遥控器上盖、遥控器面板的注塑模具设计-斜顶抽芯塑料注射模含NX三维及11张CAD图
遥控器上盖、遥控器面板的注塑模具设计-斜顶抽芯塑料注射模含NX三维及11张CAD图,遥控器,面板,注塑,模具设计,斜顶抽芯,塑料,注射,NX,三维,11,CAD
遥控器面板注塑模设计
摘 要
本设计为遥控器面板注塑模具设计,它介绍了注塑成型的基本原理,课题任务书要求是对一种遥控器面板进行合理结构的模具设计,分析塑件的材料和结构后,可以知道这一类的产品都是需要采用注射模具的成型工艺来生产的产品,这次主要是用电脑绘图完成这次课题设计。注塑模具现在使用的比较多,主要是针对产量高的塑件产品使用:特别适合精度要求搞,需求量又大的这一类塑胶产品比较适合,这样来生产又可以保证产量,也可以保证使用功能不受影响。注塑模具的应用用途也很广泛,基本所有的塑料材料都可以生产,模具质量可靠的前提下,产品的质量也会很高 ,而且可以实现自动化生产。这次设计过程主要分为几部,先分析产品结构性能,然后三维UG软件进行建模,然后分模,画出主要的成型零件,在这之前需要进行一系列的计算,保证自己设计的强度是可以满足要求的、而且需要选择好成型模具的穴数,这个主要按照产品的结构和注塑机的大小决定是否合适,后面设计好装配图,然后还需要设计出来模具的各零件的细节,然后吧那些零件的图纸转换成CAD的二维工程图,做完图纸,需要整理好之前的设计计算。把这些计算都写说明书,按照规定的格式完成设计说明书的排版。
关键词: 塑料; 注塑成形; 模具设计;CAD/CAM;模具;成型;注塑机
Abstract
This design is the injection mold design of the automobile door handle bracket. It introduces the basic principle of injection molding. The task of the paper is the mold design of a reasonable structure of the automobile door handle bracket, after analyzing the material and structure of the plastic parts, we can know that this kind of products are all products that need to be produced by the molding process of injection mold. Injection mold is now used more, mainly for the use of high-yield plastic products: especially suitable for precision requirements, demand is large for this type of plastic products are more suitable, so that production can be guaranteed, can also ensure that the use of function is not affected. Injection mold applications are also very wide, almost all plastic materials can be produced, mold quality reliable premise, product quality will be very high, and can be automated production. This design process is mainly divided into several parts, first analysis of the product structure and performance, then three-dimensional Ug software modeling, and then sub-mold, drawing out the main molding parts, before this needs to carry out a series of calculations, make sure that the strength of your design can meet the requirements, and you need to select the number of holes in the molding die, this is mainly according to the structure of the product and the size of the injection molding machine to decide whether or not appropriate, and then design a good assembly diagram, and then need to design the details of the mold parts, and then those parts of the drawings into CAD two-dimensional engineering drawings, finished drawings, need to tidy up the design before the calculation. Write the instructions for each of these calculations and complete the Product requirements document in the prescribed format.
Keywords: Plastic; injection molding; mold design; CAD ; mold; molding; molding; injection molding machine
目录
第一章 绪论 4
1.1 课题背景 4
1.2 课题分析 4
第二章 塑料的工艺分析 6
2.1 原料(ABS)的成型特性和工艺参数 7
2.1.1 ABS塑料主要的性能指标 7
第三章 初步设计方案制定 9
3.1 型腔的布局 9
3.2 分型面的设计 10
3.3 模具所需塑料熔体注射量 10
3.4选择注射机 11
第四章 浇注系统的设计 13
4.1 主流道的设计 13
4.2 分流道的设计 14
4.3 浇口的选择 15
4.4 冷料穴的设计 15
第五章 成型零件的设计 17
4.1 成型零件的结构设计 17
5.2 成型零件工作尺寸计算 18
第六章 模架和侧抽芯机构的设计 20
6.1 模架的选用 20
6.2导柱结构 21
6.3 侧抽芯斜顶结构的设计 22
6.3.1 抽拔力 22
6.3.2 抽芯距 22
第七章 脱模机构的设计 25
7.1 脱模机构设计的总原则 25
7.2 推杆设计 25
7.2.1 推杆的形状 25
7.2.2 推杆的位置和布局 25
第八章 温度调节系统的设计 27
第九章 注射机的校核 29
9.1最大注射量的校核 29
9.2 锁模力校核 29
9.3模具与注射机安装部分相关尺寸校核 29
总 结 31
参 考 文 献 32
致 谢 33
3
第一章 绪论
1.1 课题背景
塑料的主要成分是树脂,树脂是通过天然或者石油萃取的原始材料,合成树脂是通过化学反应生产出来的。所以在压力和温度允许的条件下塑性很好,在最近几年的时间力,机械行业特别是模具在现代工业发展十分的迅速,很多的塑胶零件因为强度不行,都再最近几年改成塑胶材料,所以需要改善结构,保证塑胶件强度是现在设计方向,塑胶的材料又90%以上的都是模具成型生产的,这样让注塑的模具使用率一下高出了许多,随之而来是产量多了很多,自然对模具质量的要求也越来越高。为了可以实现自动化生产,对模具结构的要求也多很多,所以设计模具的时候需要考虑操作简单,生产效率高才能满足要求。注塑模具的设计还满足表面质量、尺寸的精度、生产效率等一些客观的现实要求。现代科技应用已经越来越多了,现在很多人和公司都愿意花钱购入或者研究自己的自动化装置、因为人工最近几年涨的太厉害,这样让机械手和机器人有了很大发展空间。注塑模的发展对生产水平的先进性、合理性有这重要的参考价值。所以,研究注塑模具的设计,提高注塑模具的质量效率稳定性,都对国家的工业实体经济的发展有着十分重要的意义。
这次的毕业设计主要是针对注塑零件的分析,然后模具设计可行性分析,分析出一个合理的设计方案后,然后进行一个设计模具。注塑方案选择的是塞盖零件的模具设计,模具设计分为好几种的大体结构,主要是考虑这个是零件应该怎么生产比较好,在选择的时候需要利用之前学的注塑模具设计、模具基础工艺设计、AutoCAD很多的课题,利用好课程的知识,整理好材料,选择自己需要的设计方案,自己规划好设计思路,一步步完成设计。其中的过程主要是进行绘图和计算,这次毕业设计需要先学好课本专业知识才可以顺利的进行下去,目的是通过设计,让自己学习设计流程,巩固书本知识,然后可以独立熟练的用好CAD。
1.2 课题分析
选择做遥控器面板塑模具设计,首选要确定好选做的什么材料进行注塑,通过分析这次设计的材料是ABS,本次的设计先是从学习软件入手,主要借阅了CAD和相关书籍,按照塑胶件的样子,然后把他画出来,然后询问咨询学长们之前的类似设计是怎么样的方法,结合书本知识,然后分析注塑模具的设计过程,设计之前需要先大致知道模具设计的先要准备什么东西,流程怎么样的。对选择的塑胶件进行观察和分析,按照标准先将盖子零件设计出来,然后按照其实际的尺寸大小来画图,需要画出UG三维和CAD产品,然后分析精度以及选用的塑胶注塑件的材料。这次选得的结构相对简单,因为毕业设计毕竟主要目的是熟悉设计流程,塑胶件的厚度比较小,是比较薄的零件,设计出来的使用的精度也较低,所以直接一套一般的模具结构就可以生产出来,合格率也是相对比较高的。结合生产效率等之前选择好的工艺,所以选择大批量的来进行零件生产。模具基本结构出来以后,我们就需要进行细节设计了,先需要一定的计算,只有有可靠的计算数据,才可以设计出一套合理的模具,这次设计的重点是结构设计,我们都是以计算数据为依据。最终进行这套模具的CAD图的绘制,先进行了三维软件设计然后转到CAD进行详细标注。
通过设计一套完整的毕业设计模具能使我们能综合运用能力得到意想不到的提升,这样还可以熟悉之前学习的基本知识,提供自己的独立设计水平,也可以让解决设计中遇到各种问题的能力也得到提升。课题的目标还要求熟悉注塑的的模设计和然后从新拾起之前被遗忘丢掉的专业课的知识,然后通过总结设计经验,来完成以后可以独立设计的目标。这次设计的工件通过拟定设计方案,完成模具的结构设计完全可以达到预期,而且写说明书的时候,通过查找谢谢相关的资料。可以熟练的运用有关图表、手册等,这样对以后工作,从事这方便的工作有十分好的帮助。。
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第二章 塑料的工艺分析
图1-1□□遥控器面板
本次的遥控器面板的产品需要有一定技术要求:1.首先要保证壁厚的均匀,这样才可以使其表面平整;2.不可以出现明显的裂纹和变形;3.整个的塑件侧壁脱模斜度3′~1º;4.未注圆角一般设计在R1~R2。
2.1 原料(ABS)的成型特性和工艺参数
本次设计选择的是ABS树脂材料,考虑到本次的设计需要一定的强度,这样才能满足基本使用要求,需要一定的抗压能力的材料,ABS材料可以满足这个要求,设计时候选择ABS料做为遥控器面板的材料,主要是原因是知道这个材料的韧性很强。对于高强度需要抗压的零件比较适合。此款塑料其他的优点很多,比如减振性和抗腐蚀性也都是比其他塑胶材料可靠。
2.1.1 ABS塑料主要的性能指标
2.1.2 ABS的注射成型工艺参数
第三章 初步设计方案制定
3.1 型腔的布局
型腔的布局方式一般有阵列布局,旋转阵列布局,环形布局。一般还要考虑以下几个因素:
(1) 、浇注系统流道到各个型腔的矩形应该尽可能的短,而且要均衡,要减少流道废料的损耗。
(2) 、进入每个型腔内的压力、射速、温度等参数要基本相同。
(3) 、在型腔布局的时候,要考虑冷却水道,顶杆顶出机构,抽芯机构的设置,不能有相互干涉现象。
(4) 每个型腔承受的压力均衡的情况下,最好保证注射的压力中心在模具的压力中心上。
(5) 每个型腔还要考虑排气系统,实现较好的排气。
型腔的布局直接影响着模具的整体结构,包括浇注系统充填是否平衡,模具的工作受力是否均匀,成型冷却水道流动是否顺畅均匀等,综合以上因素,本次设计中,型腔布局采用平衡方式布局,如下图所示。
考虑到模具实际加工,还有生产成本,和批量情况,设计按常规的一模两穴设计,这样可以提高生产率,同时也可以保证塑件质量,型腔排列方式如图4-1所示:
图4-1□□型腔布局图
3.2 分型面的设计
一般情况下,首先需要判断出产品的最大外形的位置在哪里,然后选择最大外形位置的一个比较好分型的位置来设计分型面,这样才可以让产品顺利的脱开,模具在加工的时候也才方便,这次设计都是取在最大轮廓的位置上,最下面的边缘位置做主要分型位置,结构示意图具体如装配图的三维图所示。分型面的设计方面,主要是要结合塑件的结构形式来选择,分型是整套模具的核心要点,如果选择错了,那么整套模具后续的所有工作基本都是白做,一般根据以下几个原则来选择分型面。
1、 最好选择在零件的最大的端面处。
2、 保证塑件成型以后留在型芯部分。
3、 不能够影响塑件的外观质量。
4、 浇口能够合理的进浇。
5、 顶出脱模简单可靠,最好顶出能够在塑件的背面或者内部。
5) 分型面的选择,
综上分型面如图所示:
图5.1 分型面的选择
3.3 模具所需塑料熔体注射量
通过建模后的产品图,然后利用三维软件测量这种简单的方法得到产品的重量,在UG软件中,点击分析按钮里面,会出来有一个测量体积的选项,选好好我们设计的塑件后, 测得体积为13.8,这个因为产品比较小,所以测的体积比较小,密度为1.05,可以算出来质量。 通过简单计算可以算出来产品的重量。产品材料为ABS,密度为1.03-1.05g/m³,收缩率为0.3%-0.8%,首先需要计算其平均密度为1.04 g/m³,平均收缩率为0.55﹪。
一副模具所需塑料的体积:
V= n V1 + V2 =2.6nV1=37 cm³
式中V1代表的是一个一穴的情况下塑件的体积;
V2代表的是流道也就是浇注系统的体积(设计中选取V2=0.6 nV1);
n代表的是型腔数量(设计取2)。
质量M=ρV=40g。
图3-1□□体积测量图
3.4选择注射机
按照之前设计的注塑机重量,然后参考塑件的大小尺寸,我们初步设计选择的注塑机型号为海天HTF200XB,先按此注塑机来设计模具,最后在进行一个简单的校核验证,看看大小是否满足需求,如果不可以再适当加大注塑机的型号。
注塑机其有关性能参数为:
表一:海天HTF200XB注塑机参数
型号
单位
200×A
200×B
200×C
参数
螺杆直径
mm
45
50
55
理论注射容量
cm3
334
412
499
注射重量PS
g
304
375
454
注射压力
Mpa
210
170
141
注射行程
mm
210
螺杆转速
r/min
0~150
料筒加热功率
KW
12.45
锁模力
KN
2000
拉杆内间距(水平×垂直)
mm
510×510
允许最大模具厚度
mm
510
允许最小模具厚度
mm
200
移模行程
mm
470
移模开距(最大)
mm
980
液压顶出行程
mm
130
液压顶出力
KN
62
液压顶出杆数量
PC
9
油泵电动机功率
KW
18.5
油箱容积
l
300
机器尺寸(长×宽×高)
m
5.2×1.6×2.1
机器重量
t
6
最小模具尺寸(长×宽)
mm
350×350
12
第四章 浇注系统的设计
4.1 主流道的设计
主流道主要是连接模具的注塑机的一个媒介,需要设计数值要和注塑机匹配,具体结构如图所示。
图4.1□□主流道结构
所选用的注射机,有些参数需要和浇口套定位圈配对,具体的数值为下:
喷嘴前段孔径d0=3mm
喷嘴圆弧半径R0=10mm
为了了一拉出流道来,主流道的上面的直径大小应稍大于喷嘴直径,只有这样填充完以后,流道才能顺利拔出。
d=d0+(0.5~1)=3.5mm
最终设计的浇口套上面的球面半径R11mm,考虑到其他模板厚度,和流道的合理设计,设计过程的主流道长度L最好小于60毫米,最长不超过95毫米。
□ □ 主流道衬套是被了保证强度,材料一般是需要硬度比较大,因为要和注塑经常碰撞。定位环也是标准件,一般选择一般45号刚就可以。尺寸方便这次设计的选择外径Φ150mm,内径Φ28mm。
4.2 分流道的设计
分流道是主流道到产品浇口者一节,主要是在分叉的时候设计的,还没到浇口位置这段流道就叫分流道。分流道的作用主要是承载压力和连接浇口这些作用,因为考虑到流道性要比较高,所有表面的光洁度要比较高,这样压力损失就比较小了,设计的时候一般取Ra0.8,三板模具的分流道设计的时候一般都是梯形的,这样方便拉住流道,流道的具体形状结构和布局如图所示:,这次是使用经验公式来确定尺寸:
式中 :B代表的为设计的流道底边的宽度(mm)
M代表的是重量(g)
L代表的是分流道的长度(mm)
H表的是流道的总体的高度(mm)
设计的过程中,分流道的长度预计设计成50mm长,且有2个型腔,所以
取B为6mm
=5.333mm 取H为5mm
按照书上的设计经验,需要设计成整数直径为6mm。设计的基本机构如下图5-3所示
图4.2□□分流道图
4.3 浇口的选择
浇口的设计方案一般有五六种的,这是书上比较多的方法,参考工厂资料的数据,还有些不是很常用的,我们设计一般选择书上的几种,,因为已经确定为侧浇口了,设计好浇口大小就行,这次设计好尺寸后我们还通过软件的分析计算这个大小可以填充满产品,并且浇口断开后,痕迹不大,可以满足设计要求。
浇口的设计会直接影响塑件的尺寸精度,产品成型后的外观质量等因素,主要要求点如下:
(1) 、浇口的截面要小,长度要短。
(2) 、尽可能大的增加融料流速。
(3) 、浇口的痕迹要小,不能影响塑件的表面质量。
(4) 、浇口的要具备可加工性。
(5) 、浇口在完成注塑后要轻易切断和去除。
模具设计的过程中,浇口位置与尺寸的是比较严格,不可以太大也不可以太小,要选择适当大小,然后还要进行合理的位置,产品填充过程才可以平衡,本次是通过软件简单分析实物后得出的位置,通过模拟仿真后,设计的为潜伏式浇口,这个位置是完全满足要求.
图4.3□□分流道图
4.4 冷料穴的设计
对于中小型注塑模具,特别要注意冷穴的设计,这次设计的流道结构冷料穴一需要般开设在主流道对面的定模板背面上,大小的选择进来选择大一点,因为二板模浇口多,废料也多,本次设计取5mm,设计出来的具体结构如下图所示,主要是主流道下面这段是主要冷料位置,冷料穴又叫冷料井,一般设计在主流道末端,冷料穴主要是用于储藏充填前端的冷料,防止冷料进入型腔之后影响塑件成型。 本次设计的冷料穴在主流道末端,下部设置了Z型拉料杆。
冷料穴如图所示:
图4.7 冷料穴设计
第五章 成型零件的设计
成型零部件是按照产品的形状来分模后出来的,一般设计的步骤是做好分型面。分模后就会出现一个基本的形状,然后通过计算来算出外形的大小,这个要保证强度,然后还要设固定方式,因为需要把他固定在模板里面,然后还要设计水路螺丝那些,具体设计的结构如下图所示。
4.1 成型零件的结构设计
本次设计没有使用的整体结构,因为整体结构加工更困难而且过程的复杂形状。因而采用组合式模具结构。同时允许模具材料下方的材料的性质的管芯边缘,以避免单芯片使用相同的材料作为不经济的,因为该模的镶嵌结构可有利于通过的间隙的废气和降低的热变形主模型。
本次设计中,采用了镶嵌式的整体型腔、型芯结构,该结构加工简单,制造周期短,更换维修方便。结构安全可靠。
型芯、型腔的设计结构简单,深度不大,在型芯和型腔与模具的装配要求按照公差配合装配。结合模简化了复杂的加工过程,帮助成型零件的热处理和修模。该设计的凹模结构如图6-1所示。
图5.1型腔3D图
图5.2□型芯3D图
5.2 成型零件工作尺寸计算
成尺寸计算时候要先知道收缩率,资料显示 ABS收缩率为0.5%,确定好收缩率后,需要用到计算公式来算尺寸,公式为:
A=B+0.005B
式中 A 代表的平常实际用的时候的尺寸
B 代表的是塑件在常温下实际尺寸
1.型腔和型芯径向尺寸的计算
型腔长度向尺寸计算:Lm=[(1+s)Ls-XΔ]+制造公差
Lm代表的是模径向基本尺寸,这个暂时取得时塑件的外形
Ls代表的是塑件径向基本尺寸,是原始产品的标注值
S代表的是收缩率
X代表的是修正系数(0.05~0.075)
Δ-塑件外表面径向基本尺寸的公差
所以 = [(1+0.005)16-0.075x0.2]
=16.065(+0.026)
型腔宽度向尺寸计算:Lm=[(1+s)Ls-XΔ]+制造公差
所以 = [(1+0.005)16-0.075x0.2]
=16.065(+0.026)
型芯长度尺寸计算:lm =[(1+s)ls+XΔ]-模具制造公差
lm-模具型芯径向基本尺寸
ls-塑件内表面的径向基本尺寸
所以 = [(1+0.005)14+0.075x0.2]
=14.085 (-0.026)
型芯宽度尺寸计算:lm =[(1+s)ls+XΔ]-模具制造公差
lm-模具型芯径向基本尺寸
ls-塑件内表面的径向基本尺寸
所以 = [(1+0.005)14+0.075x0.2]
=14.085 (-0.026)
2.型腔深度和型芯高度尺寸的计算
型腔深度:Hm=[(1+s)Hs-XΔ]+制造公差
=[(1+0.005)19-0.75x0.2]
=19.08(+0.026)
型芯高度:hm=[(1+s)Hs-XΔ]+制造公差
hm-模具型芯高度基本尺寸
hs-塑件孔或凹槽深度尺寸
=[(1+0.005)19+0.75*0.2]
=19.11(-0.026)
第六章 模架和侧抽芯机构的设计
6.1 模架的选用
注塑模具的结构多种多样、模架的结构形式决定了模具造价,模架的选择应该满足塑件的注塑成型工作要求,结合本次的塑件、型腔布局方式、浇注系统方式,可以选择中小型的模架,通过查书标准模架型号和结构,可以选择标准型号的龙记CI模架系统,结构如下:
图7.1模架结构图
该模架结构简单,包括了顶板、定模板、动模板、面针板、底针板、垫块、底板这几块主要的板,导柱导套采用标准结构形式,这个模架结构简单,适合本次设计:
在确定了模具的长款尺寸型号之后,还需要确定动定模板的厚度,以及顶出行程垫块的高度尺寸,动定模板的厚度需要考虑冷却水道、一般定模板的厚度为型腔尺寸加30-50mm之间,动模板的厚度尺寸取值为40-60mm之间。
综上所述所选择的模架的型号为:CI-3540-A90-B100-C100。
6.2导柱结构
导导向机构是为了保证模具在进行开合模时,保证精度用的一种常用的结构。查参考资料可得:注射机选用Ф30的导柱与导套与之相配合。一方面出于结构方面的考虑,可以选择一个比较常规的形状,也就是带头导柱和带头导套,这两个都需要进行一个热处理,因为相对强度硬度要求比较高
□□带头导柱如图所示
图6.2□□导柱图
□□带头导套如图所示
图6.3□导套图
6.3 侧抽芯斜顶结构的设计
6.3.1 抽拔力
抽拔力F 可用下式计算:
F= (4-21)
式中:
P——塑件收缩应力(Mpa),模具的冷却时P=39.2MPa;
A——塑件包围型芯的侧面积,10152mm2
F——摩擦系数,一般f=0.15-1.0,取0.6
——脱模斜度, 1°
F——抽拔力
F=39.2×101.52×COS(0.6-tan15°)/(1+0.6sin1°×COS1°)=3937.8N (4-22)
斜顶受弯曲力为:
(4-23)
式中 ——斜顶的倾斜角,8°
——斜顶所受弯曲力,N
=2076.7N (4-24)
6.3.2 抽芯距
抽芯距离一般要比产品的倒扣长度大一些才可以,这是设计中的一个必备条件,本次的设计取的是行程是0.5mm,需要加2-5MM才可以满足要求,设计的抽芯距离应该为S=0.5+2.5≈3mm。
本次设计斜顶结构,斜顶角度是关系到抽芯距离的关键,数值一般范围在=1°~12°。
分析上面的行程,需要一个合适的角度才能满足,不然会导致斜顶太长或者太短,容易断裂,最终设计取=8°。算公式为
式中:代表的是斜顶直径,单位是mm;
代表的是脱模力,单位是N;
代表的是斜顶中心线的交点到斜顶固定板的距离,单位是mm;
代表的是斜顶弯曲应力,单位是MPa;
代表的是斜顶倾斜角。
设计具体的计算计算如下:
=7.53mm
通过计算的数值往往不能完全可靠,需要预留一定的空间保证强度,这次设计取ig整数,最终取8mm。
然后开始计算长度,设计长度的公式为
(5~10)mm
式中:代表的是斜顶总长度,也是本次计算的结果,110mm;
代表的是斜顶固定部厚度,8mm;
代表的是倾斜角,这里不是说滑块没,是斜顶角度;8度
代表的是固定板厚度,这个厚度是为了保证强度,35mm;
代表的是斜顶工作部分宽度,10mm;
通过上面的数值,然后代入之前的数据,可以得到的计算如下:
(5~10)mm=110.08mm
图63□斜斜斜推杆图
26
第七章 脱模机构的设计
7.1 脱模机构设计的总原则
脱模力是设计推出机构的要主要参数,产品因为注塑压力冷却收缩后悔包住模具,这时需要把它推出来,就需要算好这个力的大小。因为这个比较复杂,脱模力计算与测量十分复杂,一般都是估计,然后加大设计量,保证可以拖出产品就可以。
7.2 推杆设计
7.2.1 推杆的形状
如图8—1所示
□□
图7.1 推杆图
7.2.2 推杆的位置和布局
脱模力是设计推出机构的要主要参数,产品因为注塑压力冷却收缩后悔包住模具,这时需要把它推出来,就需要算好这个力的大小。因为这个比较复杂,脱模力计算与测量十分复杂,一般都是估计,然后加大设计量,保证可以拖出产品就可以。对于计算脱模力只能简单的计算,通过近似计算得出估计值。
在脱模力计算中,圆形的规则的形状的产品一般用的是=≥10、不规则的方形的产品可以用=≥10视为薄壁塑件,反之,则视为厚壁塑件,本次产品不大,估计值比较小,可以需要特意计算。
本次设计产品比较小,而且滑块开模后,产品的抱紧力比较小,直接找位置设计推杆都完全可以推出塑件,所有设计一个产品多个推杆,设计的配合一为,具体的位置结构形状看装配图。
图7.2 推杆布局图
第八章 温度调节系统的设计
注为了可以保证冷却的均匀,产品不容易变形,设计的原则是数量越多越好,但是有时候需要考虑加工成本,尽量设计的合理就行,设计的水路位置一定要保证可以加工的出来,不能破孔漏水等。
冷却水道设计的时候要尽量围绕产品设计,在模板上的冷却水道尽量少一点,因为这一段是没有冷却效果的,或者效果不好,尽量要绕到内模当中去冷却一些型腔,使制品在成型过程中冷却均匀,尽量减少成型周期和保障产品的顶出和外观要求。本设计中型芯型腔各一组冷却水回路, 设计的位置也是尽量的靠近产品,不让水路离得产品远了。
冷却系统需要进行一个简单计算,计算的过程可以参考文献中的公式计算,这个计算也是大概的计算,实际的热量受很多因素的影响不一定准确,具体计算公式:
Q=W1 × a
式中 W1代表的是塑料的重量g
A代表的是每次带走的热容量(J/g)
经计算:Q=61.8265×1.1÷1.6×130≈5525.74J
热量散发量按下式计算:
式中 W代表的是水路里面的水的重量(g/h)
T3代表的是模具运走后出来水的温度℃
T4代表的是还没进去之前常温状态的一个水的温度℃
K代表的是热传递的单位系数;
经计算 W≈378.997 g/h
却水道的直径可以通过下面的公式预计算得出:
式中 代表的是容重kg/cm3 =0.001 kg/cm³,
L 代表的是水路的长度cm L=300mm
D设计计算的冷却水路的直径cm
经计算d≈7.428 cm,取8mm
图8.1 冷却布局
第九章 注射机的校核
9.1最大注射量的校核
最计算的结果需要满足一个条件,也就是填充的总的注塑量需要小于注射量的80%以内。校核公式为:
0.8 V机 ≥ V塑+V浇
式中V机代表的是设计选择的最大注塑量,416cm3
V塑代表的是体积,该产品V塑=13.8cm3
V浇代表的是流道浇口这些相加的体积,该产品V浇=13cm3
故 V机≥60cm3
选定的注塑机的注射容积为412cm3,满足要求。
9.2 锁模力校核
设计选择注塑机的锁模力必须大于开模力,投影面积是衡量锁模力的主要因素型模具的力大,即
F ≥k0AP塑
式中P塑代表的平均压力;
k0 代表的系数,通常取k0=1.1~1.2,本设计取1.2;
F代表的额定的锁模力。
故F ≥k0AP塑=1286.46KN,
设计过程选择的注塑机的压力为2000KN,主要完全可以满足基本的要求。
9.3模具与注射机安装部分相关尺寸校核
1. 首先要验证的就是模具闭合高度是否可以满足设计要求,也就是长宽尺寸要不注塑机的拉杆距离小,这样才可以把模具放进去,不然是无法进行生产的。本次设计模具大小为350*350mm,拉杆间距为510*510mm,模具小于拉杆间距,所以设计符合注塑机外形要求。
2.需要验证一下模具闭合高度,对其进行一个简单的校核,也就是要大于最新,小于最大,原因很简单,不然无法安装生产。
Hmin代表的是注塑机要求的最小模厚=200mm
Hmax代表的是注塑机要求的许最大模厚=500mm
H代表的是设计出来后模具闭合高度=271mm,这样是完全符合要求的。
3.开模行程的简单校核:行程应满足下式:
S机代表的是注塑机要求的最大极限的开模行程,350mm;
H1代表的是顶出距离,50mm;
H2代表的是塑件高度,计算过程需要加上流道,因为也在成型部分里面,52mm;
S机-(H模-Hmin)>H1+H2+(5~10)
故:
350-(180-130)>50+(5~10)
明显可以得出也是满足条件。
总 结
随着毕业设计的结束。我四年的大学生活也即将进入尾声。这是我紧张、兴奋、忧愁、,酸甜苦辣的综合。
首先,这是我精神上得到的一次收获,它是让我进入社会工作之前的一次对自己的联系。因为之前的课程设计相对比较容易,针对性也比较强,所涉及的知识内容也不会特别的分散和复杂。而这次毕业设计就完全不同了,它所设计的知识层面较为深,所涉及的学术内容也颇为多。这就需要我对于整个系统的结构和工艺过程进行学习和了解。
其次,可以说在之前的四年学习生活中,我也没有这么频繁的使用过这些软件。这使我对于二维的制图软件CAD以及三维的制图软件Proe等有了更深的运用。能够独立对于较为复杂的图形进行绘制和尺寸标识。
最后,通过大学最后这几个月的努力和锻炼,我的毅力和对一件事的执着以及对于探知学习的兴趣耐力都有了极大的提高。
另一方面,这次毕业设计,我也有一些遗憾和不足。我在刚开始的时候,发现自己十分的茫然和不知所措,好像什么都不会。这使我进入了反思,我认为是我之前最好的光阴没有进行认真的学习,老是反复重复的知识点和专业内容没有进行了解和消化,这让我十分的苦恼。毕竟这是大学至为关键的一步。同时,由于本人的经验不足,模具设计中肯定有不够完善和优秀,敬请老师们谅解。
但是总的来说,我觉得我在做毕业设计的过程中努力过、尽心过、认真过也询问过和懊恼过。但是这不会对我带来负面的影响,反而会更加激励着我,让我在未来的工作学习中会有更好的应变和处理事情的能力。我一直坚信,只要自己能够不断吸取经验,总结错误,不断提高自己,就能在未来夺得属于自己的一片天空。
参 考 文 献
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致 谢
忙碌的毕业3个月的设计后,设计完成,有一个奇特的心理放松,在设计过程中遇到的各种问题,在史双喜老师和同学的帮助下解决了很多问题。首先要感谢我的指导教师史双喜老师教导和监督,史老师给我指出了正确的设计方向,让我加深了对知识的理解,而且在设计过程中少走弯路,老师的督促使我一直把毕业设计放在心里,给予了质量和数量完成的重要保障;同时想感谢的同组学生,为我们创造了一个良好的学习环境,在设计过程中互相帮助,所以我的CAD操作水平比以前大大提高了,同时对Word编辑功能有了更全面的掌握。
另一方面,我还要要感谢我的室友们。因为这是大家共同制造了良好的学习环境和气氛。虽然大家的课题不同,但是专业的知识点是相通的。做毕业设计的过程中大家可以相互讨论,大家也会一起去图书馆查阅资料并且分享所学得的知识。相互之间查漏补缺。在生活上,大家也十分的关心彼此,相互鼓励。让生活充满了愉快。也正是这样,让我真正的感觉到友谊,一种无关地域的距离的感情。这是我大学生活中极为重要的一部分,也是我认真完成毕业设计的其中一种很大动力来源。
同时,我也想感谢我大学里对我进行授课和教导的每一位老师,是你们培养出了一代又一代优秀的接班人,让大家在不同领域大展宏图。我也感谢我大学里遇到的每一个同学、朋友,你们都十分优秀,都对我有大大小小的影响和帮助,希望未来的日子里你们都能发光发亮。
大学生活至今标志着一个圆满的句号。在大学这块土地上有众多莘莘学子辛勤的耕耘,在这块土地上我健康快乐的成长,我永远不会忘记可亲的同学,我会永远记得这片土地。
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