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河南機電高等??茖W校
學生畢業(yè)設計中期檢查表
學生姓名
王平
學 號
111304202
指導教師
翟德梅
選題情況
課題名稱
線圈骨架注射成型工藝與模具設計
難易程度
偏難
適中
偏易
工作量
較大
合理
較小
符合規(guī)范化的要求
任務書
有
無
開題報告
有
無
外文翻譯質(zhì)量
優(yōu)
良
中
差
學習態(tài)度、出勤情況
好
一般
差
工作進度
快
按計劃進行
慢
中期工作匯報及解答問題情況
優(yōu)
良
中
差
中期成績評定:
所在專業(yè)意見:
負責人:
年 月 日
河南機電高等??茖W校
畢業(yè)設計任務書
系 部: 材料工程系
專 業(yè): 模具設計與制造
學生姓名: 王平 學 號: 111304202
設計題目: 線圈骨架注射成型工藝與模具設計
起 迄 日 期: 2013年 12 月 10 日~ 4 月 26 日
指 導 教 師: 翟德梅
2014年4月26日
畢 業(yè) 設 計任 務 書
1.本畢業(yè)設計(論文)課題來源及應達到的目的:
完成該課題后,能夠?qū)λ芰仙a(chǎn)工藝有一定的了解,能獨立完成一套模具設計及工作加工零件的工藝編制,并且能夠熟練應用相關手冊進行資料查詢,能夠應用相關軟件完成對裝配圖和相關零件圖的繪制。
2.本畢業(yè)設計(論文)課題任務的內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等):
(1)了解國內(nèi)外塑料模具發(fā)展狀況。
(2)塑料模具的工藝分析。
(3)控制盒塑料模具設計及說明書一份。
(4)模具總裝配圖一張,其它非標準零件圖若干。
(5)編制加工工藝卡。
制件圖如上圖所示:
材料:ABS 大批量
所在專業(yè)審查意見:
負責人:
年 月 日
系部意見:
系領導:
年 月 日
機 械 加 工 工 序 卡
工序名稱
粗銑六面
工序號
03
零件名稱
動模板
零件號
00-07
零件重量
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
種 類
重 量
45鋼
35~40HRC
鍛 件
設 備
夾 具
名 稱
輔 助
工 具
名 稱
型 號
銑床
虎鉗
墊塊
安 裝
工 步
安裝及工步說明
刀 具
量 具
走 刀
長 度
走 刀
次 數(shù)
切 削 深 度
進給量
主 軸
轉(zhuǎn) 速
切 削
速 度
基 本
工 時
二次
2
銑上、下平面
30面銑刀
游標卡尺
0.5
2
0.2mm
200㎜/ min
800r/min
0.5r/min
二次
1
銑四周面
10立銑刀
游標卡尺
0.5
2
0.5mm
60㎜/ min
400r/min
0.4r/min
設 計 者
王平
指 導 教 師
翟德梅
共 1 頁
第 1 頁
機 械 加 工 工 藝 過 程 卡
模具號
零件號
零 件 名 稱
00-07
動模板
XYZ-003
牌 號
硬 度
45鋼
35~40HRC
工序號
工 序 名 稱
設 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時
名 稱
型 號
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
01
下料
鋸床
直尺
02
鍛造達尺寸260㎜?190㎜
蒸汽錘
直尺
03
車外圓
車床
三爪卡盤
標準
車刀
游標卡尺
04
磨削
平面磨床
磁力夾具、虎鉗
砂輪
游標卡尺
05
鉗工
虎鉗
劃線
剛尺、游標卡尺
06
熱處理(淬火)保證硬度
35~40HRC
熱處理爐
火鉗
硬度儀,游標卡尺
07
磨削
平面磨床
磁力夾具、虎鉗
砂輪
游標卡尺
08
線切割各個型孔留余量0.02mm
線切割慢走絲機床
復式支撐
0.2mm黃銅絲
千分表,游標卡尺
09
鉗工研磨各型孔達尺寸要求
游標卡尺
10
檢驗
游標卡尺
編制 王平 校對 翟德梅 審核 批準
機 械 加 工 工 序 卡
工序名稱
粗銑六面
工序號
03
零件名稱
型腔鑲塊
零件號
00-14
零件重量
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
種 類
重 量
T8A
43~47HRC
鍛 件
設 備
夾 具
名 稱
輔 助
工 具
名 稱
型 號
銑床
虎鉗
墊塊
安 裝
工 步
安裝及工步說明
刀 具
量 具
走 刀
長 度
走 刀
次 數(shù)
切 削 深 度
進給量
主 軸
轉(zhuǎn) 速
切 削
速 度
基 本
工 時
二次
2
銑上、下平面
30面銑刀
游標卡尺
0.5
2
0.2mm
200㎜/ min
800r/min
0.5r/min
二次
1
銑四周面
10立銑刀
游標卡尺
0.5
2
0.5mm
60㎜/ min
400r/min
0.4r/min
設 計 者
王平
指 導 教 師
翟德梅
共 1 頁
第 1 頁
機 械 加 工 工 藝 過 程 卡
模具號
零件號
零 件 名 稱
00-14
型芯鑲塊
XYZ-003
牌 號
硬 度
T8A
43~47HRC
工序號
工 序 名 稱
設 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時
名 稱
型 號
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
01
下料
鋸床
直尺
02
鍛造達尺寸70㎜?80㎜
蒸汽錘
直尺
03
車外圓
車床
三爪卡盤
標準
車刀
游標卡尺
04
磨削
平面磨床
磁力夾具、虎鉗
砂輪
游標卡尺
05
鉗工
虎鉗
劃線
剛尺、游標卡尺
06
熱處理(淬火)保證硬度
58~62HRC
熱處理爐
火鉗
硬度儀,游標卡尺
07
磨削
平面磨床
磁力夾具、虎鉗
砂輪
游標卡尺
08
線切割各個型孔留余量0.02mm
線切割慢走絲機床
復式支撐
0.2mm黃銅絲
千分表,游標卡尺
09
鉗工研磨各型孔達尺寸要求
游標卡尺
10
檢驗
游標卡尺
編制 王平 校對 翟德梅 審核 批準
河南機電高等??茖W校
畢業(yè)設計說明書
畢業(yè)設計題目:線圈骨架注射成型工藝與模具設計
系 部 材料工程系
專 業(yè) 模具設計與制造
班 級 模具112
學生姓名 王平
學 號 111304202
指導教師 翟德梅
年 月 份
河南機電高等??茖W校
畢業(yè)設計評語
學生姓名: 王平 班級: 模具112 學號: 111304202
題 目: 線圈骨架注射成型工藝與模具設計
綜合成績: 中
指導者評語:
王平同學基本上能按照任務書要求完成沖壓成形工藝及模具設計,工作量充足,模具結構總體可行,說明書基本上符合規(guī)范性要求。裝配圖和零件圖上存在一些細節(jié)錯誤。建議成績評定為中,可以提交答辯。
指導者(簽字):
畢業(yè)設計評語
評閱者評語:
王平同學畢業(yè)設計題目來源于生產(chǎn)實習,工作量達到要求,基本能按照規(guī)范性要求書寫設計說明書,零件圖標注、技術要求不夠全面。建議成績評定為中。
評閱者(簽字):
答辯委員會(小組)評語:
答辯委員會(小組)負責人(簽字):
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 模具工業(yè)產(chǎn)品結構的現(xiàn)狀 1
1.2 模具工業(yè)技術結構現(xiàn)狀 1
1.3 我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.3.1 成型工藝方面 2
1.3.2 在制造技術方面 2
1.4 國外塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.5 總結 3
第2章 塑件工藝性分析及方案確定 7
2.1 原材料的工藝特性、成型性能及注射成型工藝參數(shù) 7
2.2塑件的結構和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 7
第3章注射成型模具設計 10
3.1 注射機有關參數(shù)的校核 10
3.1.1 型腔數(shù)目及排列方式 10
3.2 最大注射量 10
3.3鎖模力校核 10
3.4 注射壓力校核 11
3.5 開模行程校核 11
3.6 澆注系統(tǒng)設計 11
3.6.1 澆注系統(tǒng)的設計原則 12
3.6.2澆口套的設計 12
3.6.3冷料井 12
3.6.4分流道 13
3.6.5澆口及位置選擇 15
第4章成型零部件的設計 17
4.1.1分型面的設計 17
4.1.3型芯 型腔零件工作尺寸計算 17
4.1.4成型零件的強度及底板厚度計算 19
第5章結構零部件設計 20
5.1合模導向機構設計 20
5.2 模架的設計 20
5.3 模架各尺寸的校核 21
5.4 脫模頂出機構設計 21
5.5 側向分型與抽芯機構設計 22
第6章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 25
6.1理論注射量 25
6.2實際注射量 26
6.3模具閉合高度的校核 27
6.4模具安裝尺寸的校核 27
6.5斜導柱側向型芯開模行程的校核 27
模具草圖 27
小結 28
致謝 29
參考文獻 30
河南機電高等??茖W校
畢業(yè)設計說明書
畢業(yè)設計題目:線圈骨架注射成型工藝與模具設計
系 部 材料工程系
專 業(yè) 模具設計與制造
班 級 模具112
學生姓名 王平
學 號 111304202
指導教師 翟德梅
年 月 份
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 模具工業(yè)產(chǎn)品結構的現(xiàn)狀 1
1.2 模具工業(yè)技術結構現(xiàn)狀 1
1.3 我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.3.1 成型工藝方面 2
1.3.2 在制造技術方面 2
1.4 國外塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.5 總結 3
第2章 塑件工藝性分析及方案確定 7
2.1 原材料的工藝特性、成型性能及注射成型工藝參數(shù) 7
2.2塑件的結構和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 7
第3章注射成型模具設計 10
3.1 注射機有關參數(shù)的校核 10
3.1.1 型腔數(shù)目及排列方式 10
3.2 最大注射量 10
3.3鎖模力校核 10
3.4 注射壓力校核 11
3.5 開模行程校核 11
3.6 澆注系統(tǒng)設計 11
3.6.1 澆注系統(tǒng)的設計原則 12
3.6.2澆口套的設計 12
3.6.3冷料井 12
3.6.4分流道 13
3.6.5澆口及位置選擇 15
第4章成型零部件的設計 17
4.1.1分型面的設計 17
4.1.3型芯 型腔零件工作尺寸計算 17
4.1.4成型零件的強度及底板厚度計算 19
第5章結構零部件設計 20
5.1合模導向機構設計 20
5.2 模架的設計 20
5.3 模架各尺寸的校核 21
5.4 脫模頂出機構設計 21
5.5 側向分型與抽芯機構設計 22
第6章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 25
6.1理論注射量 25
6.2實際注射量 26
6.3模具閉合高度的校核 27
6.4模具安裝尺寸的校核 27
6.5斜導柱側向型芯開模行程的校核 27
模具草圖 27
小結 28
致謝 29
參考文獻 30
第1章 緒論
模具生產(chǎn)技術水平的高低,已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志,因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中,60%~80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復雜程度、高度一致性、高生產(chǎn)率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”,用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值,往往是模具自身價值的幾十倍、上幾百倍。目前全世界模具年產(chǎn)值約為600億美元,日、美等工業(yè)發(fā)達國家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機床工業(yè),從1997年開始,我國模具工業(yè)產(chǎn)值也超過了機床工業(yè)產(chǎn)量值。
1.1 模具工業(yè)產(chǎn)品結構的現(xiàn)狀
按照中國模具工業(yè)協(xié)會的劃分,我國模具基本分為10大類,其中,沖壓模和塑料成型模兩大類占主要部分。按產(chǎn)值計算,目前我國沖壓模占50%左右,塑料成形模約占20%,拉絲模(工具)約占10%,而世界上發(fā)達工業(yè)國家和地區(qū)的塑料成形模比例一般占全部模具產(chǎn)值的40%以上。我國的塑料成形模具設計,制作技術起步較晚,整體水平還較低。目前單型腔,簡單型腔的模具達70%以上,仍占主導地位。一模多腔精密復雜的塑料注射模,多色塑料注射模已經(jīng)能初步設計和制造。模具平均壽命約為80萬次左右,主要差距是模具零件變形大、溢邊毛刺大、表面質(zhì)量差、模具型腔沖蝕和腐蝕嚴重、模具排氣不暢和型腔易損等,注射模精度已達到5um以下,最高壽命已突破2000萬次,型腔數(shù)量已超過100腔,達到了80年代中期至90年代初期的國際先進水平。
1.2 模具工業(yè)技術結構現(xiàn)狀
我國模具工業(yè)目前技術水平參差不齊,懸殊較大。從總體上來講,與發(fā)達工業(yè)國家及港臺地區(qū)先進水平相比,還有較大的差距。在采用CAD/CAM等技術設計與制造模具方面,無論是應用的廣泛性,還是技術水平上都存在很大的差距。在應用CAD技術設計模具方面,僅有約10%的模具在設計中采用了CAD,距拋開繪圖板還有漫長的一段路要走;在應用CAM技術制造模具方面,一是缺乏先進適用的制造裝備,二是現(xiàn)有的工藝設備或因計算機制式不同,或因字節(jié)差異、運算速度差異、抗電磁干擾能力差異等,聯(lián)網(wǎng)率較低,只有5%左右的模具制造設備近年來才開展這項工作。
1.3 我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個多世紀,有了很大發(fā)展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具6.5Kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具,精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。注塑模型腔制造精度可達0.02mm~0.05mm,表面粗糙度Ra0.2μm,模具質(zhì)量、壽命明顯提高了,非淬火鋼模壽命可達10~30萬次,淬火鋼模達50~1000萬次,交貨期較以前縮短,但和國外相比仍有較大差距,
1.3.1 成型工藝方面
多材質(zhì)料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟,電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術,一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件,取得較好的效果。但總體上熱流道的采用率達不到10%,與國外的50%~80%相比,差距較大。
1.3.2 在制造技術方面
CAD/CAM/CAE技術的應用水平上了一個新臺階,以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表,陸續(xù)引進了相當數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng),美國EDS的UGⅡ、美國Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美國CV公司的CADS5、以及一些塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進,雖花費了大量資金,但在我國模具行業(yè)中,實現(xiàn)了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技術對成型過程,如對充模和冷卻等進行計算機模擬,取得了一定的技術經(jīng)濟效益,促進和推動了我國模具CAD/CAM技術的發(fā)展。近年來,我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展,主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等,這些軟件具有適應國內(nèi)模具的具體情況、能在微機上應用且價格低等特點,為進一步普及模具CAD/CAM技術創(chuàng)造了良好條件。
近年來,國內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼,如:P20,3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等,對模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重 大影響,但總體使用量仍較少。塑料模具標準模架、標準推桿和彈簧等越來越廣泛得到應用,并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標準化程度的商品化程度一般在30%以下,和國外先進工業(yè)國家已達到70%~80%相比,仍有差距。
1.4 國外塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀
1.模具生產(chǎn)效率高,工期短,人均產(chǎn)值高
各企業(yè)共同之處是廠房設備密集,顯得十分擁擠,即使在這樣的條件下,車間管理還是有條不紊,生產(chǎn)效率高。一般模具企業(yè),人均年產(chǎn)值為5~14萬美元。
2.專業(yè)分工細,技術精益求精,客戶相對穩(wěn)定
模具企業(yè)專業(yè)分工較細,生產(chǎn)協(xié)作緊密。每家企業(yè)只生產(chǎn)某一類模具,各家都有自己的拳頭產(chǎn)品,這利于在技術上精益求精,以利在激烈的競爭中生存發(fā)展模具廠所需的模具標準件都是外購的,有些零件加工業(yè)是由其他廠協(xié)作。
3.模具企業(yè)帶件生產(chǎn)比較普遍,有利于企業(yè)發(fā)展
模具作為單件或極小批量產(chǎn)品,技術密集和精密加工設備密集,與模具成型制品的大批量生產(chǎn)相比,投入大,產(chǎn)出低,因而制約了模具企業(yè)大發(fā)展。他們注重模具與制品一體化,模具與制品相輔相成,互相促進,有利于模具企業(yè)的發(fā)展。
1.5 總結
通過本次盒蓋注塑模的設計,對熱塑性塑料的各項工藝特性、注射機的選用、分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的選擇、模架等的選擇,以及型腔、型芯的尺寸尺寸計算等模具相關設計細節(jié)有了更深的了解。當初學《注塑模設計與制造》的時候,對模具設計只是理論上的理解,并沒有應用到實際中去。通過這次設計,我感覺受益菲淺,把理論與實踐聯(lián)系到一起,一些平時不懂的問題,在這里都解決了
河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書
第2章塑件工藝性分析及方案確定
2.1 原材料的工藝特性、成型性能及注射成型工藝參數(shù)
ABS塑料是一種常用的具有良好的綜合性能的工程塑料。它具有良好的機械強度,特別是抗沖擊強度;具有一定的耐磨性.耐寒性.耐水性.耐油性.化學穩(wěn)定性和性能。一般為無定型料,不透明,無毒無味,成型塑件的表面有較好的光澤。其缺點是耐熱性不高,并且耐氣候性較差,在紫外線的作用下易變硬發(fā)脆。
使用ABS注射成型塑件時,由于熔體粘度高,所需要的注射成型壓力較高,因此塑件對型芯的包緊力較大,故塑件應采用較大的脫模斜度;另外熔體粘度高,使ABS塑件易產(chǎn)生熔接痕,所以模具設計時應注意減少澆注系統(tǒng)對料流的阻力。ABS易吸水,成型加工前應進行干燥處理。在成型條件下,ABS塑件的尺寸穩(wěn)定性較好。
塑件成型工藝參數(shù)的確定
查相關手冊得到ABS(抗沖)塑件的成型工藝性參數(shù):
密度 1.01-1.04g/cm3
收縮率 0.3%-0.8%;
預熱溫度 80-85℃ 預熱時間2-3 h
料筒溫度 后段 150-170℃, 中段165-185℃ 前段 180-200℃
噴嘴溫度 170-180℃;
模具溫度 50-80℃
注射壓力 60-100 M Pa
成型時間 注射時間 20-90 s,保壓時間 0-5 s,冷卻時間 20-150 s
模具的基本結構
(1).塑件采用注射成型生產(chǎn)。為保證塑件表面質(zhì)量,采用點澆口澆注系統(tǒng)形式,因此模具應為三班式注射模具結構。
(2).該塑件尺寸一般,一般精度等級,為降低成型費用,采用一模兩腔的結構來提高生產(chǎn)率。塑件壁較薄,對制品不進行后加工。
(3).為了方便加工和熱處理,型芯部分采用鑲拼結構。
2.2塑件的結構和尺寸精度及表面質(zhì)量分析
①結構分析:
從塑件圖上分析,該零件總體形狀為圓形。因此,模具設計時必須設置側向分型抽芯機構,該零件屬于一般復雜程度。
②尺寸精度分析
該塑件的尺寸在MT5~MT6之間,對應的模具成型零件的尺寸加工可以保證。從零件的尺寸來看,壁厚均勻,有利于零件的成型。
③零件表面分析
該零件表面要求沒有缺陷、毛刺外,外表面粗糙度要求大于內(nèi)表面,故要求模具型腔表面的粗糙度要大于型芯表面。表面粗糙度Ra=0.8~1.6μm。
④設備的選擇及主要技術參數(shù)的確定
塑件體積
塑件質(zhì)量的計算為;
M塑件 = ρ×V塑件
而 V塑件 = 2×{2×[(402×1.5)-(172×1.5)]+(202-172)×57}
=2×(3733+5814)
≈19.11cm3
ρ=1.35g/cm3 (查塑料模具設計手冊)
故 M塑件 = 19.11×1.35 ≈ 25.80(g)
又因; M澆道=ρV澆道=1.35×6200(通過pro/E計算得出)=8307mg≈8.3g
所以;M總 = M塑件+M澆道=19.11+8.3=27.41g
根據(jù)塑件圖可知,主要計算出相對于固定型芯和哈夫塊組合而成的型腔尺寸,其余型芯與型腔的尺寸則直接按產(chǎn)品尺寸。
本模具采用一模兩件的結構,所需塑件的單件質(zhì)量為25.80g,考慮到澆注系統(tǒng)的質(zhì)量,一般?。?.2~1)的塑件質(zhì)量,取澆注系統(tǒng)地質(zhì)量m=0.5W,得m為8.3g,考慮起外形尺寸、注塑時所需的壓力和現(xiàn)有設備,初步選用XS-Z-125 型的注塑機,其各項參數(shù)如下所示:
公稱注射量cm3 125
螺桿直徑mm 42
注射壓力Mpa 120
注射行程mm 115
注射時間s 1.6
螺桿轉(zhuǎn)速r/min 56
注射方式 螺桿式
鎖模力KN 900
最大成型面積cm2 320
最大開(合)模行程mm 300
模具最大厚度mm 300
模具最小厚度mm 200
動定模固定板尺寸mm 428×458
拉桿內(nèi)距mm 260×290
鎖模方式 液壓-機械式
定位圈尺寸mm Ф100
推出形式 兩端推出 孔徑Φ22mm 中心距為230mm
噴嘴 球半徑mm R12
本產(chǎn)品在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用,因為作為常期生產(chǎn)的塑件,可以說其批量值是比較大的,屬于大批量生產(chǎn)。故設計模具要有較高的效率,澆注系統(tǒng)要能自動脫模;產(chǎn)品形狀規(guī)則,內(nèi)空心,側有凹槽,其要求 它具有耐光,耐化學腐蝕、耐磨。結合這些要求,材料選擇軟聚氯乙烯。根據(jù)計算出的體積與質(zhì)量選擇SZ-100-60型號的注塑機注塑。由于塑件內(nèi)空心,側有凹槽要求模具必需采用斜導柱側抽芯機構分型。經(jīng)過比較,采用斜導柱在定模,哈夫塊(斜滑塊)在動模的結構 。整體斜楔定位,斜導柱側抽芯分型,推板推出工件的工作原理。
第3章注射成型模具設計
3.1 注射機有關參數(shù)的校核
3.1.1 型腔數(shù)目及排列方式
(1) 型腔數(shù)目
利用下式計算模腔數(shù)目:
N———模腔數(shù)目
ms-----單個制品的質(zhì)量(cm3)
K ———注塑機最大注塑量的利用系數(shù),一般取0.8
mI———注塑機允許的最大注塑量(g/cm3,XS-ZY-125型注塑機的額定注射量mI=125cm3)
mj———澆注系統(tǒng)和飛邊所需要的塑料質(zhì)量或體積(g/cm3),一般取塑件的(0.2~1)倍,此次設計中取塑件的體積或質(zhì)量的0.9倍。(這里m值為體積值)
N≤(0.8×125)-(1×10.56)/10.56=8.47
采用側向抽芯結構,為了簡化模具結構便于加工,同時為了能夠充分注射和有足夠的注射壓力這里取N=2。
(2)定型腔排列方式
單件塑件的質(zhì)量為25.80g,取澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為為8.3g,本塑件在注塑時采用一模兩件,即模具需要兩個型腔。
3.2最大注塑量的校核
注塑機的最大注塑量應大于制品的質(zhì)量,其中包括了主流道及澆口的凝料。通常注塑機的實際注塑量最好是在注塑機理論注塑量的80%之間。故有公式
0.8M機≥M塑+M澆
M塑+M澆=27.41g 因此,最大的注塑量符合工作的需要。
3.3鎖模力的校核
當高壓的塑料熔體充滿模具型腔時,會產(chǎn)生一個很大的力,使模具的分型面漲開。而作用在這個面積上的總力,應小于注塑機的額定鎖模力P,否則在注塑時會因模具不緊產(chǎn)生嚴重的溢邊現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料壓力,可以按公式計算。而經(jīng)查《塑料模具設計》中PVC在型腔里的理論注塑壓力在40MP~80MP之間。
而只有F機鎖≥P?!罙的不等式成立時,才能符合要求。
式中F機鎖—表示注塑機的最大鎖模力;
P?!?表示為熔融型料在型腔內(nèi)的壓力 ;
A — 表示為塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影之和;
故有;F機鎖=400kn>P?!罙=80MP×2936㎜2=189.88kn
所以符合要求。
3.4注塑壓力的校核
注塑壓力校核是校驗注塑機的最大注塑壓力能不能滿足該制品成型的需要,制品成型所需的壓力是由注塑機類型、噴嘴形式、塑料流動性、澆注系統(tǒng)和型腔的流動阻力等因素決定的,例如螺桿式注塑機,其注塑機壓力傳遞比柱塞式注塑機好,因此注塑壓力可取得小一些,流動性差的塑料的或細長流程塑件注塑壓力應取得大一些。可參考各種塑料的注塑成型工藝確定塑件的注塑壓力,再與注塑機額定壓力相比較。那么查《塑料模具手冊》可得,其額定注塑壓力大于所需的注塑壓力。因此所選擇的是符合要求的。
3.5開模行程與頂裝置的校核
在此,本文所選注塑機的最大開模行程與模具厚度的關時的校核。且該模具結構則屬于有側向抽芯開模動作的結構 ,故注塑機的開模行程要求符合下式;
S機-Hc>H1+H2+(5~10)mm
式中;S機— 注塑機板間的最大開距,(mm)
Hc—完成側抽芯距離l所需要的開模行程,(mm)
H1—開模要頂出的距離,(mm)
H2—塑件的高度,(mm)
而當,Hc≤H1+H2可以按S機-(H模H最?。綡1+H2+(5~10)mm進行計算
式中, HM—成型模板的高度,(mm)
那么可以解得不等式;
S機-(H模H最?。?=300-(270-170)>60+116+(5~10)mm=181~186mm,
故也滿足要求。
3.6澆注系統(tǒng)設計
3.6.1澆注系統(tǒng)的設計原則
澆注系統(tǒng)的基本原則,是在滿足塑料制品質(zhì)量的同時,還應有利于提高成型速度來縮短成型周期。澆注系統(tǒng)設計應注意的幾個問題:
⑴排氣良好;
⑵流程短;
⑶防止型芯和嵌件移位和變形;
⑷整修方便;
⑸防止塑件翹曲變形;
⑹澆注系統(tǒng)的截面積和長度;
⑺保證型腔充滿。
3.6.2澆口套的選用
澆口套屬于標準件,在選夠澆口套時應注意:澆口套進料口直徑和球面坑半徑。因此,所選澆口套如圖所示:
3.6.3冷料井的設計
根據(jù)實際,采用底部帶有頂桿的冷料井,推桿裝于推桿固定板上。如圖所示:
3.6.4 分流道的設計
1)分流道截面形狀
分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等,圓形和正方形截面流道的比表面積最?。鞯辣砻娣e與體積之比稱為比表面積),塑料熔體的溫度下降少,阻力亦小,流道的效率最高。但加工較困難,而且正方形截面不易脫模,所以在實際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及U形。
2)分流道的尺寸
分流道尺寸由塑料品種、塑件的大小及長度確定。對于重量在200g以下,壁厚在3mm以下的塑件可用下面經(jīng)驗公式計算分流道的直徑,如式
D=0.2654W1/2 L1/4
式中:D---分流道的直徑,mm;
W---塑件的質(zhì)量,g;
L---分流道的長度,mm.
此式計算的分流道直徑限于3.2mm~9.5mm.對于HPYC和PMMA。應將計算結果增加25%。對于梯形分流道,H=2D/3;對于U形分流道,H=1.25R,R=0.5D。D算出后一般取整數(shù);對于半圓形H=0.45R
對于流動性極好的塑料(如PE,PA等),當分流道很短時,其直徑可小到2mm左右;對于流動性差的塑料(如PC,HPVC及PMMA等),分流道直徑可以大到13mm;大多數(shù)塑料所用分流道的直徑為6mm~10mm。
3)分流道的布置
在多型腔模具中分流道的布置中有平衡式和非平衡式兩類。平衡史布置是指分流道到各型腔澆口的長度、斷面形狀、尺寸都相同的布置形式。它要求各對應部位的尺寸相等。這種布置可實現(xiàn)均衡送料和同時充滿型腔的目的,使成型的塑件力學性能基本一致,但是,這種形式的布置使分流道比較長。
非平衡式布置的指分流道到各型腔澆口長度不相等的布置。這種布置使塑料進入各型腔有先有后,因此不利于均衡送料,但對于型腔數(shù)量多發(fā)模具,為不使流道過長,也常采用。為了達到同時充滿型腔的目的,各澆口的斷面尺寸要制作得不同.
4)分流道設計要點
(1)、在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下,分流道截面面積與長度盡量取小值,分流道轉(zhuǎn)折處應圓弧過度。
(2)、分流道較常時,在分流道的末端應開設冷料井。
(3)、分流道的位置可單獨開設在定模板上或動模板上,也可以同時開設在動、定模板上,合模后形成分流道截面形狀。
(4)、分流道與澆口連接處應加工成斜面,并用圓弧過度。
在選擇澆口套時應注意:
①、澆口套進料口直徑如式
D=d+(0.5~1)mm
式中:d---注塑機噴嘴口直徑。
②、球面凹坑半徑R
R=r+(0.5~1)mm;
式中:r---注塑機噴嘴球頭半徑。
③、澆口套與定模板的配合
在單腔模中,常不設分流道,而在多腔模中,一般都設置有分流道,塑料沿分流道流動時,要求通過它盡快地充滿型腔,流動中溫度降低盡可能小,阻力盡可能低。同時,應能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。從前兩點出發(fā),分流道應短而粗。但為了減少澆注系統(tǒng)的加回料量,分流道亦不能過粗。過粗的分流道冷卻緩慢,還倒增長模塑的周期。而該設計中使用了梯形斷面形狀的分流道。如圖所示;
因為梯形斷面的這種分流道易于機械加工,且熱量損失和阻力損失均不大,故它也是一種常用的形式.其斷面尺寸比例為; H=2/3W, X=3/4W, 或?qū)⑿边吪c分模線的垂線呈5°—10°的斜角。
3.6.5 澆口及位置選擇
澆口又稱進料口,是連接分流道與型腔之間的一段細流道(除直澆口外),它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分,其主要作用是:
1 型腔充滿后,熔體在澆口處首先凝結,防止其倒流。
2 易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料,澆口截面約為分流道截面的0.03-0.09。
澆口長度約為0.5mm~2mm,澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定,取其下限值,然后在試限時逐步糾正。
當塑料熔體通過澆口時,剪切速率增高,同時熔體的內(nèi)摩擦加劇,使料流的溫度升高,粘度降低,提高了流動性能,有利用充型。但澆口尺寸過小會使壓力損失增大,凝料加快,補縮困難,甚至形成噴射現(xiàn)象,影響塑料質(zhì)量。
澆口的形狀和尺寸對制品質(zhì)量影響很大,澆口在多情況下,系整個流道斷面尺寸最小的部分(除主流道型的澆口外),一般匯報口的斷面積與分流道的斷面積之比約為0.03~0.09。斷面形狀如圖4.3所示,澆口臺階長1~1.5㎜左右.雖然澆口長度比分流道的長度短的多,但因為其斷面積甚小,澆口處的阻力與分流道相比,澆口的阻力仍然是主要的,故在加工澆口時,更應注意其尺寸的準確性。
然而,根據(jù)塑件的樣品圖1.1、生產(chǎn)的批量等,采用一模兩腔結構。澆口采用扇形如圖所示:
(1)澆口的位置的應使填充型腔的流程最短
這樣的結構使壓力損失最小,易保證料流充滿整個型腔。對于型塑件,要進行流動比的校核。流動比K由流動通道的長度L與厚度t之比來確定。如下式:
K=Σ(Lτ/tτ)
式中:Lτ---各段流程的長度,mm;
tτ---各段流程的厚度或直徑,mm;
流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)、溫度壓力等的不同而變化。流動比的計算公式為:
①K=L1/t 1+L 2+L 3/t 2
②K= L1/t 1+L 2/t 2+L 3/t 3+2L 4/t 4+L 5/t 5
(2) 澆口位置的選擇要避免塑件變形
(3)澆口位置的設置應減少或避免產(chǎn)生熔接痕
熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位,它的存在會降低塑件的強度,所以設置澆口時應考慮料流的方向。為提高熔接痕處強度,可在熔接處增設溢流槽,使冷料進入逸流槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕,而輪輻式澆口會有熔接痕產(chǎn)生。
澆口的位置塑與件質(zhì)量有直接影響,位置選擇不當會使塑件產(chǎn)生變形、熔接痕等缺陷。圖示為澆口位置的布局。
第4章 成型零件工作尺寸的計算
4.1分型面的設計
在塑件設計階段,首先應該考慮成型時分型面的形狀,否則就無法用模具成型。在模具設計階段,應首先確定分型面的位置,然后才選擇模具的結構。分型面選擇是否合理,對工藝操作難易程度和模具設計制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設計中的一個有關塑件質(zhì)量的關鍵因素。選擇分型面總的原則是保證塑件質(zhì)量,且便于制品脫模和簡化模具結構,主要有以下幾點:
①塑件脫模方便;
②模具結構簡單;
③確保塑件尺寸精度;
④型腔排氣順利;
⑤無損塑件外觀分型面選擇應便于模具零件的加工;
⑥分型面選擇應考慮注射機的規(guī)格;
⑦如果塑件上側孔,必須側向抽芯,應避免定模上側向抽芯;
⑧分型面的選擇應有利于嵌件的安裝。
4.2成型零件的結構設計
① 型腔.由于成型塑件的總體吃尋不是太大,型腔采用整體式,它是在整塊金屬模板上加工而成的,其特點是牢固,不易變形,不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡,整體式型腔常用于簡單的中小型模具上。
② 型芯.凸模是用于成型塑件內(nèi)表面的零部件,有時又稱型芯或成型桿。凸模與模板做成整體,結構牢固,成型質(zhì)量好,但鋼材消耗量大,適用于內(nèi)表面形狀簡單的小型凸模。由于本塑件尺寸較小 ,對材料不能構成浪費,為了使其結構牢固,安裝方便,配合簡單,本制件可選用整體式凸模。
4.3型芯 型腔尺寸的計算
型芯的徑向尺寸的計算:
按平均收縮率計算型芯的徑向尺寸:
經(jīng)查《塑料模具設計手冊》可知PVC的平均收縮率為1.8% (SCP)
根據(jù)塑件精度等級查得《塑料模具設計》中“塑件公差數(shù)值表”,其徑向基本尺寸為17mm,那么它的浮動尺寸為17+0.48 0
根據(jù)公式 LM = [LS +SCP ·LS + 3 4Δ]-δ
LM = [17+17×1.8%+3 4 ×0.48]-δ=Δ/3
LM = 17.670 -0.16
式中 LM —零件制造徑向尺寸;
LS —徑向的基本尺寸;
δ —對于小型零件等于Δ/3(Δ為制件允許的公差值);
型芯尺寸的高度計算,同樣也是按收縮率來計算值:
這時規(guī)定制件孔深的名義尺寸HS 為最小尺寸,偏差Δ為正偏差,型芯高度的名義尺寸為HM為最大尺寸,偏差為負偏差,而其基本尺寸為60mm,浮動尺寸為60+0.92 0,同上可以得到型芯高度名義尺寸:
HM = [HS + SCP·HS + 2 3 Δ]-δ HM = 61.70 -0.3
因為以面的型芯尺寸的計算時都是以型腔為準的,因此有一部分的尺寸(60mm的尺寸)我們只考慮了型腔各尺寸的制造加工尺寸。
(1)型腔徑向尺寸的計算為:
同上以是按平均收縮率來計算其尺寸,已知在給定條件下的平均收縮率SCP ,制件型腔的名義尺寸為LM (最小尺寸),公差值為δ(正偏差),則型腔的平均尺寸為:LM +δ 2 ??紤]到收縮量和磨損值,
但要注意的一點,那就是該設計的一大優(yōu)點,為了便于工人的制模,把型腔先做成一個整體,然后用線切割機床再分開,這樣也可以節(jié)約材料。因此在型腔一方將會加上一個放電間隙值和鉬絲的直徑值(設放電間隙為0.02mm、鉬絲直徑為0.18mm)。故也根據(jù)公式
LM = [LS + LS·SCP - 3 4 Δ]+δ
可得:
基本尺寸為20mm時,可得如下值;
LM = [20+20×1.8%- 3 4×0.56]+Δ/3
LM = 19.94+0.18 0
那么 LM′ = 20.14+0.18 0
基本尺寸為40 mm時,可得如下值;
LM = [40+40×1.8% - 3 4×0.92]+Δ/3
LM = 40.12 +0.26 0
那么 LM′ = 40.32+0.26 0
(2)型腔深度尺寸的計算;
也是按平均收縮率計算型腔的深度尺寸,在型腔深度尺寸的計算中,規(guī)定制件高度的名義尺寸為HS 為最大尺寸 ,公差以負偏差表示。型腔深度名義尺寸HM為最小尺寸,公差以正偏差表示。型腔的底部或型芯的端面與分型面平行,在脫模過程中磨損很小磨損量就不考慮, 據(jù)
HM = [HS + HS·SCP - 2 3Δ]+δ
可得
深度尺寸為1.5mm 時:
HM = [1.5+ 1.5×1.8% - 2 3×0.32]+0.32/3
HM = 1.51+0.1 0
深度尺寸為57mm時:
HM = [57+ 57×1.8% - 2 3×0.92]+0.92/3
HM = 57.33+0.3 0
4.4成型腔壁厚的計算
成型腔應具有足夠的壁厚以承受塑料熔體的高壓,如壁厚不夠可表現(xiàn)為剛度不足,即產(chǎn)生過大的彈性變形值;也可表現(xiàn)為強度不夠,即塑腔發(fā)生塑隆變形甚至破裂。模具的型腔在注射時,當型腔全部充滿時,內(nèi)壓力達到極限值,然后隨著塑料的冷卻和澆口的封閉,壓力逐漸減小,在開模時接近常壓。
型腔壁厚計算以最大壓力為準。理論分析和實踐證明,對于大尺寸的型腔,剛度不足是主要原因,應按剛度來計算;而小尺寸和型腔在發(fā)生的彈性變形前,其內(nèi)應力就超過了許用應力,因此按強度來計算。而此次設計的塑件尺寸不是很大,因此,我們就按強度來計算型腔壁厚。模具結構中,都采用的是整體式且是矩形型腔,它的按強度來計算側壁的厚度比較的復雜。而在《模具設計手冊》里可以查得一些經(jīng)驗值,如圖所示:
第5章結構零部件設計
5.1合模導向機構設計
導向機構主要用于保證動模和定模兩大部分及其他零部件之間的準確對合。導向機構主要有導柱導向和錐面定位兩種形式,設計的基本要求是導向精確,定位準確,并且有足夠的強度,剛度和耐磨性,多采用導柱導向機構。其作用是:
導向作用。上模和下模合模時,首先是導向零件接觸,引導上下模準確合模,避免凸?;蛐托鞠冗M入型腔,保證不損壞成型零件。
定位作用:避免模具裝配時認錯方位而損壞模具(尤其是形狀不對稱的型腔),對于垂直分型的兩瓣對拼凹模,合模銷可以保證在合模時定位準確。
承受一定的側向壓力。塑料注入型腔過程中會產(chǎn)生單向側面壓力,或者由于成型設備精度的限制,使導柱在工作中承受一定的側壓力,當側向壓力很大時,則不能完全由導柱來承擔,需要增設錐面定位裝置。
圖(12)
公差配合:安裝段與模板間采用過渡配合H7/k6,導向段與導向孔間采用間隙配合H7/f7
5.2模架的設計
模具的大小主要取決于塑件的大小和結構,對于模具而言,在保證足夠強度和剛度的條件下,結構越緊湊越好,可以以塑件布置在推桿的范圍之內(nèi)及復位桿與型腔保持一定距離為原則來確定模架大小,經(jīng)確定選取A2型直澆口標準模架,其外形尺寸為230mm×250mm×200mm。
如下圖所示:
圖(13)
5.3模架各尺寸的校核
根據(jù)所選注塑機來校核模具設計的尺寸:
模具平面尺寸230mm×250mm<260mm×290mm(拉桿間距),校核合格。
模具閉合高度尺寸225mm,200mm<225mm<300mm(模具的最大厚度和最小厚度),校核合格。模具的開模行程S≥H1+H2+a+(5-10)mm
計算得:H1+H2+a+5~10=20+30+10+10=70mm<300mm(開模行程),校核合格。
5.4 塑件脫模機構設計
在注塑成型的每一個循環(huán)中,塑件必須由模具型腔中脫出,在該設計中,為了使符合脫模機構的要求:
使塑件留于動模;
塑件不變形損壞
這是脫模機構應當達到的基本要求。要做到這一點首先必須分析塑件對模腔的附著力的大小和所在部位,以便選擇合適的脫模方式和脫模位置,使脫模力得以均勻合理的分布。
良好的塑件外觀
頂出塑件的位置應盡量設在塑件內(nèi)部,以免損壞塑件的外觀。
結構可靠
因此,根據(jù)裝配圖所示,其模具結構的脫模機構主要由中心拉料桿拉斷澆口,然后由頂桿推動推板使工作推出,還有在設計主型芯時也會有一定的撥模作斜度3°~5°。
5.5側向分型與抽芯機構設計
當塑件上具有與開模方向不同的內(nèi)外側孔時,塑件不能直接脫模,必須將成型側孔的零件做成可動的,在塑件脫模前先將活動型芯抽出,然后再自模中通過頂桿頂出塑件。而此次的設計完全符合以上要求,因此,也采用了側向分型抽芯機構。又,該塑制品是大批量的生產(chǎn),故也使用了機動側向分型抽芯。
5.5.1抽芯力和抽芯距的計算
抽芯距的計算;
因為抽芯距等于側孔深加2~3mm的安全系數(shù),而當結構比較特殊時,如成型圓形線圈骨架,以及該外形為正方形的線圈骨架,(如下圖所示)設計的抽芯距不能等于線圈骨架凹模深度S2,因為滑塊抽至S2時塑件的外徑仍不能脫出滑塊的內(nèi)徑,必須抽出S1的距離再加上(2~3)mm,塑件才能脫出。
故抽芯距為:S= S1+(2~3)=20+(2~3)mm=22~23mm
式中 S—抽芯距;
S1—抽芯的極根尺寸(此為塑件最大的外形尺寸);
斜導柱的尺寸與安裝形式
斜導柱的形狀與基本尺寸;
斜導柱的基本尺寸主要以長度尺寸為主,斜導柱的長度計算為如下式:
L =1/2Dtanα+h×1/cosα+1/2dtanα+S/sinα+(10~15)mm
=1/2×20×0.45+25×1.1×1/2×15×0.45+22/0.4+(10~15)mm
≈110mm
式中L—斜導柱的長度;
D—斜導柱固定部分大端直徑;
h—斜導柱固定板厚度;
斜導柱的形狀與尺寸如圖所示;
斜導柱的安裝固定形式:
如上圖所示,斜導柱的傾斜角a為24°,而一般來說鎖緊塊的角度a′=a+(2~3)mm,斜導柱與固定板之間用三級精度第三種過渡配合。由于斜導柱只起驅(qū)動滑塊的作用,滑塊運動的平穩(wěn)性由導滑槽與滑塊間的配合精度保證,滑塊的最終位置由鎖緊塊保證,因此為了運動靈活,斜導柱和滑塊間采用比較松的配合,斜導柱的尺寸為 Φ15-0.5 -1.0,頭部做成圓錐形,同時圓錐部的斜角為30°度,它大于斜導柱的傾斜角,這樣避免了斜導柱的有效長度離開滑塊時,其頭部仍然繼續(xù)驅(qū)動滑塊。那么固定形式如圖:
滑塊形式與導滑槽的形式
滑塊分為整體式與組合式,因根據(jù)設計的需要,采用了組合式(哈夫塊)。而導滑槽的形式就是要能達到在抽芯的過程中,保證滑塊遠動平穩(wěn),無上下竄動和卡緊的現(xiàn)象。同時又要方便加工,故導滑槽采用組合式(由導滑板與推件板組成)其組合圖為:
第六章 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)
在注塑成型過程中,模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型 工藝要求不同,模具的溫度要求也不同,一般注射到模具內(nèi)的塑溫度為200°C左右,而塑件固化后從模具型腔中取出時溫度在60°C,溫度降低是由于模具通入了冷卻水,將熱量帶走了。像這樣就是我們要做的模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),(加水循環(huán)冷卻),這種方法一般用于流動性比較好的低融點塑料的成型。因為PVC的成型的如下的特性:
雖然流動不是很好,極易分解,特別在高溫下與鋼接觸時極易分解,分解產(chǎn)生腐蝕性氣體,但當給模腔表面鍍鉻或滲氮處理,可以解決以上問題;另外就是在低溫高壓下注塑。同時模具應有冷卻系統(tǒng)。圖是模具結構的冷卻系統(tǒng)的大概圖:
6.1先考慮理論注塑量
理論注塑量是指注塑機在對空注塑的條件下,注塑螺桿(或柱塞)作一次最大注塑行程時,注塑裝置所能達到的最大注塑量。理論注塑量一般有兩種表示方法:一種規(guī)定以注塑聚氯乙烯(PVC)(密度約為1.35g/cm3)的最大克數(shù)(g)為標準,稱之為理論注塑質(zhì)量;另一種規(guī)定以注塑塑料的最大容積(cm3)為標準,稱之為理論注塑容量。
6.2考慮實際注塑量
根據(jù)實際情況,注塑機的實際注塑量是理論注塑量的80%左右。即有
M S= a M1
V s =a V1
式中:M1——理論注塑質(zhì)量,g ;
V1——理論注塑容量,cm3 ;
MS——實際注塑質(zhì)量,g ;
VS——實際注塑容量,g ;
a——注塑系數(shù),一般取值為0.8。
在注塑生產(chǎn)中,注塑機在每一個成型周期內(nèi)向模內(nèi)注入熔融塑料的容積或質(zhì)量稱為塑件的注塑量M,塑件的注塑量M必須小于或等于注塑機的實際注塑量。
當實際注塑量以實際注塑容量VS表示時,如式:
MS, = ,VS
式中:MS,——注塑密度為時塑料的實際注塑質(zhì)量,g ;
,——在塑化溫度和壓力下熔融塑料密度,g/cm3 。
, = C
式中:——注塑塑料在常溫下的密度,g/cm3 ;
C——塑化溫度和壓力下塑料密度變化的校正系數(shù);對結晶型塑料,C=0.85,對非結晶型塑料C=0.93。
當實際注塑量以實際注塑質(zhì)量MS表示時,有式:
MS,=MS(/ps)
式中:ps——軟聚氯乙烯(PVC)在常溫下的密度(約為1.35g/cm3)。
所以,塑件注塑量M應滿足式:
MS,≥M = nMZ = + MJ
式中:n——型腔個數(shù);
MZ——每個塑件的質(zhì)量,g ;
MJ——澆注系統(tǒng)及飛邊的質(zhì)量,g
根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量查《塑料模具設計》教材表或查相關手冊選定注塑機型號為;XS-ZY-125
6.3模具閉合高度的校核
通過前章各模板的尺寸選定和計算,模具實際厚度H模為270mm,而注塑機最小厚度
H最小為170 mm,
即;H模>H最小也滿足要求。
6.4 模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核
6.4.1模板尺寸和拉桿間距是否相適合
因為要滿足上述要求,只有達到模具長×寬<拉桿間距這樣的條件。
而確有,模具長×寬=240×200(mm×mm)<拉桿間距=295×295(mm×mm)成立,所以也是滿足要求的。
6.5斜導柱側向分型最小開模行程的校核;
因為該塑件所用斜導柱側向芯是在水平的位置,因此要完成S抽拔距所需要的開模行程H由下式求得;
H = S×ctgα=22×ctg24°≈45mm;
斜導柱的受力分析及強度計算
斜導柱的受力分析;
根據(jù)斜導柱的形式,可以按公式: Fw = Ft/cosα
Fk = Ft·tanα
式中 Fw —側抽芯時斜導柱所受的彎曲力;
Ft —側抽芯的脫模力,其大小等于抽芯力;
Fk —側抽芯時所需要的開模力;
綜合以上分析可知,從斜導柱的結構考慮,希望斜角α值大一些好;而從斜導柱受力情況考慮,希望斜角α值小一些好。因此,該斜導柱的斜角取了24°,經(jīng)過用上述公式的核算,滿足了模具結構要求。
模具結構草案
由于塑件內(nèi)空心,側有凹槽所要求模具結構必須采用斜導柱抽芯機構。并采用斜導柱在定模,哈夫塊(斜滑塊)在動模的結構 。整體斜楔定位,斜導柱側抽芯分型,推板推出工件的工作原理??梢岳L出模具草圖詳見附圖;
小結
在本次設計中,經(jīng)過仔細的調(diào)研和方案論證,確定了具體設計方案,對產(chǎn)品的可行性和工藝進行了詳細分析,在確定模具分析面方面設置了很多方案,經(jīng)過塞選確定了選用half模具來成型塑件,在塑件的滑塊設計上,經(jīng)過仔細的查閱手冊以及資料來確定.通過指導老師的指導、整理、修改而達到了令人滿意的答卷。通過這次線圈骨架的注射模具設計,使我加深了模具方面的認識,在這個過程中,培養(yǎng)了我獨立思考、全面分析問題以及解決問題的能力。采用Pro/E+EMX建立模型并得出結果,以認真負責的工作態(tài)度完成了整個注塑模設計的全過程,具備了設計人員應有的基本素質(zhì)和能力。即將投入到社會工作中去,我會盡自己的能力把學到的理論知識運用到實踐工作中,做一個有用的人才。最后要感謝母校及老師們對我的栽培!
謝辭
本論文設計在翟德梅老師的悉心指導和嚴格要求下業(yè)已完成,從課題選擇到具體的寫作過程,無不凝聚著翟德梅老師的心血和汗水,在我的畢業(yè)設計期間,翟德梅老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導和一些富于創(chuàng)造性的建議,沒有這樣的幫助和關懷,我不會這么順利的完成畢業(yè)論文。在此向老師表示深深的感謝和崇高的敬意;在臨近畢業(yè)之際,我還要借此機會向在這三年中給予了我?guī)椭椭笇У乃欣蠋煴硎居芍缘闹x意,感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘唷2环e跬步何以至千里,各位任課老師認真負責,在他們的悉心幫助和支持下,我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識,并在設計中得以體現(xiàn),順利完成畢業(yè)設計;同時,在設計過程中,我還參考了有關的書籍和論文,在這里一并向有關的作者表示謝意;我還要感謝同組的各位同學,在畢業(yè)設計的這段時間里,你們給了我很多的啟發(fā),提出了很多寶貴的意見,對于你們幫助和支持,在此我表示深深地感謝!
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