2589 端盖注塑模设计3
2589 端盖注塑模设计3,注塑,设计
河南机电高等专科学校材料工程系模具设计与制造专业毕业设计/论文设计/论文题目: 端盖注塑模设计 班 级: 模具 031 班 姓 名: 吴东坡 指导老师: 赵长海 完成时间: 2006.5.8 毕业设计(论文)成绩毕业设计成绩指导老师认定成绩小组答辩成绩答辩成绩指导老师签字答辩委员会签字答辩委员会主任签字毕业设计/论文任务书题目:端盖注塑模设计内容:(1)端盖的结构工艺分析;(2)端盖塑料注射模设计,绘制模具总装图一张(A1 图) ;(3)画出非标零件图(两张手工绘图) ;(4)编写设计说明书一份;(5)编制主要零件加工工艺过程卡;原始资料: 4017图 1-1 塑件零件图毕业设计/论文说明书目录绪论.1一、 模具工艺规程的编制 3二、 注塑模的结构设计 6三、 模具设计的有关计算.13四、 模具加热与冷却系统的计算16五、 模具闭合高度的确定17六、 注塑机有关参数的校核17七、 结构与辅助零部件的设计.18八、 绘制模具总装配图和非标零件图. 19九、 注塑模主要零件加工工艺规程的编制. 22十、 模具的装配与调试 . 24十一、设计总结 . 28十二、致谢. 29.十三、参考文献. .30绪论随着工业的发展,工业产品的品种和数量不断增加。换型不断加,使模具的需要补断增加。而对模具的质量要求越来越高。模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。中国模具工业的现状和发展模具是制造业的重要工艺基础,在我国,模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具,但长期未形成产业。直到 20 世纪80 年代后期,中国模具工业才驶入发展的快车道。近年,不仅国有模具企业有了很大发展,三资企业、乡镇(个体)模具企业的发展也相当迅速。据不完全统计,近 10 年全国(未含港、澳、台统计数字,下同)模具生产及进出口发展情况。虽然中国模具工业发展迅速,但与需求相比,显然供不应求,其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面,中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距,因此,每年需要大量进口模具。中国模具产业除了要继续提高生产能力,今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面,主要是企业结构向专业化调整,产品结构向着中高档模具发展,向进出口结构的改进,中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。相当多的发达国家塑料模具企业移师中国,是国内塑料模具工业迅速发展的重要原因之一。中国技术人才水平的提高和平均劳动力成本低都是吸引外资的优势,所以中国塑模市场的前景一片辉煌,这是塑料模具市场迅速成长的重要因素所在。根据业内专家预测,今年中国塑料模具市场总体规模将增加 13%左右,到2005 年塑料模具产值将达到 460 亿元,模具及模具标准件出口将从现在的 9000多万美元增长到 2005 年的 2 亿美元左右,产值在增长,也就意味着市场在日渐扩大。我们年轻的一代肩负着建设祖国的重任,从事模具方面的工作是很辛苦的,在工厂里又脏又累,但祖国需要我们。我们应该努力学习科学文化知识,去祖国最需要我们的地方。作为我们工科院校的学生,平时学习科学文化知识,具体的理论实践还很少,在即将毕业之际,系统的设计还是很有必要的。在设计中为了更好的理论和实践的结合,我认真巩固原先学的知识,在图书馆借阅了很多图书。在设计中认真计算每一步。为了更好地完成这个毕业设计,我努力做到了以下几点:1. 多借参考资料,认真申阅题目。2. 不懂的地方,努力向指导老师请教。3. 认真做好设计计算。本次设计题目“端盖的产品造型与模具设计” 。该模具属于侧向抽芯的注射模。本说明书将分项阐述该塑件注射成型和模具设计的全过程。由于本人设计水平有限,错误的不妥之处在所难免,肯请老师批评指正。设计者:吴东坡2006-5-4河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文端盖塑料模设计设计题目:端盖产品造型与模具设计 图 7-1端 盖 零 件 图一:模具工艺规程的编制该塑件是端盖产品,其零件图如图 7-1 所示。本塑件的材料采用尼龙 1010,生产类型为大批量生产。1. 塑件的工艺性分析1)塑件的原材料分析。塑件的材料采用尼龙 1010,属热塑性塑料。从使用性能上看,尼龙 1010 是半透明,吸水小,耐寒性较好,坚韧耐磨耐油耐水,抗霉菌,但吸水性大;从成型性能上看,塑件壁不宜取厚,并应均匀,脱模度不宜取小,尤其对厚壁及深高塑件更应取大。受热时间不宜超过 30min,料温高则收缩大,易出飞边,收缩小,取向性强,注射压力低易发生凹痕,波纹。成型周期按塑件壁厚而定,厚则取长,薄则取短,为了减少收缩,凹痕缩孔,一般宜取低模温高注射压力的成形条件,以及采用白油作脱模剂;尼龙 1010 的主要技术指标:密度是1.04kg/dm 比体积是 0.96dm /kg吸水率是 0.20.4收缩率是331.32.3s熔点是 205t/ c热变形温度是 55 c抗拉屈服强度是0062Mpa拉伸弹性模量 1.810 Mpa抗弯强度 88Mpa硬度 9.75HB击穿强度 20KV/mm。2)塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文结构分析。从零件图上分析,该零件总体形状为长方形。在宽度方向的一侧有两个高度 6m,半径为 2mm 的侧孔.在高度为 8m,长为 40mm、宽为17mm 的凸台上,一个带有 10mm3mm 的孔对称分布,因此,模具设计时必须设置侧向分型抽心机构,该零件属于中等复杂程度.(1) 尺寸精度分析.该零件重要尺寸,如 4mm,40mm,10mm 等尺寸精度为MT1 级(GB/T144861993) ,次要尺寸,如 17mm,9mm,120mm3mm 等的尺寸精度为 MT5 级(GB/T144861993) 。由以上分析可见,该零件的尺寸精度中等偏上,对应的模具相关尺寸加工可以得到保证。从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为 3mm,壁厚均匀, 符合尼龙 1010 的最小壁厚原则,在制件的转角处设计圆角,防止在此处出现缺陷,由于制件的尺寸较小,尼龙 1010 的强度较大不需增设加强(3)表面质量分析.该零件的表面除要求没有缺陷毛刺,内部不得有导电杂质外,没有什么特别的表面质量要求,故比较容易实现。综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证.2.计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的体积:V=31.3 cm3计算塑件的质量:根据设计手册可查得尼龙 1010 的密度为 =1.04kg/dm 3塑件质量:M=V=31.310 1.041033=32.552g采用一模两件的模具结构,考虑其外形尺寸,注塑时所需压力和工厂现有设备等情况,初步选用注塑机 XSZY125 型。3.塑件注塑工艺参数的确定查找有关文献和参考工厂时间应用的情况,尼龙 1010 的成型工艺参数可作如下选择:(试模时,可根据实际情况作适当调整)注塑温度:包括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度:后段温度 t 选用 190210 c;10中段温度 t 选用 200220 c; 2前段温度 t 选用 210230 c; 30河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文喷嘴温度:200210 c;0注塑压力一:选用 40100Mpa;注塑时间: 选用 2090s;保压压力: 选用 65Mpa;高压时间: 选用 05s;冷却时间: 选用 20120s;总周期: 选用 45220s;后处理方法: 采用油水盐水;后处理温度: 90100t/ c;0后处理时间: 4h。说明 1.预热和干燥均采用鼓风烘箱。2.凡潮湿环境使用的塑料,应进行调湿处理,在 100120 c 水0中加热 218h。4:塑料成型设备的选取根据计算及原材料的注射成型参数初选注塑机为 XS-ZY-125 查材料知:标称注射量: 192cm 3螺杆直径/cm 42mm注射容量/克: 125 克注射压力/10 Pa: 1500Mpa5锁模力 10kN: 90kN最大注射面积/: 320 2模具厚度/mm: 200300mm模板行程/mm: 300mm河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文喷嘴 球半径: 12mm孔半径: 4mm定位孔直径/ 100 06.推出 两侧 孔径/mm 22mm孔距/mm 230mm二:注塑模的结构设计注塑模结构设计主要包括:分型面选择模具型腔数目的确定型腔的排列方式冷却水道布局浇口位置设置模具工作零件的结构设计侧向分型与抽芯机构的设计推出机构的设计等内容。1. 分型面选择模具设计中,分型面的选择很关键,它决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。该塑件为端盖,表面无特殊的要求,其分型面选择如下图所示:如 图 7-2如 图 3AAA河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文如图 7-2 所示取 A-A 向为分型面,不影响零件外观质量,抽芯在动模,抽芯机构简单。如图 7-3 所示取 A-A 向为分型面,抽芯在定模,抽芯机构复杂,应当避免定模抽芯。从以上两个分型面的比较可以很容易的看出应该选择第一个分型方法,有利于模具成型。2. 确定型腔的数目及排列方式(1)模腔数量的确定塑件的生产属大批量生产,宜采用多型腔注塑模具,其型腔个数与注塑机的塑化能力,最大注射量以及合模力等参数有关,此外还受制件精度和生产的经济性等因素影响,有上述参数和因素可按下列方法确定模腔数量;a.按注射机的额定锁模力确定型腔数量 N1N1=(F/PC)/AB/A其中: F 注塑机的锁模力 NPC 型腔内的平均压力 MPa A 每个制件在分型面上的面积( )2B 流道和浇道在分型面上的投影面积( )B 在模具设计前为未知量,根据多型腔模具的流动分析 B 为(0.20.5) ,常取 B=0.35,熔体内的平均压力取决于注射压力,一般为 2540MPa 实际所需锁模力应小于选定注塑机的名义锁模力,为保险起见常用 0.8F 则N1=0.6F/APC=5000000.6/30342=29.2 (个)b.注射机注塑量确定型腔数目 N2N2=(GC)/V河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文其中: G 注射机的公称注塑量( )3V 单个制件体积 ( )C 流道和浇口的总体积( )3生产中每次实际注塑量应为公称注塑量的 0.750.45 倍,取 0.6 倍计算,同时流道和浇道的体积为未知量,据统计每个制品所需浇注系统是体积的0.21 倍,现取 C=0.6 则N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=600.375=10.7(个)从以上讨论可以看到模具的型腔个数必须取 N1,N2 中的较小值,在这里可以选取的个数是 2,4,6,8,10 个,考虑的制件的取出和模具的开模等情况,以及模具的主流道长度最好小于 60mm,以防止因为注塑压力的降低而带来的制件充型不足等缺陷。我们所设计的端盖注塑模具采用一模两腔的方案,即 N=2(2)型腔的排列方式如 图 7-4如 图 5本塑件在注塑时采用一模两腔,综合考虑浇注系统,模具结构的复杂程度等因素采河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文取如图 7-4 所示的型腔排列方式。采用 7-4 的型腔排列方式的最大优点是便于设置侧向分型抽芯机构,其缺点是熔料进入型腔后到另一端的料流长度较大,但因本塑件较小,故对成型没有太大影响。若采用如图 7-5 所示的型腔排列方式,显然料流长度较短,但侧向分型抽芯机构设置则相当困然,势必成倍增大模具结构的复杂程度。所以应该采用7-4 的排列方式。3. 浇注系统设计(1) 主流道设计;根据 XS-ZY-125 型注塑机喷嘴的有关尺寸喷嘴前端孔径: d0=4mm喷嘴前端球面半径: R0=12mm根据模具主流道与喷嘴的关系:R=R0+(12)mm D=d0+(0.51)mm取主流道的球面半径: R=13mm取主流道的小端直径 d=4.5mm为了方便将凝料从主流道中拔出,将主流道设计为圆锥形式其斜度取13 度经换算得主流道大端直径 D=8.5mm,为了使料能顺利的进入分流道,可在主流道的出料端设计半径 r=5mm 的圆弧过渡。(2)分流道设计。分流道的形式和尺寸应根据塑件的体积,壁厚和形状的复杂程度来确定分流道的长度的。由于塑件的形状比较简单,尼龙 1010 的流动性好,冲型能力比较好,因此可采取梯形分流道,便于加工。根据主流道大端直径 D=8.5mm,则梯形可选用上底为 b=5.5mm,高为 h=8mm 的截面。河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文截面形状为 U 型,在流道设计中要减小压力损失,则希望流道的面积大。要减少传热损失,又希望流道的面积小。因此可用流道的面积与周长的比值来表示流道的效率。U 型实质上是一种双梯形流道截面。效率为 0.195D分流道的尺寸:尼龙 1010 分流道直径/mm 3.8-7.5选取 6mm分流道表面粗糙度:分流道表面不要求太光洁,表面粗糙度常取 1.252.5R m,这可增加对a外层塑料熔体流动阻力,使外层塑料冷却皮层固定,形成绝热层。有利于保温。但表面不得凸凹不平,以免对分型不利。(3)浇口设计。根据塑件的成型要求及型腔的排列方式,选用侧浇口较为理想。设计时考虑选择从塑件的表面进料,而且在模具结构上采取镶拼型腔型心,有利于填充排气。故采用截面为矩形的侧浇口,查表初选尺寸为(blh)1mm0.8mm0.6mm,试模时修正.(4) 排气结构的设计在注塑模具的设计过程中,必须考虑排气结构的设计,否则,熔融的塑料流体进入模具型腔内,气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡,甚至会产生很高的温度使塑料烧焦,从而出现废品。排气方式有两种:开排气槽排气和利用合模间隙排气。由于端盖注塑模是小型镶拼式模具,可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气,而河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文不需在模具上开设排气槽。 (尼龙 1010 塑料的最小不溢料间隙为 0.03mm,间隙较小,再加上尼龙 1010 的流动性较好,也不宜开排气槽.(5)主流道衬套的选取。为了提高模具的寿命在模具与注塑机频繁接触的地方设计为可更换的主流道衬套形式,选取材料为 T8A,热处理以后的硬度为 5357HRC,主流道衬套和定模的配合形式为 H7/m6 的过渡配合。4. 抽芯机构设计此设计的塑件侧壁有两个修袄突台,它们均垂直于脱模方向,阻碍成型后塑件从模具脱出.因此成型小突台的零件必须做成活动的型心,即必须设置抽芯机构.本模具采用斜销抽芯机构.(1) 确定抽芯距,抽芯距一般大于侧凹的深度本副模具设计中必须高于制件最小高度的一半H1=B2/2=22.5/2=11.25mm另加 35mm 的抽芯安全系数,可取抽芯距为 15mm(2)确定斜销的倾角,斜导柱的倾角 a 是斜销机构的主要技术参数,它与抽拔距和抽芯距有直接关系,一般取 1525本副模具取 a=20(3)确定斜销的尺寸,斜导柱的直径取决于抽拔力及倾角可按设计资料有关公式进行计算,本例可采用经验估值,取斜导柱的直径 d=16mm(4)斜导柱的长度可根据抽拔距,固定端模板的厚度,斜销直径及斜角大小确定:L=L1+L2+L3+L4+L5=D/2tana+h/cosa+d/2tana+H/sina+(1015)=99.6mm河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文取: L=100mm滑块和导滑槽设计由于侧凹的尺寸较小型芯滑块可采用整体式加工增加强度,导滑槽的导滑长度和定位装置的设计可采用经验法,侧向抽芯的抽拔距较小,也无须滑块的定位装置。成型零部件指构成模具型腔的零件包括型腔和型芯。成型零部件应具备以下性能:足够的强度和刚度。足够的硬度和耐磨性热处理 HRC40 以上。材料的抛光性能好,表面应光滑美观。切削加工性能好,热处理变形小,可淬性良好。成型部位有足够的尺寸精度。焊接性能要好,以便与修理。5. 推出机构设计如 图 7-6如 图如图 7-6 所示模具开模后,塑件包紧动模型心的力并不大,适当考虑脱模斜度,采用顶杆并不会将塑件顶变形,且模具结构简单.如图 7-7 所示是采用推管和顶杆联合顶出,顶出平稳,塑件不会变形,但推管与中间的型心想配合,会造成制造和装配上的困然.由以上两种方法的比较不然看出图 7-6 的方法比图 7-7 的方法更经济也可以给制造带来方便.三:模具设计的有关计算河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文1 凹模的设计本副模具采用整体式凹模结构,由于制件结构简单,模具牢固,不易变形,制件没拼界逢,适用用于本制件的模具。如图所示:材料选用 T8A, 硬度在 50HRC 以上.根据分流道与浇口的设计要求,分流道与浇口设在凹模型腔上其结构见图一所示。凹模板尺寸:根据矩形凹模最小壁厚经验曲线知,此塑件的成型压力小于 30MPA,那么尺寸见下图由经验可知【3】:长为 240 mm. 宽为 240 mm.凹模高为 h=42mm 17mm 为制件高 加工可以直接用铣刀铣出,也可以用成型电极。为了节约成本。在这里我选用铣刀铣。2 线圈骨架注塑模具的工作尺寸(包括型腔和型芯的尺寸)本例中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸,平均收缩率平均制造公差和平均磨损率来计算。查教材表 1-3 塑料 ABS 的成型收缩率为 S=0.30.8,故平均我们取为Scp=0.5。考虑到工厂模具制造的现有条件,模具制造公差取 =/3。表一:凹模工作尺寸的计算:河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文塑件尺寸 计算公式 型腔工作尺寸120 119.95+0.05114 113.95+0.0740Lm=(Ls+LsScp3/4)+39.96+0.08成型 34mm 的型芯:成型 10mm 孔的型芯:材料选用 T8A, 硬度在 50HRC 以上.凸模与固定板连接方式如图所示:(示意图)固定板选用 45 钢成型零部件的制造误差:成型零部件的制造误差包括成型零部件的加工误差和安装误差,配合误差等几个方面。设计时一般应将成型零部件的制造公差控制在塑件的 1/3 左右,通常取 IT69 级,综合考虑取 IT8 级。河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文四:模具加热和冷却系统的设计塑料在生产过程中由于需要对熔融的塑料流体进行冷却,塑料制件不能有太高的温度(防止出模后制件发生翘曲,变形)冷却系统设计可按下式进行计算:设该模具平均工作温度为 60,用 20的常温水作为模具的冷却介质,其出口温度为 30,产量为(1 分钟 2 模)1000g/h。 求塑件在硬化时每小时释放的热量为 Q3,查有关文献得 ABS 的单位热流量为 Q2=314.3398.1J/g ,取 Q2=350J/g:Q3=WQ2=1008g/h350J/h=352800J 求冷却水的体积流量 VV=WQ1/Pc1(T1T2)=352800/601/10004.2(3020)=140cm3温度调节对塑件的质量影响主要表现在以下几个方面:变形 尺寸精度 力学性能 表面质量在选择模具温度时,应根据使用情况着重满足制件的质量要求。在注射模具中溶体从 200 C,左右降低到 60 C 左右,所释放的能量 5以辐00射,对流的方式散发到大气中,其余 95由冷却介质带走,因此注射模的冷却时间只要取决与冷却系统的冷却效果。模具的冷却时间约占整个循环周期的 2/3。缩短循环周期的冷却时间是提高是提高生产效率的关键。在冷却水冷却过程中,在湍流下的热传递是层流的 1020 倍。在次我选择湍流。河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文冷却水道直径d/(mm)最低流量 v/(m/s)流量qv/(m /min)312 1.10 7.410 五:模具闭合高度确定在支撑板与固定零件的设计中根据经验确定:定模板厚度 H1=42mm,斜楔块厚度为 H2=34mm,腔板型芯固定板厚度为 H3=28mm,推件板厚度为 H4=16mm,垫块厚度 H5=73mm 动模板厚度 H6=27mm(考虑模具的抽芯距)如下图所示:计算模具的闭合高度:H=H1H2H3H4H5H6=423428167327=220mm 校核注塑机的开,合模空间A:模具合模时校核:110mm220mm277mm (模具符合注塑机的要求)B:模具开模时校核:110mm220mm15mm200mm (模具符合注塑机的要求)六:注塑机有关参数的校核本模具的外形尺寸为 290mm290mm220mm, XS-ZY-125 型注塑机模板最大安河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文装尺寸是 370mm350mm。由于上述计算的模具闭合高度为 220mm,XS-ZY-125 型注塑机的最小模具厚度为 200mm,最大模具厚度为 300mm1:模具合模时校核:200mm220mm300mm 2:模具开模时校核:200mm220mm15mm300mm 其中:15mm 为模具的抽拔距经校核 XS-ZY-125 型注塑机能满足使用要求故可以采用。七:绘制模具总装配图和非标零件工作图 本模具的总装图如如下面图所示。该模具的工作原理:模具安装在注塑机上,定模部分固定在注塑机的定模板上,动模固定在注塑机的动模板上。模具注塑完成,动模后退。磨具在动模板和定模板之间分开,由于斜道住作用,先实现测向抽心。动模继续后退,当推板碰到注塑机顶杆时,推板推顶杆将制件从定模部分顶出。模具闭合时,有缩紧块缩紧滑块。八:注塑模主要零件加工工艺规程的编制九:模具的装配装配主要要求如下:模具上下平面的平行度偏差不大于 0.05mm 分模处要求密合。推件时推杆与卸料板要保持同步。上、下模型芯必须紧密接触。装配时以分型面密合作为该模具的装配基准,装配顺序如下:装配前按图检验主要工作零部件及其它零件尺寸。镗导柱、导套孔。将定模板、动模板、型芯固定板叠合在一起,使分模面紧密接触并加紧,镗导柱、导套孔,在孔内压入工艺定位销后,加工侧面的垂直基准。加工定模。用定模侧面的垂直基准确定定模上型芯中心的实际位置,并以次作为加工基准,分别镗型芯孔 34mm、10mm,并锪台肩44mm6mm、14mm6mm。压入导柱、导套。将定模、板动模板、支撑板上分别压入导柱、导套,使其导向可靠,滑动灵活。装配型芯。在定模和型芯固定板孔内压入型芯,用镙孔复印法和压销钉套法使型芯紧固在支撑板上,将其一起磨平。通过型芯钻支撑板上的推杆孔。通过支撑板钻推杆固定板上的孔。在推杆固定板和支撑板和支撑板上加工限位螺钉和复位杆孔。组装垫块和支撑板。加工定模座板。加工螺孔、销钉孔和导柱孔,并将浇口套、导柱套压入定模座板。定模部分的装配。用平行夹头把它们加紧(浇口套的浇道孔与镶块上的浇道口对中,在上面钻固定在注塑机上的孔,使其与注塑机相配合。装配动模部分。修正推杆和复位杆的长度。完成装配后进行试模,并校验入库。制件常见缺陷及解决办法:名称 注塑机及成型条件问题 模具或材料问题填充不满 1 注塑机的注塑能力不够2 加料量不够3 注塑压力太低4 料温太底使塑料溶体流动不好1 浇口平衡不好2 模具温度太低3 排气不良4 流道浇口过小5 浇口流道有异物阻塞5 注塑速度太慢6 注塑机喷嘴有异物阻塞6 塑料原料流动性不好飞边 1 注塑压力太低2 锁模力不够3 加料量过大4 料温过高5 保压时间过长1 模具配合面不严2 成型期间塑料原料粘性太低流痕 1 料温太低使塑料流动性不好2 注塑速度较低3 注塑机喷嘴过小4 保压压力不够1 模具温度过低2 模具冷却不良3 塑料流动性差龟裂 1 注塑压力过高2 料温太低导致流动不好3 保压压力过高4 保压时间过长1 模具温度过低2 型腔设计不良3 塑料粘性不良4 塑料原料退火不良空洞 1 注塑压力过低2 保压压力不够3 注塑速度过快或过慢4 保压时间短1 模具排气不良2 壁厚设计不均3 浇口位置不良4 浇口浇道尺寸过小5 塑料原料收缩率大成型过程中消除制品缺陷的办法:缺陷: 烧蚀 降低加料量 注射压力 注射速度熔接线 提高注射速度 模具温度 加热料筒温度飞边 降低模具温度 加热料筒温度 减少浇口尺寸填充不满 提高注射速度 模具温度 加热料筒温度 加料量 注射压力 注射速度缩坑 减少浇口尺寸 保压时间和压力 降低加料量 模具温度表面不平 提高注射速度 模具温度 注射压力弯曲 提高保压时间和压力 降低模具温度设计总结本课程设计是我们学完了端盖塑料模具设计与制造进行的毕业设计,它是对我们所学课程的一次深入、系统的综合性的总复习,也是一次理论联系实践的训练。它在我们的学习中占有重要的地位。通过这次课程设计使我学到了许多知识,对一些原来一知半解的理论也有了清楚的认识。特别是原来所学的一些专业基础课:如机械制图、模具材料、公差配合与技术测量、塑料模具设计与制造等有了更深刻的理解,使制造的模具既能满足使用要求有不浪费材料,保证了工件的经济性,设计的合理性。通过塑料模手册、模具制造简明手册、模具标准应用手册等了解到许多原来未知的知识。按照我国国家标准,模具共分为 10 大类 46 个小类,塑料模具是 10 大类中的 l 个大类,共有 7 个小类:热塑性塑料注塑模、热固性塑料注塑模、热固性塑料压塑模、挤塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他类塑料模。塑料模的发展是随着塑料工业的发展而发展的,在我国起步较晚,但发展却很快,特别是最近几年,无论在质量、技术和制造能力上,都有很大发展。但就总体来看,与国民经济发展和世界先进水平相比,差距仍较大,一些大型、精密、复杂、高效、长寿命的塑料模具每年仍大量进口。据悉目前全世界年产出模具约 650 亿美元,其中塑料模具约为 260 亿美元。我国 1999 年模具总产值 245 亿元其中塑料模具约为 82 亿元,2000 年近 100亿元。七类塑料模具中,注塑模具所占比例很大,约占全部塑料模具的 80%左右。塑料模具的主要用户是家用电器行业、汽车、摩托车行业、电子音像设备行业、办公设备行业、建筑材料行业、信息产业及各种塑料制品行业等。目前国内年需塑料模具约 130-140 亿元,真中有 30 多亿元仍靠进口,进口量最多的塑料模具有汽车摩托车饰件模具、大屏幕彩电壳模具、冰箱洗衣机模具、通讯及办公设备塑壳模具、塑料异型材模具等。在即将毕业之际,为了在我们现有的知识基础上使我们的水平有进一步的提高,根据教育部门的要求和学校的教学安排,我们进行了这次毕业设计。首先赵老师给我们布置毕业设计的题目,对题目给于了认真的分析和安排,使我们能够做到胸有成竹,同时,我到图书馆借阅了许多质料,有了充足的原始材料。其次,在具体设计过程中,我参照例子一步一步地进行,对各步骤进行了详细和深入细致的计算。再次,在大量计算数据和原始数据基础上,进行了归纳总结,绘制出了几张零件图和一张装配图,并写出了设计总结和感想体会。我想,通过我们这次毕业设计,我们对以前的知识有了一定的巩固,同时还学到了新知识,自己的能力得到进一步拔高,我会保存好我的底稿,将来时常翻阅。致谢在设计中,我尽心尽力做好每一步,但总有些每到不足的地方。在设计中得到赵长海老师,杨占尧老师,原红玲老师,翟德梅老师,于智宏老师的指导。作为我的指导老师赵老师,不但进行了跟踪指导,还在生活上给于了很多的鼓励,每次遇到困难,我就想放弃,但想起赵老师的鼓励,我都一次一次地振奋起来。在以后的工作中我会再接再厉,对以上各位老师再次表示感谢参考文献1. 杨占尧主编 塑料注塑模结构与设计 清华大学出版社 2004.092. 翟德梅主编 模具制造技术 河南机电高专科学校 2001.073瞿金平 塑料工业手册 化学工业出版社 1999.014王孝培 模具设计简明手册 机械工业出版社 2000.065. 肖祥芷 中国模具设计大典(三)江西科学技术出版社 2002.106. 阎亚林 塑料模具图册 高等教育出版社 2002.117 黄虹主编 塑料成型加工与模具 化学工业出版社 2003.8华南工学院合 塑料机械设计 机械工业出版社 1996.029曹宏深主编塑料成型工艺与模具设计机械工业出版社1998.0710郑冠大主编机械制造工艺学机械工业出版社1997.10河南机电高等专科学校材料工程系模具设计与制造专业毕业设计/论文设计/论文题目: 端盖注塑模设计 班 级: 模具 031 班 姓 名: 吴东坡 指导老师: 赵长海 完成时间: 2006.5.8 毕业设计(论文)成绩毕业设计成绩指导老师认定成绩小组答辩成绩答辩成绩指导老师签字答辩委员会签字答辩委员会主任签字毕业设计/论文任务书题目:端盖注塑模设计内容:(1)端盖的结构工艺分析;(2)端盖塑料注射模设计,绘制模具总装图一张(A1 图) ;(3)画出非标零件图(两张手工绘图) ;(4)编写设计说明书一份;(5)编制主要零件加工工艺过程卡;原始资料: 4017图 1-1 塑件零件图毕业设计/论文说明书目录绪论.1一、 模具工艺规程的编制 3二、 注塑模的结构设计 6三、 模具设计的有关计算.13四、 模具加热与冷却系统的计算16五、 模具闭合高度的确定17六、 注塑机有关参数的校核17七、 结构与辅助零部件的设计.18八、 绘制模具总装配图和非标零件图. 19九、 注塑模主要零件加工工艺规程的编制. 22十、 模具的装配与调试 . 24十一、设计总结 . 28十二、致谢. 29.十三、参考文献. .30绪论随着工业的发展,工业产品的品种和数量不断增加。换型不断加,使模具的需要补断增加。而对模具的质量要求越来越高。模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。中国模具工业的现状和发展模具是制造业的重要工艺基础,在我国,模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具,但长期未形成产业。直到 20 世纪80 年代后期,中国模具工业才驶入发展的快车道。近年,不仅国有模具企业有了很大发展,三资企业、乡镇(个体)模具企业的发展也相当迅速。据不完全统计,近 10 年全国(未含港、澳、台统计数字,下同)模具生产及进出口发展情况。虽然中国模具工业发展迅速,但与需求相比,显然供不应求,其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面,中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距,因此,每年需要大量进口模具。中国模具产业除了要继续提高生产能力,今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面,主要是企业结构向专业化调整,产品结构向着中高档模具发展,向进出口结构的改进,中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。相当多的发达国家塑料模具企业移师中国,是国内塑料模具工业迅速发展的重要原因之一。中国技术人才水平的提高和平均劳动力成本低都是吸引外资的优势,所以中国塑模市场的前景一片辉煌,这是塑料模具市场迅速成长的重要因素所在。根据业内专家预测,今年中国塑料模具市场总体规模将增加 13%左右,到2005 年塑料模具产值将达到 460 亿元,模具及模具标准件出口将从现在的 9000多万美元增长到 2005 年的 2 亿美元左右,产值在增长,也就意味着市场在日渐扩大。我们年轻的一代肩负着建设祖国的重任,从事模具方面的工作是很辛苦的,在工厂里又脏又累,但祖国需要我们。我们应该努力学习科学文化知识,去祖国最需要我们的地方。作为我们工科院校的学生,平时学习科学文化知识,具体的理论实践还很少,在即将毕业之际,系统的设计还是很有必要的。在设计中为了更好的理论和实践的结合,我认真巩固原先学的知识,在图书馆借阅了很多图书。在设计中认真计算每一步。为了更好地完成这个毕业设计,我努力做到了以下几点:1. 多借参考资料,认真申阅题目。2. 不懂的地方,努力向指导老师请教。3. 认真做好设计计算。本次设计题目“端盖的产品造型与模具设计” 。该模具属于侧向抽芯的注射模。本说明书将分项阐述该塑件注射成型和模具设计的全过程。由于本人设计水平有限,错误的不妥之处在所难免,肯请老师批评指正。设计者:吴东坡2006-5-4河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文端盖塑料模设计设计题目:端盖产品造型与模具设计 图 7-1端 盖 零 件 图一:模具工艺规程的编制该塑件是端盖产品,其零件图如图 7-1 所示。本塑件的材料采用尼龙 1010,生产类型为大批量生产。1. 塑件的工艺性分析1)塑件的原材料分析。塑件的材料采用尼龙 1010,属热塑性塑料。从使用性能上看,尼龙 1010 是半透明,吸水小,耐寒性较好,坚韧耐磨耐油耐水,抗霉菌,但吸水性大;从成型性能上看,塑件壁不宜取厚,并应均匀,脱模度不宜取小,尤其对厚壁及深高塑件更应取大。受热时间不宜超过 30min,料温高则收缩大,易出飞边,收缩小,取向性强,注射压力低易发生凹痕,波纹。成型周期按塑件壁厚而定,厚则取长,薄则取短,为了减少收缩,凹痕缩孔,一般宜取低模温高注射压力的成形条件,以及采用白油作脱模剂;尼龙 1010 的主要技术指标:密度是1.04kg/dm 比体积是 0.96dm /kg吸水率是 0.20.4收缩率是331.32.3s熔点是 205t/ c热变形温度是 55 c抗拉屈服强度是0062Mpa拉伸弹性模量 1.810 Mpa抗弯强度 88Mpa硬度 9.75HB击穿强度 20KV/mm。2)塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文结构分析。从零件图上分析,该零件总体形状为长方形。在宽度方向的一侧有两个高度 6m,半径为 2mm 的侧孔.在高度为 8m,长为 40mm、宽为17mm 的凸台上,一个带有 10mm3mm 的孔对称分布,因此,模具设计时必须设置侧向分型抽心机构,该零件属于中等复杂程度.(1) 尺寸精度分析.该零件重要尺寸,如 4mm,40mm,10mm 等尺寸精度为MT1 级(GB/T144861993) ,次要尺寸,如 17mm,9mm,120mm3mm 等的尺寸精度为 MT5 级(GB/T144861993) 。由以上分析可见,该零件的尺寸精度中等偏上,对应的模具相关尺寸加工可以得到保证。从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为 3mm,壁厚均匀, 符合尼龙 1010 的最小壁厚原则,在制件的转角处设计圆角,防止在此处出现缺陷,由于制件的尺寸较小,尼龙 1010 的强度较大不需增设加强(3)表面质量分析.该零件的表面除要求没有缺陷毛刺,内部不得有导电杂质外,没有什么特别的表面质量要求,故比较容易实现。综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证.2.计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的体积:V=31.3 cm3计算塑件的质量:根据设计手册可查得尼龙 1010 的密度为 =1.04kg/dm 3塑件质量:M=V=31.310 1.041033=32.552g采用一模两件的模具结构,考虑其外形尺寸,注塑时所需压力和工厂现有设备等情况,初步选用注塑机 XSZY125 型。3.塑件注塑工艺参数的确定查找有关文献和参考工厂时间应用的情况,尼龙 1010 的成型工艺参数可作如下选择:(试模时,可根据实际情况作适当调整)注塑温度:包括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度:后段温度 t 选用 190210 c;10中段温度 t 选用 200220 c; 2前段温度 t 选用 210230 c; 30河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文喷嘴温度:200210 c;0注塑压力一:选用 40100Mpa;注塑时间: 选用 2090s;保压压力: 选用 65Mpa;高压时间: 选用 05s;冷却时间: 选用 20120s;总周期: 选用 45220s;后处理方法: 采用油水盐水;后处理温度: 90100t/ c;0后处理时间: 4h。说明 1.预热和干燥均采用鼓风烘箱。2.凡潮湿环境使用的塑料,应进行调湿处理,在 100120 c 水0中加热 218h。4:塑料成型设备的选取根据计算及原材料的注射成型参数初选注塑机为 XS-ZY-125 查材料知:标称注射量: 192cm 3螺杆直径/cm 42mm注射容量/克: 125 克注射压力/10 Pa: 1500Mpa5锁模力 10kN: 90kN最大注射面积/: 320 2模具厚度/mm: 200300mm模板行程/mm: 300mm河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文喷嘴 球半径: 12mm孔半径: 4mm定位孔直径/ 100 06.推出 两侧 孔径/mm 22mm孔距/mm 230mm二:注塑模的结构设计注塑模结构设计主要包括:分型面选择模具型腔数目的确定型腔的排列方式冷却水道布局浇口位置设置模具工作零件的结构设计侧向分型与抽芯机构的设计推出机构的设计等内容。1. 分型面选择模具设计中,分型面的选择很关键,它决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。该塑件为端盖,表面无特殊的要求,其分型面选择如下图所示:如 图 7-2如 图 3AAA河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文如图 7-2 所示取 A-A 向为分型面,不影响零件外观质量,抽芯在动模,抽芯机构简单。如图 7-3 所示取 A-A 向为分型面,抽芯在定模,抽芯机构复杂,应当避免定模抽芯。从以上两个分型面的比较可以很容易的看出应该选择第一个分型方法,有利于模具成型。2. 确定型腔的数目及排列方式(1)模腔数量的确定塑件的生产属大批量生产,宜采用多型腔注塑模具,其型腔个数与注塑机的塑化能力,最大注射量以及合模力等参数有关,此外还受制件精度和生产的经济性等因素影响,有上述参数和因素可按下列方法确定模腔数量;a.按注射机的额定锁模力确定型腔数量 N1N1=(F/PC)/AB/A其中: F 注塑机的锁模力 NPC 型腔内的平均压力 MPa A 每个制件在分型面上的面积( )2B 流道和浇道在分型面上的投影面积( )B 在模具设计前为未知量,根据多型腔模具的流动分析 B 为(0.20.5) ,常取 B=0.35,熔体内的平均压力取决于注射压力,一般为 2540MPa 实际所需锁模力应小于选定注塑机的名义锁模力,为保险起见常用 0.8F 则N1=0.6F/APC=5000000.6/30342=29.2 (个)b.注射机注塑量确定型腔数目 N2N2=(GC)/V河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文其中: G 注射机的公称注塑量( )3V 单个制件体积 ( )C 流道和浇口的总体积( )3生产中每次实际注塑量应为公称注塑量的 0.750.45 倍,取 0.6 倍计算,同时流道和浇道的体积为未知量,据统计每个制品所需浇注系统是体积的0.21 倍,现取 C=0.6 则N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=600.375=10.7(个)从以上讨论可以看到模具的型腔个数必须取 N1,N2 中的较小值,在这里可以选取的个数是 2,4,6,8,10 个,考虑的制件的取出和模具的开模等情况,以及模具的主流道长度最好小于 60mm,以防止因为注塑压力的降低而带来的制件充型不足等缺陷。我们所设计的端盖注塑模具采用一模两腔的方案,即 N=2(2)型腔的排列方式如 图 7-4如 图 5本塑件在注塑时采用一模两腔,综合考虑浇注系统,模具结构的复杂程度等因素采河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文取如图 7-4 所示的型腔排列方式。采用 7-4 的型腔排列方式的最大优点是便于设置侧向分型抽芯机构,其缺点是熔料进入型腔后到另一端的料流长度较大,但因本塑件较小,故对成型没有太大影响。若采用如图 7-5 所示的型腔排列方式,显然料流长度较短,但侧向分型抽芯机构设置则相当困然,势必成倍增大模具结构的复杂程度。所以应该采用7-4 的排列方式。3. 浇注系统设计(1) 主流道设计;根据 XS-ZY-125 型注塑机喷嘴的有关尺寸喷嘴前端孔径: d0=4mm喷嘴前端球面半径: R0=12mm根据模具主流道与喷嘴的关系:R=R0+(12)mm D=d0+(0.51)mm取主流道的球面半径: R=13mm取主流道的小端直径 d=4.5mm为了方便将凝料从主流道中拔出,将主流道设计为圆锥形式其斜度取13 度经换算得主流道大端直径 D=8.5mm,为了使料能顺利的进入分流道,可在主流道的出料端设计半径 r=5mm 的圆弧过渡。(2)分流道设计。分流道的形式和尺寸应根据塑件的体积,壁厚和形状的复杂程度来确定分流道的长度的。由于塑件的形状比较简单,尼龙 1010 的流动性好,冲型能力比较好,因此可采取梯形分流道,便于加工。根据主流道大端直径 D=8.5mm,则梯形可选用上底为 b=5.5mm,高为 h=8mm 的截面。河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文截面形状为 U 型,在流道设计中要减小压力损失,则希望流道的面积大。要减少传热损失,又希望流道的面积小。因此可用流道的面积与周长的比值来表示流道的效率。U 型实质上是一种双梯形流道截面。效率为 0.195D分流道的尺寸:尼龙 1010 分流道直径/mm 3.8-7.5选取 6mm分流道表面粗糙度:分流道表面不要求太光洁,表面粗糙度常取 1.252.5R m,这可增加对a外层塑料熔体流动阻力,使外层塑料冷却皮层固定,形成绝热层。有利于保温。但表面不得凸凹不平,以免对分型不利。(3)浇口设计。根据塑件的成型要求及型腔的排列方式,选用侧浇口较为理想。设计时考虑选择从塑件的表面进料,而且在模具结构上采取镶拼型腔型心,有利于填充排气。故采用截面为矩形的侧浇口,查表初选尺寸为(blh)1mm0.8mm0.6mm,试模时修正.(4) 排气结构的设计在注塑模具的设计过程中,必须考虑排气结构的设计,否则,熔融的塑料流体进入模具型腔内,气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡,甚至会产生很高的温度使塑料烧焦,从而出现废品。排气方式有两种:开排气槽排气和利用合模间隙排气。由于端盖注塑模是小型镶拼式模具,可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气,而河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文不需在模具上开设排气槽。 (尼龙 1010 塑料的最小不溢料间隙为 0.03mm,间隙较小,再加上尼龙 1010 的流动性较好,也不宜开排气槽.(5)主流道衬套的选取。为了提高模具的寿命在模具与注塑机频繁接触的地方设计为可更换的主流道衬套形式,选取材料为 T8A,热处理以后的硬度为 5357HRC,主流道衬套和定模的配合形式为 H7/m6 的过渡配合。4. 抽芯机构设计此设计的塑件侧壁有两个修袄突台,它们均垂直于脱模方向,阻碍成型后塑件从模具脱出.因此成型小突台的零件必须做成活动的型心,即必须设置抽芯机构.本模具采用斜销抽芯机构.(1) 确定抽芯距,抽芯距一般大于侧凹的深度本副模具设计中必须高于制件最小高度的一半H1=B2/2=22.5/2=11.25mm另加 35mm 的抽芯安全系数,可取抽芯距为 15mm(2)确定斜销的倾角,斜导柱的倾角 a 是斜销机构的主要技术参数,它与抽拔距和抽芯距有直接关系,一般取 1525本副模具取 a=20(3)确定斜销的尺寸,斜导柱的直径取决于抽拔力及倾角可按设计资料有关公式进行计算,本例可采用经验估值,取斜导柱的直径 d=16mm(4)斜导柱的长度可根据抽拔距,固定端模板的厚度,斜销直径及斜角大小确定:L=L1+L2+L3+L4+L5=D/2tana+h/cosa+d/2tana+H/sina+(1015)=99.6mm河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文取: L=100mm滑块和导滑槽设计由于侧凹的尺寸较小型芯滑块可采用整体式加工增加强度,导滑槽的导滑长度和定位装置的设计可采用经验法,侧向抽芯的抽拔距较小,也无须滑块的定位装置。成型零部件指构成模具型腔的零件包括型腔和型芯。成型零部件应具备以下性能:足够的强度和刚度。足够的硬度和耐磨性热处理 HRC40 以上。材料的抛光性能好,表面应光滑美观。切削加工性能好,热处理变形小,可淬性良好。成型部位有足够的尺寸精度。焊接性能要好,以便与修理。5. 推出机构设计如 图 7-6如 图如图 7-6 所示模具开模后,塑件包紧动模型心的力并不大,适当考虑脱模斜度,采用顶杆并不会将塑件顶变形,且模具结构简单.如图 7-7 所示是采用推管和顶杆联合顶出,顶出平稳,塑件不会变形,但推管与中间的型心想配合,会造成制造和装配上的困然.由以上两种方法的比较不然看出图 7-6 的方法比图 7-7 的方法更经济也可以给制造带来方便.三:模具设计的有关计算河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文1 凹模的设计本副模具采用整体式凹模结构,由于制件结构简单,模具牢固,不易变形,制件没拼界逢,适用用于本制件的模具。如图所示:材料选用 T8A, 硬度在 50HRC 以上.根据分流道与浇口的设计要求,分流道与浇口设在凹模型腔上其结构见图一所示。凹模板尺寸:根据矩形凹模最小壁厚经验曲线知,此塑件的成型压力小于 30MPA,那么尺寸见下图由经验可知【3】:长为 240 mm. 宽为 240 mm.凹模高为 h=42mm 17mm 为制件高 加工可以直接用铣刀铣出,也可以用成型电极。为了节约成本。在这里我选用铣刀铣。2 线圈骨架注塑模具的工作尺寸(包括型腔和型芯的尺寸)本例中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸,平均收缩率平均制造公差和平均磨损率来计算。查教材表 1-3 塑料 ABS 的成型收缩率为 S=0.30.8,故平均我们取为Scp=0.5。考虑到工厂模具制造的现有条件,模具制造公差取 =/3。表一:凹模工作尺寸的计算:河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文塑件尺寸 计算公式 型腔工作尺寸120 119.95+0.05114 113.95+0.0740Lm=(Ls+LsScp3/4)+39.96+0.08成型 34mm 的型芯:成型 10mm 孔的型芯:材料选用 T8A, 硬度在 50HRC 以上.凸模与固定板连接方式如图所示:(示意图)固定板选用 45 钢成型零部件的制造误差:成型零部件的制造误差包括成型零部件的加工误差和安装误差,配合误差等几个方面。设计时一般应将成型零部件的制造公差控制在塑件的 1/3 左右,通常取 IT69 级,综合考虑取 IT8 级。河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文四:模具加热和冷却系统的设计塑料在生产过程中由于需要对熔融的塑料流体进行冷却,塑料制件不能有太高的温度(防止出模后制件发生翘曲,变形)冷却系统设计可按下式进行计算:设该模具平均工作温度为 60,用 20的常温水作为模具的冷却介质,其出口温度为 30,产量为(1 分钟 2 模)1000g/h。 求塑件在硬化时每小时释放的热量为 Q3,查有关文献得 ABS 的单位热流量为 Q2=314.3398.1J/g ,取 Q2=350J/g:Q3=WQ2=1008g/h350J/h=352800J 求冷却水的体积流量 VV=WQ1/Pc1(T1T2)=352800/601/10004.2(3020)=140cm3温度调节对塑件的质量影响主要表现在以下几个方面:变形 尺寸精度 力学性能 表面质量在选择模具温度时,应根据使用情况着重满足制件的质量要求。在注射模具中溶体从 200 C,左右降低到 60 C 左右,所释放的能量 5以辐00射,对流的方式散发到大气中,其余 95由冷却介质带走,因此注射模的冷却时间只要取决与冷却系统的冷却效果。模具的冷却时间约占整个循环周期的 2/3。缩短循环周期的冷却时间是提高是提高生产效率的关键。在冷却水冷却过程中,在湍流下的热传递是层流的 1020 倍。在次我选择湍流。河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文冷却水道直径d/(mm)最低流量 v/(m/s)流量qv/(m /min)312 1.10 7.410 五:模具闭合高度确定在支撑板与固定零件的设计中根据经验确定:定模板厚度 H1=42mm,斜楔块厚度为 H2=34mm,腔板型芯固定板厚度为 H3=28mm,推件板厚度为 H4=16mm,垫块厚度 H5=73mm 动模板厚度 H6=27mm(考虑模具的抽芯距)如下图所示:计算模具的闭合高度:H=H1H2H3H4H5H6=423428167327=220mm 校核注塑机的开,合模空间A:模具合模时校核:110mm220mm277mm (模具符合注塑机的要求)B:模具开模时校核:110mm220mm15mm200mm (模具符合注塑机的要求)六:注塑机有关参数的校核本模具的外形尺寸为 290mm290mm220mm, XS-ZY-125 型注塑机模板最大安河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/ 论文装尺寸是 370mm350mm。由于上述计算的模具闭合高度为 220mm,XS-ZY-125 型注塑机的最小模具厚度为 200mm,最大模具厚度为 300mm1:模具合模时校核:200mm220mm300mm 2:模具开模时校核:200mm220mm15mm300mm 其中:15mm 为模具的抽拔距经校核 XS-ZY-125 型注塑机能满足使用要求故可以采用。七:绘制模具总装配图和非标零件工作图 本模具的总装图如如下面图所示。该模具的工作原理:模具安装在注塑机上,定模部分固定在注塑机的定模板上,动模固定在注塑机的动模板上。模具注塑完成,动模后退。磨具在动模板和定模板之间分开,由于斜道住作用,先实现测向抽心。动模继续后退,当推板碰到注塑机顶杆时,推板推顶杆将制件从定模部分顶出。模具闭合时,有缩紧块缩紧滑块。八:注塑模主要零件加工工艺规程的编制九:模具的装配装配主要要求如下:模具上下平面的平行度偏差不大于 0.05mm 分模处要求密合。推件时推杆与卸料板要保持同步。上、下模型芯必须紧密接触。装配时以分型面密合作为该模具的装配基准,装配顺序如下:装配前按图检验主要工作零部件及其它零件尺寸。镗导柱、导套孔。将定模板、动模板、型芯固定板叠合在一起,使分模面紧密接触并加紧,镗导柱、导套孔,在孔内压入工艺定位销后,加工侧面的垂直基准。加工定模。用定模侧面的垂直基准确定定模上型芯中心的实际位置,并以次作为加工基准,分别镗型芯孔 34mm、10mm,并锪台肩44mm6mm、14mm6mm。压入导柱、导套。将定模、板动模板、支撑板上分别压入导柱、导套,使其导向可靠,滑动灵活。装配型芯。在定模和型芯固定板孔内压入型芯,用镙孔复印法和压销钉套法使型芯紧固在支撑板上,将其一起磨平。通过型芯钻支撑板上的推杆孔。通过支撑板钻推杆固定板上的孔。在推杆固定板和支撑板和支撑板上加工限位螺钉和复位杆孔。组装垫块和支撑板。加工定模座板。加工螺孔、销钉孔和导柱孔,并将浇口套、导柱套压入定模座板。定模部分的装配。用平行夹头把它们加紧(浇口套的浇道孔与镶块上的浇道口对中,在上面钻固定在注塑机上的孔,使其与注塑机相配合。装配动模部分。修正推杆和复位杆的长度。完成装配后进行试模,并校验入库。制件常见缺陷及解决办法:名称 注塑机及成型条件问题 模具或材料问题填充不满 1 注塑机的注塑能力不够2 加料量不够3 注塑压力太低4 料温太底使塑料溶体流动不好1 浇口平衡不好2 模具温度太低3 排气不良4 流道浇口过小5 浇口流道有异物阻塞5 注塑速度太慢6 注塑机喷嘴有异物阻塞6 塑料原料流动性不好飞边 1 注塑压力太低2 锁模力不够3 加料量过大4 料温过高5 保压时间过长1 模具配合面不严2 成型期间塑料原料粘性太低流痕 1 料温太低使塑料流动性不好2 注塑速度较低3 注塑机喷嘴过小4 保压压力不够1 模具温度过低2 模具冷却不良3 塑料流动性差龟裂 1 注塑压力过高2 料温太低导致流动不好3 保压压力过高4 保压时间过长1 模具温度过低2 型腔设计不良3 塑料粘性不良4 塑料原料退火不良空洞 1 注塑压力过低2 保压压力不够3 注塑速度过快或过慢4 保压时间短1 模具排气不良2 壁厚设计不均3 浇口位置不良4 浇口浇道尺寸过小5 塑料原料收缩率大成型过程中消除制品缺陷的办法:缺陷: 烧蚀 降低加料量 注射压力 注射速度熔接线 提高注射速度 模具温度 加热料筒温度飞边 降低模具温度 加热料筒温度 减少浇口尺寸填充不满 提高注射速度 模具温度 加热料筒温度 加料量 注射压力 注射速度缩坑 减少浇口尺寸 保压时间和压力 降低加料量 模具温度表面不平 提高注射速度 模具温度 注射压力弯曲 提高保压时间和压力 降低模具温度设计总结本课程设计是我们学完了端盖塑料模具设计与制造进行的毕业设计,它是对我们所学课程的一次深入、系统的综合性的总复习,也是一次理论联系实践的训练。它在我们的学习中占有重要的地位。通过这次课程设计使我学到了许多知识,对一些原来一知半解的理论也有了清楚的认识。特别是原来所学的一些专业基础课:如机械制图、模具材料、公差配合与技术测量、塑料模具设计与制造等有了更深刻的理解,使制造的模具既能满足使用要求有不浪费材料,保证了工件的经济性,设计的合理性。通过塑料模手册、模具制造简明手册、模具标准应用手册等了解到许多原来未知的知识。按照我国国家标准,模具共分为 10 大类 46 个小类,塑料模具是 10 大类中的 l 个大类,共有 7 个小类:热塑性塑料注塑模、热固性塑料注塑模、热固性塑料压塑模、挤塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他类塑料模。塑料模的发展是随着塑料工业的发展而发展的,在我国起步较晚,但发展却很快,特别是最近几年,无论在质量、技术和制造能力上,都有很大发展。但就总体来看,与国民经济发展和世界先进水平相比,差距仍较大,一些大型、精密、复杂、高效、长寿命的塑料模具每年仍大量进口。据悉目前全世界年产出模具约 650 亿美元,其中塑料模具约为 260 亿美元。我国 1999 年模具总产值 245 亿元其中塑料模具约为 82 亿元,2000 年近 100亿元。七类塑料模具中,注塑模具所占比例很大,约占全部塑料模具的 80%左右。塑料模具的主要用户是家用电器行业、汽车、摩托车行业、电子音像设备行业、办公设备行业、建筑材料行业、信息产业及各种塑料制品行业等。目前国内年需塑料模具约 130-140 亿元,真中有 30 多亿元仍靠进口,进口量最多的塑料模具有汽车摩托车饰件模具、大屏幕彩电壳模具、冰箱洗衣机模具、通讯及办公设备塑壳模具、塑料异型材模具等。在即将毕业之际,为了在我们现有的知识基础上使我们的水平有进一步的提高,根据教育部门的要求和学校的教学安排,我们进行了这次毕业设计。首先赵老师给我们布置毕业设计的题目,对题目给于了认真的分析和安排,使我们能够做到胸有成竹,同时,我到图书馆借阅了许多质料,有了充足的原始材料。其次,在具体设计过程中,我参照例子一步一步地进行,对各步骤进行了详细和深入细致的计算。再次,在大量计算数据和原始数据基础上,进行了归纳总结,绘制出了几张零件图和一张装配图,并写出了设计总结和感想体会。我想,通过我们这次毕业设计,我们对以前的知识有了一定的巩固,同时还学到了新知识,自己的能力得到进一步拔高,我会保存好我的底稿,将来时常翻阅。致谢在设计中,我尽心尽力做好每一步,但总有些每到不足的地方。在设计中得到赵长海老师,杨占尧老师,原红玲老师,翟德梅老师,于智宏老师的指导。作为我的指导老师赵老师,不但进行了跟踪指导,还在生活上给于了很多的鼓励,每次遇到困难,我就想放弃,但想起赵老师的鼓励,我都一次一次地振奋起来。在以后的工作中我会再接再厉,对以上各位老师再次表示感谢参考文献1. 杨占尧主编 塑料注塑模结构与设计 清华大学出版社 2004.092. 翟德梅主编 模具制造技术 河南机电高专科学校 2001.073瞿金平 塑料工业手册 化学工业出版社 1999.014王孝培 模具设计简明手册 机械工业出版社 2000.065. 肖祥芷 中国模具设计大典(三)江西科学技术出版社 2002.106. 阎亚林 塑料模具图册 高等教育出版社 2002.117 黄虹主编 塑料成型加工与模具 化学工业出版社 2003.8华南工学院合 塑料机械设计 机械工业出版社 1996.029曹宏深主编塑料成型工艺与模具设计机械工业出版社1998.0710郑冠大主编机械制造工艺学机械工业出版社1997.10
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