塑料套筒的注射模具设计-注塑模含5张CAD图
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附件1:XXXXXX 20XX设计(XX)选题、审题表系别选题教师姓 名专业专业技术职务高级中级初级申报课题名称课题类别设计论文其它课题来源生产实践科研实验室建设自拟课题简介本次毕业设计主要介绍了塑料套筒注射模设计,先是对注射模的结构工艺性进行分析,然后依次确定模具的类型、总体结构,最后是主要的尺寸计算、标准件的选用、零件图和装配图的绘制。设计时要考虑产品的外形美观,承受各方面的压力以及材料的选择。设计(论文)要求(包括应具备的条件)1、论文符合学院规定格式,文字通顺,计算准确。2熟悉掌握注塑模设计过程,完成工艺设计,完成一套完整的模具设计,电脑绘制出模具的装配体和零件图,撰写设计说明书。可以进行方案比较、选择合理的工艺设计。合理选择产品材料,正确进行表面热处理。注意产品的保养与维护。3.设计图纸要清晰,尺寸标注要准确,数据要完整,书写要规范。课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难一般易是否是新拟课题是否所在专业审定意见负责人(签名): 年 月 日注:1、该表作为学生综合毕业实践课题申报时专用,由选题教师填写,经所在专业有关人员讨论,负责人签名后生效;2、该表的填写针对1名学生综合毕业实践时选择使用,如同一课题由2名及2名以上同学选择,应在申报课题的名称上加以区别(加副标题),并且在“设计(论文)要求”一栏中加以体现;3、课题简介一栏主要指研究设计该课题的背景介绍及目的、主要内容、意义;4、“设计(论文)要求(包括应具备的条件)”一栏:主要指本课题技术方面的要求,而“条件”指从事该课题必须具备的基本条件(如仪器设备、场地、文献资料等);5、课题一旦被学生选定,此表须放在学生“综合毕业实践材料袋”中存档。XX设计(XX)课题任务书姓 名学号系别题 目塑料套筒注射模设计副 标 题题目来源自拟团队是 否 1课题来源及选题依据:课题来源于学生自拟,选择塑料套筒注射模设计为课题。课题复杂程度一般。学生易于下手,但要求学生提供的设计说明书要按要求书写,重在分析,掌握模具设计的工艺程序,学生可以把在校的理论知识进行综合运用,达到一定的毕业实习目的。2本设计(论文或其他)应达到的要求:1、论文符合学院的规定格式。2、可以进行方案比较,选择合理的工艺设计。3、合理选择产品材料,正确进行表面热处理。4、注意产品的保养与维护。A通过查阅各种注塑模具设计手册以及各类相关文章和书籍,对塑料套筒的选用材料的性能进行分析,并对塑件的结构进行分析。 B注塑设备选择,确定塑件的型腔数,并计算塑件的投影面积,通过注射量的校核、注射力的校核、锁模力的校核、安装部分的尺寸校核、开模行程的校核、顶出装置的校核,结合注塑 设备的资料确定注塑设备的型号。 C确定收缩率与分型面,通过查阅手册确实材料的收缩率,并且确定具体的分型面。其次模具结构的设计,内容包括: a标准模架的选择 b浇注系统的设计,浇注系统四部分(主流道,分流道,浇口,冷料穴)的设计,计算其尺寸5、熟悉掌握注塑模设计过程,完成工艺设计,完成一套完整的模具设计,电脑绘制出模具的装配体和零件图,撰写设计说明书。6、设计图纸要清晰,尺寸标注要准确,数据要完整,书写要规范。3进度安排(包括起迄日期、主要工作内容等):起迄日期工作内容备注2010.11.29-2010.12.05熟悉课题,为设计收集资料2010.12.06-2010.12.12提交开题报告2010.12.13-2011.04.26完成初步设计,将设计内容交给教师,填写中期检查表,进行中期检查2011.04.27-2011.05.08根据指导老师意见进行完善修改2011.05.09-2011.05.12提交毕业设计(论文)及相关资料2011年5月20日左右共2天答辩毕业典礼4 参考文献:1. 李奇,塑料成型工艺与模具设计,北京:中国劳动社会保障出版社,2006年8月2. 廖月莹,何冰强,塑料模具设计指导与资料汇编,大连:大连理工大学出版社,2007年8月 3. 王立华,模具制作实训,清华:大学出版社,20064. 李奇主,模具材料及热处理,北京理工大学出版社,20075. 齐卫东,塑料模具图集,北京:理工大学出,2007指导教师意见: 指导教师签字: 年 月 日系审查意见: 负责人签字: 年 月 日附件3:XXXXXXXX设计(XX)中期检查表姓 名学号班 级专 业指导教师实习单位名 称泰州日顺电器发展有限公司实习单位地 点泰州经济开发区寺巷镇姜寺路188号实习单位指导教师周年华实习单位联系电话13641580750毕业论文(设计)进展情况(已完成内容、待完成内容、存在问题和解决办法、指导教师意见)基本建成框架,但是主要内容还未完成,时间紧迫,需要抓紧时间,跟上进度,有疑问的地方要问,多翻阅资料! 指导教师签名: 年 月 日毕业实习情况 在实习的这段期间,虽然时间不长,但是在平时虚心向同事请教,认真学习。能在同事的协助下独立完成了两幅模具的装配图,在这过程中能深刻了解其工作原理,对产品也有了深刻的了解,这次的经历对在以后的毕业设计以及模具设计方面会有很好的帮助。 学生签名: 年 月 日实践鉴定表学生姓名学号专业毕业实践单位泰州日顺电器发展有线公司毕业实践内容技术员参与指导毕业实践人员情况(姓名、技术职务)毕业实践单位鉴定意见该同学实践期间能遵守厂纪厂规,完成所在单位交给的各项任务,具备较好的专业知识,CAD绘图能力较强,能够虚心地向有关人员学习以充实自己,希望在以后的工作中进一步加强动手能力,更好地把学到的理论知识与实践相综合的更好。检查人签名年 月 日 实习报告 毕业实习是每个大学生必须拥有的一段经历,它让我们在时间中了解社会,让让我们学到很多在课堂上根本就学不到的只是,也打开了视野,增长了见识,为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。 在实习中,我认真听取主管的介绍,并认真观察和思考,积极参与公司日常管理相关工作,了解到公司的管理和生产的运作。简短的实习生活,既紧张,又新奇,收获也很多。通过实习,使我对日常管理工作有了深层次的认识。我想,这也是我以后走出社会的奠基吧,也是我宝贵的一段经历。短期的实习,让我学到了不少东西,除了浅层次地学习了有关专业的技能外,我还感受和体会到了很多技能之外的东西。首先是公司里同事的敬业和那种生机蓬勃的工作氛围。走进这样的一个集体中,你的心会不由自主地年轻起来,你的脚步会不由自主地跟着大家快起来,而你的工作态度更会变得努力、认真,再认真一些,再努力一点。但当你深入了解后,才发觉,他们大多都只是初中毕业,没有大学文凭。现在他们的能力,完全源于公司的培训和自强不息的学习。也许,这就是一个集体的凝聚力,一个企业写在书面之外的“特殊文化”。 虽然我们部门不大,而且生产的东西也是小的零件,但是这小小的一个零件是电器、汽车等中必不可少的一部分。 在这里实习,了解到目前制造业的基本情况,只是由于机械行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性,很遗憾地,不能多做一些具体实践的操作,但是观察了各个零件的生产加工过程及其装配过程,使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来,明白了一些技术制造上的具体应用。 通过这次的实习,我学到了很多在大学书本上学不到的东西,知识每天都在更新,世界在每天都在发展,要想做一位二十一世纪有用的人才,我必须每天都要鞭策自己,子曰:吾日三省吾身!只有这样我们就不会被社会所淘汰。通过这次的实习,我还认识到我们在大学里所学的理论知识的重要性,理论用来指导实践,实践让你体会到知识的力量! 塑料套筒注射模设计摘 要本次毕业设计任务是完成塑料套筒注射模设计。根据塑件的结构、技术要求及企业生产的实际情况,和应用CAD进行塑料套筒的注射模设计。本次设计通过分析塑料套筒的工艺性,结构性,从而设计出塑料套筒的注塑模具结构,并通过型腔压力和锁模力的计算,选择注塑机,给出了相关工艺参数,为了降低模具成本,提高生产效率、对于有国家标准的零件,本设计均采用标准件,其中包括注塑模标准模架;标准导柱、导套等。对于有推荐尺寸的零件,均选用推荐值设计,如浇口套等。关键词:塑料套筒、注塑机、分型面、凹模、型腔28目 录摘 要1引 言51 塑件工艺性分析61.1塑件成型工艺分析61.1.1材料的基本性能61.1.2材料的成型工艺特性61.2塑件的结构工艺性61.2.1塑件的尺寸精度分析61.2.2塑件表面质量分析81.2.3塑件的结构工艺性分析81.2.4塑件的生产批量92 关于注射机92.1计算塑件体积和质量92.1.1塑件的体积计算92.1.2塑件的质量计算92.2初选注射机92.3确定型腔数量102.4确定注射成型的工艺参数103 分型面的选择及浇注系统的设计113.1分型面的选择113.2浇注系统的设计113.2.1主流道和定位圈的设计123.2.2浇口的设计133.2.3分流道的设计133.2.4冷料穴的设计144 模具设计方案论证144.1型腔布置144.2成型零件的结构确定154.2.1凹模设计154.2.2凸模设计154.3导向定位机构的设计154.4推出机构设计155 主要零部件的设计计算165.1成型零件尺寸计算165.1.1型腔计算165.1.2型芯计算165.1.2型芯计算185.2模具型腔壁厚的确定186 标准模架的选择186.1模板的周界尺寸的确定186.2 A板厚度的确定196.3 B板厚度的确定196.4 C板厚度的确定196.5 标准模架的选择197 导柱和导套的加工197.1导柱的加工197.1.1用两顶尖孔定位装夹207.1.2用外圆柱表面定位装夹207.1.3外圆与顶尖相结合的定位装夹207.1.4影响导柱车削加工质量的因素207.2导套的加工218模具总装图218.1模具总装图218.2 模具的安装试模23结束语25致 谢26参考文献27塑料套筒注射模设计引 言塑料制品在人们的生活中以及现代工业生产中的到日益广泛的运用。随着塑料工业的发展,社会对塑料制品的需求也越来越大,若要生产出比较好的塑料制品,那就必须有先进的塑料模具,因此,对模具的设计和生产又成为人们关注的焦点。该零件是套筒,该产品目前的市场需求很大,价格较低,市场竞争力大,改进前该产品的模具采用侧浇口,虚人工切除凝料,提高了成本。从模具的角度考虑,要想降低成本,需设计全自动脱落式的模具。该产品要求精度一般,结构简单,可设计成多模腔以提高生产率。关键是怎样实现全自动脱模,从而省去人工切除凝料的过程。本文还论述塑料零件的注射成型工艺的选择、模具主要零部件的加工工艺规程的编制及模具装配与试模的工艺方法等。1 塑件工艺性分析1.1塑件成型工艺分析1.1.1材料的基本性能聚丙烯无色、无味、无毒、密度仅为0.900.91g/cm3。它不吸水,光泽好易着色。聚丙烯屈服强度、抗拉强度、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。聚丙烯熔点为164170C以上的温度下进行消毒灭菌。其低温使用温度过-15C低于-35C时会脆裂。聚丙烯的高频绝缘性能好,绝缘性能不受温度的影响,但在氧、热、光的作用下极易解聚,老化,所以必须加入防老化剂。1.1.2材料的成型工艺特性成型收缩率大,易发生缩孔,凹痕,变形,方向性强;流动性极好,易于成型;热容量大,注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路,注意控制成型温度。聚丙烯成型的适宜模温为80C左右,不可低于50C,否则会造成成型制件表面光泽差或产生熔接痕等缺陷。温度过高会产生翘曲和变形。1.2塑件的结构工艺性1.2.1塑件的尺寸精度分析1)型芯径向尺寸22+0.25 -0.2由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT4;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT4等于材料的精度等级故该尺寸公差合理。2)型芯径向尺寸28+0.28 -0.24由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT4;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT4等于材料的精度等级故该尺寸公差合理。3)型芯深度尺寸32+0.25 -0.2由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT4;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT4等于材料的精度等级故该尺寸公差合理。4)型芯深度尺寸14+0.28 -0.26由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT5;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT5小于材料的精度等级故该尺寸公差合理5)型芯深度尺寸22+0.34 -0.24由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT5;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT5小于材料的精度等级故该尺寸公差合理6)型芯高度尺寸10+0.28 -0.26由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT4;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT4等于材料的精度等级故该尺寸公差合理。7)型芯高度尺寸5+0.34 -0.24由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT6;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT6小于材料的精度等级故该尺寸公差合理8)型腔径向尺寸24+0.25 -0.24由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT4;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT4等于材料的精度等级故该尺寸公差合理。9)型腔径向尺寸30+0.36 -0.14由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT4;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT4等于材料的精度等级故该尺寸公差合理。10)型腔径向尺寸34+0.28 -0.24由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT4;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT4等于材料的精度等级故该尺寸公差合理。11)型芯深度尺寸16+0.34 -0.24由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT5;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT5小于材料的精度等级故该尺寸公差合理12)型芯深度尺寸24+0.25 -0.20由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT5;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT5小于材料的精度等级故该尺寸公差合理13)型芯高度尺寸12+0.18 -0.14由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT4;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT4等于材料的精度等级故该尺寸公差合理。14)型芯高度尺寸5+0.28 -0.26由模具材料及热处理中表1-2查得该尺寸的精度等级为MT6;由模具材料及热处理中表1-3查得聚丙烯塑料的一般精度为MT4;由于尺寸的精度等级MT6小于材料的精度等级故该尺寸公差合理1.2.2塑件表面质量分析对该塑件表面没有特殊要求。一般情况下,外表面要求光洁,表面粗糙度Ra可以取1.6um,没有特殊要求的塑件内部表面粗糙Ra可取32um。1.2.3塑件的结构工艺性分析脱模斜度分析由模具材料及热处理表1-5查得该制件行腔脱模斜度一般为2545,型芯的脱模斜度为2045,而该制件的脱模斜度为35,满足要求。壁厚分析制件的厚度大小一样,都是5mm,比较均匀,有利于成型。加强肋分析该制件高度较小,壁厚适中,可不设加强肋。支承面和凸台该制无整体支承面和凸台圆角分析该制件内外表面连接处有圆角。孔的分析该制件的表面有一个12+0.18 -0.14mm的孔成型方便。塑件的侧孔和侧凹分析该制件无侧孔和侧凹。塑件的金属镶嵌件分析该塑件无金属镶嵌件。塑件的螺纹分析该塑件无螺纹。塑件的文字、符号及标记分析该塑件无文字、符号及标记。通过以上分析可见,注射时在工艺参数控制的较好的情况下,制件的成型要求得到保证。1.2.4塑件的生产批量该塑件的生产类型的大批量生产,因此在模具设计中要求高塑件的生产率、倾向于采用多型腔,高寿命,自动脱模模具,以便降低成本。2 关于注射机2.1计算塑件体积和质量2.1.1塑件的体积计算经计算(计算过程略)得到塑件的体积为V11201mm32.1.2塑件的质量计算经计算W=0.9x11.0219.9g由于塑件采用注射成型加工,使用一模四腔分布,因此可计算出一次注射成型过程所用塑料量为:W=4w+w废料=4*9.9=9.9*20%=41.58g。2.2初选注射机根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑件的品种,塑件结构,生产批量及注射工艺参数,注射模具尺寸大小因素,参考现有设备,初选HCHT5型螺杆式注塑机。注射剂的主要参数的选择如表所示。表2-2主要参数项目参数数值最大注射量/cm3122注射压力/mpa181锁模力/kn75最大模具厚度/mm320最小模具厚度/mm100最大开模行程/mm70定位圈直径/mm1002.3确定型腔数量考虑到该注射机的额定注射量为122cm3,本设计中的塑件结构简单,单个塑件的体积约为11cm3,注射机的额定注射量限制成型该塑件的最多数量为4,而该塑件的生产批量为大批量生产,为满足注射机要求决定采用一模四件的模具结构,型腔布置在型腔版的两侧这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。2.4确定注射成型的工艺参数根据所选用塑件的特性和本设计中塑件自身的成型特点,查阅资料I得注射成型工艺参数见下表:表2-4塑件的注射成型工艺参数工艺参数内容工艺参数内容预热和干燥成型时间/s注射时间15料筒温度t/后段150170保压时间510中段180190螺杆温度n/(r/min)前段190205续表2-4喷嘴温度t/170190后处理方法模具温度t/4060温度t/注射温度t/60100时间/h虽然塑件体积、壁厚不大,但该塑件生产类型为大批量,加上低密度聚丙烯比热容大,冷却速度慢,成型时必须充分冷却,模具设计时要求有冷却系统,所以该模具应采用冷却水强制冷却,冷却要均匀,以缩短成型周期,提高生产率。3 分型面的选择及浇注系统的设计3.1分型面的选择该塑件为塑料套筒注射模,外形表面质量要求高,在选择分型面时,根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观质量,便于清除毛刺及飞边,有利于排除模具型腔内的气体,分模后塑件留在动模一侧及便于取出塑件等因素,分型面选择在塑件外形轮廓的最大处。分型面的结构尺寸图如下图所示。图1分型面的结构图3.2浇注系统的设计浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成,考虑到塑件的外观要求较高,外表面不允许有成型斑点和熔接痕,以及一模四腔的布置等因素,浇口采用方便加工修整,凝料去除容易且不会在塑件外壁留下痕迹的侧浇口,模具采用单分型面结构两板模,模具制造成本比较容易控制在合理范围内。浇注系统的设计如图2所示。图2浇注系统的结构图3.2.1主流道和定位圈的设计主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞,故应设计成独立可折卸更换的浇口套分开设计。浇口套的结构如图3所示。图3浇口套结构图查资料得到HCHT5型注射机与喷嘴的有关尺寸:喷嘴前端球面半径SR0=8mm,喷嘴孔直径d0=16mm,定位圈直径为100为保证模具主流道与喷嘴的紧密接触,避免溢料,主流道与喷嘴的关系为SR=SR0+(12),d=d+0.5。因此,取主流道球面半径SR=2mm,主流道的水端直径d=2.5mm。为了便于将凝料从主流道中拔出,应将主流道设计成圆锥形,其斜度为24,计算其大端直径约为10mm,为避免模内的高压塑料产生过大的反压力,配合段直径D不宜过大,取D=25mm,同时为了使熔料顺利进入分流道出料端设计R2的圆弧过渡;为补偿在注射机喷嘴冲击力作用下浇口套的变形,将浇口套的长度设计得比模板厚度短0.02mm;浇口套外圆盘轴肩转角半径R宜大一些,取R=3mm,以免淬火开裂和应力集中。定位圈是安装模具时做定位用的,查资料得HCHT5型螺杆式注射机的定位圈直径为100mm,一般定位圈高出定模座板表面510mm。由于浇口套与定位圈均属于注射模具的通用件,所以浇口套和定位圈应采用推荐尺寸。浇口套和定位圈的详细设计见后面的介绍零件图。3.2.2浇口的设计根据塑件的外观要求及型腔分布情况,选用如下图所示的侧浇口,从塑件的底侧中部进料,去除凝料时不会在塑件的外壁留下浇口痕迹,不影响塑件的外观。图4浇口结构图=2.03.0mm,取l1=2.5mm;=(0.60.9)+b/2,取l=2mm;浇口深度t=0.52.0mm,取t=1.0mm;浇口宽度b=(0.60.9)A/30mm取b=4mm。3.2.3分流道的设计本方案采用U形断面分流道,在一块模板切削加工容易实现,且比表面积不大,热量损失和阻力损失太大。查相关经验表格得聚丙烯的分流道推荐直径为510mm内取8mm。分流道的结构图如图5所示。图5分流道结构图3.2.4冷料穴的设计采用带Z形头拉料杆的冷料穴,将其设置在主流道的末端,既起到冷料穴的作用,又兼起开模分型时将凝料从主流道中拉出留在动模一侧,稍做侧向移动便可取出凝料的作用。冷料穴的结构图如图6所示。 图6 l-主流道;2-冷料穴;3-拉料杆4 模具设计方案论证4.1型腔布置对于一模多件的模具型腔布置,在保证浇注系统分流道的流程短,模具结构紧凑,模具能正常工作的前提下,尽可能使模具型腔对称均衡、取件方便。本方案的模具采用一模四腔、型腔平衡布置在型腔板两侧。型腔嵌件如下图7所示。图7型腔嵌件4.2成型零件的结构确定 动模固定板如下图8所示图8动模固定板4.2.1凹模设计采用整体嵌入式凹模,放在定模板一侧,主要是从节省优质模具钢材料,方便热处理、方便日后的更换维修等方面考虑的。4.2.2凸模设计型芯结构设计采用组合式,可节省贵重模具钢,减少加工工作量。成型塑件内壁的大型芯装在动模板上方便型芯的制作安装,塑件飞边的去除。4.3导向定位机构的设计由于塑件基本对称且无单向侧压力,所以采用直导柱导向便可满足合模导向及闭模的定位。4.4推出机构设计根据塑件套筒的形状特点,其推出机构可采用推件板推出或推件杆推出。其中推件板推出结构可靠,顶出力均匀,不影响塑件的外观质量,但制造困难,成本高;推杆推出结构简单,推出平稳可靠,虽然推出时会在塑件内部型腔上留下顶出痕迹,但不影响塑件外观,所以采用推杆推出机构。5 主要零部件的设计计算5.1成型零件尺寸计算成型零件尺寸均按平均值法计算,查有塑料模具设计指导与资料汇编表7-7得pp的收缩率为1.0%2.5%,故平均收缩率SCP=(1.0+2.5)%/2=1.75%=0.0175,根据塑件尺寸公差要求,模具制造公差取&z=/3。成型零件尺寸计算:5.1.1型腔计算径向尺寸:(1)32+0.25 -0.2.mm32.250 -0.450mmError! No bookmark name given.LM1=(LS+LS*SCP-3/4)+&z 0 =(32.25+32.28*0.0175%-3/4) +&z 0=32.48+0.15 0mm(2)28+0.28 -0.24mm28.280-0.52mmLM2=(LS+LS*SCP-3/4) +0.17 0 =(30.36+30.36*1.75%-3/4*0.5)+0.17 0 =28.38+0.17 0mm深度尺寸:(1)14+0.28 -0.26mm14.28+0 -0.54mmHM1=(HS+HS*SCP-2/3) +&z 0 =(16.34+16.34*1.75%-2/3*0.6)+0.2 0 =14.17+0.18 0mm(2)22+0.24 -0.24mm22.280 -0.58mmHM2=(HS+HS*SCP-2/3) +&z 0 =(24.25+24.25*0.0175-2/3*0.45)+0.15 0 =22.28+0.11 0mm由上计算可得型腔的径向尺寸为32.48mm、28.38mm;深度尺寸为14.17mm、22.28mm.5.1.2型芯计算径向尺寸计算:(1)22+0.25 -0.20mm21.8+0.45 0mmlm1=(ls+ls*scp+3/4)0 -&z =(24.20+24.20*0.0175+3/4*0.45)0 -0.15 =22.520 -0.15mm(2)10+0,28 -0.26mm9.74+0.54 0mmlm2=(ls+ls*scp+3/4) 0 -&z=(11.86+11.86*0.0175+3/4*0.32)0 -0.10 =10.320 -0.18mm高度尺寸计算5+0.34 -0.24mm4.76+0.58 0mmhm=(hs+hs*scp+2/3)0 -&z=(4.74+4.74*0.0175+2/3*0.54)0 -0.18=5.230 -0.18mm径向尺寸:(1)34-0.24 +0.28mm340.28 -0.520mmLM1=(LS+LS*SCP-3/4)+&z 0 =(34.28+34.28*1.75%-3/4*0.52)+0.17 0 =34.49+0.17 0mm(2)30+0.36 -0.14mm30.360 -0.50mmLM2=(LS+LS*SCP-3/4)+&z 0 =(30.36+30.36*1.75%-3/4*0.5)+0.17 0 =30.52+0.17 0mm深度尺寸:(1)16+0.34 -0.24mm16+0.34 -0.60mmHM1=(HS+HS*SCP-2/3*)+&z 0 =(16.34+16.34*1.75%-2/3*0.6)+0.2 0 =16.22+0.2 0mm(2)24+0.25 -0.20mm24.250 -0.45mmHM2=(HS+HS*SCP-2/3*)+&z 0 =(24.25+24.25*0.0175-2/3*0.45)+0.15 0 =24.37+0.15 0mm由上计算可得:型芯的径向尺寸为22.52mm、10.32mm、34.49mm、30.52mm;深度尺寸为16.22mm、24.37mm;高度尺寸为52.23mm.5.1.2型芯计算径向尺寸计算:(1)24+0.25 -0.20mm24.20+0.45 0mmlm1= (ls+ls*scp+3/4)0 -&z =(24.20+24.20*0.0175+3/4*0.45)0 -0.15 =24.960 -0.15mm(2)12+0,18 -0.14mm11.86+0.32 0mmlm2=(ls+ls*scp+3/4) 0 -&z =(11.86+11.86*0.0175+3/4*0.32)0 -0.10 =12.030 -0.10mm高度尺寸计算5+0.28 -0.26mm4.74+0.54 0mmhm=(hs+hs*scp+2/3)0 -0.18 =(4.74+4.74*0.0175+2/3*0.54)0 -0.18=5.180 -0.18mm由上计算可得:型芯的径向尺寸为24.96mm、12.03mm;高度尺寸为5.18mm.5.2模具型腔壁厚的确定采用经验数据法,依据直径34mm查阅塑料模具设计指导与资料汇编表9-25得该型腔的推荐壁厚为36mm。6 标准模架的选择6.1模板的周界尺寸的确定模板周界尺寸如图9所示。图9 模板周界尺寸图由塑料成型工艺与模具设计表1-27查得S=8+18=26mm;t=(1/31/4)S=1/3*26=8mm;l=2S+2A+t=2*26+2*34+8=128mm;N=2S+2B+t=2*26+2*34+8=128mm;因此型腔板周界尺寸为N*L=128*128;模板周界的调整:如图分流道的分布:一级分流宽度为8mm 二级分流宽度为8mm 交口长度为1mm由上述得L=128+(26-10)=146由塑料成型工艺与模具设计II表8-27查得L为180mm、W为200mm。6.2 A板厚度的确定由型腔深度24mm查得塑料成型工艺与模具设计表8-27得A取30mm。6.3 B板厚度的确定由塑料成型工艺与模具设计表8-27查得B取30mm。6.4 C板厚度的确定由塑料成型工艺与模具设计表8-27查得H5=13mm、H6=15mm。推出空间=24+5+5=34mm;C=13+15+34=62mm;C取70mm。6.5 标准模架的选择综合考虑,本塑件采用一模四腔平衡布置直浇口一次分型结构,推出机构为推杆推出,且型芯的形式为镶拼组合式。因此选用A型模架,标记为:模架A181830*30*70 GB/T12555-2006。7 导柱和导套的加工7.1导柱的加工为了保证导向精度,除了要求保证导柱、导套配合部分的尺寸精度外,还应保证配合表面间的同心度以及导套内外表面的同心度。导柱用棒料车制,热处理后修复中心孔,在外圆磨床上磨削,磨削时,应在一次装夹中将导柱的表面磨出,以保证两个配合面的同心度。导套也是用棒料车制,热处理后进行磨削。磨削时,首先在内圆磨床上以外圆定位磨内孔,然后将导套固定在心轴上,以内孔定位在外圆磨床上磨外圆,这样就保证了内外表面间的同心度,符合互为基准原则。为保证导柱、导套耐磨且中心部分具有良好的韧度,通常采用20号低碳钢制造。热处理时一般进行渗碳淬火,其表面渗碳深度为0.81.2mm。导柱零件的材料还有T8A及T10等,对于这些材料,采用热处理淬火即可达到规定的硬度要求。导柱外圆柱配合表面的加工路线为:粗车半精车热处理粗磨精磨(IT6IT7,Ra0.40.8um)对于一般精度要求的导柱,其外圆配合表面可按上述加工路线加工至精磨即可。7.1.1用两顶尖孔定位装夹导柱零件的设计基准通常为轴心线,所以用两端顶尖孔装夹符合基准原则同时用作基准面的顶尖孔可在后续的磨削加工中心重复使用,又符合基准统一原则,同时用作基准面的顶尖孔装夹加工导柱可以有效地消除加工误差。该装夹方式在导柱零件加工中应用非常普遍。两顶尖孔装夹导柱,不需要找正。,用精度较高,但必须通过鸡心夹头或拔盘带动导柱旋转,用鸡心夹头装夹时会增加加工顶尖孔的工序和工步。7.1.2用外圆柱表面定位装夹用三爪卡盘直接装夹不需要找正,加工出的回转表面与夹持表面的同轴度误差一般在0.05mm内。7.1.3外圆与顶尖相结合的定位装夹当导柱直径与长度均较大时,通常采用一端用三爪卡盘,另一端用顶尖(简称一夹一顶)装夹,一夹一顶装夹可提高导柱在加工过程中的刚性。7.1.4影响导柱车削加工质量的因素车削毛坯的准备工作主要有校直,切断,加工端面和钻孔等。校直分别为冷校直和热校直两种方法,目的在于减少毛坯的弯曲度。热校直是热加工工序,在毛坯车间进行;冷校直可在压力机上进行,细长的棒料用专用的校直机校直。冷校直后,毛坯内部存在内应力,会使零件在加工或使用过程中产生新的变形,因此,对于技术要求非常高的导柱零件一般不允许采用冷校直。在钻顶尖孔前,要特别注意,先加工端面,以免钻头引偏或打断。顶尖孔的几何形状误差过大,会加速顶尖孔的磨损,使工件旋转中心位置不稳定而造成外圆柱表面的跳动和圆柱度误差等;顶尖孔的深度不一致时,会引起导柱的轴向误差等。此外,若导柱两端面的顶尖孔轴线不重合,工作时定锥面只与顶尖的一边相接触,如图7-4所示,在切削力与重力的作用下,磨损面将很快失去原有的定位精度,使加工误差加大,重复使用时还会因定位轴线的变动而增加新的误差。因此,顶尖孔的加工必须保证同轴度。7.2导套的加工导套的加工路线如下:钻孔粗车(镗孔)半精车(镗孔)热处理粗磨精磨(IT6IT7,Ra0.40.8um)。导套的磨削是先镗内孔,再穿芯棒磨削外圆,以保证内外圆同轴度要求,其中16孔内表面渗碳淬火:5862HRC;深度0.61.0mm. 8模具总装图8.1 模具总装图 模具总装图如下图10所示。图10模具总装图装配要求:塑料注射模具的质量,取决于模具零件的加工制造质量和装配质量。因此,提高装配质量是非常重要的。在模具装配时应注意以下几点:(1)成形零件及浇注系统 成形零件的形状、尺寸必须符合图样要求。一般型腔尽量取下偏差尺寸,型芯尽量取上偏差尺寸,以延长模具的使用寿命。 成形零件及浇注系统的表面应平整、光洁。成形零件表面要经过抛光或镀铬,使表面平整、光洁。抛光时,其抛光纹路应与脱模方向一致。 互相接触承压零件应有适当的间隙或合理的承压面积。合理的承压面积可以防止模具使用的零件互相挤压而损坏。(2)推出系统零件 推出系统的位置要求 推出系统在模具打开时能顺利推出制件,并方便取出制件和废料,闭模时能准确回复到初始位置。 推出系统零件动作灵活 各推出零件在装配后要动作平衡、灵活,不得卡住及发涩出现。(3)滑块及活动零件 保证装配精度 滑块及活动零件装配后要间隙适当,起止位置要安装正确。不准有卡住、歪斜现象。 保证运动精度 滑块及活动零件运动时要保证动作平衡、可靠,动作灵活、协调、准确。 保证装配可靠 各紧固螺钉、销钉要拧紧,保证安全可靠,不松动。(4)导向机构 保证装配垂直度 导柱、导套在安装后要垂直于模座,不得歪斜。 保证配合精度 导柱、导套的导向精度要满足设计图样的要求。(5)加热与冷却系统 冷却水路要通畅,不漏水,阀门控制可靠。 电路加热系统要绝缘良好,无漏电现象,并且安全可靠,能达到模具温度的要求。(6)模具外观 为搬运安装方便,模具上应没有起重吊孔或吊环。 模具装配后其闭合高度,安装尺寸等要符合设计图的要求。 模具闭合后,分型面、承压面之间要闭合严密,模具外露部分的棱边要倒角。 装配后的模具应打印标记、编号及合模标记。8.2 模具的安装试模试模是模具制造中的一个重要环节,试模中的修改、补充和调整是对于模具设计的补充。试模前的准备试模前要对模具及试模用的设备进行检验,模具的闭合高度、安装与注射机的各个配合尺寸、推出形式、开模距,模具工作要求要符合所选设备的技术条件。检查模具各滑动零件配合间隙适当,无卡住及紧涩现象。活动要灵活、可靠,止位置的定位要正确。各镶嵌件、紧固件要牢固,无松动现象。对于试模设备也要进行全面检查,即对设备的油路、水路、电路、机械动力部位、各操作件和显示信号要检查和调整,使之处于运转状态。模具的安装与调试模具的安装是指将模具从制造地点运至注射机所在地,并安装在指定注射机的全过程。模具安装在注射机上要注意以下几个方面: 模具的安装方位要满足设计图样的要求。 模具中有侧向滑块结构时,尽量使其运动方向为水平方向。 当模具长度与宽度尺寸相差较大时,应尽可能使较长的边向水平方向运动。 模具带有液压油路接头,气路接头,热流道元件接线板时,尽可能放置在非操作一侧,以免操作不方便。模具在注射机上的固定多采用螺钉、压板的形式,一般每侧采用48块压板,且对称布置。模具安装于注射机上之后,要进行空循环调整。其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活,定位装置是否能够有效作用。要注意以下几点: 合模后分型面不得有间隙,要有足够的合模力。 活动型芯、推出及导向部位运动要平衡,无干涉现象,定位正确、可靠。 开模时,推出要平稳,保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。试模模具安装调整后即可进行试模。 加入原料原料的品种、规格、牌号应符合产品图样中的要求,成形性能应符合有关标准规定。原料一般要预先进行干燥处理。调整设备按照工艺条件调整注射压力、注射速度、注射量、成形时间、成形温度等工艺参数。试模将模具安装在注射机上,选用合格的原料,根据推荐的工艺参数调整好注射机,采用手动操作。开始注射时,首先采用低压、低温和较长的时间、条件下成形。如果型腔未充满,则增加注射时的压力。在提高压力无效时,可以适当提高温度条件。试模注射出样品。检验通过试模可以检验出模具结构是否合理;所提供的样品是否符合用户要求,模具能否完成批量生产。针对试模中发现的问题,对模具进行修改、调整、再试模,使模具和生产出的样品满足客户的要求,试模合格的模具,应清理干净,涂防锈油入库保存。结束语通过本次塑料模的设计,使我对注射模有了更多的了解,在老师和我的共同努力下,终于结束了。通过这次实习,使我在原来的理论基础上增加了不少实战性的知识。 经过两个月的模具设计,使我大大提高了综合应用所学的基本理论和专业知识的能力; 理论联系实际,分析、思考和解决实际问题的能力;调查研究、整理资料、分析论证和论文写作的能力;运用所学知识进行设计、计算和解决实际问题的综合能力。更重要的是知道了模具的设计必须做到大胆谨慎,大胆的想象,谨慎的布局。严格遵循量和单位及其符号均应符合国家标准的规定,国家标准中未规定的,应执行国际标准或行业标准;不同的量必须用不同的符号表示,不得一符多义,含义相同的量则必须用同一符号表示。在设计中,我们利用计算机辅助设计CAD来进行塑料模的设计,计算机辅助设计,是在设计时,把原始数据图形数据化的参数输入计算机对其进行分析和处理并通过显示器给出分析结果和图形,同时还可在显示器上对分析结果和图形进行补充修改和完整,使设计达到最佳水平,比动手画图更省时和省力,而且清晰明了,可见CAD技术在塑料模设计中已从研究阶段走上了实用阶段。 这次设计得到老师的帮助和辅导,在这里我向老师表示衷心的感谢。使我们明白了CAD在模具设计时的总体流程,以后我一定更加努力学习,为将来打下坚固的基础. 致 谢通过这次设计加深了对模具如何用顶针推出,如何冷却,型芯、型腔加工容易程度的理解,使我对模具设计理念有了更深的认识,熟练使用各种绘图软件对模具进行设计,同时也使我的实践与理论结合更加符合实际,对运用工具书查资料等等能力都得到了加强。也使我对塑料注射模有了个全新的认识。以前,我对着一副模具图纸或一套模具形体。我总以为它的构成是模具设计者随意设计成的,是一件很简单的事情,不需要耗费什么精力的。可是,经过这次塑料注射模设计,我才意识到以前一直在犯这样一个错误。一套模具的设计从开始到结束都是根据现在市场需要所决定的。就此次瓶盖塑料注射模设计来说,任何一个模具设计者不可能凭空想象就能做出整套模具的,还可以让它正常工作。一套模具的设计,除了选材外,还要根据塑件的材料,工艺性能以及尺寸精度等来确定设计那种模具,以及该模具适合于那种型号的注塑机。从这次模具设计来看,我的收获是不小的,至少它让我了解到模具设计所需要考虑的各种因素。对于这次塑料注射模设计来说,取的什么成果不敢说,但是至少我对其设计的内容和步骤有了充分了认识,可以使我以后的学习有了明确的目标。本设计的完成是在我们的指导师老师的细心指导下进行的。在每次设计遇到问题时老师不辞辛苦的讲解才使得我的设计顺利的进行。从设计的选题到资料的搜集直至最后设计的修改的整个过程中,花费了指导老师很多的宝贵时间和精力,在此向导师表示衷心地感谢!导师严谨的治学态度,开拓进取的精神和高度的责任心都将使学生受益终生!还要感谢和我同一设计小组的几位同学,是你们在我平时设计中和我一起探讨问题,并指出我设计上的误区,使我能及时的发现问题把设计顺利的进行下去,没有你们的帮助我不可能这样顺利地结稿,在此表示深深的谢意。 参考文献1. 李奇,塑料成型工艺与模具设计,北京:中国劳动社会保障出版社,2006年8月2. 廖月莹,何冰强,塑料模具设计指导与资料汇编,大连:大连理工大学出版社,2007年8月 3. 王立华,模具制作实训,清华:大学出版社,20064. 李奇主,模具材料及热处理,北京理工大学出版社,20075. 齐卫东,塑料模具图集,北京:理工大学出,2007
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