3126 螺纹盖注塑模设计
3126 螺纹盖注塑模设计,螺纹,罗纹,注塑,设计
河南机电高等专科学校学生毕业设计(论文)中期检查表学生姓名 王琳 学 号 0312522 指导教师 杨占尧课题名称 螺纹盖注塑模设计难易程度 偏难 适中 偏易选题情况工作量 较大 合理 较小任务书 有 无开题报告 有 无符合规范化 的要求外文翻译质量 优 良 中 差学习态度、出勤情况 好 一般 差工作进度 快 按计划进行 慢中期工作汇报及解答问题情况优 良 中 差中期成绩评定:所在专业意见:负责人: 年 月 日 河南机电高等专科学校毕业设计(论文)任务书系 部: 材料工程系 专 业: 模具设计与制造 学 生 姓 名 : 王琳 学 号: 0312522 设计(论文) 题目: 螺纹盖注塑模 起 迄 日 期: 2006 年 4 月 1 日 5 月 15 日 指 导 教 师: 杨占尧 发任务书日期: 2006 年 4 月 1 日任务书填写要求1毕业设计(论文)任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写,经学生所在专业的负责人审查、系主管领导签字后生效。此任务书应在毕业设计(论文)开始前一周内填好并发给学生;2任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,不得随便涂改或潦草书写,禁止打印在其它纸上后剪贴;3任务书内填写的内容,必须和学生毕业设计(论文)完成的情况相一致,若有变更,应当经过所在专业及系主管领导审批后方可重新填写;4任务书内有关“系” 、 “专业”等名称的填写,应写中文全称,不能写数字代码,学生的“学号”要写全号,请规范化填写;5任务书内“主要参考文献”的填写,应按照国标 GB 771487文后参考文献著录规则的要求书写,不能有随意性;6有关年月日等日期的填写,应当按照国标 GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“2002 年 4 月 2 日”或“2002-04-02” 。毕 业 设 计(论 文)任 务 书1本毕业设计(论文)课题来源及应达到的目的:名称:螺纹盖注塑模材料:PS2本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):内容:(1)模塑工艺规程的编制(2)注塑模结构设计(3)模具设计有关计算(4)模具加热与冷却系统的计算(5)模具高度的校核(6)注塑机有关参数的校核所在专业审查意见:负责人: 年 月 日系部意见:系领导: 年 月 日河南机电高等专科学校毕 业 设 计 论 文论文题目: 螺纹盖注塑模系 部 材料工程系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具 035 学生姓名 王 琳 学 号 0312522 指导教师 杨占尧 2006 年 5 月 15 日毕业设计(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: 螺纹盖注塑模内容:(1)模塑工艺规程的编制(2)注塑模结构设计(3)模具设计有关计算(4)模具加热与冷却系统的计算(5)模具高度的校核(6)注塑机有关参数的校核原始资料:名称:螺纹盖注塑模材料:PS插图清单图(1) 塑件图 1图(2) 型腔排列方式 8图(3) 主流道衬套 9图(4) 推杆 20图(5) 复位杆 21图(6) 推板 21毕业设计/论文说明书目录绪论 1第 1 章 模塑工艺规程的编制 31.1 塑件的工艺性分析 31.2 计算塑件的体积和质量 41.3 选用成型设备 51.4 注射量的校核 51.5 注射压力校核和锁模力校核 5第 2 章 注塑模结构设计72.1 分型面的选择 72.2 确定型腔的排列方式 72.3 浇注系统的设计 8第 3 章 成型零件工作尺寸的计算 133.1 型腔的工作尺寸计算 133.2 小型芯的计算 143.3 螺纹型芯的计算 143.4 型腔侧厚壁和底板厚度的计算 15第 4 章 成型零件材料的选用 17第 5 章 合模导向机构的设计 18第 6 章 脱模顶出机构的设计 196.1 推出机构设计 196.2 脱模机构设计 19第 7 章 其他结构零件的设计 207.1 推杆 207.2 复位杆 207.3 模板设计 217.4 垫块设计 217.5 支撑柱 217.6 推板 21 第 8 章 模具加热与冷却系统的计算 228.1 求塑件在硬化四每小时释放的热量 228.2 求冷却水的体积流量 22第 9 章 模具闭合高度的确定 23第 10 章 注射机有关参数的校核 24第 11 章 绘制模具总装图和非标准件零件工作图 25第 12 章 结论 26致谢 28参考文献 29 (毕业设/论文计题目) 摘要本课题所设计的模具是螺纹注塑模。此模具是典型的三板式模具,即双分型面注塑模,双分型面注塑模有两个分型面,开模时,模具首先沿面分型分型后浇注系统凝料由此取出;继续开模,模具沿面分型,分型后塑件由此脱出。本塑件采用的材料是流动性和成型性优良、成品率高,但易出现裂纹,成型塑件脱模斜度不宜过小的 PS。在注射过程中为便于制品成型,应尽量缩短塑料在注射过程中的流程。为了不影响塑件的外观和使用性能此模具采用点浇口形式。为成型塑件的内螺纹部分,需要一个螺纹型芯。该模具采用模外手工脱模方式,为保证螺纹型芯在开模时被带往动模,设置了由环形拉簧及卡环组成的卡环装置。为了保证生产的连续性,螺纹型芯应有备件,以供循环使用。关键词: 双分型面 点浇口 螺纹型芯 卡环装置 (毕业设计/论文英文题目) AbstractThe mould that this subject designs is moulded by the note of the whorl . This mould is a mould of three typical modes in Chinese operatic music, namely a note is moulded in each type, each type a note moulds two type one, while opening the mould, the mould pours the system to congeal the material to take out from this after the dividing type assigning to type - first of all; Continuing opening the mould, the mould moulds one to deviate from from this after the dividing type along the dividing type - Mould pieces of material that adopt mobility and shaping fine, yield high originally, but apt to appear crackle, shaping should not mould pieces of drawing of patterns slope over little PS. In process of injection among for benefit products shaping,should try hard shorten plastics procedure on process of injection. For not influencing this mould of appearance and serviceability which mould one to adopt some runner forms. For shaping mould piece interior whorl part,need one piece whorl type core. This mould adopt mould outside craft drawing of patterns way,for guarantee whorl type the cores while opening the mould take move by mould, Carlos made up of annular extension spring and card ring to set up surround the device. For guarantee produce continuity,whorl type the cores should have spare part,for recycle. Keyword: Each type Some runner Whorl type core The card surrounds the device 河南机电高等专科学校毕业设计(论文)开题报告学生姓名: 王琳 学 号: 0312522 专 业: 模具设计与制造 设计(论文) 题目: 螺纹盖注塑模 指导教师: 杨占尧 2006 年 4 月 9 日开题报告填写要求1开题报告(含“文献综述” )作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效;2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;3 “文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,本科学生写文献综述的参考文献应不少于 15 篇(专科生不少于 10 篇,不包括辞典、手册) ;4有关年月日等日期的填写,应当按照国标 GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“2002 年 4 月 26 日”或“2002-04-26”。 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告1结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写1500 字左右(本科生 200 字左右)的文献综述(包括目前该课题在国内外的研究状况、发展趋势以及对本人研究课题的启发):文 献 综 述在进行毕业设计之前,必须做好一切准备工作,而收集有关设计课题研究方面的资料、文献是最为重要的。在设计工作开始时,只有对课题研究的内容有了,充分地了解,才会有设计目的和方向;所以收集、查阅有关文献资料是必要的。在现代塑料制件的生产中,合理的加工工艺、高效的、先进的模具是比不可少的三项重要因素,尤其是塑料模具对塑料加工工艺要求、满足塑料制件的使用要求、降低塑料制件的成本起着重要的作用。一副好的注射模可成型上百万次,一副优良的压缩模大约能成型 25 万次,这与模具的设计、模具材料及模具的制造有着很大的关系。从塑料模的设计、制造及模具的材料等方面考虑,塑料成型技术的发展趋势可以简单地归纳为以下几个方面。 模具的标准化为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要,模具的标准工作十分重视,目前我国模具标准化程度只达 20%。当前的任务是重点研究开发热流道标准元件和模具温控标准装置;精密标准模架、精密导向件系列;标准模板及模具标准件的先进技术和等向性标准化模块等。 加强理论研究随着塑料制件的大型化和复杂化,模具的重量大数吨至十多吨,这样大的模具,若只凭借经验来设计,往往会因设计不当而造成模具报废,数十万元的费用将毁于一旦,所以设计模具已经逐渐向理论设计方面发展,这些理论设计包括模具刚度、强度的计算和充型流动理论的建立。 塑料制件的精密化、微型化和超大化为了满足各种工业产品的使用要求,塑料成型技术正朝着精密化、微型化和超大化等方面发展。精密注射成型是能将塑料制件尺寸公差保持在 0.010.001mm 之内的成型工艺方法,其制件主要用于电子、仪表工业。微型化的塑料制件要求在微型的设备上生产。目前,德国已经研究出注射量只有 0.1g 的微型注射机,可生产 0.05g 左右的微型注射成型塑件。国内目前已有 0.5g 的注射机,可以生产 0.1g 左右的微型注射塑件。注射塑件的大型化要求有大型、超大型的注射成型设备。目前,法国已拥有注射量为 17 万 g 的超大型注射机,合模力为 150MN;国产注射机的注射机的注射量也已达 3.5g,合模力为 80MN.在中国,人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位,认识到模具技术的高低,已成为衡量一个国家制造水平高低的重要标准,并在很大程度上决定着产品质量效益和新产品的开发能力,许多模具企业十分重视技术发展,加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的动力,此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石” , 日本则称“模具是促进社会繁荣富裕的动力” ,事实上在仪器仪表、家用电器、交通、通讯和轻工业等各行业的产品零件中,有 70%以上是采用模具加工而成的。工业先进的发达国家,其模具工业产值早已超过机床行业的产值。据 1991 年统计,日本模具工业已实现了高度的专业化,标准化和商品化,在全国一万多家企业中,生产塑料模和生产冲压模的企业各占 40%。新加坡全国有 460 家企业,60%生产塑料模。从以上事实可以看出,由于塑料成型工业的发展,到目前为止,塑料模具已处于同冲压模具并驾齐驱的地位。虽然中国模具工业在过去十多年中取得令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如,精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低,CADCAECAM 技术的普及率不高,许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距,这些类型模具的生产能力也不够满足国内需求,因而需要大量从国外进。在查阅、收集有关资料的时候,不仅使我对模具业的发展现状及发展趋势、模具的设计与制造技术等有了更多,更全面地了解;而且收集到了许多有关本课题的研究,与本课题相关、相似的东西,查找各种有关模具设计与制造方面的经验公式,和经验数据;通过查阅资料和文献能够将课堂上所学习到的理论知识,与实际生产当中的实例相结合去更好地成设计任务;并且使我在课程设计上有了更多的设计思路,也有了更多的考虑空间,同时也使我在设计的过程中能够从多方面地去考虑问题模具设计的合理性及对设计好的模具在工作过程中可能会出现的问题及解决办法。 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告本课题的研究思路(包括要研究或解决的问题和拟采用的研究方法、手段(途径)及进度安排等):1. 先通过收集和查阅各种文献资料和与同学老师的交流、指导,对目前国内外的模具(塑料模具)的发展状况和发展趋势进行深入的了解,预计用时间三天。2. 拿到工件的结构简图,对工件进行结构形状、尺寸精度、加工工艺性等方面作出详细地分析,并查阅相关资料看是否符合常规零件结构设计根据塑件的形状大小、结构特点、尺寸精度、批量大小以及模具制造的难易、成本高低等确定型腔的数量与排列方式,预计用时两天。3. 经过对工件的结构工艺性分析,分型面的位置要有利于模具加工、排气、脱气、脱模、塑件的表面质量及工艺操作等;考虑开模、分型的方法和顺序,拉料杆、推杆等脱模零件的组合方式,合模导向与复位机构的设置选择与设计;与拟订可行的塑料工艺方案,并经过分析,研究、比较,选择一种最为合理的塑料工艺作为生产应用,估计用时间两天。4. 对模具成型工作零部件进行设计,主要有螺纹型芯、型腔、定模板、动模板、模架和导柱导套等零件,根据工作需要的强度来设计尺寸,包括各零件的图纸,如何将模具的各个组成部分通过支撑块、模板、销钉、螺钉等支撑与连接零件,按照使用与设计要求组合成一体,获得模具的总体结构。预计需用时间五天。5. 模具的总装图和工作原理(有装配简图)需要用时间两天。6. 模具主要零部件的加工工艺过程(螺纹型芯、型腔、定模板、动模板)分析与设计,预计用时间两天。 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告指导教师意见:1对“文献综述”的评语:2对本课题的研究思路、深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结果的预测:指导教师: 年 月 日所在专业审查意见:负责人: 年 月 日模具典型零件机械加工工序卡(模具专业冲压、塑料模具课题适用)产品型号 零(部)件图号 06机械加工工序卡片 产品名称 零(部)件名称 动模板 共( 1 )页 第( 1 ) 页车间 工序号 工序名称 材料牌号成型 4 铣削 45毛坯种类 毛坯外形 尺寸 每个毛坯可制 件数 每台件数板材 220200 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数快捷铣床 QJM-QB-VA(S) 002 1夹具编号 夹具名称 切削液006 虎钳 乳化液工序工时工位器具编号 工位器具名称准终 单件工步工时工步内容 工艺装备主轴转速rmin1切削速度mmin1进给量mmr1切削深度mm 进给次数 机动 辅助工步号1 备料2 铣六方 QJM-QB-VA(S)630 1.6 0.2 0.8 83 定位装加 精密虎钳4 钻孔 QJM-QB-VA(S)360 0.2 0.5 0.5 105 钻螺纹孔 QJM-QB-VA(S)280 0.2 0.5 0.2 56 倒角 倒角器 10007 检测设 计(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期1螺纹盖注塑模设计绪论塑料制件主要是靠成型模具获的,而它的质量是靠模具的正确结构和模具成型零件的正确形状、精确尺寸及较低的表面粗糙度来保证的。由于塑件成型工艺的飞速发展,模具的结构也日益趋于多功能化和复杂化,这对模具的设计工作提出了更高的要求。虽然,塑料制件的质量与许多因素有关,但合格的塑料制件首先取决于模具的设计与制造的质量,其次取决于合理的成型工艺。通过毕业设计应达到的目的和要求,目的:了解聚苯乙烯的物理性能、流动性,成型过程中的物理、化学变化及塑料的组成、分类及性能。了解塑料成型的基本原理和工艺特点,正确分析成型工艺对模具的要求。能掌握各种成型设备对各类模具的要求。掌握各类成型模具的结构特点及设计计算方法。具有初步分析、解决成型现场技术问题的能力,包括具有初步分析成型缺陷产生的原因和提出克服办法的能力。其基本要求:合理地选择模具结构,正确地确定模具成型零件的尺寸,设计的模具应当制造方便,充分考虑塑件设计特色,尽量减少后加工,设计的模具应当效率高,安全可靠,模具零件应耐磨耐用,模具结构要适应塑料的成型特性。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱、模具质量的优劣,直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代,影响着产品质量和经济效益的提高。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石” , 日本则称“模具是促进社会繁荣富裕的动力” ,事实上在仪器仪表、家用电器、交通、通讯和轻工业等各行业的产品零件中,有 70%以上是采用模具加工而成的。工业先进的发达国家,其模具工业产值早已超过机床行业的产值。据 1991 年统计,日本模具工业已实现了高度的专业化,标准化和商品化,在全国一万多家企业中,生产塑料模和生产冲压模的企业各占 40%。新近统计的韩国模具工业情况表明,全国模具专业厂中生产塑料模的占 43.9%,新加坡全国有 460 家企业,60%生产塑料模。从以上事实可以看出,由于塑料成型工业的发展,到目前为止,塑料模具已处于同冲压模具并驾齐驱的地位 。1理想的模具结构能充分发挥成型设备的能力(如合理的型腔数目和自动化水平等) ,在绝对可靠的条件下使模具本身的工作最大限度地满足塑件的工艺技术要求(如塑件的几何形状、尺寸精度、表面光洁度等)和生产经济要求(成本低、效率高、使用寿命长、节省劳动力等) ,由于影响因素很多可先从以下几个方面做起:按塑件形状的形状结构合理确定其成型位置,因成型位置在很大程度上影2响模具结构的复杂性;根据塑件的形状大小、结构特点、尺寸精度、批量大小以及模具制造的难易、成本高低等确定型腔的数量与排列方式;分型面的位置要有利于模具加工、排气、脱气、脱模、塑件的表面质量及工艺操作等;考虑开模、分型的方法和顺序,拉料杆、推杆等脱模零件的组合方式,合模导向与复位机构的设置以及侧向分型与抽芯机构的选择与设计;如何将模具的各个组成部分通过支撑块、模板、销钉、螺钉等支撑与连接零件,按照使用与设计要求组合成一体,获得模具的总体结构。结构方案的拟定,是设计者工作的基本环节。它既是设计者的构思过程,也是设计对象的胚胎,设计者应将其结果用简图和文字加以描绘与记录,作为设计的依据与基础。 以上所体现的各个方面,都与模具设计有着非常密切的关系。一副设计合理的模具,就有 85成功的希望,其余就得靠设备和模具制造工人的熟练程度来达到, 所以,提高塑料注射模具的设计水平就显得尤为重要。本套模具在设计的中,结合前人的设计经验和这几年模具发展新成果,采用了很多更具合理的模具结构。例如:本套模具在开始模具设计之前,考虑了多种设计方案,衡量了每种方案的优缺点,从中选择一种最具合理方案。本模具采用最新的三板模结构,及模具在开模过程中有二次分型。采用这些新型结构,不仅使模具更具简单化,而且还因为这些零件都一标准化,缩短了加工周期,节约了大量成本。本模具在设计时遇到的问题及解决的方法。此模具采用的是点浇形式,为了将浇注系统的凝料取出,要增加一个分型面,模具第一次分型仅将主流道凝料取出,待主分型面打开后,塑件和流道凝料就会被一起顶出。为实现顺序脱模采用了主流道型定距拉紧机构。本模具采用的是模外手工脱螺纹的方式,在开模时塑件和螺纹型芯易留在定模,为保证螺纹型芯留在动模,设置了一个卡环装置。这种模具结构简单,但为保证生产的连续性,需要多个螺纹型芯以便循环使用,以及机外的辅助取芯机构。3第 1 章 模塑工艺规程的编制该塑件是一个螺纹盖,其零件图如下图所示,本塑件的材料采用 PS 生产类型为小批量生产。 635M01图(1)1.1 塑件的工艺性分析1.1.1 塑件的原材料分析 塑件的材料采用 PS,即聚苯乙烯,属于热塑性塑料。聚本乙烯是苯乙烯聚合而成的。合成方法有本体聚合,溶液聚合和乳液聚合。PS 分子主链是含有本基侧基的饱和 链,分子结构不对称,加之本环体积的影响,使大分子链不易发生旋转,因而具有较大的刚性,并且难以形成有序的结构,因此 PS 是典型的非晶态线型高分子化合物。制造各种塑料制品 PS,其分子量通常在 4500070000 范围。聚苯乙烯是仅次于聚乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种,无色透明,无毒无味。落地时发出清脆的金属声,密度为 1.05kg/cm 。它的力学性能与聚合方法,相对2分子量大小,定向度和杂质量有关。聚苯乙烯熔点较低(约 90)具有较宽的熔融温度范围,其熔体充模流动性好,加工成型性很好。聚本乙烯制品以注塑为主大约用在电气仪表零件文教用品工艺美术品,发泡成型生产的发泡 PS 广泛应用作包装材料,保温装璜制品,其他塑料成型方法也有所应用,但不普通。具有很小的吸水率,在潮湿环境中形状和尺寸的变化很小,适用于制造要求尺寸稳定的制品如仪表壳体等。聚苯乙烯的4缺点就是脆性大,形状复杂,制品成型后存在较大内应力时,常会在使用中自行开列。为了改善它的脆性加入少量丁二烯可明显降低脆性,提高冲击韧性。成型特点:流动性和成型型优良,成品率高,但易出现裂纹,成型塑件的脱模斜度不宜过小,但顶出要均匀;由于热膨胀系数高,塑件不宜有嵌件,否则因两者的热膨胀系数相差太大导致开裂,塑件壁后应均匀;宜用高料温,高模温,低注射压力成型并延长注射时间,以防止缩孔及变形,降低内应力,但料温过高容易出现银丝;因流动性好,模具设计中大多采用点浇口形式。因具有良好的可塑流动性及较小的成型收缩率,是成型工艺性最好的塑料品种之一,容易制造形状复杂的制品。1.1.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 1.1.2.1 结构分析 从零件图上分析,该零件总体形状为圆形。在塑件内部有一段内螺纹,塑件总高度为 15mm,螺纹高为 5mm。为了防止塑件使螺纹型心一起转动,保证塑件表面质量,增加塑件的外形美观,对塑件表面加以装饰。在塑件表面设置了花纹,这可遮掩成型过程中在塑件表面上形成的疵点,丝痕,波纹等缺陷,其目的是为了增大么擦力,便于工作时施力。该塑件采用了圆形截面的花纹,采用较普通。由标准查的花纹的半径为 3mm,高度为 0.8R。塑件花纹的设计应与脱模方向一致,并且有适当的脱模斜度。因此模具设计时要有螺纹型心,又因为没有凸起或侧凹故不用设置侧向分型抽心机构,该零件属于中等复杂程度。1.1.2.2 尺寸精度分析 由塑件的零件图可知,该塑件的尺寸属于未标注公差尺寸,又因该塑件采用聚苯乙烯,所以该塑件的尺寸精度等级为 IT5 级(GB/T144861993 ,螺纹的公差等级取 IT7 级,由以上分析可见,该零件的3尺寸精度为一般精度,对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。塑件壁厚均匀,有利于零件的成型。1.1.2.3 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,没有特别表面质量要求,故比较容易实现。一般情况下,模具粗糙度低于制品 12 个等级,塑料制品的粗糙度一般在 Ra0.20.8 之间。综上分析可以看出,注塑时,在工艺参数控制得好的情况下,零件的成型要求可以得到保证。1.2 计算塑件的体积和质量计算塑件的体积和质量主要是为了选用注塑机及确定模具型腔。5塑件体积计算:V=V1V 2V 3V 4V 5=5200mm3塑件质量计算: W=V=5200 1.05310=6g1.3 选用成型设备注射模是安装在注射机上的,模具与注射机应当相互适应,这样关系到塑件的质量,均匀性及有效的成型周期。一副模具放在许多型号和规格的注射机上使用,均可能取得令人满意的效果。但是惟有包括该模具预想的量、锁模力、注射速度和总的循环操作的机型才能取得最佳的效果。选择注射机时,必须保证制品的注射量小于注射机允许的最大注射量。根据生产经验,制品注射量一般不超过注射机的最大注射量的 80%,此模具采用一模两腔,考虑其外形尺寸,塑件所需的压力和工厂现有的设备,初步选用注塑机为 XSZ60 。41.4 注射量的校核模具型腔能否充满与注塑机允许的最大注塑量密切相关,设计模具时应保证注塑模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射量。根据生产经验,注射机的最大注射量是允许最大注射量的 80。经计算,满足使用要求。1.5 注射压力校核和锁模力校核注射压力的校核是检验注射机的最大注射压力能否满足制品成型的需要,注射压力的大小与制品复杂程度、模具结构、塑件品种、注射速度流动比、喷嘴及模具流道系统,以及注射机类型等因素有关。聚苯乙烯的注射压力为60110MPa,而 XSZ60 型注射机的注射压力为 122Mpa ,故满足注射压力5的需要。注射成型时,模具所需的锁模力与塑件在水分型面上的投影面积有关,为了可靠地锁模,不使成型过程中出现溢料现象,应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力,即:(nA1 A2)PF, 经计算满足上式要求。故满足使用要求。塑件工艺参数的确6通过查找相关文献和参考工厂实际应用的情况,聚苯乙烯的成型工艺参数,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 t1 选用 150前段温度 t2 选用 180喷嘴温度: 选用 165注射压力: 选用 88Mpa注射时间: 选用 35s保压 : 选用 40保压时间: 选用 10s冷却时间: 选用 40s成型收缩率:0.40.87第 2 章 注塑模的结构设计注射模的结构设计主要包括: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、推出机构的设计等内容。2.1 分型面的选择将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分,这些可以分离的部分的接触面分开时,能够取出塑件及浇注系统凝料,当成型时又必须接触封闭,这样的接触表面称为模具的分型面。分型面是决定模具结构形式的重要因素,它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系,并直接影响着塑件熔体的流动充模性及塑件的脱模。因此,分型面的选择是注射模设计中的一个关键。如何确定分型面,需要考虑的因素很复杂,由于分型面受到塑件在模具中的位置,浇口位置的设计,塑件的结构工艺性及精度、推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响,因此选择分型面时应综合分析比较,选出较为合理的方案。考虑到分型面应选在塑件外形最大轮廓处,有利的留模方式,应保证塑件的精度要求,满足塑件的外观质量要求和对成型面积的影响及排气效果。根据分型面的选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。该塑件为螺纹盖,表面无特殊要求,该零件的高度为 15mm,且垂直于轴线的截面形状,比较简单和规范而且有利于脱模。为了将浇注系统凝料取出,要增加一个分型面。因此该模具采用二次分型,可降低模具的复杂程度,减少模具加工难度又便于成型后出件。2.2 确定型腔的排列方式在设计实践中,有先确定注射机型号,再根据所选用的注射机的技术规范及塑件的经济要求计算能够选取的型腔数目;也有根据经验先确定型腔数目,然后根据生产条件,如注射机的有关技术规范等进行校核计算,看选定的型腔数目是否满足要求。此设计采用的是后者。由于型腔的排布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加以综合考虑型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力总均等地8分得所需的足够的压力,以保证塑件被熔体同时均匀地充满每个型腔,使各型腔的塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能最短,同时采用平衡的流道和合理的浇口尺寸以及均匀的冷却等,合理的型腔排布可以避免塑件尺寸的差异,应力形成及脱模困难等问题。本塑件在只射时采用一模两腔,即模具需要两个型腔,综合考虑浇注系统模具结构的复杂程度等因素,拟采用下图所示的型腔排列方式。这便于成型和脱模。图(2)2.3 浇注系统的设计浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴出来后,到达型腔之前在模具中所流经的通道。其作用是将熔融状态的塑料从喷嘴处平稳的引入模具型腔,并在熔体充填和固化定型的过程中,将注射压力和保压力传递到塑料制品各部位,以获得组织致密、外形清晰、表面光洁和尺寸精确的塑料制品。浇注系统可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两大类。浇注系统的设计是注射模具设计的一个很重要的环节。它对获得优良性能的理想外观的塑料制件以及最优良的成型效率有直接的影响,是模具设计工作者十分重视的技术问题。在设计浇注系统时应考虑下列有关因素:塑件的成型特性,制品大小及形状,模具成型制品的型腔数。制品外观、注射机安装模板的大小,成型效率、冷料等。浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料穴等部分组成。2.3.1 主流道设计主流道是指从注射机喷嘴与模具接触引到分流道为止的一段料流通道,负责将塑料熔体从喷嘴引入模具,当模具闭和后,注射机喷嘴压紧模具主流道衬套,并封紧注射机与模具之间的间隙,熔体材料直接从料筒流入主流道根据设计手册查的 XSZ60 型注射机喷嘴的有关尺寸,喷嘴前端孔径:d0= 4mm,喷嘴前端球面半径 R0=12mm 。6注射机喷嘴头的球面半径 R1 与模具主流道始端的球面半径必须吻合,以防9止高压塑料熔体从缝隙中溢出。根据模具主流道与喷嘴的关系:R=R0+(12)mmD=d0+(0.51)mm取主流道球面半径 R=13mm,取主流道小端直径 d= 4.5mm。为了便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计圆锥形,其斜度为 13,经换算得主流道大端直径 D 8.5mm,为了使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径 r=5mm 的圆弧过度。主流道部分在成型过程中,其小端入口出与注射机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔要冷热交替地反复接触,属易损件,对材料的要求高,因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套。以便有效地选用优质钢单独进行加工和热处理,采用 T10A,热处理要求淬火 5357HRC。主流道衬套设置在模具的对称中心线上,并尽可能保证与相联接的注射机喷嘴为同一轴心线。衬套长度应与定模配合部分的厚度一致,主流道出口处的端面不得突出在分型面上,否则不仅会造成溢料,而且还会压坏模具,衬套与定模之间的配合采用 H7m6 ,其结构所示:图(3)2.3.2 分流道设计在多型腔或单型腔多浇口时应设置分流道。分流道是指主流道未流与浇口之间这段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔之前,通过截面积的变化及流向变换以获得平稳的过度段,因此要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态,使塑料熔体尽快地流经分流道,充满型腔,并且流动过程中压力损失尽可能的小,能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。分流道的截面形状一般可分为圆形、梯形、U 形、半圆形及矩形等。分流道截面形状及尺寸应根据塑件的结构,所用塑料的工艺特性,成型工艺条件及分流道的长度、塑件的体积、壁厚形状的复杂程度等因素来确定。由理论10分析可知,圆形截面的流道总是比任何其他截面的流道可取,因为在相同截面的情况下,其比表面积最小。因此从流动性、传热性等方面考虑,圆形截面是分流道比较理想的形状。本塑件的形状不复杂,熔体填充型腔比较容易。根据型腔的排列方式,可知分流道的长度较短,为了便于加工起见,选用截面形状为半圆形的分流道,查表得 R=4mm 。7分流道的长度,要尽可能短且少弯折。便于注射过程中最经济地使用原材料和注射机的能耗,减少压力损失和热量损失。一般(12.5)D,此分流道取16mm。分流道的表面粗糙度,由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却,只有中心部位的塑料熔体较为理想,因而分流道的内表面的粗糙度 Ra 并不要求很低,一般取 1.6um 左右即可这样表面稍不光滑,有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定,从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差,以保证熔体流动时具有适宜的剪切速度和剪切热。2.3.3 浇口设计浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔的通道,除直接浇口外,它是浇注系统中截面积最小部分,但却是浇注系统的关键部分。根据塑件的成型要求及型腔的排列方式,选用点浇口较为理想。浇口尺寸一般根据经验确定,取其下限,然后在试模时加以修正,浇口断面积与分流道端面积之比约为 0.030.09,端面积为圆形,查表可知,直径 d 一般在 0.82.0 范围内选取,常用直径是 0.81.5mm,初选尺寸为 d=1mm,浇口长度应尽可能短,对减小塑料熔体流动阻力和增大流速均有利,通常浇口长度 L 可取0.72.0mm,初选 1.5mm。浇口与型腔及分流道的连接处应做成 R0.5 的圆角,以防制品与浇口部分凝料分离时剥伤制品。为有利于熔体流动,浇口与分流道的接合应平稳过渡用小圆弧光滑连接。有时还需修改浇口的尺寸。无论采用什么形式的浇口,其开设的位置,对塑件的成型性能及成型质量影响均很大,因此合理选择浇口的开设位置是提高塑件质量的重要环节,同时浇口位置的不同还会影响模具结构。总之,如果要使塑件具有良好的性能和外表,要是塑件的成型在技术上可行,经济上合理,一定要认真考虑浇口位置的选择。一般选择浇口位置时,需要根据塑件的结构工艺及特征成型质量和技术要求,并综合考虑塑料熔体在模内的流动特性,成型条件等因素,综合考虑,该塑件的浇口位置选在塑件的上端面。2.3.4 冷料穴的设计11冷料穴一般设在主流道末端,其标称直径与大端直径相同或略大一些,深度约为直径的 11.5 倍,最终要保证冷却的体积小于冷料穴的体积。由于该塑件的塑性好,采用带球头拉料杆的冷料穴,它使用于推件板脱模的拉料杆形式的冷料穴,拉料杆固定在动模板上。其球头直径为 8.5mm,深度为 9mm,其冷料穴的作用是收集每次注射成型时流动熔体前端的冷料头,避免了这些冷料进入到型腔影响制品质量,或防止这些冷料堵塞浇口造成制品缺料。2.3.5 排气系统的设计当塑料熔体填充型腔时,必须顺序推出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因而产生的气体不被排除干净,一方面会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及充填缺料等成型缺陷,另一方面气体受压,体积缩小而产生高温会导致塑件局部炭化或烧焦,同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度。因此设计型腔时必须考虑排气问题。排气的方式有利用配合间隙排气、在分型面上开排气槽排气、利用排气塞排气、强制性排气。本模具属小型模具的简单型腔。利用推杆、活动型心与模板的配合间隙进行排气,其间隙为 0.04mm 。82.3.6 成型零部件设计成型零部件在注射过成中,直接与塑料熔体接触,需要受高温、压力及塑料熔体的冲击和摩擦作用,长期工作之后,容易发生磨损,变形和断裂。设计注射模时应针对塑料制品的结构特点,生产批量,使用要求以及模具的使用寿命等,合理确定成型零部件的结构,满足精度、粗糙度、刚度及强度的要求。2.3.5.1 凹模的结构设计 本模具采用一模两件的结构形式,考虑加工的难易程度和材料的见价值利用等因素。凹模采用整体式结构,该结构的特点是牢固,使用不易发生变形,不会使塑件产生拼接线痕迹。但由于加工困难,热处理不方便。因此常用在形状简单的中小型模具上,可在型板上直接加工出型腔,模具一般不进行热处理。根据本模具分流道与浇口的设计要求,分流道与浇口均设在凹模上,凹模上的阶梯孔用于安放型芯。2.3.5.2 凸模结构设计 凸模主要是与凹模相结合构成模具的型腔,按其结构可分为整体式和组合式两种,该模具中采用整体式结构,结构牢固但不便加工,消耗的模具钢较多。主要用于工艺或试验或小型模具上的形状简单的型芯。此塑件12需要两个型芯,一是螺纹型芯,用于成型塑件底部的内螺纹。另一个是小型芯,用于成型塑件顶部的小孔。螺纹型芯,在设计时必须考虑塑件收缩率,表面粗糙度要小,螺纹始端和末端按塑料螺纹结构要求设计,以防止从塑件上拧下时,拉毛塑料螺纹。安装在模具上,成型时要可靠定位,不能因合模振动或料流冲击而移动;开模时能与塑件一道取出并便于装卸,螺纹型芯在模具上安装连接时,采用 H8f8 配合。将型芯作成圆柱形的台阶来定位,利用外圆柱面配合,防止塑料注入螺纹型芯下沉,螺纹型芯的非成型端应制成方形,以便在模外用于工具将其旋入。成型塑件上小孔的型芯,单独制造成台阶式的,再嵌入模板中。安装在模具上时,用台肩固定,上面用垫板压紧,是常用的形式,且牢固可靠。13第 3 章成型零件工作尺寸的计算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接构成塑件的尺寸,主要有型芯和型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸,型芯和型芯之间的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的几何形状和尺寸要求,在模具设计时,应根据塑件的尺寸及精度等级确定模具成型零件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的因素,相当复杂,其影响因素有:塑件收缩率、模具成型零件的制造误差、模具成型零件的摩损、模具安装配合的误差。这些影响因素应作为确定成型零件工作尺寸的依据。本设计中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸,平均制造公差和平均磨损量来进行计算的。查文献 表 141 得,聚苯乙烯的收缩率为 S=0.4%0.8%,故平均收缩率9为 Scp=(0.4%0.8%) 2=0.6,考虑到工厂模具制造的现有的条件,模具制造公差取 =3。z3.1 型腔的工作尺寸计算由公差等级 可查的各尺寸的上、下偏差。 35 10 026.026.15026.839012.6由计算公式:LM=(LSL SSCP )43Z0=(35350.6% 0.195) 87.0=35.015 087.LM=(LSL SSCP )43Z014=(39.839.80.6%0.195) 087.=39.84 087.HM=(HSH SSCP )32Z0=(15150.6% 0.13) 67.0=14.88 067.HM=(HSH SSCP )32Z0=(660.6%0.03) 4.0=6 04.式中:L M凹模径向尺寸;S CP塑料的平均收缩率;L S塑件尺寸; 凹模制造公差;z塑件公差值; H S凹模深度尺寸。3.2 小型芯的计算塑件的尺寸: 612.002.计算公式:LM=(LSL SSCP )430Z=(660.6%0.09) 04.=6.126 04.HM=(HSH SSCP% )320Z=(220.6%0.013) 03.式中:L M凸模径向尺寸;H M塑件低部高度。3.3 螺纹型芯的计算15螺纹连接的种类很多,配合性质也各不相同,影响塑件螺纹连接的因素比较复杂,目前尚无塑料螺纹的统一标准,也没有成熟的计算方法,因此要满足塑件螺纹配合的准确要求是比较难的。螺纹型芯的工作尺寸属于型芯类尺寸,为了提高成型后塑件的旋入性能,适当的增加螺纹型芯的径向尺寸。由于螺纹中径是决定螺纹配合性质的最重要参数,它决定着螺纹的可旋入性和连接的可靠性。所以计算中的模具螺纹大、中、小径的尺寸均以塑件螺纹中径公差为依据。螺纹型芯的中径尺寸的计算:dM 中 =(dS 中 dS 中 SCP 中 )0中=(29.35029.3500.6% 0.212) 03.=29.74 03.螺纹型芯的外径尺寸的计算:dM 外 (d S 外 d S 外 SCP 中 )0中=(30300.6%0.212) 04.=30.3 04.螺纹型芯的内径尺寸的计算: dM 内 =(dS 内 dS 内 SCP 中) )0中=(28.9728.970.6%0.212) 04.=29.35 04.螺纹型芯高度的计算:塑件尺寸:5 12.0HM=(hsh sScp )320=(550.6%0.08) 04.=5.11 04.式中:16dM 中 螺纹型芯中径名义尺寸;d S 外 塑件螺纹外径名义尺寸;dS 中 塑件螺孔中径名义尺寸; dS 内 塑件螺孔内径名义尺寸;dM 外 螺纹型芯外径名义尺寸;d M 内 螺纹型芯内径名义尺寸。3.4 型腔侧厚壁和底板厚度的计算注射模在其工作过程中需要承受注射压力、保压力、锁模力和脱模力等各种外力,如果这些外力过大,注射模及其成型零部件会产生塑性变形或断裂破坏,导致整个模具失效,因此,设计成型零部件时,应进行强度校核。另外,在外力作用比较大时,即使模具产生塑性变形或断裂破坏,也有可能产生较大的弯曲变形,引起成型零部件在它们的对接面或贴合面处出现较大的间隙。因此而发生溢料及飞边现象,导致制品无法满足技术要求。因此同过强度和刚度计算来确定型腔壁厚,尤其对重要的精度高的或大型模具的型腔更不能单凭经验来确定型腔侧壁和底板厚度。但理论分析和实践证明模具对强度和刚度的要求并非同时兼顾。对小尺寸型腔强度不足是主要问题,应按强度条件计算。原则是:宁可有余而不可不足。3.4.1 型腔侧壁厚度的计算:整体式型腔的侧壁可以看作是封闭的厚壁圆筒,根据整体式圆形型腔侧厚壁计算公式进行计算:h=r( )12MPh mm h=20mm16式中:r凹模型腔内半径 材料的许用应力 =120MPaH凹模侧壁厚度 PM模腔压力 选定值 PM=40MPa3.4.2 凹模底板厚度的计算:根据整体式型腔底板厚度的计算公式进行计算:H= PMr4321式中:17PM=40MPa r=30mm =120MPa P考虑模具的整体结构协调取 H=15mm。第 4 章 成型零件材料的选用成型零件选用要求如下:机械加工性良好,要选用易于切削且加工后能得到高精度零件的钢种,抛光性能良好,注塑模成型零件工作表面,多需抛光达到镜面,要求钢材硬度 3540HRC,过硬表面会使抛光困难。钢材显微组织应均匀致密。耐磨性和抗疲劳性能好,注塑模不仅受高压塑料熔体冲刷而且还受冷热温度交变的应力的作用。具有耐磨性能。选用钢种,应按塑料制品、生产批量、塑料物料品种及塑料精度与表面质量要求确定。根据零件材料选用原则,凹模的材料选用 1Cr13,热处理采用淬火,硬度可达 5458HRC ,小型芯采用 T10A,热处理采用淬火,硬度也可达 5458HRC 。螺纹型芯采用 Cr12,热处理采用淬火,硬度可达 5458HRC 。118第 5 章 合模导向机构设计导向机构是保证定模或上下模合模时正确定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。通常采用导柱导向定位。该模具采用导柱导向定位。导柱导向机构的零件是导柱和导套。该模具采用带头导柱结构简单,加工方便,小批量生产一般不需要用导套,是导柱直接与模板中的导向孔配合,因此该模具采用导柱直接与模板中的导向孔配合。导柱前端应作成锥台形,以使导柱顺利进入导向孔,导柱应有硬而耐磨的表面,坚韧不易折断的内芯,因此采用 20 钢经渗碳淬火处理。硬度为5055HRC。导柱表面部分粗糙度 Ra 为 0.8um,导向部分表面粗糙度 Ra 为0.4um。导柱应合理均匀分布在模具分型面四周,导柱中心到模具边缘应有足够的距离,以保证模具强度,为确定和模时只能按一个方向合模。导柱固定端与模板之间采用 H7m6 的过渡配合,导柱导向部分通常采用 H7h7 的配合。19第 6 章 脱模顶出机构设计此模具采用模外手动脱模,开模后只需在螺纹型芯上施加一顶出力,将型芯和塑件一起推出。然后在机外将螺纹型芯取出。所以此模具采用推杆顶出机构。6.1 推出机构设计因为此模具设计采用手动推出机构,而手动推出,一般在开模后,塑件留在定模,螺纹型芯又是一个活动型芯,所以螺纹型芯也很容易留在定模。为了保证螺纹型芯和塑件留在动模一侧,便于由推出机构推出,因此设置一个由环形拉簧和卡环组成的卡环装置,在模具打开时,由于弹簧的拉力,将活动螺纹型芯留在了动模。推出原理是利用杠杆来实现的。用圆柱销将杠杆固定在垫块和推板上。开模时,手板动杠杆,杠杆推动推板,推板又带动推杆将螺纹型芯和塑件一起顶出。合模时扳动杠杆使推杆复位,装入螺纹型芯,然后合模。206.2 脱模机构设计带螺纹制品的脱模机构通常制品的内螺纹依靠螺纹型芯成型,由于螺纹具有侧向凹沟槽,所以带螺纹的制品需要特殊的脱模机构。该模具采用模外手动脱模的方式,注射前先将活动型芯以一定的配合在模内安放定位,然注射后分型脱模,活动型芯随塑件一起推出模外,然后用手工的方法,将活动型芯,从塑件内取下,准备下次注射使用。但是又因为点浇口在模具的定模部分,为了将浇注系统凝料取出,要增加一个分型面。这种结构的浇注系统是人工取出,因此模具结构简单,但是生产率低,劳动强度大。第 7 章 其他结构零件设计71 推杆推杆应有足够的刚性,以承受弹簧的拉力,为此只要条件允许,尽可能使用大直径推杆。直径由标准查得初选 16,其形状为圆形截面的推杆。尾部用台肩的形式,推杆直径与模板上的推杆孔采用 H8f7 的配合,推杆固定端与推板采用单边 0.5mm 的间隙。其固定方法采用轴肩垫板连接。材料选用 T10,热处理后硬度达 50HRC,工作端配合部分的表面粗糙度 Ra0.6um,其长度为L=502010=40mm 其图如下:图(4)72 复位杆21为了使推出元件合模后能回到原来的位置,推杆固定板上同装有复位杆,常用的复位杆均采用圆形截面,一般每副模具设置四根复位杆。其位置设在推杆固定板的四周,以便推出机构合模时复位平稳,复位杆端面与所在动模分型面平齐。材料选用 T8A,查标准初选复位杆直径为 10,其长度为L=50202520=75mm。 836R0.51410图(5)73 模板设计由文献查得模板尺寸为 160mm200mm (GBT4169. 81984),材料为 45钢。74 垫块设计由标准查得垫块尺寸为 32mm200mm50mm(GBT4169.61984),材料选用 Q235。75 支撑柱由标准查得支撑柱的尺寸为 3263mm(GBT4169.10 1984)材料采用 45钢。76 推板 12536图(6)22由标准查得推板尺寸为 7312516mm(GB T4169.71984),材料采用 45钢。第 8 章 模具加热与冷却系统的计算注射成型过程中,模具的温度对塑料熔体的充模流动,固化成型,生产率,制品的形状和尺寸精度,机械强度,应力开裂和表面质量等均有影响。为保证制品质量和较高的生产率,模具温度必须适当、稳定、均匀。本塑件在注射成型时不要求有太高的模温,因而在模具上可不设加热系统。是否需要冷却系统可作如下计算:设定模具平均工作温度为 40,用 20的常温水作为模具冷却介质,其出口温度为 30,产量为(初算每 2 分钟 1 套)0.3/h 。8.1 求塑件在硬化时每小时释放的热量求塑件在硬化时每小时释放的热量 Q3,查表的聚苯乙烯的单位热量为27104J 12Q3=WQ2=0.327104J8.2 求冷却水的体积流量求冷却水的体积流量 VV= )203(187.406)(3421 tPWQC=0.27 m3min4由体积流量 V 查表可知所需的冷却水管直径非常小。由上述计算可知,因为模具每分钟所需的冷却体积流量很小,故可不设冷却系统,依靠空冷的方式冷却模具即可。23第 9 章 模具闭合高度的确定由前面的设计中,确定的出:定模板 H1=25mm,上固定板 H2=20mm,凹模板 H3=32mm,动模板 H4=16mm,支撑板 H5=20mm,动模座板 H6=20mm根据推出行程和推出机构的尺寸确定垫块 H7=63mm,因而确定模具闭合高度:H=H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7=25+20+32+16+20+20+63=196mm24第 10 章 注射机有关参数的校核本模具的外形尺寸为 250200196mm,XSZ60 型注射机模板最大安装尺寸为 350mm280mm 故能满足模具的安装要求。由上述计算模具的闭合高度 H=190mm,XSZ60 型注射机所允许模具的最小厚度 Hmin=70mm,最大厚度 Hmax=200mm,即模具满足安装条件。HminHHmax开模行程的校核:经查资料 XSZ60 型注射机的最大开模行程 S=180mm。满足顶出塑件要求。SH 1H 2a(510)mm=1532 10 40=92mm 经验证,XSZ60 型注射机能满足使用要求,故可采用。25第 11 章 绘制模具总装图和非标准件零件工作图本模具总装图如图所示:本模具的工作原理:模具安装在注射机上,定模部分固定在注射机的定模板上,动模板固定在注射机的动模板上。合模后,注射机通过喷嘴将熔料经流道注入型腔,经保压,冷却后塑件成型。开模时,动模部分随动模板一起运动渐渐从分型面打开。此时锁钩 17 在弹簧 18 的作用下使支撑板 5,动模板 6 及定模板 7成闭锁状态,所以分型面只能沿面分型,当螺母 3 限制住定模板后,继续开模时,锁钩 17 被强行脱开支撑板,从而使面分型,为保证螺纹型芯 10在开模时被带往动模 1 设置可由环形拉簧 11 及卡环 12 组成的卡环装置。顶出动作为手动顶出,顶出时扳动杠杆 14,由推板带动推杆 13 将螺纹型芯10 借同制品同时顶出,然后用扳手卸掉螺纹型芯。合模前,扳动杠杆 14 使推杆13 复位,装入螺纹型芯 10,然后合模。26第 12 章 结论毕业设计是我学完大学全部课程之后,进行的一次系统的、综合性的总复习,也是参加工作前的一次综合性训练,它直接关系到我今后的模具设计能力。在此次设计过程中,收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工、特种工艺等有关资料,让我了解了塑料注塑模结构与设计是一门实践性很强的课程,它的主要内容都是在生产实践中逐步积累和丰富起来的。通过对资料的查阅和对塑件制图的消化,了解塑件的用途,分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求,如:塑件的原材料表面形状、颜色与透明度、使用性能与要求;塑件的几何结构、斜度等情况;熔接痕、缩孔等成型缺陷出现的可能与允许程度;浇口、顶杆等可以设置的部位;有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工等,此类情况对塑件设计均有相应要求。分析工艺资料,了解所用的塑料的物理性能、成型特性以及工艺参数,如材料与制件必须的强度、刚度、弹性;所用塑料的结晶性、流动性、热稳定性;材料的密度、比热容、收缩率、成型温度、成型压力、成型周期等。并注意收集与模具设计计算有关的资料与参数。在选择成型设备这一过程中,通过查阅有关资料,我学到了模具与设备必须配套使用。因为多数情况下都是根据成型设备的种类进行模具设计,为此,在设计模具之前,首先要选择好成型设备,这就需要了解各种成型设备的规格、性能与特点。以注塑机来说,如注射容量、锁模力、注射压力、模具安装尺寸、顶出方式与距离、喷嘴直径与喷嘴球面半径、定位孔尺寸、模具最大与最小厚度、模板行程等,都将影响到模具的结构尺寸与成型能力。同时还应初估模具外形尺寸,判断模具能否在所选的注射机上安装与使用。此模具的浇口设计采用的是点浇口形式,这样设计的优点是根据塑料的流动特性来设计的,聚苯乙烯的流动性大,而点浇口的截面小,长度短,使从流道来的熔融塑料以最快的速度进入并充满型腔,快速冷却封闭,脱模后塑件上的浇口残痕不明显,不需要再修正浇口痕迹。但采用这种浇口时,常常要在模具上增加一分型面,以便浇口凝料脱模。该模具顶出机构为手动推出,而手动推出,一般在开模后,塑件留在定模,螺纹型芯又是一个活动型芯,所以螺纹型芯也很容易27留在定模。为了保证螺纹型芯和塑件留在动模一侧,便于由推出机构推出,因此设置一个由环形拉簧和卡环组成的卡环装置,在模具打开时,由于弹簧的拉力,将活动螺纹型芯留在了动模。推出原理是利用杠杆来实现的。用圆柱销将杠杆固定在垫块和推板上。开模时,手板动杠杆,杠杆推动推板,推板又带动推杆将螺纹型芯和塑件一起顶出。合模时扳动杠杆使推杆复位,装入螺纹型芯,然后合模。该模具采用模外手动脱模的方式,注射前先将活动型芯以一定的配合在模内安放定位,然注射后分型脱模,活动型芯随塑件一起推出模外,然后用手工的方法,将活动型芯从塑件内取下。但由于螺纹型芯和塑件的接触面积大,拆卸难,因而增加了劳动强度。为了保证生产的连续性,螺纹型芯应有备件,以供循环适用。28致谢 在过去近三年的学习中,我学完了模具专业中所学的理论知识,在毕业前夕,又通过毕业设计的这一实践性环节,进行已学知识的全面总结和应用,巩固了过去所学的基础课和专业课知识。通过这次毕业设计,使我深深认识到理论与实践相结合的重要性,平时在学习中所注意不到的细节性问题,往往成为设计工作中难以克服的难点!在这几个月的设计中,不仅促使我重新温习了三年来的专业基础课,而且也使我掌握了很多在课本上学不到的东西,同时提高了我的综合能力的培训及扩大了对模具领域的新知识学习。这些都为我以后的工作打下了坚实的基础。强化了所学知识,增强了动手能力,更深切地体会了“温故而知新”的长远意义,还有独立解决问题的能力的提高,这些是本次毕业设计留给我的最宝贵的财富。本设计的完成得益于河南机电高等专科学校材料工程系各位老师的指导和帮助,特别是杨占尧老师的亲切指导与帮助,在此对各位老师表示我最崇高的敬意和由衷的感谢,真心的说一声:“你们辛苦了!谢谢。 ”同时,在设计过程中也得到了许多同学的热心帮助和支持,才使的论文能够得以顺利的完成,在此再一次向所有给予我帮助和支持的老师和同学表示最衷心的感谢。由于本人水平有限和实践经验的欠缺,在此次设计中难免会出现错误和不妥之处,恳请各位老师同学批评指正。29参考文献1 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.机械工业大学出版社.1996.42杨占尧.塑料注塑模结构与设计.清华大学出版社.20043王孝培.塑料成型工艺及模具简明手册.机械工业出版社.20004李海梅等.塑料成型及模具设计实用技术.化学工业出版社.20025 黄雁等.塑料模具制造技术.华南理工大学出版社.20036贾润礼等.实用注塑模设计手册.中国轻工业出版社.20007刘昌祺.塑料模具设计.机械工业出版社.199814. 8 (美) J. B. 戴姆著主编 . 注射模具与模具成型实用手册. 沈金堂译. 化学工业出版社.1987.9 唐志玉.塑模具设计师指南.国防工业出版社.1996.610 薛彦成主编. 公差配合与技术测量. 机械工业出版社.2004,611 金国珍主编.工程塑料.北京:机械工业出版社.2001.112 org Menges.Walter Michacli.Paul Mohren.注射模具制造工程.化德学工业出版社.200330
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