毕业设计(论文)电器支架注射模设计说明书.doc

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1、目 录第一章 绪论4第二章 塑料制品的工艺分析52.1 制品结构分析:52.2 塑料制品的特性:52.3 塑件尺寸的精度:72.4塑料制品的收缩72.5 脱模斜度8第三章 注射机型号的确定83.1 最大注射量8xs-zy-125103.2 PA的注塑工艺参数:10第四章 分型面及排气系统的设计114.1 分型面的设计114.2 排气系统的设计12第五章 成型零件的尺寸计算135.1 型腔尺寸的计算135.2 型芯尺寸的计算14第六章 浇注系统的设计156.1 概述156.2 浇注系统的设计原则156.3 浇注系统的组成166.4 主流道的设计166.5 冷料井和拉料杆的设计176.6 分流道的

2、设计176.7 浇口的设计17第七章 脱模机构的设计207.1 脱模机构的选用原则207.2 脱模力的计算20第八章 抽芯机构的设计228.1 斜导柱的设计228.2 滑块的设计248.3 楔紧块的设计258.4 导柱的设计258.5 导套的设计26第九章 冷却系统的设计279.1缩短冷却时间的三个方法:279.2冷却计算27第十章 模架的选择29第十一章 模具的装配3111.1 模具总装配程序3111.2 该模具的装配要求3111.3 模具的装配工艺31设计总结33致 谢34参考文献35摘 要模具是国民经济的基础装备,利用模具生产具有节能、节材、生产效率高、制造成本低及产品的一致性能好等显著

3、优点,因而被广泛用于家电、汽车、建筑、机械、电子等领域内的批量性零件的生产。模具设计一般包括成形零件设计、注塑机选择、脱模、抽芯、冷却、浇注、排气等系统的设计,合理的模具结构设计能够提高模具的质量、性能、寿命和成本。模具CAD/CAM作为一门综合性应用技术已成为现代模具技术的核心和最重要的发展方向。 关键词 注射模 收缩率 脱模 侧抽芯 Abstract Mold is the basal equipment of the national economy. The use of production molds is energy-efficient, material-efficient,

4、 high-productivity, low-cost manufacturing , consistent good performance products and so on., With these obvious strongpoints they have been widely used in household appliances, automobiles, construction, machinery, electronics, and other areas to produce accessorys in amount. Mold design generally

5、includes shaped accessorys design, molded plastic machine selection, drawing of patterns, pumping core, cooling, molding, exhaust systems design, and rational structural design in mold to improve the quality, performance, life expectancy and costs. Mold CAD/CAM, as a integrated application in techno

6、logy, is become the core of modern mold technology and the most important development direction. Keywords: Injection Mould Shrinking rate Take off a mold Side smoked core 第一章 绪论 塑料是以高分子聚合物为主要成分,并在加工为制品的某阶段可流动成型的材料。塑料是继钢铁、木材、水泥之后,当代新兴的第四大类工业材料。由于塑料具有比重小、化学稳定性好、电绝缘性能高、比强度大等优异性能,所以在机械、仪表、无线电、电讯、日用品、国防和

7、尖端科学技术等方面应用甚广。“塑料制品生产的关键常在模具”。改革开放以来,随着我国的塑料加工工业地飞跃发展,随着塑料制品的应用领域日益广泛,我国的模具行业也飞速地发展起来,大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。塑料模已能生产34、48大展幕彩电塑壳模具,大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。塑料模热流道技术更臻成熟,气体铺助注射技术已开始采用。目前,生产塑料制品最广泛采用的是压制成型法、铸压成型法、注射成型法、中空吹塑成型法、真空成型法、压缩空气成型法、其中包括近年来得到发展的热固性塑料注射成型、低发泡塑料注射成型及微型注射成型等。注射成型也称注塑成型,可用来生

8、产空间几何形状非常复杂的塑料制品。由于它具有应用面广,成形周期短,生产效率高,模具工作条件可以得到改善,制品精度高,生产条件好,生产操作容易实现机械化和自动化等诸方面的优点,因此在整个塑料制品生产行业中,占有非常重要的地位。目前,除了少数几种塑料制品外,几乎所有的塑料都可以采用注射成型。据统计,注射制品约占所有塑料制品总产量的30%,全世界每年生产的注射模数量约占所有塑料成型模具数量的50%。随着工业技术的发展,产品对模具的要求越来越高,传统的模具设计与制造方法不能适应工业产品的及时更新换代和提高质量的要求,在此背景下,模具CAD/CAM (Computer Aided Design & Ai

9、ded Manufacturing)应运而生,并成为模具设计与制造的重要的发展方向之一。工业发达国家较大的模具生产厂家在CAD/CAM上进行了较大的投资,正大力发展这一技术。我国也开始着手于模具CAD/CAM的研究开发和推广应用。第二章 塑料制品的工艺分析2.1 制品结构分析:制品外形尺寸如设计图纸所示,制品是一个带侧孔的杆件,尺寸不大,外形结构也不是很复杂,有2个小孔,需用侧抽芯,本设计采用滑块侧抽芯,推杆推出。具体结构见设计总装配图。工件制品图: 图1.1 工件2D图图1.2 工件3D图2.2 塑料制品的特性:2.2.1制品的物理特性制件所用的材料为聚酰胺(PA),它的性能:聚酰胺为韧性角

10、状半透明或乳白色结晶性树脂,作为工程塑料的聚酰胺分子量一般为1.5-3万。聚酰胺具有很高的机械强度,软化点高,耐热,摩擦系数低,耐磨损,自润滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一般溶剂,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐候性好,染色性差。缺点是吸水性大,影响尺寸稳定性和电性能,纤维增强可降低树脂吸水率,使其能在高温、高湿下工作。聚酰胺与玻璃纤维亲合性十分良好。常用于制作梳子、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋等等。无毒性,但不可长期与酸碱接触。 值得注意的是,加入玻纤后,尼龙的抗拉强度可提高2 倍左右,耐温能力也相应得到 提高.尼龙的收缩率为1%2%. 化学和物理特性 制件有较高冲

11、击强率,载荷分散性、柔软性好,热塑性、轻质、韧性好、耐耐环己酮和芳香溶剂和耐久性好工作温度80-1000C,低温脆化温度-20至-300C,熔点:215。热分解温度:300。密度:1.13gcm3。平衡吸水率:3.5。适于轻载荷条件下使用,具有良好的耐磨性、自润滑性和耐溶剂性。有较好的消振,降噪能力。2.2.2 PA的成型特性:1.机械强度高,韧性好,有较高的抗拉、抗压强度。比拉伸强度高于金属,比压缩强度与金属不相上下,但它的刚性不及金属。抗拉强度接近于屈服强度,比ABS高一倍多。对冲击、应力振动的吸收能力强,冲击强度比一般塑料高了许多,并优于缩醛树脂。 2.耐疲劳性能突出,制件经多次反复屈折

12、仍能保持原有机械强度。常见的自动扶梯扶手、新型的自行车塑料轮圈等周期性疲劳作用极明显的场合经常应用PA。 3.软化点高,耐热(如尼龙46等,高结晶性尼龙的热变形温度高,可在150度下长期使用.PA66经过玻璃纤维增强以后,其热变形温度达到250度以上)。 4.表面光滑,摩擦系数小,耐磨。作活动机械构件时有自润滑性,噪声低,在摩擦作用不太高时可不加润滑剂使用;如果确实需要用润滑剂以减轻摩擦或帮助散热,则水油、油脂等都可选择。从而,做为传动部件其使用寿命长. 5.耐腐蚀,十分耐碱和大多数盐液,还耐弱酸、机油、汽油,耐芳烃类化合物和一般溶剂,对芳香族化合物呈惰性,但不耐强酸和氧化剂。能抵御汽油、油、

13、脂肪、酒精、弱堿等的侵蚀和有很好的抗老化能力。可作润滑油、燃料等的包装材料。 6.有自熄性,无毒,无臭,耐候性好,对生物侵蚀呈惰性,有良好的抗菌、抗霉能力。 7.有优良的电气性能。电绝缘性好,尼龙的体积电阻很高,耐击穿电压高,在干燥环境下,可作工频绝缘材料,即使在高湿环境下仍具有较好的电绝缘性。 8.制件重量轻、易染色、易成型。因有较低的熔融粘度,能快速流动。易于充模,充模后凝固点高,能快速定型,故成型周期短,生产效率高。 2.3 塑件尺寸的精度:塑件的尺寸精度受到个方面因素的影响,其主要因素是材料收缩及模具的制造误差。影响塑件尺寸精度的因素有如下几方面:(1) 成形材料 (2) 成形条件 (

14、3) 塑件形状(4) 模具结构 (5) 制造误差 (6) 成形后的条件分析制品,塑件制品的精度不高,因此塑料制品精度等级选用14级精度,即IT14。公差数值依制品各部分不同的尺寸大小而不同。2.4塑料制品的收缩塑料经成型后所获得的制品从热模具中取出后,因冷却及其它原因而引起尺寸减小或体积缩小的现象称塑料的收缩性。影响塑料制品收缩的因素,有以下几方面:(1) 塑料的性质 (2) 塑件结构(3) 模具结构 (4) 成型工艺收缩率是每种塑料都具有固有特性之一,它因材料的不同而不同。在设计模具时,对于收缩性总是给以适当的补偿。其主要公式如下:A=B(1+)式中 A室温下模具的实际尺寸B室温下塑件的实际

15、尺寸塑料的平均收缩率查表可知,本设计的塑料制品材料PA收缩率为=1%2%,设计模具时,要把收缩率加以考虑。塑料平均收缩率为 式中 塑料的最大收缩率;塑料的最小收缩率。因此本设计的塑料制品材料PVC平均收缩率为 =2.5 脱模斜度为了便于使塑件从模具内取出或从塑件内轴出型芯,防止塑件与模具成型表面的粘附,以及塑件表面被划伤、擦毛等情况产生,塑件的内外表面沿脱模方向设有一倾斜度脱模斜度。设计脱模斜度主要从以下几方面加以考虑:(1)斜度的大小与塑料性质有关。(2)斜度的大小与收缩率大小、塑件的壁厚和几何形状有关,也随塑件的深度不同而改变。一般最小斜度为15,通常取0.5。(3)复杂及不规则形状的塑件

16、,其斜度大一些。(4)热固性塑料较热塑性塑料收缩小,脱模斜度也相应小些。(5)不通孔深度小于10mm,外形高度不大于20mm时,允许不设计斜度。综上所述,选取出模斜度既要考虑脱模方便又要考虑塑件尺寸的大小和公差要求。由于本设计的制品高度只有6mm,考虑到它的外形以及其他各方面因素,决定不采取脱模斜度。直接使用推杆推出。第三章 注射机型号的确定模具是安装在注射机上使用的,在生产塑件时模具与机床是一个不可分割的整体。因此在设计模具时,除了应当了解注射成型的工艺过程外,还应对所选用注射机的有关技术规范和性能参数有全面的了解。3.1 最大注射量设计模具时,应使成型制品每次所需注射总量G小于注射机的最大

17、注射量。而 (N)式中 n模具中的型腔数;每个制品的重量;浇注系统的重量。通常,要求注射成型时的总重量应是注射机最大注射量的80%以下,即:最大注射量的标定随注射机结构不同而不同。柱塞注射机的最大注射量是以一次注射PVC的最大重量为标准规定的。当注射其它塑料时,其最大注射量应进行换算: 式中 次注射PVC的最大注射量(N); 注射其它塑料的最大注射量(N); 常温下PVC的重度(N/);(查表1.06g/) 常温下其它塑料的重度(N/)。(本设计塑料为PVC,其密度为1.14g/)对于螺杆式注射机,其最大注射量是以螺杆一次注射的最大推进容积V()来表示。它与塑料品种无关,使用比较方便。本次设计

18、选择的注射机类型取螺杆型的。3.1.1 估算单个制品的容积 :v-整个臂盖的塑料实心体积.V1-臂盖中凹进去的缺陷体积.V2-嵌件所嵌入臂盖的体积.V浇-交流道;分流道和浇口等浇注系统所需塑料体积V总-塑件所需塑料的体积.V浇= (2.1)V浇=28.26225.5=6372.63根据三唯PRO/E模型分析计算得体积V塑件=10490.4mm由此初步确定此模具为一模2腔,即n=2,故所有的总体积为V全=10490.42+6372.63 =27353.4327.4cm因为PA的平均密度为p=1.13g/cm m全=pv (2.2) =1.1327.4 =30.96g根据注射机注射成塑件所用的塑料

19、起量,选择最少不小于30.96g的最小量注射机。故此选择注射机为xs-zy-60。但xs-zy-60的最大模具厚度仅为200mm,不满足所选模架的要求,故另选xs-zy-125.其工艺参数如下:表2.1 注塑机工艺参数注射机的工艺参数表xs-zy-125额定注射量:125cm螺杆直径:42mm注射压力:110M Pa注射时间:1.6s锁模力:KN900KN最大成型面积:320cm2最大开模行程:300mm模具最大厚度:300mm模具最小厚度:200mm表3.13.2 PA的注塑工艺参数:料筒温度 喂料区 6090(80)区1 260290(280)区2 260290(280)区3 280290

20、(290)区4 280290(290)区5 280290(290)喷嘴 280290(290)括号内的温度建议作为基本设定值,行程利用率为35和65,模件流长与壁厚之比为50:1到100:1。喂料区和区1的温度是直接影响喂料效率,提高这些温度可使喂料更平均熔料温度 270290料筒恒温 240模具温度 60100注射压力 100160MPa(10001600bar),如果是加工薄截面长流道制品(如电线扎带),则需要达到180MPa(1800bar)保压压力 注射压力的50;由于材料凝结相对较快,短的保压时间已足够。降低保压压力可减少制品内应力背压 28MPa(2080bar),需要准确调节,因

21、为背压太高会造成塑化不均注射速度建议采用相对较快的注射速度;模具有好的通气性否则制品上易出现焦化现象螺杆转速 高螺杆转速,线速度为1m/s;然而最好将螺杆转速设置低一点,只要能在冷却时间结束前完成塑化过程就可;要求的螺杆扭矩为低计量行程 (0.53.5)D残料量 26mm取决于计量行程和螺杆直径预烘干 在80温度下烘干4h,除了直接从装料容器内喂料;尼龙有吸水性,应该保存在防潮容器内和封闭的料斗内;水含量超过0.25就会造成成型改变回收率 可加入10回料收缩率 0.72.0,或者加了30的玻璃纤维,为0.40.7;如果提供的温度超过60,制品应该为逐渐冷却;逐渐冷却可降低成型后收缩,即制品表现

22、为更好地尺寸稳定性和小的内应力;建议采用蒸气法;尼龙制品可以通过熔液焊剂来检查应力浇口系统 点式,潜伏式,片式和直浇口都可以;建议采用盲孔和浇口窝来断冷料头;可使用热流道;由于熔料可加工温度范围窄,热流道应提供闭环温度控制机器停工时段 无需用其它料清洗;熔料残留在料筒内时间可达20min,此后热降解容易发生料筒设备 标准螺杆,特殊几何尺寸有较强塑化能力;止逆环,直通喷嘴;对加入了玻璃纤维的增强材料,则需要高耐磨的双金属料筒。 第四章 分型面及排气系统的设计4.1 分型面的设计模具上用于取出塑件和(或)浇注系统凝料的可分离的接触表面通称为分型面。分型面选择是否合理对于塑件质量、模具制造与使用性能

23、均有很大影响,它决定了模具的结构类型,是模具设计工作中的重要环节。模具设计时应根据制品的结构形状、尺寸精度、浇注系统形式、推出方式、排气方式及制造工艺等多种因素,全面考虑,合理选择。4.1.1分型面的形式 a). 按分型面的位置来分,分型面有垂直于开模运动方向,平行于开模方向和倾斜于开模方向。 b).按分型面的形状来分,有平面分型面、曲面分型面、阶梯分型面。4.1.2 分型面的选择原则a).分型面选择应便于塑件脱模和简化模具结构,选择分型面应尽可能使塑件开模时留在动模具;b).分型面应尽可能选择在不影响外观的部位,并使其产生的溢料边易于消除或修整;c).分型面的选择应保证塑件尺寸精度;d).分

24、型面选择应有利于排气;e).分型面选择应便于模具零件的加工;f).分型面选择应考虑注射机的技术规格。图4-1分型面的选择本设计中,除侧抽芯外,制品在竖直方面分模没有阻碍,所以选择单分型面。见图4.1。4.2 排气系统的设计4.2.1 排气系统的作用排气系统的作用是把型腔内原有的空气和塑料局部分解放出底分子挥发性气体以及一些水蒸气排出型腔外。这些气体如果不能被熔融塑料顺利地排出型腔,将会影响素件的成型以及脱模后的质量。同时气体被极度压缩时后,还会产生高温,将塑件烧伤,形成焦痕和碳化。因此,在设计模具时,必须设计把这些气体从型腔内顺利排出的系统,以保证塑件的质量。4.2.2 排气系统的设计原则对于

25、大型制品,一般要开设排气糟,排气糟应开设在型腔最后被充满的地方,即塑料流动的末端;排气糟应避免在机床操作人的一侧,以免产生工伤事故;考虑排气糟的开设是否方便;对于中、小型制品,可利用各种间隙排气,如:分型面间隙排气;型芯和顶杆的间隙排气;定模和镶块间隙排气;侧抽芯和定模配合间隙排气;排气间隙不能太大,以免塑料溢出,通常可在0.030.05毫米范围内选取;第五章 成型零件的尺寸计算制品尺寸能否达到图纸尺寸要求,与型腔、型芯的工作尺寸的计算有很大关系。成型零件工作尺寸的计算内容包括:型腔和型芯的径向尺寸(含矩形的长和宽)、高度尺寸及中心距尺寸等。成型零件工作尺寸的计算方法很多,现仅介绍以塑料平均收

26、缩率为基准的计算方法。计算模具成型零件最基本公式为式中 塑料的平均收缩率;模具成型零件在室温(20C)时的尺寸;A塑料制品在室温时的尺寸。本设计中成型零件包括型腔和型芯。5.1 型腔尺寸的计算5.1.1型腔长度尺寸的计算设型腔长度名义尺寸是最小尺寸,其公差为正偏差,则其平均值为。考虑到型腔工作过程中最大磨损量,取平均值为,则有对于中、小制品,可取,代入上式,得即: (mm)因为与其它各项相比很小,可略去,加上制造偏差,则得模具型腔长度计算公式为 (mm) 式中 型腔的内径尺寸(mm);L制品的最大尺寸(mm);塑料的平均收缩率(%)(由上节查表可知=(1+2)/2=1.5)制品公差;(未注尺寸

27、公差按公差精度等级IT5查,本设计按塑料制品的尺寸精度等级SJ1372-78中的公差数值表查找)系数,可随制品精度变化。一般取0.50.8之间,若制品偏差大则取小值,若制品偏差小则取大值;模具制品公差,一般取=1/3。所以,长度146mm, L = =宽度37.64mm, L = =5.1.2 型腔深度尺寸的计算 型腔深度计算公式为: 式中 型腔深度尺寸(mm); 制品高度最大尺寸(mm)。 L = =5.2 型芯尺寸的计算5.2.1 型芯外径尺寸的计算 模具型芯径向尺寸是由制品的内径尺寸所决定。 (mm)型芯外径尺寸(mm)制品径向最小尺寸(mm) 型芯宽度:2mm。查表得0.06 设=1/

28、3=0.02mm =1/6=0.01mm=mm第六章 浇注系统的设计6.1 概述注射模的浇注系统的作用是将塑料熔体填充满型腔并使注射压力传递到各个部分,以获得组织致密、外形清晰、美观的制品。因此,浇注系统的好坏对塑件性能、外观以及成型难易程度等都影响很大。所以浇注系统的设计是塑料模具设计重要内容之一。6.2 浇注系统的设计原则6.2.1能顺利地引导熔融塑料充满型腔,不产生涡流,又有利于型腔内气体的排出。6.2.2在保证成型和排气良好的前提下,选取短流程,少弯,以减少压力损失,缩短填充时间。6.2.3.尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件,防止型芯移位或变形。6.2.4浇口料容易清除

29、,整修方便,无损制品的外观和使用。6.2.5浇注系统流程较长或需开设两个以上浇口时,由于浇注系统的不均匀收缩导致制品曲变形,应设法予以防止。6.2.6在一模多腔时,应使各腔同步连续充浇,以保证各个制品的一致性。6.2.7合理设置冷料井、溢料糟,使冷料不得直接进入型腔及减少毛边得负作用。6.2.8在保证制品质量良好得条件下,浇注系统的断面和长度应尽量取小值,以减小对塑料的占用量,从而减小回收料。6.3 浇注系统的组成 浇注系统通常分为普通流道浇注系统和无流道浇注系统两大类。普通流道浇注系统属于冷流道浇注系统,应用广泛。无流道浇注系统属于热流道浇注系统,应用日益广泛。它由主流道、分流道、冷料穴、浇

30、口组成。6.4 主流道的设计主流道衬套的设计在卧式注射机的模具中,主浇道应设计成垂直的分型面,为了使凝料从主流道拔出,故设计成圆锥形,要有2度到6度的锥角,内壁有8以上的光洁度,其小端直径常见为4mm-8mm,看制品重量和补料需要而定,但是小端直径应大于喷嘴直径约1mm,否则主流道中的凝料将无法顺利脱出,主流道的 长度由定模板厚度而定的。由于主流道要与高温的塑料和喷嘴反复的接触和碰撞,所以模具的主流道部分常设计成可以拆卸更换的主流道衬套,以便选用优质钢材进行加工和热处理,主流道与喷嘴接触处多作成半球形的凹坑,二者严密的配合,以避免高压以至塑料从缝隙处溢出。一般凹坑的半径R2应比R1大1-2毫米

31、。主流道衬套大端的圆凸出定模端面5-10毫米,并与注射机定模板的定位孔成功配合,起定位环作用,所以设计成为图纸所示。图6.4 主浇道6.5 冷料井和拉料杆的设计卧式注射机用模具的冷料井,设立在主流道正对面的动模上,该模具采用带Z型头拉料杆的冷料井,分模时,就可以将该凝料从主流道中拉出,拉料杆的根部是固定在顶出板上的,所以在制件顶出时,冷料也一同被顶出。制造也方便。 6.6 分流道的设计该模具是一模2腔,所以要设计分流道,塑料沿分流道流动时,要求通过它尽快地充满型腔,从前两点出发,分流道应该短而粗,但是不能太粗,该模具采用圆形断面分流道,因为这样分流道易与机械加工,分流道尺寸视该塑件的大小和塑料

32、品种,注射速率,以及分流道长度而定,对多数塑料,分流道直径为6mm,该模具分流道的布置采用平衡式分布。见图 图6.1 分流道布置6.7 浇口的设计 浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔的通道。它是整个浇注系统的关键的部位,也是最薄点。其形状、大小及位置应根据塑件大小、形状、壁厚、成型材料及塑件技术要求等进行而确定。浇口分限制性浇口和非限制性浇口,该塑件采用的是限制性浇口,它一方面通过截面积的突然变化,使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度,提高剪切速率,有利于塑料进入,使其充满型腔。另一方面改善塑料熔体进入型腔的流动特性,调节浇口尺寸,可使多型腔同时充满,可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量

33、,同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流,并便于浇口凝料与塑件分开的作用。此副模具,开模时,浇口即被自动切断,流道凝料自动脱落,模具采用二板式的结构。PA具有良好的力学性能,它适用于采用侧浇式浇口,塑件从边缘进料,能够提高生产率,并去除浇口方便,有利于熔体流动和补缩口,有利于型腔内气体的排出,减少塑件熔接痕,增加熔接强度。它在推出时,由于浇口及分流道成一定角度,形成了能切断浇口切口,这一切口所形成的剪切力可以将浇口自动切断。浇口的位置的确定:设计中,浇口的位置及尺寸的要求是比较严格的,初步试模,必要时还需要修改。因此浇口的位置的开设,对成型性能及成型质量的影响是很大的。一般在选择浇口位置时,需要根

34、据塑件的结构工艺及特征,成型质量和技术要求,综合分析。一般要满足以下原则:(1)尽量缩短流动距离。(2)浇口应开设在塑件的壁厚。(3)必须尽量减少或避免产生熔接痕。(4)应有利于型腔中气体的排除。(5)考虑分子定向的影响。(6)避免产生喷射和蠕动。(7)不在承受弯曲冲击载荷的部位设置浇口。(8)浇口位置的选择应注意塑件的外观质量。经过仔细的考虑,该塑件是等壁塑件,又为了不影响塑件的外观,该塑件采用侧浇口,它能保证塑料迅速而且均匀充满型腔。而且还有利于气体的排除。浇注系统的平衡:该塑件是属于小型塑件,采用一模多腔,这样有利于提高生产效率。但是在设计时是否能同时达到充满型腔的目的。这就要对浇注系统

35、的平衡。若浇口平衡则可以得到良好的物理和较精度尺寸的塑件。浇口的形状和尺寸对制件影响很大,模具为点浇口。点浇口是一种尺寸很小的浇口,物流通过时,有很大的减切速率。浇口容易在开模时实现自动切断,故广泛采用。点浇口的直径为0.3-2毫米,视物料性质和制件重量而定。台阶长度为0.5-2毫米,常见0.8-1.2毫米,浇口与制件相接处采用倒角,使点浇口拉断时不被损坏。 第七章 脱模机构的设计注射成型后的制品必须从模具中取出。在一般情况下,推出塑件的动作在动模上完成。当动模后退到一定的距离,就开始由注射机的脱模机构推动模具的推杆和推杆固定板,使塑件从动模上推出。根据本制品,脱模机构采用机械推动。7.1 脱

36、模机构的选用原则a).塑件脱模时不发生永久变形;b).推力分布依据脱模阻力的大小要合理安排;c).推杆的受力不可太大,以免造成塑件的被注局部产生隙裂;d).推杆的强度和刚性应足够,在推出动作时不产生弹性变形;e).推杆位置痕迹不影响塑件外观;f).脱模机构的运动用保证灵活、可靠,不发生误操作。7.2 脱模力的计算将制品从包紧的型芯上脱出所需要克服的阻力称为脱模力。它的计算是设计顶出机构的依据。脱模力包括制品因收缩对型芯的摩擦力和大气压力。其大小与制品的壁厚和形状有关。圆环形断面制品的脱模力计算公式:厚壁制品t/d0.05时 (N)薄壁制品t/d0.05时 (N)式中 r型芯平均半径(m); t

37、制品的平均壁厚(m); (2mm)E塑料的弹性模量(Mpa);(由塑料制品与模具设计P32表2.11得)S塑料成型平均收缩率(%); (1.5%)l制品对型芯的包容长度(m); (42mm)f制品与型芯之间的静摩擦系数,常数f0.26;模具型芯的脱模斜度;()塑料的泊松比;(查得PVC为0.38)系数, ()系数,; r/t; (6.7/3=2.25)A制品型芯在脱模方向上的投影面积()。 A= 根据本设计的制品,t/d3/13.4=0.230.05,所以, = =18959.4N第八章 抽芯机构的设计有些塑料制品由于结构的需要常带有侧孔,它们的轴线与注射机开模方向相垂直,不能用通常的方法实现

38、抽芯。一般均要采用侧向分型或侧向抽芯机构。这种能完成侧向活动型芯抽出和复位的机构称为抽芯机构。抽芯机构按动力来源可分为手动、液压、气动和机动。机动抽芯机构抽拔力较大,具有灵活、方便,生产率高,容易实现全自动操作,且不需要另外添置设备等优点,是目前生产中广泛应用的一种抽芯机构。斜导柱抽芯机构根据斜导柱和滑块在模具上安装位置的不同,可分为多种形式。斜导柱在定模上,滑块在动模上的注射模结构。斜导柱在动模上,滑块在定模上的注射模机构。根据本设计的特点,从抽芯和脱模角度考虑,决定采用斜导柱在定模上,滑块在动模上的注射模结构。8.1 斜导柱的设计8.1.1 斜导柱的典型机构尺寸斜导柱的主要尺寸有直径d、长

39、度L、倾斜角和抽芯距S。斜导柱与滑块之间采用轻松配合,有利于滑块灵活运动。斜导柱对滑块只起驱动作用,而滑块运动的准确性、平稳性由导槽与滑块之间的配合精度予以保证,滑块的最终位置由楔紧块决定。确定倾斜角要兼顾抽拔距及弯曲力,通常采用1520,不大于25。导柱材料多用45钢、T8、T10以及20钢经渗碳处理,淬火硬度在HRC55以上。磨削加工后,表面粗糙度保证有=1.6。8.1.2 抽拔力 抽拔力是将侧型芯从制品中抽出所需的力。刚开始抽芯所克服的阻力称为初始抽拔力。继续将全部侧芯抽出所需的力称为相续抽拔力。相续抽拔力通常小于初始抽拔力,故设计时以初始抽拔力为准。影响初始抽拔力的主要因素有:a).成

40、型芯表面积愈大,包紧力愈大,因而抽拔力就愈大。方形成型芯比圆形成型芯抽拔力大,当制品一面有两个以上的孔时,抽拔力更大。成型芯距离愈大,收缩愈大,抽拔力也就愈大了;b).制品壁愈厚,收缩就愈大,抽拔力也愈大;c).制品塑料的收缩率大、成型芯摩擦系数大,抽拔力就大;d).成型芯表面粗糙度低脱模斜度大,抽拔力就小,反之抽拔力就大;e).注射力小保压压力小,冷却时间短,则抽拔力小,反之,抽拔力就大。抽拔力可用如下简化公式进行计算: (N)式中l活动侧芯被塑料包紧的断面周长 h成型芯部分的深度, (4mm,取0.04m)p制品对侧芯的压力,一般取812Mpaf塑料对钢的摩擦系数,常用f0.10.2;侧芯

41、的脱模斜度,常取12。(取)所以, =6276.5N总的抽拔力为:2 =6276.52=12553N8.1.3 抽芯距的计算将活动芯从成型位置抽至不妨碍制品脱模的位置所移动的距离称为抽芯距,见(图8.3)。 式中 H斜导柱完成抽芯距所需的开模行程(mm) (100mm) 斜导柱倾斜角。()8.1.4 斜导柱所受弯曲力的计算(见图8.1.3)式中 抽拔阻力(与抽拔力大小相等,方向相反); 斜导柱的倾斜角。8.1.5 斜导柱直径的确定根据斜导柱所受最大弯曲应力应小于其许用弯曲应力的原则,可推导出斜导柱直径的计算公式。(见图8.3)因为 M=PL 或所以,取d=44mm式中 P最大弯曲力;L斜导柱有

42、效工作长度;(=)M斜导柱所受最大弯距;弯曲许用应力,对碳钢可取137MpaW抗弯面系数,圆形截面:。8.1.6 斜导柱长度的计算(见图8.1.3)斜导柱的长度时根据侧芯的抽芯距、斜导柱的直径倾斜角和安装斜导柱的模板厚度t来决定。其表达式为 =127.4mm 故,取L=130mm滑块抽芯方向与开模方向垂直时,完成抽芯距S所需额最小开模行程为42ctg20=90(mm) 见图8.1.38.2 滑块的设计滑块的尺寸和形状是根据两个型芯的最大直径和中心距以及斜导柱的直径来确定的。由于两个型芯的中心距为58mm,最大直径为33mm,斜导柱的直径为10mm,考虑滑块的刚度和强度要求,设计了滑块的总长为5

43、4mm,总宽为50mm。见图(8.1.3)8.3 楔紧块的设计楔紧块用于在模具闭合后锁紧滑块,承受成型时塑料熔体对滑块的推力,以免斜导柱弯曲变形;但开模时,又要求楔紧块迅速让开,以免阻碍斜导柱驱动滑块抽芯。因此,楔紧块的楔角应大于斜导柱的倾角,一般取23,本设计中2=20+2=22。楔紧块的形状和尺寸是根据滑块的尺寸的角度来确定的:见图8.4 图8.4 楔紧块8.4 导柱的设计导向机构对于塑料模具来说是必不可少的部件,因为在模具的闭合时要求有一定的方向和位置,所以必须有导向机构,导向机构主要有定位,导向,受一定的侧压力,一般的导柱所露出在分型面上的长度要比型芯高6-8毫米,以避免导柱型芯先进入型腔与其碰撞而损坏型腔和型芯。至于配合精度问题一般采用过度配合,导柱装入模板多用二级精度第二种过渡配合,该模具所采用的是如下图所示:硬度调节到HRC50-55,配合光洁度要求为7,图如下: 图8.1 导柱8.5

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