電源盒注射模設(shè)計

電源盒注射模設(shè)計,電源,注射,設(shè)計 專業(yè)訂作機(jī)械畢業(yè)設(shè)計，機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計，減速器設(shè)計，工藝及工裝夾具設(shè)計 聯(lián)系 QQ 834308595湖南工學(xué)院（籌）畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題 目 塑料蓋注射模設(shè)計 起 止 時 間 2006年3月2006年6月 學(xué) 生 姓 名 朱小升 專 業(yè) 班 級 模具0305 學(xué) 號 20030526 指 導(dǎo) 老 師 張 蓉 教研室主任 張 蓉 系 主 任 黃耀忠 2006年5月27日 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明 目 錄一、塑件分析及注塑機(jī)選定 2-6二、模具設(shè)計 1、主流道設(shè)計 7-8 2、定模設(shè)計 8-11 3、支撐板設(shè)計11-12 4、排溢系統(tǒng)設(shè)計12 5、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 14-14 6、合模機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計15-16 7、內(nèi)型腔設(shè)計計算 16-22 8、推桿設(shè)計 22 9、溫控系統(tǒng)設(shè)計 23-24 10、設(shè)計小結(jié) 2511、參考資料 26 共 26 頁 第 1 頁南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明 電源盒注射模設(shè)計 塑件圖如下 ：該塑件選用塑料為ABS. ABS中文名：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名：Acrylinitrile-Butadiene-Styrene?；咎匦裕?ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蝕性及表面硬度，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 共 26 頁 第 2 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明ABS無毒、無味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤，密度在1.021.05g/cm3,其收縮率為0.30.8%。ABS 吸濕性很強(qiáng)，成型前需要充分干燥，要求含水量小于0.3%。流動性一般，溢料間隙約在0.04mm。ABS有極好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對ABS幾乎無影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，不溶于部分醇類及烴類溶劑，但于烴長期接觸會軟化溶脹，ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會硬氣放映開裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過調(diào)色可陪成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70左右，熱變形溫度約為93左右。耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。成型特點(diǎn)：ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的陰力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在5060oC，要求塑件光澤和耐熱時，應(yīng)控制在6080 oC。用柱塞式注射機(jī)成型時， 料溫180230注射機(jī)壓力（10001400）105P 共 26 頁 第 3 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明2、 塑件體積 V=4040938388224+0.51517=3690.26材料ABS 1=0.100% 2=0.200%=0.15% 比 重： 1.031.07拉伸強(qiáng)度： 27.655.2剛 度： 1.383.45擴(kuò) 展 率： 0.27 m3/s導(dǎo)熱系數(shù)： 0.293 w/ mk比 熱 容： C=1.047 J/ kg.k密 度： =1050 kg/ m2 塑件質(zhì)量： m=v=10501033690.2610-9=3.875 g3、模具用鋼 選用45# 熱處理正火 規(guī)格25 b600 s355 HRCHB (149127) E=204000 熱導(dǎo)入率 1949.8 w/m.k參見塑料成型工藝與模具設(shè)計表3-1 P55 共 26 頁 第 4 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明4、 塑料冷卻時間 水冷：40 =9.285、 型腔確定 塑料為熱塑性，為了使模具簡單，采用推板+頂針+推出，為提高效率采用一模四腔非平衡式布排6、注射機(jī)確定，假設(shè)工廠具有此設(shè)備，根據(jù)所需注射量采用 XSZS22型柱塞式注射機(jī) 參數(shù)如下： 額定注射量： 200 cm3 柱塞 直徑： 202 mm注射 壓力： 117MPa注射 行程： 130 mm注射 時間： 0.5s合 模 力： 250KN鎖 模 力： 250KN最大成型面積： 90 cm2最大開模行程： 160 mm模具最大厚度： 150 mm 注射機(jī)型號參見塑料成型工藝與模具設(shè)計表4-1P100 共 26 頁 第 5 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明模具最小厚度： 60 mm動定模固定板尺寸： 250250 mm拉料 空間： 235 合模 方式： 液壓 7、模具厚度確定HminHHmax繪制圖 校核 H=155 符合 8、開模距確定SmaxS=H1+H2+510=35+9=50 mm 共 26 頁 第 6 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明二 模具設(shè)計1、主流道設(shè)計澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)保證塑件熔體的流動平穩(wěn)、流程應(yīng)盡量短、防止型芯變形、整修應(yīng)方便、防止制品變形和翹曲、應(yīng)與塑件材料品種相適用、冷料穴設(shè)計合理、盡量減少塑料的消耗。根據(jù)塑件的形狀采用推桿推出。由于采用復(fù)式點(diǎn)澆口，雙分型面，分流道采用半圓形截面，分流道開設(shè)在中間板上，在定模固定板上采用澆口套, 不設(shè)置冷料穴和拉料桿。圖 共 26 頁 第 7 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明W=（117.9404/32.20.41060.2）1/3=4.814 mm型腔冷卻計算：A=Gi/3600（1000v）0.8/d0.2（TWTG）（m2）水管直徑為10 長： 180 mm 查表 值： 4熱 焰： 300000 J/kg模具溫度： 60冷卻水溫取天然水： 20流速為： 510-5 m/s冷卻水總熱面積： A=0.75所需 水管長度： L=Gi/3600（1000vd）0.8（TWTQ）m2、定模設(shè)計a 確定型腔數(shù)考慮效率初步采用一模四腔確定鎖模力，成型面積校核 塑件整件表面積： 4S=44040 mm2x面積：S=S+S流=4100+5768 =6168 mm2 共 26 頁 第 8 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明取6200 mm2 小于90 cm2又注射量校核 單個塑件體積： V=2610.07 cm3 V1=42610.07=10440.14 V= V1rV流=41002+10440.14+435 =11810.120 cm3 故可取 b、確定定模厚度條件：1、 制件壁厚在滿足結(jié)構(gòu)和成型工藝條件下要求均勻一致2、 結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度適當(dāng)3、 脫模強(qiáng)度4、 承受沖擊力均勻分布5、 防止金屬嵌件裂紋6、 孔嵌件出現(xiàn)焊接處能得到加強(qiáng)7、 防止薄壁處的熔接痕8、 防止壁厚處縮孔9、 防止刃口狀部位以及薄壁處的充填不足 共 26 頁 第 9 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明c、強(qiáng)度計算W=（DL4/32EZ8）1/3B板厚 L內(nèi)寬 P壓力D腔深 E模量 Z變形W側(cè)壁厚度 動模板采用： 180180 mm 符合溫度校核水管長： 0.18 m 共 26 頁 第 10 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明20180155618020706x?10 4x?12 3、支撐板設(shè)計1、 板厚校核：W= （5PBD4/32E7Z）1/3B= 38 P= 117MpB= 45（204000） T= 180D= 120 Z= 0.1 共 26 頁 第 11頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明得： W= 15.447 取 20 （見上頁標(biāo)意圖）4、 排溢系統(tǒng)設(shè)計 1）、利用配合間隙排氣，其間隙均為： 0.030.05 2）、分流道端部開設(shè)冷料穴來容納前鋒冷料以保證塑料件質(zhì)量 3）、由于強(qiáng)行脫模，本模具不開設(shè)拉料桿5、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計為了擴(kuò)大同壓面積，采用推板推出推板上開有導(dǎo)柱孔，銷孔，型芯裝配孔和排氣系統(tǒng)機(jī)構(gòu)1、 推板開在動模側(cè)2、 采用平板使其受力均勻3、 設(shè)計四根推桿將推板推出，推桿分布均勻，使其受力均勻 4、 合模由推板復(fù)位，正確復(fù)位脫模力計算Fx=0 共 26 頁 第 12 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明Ft+FbSin=FCosFb塑件對型芯的包緊力；F脫模時型芯所受的摩擦力Ft脫模力；型芯的脫模斜度。又 F=Fb于是 Ft=Ap（CosSin）而包緊力為包容型芯的面積與單位面積上包緊力之積，即： Fb=Ap由此 可得： Ft=Ap(cos-sin)式中：為塑料對鋼的摩擦系數(shù)，約為0.10.3； A為塑件包容型芯的總面積； P為塑件對型芯的單位面積上的包緊力，在一般情況下，模外冷卻的塑件p取2.43.9107Pa;模內(nèi)冷卻的塑件p約取0.81.2107Pa。所以:經(jīng)計算，A=0.75 ,取0.2,p取2.5107Pa,取=45。 Ft=750010-62.5107(0.2cos45-sin45)=605.176107Pa 共 26 頁 第 13 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明 (推板) 共26 頁 第 14頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明 6、 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導(dǎo)向的零件。一、 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：1、 定位件用：模具閉合后，保證動定?；蛏舷履Ｎ恢谜_，保證型腔的形狀和尺寸精確，在模具的裝配過程中也起定位作用，便于裝配和調(diào)整。2、 導(dǎo)向作用：合模時，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動定模或上下模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。3、 承受一定的側(cè)向壓力。導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇： 一般在注射模中，動、定模之間的導(dǎo)柱既可設(shè)置在動模一側(cè)，也可設(shè)置在定模一側(cè)，視具體情況而定，通常設(shè)置在型芯凸出分型面最長的那一側(cè)。而雙分型的注射模，為了中間板在工作過程中的支承和導(dǎo)向，所以在定模一側(cè)一定要設(shè)置導(dǎo)柱。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套盡量采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)定位采用定位銷10 導(dǎo)柱：采用10 12如下圖示： 共 26 頁 第 15頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明 7、內(nèi)型腔設(shè)計計算1、產(chǎn)生偏差的原因：塑料的成型收縮成型收縮引起制品產(chǎn)生尺寸偏差的原因有：預(yù)定收縮率（設(shè)計算成型零部件工作尺寸所用的收縮率）與制品實際收縮率之間的誤差；成型過程中，收縮率可能在其最大值和最小值之間發(fā)生的波動。s=(Smax-Smin)制品尺寸s成型收縮率波動引起的制品的尺寸偏差。Smax、Smin 分別是制品的最大收縮率和最小收縮率。 成型零部件的制造偏差工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和裝配偏差。成型零部件的磨損 共 26 頁 第 16 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明 取X=0.5 z=/3ABS收縮率 1=0.20% 2=0.10% =0.150% Lm+z=（1+ s）（s-x） 0+z LM1=（1+0.15%）380.5 0+z =36.2460+0.17 LM0-z=（1+0.15%）40+0.5 0-z HM0+z=（1+0.15%）8 0.5 0+z =8.400+0.17 HM0-z =（1+0.15%）9+0.5 0-z =9.41750-0.17 Cmz/2 =（1+0.15%）24z/2 =24.130.085 Cmz/2 =（1+0.15%）15z/2 =14.2450.085收縮率見塑料成型工藝與模具設(shè)計附錄B計算參考塑料成型工藝與模具設(shè)計第五章第三節(jié) P151 共 26 頁 第 17 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明 （動模） 共 26 頁 第 18 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明ABS屬中粘度塑料 0.05塑料尺寸 40屬于1050中 =40/3（1+i） 取中等 =0.2613（1+0.26） =0.069 取 0.07 共 26 頁 第 19頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明2、成型零件的強(qiáng)度、剛度計算注射模在其工作過程需要承受多種外力，如注射壓力、保壓力、合模力和脫模力等。如果外力過大，注射模及其成型零部件將會產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞，或產(chǎn)生較大的彈性彎曲變形，引起成型零部件在它們的對接面或貼合面處出現(xiàn)較大的間隙，由此而發(fā)生溢料及飛邊現(xiàn)象，從而導(dǎo)致整個模具失效或無法達(dá)到技術(shù)質(zhì)量要求。因此，在模具設(shè)計時，成型零部件的強(qiáng)度和剛度計算和校核是必不可少的。一般來說，凹模型腔的側(cè)壁厚度和底部的厚度可以利用強(qiáng)度計算決定，但凸模和型芯通常都是由制品內(nèi)形或制品上的孔型決定，設(shè)計時只能對它們進(jìn)行強(qiáng)度校核。因在設(shè)計時采用的是鑲嵌式圓形型腔。因此，計算參考公式如下：側(cè)壁：按強(qiáng)度計算： 按剛度計算： 計算參考塑料成型工藝與模具設(shè)計第五章第三節(jié) P153 共26 頁 第 20 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明按剛度計算：凸模、型芯計算公式：按強(qiáng)度計算：按剛度計算：由公式分別計算出相應(yīng)的值為：按強(qiáng)度計算得：tc=19.43mm th=34.23mm r=32.68mm按剛度計算得：tc=4.53mm th=21.45mm r=19.32mm 參數(shù)符號的意義和單位：Pm 模腔壓力（MPa）取值范圍5070；E 材料的彈性模量（MPa）查得2.06105；p 材料的許用應(yīng)力（MPa）查得176.5； u 材料的泊松比 查表得0.025； 共 26 頁 第 21 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明p 成型零部件的許用變形量（mm）查得0.05；采用材料為3Gr2W8V，淬火中溫回火， 46HRC。8、推桿設(shè)計采用4根12推桿（如下圖） 擋釘采用 d=8 共 26 頁 第 22 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明9、溫控系統(tǒng)設(shè)計 基本原則：熔體熱量95%由冷卻介質(zhì)（水）帶走，冷卻時間占成型周期的2/3。注射模冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則： 1.冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大 型腔表面的溫度與冷卻水道的數(shù)量、截面尺寸及冷卻水的溫度有關(guān)。2冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等 當(dāng)塑件壁厚均勻時，冷卻水道到型腔表面最好距離相等，但是當(dāng)塑件不均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔表面的距離應(yīng)近一些，間距也可適當(dāng)小一些。一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于10mm，常用1215mm.3澆口處加強(qiáng)冷卻 塑料熔體充填型腔時，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度就越低，因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，通常將冷卻水道的入口處設(shè)置在澆口附近，使?jié)部诟浇哪＞咴谳^低溫度下冷卻，而遠(yuǎn)離澆口部分的模具在經(jīng)過一定程度熱交換后的溫水作用下冷卻。4冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設(shè)計時應(yīng)引起注意。冷卻水道的總長度的計算可公式： Lw=Aw/參考塑料成型工藝與模具設(shè)計第五章第七節(jié) P226 共26 頁 第 23頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明Lw 冷卻水道總長度 Aw 熱傳導(dǎo)面積 Dw 冷卻水道直徑根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求，冷卻水道長度5冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 聚乙烯的收縮率大，水道應(yīng)盡量沿著收縮方向設(shè)置。冷卻水道的設(shè)計必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件強(qiáng)度；冷卻水道要易于加工清理一般水道孔徑為10mm左右，不小于8mm。根據(jù)此套模具結(jié)構(gòu)，采用孔徑為8mm的冷卻水道。冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計：中等深度的塑件，采用點(diǎn)澆口進(jìn)料的中等深度的殼形塑件，在凹模底部附近采用與型腔表面等距離鉆孔的形式。 共 26 頁 第 24 頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明10、設(shè)計小結(jié)通過這次系統(tǒng)的注射模的設(shè)計，我更進(jìn)一步的了解了注射模的結(jié)構(gòu)及各工作零部件的設(shè)計原則和設(shè)計要點(diǎn)，了解了注射模具設(shè)計的一般程序。進(jìn)行塑料產(chǎn)品的模具設(shè)計首先要對成型制品進(jìn)行分析，再考慮澆注系統(tǒng)、型腔的分布、導(dǎo)向推出機(jī)構(gòu)等后續(xù)工作。通過制品的零件圖就可以了解制品的設(shè)計要求。對形態(tài)復(fù)雜和精度要求較高的制品，有必要了解制品的使用目的、外觀及裝配要求，以便從塑料品種的流動性、收縮率，透明性和制品的機(jī)械強(qiáng)度、尺寸公差、表面粗糙度、嵌件形式等各方面考慮注射成型工藝的可行性和經(jīng)濟(jì)性。模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求經(jīng)濟(jì)合理，認(rèn)真掌握各種注射模具的設(shè)計的普遍的規(guī)律，可以縮短模具設(shè)計周期，提高模具設(shè)計的水平。 共 26 頁 第 25頁湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計計 算 內(nèi) 容說 明11、參考資料：1屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19952黃毅宏、李明輝主編模具制造工藝.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.6 3塑料模設(shè)計手冊編寫組編著.塑料模設(shè)計手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.74 李紹林，馬長福主編.實用模具技術(shù)手冊.上海：上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2000.65 王樹勛主編.注塑模具設(shè)計與制造實用技術(shù).廣州：華南理工大學(xué)出版社，1996.16 李紹林主編.塑料橡膠成型模具設(shè)計手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.9 共 26 頁 第 26頁