購買設(shè)計(jì)請(qǐng)充值后下載,,資源目錄下的文件所見即所得,都可以點(diǎn)開預(yù)覽,,資料完整,充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。。【注】:dwg后綴為CAD圖紙,doc,docx為WORD文檔,原稿無水印,可編輯。。。具體請(qǐng)見文件預(yù)覽,有不明白之處,可咨詢QQ:12401814
目 錄
緒論-----------------------------------2
第1章 對(duì)塑料成型模具設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)---------------3
1.1 模具工業(yè)現(xiàn)狀------------------------4
1.2 發(fā)展模具的積極意義--------------------4
1.3 我國(guó)的模具將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì)------------5
第2章 設(shè)計(jì)過程---------------------------7
2.1 塑料成型制品的分析---------------------------7
2.2 注射成型工藝的設(shè)計(jì)---------------------------8
2.3 注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范-----------------------------12
第3章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-------------------------------14
3.1 注射機(jī)的鎖模力-------------------------------14
3.2 成型零件的設(shè)計(jì)-------------------------------16
第4章 模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)-----------------------------17
4.1 導(dǎo)柱和導(dǎo)套---------------------------------- 17
4.2 推桿、復(fù)位桿及拉料桿-------------------------17
4.3 限位釘、墊塊---------------------------------18
4.4 定位圈與澆口套-------------------------------18
4.5 模板-----------------------------------------18
4.6 擋塊、限位塊---------------------------------18
參考資料-------------------------------19
體會(huì)與感受--------------------- 19
緒 論
模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ),同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域,在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”;德國(guó)則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)”;日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”,同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”,是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)到13000億日元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過日本機(jī)床總產(chǎn)值9000億日元。如今,世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過了新興的電子工業(yè)。
我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來越高的要求,預(yù)計(jì)到2005年,僅汽車行業(yè)將需要各種塑料制件36萬噸;電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過1000萬臺(tái);彩電的年產(chǎn)量已超過3000萬臺(tái)。
近年來,我國(guó)的模具工業(yè)一直以每年13%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。據(jù)預(yù)測(cè),我國(guó)模具行業(yè)在“十五”期間的增長(zhǎng)速度將達(dá)到13%~15%。模具鋼的需求量也將以年12%的速度遞增,全國(guó)年需求量約70萬噸左右,而國(guó)產(chǎn)模具鋼的品種只占現(xiàn)有國(guó)外模具鋼品種的60%,每年進(jìn)口模具鋼約6萬噸。我國(guó)每年進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的20%左右,已超過10億美元,其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口模具的50%以上;沖壓模具占全部進(jìn)口模具約40%。
目前,全世界模具的年產(chǎn)值約為650億美元,我國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)值在國(guó)際上排名位居第三位,僅次于日本和美國(guó)。雖然近幾年來,我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平已取得了很大的進(jìn)步,但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比仍有較大的差距。例如,精密加工設(shè)備還很少,許多先進(jìn)的技術(shù)如CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率還不高,特別是大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的發(fā)展需要。
縱觀發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)模具工業(yè)的認(rèn)識(shí)與重視,我們感受到制造理念陳舊則是我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低,決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力,它已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。目前,我國(guó)模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),增加高檔模具的比重,質(zhì)中求效益,提高模具的國(guó)產(chǎn)化程度,減少對(duì)進(jìn)口模具的依賴。
現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展,在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備,更重要的是生產(chǎn)技術(shù)的管理等。21世紀(jì)模具行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率,縮短設(shè)計(jì)及制造周期,降低生產(chǎn)成本,最大限度地提高模具行業(yè)的應(yīng)變能力,滿足用戶需要。可見,未來我國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⑹牵?
——大力普及、廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù),逐步走向集成化?,F(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成,更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。
——提高大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù),逐步減少模具的進(jìn)口量,增加模具的出口量。
——在塑料注射成型模具中,積極應(yīng)用熱流道,推廣氣輔或水輔注射成型,以及高壓注射成型技術(shù),滿足產(chǎn)品的成型需要。
——提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ),其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期,同時(shí)也顯著提高模具的制造精度和使用性能,大大地提高模具質(zhì)量。我國(guó)模具商品化、標(biāo)準(zhǔn)化率均低于30%,而先進(jìn)國(guó)家均高于70%,每年我們要從國(guó)外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件,其費(fèi)用約占年模具進(jìn)口額的3%~8%。
——發(fā)展快速制造成型和快速制造模具,即快速成型制造技術(shù),迅速制造出產(chǎn)品的原型與模具,降低成本推向市場(chǎng)。
——積極研究與開發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料,滿足特殊產(chǎn)品的需要。
——推廣應(yīng)用高速銑削、超精度加工和復(fù)雜加工技術(shù)與工藝,滿足模具制造的需要。
——開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù),提高模具的可靠性。
——研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)、逆向工程與并行工程,最大限度地提高模具的開發(fā)效率與成功率。
在科技發(fā)展中,人是第一因素,因此我們要特別注重人才的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合,培養(yǎng)更多的模具人才,搞好技術(shù)創(chuàng)新,提高模具設(shè)計(jì)制造水平。在制造中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),逐步走向網(wǎng)絡(luò)化、智能化環(huán)境,實(shí)現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。
第一章 對(duì)塑料成型模具設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)
隨著工業(yè)的發(fā)展,模具所占的地位越來越重要,尤其是塑料模具,其應(yīng)用更加廣泛,技術(shù)含量更高,我們每天都在享用這它帶來的成果。
塑料制件在工業(yè)中的應(yīng)用日趨普遍,這是由于他們具有一系列特殊優(yōu)點(diǎn)所決定的。塑料密度小,質(zhì)量輕,大多數(shù)塑料密度在1.0-1.4之間,相當(dāng)于鋼材密度的0.11和鋁材的0.5左右,即在同樣的體積下,塑料制件要比金屬制件輕得多,這就是以塑代鋼的優(yōu)點(diǎn)。
模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備,模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的重要基礎(chǔ)之一,塑料模是指用于成型塑料制件的模具,它是型腔的一種類型。模具設(shè)計(jì)水平的高低,加工設(shè)備的好壞,制造力量的強(qiáng)弱,模具質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代,影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。
5模具工業(yè)現(xiàn)狀
由于歷史原因形成的封閉式、“大而全”的企業(yè)特征,我國(guó)大部分企業(yè)均設(shè)有模具車間,處于本廠的配套地位,自70年代末才有了模具工業(yè)化和生產(chǎn)專業(yè)化這個(gè)概念。模具工業(yè)主要生產(chǎn)能力分散在各部門主要產(chǎn)品廠內(nèi)的工模具車間,所生產(chǎn)的模具基本自產(chǎn)自用。據(jù)粗略估計(jì),產(chǎn)品廠的模具生產(chǎn)能力占全國(guó)模具生產(chǎn)能力的75%,他們的裝備水平較好,技術(shù)力量較強(qiáng),生產(chǎn)潛力較大,但主要為本廠產(chǎn)品服務(wù),與市場(chǎng)聯(lián)系較少,經(jīng)營(yíng)機(jī)制不靈活,不能發(fā)揮人力物力的潛力。模具專業(yè)廠全國(guó)只有二百家左右,商品模具只占總數(shù)的20%左右,模具標(biāo)準(zhǔn)件的商品率也不到20%。由于受舊管理體制的影響較深,缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和組織協(xié)調(diào),存在著“中而全”,“小而全”的結(jié)構(gòu)缺陷,生產(chǎn)效率不高,經(jīng)濟(jì)效益較差。
一、 發(fā)展模具的積極意義
中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展,為模具工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。模具行業(yè)在今后的發(fā)展中,首先要更加注意其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整,使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊地跟著市場(chǎng)的需求來發(fā)展。沒有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代,就沒有模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,也就沒有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。如汽車生產(chǎn)中90%以上的零部件,都要依靠模具成形,在珠三角和長(zhǎng)三角,為汽車行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長(zhǎng)達(dá)40%左右。
其次,要積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識(shí)到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平都有了很大的發(fā)展。
第三,要積極推進(jìn)模具企業(yè)特別是國(guó)有企業(yè)的體制創(chuàng)新,轉(zhuǎn)換經(jīng)營(yíng)機(jī)制,大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟(jì),明晰產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu)。充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。要積極推進(jìn)中、西部工業(yè)基礎(chǔ)較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離,使其模具車間、分廠在不太長(zhǎng)的時(shí)間里,采用多種有效實(shí)現(xiàn)形式,轉(zhuǎn)換機(jī)制,大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰、獨(dú)立自主經(jīng)營(yíng),適應(yīng)市場(chǎng)運(yùn)作和模具生產(chǎn)快速反應(yīng)的現(xiàn)代專業(yè)模具企業(yè),培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的“龍頭”企業(yè),帶動(dòng)地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
二、 我國(guó)的模具將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì)
一是模具日趨大型化。這是由于用模具成型的零件日漸大型化 和高生產(chǎn)效率要求發(fā)展的“一模多腔”所造成的。
二是模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米,現(xiàn)在已達(dá)到2-3微米,不久1微米精度的模具將上市。這要求超精加工。
三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一部發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外,還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù),對(duì)鋼材的性能也要求越來越高。
四是熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量,并能大幅度節(jié)約制作的原材料,因此熱流道技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)外發(fā)展很快,許多塑料模具廠所生產(chǎn)的塑料模具一半以上采用了熱流道技術(shù),有的廠家使用率達(dá)到80%以上,效果十分明顯。熱流道模具在我國(guó)也已生產(chǎn),有些企業(yè)使用率上升到20%—30%。
五是隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展,氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。這類模具要求剛性好,耐高壓,特別是精密模具的型腔應(yīng)淬火,澆口密封性好,模溫能準(zhǔn)確控制,所以對(duì)模具鋼的性能要求很強(qiáng)。
六是標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期,且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。因此,模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用在“十五”期間必將得到較大的發(fā)展。
第2章 設(shè)計(jì)過程
塑料模具分類的方法很多,按照塑料制作的成型方法不同可分為以下幾類:
注射模,壓縮模,擠出模,氣動(dòng)成型模
本次設(shè)計(jì)主要是注射模,又叫注塑模,注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展起來的,首先將粒狀或粉末狀的塑料原料加入到注射機(jī)的料筒中,經(jīng)過加熱熔融成粘流態(tài),然后在柱塞或螺桿的推動(dòng)下,以一定的流速通過料筒前端的噴嘴和模具的澆注系統(tǒng),注射入閉合的模具型腔中,經(jīng)過一定的時(shí)間后,模具在模內(nèi)硬化成型,近幾年來,熱固性塑料注射成型的應(yīng)用也在逐漸增加。
塑料制件主要是靠成型模具獲得的,而它的質(zhì)量是靠模具的正確結(jié)構(gòu)和模具成型零件的正確形狀,精確尺寸及較低的表面粗糙度來保證的。由于塑料成型工藝的飛速發(fā)展,模具的結(jié)構(gòu)也日益趨于多功能和復(fù)雜化,這對(duì)模具的設(shè)計(jì)工作提出了更高的要求。雖然模具制作的質(zhì)量與許多因素有關(guān),但合格的塑料制作首先取決于模具的設(shè)計(jì)與制造的質(zhì)量,其次取決與合理的成型工藝。塑料成型加工技術(shù)發(fā)展很快,塑料模具的各種結(jié)構(gòu)也在不斷的創(chuàng)新,我們?cè)趯W(xué)習(xí)成型的同時(shí),還應(yīng)注意了解塑料模具的新技術(shù)、新工藝和新材料的發(fā)展動(dòng)態(tài),學(xué)習(xí)和掌握新知識(shí),為振興我國(guó)的塑料成型加工技術(shù)做出貢獻(xiàn)。
一、 塑料成型制品的分析
1、 制品的設(shè)計(jì)要求
本次設(shè)計(jì)制品的用途是塑料瓶蓋,形狀較復(fù)雜,但基本對(duì)稱,精度要求中等。
2、 制品的生產(chǎn)批量
本制品為大批量生產(chǎn),為了縮短周期,提高生產(chǎn)率,制品使用一模兩腔和全自動(dòng)化生產(chǎn),利用模具的頂出機(jī)構(gòu),將制品推出模腔,再利用拉料桿和二次脫模機(jī)構(gòu)使制品流道凝料脫落。為了提高生產(chǎn)率,制品在模具中直接成型。
3、 制品成型設(shè)計(jì)
按照與以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),該瓶蓋制品使用二次分型機(jī)構(gòu),采用點(diǎn)澆口形式,雖然其他的澆口形式還有直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、薄片式澆口、環(huán)行澆口、輪輻澆口、爪形澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口等,但他們都不容易在開模時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷,而點(diǎn)澆口就具有這個(gè)優(yōu)點(diǎn),而且其留于塑件的疤痕較小,不影響塑件外觀。
4、 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在塑件中間有兩個(gè)用于翻蓋時(shí)起旋轉(zhuǎn)固定作用的半圓球,如果設(shè)計(jì)一抽芯機(jī)構(gòu)用于該球的成型,則在抽出時(shí)易于產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,而且由于該處的尺寸形狀比較小,模具的抽芯機(jī)構(gòu)制造比較困難,對(duì)模具的制造工藝要求比較高,從而影響了模具的成本,為了簡(jiǎn)化該處抽芯問題,考慮到制品是塑料制品,具有一定的收縮性,同時(shí)為了更好的控制制造成本,將模具機(jī)構(gòu)合理的簡(jiǎn)化,故本機(jī)構(gòu)不采用側(cè)向抽芯,改為由頂桿直接將模具頂出。
5、 制品的質(zhì)量和體積
塑件質(zhì)量:m=10.5 g
ABS密度:=1.04 g/cm
所以 V=m/=10.09 cm
二、 注射成型工藝的設(shè)計(jì)
1、塑料制品分析
本制品采用ABS為原料(模具與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)P272)苯乙烯—丁二烯—丙烯氰共聚物。
(1) 無定性料,流動(dòng)性中等,比聚苯乙烯、AS差,但比聚氯乙烯好,溢邊值為0.04 mm左右。
(2) 吸濕性強(qiáng),必須充分干燥,表面要求光澤的塑料須經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱干燥。
(3) 成型時(shí)宜取高料溫,但料溫過高易分解(分解溫度≥250℃),對(duì)精度較高的塑料,模溫宜取50~60℃,對(duì)光澤要求較高的耐熱塑料模溫宜取60~80℃,注射壓力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射機(jī)成型時(shí),料溫為180~200℃,注射壓力為1000~1400MPa,用螺桿式注射機(jī)成型時(shí),料溫為160~220℃,注射壓力為700~1000×10MPa。
(4) ABS的其他成型工藝參數(shù)
注射機(jī)類型:螺桿式
制品收縮率:0.3~0.8%
預(yù)熱溫度:80~85℃ 時(shí)間:2~3 h
料筒溫度:
后段 150~170℃ 中段 165~180℃ 前段 180~200℃
噴嘴溫度:170~180℃ 模具溫度:50~80℃
注射壓力:60~100 MPa
成型時(shí)間:
注射時(shí)間20~90 s 保壓時(shí)間0~5 s
冷卻時(shí)間20~120 s 總周期50~220 s
螺桿轉(zhuǎn)速:30 r/min
適用注射機(jī)類型:螺桿、柱塞均可
后處理方法:紅外線燈、鼓風(fēng)烘箱
溫度70℃ 時(shí)間2~4 h
2、制品成型方法及工藝流程
本制品采用注射成型,工藝流程包括模前準(zhǔn)備,模塑成型和后處理及二次加工工藝流程步驟如下:
(1)預(yù)熱
ABS吸濕性強(qiáng),必須充分干燥,表面要求光澤的塑料須經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱干燥。
(2)注射
注射過程包括加料、塑化、注射冷卻和脫模幾個(gè)步驟。
l 加料
由于注射成型是一個(gè)間歇過程,因而須定量(定容)加料,以保證操作穩(wěn)定,塑料塑化均勻,最終獲得良好的塑件。加料過多。受熱的時(shí)間過長(zhǎng)等容易引起物料的熱降解,同時(shí)注射及功率損耗增多;加料過少,料筒內(nèi)缺少傳壓介質(zhì),型腔中塑料融化壓力降低,難于補(bǔ)料,容易引起塑件出現(xiàn)收縮、凹陷、空洞等缺陷。
l 塑化
加入的塑料在料筒中進(jìn)行加熱,由固體顆粒轉(zhuǎn)化成粘流態(tài),并且受到良好的剪切力作用。通過料筒對(duì)物料加熱,使聚合物分子松弛,出現(xiàn)由固體向液體轉(zhuǎn)變;一定的溫度使塑料得到變形、熔融和塑化的必要條件,螺桿的剪切作用能在塑料中產(chǎn)生更多的摩擦熱,促進(jìn)了塑料的塑化,因而螺桿式注射機(jī)對(duì)塑料的溫度盡量均勻一致,還有使熱分解物的含量達(dá)到最小值,并且能提供上述質(zhì)量的足夠的熔融塑料以保證產(chǎn)生連續(xù)并順利的進(jìn)行,這些要求與塑料的特性、工藝條件的控制及注射機(jī)的塑化裝置的結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。
l 注射
不論何種形式的注射機(jī),注射的過程可分為充模,保壓倒流,澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模等幾個(gè)階段
(3)塑件的后處理
注射成型的塑件經(jīng)脫?;驒C(jī)械加工之后,常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚硪韵嬖诘膬?nèi)應(yīng)力,改善塑件的性能和提高尺寸穩(wěn)定性。其主要方法是退火和調(diào)濕處理。退火處理是將注射塑件在定溫的加熱液體介質(zhì)或熱烘箱中靜置一段時(shí)間,塑料制件的氧化,加快吸濕平衡速度的一種處理方法,其目的是使制作的顏色、性能以及尺寸得到穩(wěn)定。本次設(shè)計(jì)采用退火后處理。
工藝流程圖解:
3、成型工藝條件
注射成型的核心問題,就是采用一切措施得到塑化良好的塑料
熔體,并把它注射到型腔中去,在控制條件下冷卻定型,使塑件
達(dá)到所要求的質(zhì)量,影響注射成型工藝的重要參數(shù)是塑化流動(dòng)和
冷卻的溫度、壓力以及影響的各個(gè)作用時(shí)間。
(1)注射成型過程需要控制的溫度有料筒溫度,噴嘴溫度和模具溫度等。前兩個(gè)溫度主要影響塑件的塑化和流動(dòng),而后一個(gè)溫度主要是影響塑件的流動(dòng)和冷卻,料筒溫度的選擇與各種塑料的特性有關(guān)。每種塑料都具有不同的粘流態(tài)溫度,為了保證塑件溶體的正常流動(dòng)不使物料發(fā)生質(zhì)分解,料筒最合適的溫度范圍應(yīng)在粘流態(tài)溫度和熱分解溫度之間。
柱塞式和螺桿式柱塞注射機(jī)由于其塑化過程不同,因而選擇料筒也不同,通常后者選擇的溫度低一點(diǎn),料筒溫度在70~93℃之間,噴嘴溫度稍低于料筒溫度,在65~90℃之間,模溫在要求塑件光澤時(shí)控制在60~80℃之間。
(2)壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種,他們直接影響塑料的塑化和塑料質(zhì)量。塑化壓力是指背壓,是指采用螺桿式注射機(jī)時(shí),螺桿頭部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力,塑化壓力在保證塑件質(zhì)量的前提下越低越好,其具體數(shù)值時(shí)隨所用塑料的品種而異的,但通常很少超過20MP,注射壓力是指柱塞式螺桿頭部對(duì)塑件熔體所施加的壓力。在注射機(jī)上常用表壓指示注射壓力的大小,一般在40~130MP之間。其作用式克服塑料熔體從料筒流向型腔的流動(dòng)阻力,給予熔體一定的充型速率以及對(duì)熔體進(jìn)行壓實(shí)等。
(3)完成一次注射成型過程所需要的時(shí)間稱成型周期,成型周期直接影響到勞動(dòng)生產(chǎn)率和注射機(jī)使用率,因此在生產(chǎn)中,在保證質(zhì)量的前提下,盡量縮短成型周期中各個(gè)階段的有關(guān)時(shí)間,一般生產(chǎn)中,充模時(shí)間為3~5S,保壓時(shí)間為20~25S,冷沖壓時(shí)間一般在30~120S。
三、 注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范
1、 注射機(jī)的選用
注射機(jī)的選用包括兩方面的內(nèi)容:一是要確定注射機(jī)的型號(hào),使塑料、塑件、注射模、注射工藝等所要求的注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)點(diǎn)在所選注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)可調(diào)范圍之內(nèi),即要滿足所需的參數(shù)在額定的范圍之內(nèi);二是調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需的參數(shù)點(diǎn)。
塑件的直徑:d=66 mm
所以塑件的投影面積s=П×(d/2)=3.14×(66÷2)≈3419.46 mm
澆道凝料的質(zhì)量大約為20 g,澆注系統(tǒng)的投影面積大約為300 mm
l 擬定一次成型8個(gè)塑件
(1)注射量的校核
根據(jù)公式K×G=Q+Q’
K—注射機(jī)公稱質(zhì)量注射量(g)
G—注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù),一般取0.75~0.85
Q—塑件的質(zhì)量(g)
Q’—澆注系統(tǒng)等廢料的質(zhì)量(g)
所以所需注射機(jī)的注射量K=(Q+Q’)/G=(2.5×8+20)÷0.85
≈47.1 g
(2)鎖模力的校核
鎖模力必須大于模具在模具在開模方向得投影面積上的總注射壓力。根據(jù)要求,鎖模力不小于總注射壓力的1.2倍,即要取一安全系數(shù),以保證安全生產(chǎn)。
所以F≥A×P×S
F—注射機(jī)的鎖模力(KN)
P—型腔單位面積的注射壓力(MPa),ABS的壓力值約為80MPa
S—型腔(包括澆注系統(tǒng))的投影面積(mm)
A—安全系數(shù),本設(shè)計(jì)取1.4
即F≥)≈15000 KN
根據(jù)要求選得的注射機(jī)型號(hào)為SZ—250/1250,但該注射機(jī)過于龐大,能源損耗大,用于生產(chǎn)本次設(shè)計(jì)塑件不合理,故修改生產(chǎn)方案。
l 擬定一次成型4個(gè)塑件
(1)注射量的校核
根據(jù)公式K×G=Q+Q’?得K=(Q+Q)/G=(2.5×4+20)÷0.85
=25.5 g
(2)鎖模力的校核
根據(jù)公式F≥A×P×S 得F≥1600
根據(jù)要求選得的注射機(jī)型號(hào)為SZ—100/630,該型號(hào)的注射機(jī)比較經(jīng)濟(jì)合理,故本設(shè)計(jì)采用該注射機(jī)。
2、 注射機(jī)的確定
本次設(shè)計(jì)采用螺桿式注射機(jī),型號(hào)是SZ-300/160
它的主要參數(shù)為:
理論注射容積:300 cm 螺桿直徑:45mm
注射壓力:150 MPa 注射速率:145g/s
塑化能力:82 g/s 螺桿轉(zhuǎn)速:0~180 r/min
鎖模力:1600KN 拉桿內(nèi)間距:450×450 mm
移模行程:L=380mm 模具定位孔直徑:160 mm
最大模具厚度:Hmax=450 mm 最小模具厚度:Hmin=250 mm
模具噴嘴球半徑:R=20mm
⒋ 三 模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)
㈠. 導(dǎo)柱和導(dǎo)套
用于動(dòng)模與定模間或推出機(jī)構(gòu)零件的定位和導(dǎo)向.
⒈ 導(dǎo)柱
導(dǎo)柱具有與動(dòng)模之間的導(dǎo)向作用,同時(shí)也具有保護(hù)模具的作用.導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分應(yīng)具有較好的滑動(dòng)性能, 一般應(yīng)沒有潤(rùn)滑油槽. 其硬度應(yīng)在50HRC以上, 采用銅為原料,經(jīng)淬火后導(dǎo)柱的滑動(dòng)配合部分在進(jìn)行磨消加工,表面粗糙度到達(dá)Ra 0.63μm.
⒉導(dǎo)套
通常在模板上鑲配導(dǎo)套以減少導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的磨損. 采用錫青銅為原料.
㈠ 推桿.復(fù)位桿及拉料桿
⒈ 推桿
推桿用于推出塑件的桿類零件, 通稱為推桿.要求外觀無傷痕, 裂紋及銹斑等缺陷. 配合部分需進(jìn)行加工, 表面粗糙度到達(dá)Ra 0.63μm以下. 推桿前端部分淬火后硬度到達(dá)55HRC以上.
⒉ 復(fù)位桿也稱回程桿, 它是用于使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位的桿類零件. 復(fù)位桿用材料與加工要求與推桿相同.
⒊ 拉料桿
用于拉出主流道凝料或分流道凝料的一類桿狀零件. 通稱為拉料桿. 根據(jù)其功能作用的不同,又可分為主道拉料桿和分道拉料桿兩種.
主道拉料桿是用來從澆口套中拉出主流道凝料的零件.
分道拉料桿是用來拉出針點(diǎn)澆口并使之與模塑件斷開的桿類零件,其前端形狀視樹脂種類不同兒異.
㈡ 定位圖與澆口套
⒈ 定位圖
定位圖的作用是使注射機(jī)的噴嘴與模具主流澆口保持同心. 定位圖為標(biāo)準(zhǔn)型與特殊型兩種. 由于此此模具為普通模具.因此選甲標(biāo)準(zhǔn)型.
⒉ 澆口套
通常澆口套與定位圖是配合使用的. 澆口套是塑料熔體熔入模具的入口,其尺寸與注塑機(jī)噴嘴尺寸有關(guān).
本模具選用標(biāo)準(zhǔn)澆口套中的A 型.
㈢ 限位釘, 墊塊
⒈ 限位釘
限位釘安裝在動(dòng)模板上,用于確定推板下限位置.
⒉ 墊塊
墊塊用以決定推出模塑件的距離,調(diào)節(jié)高度一類塊狀零件.
㈣ 斜銷, 側(cè)滑塊, 導(dǎo)滑槽
⒈ 斜銷
斜銷是用于驅(qū)動(dòng)側(cè)滑塊進(jìn)行側(cè)向分型或的構(gòu)件.選其傾斜角為20°,淬火后硬度在55HRC以上,并須進(jìn)行磨削加工.
⒉ 側(cè)滑塊
側(cè)滑塊通常有側(cè)型芯 ,滑動(dòng)部分及本體組成,其硬度在40HRC以上.
⒊ 導(dǎo)滑槽
導(dǎo)滑槽是用于支撐側(cè)滑塊進(jìn)行抽芯運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)
㈤ 模板.
模板于固定凹凸槽,各類桿件,導(dǎo)柱和導(dǎo)套等各類成型零件的板類.多用45#開鋼制造,為拉提高模具壽命,加工后須要淬火.
㈥ 擋塊, 彈簧, 限位塊
⒈ 擋塊
它是用于在模具開模以后,防止側(cè)滑塊由于抽芯力的作用而脫離模具整體,一般將其固定在動(dòng)模板上.
⒉ 彈簧
彈簧它是用于在模具開模以后, 防止側(cè)滑塊向塑件而破壞塑件的抽芯,將它固定在擋板塊的雙頭螺栓柱上.
⒊ 限位塊
限位塊是用來定位側(cè)滑塊,一般將其固定在定模板上整體加工出來.
參考資料
在設(shè)計(jì)過程中所查閱的書籍如下:
《模具設(shè)計(jì)于制作技術(shù)基礎(chǔ)》
《典型模具設(shè)計(jì)圖例》
《實(shí)用塑料注射模設(shè)計(jì)與制造》
《機(jī)械原理》
《機(jī)械基礎(chǔ)》
體會(huì)與感受(宋小2號(hào))
(通過畢業(yè)設(shè)計(jì)自己的體會(huì)和感受,在哪些方面有經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)和提高。)
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我從指導(dǎo)老師身上學(xué)到了很多東西。老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。他無論在理論上還是在實(shí)踐中,都給與我很大的幫助,使我得到不少的提高這對(duì)于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助,感謝他耐心的輔導(dǎo)
。
在設(shè)計(jì)期間由于模具設(shè)計(jì)是第一次有點(diǎn)無從下手的感覺,上學(xué)期學(xué)過《塑料模具的設(shè)計(jì)》一課,對(duì)模具的結(jié)構(gòu)不是太陌生,再加上老師的指導(dǎo),數(shù)據(jù)的來源較快,畫圖的工作量太大,使我有些招架不住。還好由于我平時(shí)CAD學(xué)得還行,再加上系里同學(xué)提供方便,在這么多人的關(guān)心下,我的進(jìn)展很快,草圖在一天內(nèi)完成,兩天內(nèi)也完成了繪圖的三分之一,一周內(nèi)完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。一學(xué)期的任務(wù)讓我在一周內(nèi)完成了,工作量可想而知,但我沒有因?yàn)闀r(shí)間短而忽略了設(shè)計(jì)質(zhì)量。在老師的指導(dǎo)下,我精心的查手冊(cè),認(rèn)真的計(jì)算和驗(yàn)算著每一個(gè)數(shù)據(jù),并根據(jù)我所設(shè)計(jì)的零件的特性,找出了比較完整的設(shè)計(jì)方案,并得到了指導(dǎo)老師得認(rèn)可。嚴(yán)格的按照要求繪圖,終于在答辯之前完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
總之,畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,我體驗(yàn)到了許多以前少能體驗(yàn)到的東西。
21