锁盖设计说明书.doc

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1、塑料成型工艺及模具设计课程设计说明书 题 目：锁盖的设计 专 业：模具设计与制造 班 级：模具082班 姓 名：赵四水 学 号：081304245 指导老师：于 智 宏 时 间：2011年3月15 河南机电高等专科学校目 录第 一 部分 产品的说明2 第 二 部分 塑件分析3 第 三 部分 注射机的型号和规格选择5 第 四 部分 型腔的数目决定及排布7 第 五 部分 分型面的选择7 第 六 部分 浇注系统的设计8第 七 部分 型零件的工作尺寸计算11 第 八 部分 推出机构的设计13 第 九 部分 模架的选用14 第 十 部分 模具的动作过程14 第十一部分 设计小结15 第十二部分 参考资料

2、16 第 一 部分 产品的说明图一 零件实体图图二 塑件剖面图第 二 部分 塑件的分析酚醛塑料 比重: 1.5-2.0克/立方厘米 成型收缩率:0.3-0.8% 查表得收缩率为：0.3%-0.8%。材料分析：酚醛塑料是一种硬而脆的热固性塑料，俗称电木粉。机械强度高，坚韧耐磨，尺寸稳定，耐腐蚀，电绝缘性能优异。 适于制作电器、仪表的绝缘机构件，可在湿热条件下使用有一定的硬度和尺寸稳定性，易于加工，经过配色可配成任何颜色。 成型特点： 1.成型性较好，但收缩及方向性一般比氨基塑料大，并含有水分挥发物。成型前应预热，成型过程中应排气，不预热则应提高模温和成型压力。 2.模温对流动性影响较大，一般超过

3、160度时，流动性会迅速下降。 3.硬化速度一般比氨基塑料慢，硬化时放出的热量大。大型厚壁塑件的内部温度易过高，容易发生硬化不均和过热。塑件注射成型工艺参数的确定： 根据该塑件的结构特点和酚醛塑料的成型性能，查相关手册得到酚醛塑料的成型工艺参数： 塑件的注射成型工艺参数工艺参数内容工艺参数内容预热和干燥温度8095成型时间/s注射时间05时间5h保压时间1530料筒温度/后段150170冷却时间1530中段165180总周期4070前段180200螺杆转速/（r/min）3060喷嘴温度/170180后处理方法红外线灯烘箱模具温度/5080温度/70注射压力/MPa60100时间/h24 第

4、三 部分 注射机的型号和规格选择1、 注射机的选用选用注射机时，通常是以塑件实际需要的注射量和注射压力初选某一公称注射量的注射机型号。为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于注射机的公称注射量，即：式子中，实际塑件（包括浇注系统凝料）的总体积（）。 由UG测量，可得塑件的体积为4885.96mm3，考虑到设计为1腔，加上浇注系统的冷凝料，=2x1.6x1xVs=15635.07mm3为了保证注射成型，注射机的注射压力要大于注射时需要的压力。查表得ABS的注射压力为60-100Mpa 取80Mpa查阅模具设计与制造简明手册的注射机技术规范及特性，可以选择SYS30SYS-30型注

5、射机的主要参数如下表所示主要技术参数项目参数数值主要技术参数项目参数数值最大注射量/ cm330最大模具厚度/mm200螺杆直径/mm28最大注射面积/cm3 130注射压力/Mpa157最小模具厚度/mm70模板行程/mm80定位孔直径/mm55注射方式螺杆式中心孔径/mm50锁模力/KN500喷嘴孔直径/mm3 注塑机的相关参数的校核： 1：注射压力校核 查表可知，酚醛塑料所需要的注射压力为60100Mpa，这里取P0=80Mpa，该注塑机的公称注射压力P（公）=104Mpa，注射压力安全系数k1=1.11.3，这里取1.2，则：k1 P0 =1.280=96P（公），所以，注塑机注射压力

6、合格2：锁模力校核 塑件在分型面上的投影面积A塑通过UG测量为：A（塑）=1203mm2浇注系统在分型面上的投影面积A（浇），可以按照单型腔模的统计分析来确定。A（浇）是塑件在分型面上的投影面积A（浇）的0.10.3倍。这里取A（浇）=0.2 A（塑） 。塑件和浇注系统在分型面上的总的投影面积A（总），则A（总）= 4A（塑）+ A（浇）=4.2 A（塑）=6733mm2P（模）为型腔的平均计算压力值。P（模）是模具型腔内的压力，通常取注射压力的20%40%，大致范围为2540Mpa。对于粘度较大的精度较高的塑料制品应取较大值。PF属于中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故 P（模）取30Mpa

7、F（胀）=A（总）P（模）=6733*30=201991n=202kn查表可得该注塑机的公称锁模力F（锁）=3500kN，锁模力的安全系数为k2 =1.11.2这里取1.2，则k2F（胀）=1.2 F（胀）=1.2202=242.4F（锁），所以该注射机锁模力合格。3：对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行第 四 部分 型腔数目的决定型腔数目的确定：该塑件的精度要求不高，属小型塑件，且形状简单，又为大批量生产，初定为一模两腔的模具形式，型腔的排列方式采用对称排列，其布置方式如图所示：为了保证塑件表面质量要求，选择点浇口成型，浇口位置安排在塑件的侧部如图所示：第 五 部分分

8、型面的选择分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。此模具根据需要只要一个分型面。分型面的形式：分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关，该塑件根据分型面的设计原则可以确定的形式为：平直分型面。 图三 分型面 第 六 部分 浇注系统的设计1、 浇注系统的组成 所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此，浇注系统十分重要。而浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。我们在这里选用普通浇注系统，它由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组

9、成。2、 浇注系统各部件设计A、主流道设计： 主流道圆锥角=2o6o，对流动性差的塑件可取3 o6o，取锥角为3 o 内壁粗糙度为Ra0.4m,外壁粗糙度Ra0.8m。主流道大端呈圆角，半径r=13mm，取r=2以减小料流转向过渡时的阻力。 查注塑机得喷嘴前端孔径d1= 3,喷嘴前端球面半径SR1=12 SR=SR1+(13) d=d1=(0.51)得主流道球面半径SR=15 ,前端孔径d=3.5。对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式，用螺钉固定于定模板座上。浇口套与定模座板采用H7/m6过渡配合。浇口套选用T10A材料制造，热处理淬火硬度为5055HRC。 图四 浇口套B、分流道的设

10、计分流道就是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。多型腔模具必定设计分流道。 分流道的截面形状：选用U形分流道。 分流道的尺寸：b=8mm,R=4mm,h=5mm,=5，Ra=1.6图六 分流道尺寸 分流道的布置：对称式的布置方法.分流道的长度：L3=6mm。分流道与浇口的连接：分流道与浇口的连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡，有利于塑料熔体的流动及充填。 图七 分流道与浇口的连接C、点浇口的设计： 尺寸如下：d=1mm ，l=1mm ，=10图八 点浇口 第 七 部分 成型零件的工作尺寸计算A、型腔型芯的尺寸设计该塑件的成型零件尺寸计算时均采用平均尺寸,平均收缩率,平

11、均制造公差和平均磨损量来进行计算。酚醛塑料的收缩率为s=0.3%0.8%,故平均收缩率为。根据塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取（查教材塑件公差数值表）。型腔和型芯工作尺寸计算如下:类别塑件尺寸计算公式型腔或型芯工作尺寸 型腔计算30 29.601817.6154.77型芯计算1414.475dm=(d+ds+3/4)5.3755.34B、型腔壁厚和底板厚度计算型腔材料预选为 硬化塑料模具钢。模具钢弹性模量E=2.2, 许用应力Mp模具许用变形量=0.03一，型腔侧壁厚度计算： 按强度计算S强=19mm二，型腔地板厚度计算： 按强度计算：T强=mm 第 八 部分 推出机构的设计本模具采用推板推

12、出，推件板材料为45#，热处理硬度为28-32HRC。查推杆标准尺寸，根据模具实际，选取推杆d=6 ，L=160 ， s=5 ，D=12 ，推杆采用T8A，热处理 HRC 50-55 ，复位杆工作部分与模板的配合采用H8/e7 。复位杆数量：8图九 复位杆第 九 部 分 模架的选用 根据模具的实际，查模具设计手册注射模模架GB/T 12556标准，采用A4型100*L的标准模架。第 十 部分 模具动作过程 酚醛塑料颗粒在注塑机的螺杆的加热作用下变为熔融态，熔融的酚醛塑料在注塑机的作用下充满模具型腔，经过一段时间的保压、冷却、定型后，动模部分在注塑机的作用下向后移动，移动一定的距离后动模部分不再

13、移动，在注塑机推杆的作用下，推板带动推杆推出塑件，取出塑件，在注塑机的作用下动模部分向定模靠拢，推杆、推板在复位干的作用下进行复位，模具回到初始状态，为下次注射做准备 图十 模架机构第 十 一 部分 设计小结通过一个月的努力，课程设计终于完成。本次毕业设计课题为“酚醛塑料锁盖的设计”。其主要任务就是通过分析研究塑件结构，结合所学知识，设计出一套比较合理的能够加工出所给塑件的注塑模具。首先确定分型面以及型腔数目和布局，然后进行成型零部件的设计以及浇注系统和推出机构设计，另外还有排溢系统等等，最后确定模具总体结构。在设计完后再进行计算校核，确定加工工艺。经过这次课程设计我也学到了很多模具方面的知识

14、，对UG软件有了更进一步的熟悉和掌握，这对我以后的工作与学习都有很大的指导作用。由于时间关系以及个人能力问题，在这次设计中肯定存在不少问题，我会虚心接受各方面的批评指正，以便使本次设计更加完善。总之，通过这次课程设计使我发现很多事情不能想当然，只有经过校核验证后才能确定。遇到问题并不可怕，只要我们勇敢的面对努力寻找解决问题的方法胜利一定属于我们。第 十二 部分 参考资料1 屈华昌主编，塑料成型工艺与模具设计，高等教育出版社，20092 冯炳尧 韩泰荣 蒋文森 编，模具设计与制造简明手册，上海科学技术出版社，19993 中国模具工业协会标准件委员会 编，中国模具标准件手册，上海科学普及出版社，1988