固定圈的注塑模設(shè)計(jì)【一模兩腔含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】
《固定圈的注塑模設(shè)計(jì)【一模兩腔含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《固定圈的注塑模設(shè)計(jì)【一模兩腔含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】(24頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 摘 要 模具屬于精密機(jī)械的產(chǎn)品,主要由機(jī)械零件和機(jī)構(gòu)組成,通過(guò)配套零件,可以直接改變金屬或者非金屬材料的形狀以及尺寸,使之成為合格的制件。模具設(shè)計(jì)是模具制造的基礎(chǔ),合理的設(shè)計(jì)是正確制造模具的保證。本設(shè)計(jì)論文主要從塑件成型工藝分析、擬定模具的結(jié)構(gòu)形式、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算、模架的確定、排氣槽設(shè)計(jì)、脫模推出機(jī)構(gòu)以及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7個(gè)方面分析并介紹了固定圈注塑模具結(jié)構(gòu)組成的重要部分。通過(guò)滾子軸承與 成側(cè)向抽芯,從而使塑件在推板與推桿的聯(lián)合作用下完成進(jìn)一步的脫模動(dòng)作。并且通過(guò) 全面展示了此模具工作的機(jī)理,以此結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),完成對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案的評(píng)價(jià)。 關(guān)鍵詞 : 精密機(jī)械 固定圈 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 is a of of of or it a is of is of of of of of of of is of AD of is on of is 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 第一章 塑件成型工藝分析 .................................................................................................... 1 件的分析 ................................................................................................................... 1 性能分析 .......................................................................................................... 2 射成型過(guò)程及工藝參數(shù) .................................................................................. 2 第二章 模具結(jié)構(gòu)分析 ............................................................................................................ 4 定模具的結(jié)構(gòu)形式 ................................................................................................... 4 注系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 6 型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 ..................................................................................... 11 架的確定 ................................................................................................................. 14 氣槽的設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 15 模 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ................................................................................................. 15 第三章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 17 卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 17 向與定位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................................. 18 第四章 總結(jié) .......................................................................................................................... 19 謝 辭 ...................................................................................................................................... 20 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 21 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第一章 塑件成型工藝分 析 本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為圓柱齒輪,如圖 1示。塑件相對(duì)較為簡(jiǎn)單,塑件的質(zhì)量要求是不允許有變形缺陷以及裂紋,脫模斜度為 30’ ~1°,塑件材料 產(chǎn)批量為小批量,塑件公差按照模具要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 圖 1塑件圖 件的分析 ( 1) 外形尺寸 該塑件壁厚為 3件的外形尺寸并不非常大,且塑料熔體流程不大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 長(zhǎng),適合注塑成型,詳見零件圖。 ( 2) 精度等級(jí) 每個(gè)尺寸公差不一樣,有的屬于高精度,有的則屬于一般精度,設(shè)計(jì)時(shí)按照實(shí)際精度進(jìn)行計(jì)算。 ( 3) 脫模斜度 由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮時(shí)會(huì)緊緊包在凸模上,或者由于粘 附作用而緊貼在型腔內(nèi),為了便于脫模,防止塑件表面在脫模時(shí)出現(xiàn)頂白,頂傷、劃傷等,在塑件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮其表面有合理的脫模斜度。 型收縮率較小,參照書表 2° . 性能分析 ( 1) 使用性能 綜合性能好,沖擊強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度較高,尺寸穩(wěn)定,耐化學(xué)性,電氣性能良好:易于成型和機(jī)械加工,其表面可鍍鉻,適合制作一般機(jī)械零件、減摩零件、傳動(dòng)零件和結(jié)構(gòu)零件。 ( 2) 成型性能 1) 無(wú)定型塑料。其品種很多,各品種的機(jī)電性能以及成型特點(diǎn)也有所差 異,應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。 2) 吸濕性強(qiáng)。含水量小于 質(zhì)量),必須充分干燥,要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。 3) 流動(dòng)性中等。溢邊料 4) 模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng),選擇好進(jìn)口料位置、形式。推出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)白色痕跡。 ( 3) 表 1密度 /g· 服強(qiáng)度 /0 比體積、 伸強(qiáng)度 /8 吸水率( %) 伸 彈 性 模 量/103 熔點(diǎn) /℃ 130~160 抗彎強(qiáng)度 /0 計(jì)算收縮率( %) 壓強(qiáng)度 /3 比熱容 /J·( )470 彎 曲 彈 性 模 量/103 射成型過(guò)程及工藝參數(shù) ( 1)注射成型過(guò)程 1)成型前的準(zhǔn)備。對(duì) 澤、粒度和均勻度進(jìn)行檢驗(yàn),由于 水性較大,大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 成型前應(yīng)該充分干燥。 2)注射過(guò)程。塑件在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后,由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型,其過(guò)程可分 為沖模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。 3)塑件的后處理。處理的介質(zhì)為空氣和水,處理溫度為 60~75℃,處理時(shí)間為 16~20s。 ( 2)注射工藝參數(shù) 1)注射機(jī):螺桿式,螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為 30r/ 2)料筒溫度(℃):后段 150~170; 中段 165~180; 前段 180~200。 3)噴嘴溫度(℃): 170~180.。 4)模具溫度(℃): 50~80。 5)注射壓力( 60~100。 6)成型時(shí)間( s): 30(注射時(shí)間取 2,冷卻時(shí)間 20,輔助時(shí)間 8)。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 第二章 模具結(jié)構(gòu)分析 定模具的結(jié)構(gòu)形式 型面位置的確定 通過(guò)對(duì)塑件進(jìn)行分析,分型面應(yīng)該選擇在制件以圓心為基準(zhǔn),垂直于圓弧的平面上,使截面面積達(dá)到最大并且有利于模具分型,具體如圖 2示。 圖 2分型面選擇 腔數(shù)量和排列方式的確定 ( 1) 型腔數(shù)量的確定 該塑件采用精度取 4 級(jí),并且為大批量生產(chǎn),可以考慮采取一模多腔的結(jié)構(gòu)形式,但是同時(shí)考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸大小關(guān)系,因此最終確定為采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式。具體如圖 2示: 圖 2型腔排列方法 ( 2) 型腔排列方式確定 多模具型腔盡可能采用平衡式排列布置 ,且要力求緊湊 ,并與澆口開設(shè)的部位對(duì)稱,由于該設(shè)計(jì)選擇的是一模兩腔 ,故采用直線式排列。 ( 3) 模具結(jié)構(gòu)形式確定 通過(guò)以上分析可得本模具為一模兩腔結(jié)構(gòu),側(cè)向力平衡排列,由塑件結(jié)構(gòu)可采用推板結(jié)合推桿的推出形式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)按照要求采大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 用側(cè)交口設(shè)在定模型芯內(nèi),流道采用對(duì)稱平衡式,綜上分析選用帶推桿的單分型面注射模 射機(jī)型號(hào)確定 ( 1)注射量的計(jì)算 通過(guò)三維軟件建模設(shè)計(jì)分析計(jì)算得 塑件體積: V 塑 = 塑件質(zhì)量: =中密度參考 ( 2)澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能準(zhǔn)確確定的,但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的 于本次采用流道簡(jiǎn)單而且較短,因此澆注系統(tǒng)的凝料按照塑件體積的 來(lái)計(jì)算,故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為: V 總 =V 塑 ( 1+ 2= 3) 選擇注射機(jī) 根據(jù)第二次計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總質(zhì)量為 V 總 =結(jié)合式( 4有: 步選擇公稱注射量為 250射機(jī)型號(hào)為 00 臥式注射機(jī),其主要技術(shù)參數(shù)見下表 表 2注射機(jī)參數(shù)表 理論注射容量 /50 移模行程 /00 螺桿柱塞直徑 /注射壓力 /0/130 最大模具厚度 /50 注射速率 /g· 14 最小模具厚度 /00 塑化能 力 45 鎖模形式 液壓 螺桿轉(zhuǎn)速 /r· ~200 模具定位孔直徑/00 鎖模力 /800 噴嘴球半徑 /8 拉桿內(nèi)間距 /48× 370 噴嘴口孔徑 / ( 4) 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)校核 1) 注射機(jī)壓力校核 查表 4知, 需注射機(jī)壓力為 80~110里取0注射機(jī)公稱壓力 P 公 =130射壓力安全系數(shù) 里取 : 90=117< P 公 ,所以注射機(jī)壓力合格 2)鎖模 力校核 ①塑件在投影面上的投影面積 A 塑 =澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A 塑 ,即流道凝料在分型面上的投影面積 A 澆 數(shù)值。大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 A 澆 世俗間在分型面上投影面積的 ,由于本設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單分流道較短,因此 以取小一些,取 A 澆 = ③塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積 A 總 ,則: A 總 =A 澆 +A 塑 = =2× 0152模具型腔內(nèi)的脹型力 F 脹 =A 總 P 模 =10152× 35=355320N=中, P 模 實(shí)行強(qiáng)的平均計(jì)算壓力值。 P 模是模具型腔內(nèi)的壓力,通常取注射機(jī)壓力的20%~40%,大致范圍為 25~40于粘度較大的精度較高的塑料制品應(yīng)該取較大值。于中等粘度塑料及有精度要求塑件,故 P 模 取 35 查表 4得該注射機(jī)的公稱鎖模力 F 鎖 =1000模力安全系數(shù)為 里取 = =F 鎖 ,所以,注射機(jī)鎖模力合格。 注系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 流道設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處,它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中,主流道的形狀為圓錐形,以便熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。另外,由于其與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸,因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的澆口套。 ( 1) 主流道尺寸 1) 主流道長(zhǎng)度:大型模具 L 主應(yīng)大于 60次設(shè)計(jì)初選 行設(shè)計(jì)。 2) 主流道小端直徑: d=注射劑噴嘴尺寸 +( ) 3) 主流道大端直徑 )2/t 2' ??? ?主4) 主流道球面半徑: 。)(注射劑噴嘴球頭半徑 2 0 m 0 ???球面的配合高度: h=3 2) 主流道的凝料體積 3332222 1. 854 c . 45m ????????? )+()( 主主主主主主 ( 3)主流道當(dāng)量直徑 3 . 3 7 5 m 2 5n ???R( 4) 主流道澆口套的形式 主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸,易磨損 。對(duì)材料的要求嚴(yán)格,因?yàn)楸M管小型注射??蓪⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體,但考慮其他因素仍將其分開設(shè)計(jì),以便于拆卸和更換,同時(shí)也便于優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。設(shè)計(jì)中常采用碳素工具鋼( 熱處理淬火表面硬度為 50~5下圖: 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 ( 5) 圖 2主流道參數(shù)設(shè)計(jì) 流道設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口之間的通道,一般開設(shè)在分型面上,起分流和轉(zhuǎn)向的作用。多型腔模具必須設(shè)置分流道,單型腔大型塑件在使用多個(gè)點(diǎn)澆口時(shí)也要設(shè)計(jì)分流道。分流道是塑料熔體進(jìn)入型腔前的通道,可通過(guò)優(yōu)化 設(shè)置分流道的橫截面積形狀、尺寸大小以及方向,使塑料熔體平穩(wěn)充型,從而保證達(dá)到最佳效果。 ( 1)影響分流道的設(shè)計(jì)因素: 1)制品的幾何形狀、壁厚、尺寸大小以及尺寸的穩(wěn)定性,內(nèi)在質(zhì)量以及外觀質(zhì)量要求 2)塑料的種類,即塑料的流動(dòng)性、熔融溫度區(qū)間、固化溫度區(qū)間以及收縮率。 3)注射機(jī)的壓力、加熱溫度以及注射速度。 4)主流道和分流道的脫落方式。 5)型腔的布置、澆口位置以及澆口形式的選擇。 ( 2)分流道的設(shè)計(jì)原則 1)塑料流經(jīng)分流道的壓力損失和溫度損失要小。 2)分流道的固化時(shí)間應(yīng) 該少后于制品的固化時(shí)間,以利于壓力的傳遞及保壓。 3)保證塑料迅速而均勻的進(jìn)入各個(gè)型腔。 4)分流道長(zhǎng)度盡可能短,其容積要小。 5)要便于加工以及刀具選擇。 ( 3)分流道橫截面的選擇 分流道的橫截面形狀:通常分流道的橫截面形狀有圓形、矩形、梯形和 U 型以及正六邊形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失,希望流道的橫截面積大,表面積小、因此可用流道橫截面積 S 與其周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率。其中圓形橫截面的效率最高,即具有最小的壓力降解和熱損失。以前因?yàn)槭苣>呒庸さ脑O(shè)備限制,加工成本通常較高,并 且圓形的分流道必須在兩側(cè)都加工時(shí),合模兩側(cè)的半圓也難以對(duì)齊,所以圓形橫截面的分流道使用不多。但是,隨著模具加工技術(shù)的不斷發(fā)展,逐漸克服了上述困難,從而使圓形橫截面的分流道應(yīng)用越來(lái)越廣泛。正方形流道凝料脫模困難,正六邊形流道大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 效率低。 U 形橫截面的流動(dòng)效率低于圓形與正六邊形橫截面,但加工容易,又比圓形和正方形橫截面流道容易脫模,所以, U 形橫截面分流道使用也較為廣泛。另外,雖然梯形橫截面的流道與圓形相比有較大的熱量損失,但是梯形橫截面的流道便于選擇加工刀具,同時(shí)加工也較為容易,所以,橫截面的的分流道使用也較為廣泛( 特別是對(duì)于雙分型面刀具)。 ( 4)分流道的布置形式 在設(shè)計(jì)時(shí)候應(yīng)考慮盡量減少在分流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免溶體溫度降低,同時(shí)還要考慮到減小分流道的容積和壓力平衡,因此采用平衡式分流道。 ( 5)分流道的長(zhǎng)度 由于流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,根據(jù)二個(gè)型腔的設(shè)計(jì),分流道較長(zhǎng),故設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)選擇大一些。單邊分流道長(zhǎng)度取 50圖 ( 6)分流道的當(dāng)量直徑 因?yàn)樵撍芗馁|(zhì)量 ,塑 1m ????根據(jù)式( 4分流道的當(dāng)量直徑為 5 . 2 m . 3 9 4 ????? 分塑分 ( 7)分流道截面形狀 常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、 U 形、六角形等,為了便于加工和凝料的脫模,大多設(shè)計(jì)在分型面上。本設(shè)計(jì)采用梯形截面,加工工藝性好,且塑料溶體的熱量散失、流動(dòng)阻力均不大。 ( 8)分流道截面尺寸 設(shè)梯形下底的寬度為 x,底面圓角半徑 R=1根據(jù)表 4h=4該梯形的截面積為 48t a ht a n 842?????????? )()(分圓面積相等,可得 5 . 52 ???????? ,即可得。)( 分D? 則梯形上底約為 7圖(動(dòng)模型腔) ( 9)凝料體積 1)分流道長(zhǎng)度 50流道截面積 22542 )75. 5 ???(分3)凝料體積 33 5 0 m ????分分分 10)校核剪切速率 1)確 定注射時(shí)間:查表 4取 t=)計(jì)算分流道體積流量 s/4 0 . 6 5 0 5 c ????? 塑分分 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 3)可得剪切速率 13333 ? ??????? 分分分 ??( 2 該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流到的最佳剪切速率 132 05 ??? 之間,所以分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。 ( 11)分流道 表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低,一般都是 處取 R。另外,其脫模斜度一般在 ?10~5 之間,這里取脫模斜度為 ?8 。 口的設(shè) 計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)通道,其作用是使從分流道過(guò)來(lái)的塑料熔體以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔,型腔充滿后,澆口部分的熔體能夠夠迅速的凝固而封閉澆口,防止型腔內(nèi)熔體倒流。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的影響很大。注射成型時(shí)許多缺陷都是由于澆口設(shè)計(jì)不合理造成的,所以澆口的設(shè)計(jì)很重要。由于該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷,表面質(zhì)量要求較高,采用一模一兩腔注射,以便于調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間,采用對(duì)稱側(cè)澆口。其截面形狀簡(jiǎn)單,易于加工,以便于試模后糾正,開設(shè)在動(dòng)模型芯內(nèi),從型芯邊緣進(jìn)料,與分流道相連。 ( 1) 側(cè)澆口尺寸確定: 1)計(jì)算澆口深度。根據(jù)表 4得側(cè)澆口的深度 h 計(jì)算公式為 ??? 式中 t=壁厚, n 是塑料成型系數(shù),對(duì)于 型系數(shù) n= 在工廠設(shè)計(jì)時(shí)澆口深度通常先取小值,,根據(jù)表 4薦 處側(cè)澆口深度取 2)計(jì)算側(cè)澆口寬度。根據(jù)表 4得側(cè)澆口寬度 B 計(jì)算公式 ???? n 是成型系數(shù),對(duì)于 n 取 A 是凹模的內(nèi)表面積 3)計(jì)算側(cè)澆口的長(zhǎng)度。根據(jù)表 4得側(cè)澆口長(zhǎng)度 L 一般選用 里取L 為 2 2) 側(cè)澆口剪切速率的校核 1)計(jì)算澆口的當(dāng)量半徑。有面積相等可得 澆,由此矩形澆口當(dāng)量半徑21h )(澆 ? 2)校核澆口的剪切速率 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 ①確定注射時(shí)間:查表 4取 t=2s; ②計(jì)算澆口體積流量: s/3 ????? 塑澆 V。 ③計(jì)算澆口的剪切速率:由式( 4得:3n ?? ??澆,則 1?????????)()(澆澆澆澆????? 該矩形側(cè)澆口剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 105 ?? 之間,所以合格。 切速率 根據(jù)塑件體積、主流道體積、分流道體積以及主流道的當(dāng)量半徑,可求主流道熔體的剪切速率。 ( 1) 計(jì)算主流道體積流量 s/8 1 . 4 7 8 c ???????? 塑分主主 2) 計(jì)算主流道的剪切速率 1???????R?? 主主主流道內(nèi)熔體剪切速率處于澆口與分流道最佳剪切速率 105 ?? 之間,主流道剪切速率校核合格。 冷料穴位于主流到對(duì)面的動(dòng)模板上,主要作用是收集熔體前鋒的冷料,防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品表面質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō),普通澆注系統(tǒng)大多是單分型面的二板模具,通常采用側(cè)澆口,直接澆口以及盤環(huán)形澆口類型的模具,其澆注系統(tǒng)凝料一般與塑膠件連在一起,本設(shè)計(jì)采用主流道冷料穴,由于該塑件表面沒(méi)有印痕,采用推板配合推桿推出塑件,所以采用 圖 2冷料穴設(shè)計(jì) 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ( 1) 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型制品外表面的成型零件。按照凹模機(jī)構(gòu)的不同可將其分 為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據(jù)對(duì)塑件的分析,本設(shè)計(jì)采用組合式凹模,如圖。 ( 2) 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(型芯) 凸模是成型塑件制品內(nèi)表面的成型零件,通常可分為整體式和組合式兩種,通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析可知,該塑件的型芯有五個(gè):一個(gè)是成型零件內(nèi)表面的大型芯,另四個(gè)是成型零件的軸孔內(nèi)的小型芯,裝配后見圖。 型零件鋼材的選用 根據(jù)對(duì)成型零件的綜合分析,該塑件的成型零件要走足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性以及良好的抗疲勞性能,同時(shí)考慮它的機(jī)械加工性以及拋光性。有因?yàn)樵撍芗樾∨可a(chǎn),所以構(gòu)成型腔的組合式凹模 鋼材選擇 于成型塑件外的大型芯來(lái)說(shuō),由于脫模時(shí)磨損較為嚴(yán)重,散發(fā)熱量比較多,因此采用高合金工具鋼 于軸向小型芯,磨損也較為嚴(yán)重,因此也采用 芯中心冷卻水冷卻,如圖。 型零件工作尺寸的計(jì)算 采用表 4件尺寸公差按照塑件零件圖給定尺寸公差計(jì)算。 ( 1) 凹模徑向尺寸計(jì)算 塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換: 1 ? ??L。 ? ? ? ? z ?????????? ? )()( ?內(nèi)部徑向定位尺寸計(jì)算: ? ? ? ? z ?????????? ? )()( ?? ? ? ? z ?????????? ? )()( ?? ? ? ? z ?????????? ? )()( ?? ? ? ? z ?????????? ? )()( ?? ? ? ? z ?????????? ? )()( ?? ? ? ? z ?????????? ? )()( ?M M 式中, 塑件的平均收縮率,查表 1得 收縮率為 所以其平均收縮率為 ;??系數(shù),查大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 表 4得一般在 間,這里取 2=21 ??、 分別是塑件相應(yīng)尺寸的公差(下同); 2? 、 是塑件相應(yīng)尺寸制造公差,對(duì)于中小型塑件取 ??61z?(下同)。 ( 2) 凹模深度尺寸計(jì)算 塑件高度方向尺寸轉(zhuǎn)換:塑件高度的最大尺寸, 1 5 m . 1 50 . 1 5???H 相應(yīng)的 ;? ? ? ? ? z ?????????? ? )()( ?? ? ? ? z ?????????? ? )()( ?式中, 表 4間,此處取 圖 2定模型芯 ( 3) 型芯徑向尺寸的計(jì)算 1)動(dòng)模型芯徑向尺寸的計(jì)算。塑件內(nèi)部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換: 70170 ??? ?? ? ? ? ? z ?? ?????????? )()( ?式中, 表 4間,此處取 2)動(dòng)模型芯定位尺寸: ? ? ? ? 0 400222z ?????????? )()( ?式中, 表 4間,此處取 3)動(dòng)模型芯尺寸高度計(jì)算 ? ? ? ? 3z ?? ?????????? )()( ?式中 模具尺寸計(jì)算系數(shù),查表 4 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 2動(dòng)模型芯 ( 4)圓型芯高度尺寸計(jì)算 ??? ? ? ? . 0 2 3112? ?????????? )()( ?式中 模具尺寸計(jì)算系數(shù),查表 4知一般在 間,取 型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 ( 1)凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算 凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強(qiáng)及凹模的深度有關(guān),根據(jù)型 腔的布置,模架初選55250 ? 的標(biāo)準(zhǔn)模架,其厚度根據(jù)表 4 154314????????? ??? ?????????????取 100 式中, p 是型腔壓力( ; E 是材料彈性模量( ; ,W 是影響變形的最大尺寸,而 ;p?是模具剛度計(jì)算許用變形量。根據(jù)注射塑料品種。 2 p ???? ?? 式中, ? 12 ????? 凹模側(cè)壁是采用嵌件,為結(jié)構(gòu)緊湊,這里凹模嵌件單邊厚選 14于型腔采用直線、對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置,故兩個(gè)型腔之間壁厚滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就可以了。型腔與模具周邊的距離由模板的外形尺寸來(lái)確定,根據(jù)估算模板平面尺寸選用 55250 ? ,它比型腔布置的尺寸大得多,所以完全滿足剛度和強(qiáng)度要求。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 ( 2) 動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 動(dòng)模墊板厚度和所選模架的兩個(gè)墊塊之間的跨度有關(guān),根據(jù)前面的型腔布置,模架應(yīng)選在 55250 ? 這個(gè)范圍之內(nèi),墊塊之間的跨度大約為 7 040402 5 0 ??? 。那么,根據(jù)型腔布置及型芯對(duì)動(dòng)模墊板的壓力就可以計(jì)算得到動(dòng)模墊板厚度,即 15311??????? ??? ????????????? ? 式中,p?是動(dòng)模墊板剛度計(jì)算許用變形量,12 ??????????? ??????? L 是兩個(gè)墊塊之間的距離,約 1601L 是動(dòng)模墊塊的長(zhǎng)度,取 355A 是兩個(gè)型芯投影到動(dòng)模墊板上的面積。 架的確定 根據(jù)模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸可以計(jì)算出凹模嵌件所占的平面尺寸,又考慮凹模壁厚,導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置等,再同時(shí)參考 中的小型標(biāo)準(zhǔn)模架的選型經(jīng)驗(yàn)公式和表 4確定選用模架序號(hào) 為 6 號(hào)( 55250 ??? )如下圖。 圖 2模架 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 模板尺寸的確定 1) A 板尺寸。 A 板是定模型腔板,塑件高度為 A 板厚度取 100 2) B 板尺寸。 B 板是型芯固定板,取 100 3) C 板(墊塊)尺寸。墊塊 =推出行程 +推板厚度 +推桿固定板厚度 +( 5~10) 30+20+16+5~10) 5~80步選定 C 為 80 經(jīng)上述尺寸計(jì)算,模架尺寸已經(jīng)確定為模架序號(hào)為 6 號(hào),板面為 55250 ? ,模架結(jié)構(gòu)形式由計(jì)算設(shè)計(jì)得到。其外形尺寸: 04355250 ????? 高長(zhǎng)寬 架各尺寸的校核 根據(jù)所選注射機(jī)來(lái)校核模具設(shè)計(jì)的尺寸。 1) 模具平面尺寸 70448355250 ??? (拉桿間距),校核合格。 2) 模具高度尺寸 30450304200 ?? (模具的最大 厚度和最小厚度),校核合格。 3) 模具的開模行程模具的開模行程 5 01 9 0~1 8 (21 ??????? )(),校核合格。 氣槽的設(shè)計(jì) 排氣槽應(yīng)該開設(shè)在型腔最后填充的部位,如塑件、流道、冷料穴的澆注終端。排氣槽最好開設(shè)在型腔一側(cè),即使所產(chǎn)生的飛邊、凝料也較容易脫?;蛘呷コ硗?,排氣槽應(yīng)該盡量開設(shè)在便于清模的位置,以防止積存冷料。 排氣槽的深度與塑料品種的流動(dòng)性、注射壓力、注射溫度有關(guān),排氣槽寬度根據(jù)具體的情況來(lái)確定。 該塑件由于采用側(cè)澆口進(jìn)料,熔體經(jīng)塑件下方的臺(tái)階 及中間的肋板充滿型腔,側(cè)面有 6? 型芯使用軸承配合 u 型架完成側(cè)抽芯,其配合間隙可作為氣體排出的方式,不會(huì)在頂部以及側(cè)面產(chǎn)生氣體憋氣的現(xiàn)象。同時(shí),底面的氣體會(huì)沿著推桿的配合間隙、分型面和型芯之間的間隙向外排出。 模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注射成型的每一個(gè)循環(huán)中,都必須使塑件從模具凹?;蛐托旧厦摮?,模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)(或稱推出機(jī)構(gòu)、頂桿機(jī)構(gòu))。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括塑件的脫出和取出兩個(gè)動(dòng)作,即首先將塑件和澆注系統(tǒng) 凝料等與模具松動(dòng)分離,稱為脫出,然后把其脫出物從模具中取出 模機(jī)構(gòu)和設(shè)計(jì)原則: ( 1)塑件滯留于動(dòng)模 模具開啟后應(yīng)使塑件及澆口凝料滯留于帶有脫模裝置的動(dòng)模上,以便脫模裝置在注射機(jī)推桿的作用下完成脫模動(dòng)作。 ( 2)保證塑件不變形損壞 這是脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)該達(dá)到的基本要求。首先要正確分析塑件對(duì)凹?;蛘咝托镜母街Φ拇笮∫约八诘牟课?,有針對(duì)性的選擇合適的脫模方法和脫模位置,使推出中心與脫模阻力中心相重合。型芯由于塑料收縮時(shí)對(duì)其抱緊大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 力最大,因此推出的作用點(diǎn)應(yīng)該盡可能的靠近型芯,推出力應(yīng)該作用于塑件剛度、強(qiáng)度最大的位置,作用面應(yīng)該盡可能大一些。影響脫模力的因素很多,當(dāng)材料的收縮率大,塑件壁厚大,模具的型芯形狀復(fù)雜,脫模斜度小一以及凹模(型芯)表面粗糙度值高時(shí),脫模阻力就會(huì)增大,反之則小。 ( 3)力求良好的塑件外觀 推出塑件的位置應(yīng)該盡量在塑件內(nèi)部或者對(duì)外觀影響不大的位置,在采用推桿脫模時(shí)尤其要注意這個(gè)問(wèn)題。 出方式的確定 本塑件圓周采用推板配合推桿的綜合推出方式。推板配合推桿推出時(shí)為了減小推桿與型芯的摩擦,設(shè)計(jì)中在用推桿與型芯之間留出 采用錐面配合,可以防推桿因偏心而產(chǎn)生溢料 ,同時(shí)避免了推桿和型芯之間產(chǎn)生摩擦。 芯推出方式 : 本塑件圓型芯采取側(cè)向抽芯,將型芯通過(guò)滾子軸承固定,脫模時(shí)滾子軸承沿著 而將側(cè)面型芯抽出,方便固定圈塑件使用推板配合推桿完成脫模動(dòng)作。 模力的計(jì)算 ( 1) 凹模型芯脫模力 因?yàn)?????,所以此處可看為薄壁圓筒塑件,根據(jù)式( 4模力為 t a i )1t a ( t a o 21??????? ????????????? ?? ? ?? )(式中 t:塑件壁厚; L:型芯包進(jìn)長(zhǎng)度; ? :塑料的泊松比; E:塑料的彈性模量; f:塑料與鋼材之間摩擦因數(shù)。 核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力 ( 1) ( 2) 推出應(yīng)力 53M 42 8 ???? ? (抗壓強(qiáng)度)合格 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 第三章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 按時(shí)間單位內(nèi)塑料熔體凝固時(shí)所放出的熱量等于冷卻 水所帶走的熱量計(jì)算 成型溫度及模具溫度分別為 200℃和 50氏度。所以,模具溫度初步選定為 50℃,用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 ( 1)單位時(shí)間內(nèi)注入模具中塑料的熔體總質(zhì)量 W 1)塑料制品體積 33 28 0 ????????塑分主 3 2)塑料制品的質(zhì)量 1 ???? ?V 3)塑件壁厚為 5以查表 4冷 取注射時(shí)間 注,脫模時(shí)間 脫,則注射在周期: ?????? )(脫冷注。由此可得每小時(shí)注射數(shù):次)次( 12030/3600 ??N 4)單位時(shí)間注入模具中塑料的總質(zhì)量 : h/??? ( 2) 確定單位質(zhì)量塑件在凝固時(shí)所放出的熱量 Q 查表 4知 位熱流量 Q 的值范圍在 kg/10 J)( 之間,故可取 kg/Q。 ( 3) 計(jì)算冷卻水體積流量221 ?? ,出水口水溫 ℃252 ?? ,取水的密度為 ,m/?? ,水的比熱容為 ℃)( ?? kg/則根據(jù)公式可得: m i n/i n/)2225(60q 3312v s ????????? ??? ( 3 ( 4) 確定冷卻水路直徑 d 當(dāng) m in/v ?時(shí),查表 4知,為了使冷卻水處于湍流狀態(tài),去模具冷卻水孔直徑為 d= 5) 冷卻水管內(nèi)流速 v s/05 3 2v ??? ???? ?( 6) 求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h 因?yàn)槠骄疁貫?查表 4有: ℃)(℃))( ??????????? hm/ 0 0( 8.0 7)計(jì)算冷卻水道的導(dǎo)熱總面積 A 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 224s 6 7 ???????? )(?( 8) 計(jì)算模具所需冷卻水管的總長(zhǎng)度 L ???? ?9) 冷卻水管的根數(shù) x 根根 ?? L 有數(shù)據(jù)分析分析一條冷卻水道顯然不符合模具,需要進(jìn)一步進(jìn)行修改。 模嵌件和型芯冷卻水道的設(shè)置 由于塑件為固定圈,推出方式為推板配合推桿 推出,所以要考慮到分型面接觸部分,并且由于動(dòng)模型腔與塑件接觸面積較大,產(chǎn)生熱量較多。設(shè)計(jì)時(shí)將冷卻水道設(shè)立在動(dòng)模型腔上,以便于冷卻效果達(dá)到最好。本模具冷卻水道設(shè)計(jì)采用打孔的方式進(jìn)行注水冷卻。 圖 3冷卻水道 圖 3冷卻水道 向與定位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向,安作用分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過(guò)定位圈使模具澆口套能與注射機(jī)噴嘴精確定位;而模內(nèi)定位機(jī)構(gòu)則通過(guò)導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行和模定位,本塑件較為簡(jiǎn)單,而且定位要求并不高,通過(guò)模架自 身所帶的開模合膜結(jié)構(gòu)即可完成。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 第四章 總結(jié) 經(jīng)過(guò)近 14周的努力學(xué)習(xí),已經(jīng)初步掌握了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些基本要點(diǎn),通過(guò)網(wǎng)上觀看學(xué)習(xí)視頻,已經(jīng)可以熟練使用 維模型制作軟件,論文主要完成以下各項(xiàng)目標(biāo): ( 1)澆注系統(tǒng)的分析以及設(shè)計(jì) ( 2)成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及計(jì)算 ( 3)模架的確定 ( 4)排氣槽的設(shè)計(jì) ( 5)脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ( 6)冷卻及定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 裝圖分析 裝圖分析 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 謝 辭 四年的大學(xué)生活已經(jīng)快要落下帷幕了,在這四年的生活學(xué)習(xí)中,我收獲很多,認(rèn)真學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)各方面的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)生活中很重要的一個(gè)課題, 本論文的研究和撰寫,是在 林盛 老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的。在此,謹(jǐn)向他的辛勤培養(yǎng)和悉心關(guān)懷表示衷心的感謝。 經(jīng)過(guò)一學(xué)期的忙碌和工作,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo),以及同學(xué)們的支持,想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在 這里我要感謝我的指導(dǎo)老師林盛老師和各位教導(dǎo)我的老師。林老師平日里工作繁多,但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段,從查閱資料,設(shè)計(jì)草案的確定和修改,中期檢查,后期詳細(xì)設(shè)計(jì),制圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣,但是老師仍然細(xì)心地糾正我設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。我對(duì)老師的專業(yè)水平尤為敬佩,他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。感謝大學(xué)三年來(lái)所有的老師的耐心教導(dǎo)為我們打下模具專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ);同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們,也因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完 成。 在這次設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)小組同學(xué)的幫助,從中我學(xué)到了很多東西,鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)。 我們?cè)O(shè)計(jì)小組內(nèi)諸位同學(xué)熱烈的交流氛圍和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度為本論文的撰寫提供了非常優(yōu)秀的客觀條件,衷心感謝本小組的各位師兄弟的幫助、支持和啟發(fā),與他們?cè)谝黄鹗强鞓?lè)和充實(shí)的。大家的友好與協(xié)作使我度過(guò)了一段美好的大學(xué)生活。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
45 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 固定 注塑 設(shè)計(jì) 一模兩腔含 CAD 圖紙 優(yōu)秀 畢業(yè) 課程設(shè)計(jì) 論文
鏈接地址:http://m.jqnhouse.com/p-115008.html