3512 塑料后盖塑料成型工艺与模具设计
3512 塑料后盖塑料成型工艺与模具设计,塑料,成型,工艺,模具设计
河南机电高等专科学校毕业设计任务书系 部: 材料工程系 专 业: 模具设计与制造 学 生 姓 名 : 劳康权 学 号: 061304202 设计题目: 塑料后盖塑料成型工艺与模具设计 起 迄 日 期: 2009 年 3 月 11 日 5 月 20 日 指 导 教 师: 于智宏 2009 年 3 月 11 日毕 业 设 计 任 务 书1本毕业设计课题来源及应达到的目的:本设计的课题来自我选的一个塑料后盖,通过对本制件的模具设计,应该熟悉注塑模设计的一般流程,要对注塑模模具结构有一定的了解。同时要熟练应用有关软件绘制零件的零件图。2本毕业设计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):题目:塑料后盖 原始资料情况:(1)材料:ABS(2)生产批量:大批量(3)质量要求:本塑件对外观没有太高的要求设计要求:(1)了解目前塑料模具的发展现状;(2)后盖注塑模设计,并编写设计说明书一份;(3)绘制模具总装图一张,并画出非标准零件的零件图;(4)编制主要零件加工工艺过程卡.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 说 明 书11 绪 论1.1 本课题的意义、目的及应达到的要求本设计主要意义是在我们学习完模具设计与制造的所有专业课之后,总结条理以前我们所学的知识,使之成为一个系统的理论体系,以便于我们在以后的工作中使用。同时也让我们对模具的设计与制造有了初步的了解,掌握了查阅资料和使用工具书以及手册的能力。 本设计的目的是在学生毕业前夕,将通过毕业实习和毕业设计的实践性环节,对医学知识进行全面的总结和应用,提高综合能力的培训以及扩大模具领域的新知识。具体的要求是:1系统总结、巩固过去所学的基础课和专业课知识。2运用所学的知识解决模具技术领域内的实际工程问题,以此进行综合知识的训练。3通过某项具体工程设计和实验研究,达到多种综合能力的培养,掌握设计和科研的基本过程和基本方法。4提高和运用与工程技术有关的人文科学,价值工程和技术经济的综合知识。1.2 本课题的国内外现状 1.2.1 我国塑料模具工业的发展现状我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48 英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5Kg 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具,精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。注塑模型腔制造精度可达 0.02mm0.05mm,表面粗糙度 Ra0.2m,模具质量、寿命明显提高了,非淬火钢模寿命可达 1030 万次,淬火钢模达 501000 万次,交货期较以前缩短,但和国外相比仍有较大差距,河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书2(1)成型工艺方面:多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟,电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术,一些厂家还使用了 C-MOLD 气辅软件,取得较好的效果。但总体上热流道的采用率达不到 10%,与国外的 50%80%相比,差距较大。 (2)在制造技术方面:CAD/CAM/CAE 技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的 CAD/CAM 系统,美国 EDS 的 UG、美国Parametric Technology 公司的 Pro/Engineer、美国 CV 公司的 CADS5、以及一些塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业中,实现了 CAD/CAM 的集成,并能支持 CAE 技术对成型过程,如对充模和冷却等进行计算机模拟,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具 CAD/CAM 技术的发展。近年来,我国自主开发的塑料模 CAD/CAM 系统有了很大发展,主要有北航华正软件工程研究所开发的 CAXA 系统、华中理工大学开发的注塑模 HSC5.0 系统及 CAE 软件等,这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格低等特点,为进一步普及模具 CAD/CAM 技术创造了良好条件。 (3)模具材料方面:近年来,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢,如:P20,3Gr2Mo、PMS、SM、SM等,对模具的质量和使用寿命有着直接的重 大影响,但总体使用量仍较少。塑料模具标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛得到应用,并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度的商品化程度一般在 30%以下,和国外先进工业国家已达到 70%80%相比,仍有差距。1.2.2 我国塑料模具工业今后的主要发展趋势据有关方面预测,模具市场的总体趋势是平稳向上的,在未来的模具市场中,塑料模具发展速度将高于其它模具,在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展,对塑料模具提出越来越高的要求是正常的,因此,精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时,由于近年来进口模具中,精密、大型、复杂、长寿命模具占多数,所以,从减少进口、提高国产化率角度出发,这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。建筑业的快速发展,使各种异型材挤出模具、PVC 塑料管材接头模具成为模具市场新的经济增长点,高速公路的迅速发展,对汽车轮胎也提出了更高要求,因此子午线橡胶轮胎模具,特别是活络模的发展也将高于总平均水平;以塑代木,以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大;家用电河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书3器行业在“十一五”期间将有较大发展,特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大;而电子及通讯产品方面,除了彩电等音像产品外,笔记本电脑和网络机顶盒将有较大发展,这些都是塑料模具市场的增长点。 1.2.3 我国塑料模具工业和今后的主要发展方向(1)提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。(2)在塑料模设计制造中全面推广应用 CAD/CAM/CAE 技术。CAD/CAM 技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,近年来模具 CAD/CAM 技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度,为其进一步普及创造良好的条件;基于网络的 CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪,其将解决传统混合型 CAD/CAM 系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题;CAD/CAM 软件的智能化程度将逐步提高;塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。(3)推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度,继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。(4)开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。(5)提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低,与国外差距甚大,在一定程度上制约着我国模具工业的发展,为提高模具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应用要大力推广。为此,首先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产,提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件的规格品种。 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书4(6)应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 (7)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模 CAD/CAM 的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。1.3 国外塑料模具的发展现状(1)模具生产效率高,工期短,人均产值高。各企业共同之处是厂房设备密集,显得十分拥挤,即使在这样的条件下,车间管理还是有条不紊,生产效率高。一般模具企业,人均年产值为 514 万美元。 (2)专业分工细,技术精益求精,客户相对稳定。模具企业专业分工较细,生产协作紧密。每家企业只生产某一类模具,各家都有自己的拳头产品,这利于在技术上精益求精,以利在激烈的竞争中生存发展。模具厂所需的模具标准件都是外购的,有些零件加工业是由其他厂协作。 (3)模具企业带件生产比较普遍,有利于企业发展。模具作为单件或极小批量产品,技术密集和精密加工设备密集,与模具成型制品的大批量生产相比,投入大,产出低,因而制约了模具企业大发展。他们注重模具与制品一体化,模具与制品相辅相成,互相促进,有利于模具企业的发展。(4)紧跟主产品需求开发模具,重视开拓海外市场。模具工业发展较快,紧跟主产品需求开发制造模具是一个重要因素。近几年 3C 电子产品和汽车工业的迅速发展,带动了模具工业的发展。目前模具产值的 76%源自 3C 产品和汽车、摩托车提供的产品。模具行业以很强的市场敏感性,以最短的生产周期满足了这些行业的需求。大陆的许多 3C 产品和汽车模具就来自美国,日本和西欧,以及台湾。(5)CAD/CAE/CAM 和高速切削加工技术应用广泛。他们的模具生产效率较高,市场快速反应能力强,CAD/CAE/CAM 技术和高速切削技术的普及应用,无疑是一个重要因素。1.4 本设计的进度1.了解目前国内外塑料模具的发展现状,所用时 5 天;河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书52.确定加工方案,所用时间 10 天;3.模具的设计,所用时间 35 天;4.模具的调试,所用时间 5 天。河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书62 模塑工艺规程的编制该塑件是后盖,其零件图如图一所示.本塑件的材料采用 ABS,尺寸精度为 4 级,生产类型是大批量生产.2.1 塑件的工艺性分析图 1 塑件图2.1.1 塑件的原材料分析塑件的材料采用 ABS 属热塑性塑料。ABS 的化学和光学性能和物理特点:ABS 树脂有耐热,阻燃,高冲,高光泽,抗静电,抗震,抗蠕变,流动性好.ABS 在成型时需进行干燥(这是因为其吸湿和粘附水分倾向).干燥的作用是除去塑料中的超量水分,防止成型制品出现银丝,斑纹,气泡等疵点,避免塑件在成型时产生降解现象. ABS 的主要技术指标:密度是 1.021.07kg/dm 比体积是 0.860.98dm /kg 吸水率是 0.20.4收3 3缩率是 0.40.7熔点是 130160 c抗拉屈服强度是 50Mpa拉伸弹性模量01.810 Mpa 抗弯强度 80Mpa硬度 9.7HB。32.1.2 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 毕 业 设 计 说 明 书7(1) 结构分析要想获得合格的塑料制件除选用塑料的原材料外,还必须考虑塑件的结构工艺性,塑件的结构工艺性与模具设计有直接关系,该制件外观总体是长方形,长度为 60mm,宽度为 30,高度为 4的后盖.后盖里面有两个侧突,长度为 3,宽为2.由于侧突的存在,模具采用斜滑抽芯机构.此机构既方便脱模又动作连贯,效率高. (2)尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸相符合程度,即所获得塑件尺寸的准确度。制件尺寸选用尺寸精度 4 级(GB/T144861993),零件的尺寸精度中等,对应的模具相关零件的尺寸加工可以得到保证。从塑件的壁厚来看,壁厚较均匀,有利于制件的成型。(3) 表面质量分析 该零件的表面除要求没有质量缺陷外,除此外没有特别的表面质量要求,故比较容易实现。综上分析可以看出,注塑时在工艺参数控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证。2.2 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:因为塑件复杂,故省略冗长的计算过程,取约数:V=2000mm3计算塑件的质量:根据设计手册 查得 ABS 的密度 P 为 1.021.07g/ , 3cm取 1.05 g/ ,故零件的质量为:3cmM=VP=20001.05 310=2.1g2.3 成型设备的选择河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书8注射模具是安装在注射机上的,模具与注射机应当相适应,这将关系到制件的质量,均匀性及成型周期。选择注塑机时,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最大注射量的 80%,由于采用大批量生产,此模具采用一模两件。又由于 ABS 的注射压力为 60100Mpa,初步选择SYS-10 的注塑机, SYS-10 的额定注射压力是 150Mpa.其参数如下:结构形式 柱塞注射方式 螺杆式最大注射量 g: 10螺杆直径/mm 22注射压力/MPa: 150锁模力/kN: 150模具最大厚度 H/mm 180模具最小厚度 H/mm 250模板行程/mm: 300喷嘴孔直径 R/mm 2402.4 塑件注塑工艺参数的确定查阅相关文献和参考工厂实际应用的情况,ABS 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) 1注塑温度:包括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度:后段温度 : 选用 190 (180200)1t中段温度 : 选用 220 (210230)2t河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书9前段温度 : 选用 205 (200210)3t喷嘴温度: 选用 180 (180190)注塑压力: 选用 100Mpa注塑时间: 选用 10s保压压力: 选用 70MPa保压时间: 选用 20s冷却时间: 选用 25s河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书103 注塑模的结构设计注塑模结构设计主要包括:分型面的选择、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、模具工作零件的设计、侧向分型与抽芯机构的设计、推出机构的设计等内容。3.1 分型面的选择制品在模具中的位置,直接影响到模具结构的复杂程度,模具分型面的确定,浇口的设置,制品尺寸精度和质量等。因此,开始制定模具方案时,首先必须正确考虑制品在其中的位置;然后再考虑具体的生产条件(包括模具制造的) ,生产的批量所需的机械化和自动化程度等其他设计问题。制品在模具中的位置设计时应遵循以下基本要求:制品或制品组件(含嵌件)的正视图,应相对于注塑机的轴线对称分布,以便于成型;制品的方位应便于脱模,注塑模塑时,开模后制品应留在动模部分,这样便于利用成型设备脱模;当用模具的互相垂直的活动成型零件成型孔、槽、凸台时,制品的位置应着眼于使成型零件的水平位移最简便,使抽芯操作方便;如果制品的安置有两个方案,两者的分型面不相同又互相垂直,那么应该选择其中能使制品在成型设备工作台安装平面上的投影面积为最小的方案;长度较长的管类制品,如果将它的长轴安置在模具开模方向,而不能开模和取出制品的;或是管接头类制品,要求两个平面开模的,应将制品的长轴安置在与模具开模相垂直的方向。这样布置可显著减小模具厚度,便于开模和取出制品。但此时需采用抽芯距较大的抽芯机构(如杠杆的、液压的、气动的等);如果是自动旋出螺纹制品或螺纹型芯的模具,对制品的安置有专门要求;最后制品位置的选定,应结合浇注系统的浇口部位、冷却系统和加热系统的布置,以及制品的商品外观要求等综合考虑。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来选择分型面。 该 塑 件 塑 料 后 盖 , 表 面 无 特 殊 要 求 ,且制件高度不高,所以选择最大截面处为分型面,即如图所示。此外,垂直于轴线的截面形状比较简单和规范,选择下图所示水平分型方式既可降低模具的复杂程度,减少模具加工难度又便于河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书11成型后出件。故选用下图所示的分型方式较为合理。这样有利于成型后,塑件的脱模。还有利于注塑时塑料产生气体的排放图 2 分型面3.2 型腔的排列方式由于塑件是大批量生产,所以在注塑时采用一模两件,即塑件在模板的两侧图 3 型腔排列方式3.3 浇注系统设计浇注系统是指模具中从注塑机的喷嘴起到型腔入口为止的塑料融体的流动通道。它的作用是将塑料融体顺利的充满型腔的各个部位,并在填充及保压过程中,将注塑压力传递到型腔的各个部位,以获得组织紧密、外形清晰的塑件。由于 ABS 流动性中等,所以可以采用点浇口的形式。河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书123.3.1 主流道设计 根据设计手册查得 SYS-10 型注塑机喷嘴的有关尺寸:喷嘴前端孔径: =2mm;0d喷嘴前端球面半径: =8mm;R根据模具主流道与喷嘴的关系:R= +(12)mm0RD= +(0.51)mmd取主流道球面半径 R=10mm;取主流道小端直径 。4.5dm为了便于将凝料从主流道中拨出,将主流道设计成圆锥行,其斜度为 ,经换算得024主流道大端直径 D=6mm。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=2.5mm 的圆弧过渡3.3.2 分流道设计分流道的形状及尺寸,应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注塑速率、分流道长度等因素来确定。本塑件的形状结构复杂程度一般,熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列的方式可知分流道的长度较短, 分流道和主流道设计为一体,选用截面形状和主流道相对称。3.3.3 浇口设计:根据塑件的成型要求,选用侧浇口较为理想。故采用截面为矩形的侧浇口,查表初选尺寸为(blh) 1mm1.5mm3mm,试模试修正。河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书133.4 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,衬套的长度应与定模配合的厚度一致。主流道衬套和定模的配合形式为 H7/m6 的过渡配合。3.5 定位环设计定位环与注塑机定模板固定中心的定位孔相配合,其作用是为了使主流道与喷嘴和料筒对中。定位环与注塑机定模板固定中心的定位孔的配合形式为比较松动的H11/h11 间隙配合。3.6 排气系统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。由于塑料后盖是小型镶拼式模具,可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气,而不需在模具上开设排气槽。3.7 抽芯机构设计本塑件的内测有两个相同的高为 4mm 的凸台,它们均垂直于脱模方向,阻碍成型后塑件成型后从模具中脱出。因此成型两个小凸台的零件必须做成活动的型腔即设置侧抽芯机构。本模具采用斜滑块内测抽芯机构。3.7.1 确定抽芯距抽芯距是将侧型芯从成型位置抽到不妨碍塑件顶出时侧型芯所移动的距离。S=S +(23) mmC河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书14式中 S-设计抽芯距(mm)S -临界抽芯距(mm) ,即侧型芯与塑件投影不重合时所移动的距离C所以抽芯距 S3+363.7.2 确定斜滑块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=203.7.3 确定斜滑块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=10mm3.7.4 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=L +L +L +L +L12345=D/2tana+h/cosa+d/2tana+S/sina+(510)式中 L斜导柱的长度D-斜导柱固定部分台肩直径a斜导柱斜角S-抽芯距d-斜导柱直径h-斜导柱固定板的厚度由于斜导柱固定板的厚度尺寸还不确定,故暂选 h32mm,如果设计中 h 有变化,则修正 L 的长度,取 D=25,则 L65.3,查表对应推荐的标准值则取 L=753.7.5 斜滑块和型芯座的设计河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书153.7.5.1 滑块与型芯座的连接方式设计 根据斜滑块和型心的形状,决定选用“T”型槽。3.7.5.2 滑块的导滑方式 本设计中为使模具结构紧凑,降低模具装配复杂程度,为提高滑块的导向精度,装配时可对导向槽或滑块采用配磨、配研的装配方法。3.7.5.3 滑 块 的 导 滑 长 度 和 定 位 装 置 设 计 本 设 计 中 由 于 侧 抽 芯 距 较 短 , 故 导 滑 长 度 只 要符 合 滑 块 在 开 模 时 的 定 位 要 求 即 可3.8 成型零部件设计3.8.1 凹模的结构设计考虑加工的难易程度和材料的价值利用等因素,凹模采用整体式。根据本设计中分流道与浇口的设计要求,分流道和侧浇口开在凹模板上。3.8.2 凸模的结构设计凸模主要是与凹模结合构成模具的型腔,为了便于加工和热处理的工艺性,根据塑件的特殊形状,拟采用拼合式型心来完成注塑,并在左右两个斜滑块上均开设一个小型腔,以便形成两个凸台。河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书164 模具设计的有关计算4.1 凹模工作尺寸的计算该成型零件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量来进行计算。查表 得 ABS 的收缩率为 s=0.4%0.7%,故平均收缩率为13.(0.47)%/20.5cpS4.1.1 凹模的径向尺寸计算凹模的径向尺寸 001zzMcpSLLxA其中 塑料的平均收缩率 cpS塑件的外形最大尺寸(mm)LX系数,在这里因为工件尺寸较小,可取 0.5塑件尺寸的公差考虑到工厂模具制造的现有条件,模具制造 公差为 = z13河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书17凹模的长 10.50.17310.5%0.269zL 10.50.17320.z 10.40.153301.50.29zL 10.3340 0.%.5z =5.911351.zl 0.84.1.2 凹模的深度尺寸计算凹模的深度尺寸 001zzMcpSHxA塑件的高度最大尺寸SX 的取值范围在 ,在这里 X 取1231310.50.1710.5%zH 10.7430.2520. 68z 4.1.3 凹模壁厚的计算因为模具的尺寸不大,所以按强度计算其壁厚, 12ctrP河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书18R=45,模具材料是预硬化塑料模具钢取 160N/mm ,P 为模腔压力取 40 N/mm2 2代入数值可得 20mmct底部壁厚也按强度计算为21.prt18mm4.2 凸模工作尺寸的计算型芯的径向尺寸 1z zMcpSllxA=27.43 11 30.65%0.zl 0.17=24.3812 3.zl 0.15=21.34 13 310.50.5zl 0.15=6.1514 3.%.zl 0.8侧型芯的径向尺寸 =15.2715 30.5.5zl 0.13式中 为塑件的内形最小尺寸,其余符号意义同凹模工作尺寸计算中的符号意义一样Sl型芯的高度方向上的尺寸: 1123z zMcpShh A为塑件内形深度的最S 小尺寸河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书1957.5711 30.5%70.46zh 0.213.0712 3.2z 0.7侧型芯的高度方向上的尺寸 30.3713 310.5.45zh 0.175 模具冷却与加热系统的计算为防止塑件出模后发生翘曲、变形,就要使模具保持塑料冷却固化所需的最佳温度。这时必须对高温塑料带入模具的温度进行有效的调节和控制,常用且又简便的方法,就是利用冷却介质水对模具进行循环冷却,将模具中多余的热量,带出模外,以保持制品冷却所需的最佳模温。是否设计冷却系统可作如下计算:设定模具平均工作温度为 60,用 20的常用水作为模具冷却介质,其出口温度为 40,产量为(初算为每 2 分钟 1 套)1.37Kg/h。(1) 求塑件在硬化时每小时释放的热量 ,查得 ABS 的单位热流量为 SQ40 J/。4104431.701/5.810sQWKgJgJ(2) 求冷却水的体积质量4 4313325.810/61.09/min()7(2)cVPt 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书20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水体积流量很小,故可不设冷却系统,依靠空冷的方式冷却模具即可。因为塑件的尺寸不大,模具的外形尺寸也不大,所以可不设置加热系统,刚开始可有熔融的流体对模具进行加热。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 以辐射。00对流的方式散发到大气,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 毕 业 设 计 说 明 书216 模具闭合高度的确定 本模具是采用中小型模架,规格是 A4-355355-41-Z1 GB/T-12556.1-1990. 在选定了模架后,可根据标准模架选定各模板的厚度.定模座板 =25mm,定模板 =32mm,动模1H2板 =28mm, 支撑板 H425mm,垫块 =70mm,动模座板 =24mm.因而模具的闭合高度 3H56H=H1H 2H 3H 4H 5H 6=25+32+28+25+70+24=204mm河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书227 注塑机有关参数的校核本模具的外形尺寸为 200mm200mm220mm, SYS-10 型注塑机模板最大安装尺寸是 270mm250mm。由于上述计算的模具闭合高度为 204mm,SYS-10 型注塑机的最小模具厚度为180mm,最大模具厚度为 270mm。经查资料 SYS-10 型注塑机的最大开模行程 S =270mm,满足式子 SH1+H2+a+(510) S46mm式中:H1制品所用的脱模距离;H1=10mmH2制品高度;H2=6mm河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书23取出浇注系统凝料必需的长度。a=25mm7.1 模具闭合高度校核200mm204mm270mm其中 204mm 为模具的闭合高度7.2 模具开模时校核200mm205mm45mm270mm其中:45mm 为模具的开模距。经校核型注塑机能满足使用要求故可以采用。7.3 注塑机顶杆校核查表得到 SYS-10 型注塑机的顶杆为 25mm,而本模具的顶杆孔为 30mm,可知25mm30mm经校核 SYS-10 型注塑机能满足使用要求故可以采用。7.4 锁模力的校核查表得到 SYS-10 型注塑机的最大锁模力为 150kN,而本模具的成型压力小于 20Mpa,经过工式的换算可得到注塑机锁模力完全能够满足模具成型的要求,故可采用 SYS-10 型注塑机。7.5 注塑机安装校核查表得到 SYS-10 型注塑机可安装的模具定位环为 65,可得模具在设计中选用的定位环尺寸为 56。河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书24可知完全符合模具与注塑机的安装要求经校核 SYS-10 型注塑机能满足使用要求故可以采用。8 绘制模具总装图和非标零件工作图本模具的工作原理:合模,注塑完成以后,塑件包紧在动模部分的型芯上随动模向下移动,在开模的过程中,斜导柱同时驱动侧型芯滑块在动模板的导滑槽内向右滑动而进行内侧抽芯,最后推杆将塑件从型芯上推出,合模的时候,动模板前进,复位杆完成复位,侧型芯滑块推斜导柱倾斜前进完成复位。 1234567 891023145 61781920234 图 4 模具总装图河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书251定模座板 2-螺钉 3-定位环 4-浇口套衬套 5-型腔板 6-导套 7-推件板导柱 8-动模板9-型芯固定板 10-主型芯 11 -支承板 12-垫板 13-斜导柱 14- 推杆固定板 15- 推板 16-支撑钉 17推板导柱 18推板导套 19动模座 20拉料杆 21销轴 22推杆 23侧型芯滑块 24斜导柱 结束语大学三年的学习即将结束,毕业设计是其中最后一个实践环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展,采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习,我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识,对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解,达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题,我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛阳中国一拖的生产实习,我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识,丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识,而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下,同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体,明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍,设计中,将充分利用和查阅各种资料,并与同学进行充分讨论,尽最大努力搞好本次毕业设计。 在设计的过程中,将有一定的困难,但有指导老师的悉心指导和自己的努力,相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限,而且缺乏经验,设计中不妥之处在所难免,肯请各位老师指正。河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书26致谢首先感谢本人的导师于智宏老师,她仔细审阅了本文的全部内容并对我的毕业设计内容提出了许多建设性建议。于智宏老师渊博的知识,诚恳的为人,对学习认真态度,以及对我严格的要求,使我受益匪浅,在毕业设计的过程中,特别是遇到困难时,她给了我鼓励和帮助,在这里我向她表示真诚的感谢!感谢母校河南机电高等专科学校的辛勤培育之恩!感谢材料工程系给我提供的良好学习及实践环境,使我学到了许多新的知识,掌握了一定的操作技能。感谢和我在一起进行课题研究的同窗曾凡启同学,和他在一起讨论、研究使我受益非浅。最后,我非常庆幸在三年的的学习、生活中认识了很多可敬的老师和可亲的同学,并感激师友的教诲和帮助!河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书27参考文献1. 杨占尧主编. 塑料注塑模结构与设计. 清华大学出版社.2. 中国模具设计大典.3. 王孝陪主编. 塑料成型工艺及模具简明手册. 机械工业出版社. 2000河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书284. 模具制造手册编写组. 模具制造手册. 机械工业出版社. 19965. 冯炳尧,韩泰荣,蒋文生主编. 模具设计与制造简明手册. 上海科学技术出版社,19986. 贾润礼,程志远主编. 实用注塑模设计手册. 中国轻工业出版社. 20007. 唐志玉主编. 模具设计师指南. 国防工业出版社. 19998. 屈华昌主编. 塑料成型工艺与模具设计. 机械工业出版社. 19959. 黄毅宏主编. 模具制造工艺. 机械工业出版社. 199910. 彭建声主编. 简明模具工实用技术手册. 机械工业出版社. 1993河南机电高等专科学校毕 业 设 计 说 明 书毕业设计题目:塑料后盖塑料成型工艺及模具设计系 部 材料工程系专 业 模具设计与制造 班 级 模具 062 学生姓名 劳康权学 号 061304202指导教师 于智宏2009 年 5 月 15 日插图清单图 1 塑件图 .6图 2 分型面 .11图 3 型腔排列方式 .11图 4 模具总装图 .24塑 料 后 盖 设 计摘 要本设计题目为后盖塑料成型工艺及模具设计,体现了盖板类塑料零件的设计要求、内容及方向,有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计,进一步加强了设计者注塑模设计的基础知识,为设计更复杂的注塑模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。本设计运用塑料成型工艺及模具设计的基础知识,首先分析了塑件的成分及性能要求;接着估算了塑件的体积,便于选取注塑机及确定型腔数量;最后分析了塑件的特征,确定模具的设计参数、设计要点及推出装置的选取。根据本塑件结构,两侧必须考虑侧向抽芯,同时抽芯机构的设计应能满足塑件成型要求,本设计采用的是斜滑块侧向抽芯装置,结构复杂程度适中。关键词:注塑模 流道 侧向抽芯 型腔 Plastic rear cover designAbstractThe design of the rear cover the topic of plastic molding and die design process, reflects the type of plastic parts cover the design requirements, content and direction of the design of a certain significance. Parts of the mold through the design, the designer has been further strengthened by the injection mold design based on knowledge, for the design of more complex injection molds made and lessons foreshadowing a more profound experience.The designing of the use of injection molding and die designing of the basic knowledge, the first analysis of the plastic parts of the composition and performance requirements, then estimate the volume of plastic parts, injection molding machines and facilitate the selection of identified Cavity volume of the final pieces of plastic the characteristics of the design parameters established mold, design elements and the introduction of the device selected.Under the structure of plastic parts, both sides must consider pumping lateral movements, while core pulling bodies should be designed to meet the requirements of molding plastic parts, the design is based on oblique lateral slider core pulling devices, moderate complexity of the structure.Keywords: Injection moulding , Runner, Lateral core pulling , Cavity
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