贮油杯盖注塑成型工艺及模具设计【含CAD图纸、说明书】
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塑料成型模具设计课程设计设计说明书贮油杯盖注塑成型工艺及模具设计起止日期: 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)课程设计任务书 机械工程学院(系、部)材料成型与控制工程专业材料成型073班级课程名称:塑料成型工艺及模具设计题目:贮油杯盖注塑成型工艺及模具设计完成期限:自2010年12月20日至2011年1月2日共2周内容及任务1、独立拟订塑件(见产品附图)的注塑成型工艺,正确选用成型设备;2、合理设计模具结构,绘制注射模具总装图一张(CAD绘制成A1图幅);3、合理设计模具零件图结构,绘制注射模具零件图纸5张(CAD绘制成A4图幅);4、编写设计计算说明书一份(A4幅面,20页左右)进度安排起止日期工作内容12.20设计准备工作12.21 拟订设计方案12.22至12.24装配草图的绘制12.25至12.26装配图的绘制6.27至12.29零件工作图的绘制12.30至1.1编写设计说明书1.2答辩主要参考资料1黄虹主编.塑料成型加工与模具.北京:化学工业出版社.20022王善勤主编.塑料注射成型工艺与设备.北京:中国轻工出版社.2000.33屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.北京:机械工业出版社1996.44塑料模具技术手册编委会.塑料模具技术手册.北京:机械工业出版社.1997.65何忠保等编.典型零件模具图册.北京:机械工业出版社.2000.116钱可强.机械制图.北京:高等教育出版社.2003.67廖念钊,古莹庵等.互换性与技术测量.北京:中国计量出版社.2000.1指导教师(签字):_ 年 月 日系(教研室)主任(签字):_ 年 月 日贮油杯盖注塑成型工艺及模具设计技术要求:1、塑件表面光洁; 2、大批量生产;3、未注圆角R1R2。05PS70646810.56图1 贮油桶盖二维图图 2 塑件实体图技术要求1、材料PS,塑件外表要求光滑;2、脱模斜度301;3、中批量生产;4、未注圆角R1R3。目录第1章 塑料成型工艺性分析 6 1.1 塑件分析61.2 性能分析61.3 注射工艺参数6第 2 章 分型面位置的分析和确定72.1分型面的选择原则72.2分型面选择方案7第 3 章 塑件型腔数量及排列方式的确定93.1 型腔数量的确定93.2 型腔排列方式的确定9第 4 章 注射机的选择和有关工艺参数的校核104.1 注射量的计算104.2塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力算104.3 注射机型号的选定114.4有关工艺参数的校核11第5章 浇注系统的形式选择和截面尺寸的计算125.1主流道的设计125.2冷料穴的设计135.3分流道的设计135.4浇口设计145.5浇注系统的有关参数的校核15第6章 成型零件的设计及力学计算166.1成型零件的结构设计166.2成型零件钢材的选用176.3成型零件工作尺寸计算17第7章 模架的确定和标准件的选用18第8章 导向机构的设计20 8.1导向机构的总体设计208.2导柱设计208.3 导套设计21 8.4推板导柱与导套设计21第9章 排气槽的设计21第10章脱模推出机构的设计21第11章 温度调节系统的设计22第12章 模具总体结构及工作过程24参考文献25设计总结26第1章 塑料成型工艺性分析1.1塑件分析本塑件采用的是聚笨乙烯(PS),具有一定的力学强度,化学稳定性及电气性能都较优良,透光性好,着色性佳,并易于成形。它的特点是差不多完全能耐水。缺点是耐热性较低,性较脆。而且其制品由于内应力容易碎裂,仅能于低负荷和不高的温度(6075)下使用, 可以用来制作各种仪表外壳,骨架,仪表指示灯,灯罩,汽车灯罩,化工贮酸槽、酸输送槽(特别如氢氟酸),化学仪器零件,电讯零件,由于透明度好,可用于制造光学仪器零件及透镜。 聚苯乙烯PS的加工特性:(1)PS属于无定形树脂,没有明显的熔点,熔融温度范围比较宽,可以在120180之间熔融成为熔体。(2)PS的热稳定性较好,分解温度在300以上。虽然PS在惰性气体中的热稳定性很好,但在受热状态下,热氧会引发其降解反应,因此需要加入抗氧剂,比如主抗氧剂1010和辅助抗氧剂168。(3)PS的热导率较高,加热和冷却速度都比较快。(4)PS熔体属于非牛顿流体,熔体黏度适中;黏度强烈依赖剪切速率的变化,但温度的影响也比较明显。PS的流动性十分好,是一种易于加工的塑料。(5)PS的吸水率比较低,在加工前一般不需要干燥;如果有特殊需要时(比如要求高的透明性)才干燥,具体干燥温度为7080、1.5小时。(6)PS在加工中容易产生内应力,除了选择正确的工艺条件、改进制品设计与合理的模具结构外,还应对制品进行热处理。热处理的条件是:在6585热风循环干燥箱或热水中处理13小时。(7)PS的分子链刚性较大,最好不要加入金属嵌件,防止出现应力开裂现象。(8)PS硬而脆、无延伸性、拉伸至屈服点附近即断裂。PS的拉伸强度和弯曲强度在通用塑料中最高,其拉伸强度可达60MPa;但冲击强度很小,难以用做工程塑料。PS的耐磨性差,耐蠕变性一般。PS的力学性能受温度的影响比较大。1.2性能分析 一般所讲的PS都是指无定形聚苯乙烯,最常见的有通用聚苯乙烯(GPPS)、抗冲级聚苯乙烯(IPS)、高抗冲级聚苯乙烯(HIPS)和可发性聚苯乙烯(EPS)。本产品选用GPPS,其相对密度一般在1.041.09g/cm3;取1.05 g/cm3。1.3注射工艺分析该塑件是一塑料贮油杯盖,如图1所示。塑件辟厚属薄壁塑件,生产批量很大,材料为聚苯乙烯(PS),成型工艺性很好,可以注射成型。在模具设计过程中,要注意浇口位置设计,防缩孔、变形。聚苯乙烯极易在热作用下形成自由基,进行自由基聚合,或在自由基引发剂、离子型催化剂存在下聚合生成聚苯乙烯。工业上的主要生产方法有本体聚合、悬浮聚合和乳液聚合。均聚物的生产主要是本体法和悬浮法,共聚物则多采用悬浮法和乳液法。近年来,产量较大的共聚产品已开始采用本体法生产,离子聚合技术也用于生产个别新品种树脂。第 2 章 分型面位置的分析和确定2.1分型面的选择原则在塑件设计阶段,就应该考虑成型时分型面的形状数量,否则就无法用模具成型。在模具设计阶段,应首先确定分型面的位置,然后才选择模具的结构。分型面选择是否合理,对塑件质量工艺,操作难易程度和模具设计制造有很大影响。因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。选择分型面总的原则是保证塑件质量,且便于制品脱模和简化模具结构:由参考书1可知(1).分型面的选择应便于塑件脱模和简化模具结构,选择分型面应尽量使塑件开模时留在动模; (2).分型面应尽可能选择在不影响外观的部位,并使其产生的溢料边易于消除和修整;(3).分型面的选择应保证塑件尺寸精度; (4).分型面选择应有利于排气; (5).分型面选择应便于模具零件的加工; (6).分型面选择应考虑注射机的规格2.2 分型面选择方案 根据该塑件的形状,分型面选择的方案有如下几种,分析比较如下:(1) 分型面选择方案1.如图所示 分型面与开模方向平行,置于最大截面处,塑件包紧在动模型芯上。利用推出机构易于推出,开模行程合理,模具结构简单,制造方便,塑件成型精度高,能够满足要求。(2) 分型面选择方案2如图所示 采用多个分型面,第一分型面为侧抽芯机构,分型面与开模方向垂直,第二分型面与移动方向平行。由于侧型芯移动距离很大,不利于生产。同时,侧抽芯的存在使模具结构复杂,脱模不方便,因而塑件精度难于保证。(3) 分型面选择方案3图所示 与方案1很类似,虽然可以采用推板进行脱模,但是模板增加,脱模程序复杂需要采用双分型面。故该方案不合理综上所述,分型面采用方案一,模具结构简单。塑件成型精度可靠。第 3 章 塑件型腔数量及排列方式的确定3.1型腔数量的确定 该塑件精度要求不高,又是大批大量生产,可以采用一模多腔的形式。考虑到模具制造费用、设备运转费用低一些,初定为一模四腔的模具形式。3.2型腔排列形式的确定该塑件呈圆形,其直径比较小,采用一模四腔,型腔分布圆直径不大。3.2.1尽量能用平衡式排列,以便构成平衡式浇注系统,确保其质量的均一和稳定。3.2.2尽量使型腔排列得紧凑一些,以便减小模具的外形尺寸。应该设计成如图31: 图313.2.3 多型腔模具设计的重要问题之一就是浇注系统的布置方式。由于型腔布置方式与浇注系统布置密切相关,因而型腔的排布在多型腔模具设计中应加以考虑:型腔的布置应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等的分得所需要的足够的压力;型腔与主流道之间的距离应尽可能的短,同时采用平衡的流道和合理的尺寸以及均匀分布的冷却系统等,综上所述,采用的布置如32所示: 32第 4 章 注射机的选择和有关工艺参数的校核注射模是安装在注射机上使用的工艺装备,因此设计注射模是应该详细了解现有注射机的技术规格才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是依据塑件的大小及型腔的数目和排列方式,在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下,设计人员应对模具所需的注射量,锁模力,注射压力,拉杆间距,最大和最小模具厚度,推出形式,推出位置,开模距离等进行计算。4.1注射量的计算由Pro/E画出塑件的实体模型(如图2所示),再通过建模分析,可得塑件的质量=21.3,查表得聚苯乙烯(PS)的密度。故塑件的体积。而流道凝料的质量还是一个未知量,可按塑件质量的0.6倍来估算。所以总的注射量为:4.2塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积,在模具设计前是个未知值,根据多型腔模的统计分析,是每个塑件在分型面上的投影面积的0.2倍0.5倍,因此可取0.35n来进行估算,所以。则锁模力式中取30Mpa(因为是薄壁塑件,浇口又是点浇口,压力损失大,取大一些)。4.3注射机型号的确定 根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值,可选用SZ160/1000注射机【6】,见表1所示。表1 注射机主要技术参数理论注射容量/cm3210锁模力/kN1000螺杆直径/mm42拉杆内间距/mm315X315注射压力/Mpa150移模行程/mm300注射速率/(g/s)110最大模厚/mm350塑化能力/(g/s)14最小模厚/mm150螺杆转速/(r/min)10250定位孔直径/mm125喷嘴球半径/mm15喷嘴孔直径/mm3.5锁模方式双曲肘4.4注射机有关参数的校核 4.4.1按注射机的最大注射量确定型腔数。,型腔数合格。式中 注射机最大注射量,;浇注系统凝料量,;单个塑件的容积,; 4.4.2注射压力的校核。 ,注射机的注射压力,注射压力校核合格。 式中 为注射压力安全系数,一般取1.251.4,此处取1.3。 取110Mpa(查表21 属中等壁厚浇口类)。 4.4.3锁模力的校核。 ,而,锁模力校核合格。其他安装尺寸的校核要待模架选定,结构尺寸确定以后才可以进行。 第5章 浇注系统的形式选择和截面尺寸的计算5.1主浇道设计5.1.1主流道尺寸5.1.1.1根据所选注射机,则主流道小端尺寸为D=注射机喷嘴尺寸+(0.5 1)=3.5+(0.51),取D= 4 mm。5.1.1.2主流道球面半径为 SR0=喷嘴球面半径+(1 2)=15+(12),取SR0=16 mm。5.1.1.3球面配合高度 h=3mm5mm,取h=3mm。5.1.1.4主流道长度 尽量少于60mm,由标准模架结合该模具的结构,取L =40mm。5.1.1.5主流道大端直径 D=D+2Ltan6.36mm(半锥角为12,取=1.5) 取D=6.4mm。5.1.1.6浇口套总长L0=40+h+2=45mm 5.1.2 主流道衬套形式 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触,属易损件,对材料要求较严,因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套,以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理,常采用碳素工具钢,如T8A、T10A等,热处理硬度为50HRC55HRC,如图51所示。图 51 主流道衬套5.1.3主流道凝料体积。5.2冷料穴的设计5.2.1主流道冷料穴的设计如图52所示,采用半球形,并采用球形头拉料杆,该拉料杆固定在动模固定板上,开模时利用凝料对球头的包紧力使主流道凝料衬套脱出。 图 52 冷料穴5.2.2分流道冷料穴的设计在分流道端部加长5mm(约1.5dn)作为分流道冷料穴。5.3分流道的设计 5.3.1分流道布置形式 分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态,使塑料熔体尽快地经分流道均衡的分配到各个型腔,因此,采用平衡式分流道,如图53所示。5.3.2分流道长度 取L=49mm5.3.3分流道的形状、截面尺寸以及凝料体积5.3.3.1形状及截面尺寸。为了便于机械加工及凝料脱模,本设计的分流道设置在分型面上定模一侧,截面形状采用加工工艺性比较好的梯形截面。梯形截面对塑料熔体及流动阴力均不大,一般采用下面经验公式来确定截面尺寸,即=6.237mm,取D=6mm。分流道L截面形状如图54所示。图 53 分流道布置 图 54 分流道截面形状5.3.3.2凝料体积分流道长度 。分流道截面积 凝料体积 5.4浇口的设计 浇口是连接流道与型腔的一段细短通道,它是浇注系统的关键部位。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。 浇口截面的中小型塑件的多型腔模具截面积的0.07 0.09倍,浇口截面积形状多为矩形和圆形两种,浇口长度为0.5 3.0mm。浇口具体尺寸一般根据经验确定,取其下限值,然后在试模中逐步修正。 5.4.1浇口类型及位置的确定该模具是中小型塑件的多型腔模具,设置矩形侧浇口比较合适。侧浇口开设在垂直分型面上,从型腔(塑件)外侧面进料,能很方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间,因而又称为标准浇口。这类浇口加工空易,修整方便,并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置,因此它应用广泛,普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。 5.4.2浇口结构尺寸的经验计算 5.4.2.1侧浇口深度和宽度经验计算 经验公式为 ,式中 h侧浇口深度(mm); b浇口宽度(mm);n与塑料品种有关的系数,查相关资料和n=0.6; t塑件壁厚(平均厚度约为3); A塑件外表面积。5.4.2.2侧浇口的经验度算 由于侧浇口的种类较多,查3中表66经验数据。可得:深度 h=1.8mm宽度 b=2.5mm长度 l=1mm5.5浇注系统的有关参数的校核主流道 分流道 侧浇口 校核各处剪切速率5.5.1浇口的剪切速率 ,合理5.5.2分流道剪切速率校核采用经验公式,合理。式中式中t注射时间,取1s;A梯形面积(0.2mm2)c梯形周长(1.8cm)5.5.3主流道剪切速率校核由经验公式 ,基本合理。式中第6章 成型零件的设计及力学计算模具中确定塑件几何尺寸和尺寸精度的零件称为成型零件。在本设计的成型零件就是成型杯盖外表面的凹模,成型内表面的型芯(凸模)。6.1成型零件的结构设计图 61 型腔、型芯尺寸6.1.1凹模(型腔)塑件是直径较小的贮油杯盖,材料为PS,表面比较光滑。因此型腔较简单,变形量也比像小。6.1.2凸模(型芯) 型芯是形状简单,受到的注射压力不是很大,且不易变形,因此采用整体式。6.2成型零件钢材的选用杯盖是大量生产,成型零件所选用钢材耐磨性和抗疲劳性能都应该良好,机械加工性能和抛光性能也应良好。因此构成型腔的钢材选用SM1 。定模板构成杯盖外表面的形状也并不是很复杂,脱模时存在脱模斜度,摩擦也不是很大,因此采用55钢调质。6.3成型零件工作尺寸的计算塑件尺寸公差按1中表32中的4级精度选取。本成型零件的工作尺寸是按平均值法进行计算和设计的。6.3.1凹模(型腔)6.3.1.1凹模(型腔)直径尺寸:式中 型腔的基本尺寸;塑件外形基本尺寸(取70mm); 塑件的平均收缩率,PS的收缩率为,; 塑件尺寸公差(取精度等级为IT5则=0.52)制造公差(取,取0.104);为修正系数(取0.6)。按平均值法 塑件平均收缩率为0.65%,根据1中式(77),并取凹模制造公差 mm,按IT10制造,。 选择比较大一点的,有利于以后的修模。而且公差带法要求的制造精度略高。制造成本也会比较高一些。6.3.1.2凹模深度 设,按IT10制造按平均值法 mm6.3.2凸模尺寸 6.3.2.1凸模直径尺寸:设 。按IT10制造, 按平均值法计算: 6.3.2.2凸模高度设,按IT10制造按平均值法算: mm第7章 模架的确定和标准件的选用根据型腔的布展我们可以看出,由于型腔的分布尺寸为,又根据型腔侧壁最小厚度,根据第三强度推算得强度计算公式式中 型腔内压力30MPa,一般为20 50MPa; 型腔材料的许用应力,Mpa;一般中碳钢160 Mpa,预硬化钢塑料模具钢300 Mpa。模架的最小厚度为17.5mm。再考虑到导柱、导套及连接螺钉布置应占的位置和采用推出等各方面问题,确实选用模架序号为6号(315L=315315),模架结构为A3的形式, 各模板尺寸的确定7.1 定模板尺寸()定模板应有一定的厚度,并有足够的强度,一般用45钢制成;定模板与浇口套为H8/f8配合。定位圈通过4个M6内六角圆柱螺钉与其连接。型腔采用整体式,开设在其内部,高度是10.5mm,而且在模板上还要开设冷却水道,冷却水道离型腔应有一定的距离,因此厚度取40mm。7.2凸模固定板尺寸()用于固定型芯、导套。固定板应有一定的厚度,并有足够的强度,一般用45钢或Q235A制成,最好调质230HBS270HBS,凸模的成型部分直径为 mm ,因此厚度取25mm。7.3垫块()材料选用Q235A,也可用HT200、球墨铸铁等。该模具垫块采用Q235A制造。垫块 推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+(5 10 )10.5+20+16+(5 10)51 .556.5。根据计算,可取垫板厚度为C=63mm。以上尺寸确定之后,就可以基本确定模架序号为6号,板面为315X315 ,模架结构形式为A3。从选定的模架可知,模架的外形尺寸:宽X长X高315X315 X178 。7.4动模座板()材料为45钢。其上的注射机顶杆孔为。其上的推板导柱孔与导柱采用H7/m6配合7.5推板()材料为45钢。其上的推板导套孔与推板导套采用H7/k6配合。用4个M6的内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。7.6推杆固定板()材料为45钢。其上的推板导套孔与推板导套采用H7/f9配合模具平面尺寸(拉杆距离),合格;模具高度178,150178350,合格;模具开模所需行程 6(型芯高度)+10.5(塑件高度)+(5 10)(21.526.5 )300(注射机开模行程),合格;其它各参数在前面校核均合格,所以本模具所选注射机完全满足使用要求!第8章 合模导向机构的设计由于本模架采用的是标准模架,一般情况下,我们只要按模架规格选用即可。8.1导向机构的总体设计8.1.1导向零件应合理地均匀在模具的周围或靠近边缘的部位,其中心至模具边缘应有足够的距离,以保证模具的强度,防止压入导柱和导套后变形。8.1.2该模具采用4根导柱,其布置为等直径导柱不对称布置。8.1.3该模具导柱安装在支承板上,导套安装在定模固定板上。8.1.4为了保证分型面很好的接触,导柱和导套在分型面处应制有承屑槽,即可削去一个面或在导套的孔口倒角,该模具采用后者。8.1.5在合模时,应保证导向零件首先接触,避免凸模先进入型腔,导致模具损坏。8.1.6动定模板采用合并加工时,可确保同轴度要求。8.2导柱设计8.2.1该模具采用带头导柱,不加油槽。8.2.2导柱的长度必须比凸模端面高度高出6mm 8mm。8.2.3为使导柱能顺利地进入导向孔,导柱的端部常做成圆锥或球形的先导部分。8.2.4导柱的直径应根据模具尺寸来确定,就保证具有足够的抗弯强度。8.2.5导柱的安装形式,导柱固定部分与模板按H7/k6配合,导柱滑动部分按H7/f7或H8/f7的间隙配合。8.2.6导柱工作部分的表面粗糙度为。8.2.7导柱应具有坚硬而耐磨的表面、坚韧而不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢T8A、T10A经淬火处理,硬度为50HRC以上。8.3 导套设计导套与安装在另一半模上的导柱相配合,用以确定、定模的相对位置,保证模具运动导向精度的圆套形零担。导套常用的结构形式有两种:直导套(GB/T4169.21984),带头导套(GB/T4169.31984)。8.3.1结构形式。采用带头导套(型)8.3.2导套的端面应倒圆角,导柱孔最好做成通孔,利于排出孔内剩余空气。8.3.3导套孔的滑动部分按H8/f7或H7/f7的间隙配合,表面粗糙为。导套外径与模板一端采用H8/k7配合;另一端采用H7/e7配合镶入模板。8.3.4导套材料可用淬火钢或铜(青铜合金)等耐磨材料制造,该模具中采用T8A。8.4推板导柱与导套设计该套模具采用推板导柱固定在动模座板上的形式。推板导柱除了起导向作用外,还支撑着支承板,从而改善了支承板的受力状况,大大提高了支承板的刚性。该模具设置了4套推板导柱与导套,它们之间采用了H8/f7配合。第9章 排气槽的设计由于本塑件形状简单,在推出板上的配合要求并不是很高,可以利用型芯与模板配合间隙排气。同时,在分型面上,也具备排气槽的作用。以上的两种措施能满足快速、完全排气之用。因此本设计不单独开设排气槽。第10章 脱模推出机构的设计注射成型每一循环中,塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出,完成脱塑件的装置称为脱模机构,也常称为推出机构。本塑件是典型的薄壁塑件,结构简单,采用推杆推出。分型时,在弹簧顶销的作用下,塑件推杆推出塑件并脱离型芯。10.1 塑件的推出机构注射成型每一循环中,塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出,完成脱出塑件的装置称为脱模机构也称推出机构。1) 脱模机构的设计原则塑件推出(顶出)机构是注射成型过程中最后一个环节,推出质量的好坏将最后决定塑件的质量,因此,塑件的推出不可忽视。在设计推出脱模机构时应遵循以下原则:.尽量设置在动模的一侧;.保证塑件不因推出而变形损坏;.机构简单,动作可靠;.良好的塑件外观;.合模时的准确复位。2) 塑件的脱模机构由于本塑件体积并不大,且要求表面光洁,所以采用推杆推出机构。由于推杆推出机构位于塑件内壁,所以在塑件表面不留推出痕迹,同时受力均匀,推出平稳,且推出力大,结构简单,塑件不易变形,对于此塑件合理适用简单。3) 复位机构及其他 推出及复位时,推杆始终在成型套内运动,能够起导向作用,并且在推杆头部设置螺纹,和推件板连在一起,在复位时能够利用推杆使推件板复位,这样可以减少模具的复杂性,简单实用。第11章 温度调节系统的设计一般注射到模具内的塑料温度为200 摄式度左右,而塑件固化后从模具型腔中取出时其温度在60摄式度以下。热塑性塑料在注射成型后,必须对模具进行有效的冷却,使熔融塑料的热量尽快地传给模具,以使塑性塑料可靠冷却定型并可迅速脱模。由于本塑料为PS,其黏度低、流动性都比较好。因此成型温度都不要求太高,所以常用温水对模具进行冷却。11.1冷却介质冷却介质有冷却水和压缩空气,但用冷却水较多,因为水的热容量大、传热系数大,成本低。用水冷却,即在模具型腔周围或内部开设冷却水道。11.2 冷却系统的简略计算如果忽略模具因空气对流、热辐射以及与注射机所接触所散发的热量,不考虑模具金属材料的热阻,可对模具冷却系统进行初步的和简略计算。11.2.1塑件在固化时每小时释放的热量Q 查1中表104得聚笨乙烯(PS)单位质量放出的热量,取中间值为故 式中 W单位时间(每分钟)内注入模具中的塑料质量(kg/min)。设该模具第分钟注射2次。所以11.2.2冷却水的体积流量由查表可得 式中 冷却水的密度,为; 冷却水的比热容,为4.187kJ/(kg C); 冷却水出口温度,现取25度; 冷却水入口温度,现取20度。 11.2.3冷却管道直径d 查1中表101,为使冷却水处于湍流状态,取d8mm。 11.2.4冷却水在管道内的流速 由查表可得 11.2.5冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数h 由表105,取f6.48(水温为25摄氏度),再查表有: 11.2.6冷却管道总传热面积A 由1中式1014得 11.2.7模具应开设的冷却管道的孔数n 由1中式1017得 因此,可设置管道在塑件型腔正上方,处于主流道两边,并且呈对称布置。 11.3 冷却装置的布置由于该塑件是采用了侧浇口,在模板上开设了冷却装置,我们大体上可以按其标准来进行冷却孔的布置。由上面计算可知该模具塑料释放出的总能量不大,所以只在模具型腔周围开设冷却水道即可。第12章 模具总体结构及工作过程模具装配试模完毕之后,模具进入正式工作状态,其基本工作过程如下。12.1对塑料PS进香烘干处理,并装入料斗。12.2 清理模具型芯、型腔,并喷上脱模剂,进行适当的预热。12.3合模、锁紧模具。12.4对塑料进行预塑化,注射装置准备注射。12.5注射过程包括充模、保压、倒流、浇口冷结后的冷却和脱模。12.6脱模过程。见模具装配图。开模时,开模系统带动动模整体部分会往后移动,进行分型。拉料杆将塑件与其浇注系统凝料一同拉出,塑件随腔芯一起往后移动;继续开模到一定距离,推出机构动作,推板在注射机顶杆的作用下,带动推杆动作,推动推出板将塑件推出,最后将塑件取出。12.7塑件的后处理。对塑件进行调湿处理。参考资料1黄虹主编. 塑料成型加工与模具. 北京:化学工业出版社.,2003年8月2申开智主编塑料成型模具北京:中国轻工业出版社,20023李德群主编塑料成型工艺及模具设计北京:机械工业出版社,19944 黄锐主编塑料成型工艺学北京:中国轻工业出版社,199755徐佩弦高聚物流变学及其应用北京:化学工业出版社,20036塑料模具编写组塑料模具设计手册北京:机械工业出版社,19857黄锐主编塑料工程手册北京:机械工业出版社,20008徐佩弦塑料制品与模具设计北京:中国轻工业出版社,2001设计总结1.对塑料模具设计及以前的一些专业知识进行了一次全面而系统的复习。了解了拿到一个产品后如何下手的流程:塑件材料品的性能分析,制件工艺性分析,设备的选择,型腔数目的选择和确定,分型面的确定,浇注系统的确定,成型零件的结构和尺寸设计,推出机构的设计及模架的选择和调温系统的确定。2.查阅资料的能力。课堂上所学的知识怎样应用于实际造作中,这是我们毕业走上工作岗位必须学会的,而此次课程设计就让我们懂得了如何将理论于实践接轨,如何利用手头的资料和图书馆的或者其他的权威手册去解决实际问题,为我们走上工作岗位,设计塑件提供了更广泛的知识来源。3.发现自身在学习和实践方面的不足,通过此次设计,发现自己专业知识方面存在很多的问题,比如,知识结构体系不够完善,资料查阅和使用不够灵活,选择的东西不能指导实际,设计的模具不能实际生产,这些是在以后必须努力去克服的,通过理论去指导实践,实践反过来得出理论。 最后要感谢同学和老师在设计过程中提供的帮助和支持。致 谢经过近两个月的努力,这次毕业设计终于圆满完成了!同时,这也是我们毕业在即所完成的任务比较繁重的一份作业和考验!在这期间,对我们设计帮助和关心最多的当是指导老师。因为我们所面临的工作不仅是一个开发的新课题,更主要的是在缺少这方面资料的情况下,指导老师以他渊博的知识、严谨的治学态度、求真务实的工作作风和耐心细致的讲解与引导,使我们如期完成了这份艰巨的任务;同时,也使我们领悟到了虚心学习,迎难而上,不骄不躁和谦虚谨慎的重要性。当然,这次工作的完成也离不开其他老师和同学的帮助,和同学团结协作,相互学习,共同进步。这对我们性格的培养和日后在工作岗位中的教育无疑是一次很好的锻炼!同时,我更想到了在家辛苦劳作的父母,是他们孜孜不断的教诲,我才领悟到这些!最后,感谢各位老师在百忙中批阅此论文,其中不足之处敬请批评指正。 32
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