注射模毕业设计—密封罩塑料注射模设计说明书.docx

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1、目 录摘要2前言4第一章 塑件的工艺分析51.1塑件原材料分析51.2塑件结构、尺寸精度及表面质量分析61.3塑件的体积与重量61.4塑件注塑工艺分析6第二章 拟定成型方案82.1分型面的选择82.2确定型腔布置92.3浇注系统的设计102.3.1主流道的设计102.3.2浇口设计102.4分流道设计112.5温度调节系统12第三章 模具成型零件的设计与计算133.1确定模具结构形式及外形尺寸133.2脱模机构的设计与计算153.3 顶杆直径的计算163.4滑块的设计173.5斜导柱侧抽芯机构的设计183.6定模的设计19第四章 注塑机的选定与相关参数的校核204.1注塑机初步的选定204.2

2、注塑机相关参数的校核20第五章 塑料注射模设计注意事项225.1模具总装图及模具安装235.2试模23设计小结25参考文献26摘 要模具是制造业的重要工艺基础,在我国,模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具,但长期未形成产业。近年,不仅国有模具企业有了很大发展,三资企业、乡镇(个体)模具企业的发展也相当迅速。塑料制品已在工业,农业,国防和日常生活中的方面得到广泛应用。 塑料制品的成型方法很多。其主要用于是注射,挤出,压制,压铸和气压成型等和气压成型等。而注射模,挤出约占成型总数的60%以上。注射成型分为加料,熔融塑料,注射制件冷却和制件脱模等五个步骤。当然如利用电气控

3、制。可实现半自动化或自动化作业。本次设计密封罩的设计要注意塑件的设计要求,采用的材料和特性,注塑工艺的条件,注塑模,型腔,型芯,浇注系统,的设计,塑件的尺寸精度、表面质量及几何形状,要明确塑件的生产批量及体积质量,本产品的平面选择,再次要注意注塑机的选择及安装,了解注射机的形式和模具的关系,总体知道模具结构的设计,如何运用浇注系统、推出机构、温度调节系统和排气系统,最后完成相关的设计计算关键词:注塑模 ,型腔, 型芯, 浇注系统,密封罩前 言模具是一种技术密集、资金密集型产品,在我国国民经济中的地位也非常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业,并在“十五”中列为重点扶持产业。由于新技术、新材

4、料、新工艺的不断发展,促使模具技术不断进步,对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。 1、计算机技术在注射模中的应用领域 塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程,它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等几个工要方面。它需要产品设计师模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成,它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。传统的手工设计已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的运用,正在各方面取代传统的手工设计方式,并取得了显著的经济效益。计算机技术在注射模中的应用主要表现在以下几个方面: (1)塑料制品的设计:基于特征的三维造型软件为设计者

5、提供了方便的设计平台,而且制品的质量、体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了良妤的基础。 (2)结构分析:利用有限元分析软件可以对制品的强度、应力等进行分析,改善制品的结构设计。 (3)模具结构设计:根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量,模具设计软件会提供相应的设计步骤、参数选择计算公式以及标准模架等,最后给出全套模几结构设计图。 (4)模具开合模运动仿真:运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真,从而检查出模具结构设计的不合理处,并及时更正,以减少修模时间。 (5)注射过程数值分析:采用CAE方法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程,其结果对改

6、进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义,同时还可检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁的冷却过程等。 大专五年学习即将结束,毕业设计是其中最后一个环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。在完成大专两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。经过五个月的毕业实习,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

7、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。第一章 塑件的工艺分析1.1塑件原材料分析查中国模具设计大典表8.3-7得材料PP的特如下:使用性能:乳白色、无臭、无味、无毒的热塑性塑料。密度为0

8、.91g/cm3,熔点1650C,燃点5900C,弹性模量3500Mpa,不吸水,导热性低,耐酸碱盐腐蚀,有良好的绝缘性能,化学稳定性和良好的物理机械性能及加工性能.加工性能:1 耐强酸或氧化性酸。2流动性好。3结晶度高。收缩率不大。4不吸水。一般可不用干燥处理。5磨擦系数低,弹性高。6宜用螺杆式注塑机成型。7模具浇注系统以料流阻力要小,进料口小。物理热性能如下表参数密度(g/cm3)熔点()收缩率数值0.911650.6%-2% 零件二维图1.1(1) 材料:塑件材料采用ABS, ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物三种化学单位合成,每种单体都有不同特性;丙烯腈有高强度,热稳定性及化学稳定

9、性;丁二烯具有坚韧性,抗冲击特性;苯乙烯具有易加工,高光洁及高强度。从形态上看,ABS是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯胶分散相。这就决定了ABS材料的耐高温性、抗冲击性及易加工性等多种特性。ABS的流动性中等,较易成形,收缩率为0.4%0.7%,取平均值0.55%,变化范围大,吸湿性强,成形前必须充燥。特别对于表面要求光泽的塑件要经过长时间的预热干燥。ABS的表观黏度对剪切速率的依赖性强。ABS的比热容低,塑化效率高,凝固也快,故成形周期短。1.2塑件结构、尺寸精度及表面质量分析1)塑件的结构分析该零件的总体形状为圆形,结构

10、比较简单。2)塑件尺寸精度的分析该零件的重要尺寸,如,30.90.09mm的尺寸精度为3级,次重要尺寸3.750.07mm的尺寸精度为4级,其它尺寸均无公差要求,一般可采用8级精度。由以上的分析可见,该零件的尺寸精度属中等偏上,对应模具相关零件尺寸的加工可保证。从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为4.5mm,最小处为2.25mm,壁厚差为2.25mm,较为均匀。3)表面质量的分析塑件对表面的精度要求较高,根据经验,ABS可取一般精度为3级精度,表面要光滑。因此在设计模具时应加以考虑。1.3塑件的体积重量计算塑件的重量是为了选用注射机及确定模具型腔数。计算得塑件的体积:V6598mm3计算塑件的质量

11、:公式为WV根据设计手册查得聚甲基丙烯酸甲酯的密度为1.18kg/dm3,故塑件的重量为:WV 65981.1810-3 9.776g从图可知,塑件形状为一壳类塑件,其壁厚均匀,但是形状比较复杂,且需要双面抽芯加斜顶机构,给模具设计制造和加工成形工艺的确定都带来了不小的麻烦。1.4塑件注塑工艺分析分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面,在技术方面,根据产品图纸,只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素,是否符合模塑工艺要求;在经济方面,主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本,阐明采用注射生产可取得的经济效益。1、塑胶件的形状和尺寸:塑胶件的形状和尺寸不

12、同,对模塑工艺要求也不同。2、塑胶件的尺寸精度和外观要求:塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。3、生产批量生产批量的大小,直接影响模具的结构型式,一般大批量生产时,可选用一模多腔来提高生产率;小批量生产时,可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。4、其它方面在对塑胶件进行工艺分析时,除了考虑上诉因素外,还应分析塑胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。第二章 拟定成型方案2.1分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。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面,分型面可以是垂直于合模方向,

13、也可以与合模方向平行或倾斜,我在这里选用与合模方向倾斜。1、分型面的形式:如何确定分型面,需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响,因此在选择分型面时应综合分析比较,从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则:a型面应选在塑件外形最大轮廓处。b便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边。c保证塑件的精度要求。d满足塑件的外观质量要求。e便于模具加工制造。f对成型面积的影响。g对排气效果的影响。h对侧向抽芯的影响。综上所述,选择注射模分型面

14、影响的因素很多,总的要求是顺利脱模,保证塑件技术要求,模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后,可能会存在某些缺点,再针对存在的问题采取其他措施弥补,以选择接近理想的分型面。为了便于模具加工制造,应尽是选择平直分型面工易于加工的分型面.但由于本塑件形状复杂, 不适合平直分型面,因此改用阶梯式分型分型面开设在底面位置最为合理。这样选取的塑件的外表面可以在整体的定模型腔内成型,表面质量好。图(4)分型面2、分型面的选择原则:a)、便于塑件脱模:、 在开模时尽量使塑件留在动模内 、应有利于侧面分型和抽芯 、应合理安排塑件在型腔中的方位;b)、考虑和保证塑件的外观不遭损坏c)、尽力保证塑件尺寸的精

15、度要求(如同心度等)d)、有利于排气 e)、尽量使模具加工方便2.2 确定型腔布置型腔数的确定有多种方法,本题采用注射机的注射量来确定它的数目。其公式如下:n2=(G-C)/V 式中:G注射机的公称注射量/cm3 V单个制品的体积/cm3C浇道和浇口的总体积/cm3生产中每次实际注射量应为公称注射量G的(0.750.45)倍,现取0.6G进行计算。每件制品所需浇注系统的体积为制品体积的(0.21)倍,现取C0.6V进行计算。n2=0.6G/1.6V=0.375G/V=(0.37560)/90132=1.46由以上的计算可知,可采用一模一腔的模具结构。确定型腔的排列方式型腔的数量是由于制件形状复

16、杂,两侧需斜倒柱侧抽芯,为“一出一”即一模一位,主要考虑了本产品的生产数量和注射机型号。模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计,又考虑到单分型面的成本相对较低,结构也较为简单,故初步设计为单分型面环行式浇口。由于塑件形状复杂,重量一般,采用一模一位2.3 浇注系统的设计浇注系统设计包括主流道的选择、分流道截面形状及尺寸的确定、浇口的位置的选择、浇口形式及浇口截面尺寸的确定。2.3.1主流道的设计主流道是一端与注射机喷嘴相接触,另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为3mm。主流道的半锥角通常为12过大的锥角会产生湍流或涡流,卷入空气,过小的锥角使凝料脱模困难,还会使充模时

17、熔体的流动阻力过大,此处的锥角选用2。经换算得主流道大端直径D8.5mm,为使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径5mm的圆弧过渡。主流道的长度L一般控制在60mm之内,可取L55mm。主流道衬套的固定因为采用的有托唧咀,所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件,外径为100mm,内径70mm。2.3.2浇口的设计浇口指流道末端与型腔之间的细小通道。 1 作用: a、使熔体快速进入型腔,按顺序填充。 b、冷却材料作用 2 浇口参数: a、形状一般为圆形或矩形。 b、面积与分流道比为0.030.09。 c、长度一般:0.52.0mm。3 小浇口的优点: a、改变塑料非牛顿流体

18、的表观粘度,增剪切速率。 b、小浇口改变流体流速,产生热量,温度升高。 c、易冻结,防止型腔内熔体的倒流。 d、便于塑件与浇注系统的分高。根据浇口的成型要求及型腔的排列方式,选轮辐浇口较为合适。轮辐式浇口是在环形浇口基础上改进而成,由原来的圆周进料改为数小段圆弧进料,容易去除浇口,因为该制件无表面质量的特殊要求,又是中小型制品的一模一腔结构,所以可以采用轮辐浇口。在轮辐浇口的三个尺寸中,以浇口的深度h最为重要。它控制着浇口内熔体的凝固时间和型腔内熔体的补缩程度。浇口宽度W的大小对熔体的体积流量的直接的影响,浇口长度L在结构强度允许的条件下以短为好,一般选L0.50.75mm。通常要考虑以下几项

19、原则:a尽量缩短流动距离。b浇口应开设在塑件壁厚最大处。c必须尽量减少熔接痕。d应有利于型腔中气体排出。e考虑分子定向影响。f避免产生喷射和蠕动。g浇口处避免弯曲和受冲击载荷。h注意对外观质量的影响。确定浇口深度和宽度的经验公式如下:h=nt W=nA1/2/30式中:h侧浇口深度(mm)中小型制品常用h=0.52mm,约为制品最大壁厚的1/32/3,取1.5mmt制品的壁厚(mm) 3.38mmn塑料材料的系数查表得0.8W浇口的宽度(mm) A型腔的表面积(mm2) 计算得2940mm2 将以上各数据代入公式得:h=1.5mm,W=1.5mm, L取0.5mm。计算后所得的侧浇口截面尺寸可

20、用r=6q/(Wh2)104s-1作为初步校验。制品的体积V9.132cm3,设定充模时间为1s,于是:q=9.132/1=9132mm3/s r=6q/Wh2=(69132)/(1.51.52)=1.6104104s-1图:浇口2.4 分流道设计为了便于加工及凝料脱模,分流道大多设置在分型面上,分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等,工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好,且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大,一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸:(式1)(式2)式中B梯形大底边的宽度(mm)m塑件的重量(g)L分流道的长度(mm)H梯形的高度(mm)梯形的侧面斜角a常取515,在应用

21、式(式1)时应注意它的适用范围,即塑件厚度在3.2mm以下,重量小于200g,且计算结果在3.29.5mm范围内才合理。2.5温度调节系统模具温度调节的重要性1)模具温度极其调节系统对塑件质量的影响表现为以下几个方面:(1),塑件的力学性能。对于结晶型塑料,结晶度越高,塑件的应力开裂的倾向越大,从减少应力开裂的角度出发,降低模温是有利的。但对于聚碳酸酯一类的高黏度无定性塑料,其应力开裂的倾向与塑件的内应力的大小有关,提高模温,有助于减少塑件中的内应力,从而减少了有于应力而硬气开裂的可能。(2),塑件的表面质量。提高模具的温度可以改善塑件的表面光洁;过低的模温会使塑件的轮廓不清晰,并产生明显的熔

22、和纹。(3),模具温度及其调节系统对生产效率的影响据实验表明,塑料熔体在注射模中稳定注射时,其温度由200降到60,其释放热量中的5是以辐射,对流的方式散发到大气中,其余95的热量都是由冷却介质(一般是水)带走,模具的冷却时间一般约占整个注射循环周期的2/3,可见注射的生产效率主要取决于模具的冷却时间,也可以从下式来理解模具温度与生产效率的关系: Q=A1h1at2式中Q塑料传给模具的热量(J); A1模具型腔的表面积(); h1塑料对模具材料的传热系数(W/.k); a模具型腔内塑料与模具型腔表壁的温度差();t2塑件在模具内停留的时间(min)。如果塑料种类、模具设计和成型工艺已定,那么Q

23、,A1及h1也就确定了,则: t21/a由上式可知,塑料在模具内停留的时间 t2与模具型腔内塑料与模具型腔表壁的温度差a成反比,如果要提高生产效率的话,即减少t2 的值,必须在工艺条件允许下增大a的值。然而,模具型腔接受塑料熔体传给的热量,会逐渐升温a必然减小,如果模具没有调节系统的话,必然靠增加塑料在模具中停留的时间来完成换热,因此除去薄壁小型件的注射可利用自然冷却以为,大部分的塑件的模具都要设置冷却系统,进行人工冷却,以增大a的值,提高生产效率。第三章 模具成型零件的设计与计算模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件,包括型腔、型芯、动定模板,动定模镶块、滑块,斜顶等。成型零件工作时

24、,直接与塑料接触,塑料熔体的高压、料流的冲刷,脱模时与塑件间还发生摩擦。因此,成型零件要求有正确的几何形状,较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度,此外,成型零件还要求结构合理,有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时,应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求,确定型腔的总体结构,选择分型面和浇口位置,确定脱模方式、排气部位等,然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计,计算成型零件的工作尺寸,对关键的成型零件进行强度和刚度校核3.1确定模具结构形式及外形尺寸模具结构为单分型面注射模,如图所示。模具的开模距离应大于70mm,方便取出塑件和浇口。 选择模架为国标中小型模架(

25、GB/T12556.1-1990),选择基本型的A2型,模具的外形尺寸160160mm ,其各板料厚度如下图所示:。本设计中零件工作尺寸的计算均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来进行计算,已给出这ABS的成型收缩率为0.005,模具的制造公差取z=/3。型腔型芯工作尺寸的计算类别塑件尺寸计算公式模具尺寸型腔计算型腔板35.250-1.0Lm=(Ls+Ls.Scp%-3/4)0+z34.680+0.33R7.50.64R7.060+0.2119.20.44Hm=(Hs+Hs.Scp%-2/3)0+z18.710+0.15推件板30.90.09Lm=(Ls+Ls.Scp%-3/4

26、)0+z30.880+0.06型芯计算主型芯26.250+0.96Lm=(Ls+Ls.Scp%+3/4)0-z27.100-0.32R2.20.24R2.620-0.1617.20.48Hm=(Hs+Hs.Scp%+2/3)0-z17.980-0.32小型芯3.750.07Lm=(Ls+Ls.Scp%+3/4)0-z3.870-0.057.50.32Hm=(Hs+Hs.Scp%+2/3)0-z8.050-0.11型腔侧壁厚度和底板厚度的计算1)型腔侧壁厚度的计算根据圆形整体式型腔的侧壁厚度计算公式:S0.90Pr4/E()1/3 式中:S侧壁厚度(mm)P型腔压力(Mpa) 40r型腔半径(m

27、m) 17.625E模具材料的弹性模量(MPa) 2.1105刚度条件,即允许变形量(mm) 0.05将以上各数代入式得: S1.15(4019.84)/(2.11050.05)1/3 =9.62mm 2)底板厚度的计算公式如下:hs0.56(Ph4/E)1/3将各参数代入式中得:hs4.68mm型腔的厚度h腔hc+h=4.68+19.8=24.48mmS可取10mms腔取32mm根据计算,型腔侧壁厚度应大于9.62mm,而型腔的直径为3525mm。根据浇注系统的条件及制件的大小,初选标准模架,依据塑料注射模中小型模架及技术条件(GB/T12556-90),根据模板的参数确定导柱、导套、垫块等

28、的有关尺寸。3.2脱模机构的设计与计算使塑件从模具上脱出来的机构称脱模机构或称顶出机构脱模机构的动作方向与模具的开模方向是一致的。要求脱模时塑件不变形,不损坏,顶件位置位于制件不明显处。 一 脱模力的计算 (脱模)塑件在模具中冷却定型时,由于体积收缩,产生包紧力。 不带通孔壳体类塑件,脱模时要克服大气压力 。 机构本身运动的磨擦阻力。 塑件与模具之间的粘附力。 初始脱模力,开始脱模进的瞬间防要克服的阻力。 相继脱模力,后面防需的脱模力,比初始脱模力小,防止计算脱模力时,一般计算初始脱模力。 a 脱模力与塑件壁厚,型芯长度,垂直于脱模方向塑件的投影面积有关,各项值越大,则脱模力越大。b 塑件收缩

29、率,弹性模量E越大,脱模力越大。 c 塑件与芯子磨擦力俞大,则脱模阻力俞大。 d 排除大气压力和塑件对型芯的粘附等因素,则型芯斜角大到,塑件则自动脱落。 二 脱模机构的形式 1 顶杆脱模机构 一般用于脱模力小的腔类塑件: 顶杆的导向配合部分较短。 筋部由于局部脱模力大,需加筋位。 顶出盘式的顶出。 顶杆材料:45钢,T8或T10钢,HRC 50以上。 与顶杆孔的配合 间隙配合。 顶杆的固定形式。 顶杆的结构形式。 2点浇口自动切断和脱落机构 注射成型模具零部件的设计塑件的推出形式,有机械推出、液压推出、气动推出三大类,常用为机械推出。它包括推杆推出、推管推出、推板推出、推块推出及复合推出,推杆

30、推出是最广泛的应用形式。制品推出是注射成型过程中最后一个环节,推出质量的好坏将最后决定制品的质量,因此制品的推出是不可忽视的环节。因为此制品比不大且壁薄又加上有内抽机构,相对来说推出机构设计就比较重要,如果没做好容易产生毛边和拉裂。那么对后加工来说会有一定难度,所以我的设计从整体全面的考虑推出机构的设计,所以选择斜顶推出机构。斜顶如图10图(10)3.3 顶杆直径的计算推杆推顶推件板时应有足够的稳定性,其受力状态可简化为一端固定、一端铰支的压杆稳定性模型,根据压杆稳定公式推导推杆直径计算式为: d=K(l2Qe/nE)1/4推杆直径确定后,还应用下式进行强度校核:c=4Qe/nd2s式中:d推

31、杆直径(mm)K安全系数,通常取K=1.522l推杆的长度(mm) 102Qe脱模力(N)1372.45E推杆材料的弹性模量(MPa) 2.1105n推杆根数 4c推杆所受的压应力(MPa)s推杆材料的屈服点(MPa) 360将以上各数据代入式得: d=4.06mm 圆整取5mm将以上各数据代入式进行校核:c=4Qe/nd2=17.47 MPas=360 MPa所以此推杆符合要求。3.4滑块的设计1斜导柱的结构设计斜导柱其工作端的端部可以设计成锥台形。设计成锥台形时必须注意斜角应大于斜导柱倾斜角,一般=+(23),以免端部锥台也参与侧抽芯,导致滑块停留位置不符合原设计要求。2滑块是斜导柱侧抽芯

32、机构中的一个重要零部件,它上面安装有侧向型芯或侧身成形块,注射成型时塑件尺寸的准确性和移动的可靠性都需要靠它的运动精度保证。滑块的结构形状可以根据具体塑件和模具结构灵活设计,它可分为整体式和组合式两种。在本次的模具设计中,用到的是整体式,这种结构公适于形状十分简单的侧向移动零件。1 导滑槽的设计成形滑块在侧向分型抽芯和复位过程中,要求其必须沿一定的方向平稳地往复移动,这一过程是在导滑槽内完成的。根据模具上侧型芯大小、形状和要求不同,以及各工厂的具体使用情况也不同,所以本次设计的模具用的导滑槽是T形槽导滑的整体式。2 楔紧块的设计在注射成型过程中,侧向成型零件受到熔融塑料很大的推力作用,这个力通

33、过滑块传给斜导柱。而一般的斜导柱为一细长杆件,受力后容易变形,导致滑块后移,因此必须设置楔紧块,以便在全模后锁住滑块,承受熔融塑料给于侧向成形零件的推力。(1) 一个滑块形状设计成下图所示的样子,总长60.2mm总高48.5mm,这副模具有左右两个滑块,由于我们设计的斜导柱的倾斜角为15,所以行位的锁紧角+2315+318。(2) 其他尺寸如下图所示,其他的尺寸在看详细的零件图图:滑块3.5斜导柱侧抽芯机构的设计1斜导柱侧抽芯机构斜导柱侧抽芯机构是利用斜导柱等零件把开模力传递给侧型芯或侧向成形块,使之产生侧向运动完成抽芯与分型动作。这类侧抽芯机构的特点是结构紧凑、动作安全可靠、加工制造方便,是

34、设计和制造注射抽芯时最常用的机构,但它的抽芯力和抽芯距受到模具结构的限制,一般适用于抽芯力不大及抽芯距小于6080mm的场合。本模具抽芯距为12mm,所以采用斜导柱侧抽芯机构。具体如图(8)所示。3 斜导柱侧抽芯机构的组成斜导柱侧抽芯机构主要是由斜导柱、侧型芯滑块、导滑槽、紧楔块和型芯滑块定距限位装置等组成4 斜导柱侧抽芯机构的工作过程斜导信侧抽芯机构注射模的工作过程如图(8)所示。图(8)中的塑件有一侧台阶,开模时,动模部分向后移动,开模力通过斜导柱驱动侧型芯滑块,迫使其在型芯固定板的导滑槽内向外滑动,直至滑块与塑件完全脱开,完成侧向抽芯动作。这时塑件包在型芯上随动模继续后移,直到注射机顶杆

35、与模具推板接触,推出机构开始工作,推杆将塑件从型芯上推出。合模时,复位便推出机构复位,斜导柱侧型芯滑块向内移动复位,最后由紧楔块锁紧。图斜导柱1-紧楔块;2-滑块;3-斜导柱;3.6定模的设计定模总体上就是凹形,底面是平的,其面积至少要能盖住一个型腔,由于有一个型腔,定模受的压力不大,据经验厚度需设计厚点,另外还要考虑到固定定模的螺丝孔的位置、斜导柱从定模穿过的斜孔以及定模固定到定模框中的固定形式等。设计定模为16016065 定模设计图如下:图:定模第四章 注塑机的选定与相关参数的校核4.1注塑机初步的选定1 根据塑件图样及产量等要求,确定该模具的型腔数目为一模一件。2 计算单件塑件的体积与

36、质量 塑件的体积的计算经计算塑件的体积为V51 cm3 塑件的密度,查表得聚甲醛的密度为=1.41 塑件的质量为W=V*=2.8x1.41=3.948g 3.初步选用成型设备 采用一模1件的模具结构,考虑其外形尺寸,注射时所需压力和工厂现有设备等情况,初步选用注射机型号为XS-ZY-125。4.2注塑机相关参数的校核1、工艺参数的校核1)注射量的校核(按体积)Vmax=V 式中:Vmax模具型腔流道的最大容积(cm3)V指定型号与规格注射机的注射量容积(cm3)塑料的固态密度(g/cm3)注射系数取0.750.85,无定形料可取0.85,结晶形可取0.75。将以上各数代入式得:Vmax=V 0

37、.856051cm3倘若实际注射量过小,注射机的塑化能力得不到发挥,塑料在料筒中停留的时间会过长。所以最小注射量容积Vmin0.25V。Vmin0.25V=0.2560=15cm3实际注射量V=2V0+20.6V0=29.132+20.69.132=29cm3即Vmin VVmax所以符合要求。2)锁模力的校核公式:FKAPm式中F注射机的额定锁模力(kN) 400A制品和流道在分型面上的投影和(cm3)Pm型腔的平均计算压力(MPa) 由表9.9-4取30K安全系数,通常取K1.11.21.2则:KAPm1.22(35.25/2)2+20630 =78.905kN400kN=F所以符合要求。

38、3)最大注射压和的校核PmaxKP0式中:Pmax注射机的额定注射压力(MPa)150P0成型时所需的注射压力(MPa)100K安全系数,常取K=1.251.4 取1.3则KP0=1.3100=130MPaPmax150MPa所以符合要求。2、安装参数的校核模具各模板的厚度分别为:H1上模座 30mm H2型腔板 32mmH3脱件板 16mm H4型芯板 25mmH5型芯固定板 32mm H6垫块 63mmH7下模座 30mm模具的闭合高度H=H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7=228mm所允许的最小模具厚度Hmin=160mm所允许的最大模具厚度Hmax=280mm即模具满足Hmin2

39、28mmHmax的安装条件。经查资料SZ-60/40型注射机的最大开模行程S=180mm SH1+ H2+(510)mm =17.5+20+10 =47.5mm满足要求所以注射机的开模行程足够,由以上的验证可知,型注射机能满足使用要求,故可采用。第五章 塑料注射模设计注意事项基本要求与注意事项 合理地选择模具结构,根据塑件的图样及技术要求,研究和选择适当的成型方法与设备,结合工厂的机械加工能力,提出模具结构方案,充分征求有关方面的意见,进行分析讨论,以使设计出的模具结构合理,质量可靠,操作方便、,必要时可根据模具设计和加工的需要,提出修改塑件图样的要求,但需征得用户同意后方可实施。正确地确定模

40、具成型零件的尺寸:成型零件是确定制件形状、尺寸和表面质量的直接因素,关系甚大,需特别注意。计算成型零件尺寸时,一般可采用平均收缩率法。对精度较高并需控制修模余量的制件,可按公差带法计算;对于大型精密制件,最好能用类比法。实测塑件几何形状在不同方向上的收缩率进行计算,以弥补理论上难以考虑的某些因素的影响。设计的模具应当制造方便:设计模具时,尽量做到使设计的模具制造容易,造价便宜,特别那些比较复杂的成型零件,必须考虑是采用一般的机械加工方法加工还是采用特殊的加工方法加工。若采用特殊的加工方法,那么加工之后怎样进行组装,类似问题在设计模具时均应考虑和解决,同时还应考虑到试模以后的修模,要留有足够的修

41、模余量。充分考虑塑件设计特色,尽量减少后加工;尽量用模具成型出符合塑件设计特点的制件、包括孔,槽、凸、凹等部分、减少浇口、溢边的尺寸,避免不必要的后加工。但应将模具设计与制造的可行性与经济性综合考虑,防止片面性。设计的模具应当效率高、安全可靠;这一要求涉及到模具设计的许多方面,如浇注系统需充模快,闭模快,温调系统效果好,脱模机构灵活可靠,自动化程度高等。模具零件应耐磨耐用:模具零件的耐用度影响整个模具的使用寿命,因此在设计这类零件时不但应对其材料、加工方法、热处理等提出必要的要求。像推杆一类的销柱件还容易卡住、弯曲、折断,因此而造成的故障占模具故障的大部分。为此还应考虑如何方便地调整与更换,但

42、需注意零件寿命与模具相适应。模具结构要适应塑料的成型特性:在设计模具时,充分了解所用塑料的成型特性,并尽量满足要求,同样是获得优质制件的重要措施。5.1模具总装图及模具安装 总装图 (1) 清理范本平面定位孔及模具安装面上的污物、毛刺。(2) 因本模具外形尺寸不大,故采用整体安装法。先在机器下面两根导轨上垫好木板,模具从侧面进入机架间,定模入定位孔,并放正,慢速闭合范本,压紧模具,然后用压板或螺钉压紧定模,并初步固定动模,然后慢速开闭模具,找正动模,应保证开闭模具时平衡、灵活,无卡住现象,然后固定动模。(3) 调节锁模机构,保证有足够开模距及锁模力,使模具闭合适当。(4) 慢速开启模板直至模板

43、停止后退为止,调节顶出装置,保证顶出距离。开闭模具观察顶出机构运动情况,动作是否平衡、灵活、协调。(5) 模具装好后,等料筒及喷嘴温度上升到距预定温度2030C,即可校正喷嘴与浇口套的相对位置及弧面接触情况,可用一纸片放在喷嘴与浇口套之间,观察两者接触印痕,检查吻合情况,须使松紧合适,校正后拧紧注射座定位螺钉,紧固定位。(6) 开空车运转,观察模具各部分运行是否运行正常,然后才可注射试模。5.2试模通过试模塑件上常会出现各种弊病,比如塑件出现了顶痕、划伤、杂质等等。为此必须进行原因分析、排除故障。造成顶痕的原因大致有模具毛糙或拉毛、冷却时间不够、保压过高、顶杆设置不平衡,脱模斜度不正确、顶出压力太大速度过快等等。造成划伤的原因大致有人为操作不当、模具清洁不彻底有毛刺、开模速度过大等等。有杂质主要由物料不良或物料的特性引起。造成次废品的原因很多,有时是单一的,但经常是多方面综合的

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