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鎮(zhèn) 江 高 專
ZHENJIANG GAOZHUAN
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)
蓋的塑料模設(shè)計(jì)
Plastic Mould Design
系 名： 機(jī)械系
專業(yè)班級(jí)： 模具041
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)： 04011101
指導(dǎo)教師姓名： 劉波
指導(dǎo)教師職稱： 講師
年 月
塑料模設(shè)計(jì)
專業(yè)班級(jí)：模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué)生姓名：唐聞虎
指導(dǎo)教師：劉波 職稱：機(jī)械系講師
摘要：塑件材料為PBT，收縮率為0.12%-0.3%。該塑料流動(dòng)性能好；根據(jù)塑件的尺寸和生產(chǎn)批量采用一模一件；分型面應(yīng)設(shè)在塑件外形最大輪廓處；根據(jù)塑件特點(diǎn)和其外觀要求采用平直分型面；直接澆口是常用的一種進(jìn)料口形式，適合于成型各種塑料的殼類塑件；選用HS120AV注射機(jī)；采用推件板推出塑件；由于塑料流動(dòng)性好，采用冷卻水道的冷卻方式；塑件尺寸小，用分型面、推桿等的間隙進(jìn)行排氣即可。塑件上未注公差尺寸選用MT6級(jí)精度。
關(guān)鍵詞：收縮率、注射壓力、開模行程、投影面積、鎖模力
Abstract : Plastics Materials for PBT, 0.12%-0.3% rate of contraction. The performance of the plastic flow; According to the size and production of plastic parts using a model a lot; sub-surface should be in the best shape contour Plastics; According to its exterior features and requirements of plastic parts used straight sub-surface; The gate is used directly feed a population form suitable for molding plastic shells of various types of plastic; promote adoption; HS120AV selection sheet introduced plastic injection; As plastic mobility, The cooling water cooling; Size small plastic parts with sub-surface, such as the space to suit the exhaust can. Plastics unmarked tolerances on the size selection MT6 precision.
Keywords : shrinkage, injection pressure, opening stroke, projection, the clamping force
引言
模具行業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，它的技術(shù)水平很大程度上決定了產(chǎn)品的質(zhì)量市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。我國(guó)技術(shù)人員經(jīng)過(guò)不斷的改革和創(chuàng)新使得我國(guó)模具水平有了較大的提高，大型，復(fù)雜，精密，高效和長(zhǎng)壽命模具又上了新臺(tái)階。
塑料模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的工具。塑料模具對(duì)塑料制品的質(zhì)量和操作難易程度都有相當(dāng)?shù)挠绊?，因此要求在生產(chǎn)度，外觀，物理性能等各方面都滿足使用要求并要求其效率高，操作簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)合理，制造容易，成本低廉。現(xiàn)代塑料制品中合理的加工工藝，高效的設(shè)備，先進(jìn)的模具，是必不可少的三項(xiàng)重要因素。尤其是塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求，制件使用要求和造型設(shè)計(jì)起著十分重要的作用。因此，對(duì)塑料模具生產(chǎn)也提出了越來(lái)越高的要求，從而促使模具生產(chǎn)的向前發(fā)展。
我國(guó)塑料模具的發(fā)展，極其迅速。現(xiàn)已具有相當(dāng)規(guī)模，無(wú)論是設(shè)計(jì)水平，加工制造技術(shù)，好事CAD技術(shù)都有了明顯的提高。
隨著政府和企業(yè)界對(duì)模具工業(yè)的重視程度的不斷提高，模具的發(fā)展速度在不斷加快，技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，模具行業(yè)的發(fā)展前景十分的廣闊。
本文將概述塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，并完成蓋的設(shè)計(jì)方案。
近年來(lái)我國(guó)塑料模有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，大型，復(fù)雜，高效和長(zhǎng)壽命模具又上了新臺(tái)階，特別體現(xiàn)在高新技術(shù)應(yīng)用的深度和廣度上，表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：
1廣泛應(yīng)用CAD/CAM/CAE，特別是加工方面，計(jì)算機(jī)造型，編程并由數(shù)控機(jī)床加工已是主要手段，CAE軟件也得到廣泛應(yīng)用，提高了設(shè)計(jì)水平。
2熱流道技術(shù)的推廣應(yīng)用更上一層樓，內(nèi)熱式和外熱式流道裝置，自制熱噴嘴和引進(jìn)熱噴嘴得到了應(yīng)用，有的已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
3氣體輔助注射技術(shù)已得到應(yīng)用，不少?gòu)S家均采用了此技術(shù)
4應(yīng)用優(yōu)質(zhì)塑料模具鋼，大大提高了使用壽命和表面光潔度。
5抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，很多廠家已設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)新穎，脫模容易，具有創(chuàng)新意識(shí)的脫模機(jī)構(gòu)，并解決了很多脫模難的問(wèn)題。
6精密，復(fù)雜，大型，高壽命模具的制造水平有了很大的提高，那些尺寸精度高，模具零件要求互換，塑料形狀復(fù)雜的模具由于采用了CAD三維技術(shù)計(jì)算機(jī)模擬注射成型，氣輔技術(shù)等先進(jìn)的方式，使模具達(dá)到了國(guó)外同類模具水平。
模具工業(yè)是我過(guò)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新技術(shù)不斷取得新的進(jìn)展和突破，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn)品越來(lái)越向多品種，小批量，高質(zhì)量，低成本的方向發(fā)展，于是對(duì)制造各種產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝裝備，模具的要求必然會(huì)越來(lái)越苛刻，模具必然會(huì)有如下發(fā)展趨勢(shì)：
1模具CAD/CAM/CAE技術(shù)將日益深入人心并發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
2模具的精度將越來(lái)越高，并且趨大型化，現(xiàn)在模具精度已達(dá)2——3毫米，不久1毫米精度的模具將上市。另一方面，由于模具成型零件日益大型化以及由于高效率要求而發(fā)展的一模多腔，勢(shì)必要求模具歲之大型化。
3隨著熱流道技術(shù)的推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高，由于熱流道模具技術(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)約制件材料，因此，熱流道技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)發(fā)展的很快，比例將逐漸提高。
4隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)和發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具也隨之發(fā)展，氣輔注射成型技術(shù)能改善塑件的內(nèi)在和外觀質(zhì)量，具有注射壓力小，制件變形小，節(jié)約材料，提高制件生產(chǎn)率，從而大幅度降低成本等優(yōu)點(diǎn)，而高壓注射成型可減小樹脂收縮率，增大塑件尺寸的穩(wěn)定性，提高其精度。
5快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)的前景十分廣闊，突出的表現(xiàn)在快速成型（RP）快速模具制造（RT）上。
6模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。
7高性能的模具鋼的用量也將以較快的速度增長(zhǎng)，由于對(duì)模具鋼的要求越來(lái)越高，迫切需要研制出高強(qiáng)度，高硬度，高耐磨性愜意加工，熱處理變形小，導(dǎo)熱性能優(yōu)良的制模材料，并廣泛的投入運(yùn)用。
8隨著以塑料鋼的進(jìn)一步發(fā)展，塑料模比例將不斷提高，發(fā)展速度也將高于沖模，對(duì)模具的要求也將越來(lái)越高，高檔模具在市場(chǎng)上的分額也逐步擴(kuò)大。
塑料注射模的特點(diǎn)是由塑料原料的特性所決定的，最主要的有兩點(diǎn)：一是注射時(shí)塑料熔體的充模流動(dòng)特性，二是模腔內(nèi)塑料冷卻固化時(shí)的收縮行為，這兩點(diǎn)決定了塑料模的特殊性和設(shè)計(jì)難度。由于塑料熔體屬于粘彈體，熔體流動(dòng)過(guò)程粘度隨剪應(yīng)力，剪切速率而變化，流動(dòng)過(guò)程中大分子沿流動(dòng)方向產(chǎn)生定向；模腔充滿后熔體被部分壓縮；冷卻固化過(guò)程中塑料的收縮率非常復(fù)雜，模腔內(nèi)各部位，各方向塑料的收縮率不同，不同種類，牌號(hào)的塑料收縮率有很大差異，同一牌號(hào)的樹脂或塑料在加工時(shí)配方不同其充模流動(dòng)特性及收縮率也不同，基于上述特點(diǎn)設(shè)計(jì)注塑模時(shí)首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性，使設(shè)計(jì)的模具合理適用，并可在設(shè)計(jì)中有效利用塑料的特性，如點(diǎn)澆口模具用于塑料鉸鏈制品。
合理的選擇模具結(jié)構(gòu)：根據(jù)塑件的圖紙及技術(shù)要求，研究和選擇適當(dāng)?shù)某尚头椒ㄅc設(shè)備，結(jié)合工廠的機(jī)械加工能力，提出模具結(jié)構(gòu)方案，充分征求有關(guān)方面的意見(jiàn)。
正確的確定模具成型零件的尺寸：成型零件是確定制件形狀，尺寸和表面質(zhì)量的直接因素，關(guān)系甚大，許特別注意。
設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)制造方便：設(shè)計(jì)模具時(shí)盡量做到使模具制造容易，造價(jià)便宜 。
充分考慮塑件設(shè)計(jì)特點(diǎn)，盡量減少后加工；盡量用模具成型出符合塑件
設(shè)計(jì)特點(diǎn)的制件，包括孔，槽，凸凹等部分，減少澆口，溢邊的尺寸，避免不必要的后加工
設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)效率高，安全可靠：這一要求涉及到模具設(shè)計(jì)的許多方面。模具零件應(yīng)耐磨耐用：模具零件的耐用度影響整個(gè)模具的使用壽命，因此在設(shè)計(jì)此類零件時(shí)，不但應(yīng)對(duì)其材料，加工方法，熱處理等提出要求，像推桿一類的銷柱件還容易卡住，彎曲，折斷，因此造成的故障占模具故障的大部分，為此還應(yīng)考慮如何方便的調(diào)整與更換，但需注意零件壽命與模具相適應(yīng)。
模具結(jié)構(gòu)要適應(yīng)塑料的成型特性：在設(shè)計(jì)模具時(shí)，充分了解所用塑料的特性，并盡量滿足要求，同樣是獲得優(yōu)質(zhì)制件的重要措施。
第一章 蓋的注射模設(shè)計(jì)
內(nèi)容
運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行的技能（如調(diào)研，收集及查閱資料，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及經(jīng)驗(yàn)公式的運(yùn)用等）訓(xùn)練，主要包括塑件制品工藝分析，成型方法及工藝流程制定，模具類型和結(jié)構(gòu)型式的確定，成型工藝條件確定，工藝計(jì)算（即注射量，注射壓力，鎖模力，成型零件工作尺寸，冷卻參數(shù)，注射溫度，注射時(shí)間等），澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，分型面設(shè)計(jì)，成型零件設(shè)計(jì)，導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，模具總裝圖，非標(biāo)準(zhǔn)模具零件圖。
工件名稱：盒蓋
材 料：聚甲醛（POM）
生產(chǎn)批量：小批量
工件簡(jiǎn)圖：如圖1.1
圖1.1
制件要求：
1. 制件表面光滑平整，不準(zhǔn)有飛邊、毛刺及其它外觀缺陷。
2. 色澤均勻協(xié)調(diào)，不準(zhǔn)有氣泡、裂紋、劃痕、縮孔等缺陷。
3. 制件尺寸要求在偏差范圍之內(nèi)，并達(dá)到所需要的精度。
第二章 零件的工藝性分析
2.1塑件原材料分析
如表2.1所示:
PBT 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 半結(jié)晶材料，最堅(jiān)韌的工程熱塑材料之一。
化學(xué)和物理特性
PBT，有非常好的機(jī)械強(qiáng)度，化學(xué)穩(wěn)定性，電絕緣特性和熱穩(wěn)定性。這些材料在很廣的環(huán)境條件下都有很好的穩(wěn)性，PBT吸濕特性很弱。
塑料品種
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
使用溫度
化學(xué)穩(wěn)定性
性能特點(diǎn)
成型特點(diǎn)
PBT
結(jié)晶型
230-260℃
較好 較穩(wěn)定
耐熱性 韌性 耐水解性差
成型收縮率大
結(jié)論
該塑料有良好的工藝性能,適宜注射成型,成型前原料要處理
表2.1
1該塑料件尺寸適中，一般精度等級(jí)，根據(jù)生產(chǎn)要求，降低生產(chǎn)成本，采用一模一腔
2為滿足制品光亮度的要求與提高成型效率采用盤型澆口，從制件中部間進(jìn)膠，產(chǎn)品成型后需用刀片將膠口刮除干凈。
3為方便加工與熱處理型腔與型芯部分采用鑲拼結(jié)構(gòu)
4該制件需采用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯且為雙分型面注射模
2．2塑件的尺寸精度分析
此塑件上的精度要求,均為MT6級(jí)塑料件精度,屬于偏高級(jí)精度,在模具設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中要嚴(yán)格保證這些尺寸精度要求.
查取公差值(見(jiàn)<塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)>曲昌華主編 高等教育出版社) .
2.3塑件表面質(zhì)量要求
該塑件是環(huán)套類零件,要求較好的外觀.無(wú)縮孔,縮松,無(wú)熔接痕等.表面粗糙度可按Ra1.6,塑件件的內(nèi)部表面質(zhì)量要有同樣的要求.
2.4塑件結(jié)構(gòu)工藝分析
此塑件外形為圓形環(huán)套類零件,腔體總深為2mm,壁厚均勻.總體尺寸不大,塑件成型要求高.塑件有凹槽,要求成型輪廓清晰,成型他的模具零件用銑成型,保證精確的尺寸精度.
第三章 成型設(shè)備的選擇與模塑工藝參數(shù)的編制
3.1計(jì)算塑件體積
根據(jù)零件的三維模型,利用PRO/E軟件可直接算出該塑件的體積 V1=10.95cm3,澆注系統(tǒng)的體積 V2=3.65cm3 （根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，澆注系統(tǒng)的體積一般為塑件體積的1/3—1/4之間） 一次注射塑件所需塑料的總體積V總=V1+V2=14.6cm3
技術(shù)塑件質(zhì)量: 查手冊(cè)取塑件密1.38～1.41g/cm3 ,取1.40g/cm3
塑件的質(zhì)量:M1=V1*p=15.3g
塑件與澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量:M=V總*p=20.4g
3.2 選用注射機(jī)
根據(jù)塑件的形狀,取一模一件的模具結(jié)構(gòu),結(jié)合現(xiàn)有成型設(shè)備,初選螺桿式注射機(jī): HS120AV
工藝參數(shù)
規(guī)格
工藝參數(shù)
規(guī)格
預(yù)熱和干燥
溫度:120℃
成型時(shí)間S
注射時(shí)間
0～3s
時(shí)間h: 6～8
保壓時(shí)間
10～30s
料筒溫度℃
后: 200 ～220℃
冷卻時(shí)間
15～30s
中: 230～250 ℃
總周期
30～70s
前: 230～240℃
螺桿轉(zhuǎn)速r/min
20～40 r/min
噴嘴溫度℃
200～220℃
后處理
方法:紅外線 烘箱
模具溫度℃
60～70
溫度℃:70℃
注射壓力MPa
60～90
時(shí)間h:2～4h
表3.1 PBT塑料的的注射工藝參數(shù)
鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校
環(huán)套注射工藝卡
資料編號(hào)
車間
模具教研室
共 頁(yè)
第 頁(yè)
零件名
稱
環(huán)套殼
材料牌號(hào)
PBT
設(shè)備型號(hào)
G54--S200/400.
裝配圖
材料定額
每模件數(shù)
1件
零件圖
單件質(zhì)量
91 g
工裝號(hào)
材料干燥
設(shè)備
溫度
150℃
時(shí)間
2~4h
料筒溫度
后段
200~220
℃
中段
230~250
℃
前段
230~240
℃
噴嘴
200~220
℃
模具溫度
60~70℃
時(shí)間
注射s
0~3
保壓s
10~30
冷卻s
15~30
壓力
注射壓力MPa
60~90
背壓MPa
后處理
溫度℃
烘箱:70℃
時(shí)間定額
輔助min
時(shí)間h
2~4
單件min
檢驗(yàn)
編制
校對(duì)
審核
組長(zhǎng)
車間主任
檢驗(yàn)組長(zhǎng)
主管工程師
表3.2 環(huán)套模塑工藝卡
第四章 模具結(jié)構(gòu)方案的確定
4.1分型面的選擇
分型面的確定原則：
1 為能使塑件從模具內(nèi)取出，故分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，
2 分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模，
3 分型面的選擇應(yīng)保證塑件精度要求，
4 分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求，
5 分型面的選擇要便于模具的加工制造，
6 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣
該塑件的結(jié)構(gòu)如圖所示，采用雙分型面注射模分型面應(yīng)選擇在塑件截面輪廓的最大處,盡量在料流的末端.利于排氣 ,保證塑件的表面質(zhì)量.該零件的分型面如圖4.1所示:
圖4.1
4.2型腔數(shù)量的確定與型腔的排列
該塑件采用一模一件型腔,采用整體式型腔,它是在整體金屬模板上加工而成的.其特點(diǎn)是牢固,不易變形,不會(huì)使塑件產(chǎn)生分接線痕跡.但是由于整體型腔加工困難,熱處理不方便,所以其常用于形狀簡(jiǎn)單的中小模具上.如圖4.2所示:
圖4.2
4.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
普通澆注系統(tǒng)一般遵循以下基本原則
(1)了解塑料的成型性能
(2)盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕
(3)有利于型腔中氣體的排出
(4)防止型心的變形和嵌件的位移
(5)盡量采用較短的流程充填型腔
(6)流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校和
模具澆口套.主流道球面半徑為R與注射機(jī)噴嘴球面半徑為R18的關(guān)系為R=R機(jī)+(1～2)=20mm模具澆口套住流道小端半徑d與噴嘴出口直徑d0的關(guān)系為 d=d機(jī)+0.5=4.5mm流道取圓錐形,其錐度為3°.澆口采用直接澆口。
圖4.3
4.4型芯和型腔結(jié)構(gòu)的確定
考慮到加工的工藝性,型芯采用整體,直通式外形結(jié)構(gòu),型腔采用整體式.
4.5側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的確定
該塑件采用機(jī)動(dòng)斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，它是利用注射模開模力作為動(dòng)力，通過(guò)斜導(dǎo)柱將力作用于塑件上將其抽芯。這類機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，但能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，應(yīng)用最為廣泛。
斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
圖4.4
圖4.5
如圖所示，通過(guò)受力分析和理論計(jì)算可知，斜導(dǎo)柱的傾斜角α取22°33′比較理想，但一般在設(shè)計(jì)時(shí)取12°~22°，所以去18°。工作端堆形臺(tái)的傾角β=α+2~3°，取20°。
斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度計(jì)算，如圖，工作長(zhǎng)度L4=S/sinα=12mm。
總長(zhǎng)度L=L1+L2+L3+L4+L5=Dtanα/2+h/cosα+dtanα/2+S/sinα+（5~10）mm
式中L—斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度；
D—斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑；
h—斜導(dǎo)柱固定板厚度；
d—斜導(dǎo)柱工作部分直徑；
S—抽芯距。
圖4.6
斜導(dǎo)柱的受力分析與直徑計(jì)算，如圖所示，F(xiàn)是抽芯時(shí)斜導(dǎo)柱通過(guò)滑塊上的斜導(dǎo)孔對(duì)滑塊施加的正壓力，F(xiàn)1是斜導(dǎo)柱與滑塊間的摩擦力，F(xiàn)2是滑塊與導(dǎo)槽間的摩擦力，F(xiàn)t是抽拔阻力，F(xiàn)k是開模力。根據(jù)力的平衡方程式：
ΣFx=0 則Ft+F1sinα+F2-Fcosα=0
ΣFy=0 則Fsinα+F1cosα-Fk=0
式中F1=μF F2=μFk
解得F=Ft（tanα+μ）/sinα+μcosα（1-2μtanα-μ）
由于摩擦力與其他力相比很小，可省略不計(jì)，這樣上式為F=Ft/cosα
F=AP（μcosα-sinα）=0.95 查表文獻(xiàn)1表9.1可知最大彎曲力為1000N，
在查文獻(xiàn)1表9.2可知斜導(dǎo)柱直徑為10mm。
4.6推出方式的選擇
此模具的型芯在動(dòng)模,開模后塑件包緊型芯留在動(dòng)模一側(cè),根據(jù)塑件是環(huán)套類零件的特點(diǎn),采用推桿推出結(jié)構(gòu)形式.這樣推出平穩(wěn),有效地保證了塑件推出后的質(zhì)量,模具機(jī)構(gòu)較簡(jiǎn)單.
推件力的計(jì)算 推件力=Ft=AP（μcosα-sinα）+qA1
式中A---塑件包絡(luò)型心的面積
p---塑件對(duì)型心單位面積上的包緊力
α---脫模斜度
q---大氣壓力
μ---塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)
A1---制件垂直于脫模方向的投影面積
解得Ft=2.25KN
4.7標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇
標(biāo)準(zhǔn)模架一經(jīng)選定,就可以到市場(chǎng)上購(gòu)買,擬用現(xiàn)在比較流行的”龍記”標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)上述分析,此模具是含推管,大水口類型的,所以選用"龍記 15×15 18 30 60",其中參數(shù)的含義是:
15×15--模架的長(zhǎng)和寬分別為150mm和150mm
18--定模板厚18mm
30--動(dòng)模板厚30mm
60--墊塊厚60mm
4.8冷卻系統(tǒng)的設(shè)置
由于制品平均壁厚不均可達(dá)≥3mm,制品尺寸較合適,初確定水孔的直徑為8mm.實(shí)際生產(chǎn)中,通常都是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式確定冷卻水路,通過(guò)調(diào)節(jié)水溫 水速來(lái)滿足要求.
4.9排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
可利用分型面,推桿等它們之間的間隙可調(diào)節(jié).
圖4.7(裝配圖)
第五章 成型零件工作尺寸的計(jì)算
塑件尺寸見(jiàn)圖5.1:
圖5.1
由于塑件上精度較高.有配合尺寸要求的尺寸,在進(jìn)行這一類尺寸計(jì)算時(shí),既要考慮他的收縮良,又要考慮模具的磨損,按照平均值計(jì)算方法計(jì)算出這一類成型零件的工作尺寸,這樣可以有效地保證在整個(gè)模具壽命周期內(nèi)產(chǎn)品的尺寸精度.
塑件上有公差要求的成型零件工作尺寸計(jì)算
類型
塑件上的尺寸
計(jì)算公式
制造公差與收縮率
計(jì)算結(jié)果
型腔徑向尺寸
φ40
M=(/s+/s×Scp%-x×△)
Scp%=2.1%
φ40.58
型腔深度尺寸
2
M=(/s+/s×Scp%-x×△)
1.922
型腔徑向尺寸
φ12
M=(/s+/s×Scp%-x×△)
φ12.072
型心徑向尺寸
φ6
M=(/s+/s×Scp%+x×△)
φ6.266
型心徑向尺寸
φ32
M=(/s+/s×Scp%+x×△)
φ32.932
側(cè)型心徑向尺寸
φ8
M=(/s+/s×Scp%+x×△)
φ8.288
型心高度尺寸
41
M=(/s+/s×Scp%+x×△)
42.141
表5.1
注:1. △為塑件公差,塑件上未標(biāo)注公差可按IT6級(jí)精度取.
2. 模具制造公差Sz一般取 (1/3到1/4)△.考慮到模具的經(jīng)濟(jì)加工密度,在此, Sz取IT6或 IT7精度公差值.
3. 當(dāng)Sz取經(jīng)濟(jì)加工精度時(shí),公差值反而大于(1/3到1/4) △, Sz取( 1/3到1/4)△.
查表6-4聚甲醛塑料的收縮率是1.2%-3%
平均收縮率 S=(1.2%+3%)/2=2.1%
第六章 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核
HS120AV注射機(jī)的主要參數(shù)表6.1所示:
表 HS120AV.注射機(jī)的主要參數(shù)
標(biāo)稱注射量
200cm3
定位孔直徑
Φ100mm
最大開模行程S
320mm
噴嘴球頭半徑
R6mm
最大裝模高度Hmax
380mm
噴嘴孔直徑
Φ3mm
最小裝模高度Hmin
152mm
中心頂桿直徑
Φ25mm
模板最大安裝尺寸
390×410
頂出行程
0~130mm
表6.1
6.1 注射量的校核
如前所敘述,塑件與澆注系統(tǒng)的總體積V總=14.6cm3. 這遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于注射機(jī)標(biāo)稱注射量200cm3.
6.2模具閉合高度的校核
由裝配圖可知,模具的閉合高度H=190mm
最小裝模高度Hmin=152mm, 最大裝模高度Hmax=380mm, 能滿足Hmin≦H閉 ≦Hmax安裝條件.
6.3模具安裝部分校核
模具的外形尺寸為150×150 , 注射機(jī)最大安裝尺寸390×410, 所以能滿足
要求.
模具的定位圈直徑φ100mm .注射機(jī)定位孔的直徑φ100mm符合安裝要求.
澆口套的球面?zhèn)€為R8 >噴嘴球頭半徑R6, 符合安裝要求.
澆口套小端孔徑R3.5>噴嘴孔半徑R3,符合要求.
6.4模具開模行程的校核
模具的開模行程S核=2×塑件的高度+澆注系統(tǒng)的高度+(5~10)=85mm，注射機(jī)的最大開模行程S=320mm>S核85mm
6.5頂出部分的校核
6.6成型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算
如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)小,可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞,也可能因剛度不足而產(chǎn)生擾曲變形,導(dǎo)致溢料和飛邊出現(xiàn),降低塑件尺寸精度并影響順利脫模.
結(jié)論：
忙碌了近兩個(gè)月時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于在今天完成了。在此期間我親身經(jīng)歷了設(shè)計(jì)的全部過(guò)程，從調(diào)研、收集整理資料到初步確定方案，到畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部完成。這一切讓我充分認(rèn)識(shí)到知識(shí)的重要性喝嚴(yán)謹(jǐn)性，更加明確的認(rèn)識(shí)到了自身所存在的不足之處。
在校期間我接觸較多的都只是局限于文化課程，真正實(shí)踐的機(jī)會(huì)很少。由于缺乏涉及到設(shè)計(jì)的相關(guān)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，這就給設(shè)計(jì)帶來(lái)了諸多問(wèn)題。很多看似簡(jiǎn)單的東西，一旦真正運(yùn)用起來(lái)都變了非常棘手的難題。由于實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的匱乏，我解決疑難的方法除了向指導(dǎo)老師請(qǐng)教解惑以外便是通過(guò)查閱各種相關(guān)的書籍喝資料，但是這種解決方案畢竟是從書本中生搬硬套而來(lái)的，缺乏其相應(yīng)的靈活性喝變通性。我所設(shè)計(jì)的模具方案可能和老師期望中要達(dá)到的效果存在一定尚待完善之處。
這讓我深刻的認(rèn)識(shí)到只有理論知識(shí)是片面的是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，唯有將理論喝實(shí)踐相結(jié)合才能創(chuàng)造出真正的價(jià)值，二者無(wú)論少了誰(shuí)都是不完善的。
本次塑料模設(shè)計(jì)的經(jīng)歷應(yīng)該說(shuō)給我上了一堂非常形象生動(dòng)的課，一次對(duì)于自身能力提高的歷練。眼看即將邁出學(xué)校走向工作崗位。這次設(shè)計(jì)為我日后在機(jī)械行業(yè)中的發(fā)展作了一個(gè)非常好的鋪墊，也讓我明白了今后自己該走什么樣的路，從哪些方面區(qū)不斷完善自身的不足之處，做一個(gè)合格乃至優(yōu)秀的機(jī)械人才。畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，眼前的告一段落不正是我真正邁向社會(huì)的一個(gè)序曲嗎？我永遠(yuǎn)忘不了在學(xué)校三年的學(xué)習(xí)和生活，忘不了老師們對(duì)我的教誨和幫助。謝謝老師對(duì)我的關(guān)懷，我會(huì)用自己奮斗的業(yè)績(jī)來(lái)報(bào)答你們對(duì)我的教導(dǎo)之恩
致 謝
在這里首先要感謝我的指導(dǎo)導(dǎo)師劉波老師。劉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，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，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)，裝配草圖等整個(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，但是俞老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩劉老師的專業(yè)水平外，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。
其次要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?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。。
參考文獻(xiàn):
[1]史鐵良 模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 第一版 機(jī)械工業(yè)出版社 2005
[2]屈昌華 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 第一版 高等教育出版社 2001
[3]顏井平 機(jī)械制造基礎(chǔ) 第一版 中央廣播電視大學(xué)出版社 1991
[4]王桂萍 塑料模具的設(shè)計(jì)與制造問(wèn)答 機(jī)械工業(yè)出版
[5]王孝剖 塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè) 中南工業(yè)大學(xué)
[6]王樹 典型注射模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) 中南工業(yè)大學(xué)出版
15
目錄
引言 ……………………………………………………………………………1
第一章 蓋的注射模設(shè)計(jì)……………………………………………………2
第二章 零件的工藝性分析………………………………………………3
2.1 塑件的原材料分析……………………………………………………4
2.2 塑件的尺寸精度分析…………………………………………………4
2.3 塑件表面質(zhì)量要求……………………………………………………4
2.4 塑件結(jié)構(gòu)工藝分析……………………………………………………4
第三章 成型設(shè)備的選擇與模塑工藝參數(shù)的編制……………………4
3.1計(jì)算塑件體積…………………………………………………………4
3.2 選用注射機(jī)……………………………………………………………5
第四章 模具結(jié)構(gòu)方案的確定……………………………………………6
4.1 分型面的選擇…………………………………………………………6
4.2 型腔數(shù)量的確定與型腔的排列………………………………………7
4.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………7
4.4 型腔與型芯結(jié)構(gòu)的確定………………………………………………8
4.5 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的確定…………………………………………8
4.6 推出方式的選擇………………………………………………………9
4.7 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇………………………………………………………10
4.8 冷卻系統(tǒng)的設(shè)置………………………………………………………10
4.9 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………10
第五章 成型零件的工作尺寸計(jì)算……………………………………11
第六章 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核…………………………………12
6.1 注射量的校核…………………………………………………………13
6.2 模具閉合高度的校核…………………………………………………13
6.3 模具安裝部分的校核…………………………………………………13
6.4 模具開模行程的校核…………………………………………………13
6.5 頂出部分的校核………………………………………………………13
6.6 成型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算………………………………………13
結(jié)論………………………………………………………………………………13
致謝………………………………………………………………………………14
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………14