同时学校实验室有各种设备和仪器可供我们参考,如注塑机、线切割机床等。学校图书馆有大量的资料可供我们参考。总之,在指导老师的细心指导下,在学院提供各种资源的环境下,我们根据所给塑件设计出结构合理的、适用的注塑模具。所给塑件的材料是ABS, ABS为热塑性材料,该材料综合性能好,即冲击强度高,尺寸稳定,易于成型,耐热和耐腐蚀性能也较好,并有较好的耐寒性。 其吸湿性强,塑件在成型前必须充分预热干燥,其含水量应小于。对于要求表面光泽的零件,塑料在成型前更应该进行长时间预热干燥

12、。流动性中等,溢边值。塑料的加热温度对塑件的质量影响较大,温度过高易于分解(分解温度为250)。成型时宜采用较高的加热温度(模温5080)和较高的注射压力(柱塞式注射机:料温180230,注射压力;螺杆式注射机:料温160220,注射压力)。本毕业设计设计的产品为电池连接板(如图1-1 ),连接板的工作环境比较恶劣,设计时必须考虑到选材,尺寸等问题的重要性,首先根据零件图分析该连接座的结构,要充分考虑其工作环境和工作方式。表1-1 ABS工艺参数参数数值密度(g/cm3)1.031.07收缩率(%)预热温度/0.30.87090预热时间/h3料筒后段温度/160180料筒中段温度/180230

13、料筒中段温度/210260模具温度/注射压力/MPa408070100第2章 总体设计思路及总体技术方案设计 由于我们所设计的模具是适用于大批量生产,要求有较高的生产效率,所以要采用多腔的设计思路。根据塑件本身的结构特点和一模两腔的设计思路,采用侧浇口(如果采用一个侧浇口进料方式,塑件出现严重的质量问题)。塑件上有侧凸,为了成型侧凸需要侧型芯,这就需要设计相应的侧抽芯机构。塑件壁厚基本均匀,但较薄,且长度方向上较高,采用顶杆顶出,保证制件的成型质量和较小的生产周期。第3章 成型连接座注塑模具设计3.1塑件材料性能分析所给塑件的材料是ABS, ABS为热塑性材料,该材料综合性能好,即冲击强度高,

14、尺寸稳定,易于成型,耐热和耐腐蚀性能也较好,并有较好的耐寒性。 其吸湿性强,塑件在成型前必须充分预热干燥,其含水量应小于。对于要求表面光泽的零件,塑料在成型前更应该进行长时间预热干燥。流动性中等,溢边值。塑料的加热温度对塑件的质量影响较大,温度过高易于分解(分解温度为250)。成型时宜采用较高的加热温度(模温5080)和较高的注射压力(柱塞式注射机:料温180230,注射压力;螺杆式注射机:料温160220,注射压力)。ABS主要技术指标如下表:表3-1 热物理性能密度(g/ cm)1.02105比热容(Jkg-1K-1)12551674导热系数(Wm-1K-110-2)13.831.2线膨胀

15、系数(10-5K-1)5.88.6滞流温度(C)130表3-2 力学性能屈服强度(MPa)50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)80弯曲弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)24冲击韧度(简支梁式)无缺口261布氏硬度9.7R121缺 口11表3-3 电气性能表面电阻率()1.21013体积电阻率(m)6.91014击穿电压(KV/mm)介电常数(106Hz)3.04介电损耗角正切(106Hz)0.007耐电弧性(s)5085ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施:主要缺陷:缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高(

16、连续工作温度为70C左右热变形温度约为93C)、耐气候性差(在紫外线作用下易变硬变脆)。消除措施:加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。3.2塑件结构工艺性分析 图 3-1 电池连接板二维图图3-2 电池连接板三维图塑件的二维图和三维图分别如图3-1和图3-2所示,由图可见塑件的形状基本为长方形薄片状,结构不算复杂,塑件壁厚基本均匀,成型过程中各部分的收缩率不会相差很大。该塑件有四个侧凸,成型时需要有侧抽芯机构。3.3 对单个塑件进行模流分析为了更好的进行本次设计,要综合利用所学知识及各种软件,用moldflow对塑件进行模流分析是为了更好的指导设计,能够避免设计

17、出的模具生产的塑件出现浇不到等严重缺陷。用moldflow对塑件进行分析,在使用过程当中,需要对塑件进行网格划分,从而对塑件进行模流分析,分析过程需要大量时间,并且需要网格划分合理,压力选用合理,各方面参数符合实际使用值。3.3.1 对塑件进行网格划分图3-3 网格划分示意图对塑件划分网格,有三种方法,主要包括表面划分、中间层划分、体积划分三种,他们的分析效果依次增加,由于在设计当中本塑件不是壁非常厚的件,所以不采用体积划分,采用表面层划分就可以达到效果。本塑件壁厚基本均匀,大多在2mm左右,根据经验,设置为网格线条长度值为默认值的三分之二左右,经过多次分析发现,当网格线长度为1mm时匹配率最

18、高,达到95.3%,所以最终决定网格线长度为1mm。网格划分好后要修改不合理的网格,使网格的最大纵横比在10左右。目前纵横比最大值为11.1,先找出纵横比大于10的网格,然后进行节点合并,使最大纵横比小于10。一般的分析最大纵横比小于10方可,但考虑到一模多腔的设计方案,为了让将来的分析更顺利的进行,在此特意修改网格的最大纵横比小于15。找出纵横比大于15的网格,进行节点合并,此时最大纵横比达到11.1。这时相关的数据合理,主要数据分析结果为自由边数为零,无交叠边,没有定向单元数,各方面参数都满足要求,可以进行模流分析。3.3.2 进行最佳浇口位置分析图3-4 最佳浇口位置分析报告 最佳浇口位

19、置是保证塑件有非常好的内部质量和表面质量的一个重要方面,选择好最佳浇口位置,可以有效的减少熔接痕,有效的增加塑件的均匀程度,使得塑件质量整体水平提高。在试验中,通过软件的最佳浇口位置分析,图3-4 最佳浇口位置分析报告的结果表明,最佳浇口的位置在塑件的中间位置,因此为了满足最佳浇口位置的设计,同时为了简化模具结构,根据分析结果在变蓝位置宜采用,则选择塑件侧面中间匹配性最好的位置,为最佳浇口位置,。因此,将浇口初步定在塑件外侧中心,这样可以满足浇口、分型面和侧型芯的合理布置,同时所在位置不会影响塑件的使用,表面质量也不会影响很大。3.4 塑件精度与公差确定塑料制品的尺寸精度一般是根据使用要求确定

20、的,但还必须充分考虑塑料性能及成型工艺的特点,过高的精度要求是不恰当的。本次设计中的塑件不是用在要求很高的场合,采用一般精度等级即可,材料为ABS塑料,精度等级为一般精度(4级精度),制品要求外观表面光泽,无杂色,无收缩痕迹,查教材表3-14的各个尺寸的公差如下:塑件A类尺寸:203.70-0.82 mm 450-0.28 mm 100-0.18 mm 20-0.12 mm 4.40-0.14 mm 109.70-0.5mm 40-0.14 mm塑件B类尺寸:33.90+0.26mm 19.50+0.22 mm 6.40+0.16mm 2.50+0.12mm 塑件C类尺寸: 3.5 塑件体积及

21、质量计算3.5.1 单个塑件根据Pro/E三维软件模型分析功能,直接求得塑件的体积和质量分别为:单个塑件:V体积=17.20 cm3 M质量=17.21.0518.06g3.5.2 四个塑件和浇注系统凝料经估算,四个塑件和浇注系统凝料的总体积和总质量分别为:V总体积=40.0cm3 M总质量=40.01.0542g3.6 初选注塑成型机的型号和规格从实际注射量应在额定注射量的20%80%之间考虑,初选额定注射量为250注射机,其型号为XS-ZY-250,主要技术参数如表3-3所示。表3-3 XS-ZY-250注射机的主要技术参数项目XS-ZY-250注射装置螺杆直径/mm50螺杆转速/(r/m

22、in)0180理论注射容量/250注射压力/MPa146注射速率/(g/s)114锁模装置锁模力/kN180拉杆间距(HV)/(mmmm)370x448模板行程/mm500模具最小厚度/mm200模具最大厚度/mm350定位孔直径/mm100定位孔深度/mm10喷嘴口孔径/mm4喷嘴球半径/mm18顶出力/kN363.7 确定型腔数量及排列方式前面已经确定,本设计采用一模两腔,故型腔数量为两个。为了保证每个塑件的注塑条件是相同的,型腔的排列方式采用平衡式布置,其布置方式如图3-4所示图3-5 型腔布置方式3.8 模具结构形式的确定该塑件有四个侧凸,成型时必须采用侧向外抽芯,采用组合式斜导柱抽芯

23、机构,结构简单并且可以有利于节约优质钢材而且机械加工容易。可以适用的模具结构有两种,即单分型面注射模和双分型面注射模。方案一 单分型面注射模型腔(凹模)在动模上,主流道设在定模的一侧,分流道设在分型面上,开模后塑件连同流道内的凝料一起留在动模一侧;动模上设有顶出机构,采用顶杆顶出,用以顶出塑件和流道内的凝料。可能的浇口形式有:直接浇口、侧浇口、扇形浇口、重叠式浇口和薄片浇口等。该类模具采用侧向斜导柱抽芯机构(斜导柱在定模,滑块在动模)。方案二 双分型面注射模 它从不同的分型面分别取出流道内的凝料和塑件,又称三板式注射模具。与单分型面注射模相比,三板式注射模具增加了一个可移动的中间板(又名浇口板

24、)。中间板适用于采用点浇口进料的单型腔和多型腔模具。在开模时由于定距拉杆的限制,中间板与定模板作顶距离分开,以便取出这两块板之间流道内的凝料,利用推板或推杆将型芯上的塑件脱出,适合的浇口形式有:点浇口、直接浇口、侧浇口、扇形浇口、重叠式浇口等。该零件为电池连接板,要求外表面光滑,可选用的浇口形式有侧浇口、点浇口和薄片浇口,其中薄片浇口的制造较为复杂并且去除麻烦;点浇口去除浇口留下的痕迹在制品的外表面,对制品的外观有一定的影响,而且必须采用结构复杂的三板模;侧浇口制造最为简单,去除浇口留下的痕迹不会过多影响到制品的外观,该零件为大批量生产,要求模具简单,费用低廉。 综上,选择单分型面注射模,型腔

25、布置采用平衡式布置,采用侧浇口,流道和浇口道在动模上,其形状分别为梯形和矩形。根据塑件的特点确定采用顶杆顶出的方式使塑件与模具分离。 3.9 注射模详细设计3.9.1 分型面位置的确定模具闭合式,型腔与型芯相接触的表面称之为分型面。分型面的总体选择选择原则是保证塑件质量、便于制品脱模、简化模具结构,分型面位置设置在塑件的外表面的部位,便于脱模和加工型腔。本塑件的分型面见图3-5:图 3-6分型面位置3.9.2 确定浇注系统尺寸图 3-7浇注系统如图3-7所示,浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料井四部分组成。其作用是使来自注射机喷嘴的塑料熔体稳定而顺利地流入并充满全部型腔,同时,在充模的过

26、程中将注射压力传递到型腔的各个部位,以保证塑件的完整成型。3.9.2.1 主流道 上端直径d=注射机喷嘴尺寸+0.5mm=4.5mm,R=喷嘴球半径+1mm=19mm,下端直径D=8mm。3.9.2.2 分流道 分流道是主流道与浇口之间的通道。在多模型腔中,一般均设置分流道,为了制造,本模具分流道为梯形,只设在动模一侧,分流道截面尺寸如下图所示:图3-8 分流道截面尺寸3.9.2.3 浇口 采用侧浇口,考虑给零件的使用场合及外观要求。浇口高可取最小壁厚T的1/32/3 h=1mm。浇口宽度b可取2h=2mm,浇口长度l可取(0.72.0)mm,l=1mm3.9.2.4 冷料穴 本模具采用Z字形

27、冷料穴,适用于全自动生产的模具,C=6 mm3.9.2.5 浇口套 根据注射机模板中心孔尺寸,浇口套公称直径为mm。3.9.3 对一模两腔结构进行模流分析3.9.3.1调入第二个塑件经过整体考虑,为再生产中提高效率,在设计是采取一模两件进行设计,因此需要再调入一个塑件,在前一部分的过程当中已经将塑件进行了网格划分,因此可以直接进行复制,来调入第二个塑件。在软件选用建模 中的移动/复制,进行平移,得到第二个塑件。设置为两塑件间距离为22mm3.9.3.2 创建浇口在创建浇口位置时,由于软件的本身造型能力差。因此,对于浇口的制作是一项非常复杂的事情。首先在初选的最佳浇口位置点处创建一点,并以此点为

28、基础,以偏置的方式创建另一个点,两点之间的长度作为浇口的长度。在初选位置选定后,将以此点为基础向X轴正方向偏1毫米,然后创建一点,依据两点创建线,此时一个重要环节就是,将自动创建对话框关闭,采用手动创建,在手动常见的编辑当中,选择冷浇口,浇口的选择,我们可以选择各种不同形状浇口,包括圆浇口、半圆形浇口、锥形浇口、梯形浇口等,在设计时采用矩形浇口作为本次设计的浇口,形状尺寸分别为长l=1宽b=2高h=1,创建线的目的是给创建浇口提供一个路径,因此在创建线的同时就要把浇口创建出来,为了使更好的把浇口进行网格划分,同时便于在以后的修改过程中调出,而不影响其他部分,将浇口创建在一个新的层进行显示。对于

29、另一侧的浇口采用同样的方法,进行设计完成设计浇口。3.9.3.3创建分流道在软件当中,分浇道的设计与浇口的设计相同,都是先创建点,在点的基础上创建线,并以线为导向选择冷流道, 选择不同形状的浇道,进行浇道的创建,同样是为了以后的修改和调用,将分浇道创建在一个新的层。分流道采用的是梯形浇道,尺寸大小如图3-7 分流道截面尺寸所示。3.9.3.4 创建主浇道在创建主浇道的过程当中,其过程与上相同。采用圆锥形浇道,上端直径为4.5mm,下端直径为8mm,主流到高度为52mm。整体设计完之后,我们需要设置注射位置。然后要进行的是连通性分析。3.9.3.5进行填充性分析 3.9.3.6进行流动分析3.9

30、.3.7 进行翘曲分析最后的分析结果表明,填充时间、充型压力、气泡、熔结痕与温度叠加、翘曲等主要参数完全符合要求.3.9.3.8生成模流分析报告图3-9 塑件充填时间分析 该压力图是观察制件的压力分布是否平衡的有效工具。显示结果颜色变化均匀,说明压力分布就均匀。 图3-10塑件熔接痕分析在充模阶段,体积温度图应非常均匀,其变化以不超过5C (10F)为宜。实际应用时允许有较大的温度降,通常高至20C (35F)的温降都是可以接受的。充模结束时的体积温度是单组数据结果,它很好地反映了充模时温度变化情况。如果温度分布范围窄,表明结果好。图3-11冷却因素引起的产品变形可修改冷却水道。收缩因素引起的

31、产品变形与保压参数设置不合理有关。分子定向因素引起的产品变形与产品材料有关。根据模流分析报告显示,所有结果满足塑件使用要求,符合本次设计结果。 3.9.4 成型零件的尺寸计算3.9.4.1 成型零件尺寸计算 塑料制品在成型过程中,要有一定的收缩。因凹模和型芯的公差带难以确定,在实际中常采用基于平均收缩率的计算方法。如塑料的最大收缩率S1和最小收缩率S2,则塑料的平均收缩率S:S=1/2(S1+S2)经查表得,ABS的收缩率为0.30.8,但一般硬质取0.5。故S=0.5。在以后的计算中规定: (1)型腔的最小尺寸为名义尺寸,偏差为正值;制品的最大尺寸为名义尺寸,偏差为负值。 (2) 型芯的最大

32、尺寸为名义尺寸,偏差为负值;制品孔的最小尺寸为名义尺寸,偏差为正值。 (3) 若制品上原有公差的标注方法与以上两点不符,则按以上规定进行转换,即可利用以下的公式进行计算。型腔径向尺寸的计算:AM = (1+S)Ax式中,x是工作尺寸的制造与使用修正系数。塑件尺寸很大、精度很低时,可忽略不计,x=1/2;塑件尺寸较小、精度较高时,=/3,x=3/4,故x的取值范围为1/23/4。这里x取2/3。 A=(1+0.5%)203.7-2/30.82= A=(1+0.5%)109.7-2/30.5= A=(1+0.5%)45-2/30.28= A=(1+0.5%)2-2/30.12= 型腔高度尺寸的计算

33、: HM = (1+S)H-2/3 H=(1+0.5%)4-2/30.14= H=(1+0.5%)1.5-2/30.12= 型芯径向尺寸的计算 BM = (1+S)B+x B=(1+0.5%)33.9+2/30.26= B=(1+0.5%)19.5+2/30.22= 型芯高度尺寸的计算 hM = (1+S)h+2/3 h=(1+0.5%)2.5+2/30.12= h=(1+0.5%)1.5+2/30.12= 中心距尺寸的计算 C=(1+0.5%)195.5= C=(1+0.5%)7.6 = 3.9.4.2 成型零件的加工工艺 见附录一和附录二。3.9.5 合模导向及定位机构的设计合模导向及定位

34、机构对于塑料模具是必不可少的部分,因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置,所以必须设有导向机构,导柱安装在动模一边或定模一边均可,通常导柱设在主型腔周围。导向机构的主要作用有:定位、导向和承受一定侧压力。定位作用:为避免装配时方位搞错而损坏模具,并且在模具闭合后使型腔保持正确形状,不至因为位置的偏移而引起塑件壁厚不均。塑件在注入型腔过程中会产生单向侧压力,或由于注射机的精度限制,使导柱工作中承受一不定的导向作用。动定模合模时,首先导向机构接触,引导动定模正确闭合,避免凸模或型芯先进入型腔,产生干涉而坏零件。为了便于加工导柱导套,获得较好的技术经济效益使用有肩导柱,导柱设在动模一侧。为了使模具能

35、够更好的合模,所以导柱非对称布置。3.9.5.1 导柱的设计(1)长度及尺寸 导柱的长度必须比凸模端面要高出812mm,以避免出现导柱未导正方向而凸模先进入型腔与其相碰而损坏。标准中导柱的直径规定为1263mm,本设计中选标准导柱32mm。(2)形状 导柱的端部做成锥形或球形的先导部分,使导柱能顺利进入导柱孔。(3)材料 导柱应具有硬而耐磨的表面,坚韧而不易折断的内芯,因此多采用20钢渗碳处理并淬火,经淬火处理硬度5055HRC,导柱固定部分表面粗糙度Ra 为0.8m,导向部分表面粗糙度Ra 为0.80.4m。(4)数量及布置 导柱应合理分布在模具分型面的四周,导柱中心到模具边缘应有足够的距离

36、,以保证模具强度(导柱中心到模具边缘距离为导柱直径的11.5 倍)。(5)配合精度 导柱固定端与模板之间一般采用H7/m6的过渡配合;导柱的导向部分通常采用H7/f7 的间隙配合。本设计中导柱采用标准件,根据GB 4169.4-84 选用带头导柱。材料选用T8A,淬火低温回火HRC55。如图图3-7 导柱3.9.5.2导套的设计(1) 分类 导套有直导套和带头导套,直导套结构简单,加工方便,用于简单模具或导套后面没有垫板的场合;带头导套结构较复杂,用于精度较高的场合,导套的固定孔便于与导柱的固定孔同时加工。也可以直接在模板上开设导向孔,而不用独立的导套,这种形式的孔加工简单,适用于生产批量小,

37、精度要求不高的模具。(2) 形状 为了使导柱进入导套比较顺利,在导套的前端倒圆角,导柱孔最好打通,否则导柱进入未打通的导柱孔时,孔内空气无法逸出而产生压力,给导柱的进入造成阻力。(3) 材料 可用淬火铜或铜等耐磨材料制造,但其硬度应低于导柱硬度,这样可以改善磨擦,以防止导柱或导套拉毛。导套的选择应根据模板的厚度来确定,材料为20钢渗碳0.50.8mm厚,淬硬到HRC5660。导套固定部分和导滑部分的表面粗糙度一般为Ra0.8m。本设计导套采用标准件,根据GB 4169.3-84选用带头导套,装在定模板上,其材料选用T8A,淬火5055HRC。如图图3-8 导套3.9.6 确定型腔、型芯的结构和

38、固定方式3.9.6.1 型腔、型芯的结构设计为了便于模具装配和减少成型零件的数量,型腔采用整体式。3.9.7确定顶出机构顶出机构的结构因塑件的脱模要求的不同而有所变化,但对顶出机构所应达到的基本要求是一致的:使塑件在顶出过程中不会损坏变形;保证塑件在开模的过程中留在设置有顶出机构的动模内;若塑件需要留在定模内,则要在定模上设有顶出机构。本次注塑模设计采用顶杆顶出,将顶杆设置在薄壁塑件窄凸台,加强筋等处。3.9.7.1 推杆的数量及结构形式根据推杆布置的许可空间,每个制品设有6根推杆,共有12根;推杆头部直径为2mm,台阶式,尾部直径为8mm3.9.7.2 复位装置设计顶出机构在完成塑件顶出动作

39、后,为进行下一步循环必须回到其初始位置。常用的复位机构有弹簧复位机构和复位杆复位机构,由于弹簧复位机构不可靠,所以在此选用复位杆复位机构3-10复位杆3.9.7.3 斜导柱直径及长度斜导柱材料选用T8A,淬火硬度HRC5055。斜导柱的长度 经过计算,取长度L为82mm3.9.7.3 滑块的设计采用压板固定式,导滑槽采用T字形槽,设在动模固定板上,导滑槽与滑块之间采用H7/f7或H8/h8的间隙配合。3.9.8 排气机构的设计 因为该塑件为长板型薄片状,而且能够利用分型面及顶杆之间的缝隙排气,所以不必单独考虑排气方式。3.9.9 温度调节系统设计模具温度对收缩率的影响很大,要保持模具温度的恒定

40、,温度过高易于分解(分解温度250。成型时要控制模温在5080根据塑件结构及模具结构,模具上模不用布置冷却水道,可用模板以及模板之间的空隙等进行冷却。3.9.10 注射机有关参数的校核3.9.10.1最大注塑量的校核 注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积(包括流道及浇口凝料和飞边),通常注塑机的实际注塑量最好是小于注塑机的最大注塑量的80%。所以选用的注塑机最大注塑量应满足:0.8 V机 V塑 式中 V机 注塑机的最大注塑量, 250 cm3 V塑塑件的体积及浇注系统凝料体积,该产品V总体积=40.0cm30.8V机 40.0cm3,故能满足要求。3.9.10.2注射压力的校核 塑件材料为

41、ABS,所需注射为70-100MPa,而所选注射机压力为146MPa,所以注射压力符合要求。3.9.10.3 锁模力校核 公式: F锁qA式中 q熔融型料在型腔内的压力,取q=30Mpa A塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和,经计算A=941.12 mm2 F锁注塑机的额定锁模力,为180kN。 F锁qA=30 Mpa941.12 mm2 =28.23kN,故选定的注塑机满足要求。3.9.10.4 模具闭合高度校核 模具的闭合高度H =270mm又知: Hmin-注塑机允许最小模厚=200mmHmax-注塑机允许最大模厚=350mm HmaxHHmin,故满足要求。3.9.10.5 开模行程校核 注塑机的最大行程与模具厚度无关,故注塑机的开模

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 教育教学 > 成人教育


备案号:宁ICP备20000045号-2

经营许可证:宁B2-20210002

宁公网安备 64010402000987号