電動機端蓋注塑模具設(shè)計
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本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 電動機端蓋注塑模具設(shè)計 學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 完成日期： 鄭 重 聲 明 本人呈交的學(xué)位論文（設(shè)計），是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實可靠。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文（設(shè)計）的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。對本論文（設(shè)計）所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。本學(xué)位論文（設(shè)計）的知識產(chǎn)權(quán)歸屬于青島大學(xué)。 本人簽名： 日期： 摘要 根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求，考量塑件制件尺寸。本模具采用一模二腔，直澆口進料，注射機采用HTF80XB 型號，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，CAD和UG繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。附上說明書，系統(tǒng)地運用簡要的文字，簡明的示意圖和和計算等分析塑件，從而作出合理的模具設(shè)計。 關(guān)鍵詞：塑料制品；模具設(shè)計；CAD繪制二維圖；塑件。 Abstract To understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products, analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process, dimensional accuracy, select the workpiece size of the plastic parts. The mold using a sprue gate feed injection machine adopts TOSHIBA the EC40-Y models, and set a cooling system, CAD and UG drawing two-dimensional assembly diagram and parts diagram, reasonable mold processing methods. Attach a manual, use brief text, a concise diagram and calculated analysis of plastic parts, in order to make a reasonable mold design. Keywords: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; molde 目 錄 第1章 緒論 1 1.1 塑料簡介 1 1.2 注塑成型及注塑模 2 第2章 塑料材料分析 3 2.1 塑料材料的基本特性 4 第3章 塑件的工藝分析 6 3.1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 3.2 塑件尺寸及精度 8 第4章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析確定 9 4.1 澆口種類的確定 9 4.2 型腔數(shù)目的確定 10 4.3 注射機的選擇和校核 10 4.3.1注射量的校核 11 4.3.2塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 12 4.3.3模具與注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 12 第5章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 12 5.1 分型面的設(shè)計 12 5.2 型腔的布局 12 5.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 13 5.3.1澆注系統(tǒng)組成 13 5.3.2主流道的設(shè)計 14 5.3.3分流道的設(shè)計 14 5.3.4澆口的設(shè)計 15 5.3.5冷料穴的設(shè)計 15 5.4注射模成型零部件的設(shè)計[7] 16 5.4.1成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 5.4.2成型零部件工作尺寸的計算 17 5.5排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 5.5.1 凹模寬度尺寸的計算 17 5.5.2 凹模長度尺寸的計算 18 5.5.3 凹模高度尺寸的計算 18 5.5.4 凸模寬度尺寸的計算 19 5.5.5 凸模長度的計算 20 5.5.6凸模高度尺寸的計算 21 5.6脫模機構(gòu)的設(shè)計 21 5.6.1脫模機構(gòu)的選用原則 22 5.6.2脫模力 23 5.6.3推板機構(gòu)具體設(shè)計 24 5.7直向抽芯機構(gòu)類型選擇 25 5.7.1滑塊直抽芯機構(gòu)設(shè)計 26 總結(jié) 27 致謝 28 參考文獻 29 第一章 緒論 模具制造是國家經(jīng)濟建設(shè)中的一項重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。 1.1 塑料簡介 塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動性。可以被模塑成型為一定的幾何形狀和尺寸，并在成型固化后保持其既得形狀而不發(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質(zhì)量輕，比強度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學(xué)穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時燒蝕等特殊性能[1]。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無機材料發(fā)展成為各個部門不可缺少的一種化學(xué)材料，在國民經(jīng)濟中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。 1.2 注塑成型及注塑模 將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的30%左右。但注射成型的設(shè)備價格及模具制造費用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。 要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機的一些基本知識，注射機是注射成型的主要設(shè)備，依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進行注射。注射機為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機架系統(tǒng)等組成。 注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的，其基本原理是利用塑料的可擠壓性和可模塑性。 第二章 塑料材料分析 2．1 塑料材料的基本特性 ABS是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合理學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蝕性、耐熱性及表面硬度，丁二烯使PC堅韌，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。ABS價格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。 第三章 塑件的工藝分析 本次設(shè)計的電動機端蓋為圓柱型殼體零件，適合注塑成型，下圖即為該電動機端蓋的三維圖： 圖（1）3D視圖 3．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）、脫模斜度 由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大小與制品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過小，不僅會使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時，雖然脫模方便，但會影響制品尺寸精度，并浪費原材料。通常塑件的脫模斜度約取0.5～1.5，根據(jù)文獻[1]，塑件材料ABS的型腔脫模斜度為0.35～130/，型芯脫模斜度為30/～1 3．2 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動性和注射機規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為ABS，流動性較好，適用于不同尺寸的制品。 第四章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析確定 4．1 澆口種類的確定 ABS料的流動性好,可適用于各種澆口,為了不影響外觀,確定使用潛伏澆口。澆口位置已經(jīng)在以上分析中確定。 4．2 型腔數(shù)目的確定 因為本設(shè)計中采用直澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模二腔，進行加工生產(chǎn)。 4．3 注射機的選擇和校核 由于采用一模二腔，需要至少注射量為24.4g，流道水口廢料5g，總注塑量達到29.4g，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素，選定注射機為海天80XB。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為：海天HTF80XB 型號 單位 80B 參數(shù) 螺桿直徑 mm 36 理論注射容量 cm3 156 注射重量PS g 140 注射壓力 Mpa 183 注射行程 mm 122 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~220 料筒加熱功率 KW 5.7 鎖模力 KN 800 拉桿內(nèi)間距(水平垂直) mm 365365 允許最大模具厚度 mm 360 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 310 移模開距(最大) mm 670 液壓頂出行程 mm 100 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動機功率 KW 11 油箱容積 l 200 機器尺寸(長寬高) m 4.31.251.8 機器重量 t 3.22 最小模具尺寸(長寬) mm 240240 4.3.1 注射量的校核 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注射機的最大注射量是其額定注射量的80%。所以，一個周期內(nèi)所需的塑料溶體的總量必須在注射機的額定注射量的80%以內(nèi)。 V =34.833cm V=60 mm（見注塑機參數(shù)表） V80%=600.8=48cm> V，校驗合格。 4.3.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按下式校核注塑機的額定鎖模力： F＞F=K AP A=5954㎜2； P=30MPa； K安全系數(shù)，通常取1.1~1.2，取K=1.2。 F=K AP=1.2595430=214.344KN 可知F=600KN，所以F> F,鎖模力滿足要求。 4.3.3 模具與注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 （1）、模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿足以下公式 式中 --注射機允許的最大模厚 --注射機允許的最小模厚 本設(shè)計中模具厚度為300mm 150下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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