气压瓶盖的注塑模设计【含CAD图纸、说明书】
压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985目 录摘 要Abstract1 绪 论11.1模具在日常生活中的应用11.2本课题的研究意义与目的11.3 注塑模的发展现状21.4 注塑模的未来发展趋势21.5 气压瓶盖的三维图32 本课题塑件的工艺分析42.1 塑件材料特性及工艺参数42.2 塑件的结构、尺寸、精度分析52.3 塑件的体积和质量63 浇注方式的设计73.1 分型面的设计73.2 浇口的选择83.3 流道的设计104 成型零部件的结构设计124.1 型腔侧壁的尺寸计算124.2 型腔和型芯工作尺寸计算125 选择合适的注塑机165.1 注塑机的类型选择165.2 型腔数量以及注塑机有关工艺参数的校核175.3 开模行程的校核176 合模导向机构的设计186.1 导向机构的作用18I6.2 导向机构的形式187 冷却系统的设计197.1 冷却系统对塑件的影响197.2 冷却系统的设计准则197.3 计算冷却时间197.4 冷却系统的计算207.5 凹模冷却系统的计算218 抽芯系统的设计248.1 斜导柱的设计248.2 滑块定位设计268.3 脱模机构的设计及工作过程279 本课题设计的注塑模的工作过程及原理289.1 注塑模的工作原理289.2 注塑成型的工作过程28结 论30参考文献31II压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985气压瓶盖的注塑模具设计摘 要本课题的设计是气压瓶盖注塑模的设计,通过对塑件的工艺分析,设计了浇注系统。通过对塑件体积和质量计算,选择了合适的注塑机并且进行参数校核,然后根据塑件尺寸完成对模具成型零部件的设计并计算详细参数,接着设计了合模导向机构。根据生产需求设计了冷却系统并对其计算校核,然后设计了抽芯系统实现塑件与型芯分离并对注塑模的工作过程及原理进行了详细的说明。最后根据实际生产和质量要求,确定最佳工艺方案为一模一腔的结构方式。本设计中使用CAD进行绘制图纸。关键词:气压瓶盖;注塑模;成型工艺;CAD;V压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985 Design of injection mould for pressure bottle capAbstractThe design of this project is the design of the injection mould for the pressure bottle cap.The pouring system was designed by analyzing the process of plastic parts. Through to the plastic volume and quality calculation, choose the suitable injection molding machine and the parameters , then according to the size of plastic parts to complete the mechanism design and calculate the detailed parameters of molding parts,then the model guide mechanism was designed.According to the production requirement, the cooling system is designed and checked,then the core system is designed and the working process and principle of the injection mold are described in detail . Finally, according to the actual production and quality requirements, the optimum technological scheme is determined as the structure of one mould and one cavity. In this design, we use CAD to draw. Key words: air pressure cap; injection mold;molding process;CAD;VI 第1章 绪论1 绪 论伴随塑料产业的迅速成长和常见塑料和工程塑料在强度和精密度要求的提升,塑料产品的使用规模和适用领域也是愈发广泛。不同的行业都离不开塑料制品的使用,在家用电器、五金行业和建筑材料的应用上也是快速增加。注塑模具是用来加工特殊形状的零部件的成型工具。模具好坏与否对塑料成型的好坏的影响非常大。作为塑件产出中最重要的一环,模具的好坏直接决定了产品的质量。注塑成型是加工零件很常用的一种方式。由于注塑成型全面实行自动化和高速化生产,因此具有高效率、高价值等优点。作为注塑成型加工的最常用的工具,注塑模在质量、精密度和注塑成型过程中的效率等方面的水准,能够直接影响到注塑产品质量的高低。1.1模具在日常生活中的应用1生产、生活中我们无时无刻不接触模具生产产品。在日常作息中约80%的生活用品都是来自于模具加工,模具行业可以说是工业领域的一大霸主。在日常生活中,常见的例如电视、烤箱、电磁炉及汽车上的诸多部件都是通过注塑成型而产出的。我们平时常用到的许多工具,大到大型车床的底盘,小到一个平头螺丝、螺母以及许多电器的零部件,都离不开注塑模具。不同的模具决定着不同零件的外观,模具的质量与零件的质量息息相关。目前来看,众多新兴领域对塑料零部件需求不断上升,一个恰当的塑件或许能替换好几个金属零件。目前来看,不论是工业上还是日常生活方面,都在不断的趋向塑料化,由于塑料伴随着快速发展其精密度和强度愈来愈高,这就使得塑料可涉及的范围愈加广泛。1.2本课题的研究意义与目的本课题的主要工作是设计一种结构简单、操作方便、价格低廉的产品且制造容易的气压瓶盖注塑模。文中主要介绍了气压瓶盖在塑料成型中的工艺设计,确定了注塑模的工艺设计方案及制定了详细的工艺加工处理的办法综合应用所学的专业理论知识,分析设计中容易出错的问题,并解决。本课题中,进行尺寸的计算和测量是不可避免的,因此我们必须掌握绘画的基本技巧。并能够熟练的使用软件进行调整。为了能够更好的进行毕业论文的撰写,我们要养成认真严谨的做事态度。1.3 注塑模的发展现状我国模具行业的发展是制造业的中流砥柱,与此同时,制造业的发展和模具行业的发展之间起着相辅相成的作用。目前来看,我们国家的模具厂家已达到2万多家,在业职工超过100万人,通过模具获得的收益已达到550亿元1。但是,我国的模具车床行业还不算强大。虽然目前我国模具行业凭借年进出口总量享有全球模具制造大国的称号,但因为技术方面约束,仅仅局限于中端市场,然而对国内模具行业来说,高端市场带来的收益才是重头。就目前国内来看,对于塑料模具来说,总是供不应求,中高端水准的模具已经占据了40%左右的市场需求,这些模具的特点是复杂、精细、大型、耐用。而我国对于这些高水准的模具仍需大量进口,由此看出在这各行业我国与国外先进的水准还有一定距离。根据此现状,许多企业做出了相应的改善,例如招收技术人才,提升研发技能,开发新技术、新工艺并向外推广。1.4 注塑模的未来发展趋势我国正在完成从进口模具到自己研发模具的转变。根据当下市场来说,模具行业发展良好,市场对模具需求也很高,企业也愿意为这个行业投入资金,对模具行业改进和创新的项目也在不断呈现出来。另外,在政府的大力支持下,以模具制造为主的产业园区和产业基地在全国已有100多个,未来还将继续扩大规模。在国外,我国的模具行业也有不俗的表现。国内的模具行业不仅在传统的市场上迅速扩张,同时也在新兴市场上有所建树。在医疗器材、航空航天、轨道建设等一些高水准领域带动下,使得我国模具行业水准显著提升。据不完全统计,已经有一百多个国家和地区愿意进口我国的模具,可以说取得了显著的成效。1.5 气压瓶盖的三维图根据本课题使用的需求,绘制的气压瓶盖三维图如下所示:25 第二章 本课题的塑件工艺分析 第2章 本课题塑件的工艺分析图1.1气压瓶盖的三维图从三维图中来看,塑件的整体是呈现对称分布的,该零件是属于简单的塑件,塑件的壁厚为。经设计分析在拐角处倒圆角会使该塑件更趋于合理。2 本课题塑件的工艺分析通过对气压瓶盖进行工艺分析可得本塑件可用塑料制作,生产方式是批量生产。塑件的壁厚为,成品的工艺性好,可以进行注塑成型。以下是详细的工艺分析。2.1 塑件材料特性及工艺参数塑料又名改性聚苯乙烯,它比聚苯乙烯的实际性能和工艺性能更好2。在精密、综合性能要求好的塑件中,使用最普遍的是塑料,它具有良好的机械强度,特别是冲击强度;具有一定的耐磨性和化学稳定性。它通常是无色无味无毒的并且没有具体形状,并且在成型的表面有良好的光泽。与此同时,也有低耐热性、耐候性不好和在紫外光下易碎的缺点。干燥处理:塑料具有吸湿性,在注塑成型之前建议烘干处理。推荐干燥条件:下至少干燥2小时,且材料温度波动应小于0.1%熔点:;建议:;模具温度:注射压力:;注射速度:中高速度图2.1 市面上常见的ABS塑料表2.1 ABS注塑工艺参数表2.2 塑件的结构、尺寸、精度分析因为要求的塑件没有特别的表面精度要求,注塑时选择合适的工序来控制表面精度即可实现,同时也可以满足气压瓶盖的成型要求。另外,零件的表面不得出现毛刺,瑕疵;内部也不得掺有杂质,这些只要对工艺步骤稍加控制即可实现。气压瓶盖塑件图如下图所示:图2.2 气压瓶盖塑件图2.3塑件的体积和质量为了选择合适的注塑机并且确定模具型腔的数目需要气压瓶盖塑件的质量。经软件估算塑件体积:V=70.5cm查表可得ABS塑料的密度为塑件质量:73.7g(软件估算所得)通过分析故选择采用一模一腔的模具结构,接着对注塑时所需压力及现有设备分析考虑,初步选用注塑机型。 第3章 浇注方式的设计3 浇注方式的设计浇注系统的设计直接关系到塑件的质量和注塑成型工艺的调整难易度3,在成型过程中型腔的装配位置和浇口的位置选择合理,可避免注塑模受力不均匀而导致溢料的这种情况发生4。浇口的放置也有讲究,应放置在避开嵌件和细小型芯的地方,防止冲撞型芯造成变形。总的来说,应该注意以下几点:熔融塑料需充分布满型腔,避免产生涡流,进料时能顺利排气;要适应塑料的工艺性;流程不能太长;浇注系统的位置要选择在以注塑模中心线对称的地方来防止塑件变形。3.1 分型面的设计3.1.1 分型面的选择塑件的成型和脱模与分型面的选择息息相关,总的来说,选择分型面应综合考虑以下几点:1)保证塑件质量。首先得以保证产品质量的前提下进行综合考虑。2)便于塑件脱模。这一条是为了降低生产成本提高效率并且减小报废率。3)简化模具结构。同一个塑件的分型面有诸多选择,但不同的分型面对应的模架设计的复杂程度不同,因此合适的分型面可以很大程度的简化模具结构降低成本。本课题的分型面选在塑料件的最大投影处。如图所示:图3.1 选取的分型面3.1.2 剪切速率的校核 经测算塑件尺寸精度最好,注射模主流道剪切速率在浇口的剪切速率。计算公式如下所示: (3-1) 其中:流量速率(cm/s)浇注系统断面半径(cm)3.2 浇口的选择 浇口是处在流道和模腔间的通道。塑件的质量和精度很大程度是取决于浇口位置的选择以及浇口截面大小。模架的类型是考虑如何选择浇口的重要因素,浇口有两种办法去掉,手动或者自动。我们需要根据塑件和它的装配方式来考虑来选择浇口。3.2.1浇口的设计原则塑件最大壁厚的地方是选择浇口放置的最佳位置。浇口位置的设计应防止导致塑件不美观或是造成缺损。同时浇口位置的选取也会对熔接痕的位置产生影响。此外,浇口应该布置在既不显眼又无足轻重的位置。浇口的尺寸应该选在塑件壁厚的50%80%之内。3.2.2 浇口截面的大小按常理来说,小的浇口的截面尺寸容易修改,先选个较小的浇口尺寸进行计算,通过校核具体数据后在进行修改尺寸。浇口偏小可以提高熔融材料流经速度,并且熔融材料因浇口偏小流经时产生的较大摩擦力会迅速提升熔融材料温度,从而使其不附着于表面,有利于熔融材料充满型腔。另外,浇口截面较小所以熔料容易在此处固化,这样可以避免过量补给从而减小塑件的内应力,同时可以减少模具成型的时间,而且小浇口易去除。但是浇口尺寸的选定并不是绝对的,并不是所有塑件都是取小浇口适宜生产,有些塑件会因为小浇口过早的固化导致不能及时向型腔内进料进而造成塑件缺陷,所以还得具体情况具体分析。浇口截面尺寸的确定,可根据不同的浇口类型和塑件的尺寸大小来确定。本塑件厚度约2.5mm,根据设计原则浇口截面尺寸应在1.252mm之间,为满足塑件成型要求,故本浇口截面尺寸取1.5mm。 3.2.3 浇口位置的确定抉择浇口位置时,常考虑以下几点问题:1、应该把浇口的位置放在塑件壁厚最大的地方,是熔料从厚的一边流向薄的一边,并保持熔料在浇口到型腔流速一定。2、防止熔料在经过浇口时产生喷射造成塑件有冲纹。3、应把浇口设置在塑件的受力方向,防止熔料的流动方向上应力过高。4、在选取浇口位置时考虑到塑件尺寸精度的要求,由于熔料在流经浇口到型腔时里面的变形不一样,所以可能变形也要考虑。5、因考虑到塑件的整体美观性,所以得选在易去除且不明显得位置。6、 塑件外形的质量精度要求很大程度上也可以决定浇口位置选取。综合考虑到本气压瓶盖具体形状及以上的几点要求,本塑件的浇口位置选在壶口处。具体位置如下图所示:图3.2 浇口的布置3.2.4 浇口剪切速率的校核在这之中:浇口截面,由于当量面积, 计算得。 通过比较,期望得浇口剪切速率在之间,计算所得数据偏小。但考虑到本课题塑件较为特殊,为一模一腔的结构方式,没有分流道,损失得注射压力较少,熔体充入型腔速度快,易成型,模具各部分受力均匀,所以偏小的浇口的剪切速率是在可接受范围内。综上所述,浇口截面尺寸取1.5mm。3.3 流道的设计3.3.1 主流道的结构设计主流道是是连接着注射机喷嘴和模具闭合模腔的部分。由于主流道和高温的塑料熔体及注射机喷嘴在成型过程中不停的碰撞接触,所以主流道常设计成可拆卸的主流道衬套即浇口套。为了装配合理,浇口套中主流道大端直径D应往小的取。因为D过大时,内部注射压力过大,此时浇口套获得的反作用力也更大,等反作用力足够大时浇口套就会从模具中弹出5。具体尺寸如下图所示:图3.3 浇口套3.3.2 主流道剪切速率校核(cm/s)其中:T注射时间:T=3(s); 主流道当量截面半径:(cm) 主流道小端直径 ,=0.7 (cm); 主流道大端直径,=1.5(cm)根据计算所得主流道剪切速率在期望范围之内,即主流道设计合理。 第4章 成型零部件的结构的设计4 成型零部件的结构设计查表的PP收缩率为Q=12.5%,所以平均收缩率为,考虑到受制于现有的模具制造技术,模具制造公差取。4.1 型腔侧壁的尺寸计算(1)凹模型腔侧壁厚的尺寸计算按强度条件进行计算: (4-1)式中各参数分别为:p=50Mpa;=0.05mm;=160MPar=28mm16.8mm通常为了便于加工,我们通常会取整数,所以凹模型腔侧壁厚度为17mm。(2)凹模底板厚度计算按强度条件进行计算, (4-2)凹模底板厚度为:1.2250282/1601/217.3mm通常为了便于加工,我们通常会取整数,所以凹模底板厚度为18mm。4.2 型腔和型芯工作尺寸计算型腔径向尺寸已知在规定条件下的平均收缩率S,塑件的基本尺寸是最大的尺寸,其公差为负偏差,因此塑件平均尺寸为,模具型腔的基本尺寸是最小尺寸,公差为正偏差,型腔的平均尺寸为。型腔的平均磨损量为,如以表示型腔尺寸, PP平均收缩率S=2%。 (4-3)X-修正系数,取0.50.75-塑件公差,取MT7=0.6-模具制造公差取1)径向计算公式: (4-4)其中: - 塑件的尺寸公差,单位:; - 成型零件的径向尺寸,单位:; - 成型零件的制造公差,() ;S - 塑件的成型收缩率,取平均值; - ,单位: ;型腔尺寸: 28(10.02)3/40.5627.6mm2)型腔深度计算公式: (4-5)其中: - 尺寸公差,单位为; - 制造公差,=( 1/31/6 ) () ; S - 塑件的成型收缩率; - 成型零件的深度方向的尺寸,单位为; - 塑件的深度方向基本尺寸,单位为;凹模深度尺寸计算: 22.5(10.02)22.952/30.34 22mm2、型芯尺寸的计算公式:型芯长度的计算公式: (4-6)LM= 83mm其中: - 尺寸公差,单位为; - 制造公差,() ; S - 成型收缩率 ;- 成型零件的径向尺寸,单位为; - ,单位为;图4.1 型芯表4.1型芯尺寸参数基本尺寸类型计算公式基本尺寸型芯长度尺寸83mm图4.2 型腔表4.2型腔尺寸参数基本尺寸类型计算公式基本尺寸型腔径向尺寸27.6mm型腔深度尺寸22mm型腔壁厚17mm型腔底板厚度18mm 第5章 选择合适的注塑机5 选择合适的注塑机5.1 注塑机的类型选择注塑机上会装配注塑模具,所以在设计模具时,除了应了解注射成型工艺外,还需要对选用的注塑机有相关的技术参数的了解,这样才能生产出合格的塑料产品。注塑机是成型工艺里必不可少得设备,按注塑机外观来分类,注塑机可分为立式、卧式及直角式三种。注塑成型时,注塑模装配在注射机的动模板上,通过锁模装置固定,在料筒内将材料加热至熔融状态,然后注射装置通过喷嘴将熔融材料充入型腔,熔料固化冷却成型后进行开模,最后由顶出装置将塑件推出。选择型号为XS-ZY-500的螺杆式注塑机表5.1注塑机参数5.2 型腔数量以及注塑机有关工艺参数的校核为了能和注塑机配套且在保证塑件精密度要求下,提高生产效率和增加经济收益,模具在进行设计之前都要经过计算确定型腔的数目。为了便于选定型腔数目,不妨先假设本塑件采用一模二腔的结构,即型腔数目n=2。按注塑机的最大注塑量校核型腔的数量:(5-1)其中: 注塑机最大注射量, 浇注系统凝料量, 单个塑件的容积,注塑机额定的最大注塑量必须大于塑件成型所需的凝料量,所以这边我们选择型腔的数目为n=1。所以通过校核比对确定本模具应采用一模一腔得型腔结构。5.3 开模行程的校核注射机最大开模行程由注塑机的参数表中可得,而取出塑件的距离即为开模行程的最低要求。为此,若想确保塑件和流道中残留的冷凝料能在开模后取出,注塑模具开模距离计算公式: (5-2)式中: 模具开模行程 脱模距离200mm 塑件高度45mm 分离定模板与中间板需要的路程40mm 第六章 合模导向机构的详细设计即因开模距离小于注射机最大开模行程,故满足要求。 第6章 合模导向机构的设计6 合模导向机构的设计动模和定模应该按照固有的方向合模且位置不能有偏差,为了满足这个要求就要设计导向机构。常见的导向定位机构是在模具四周设置4对相配合的导柱和导孔。6.1 导向机构的作用6.1.1定位作用模具开始闭合,动模和定模运动由导向机构固定方向,以此来防止影响模具对合精度从而确保型腔的尺寸和形状。同时导向机构也有一定的定位作用,为了方便调整和正确装配。6.1.2导向作用模具闭合时,模具的导向机构先接触,然后定模、动模按照固定方向和位置合模,从而避免型芯和型腔因错位发生碰撞。6.1.3承担部分侧向压力型腔中被充入受到注射压力的熔融材料,此时型腔中的各个部位都有压力,如果塑件不是对称结构,或者模具设计成非平衡进给的话,压力就会不均匀,设置导向机构可分担部分侧向压力。6.2 导柱导向机构6.2.1导向机构的形式导向机构有导柱导向和锥面定位两种形式,本课题设计中选择的形式是导柱导向机构,此形式在注射模中应用广泛。6.2.2导柱导向机构的设计本模具根据模具尺寸计算得导柱尺寸应取d=15mm,为了保护型芯将四根圆柱形导柱设置在动模一侧并均匀得分布在模具四角,为了避免型芯进入凹模型腔时产生碰撞导致破损,将导柱长度设计得比型芯断面高出6mm,导柱导套固定得部分得配合按H7/k6执行。 第7章 冷却系统的设计7冷却系统的设计塑料产品是我们日常生活使用普遍的物品,塑料产品的制造离不开成型工艺。注塑模具的冷却系统,不仅影响生产一个零件的时间,更关键的是,对于产品质量起着决定的作用。早在上世纪60年代,已经有诸多技术人员开始设计冷却系统,并取得了令人瞩目得效果,但是随着时代在变化,原有的冷却系统已经不能满足现在成型工艺的要求,因此需要更先进的技术来解决这个问题。7.1 冷却系统对塑件的影响注塑模具冷却系统对塑件的影响主要体现在一下四个方面:(1) 成型周期。一个塑件从成型工艺开始到产出所需要的时间即生产周期,在塑件进行成型工艺时,熔融材料温度会达到200300,然而取出塑件时的温度在6080,由此可见在期间很明显的有一个降温的过程,而这个过程就是由注塑模具的冷却系统来完成的。(2) 成型性能。在做成型工艺时,每个部分的温差必须严格把控,如若各部分受热差异较大,就会导致注塑成型时产生变形而影响塑件质量,这就决定了塑件的成型性能,控制温度变化最直接的就是冷却系统。(3) 尺寸精度。冷却系统能够保证各个部位处于一个根据塑件精度要求确定的恒温下进行成型工艺,由此也可看出冷却系统对尺寸精度的影响也不小。(4) 力学性能。注塑模具冷却系统温度设置恰当,可以很好的改善和控制塑件成型时内部的温度变化,进而降低塑件内应力,同时加强力学性能。7.2 冷却系统的设计准则设计冷却系统的准则:(1)塑件收缩均匀需要被保证,成型过程中的热平衡需要确保。(2)冷却水管的数量和尺寸直接决定了成型过程中的冷却效果。(3)冷却水管直径中心距和型腔壁的距离需要被严格把控。(4)浇口处尤其需要冷却,冷却水的最佳进口处应在浇口处。(5)进出水的温度变化很重要,普通模具进出水温度变化在5以内。(6)冷却水的方向不能对成型过程产生影响。(7)冷却水管不能随意布置,最基本的要求冷却水管不能与模具的其他部分相碰撞。7.3 计算冷却时间在对冷却系统做计算之前,为估算大致需要的冷却时间6,假设闭模和开模时间各3s,顶出时间需2s,冷却时间确定为30s,花20s保压成型,周期为60s。其中冷却时间根据塑料和塑件壁厚不同而不同,计算公式:t冷= (7-1)t冷= 73(s)式中:S塑件壁厚,S取2.5mm; 热扩散系数(mm/s),=0.07;成型温度160-220,取200;平均脱模温度,取80;模具温度4080,取50。通过计算得冷却时间需要73秒,然而这个冷却时间明显过长,所以本课题设计将冷却管道设计在型芯中,冷却水在型芯中循环流动实现冷却,大大提升了冷却效果。根据推荐值,在此冷却时间取到30秒即可实现充分冷却。7.4 冷却系统的计算型腔内产生的总热量: (7-2)=60 217.610300=3916.8(KJ/h)(1)一次注射量(KG)G=217.610(2)成型周期(S)t=60(3)单位热流量(KJ/h)=280350;取=300(4)每小时的注射次数n=60从计算结果看,与相差不多但不相等,这是因为涉及的因素较多,所以应该按来计算。 7.5 凹模冷却系统的计算(1)凹模冷却水流量的计算 (7-3) 其中: 水密度10KG/m;比热容4.18710 J/KG;出口温度,取25;进口温度,取20。 (7-4)(2)冷却水管的平均流速: V平均=V平均=40.6110/(3.140.0082)=11.64 m/min=0.194m/s式中:d冷却水管直径,取d=8 mm查表可得,直径为8mm的冷却水管的最小流量不小于1.7m/s,因此可判断冷却水管中没有湍流。(3)冷却水壁与水界面的传热膜系数 (7-5) =1395 (w/mk)式中:取7.6。(4)凹模冷却管的传热面积 (7-6) =5.5210 m式中:平均温度, ()。(5)冷却水孔总长L (7-7) =0.22m(6)冷却水孔圈数的确定 ,所以冷却水孔数位1根式中:B为一圈冷却水道长度。(7)冷却水流动状态检验 (7-8) 式中:雷诺数;水粘度,=110(m/s)。(8)进口和出口温度变化的计算(7-9) = 期望的温差5以内,计算所得的结果4.99符合期望,说明实际应用正确。 第8章 抽芯系统的设计8抽芯系统的设计抽芯距为空深度在这里空深度为壁厚所以(8-1)抽心力的计算公式: -抽芯力 C-侧型芯截面的周长(m)h-侧型芯高度h=20 mmp-塑件对侧型芯的收缩应力一般8.1 斜导柱设计(1) 设计斜滑块的要点: 斜滑块的倾斜角度取18 o,导轨总长的2/3大于斜滑块的推出距离。 导滑槽内斜滑块的滑动不能有阻碍。 型芯上端面要比侧抽芯斜滑块的端面低,且在条件允许下低于型芯端面mm。(2)斜导柱的规格的选取 斜导柱的设计如下图所示:图8.1 斜导柱 计算斜导柱的倾斜角度aa为倾斜角,通过计算得a取18。(3) 确定斜导柱得长度斜导柱长度计算公式: (8-2)为靠近定向模一侧的倾角因所以。 斜导柱的总长度(mm);斜导柱固定部分大端直径(24mm);h 斜导柱固定板厚度(20mm);d 斜导柱工作部分直径(22mm);S 抽芯距(10mm)。 (8-3)248mm(4) 斜导柱受力分析与强度计算受力分析如下图所示:图8.2 斜导柱的受力分析则则式中,是抽芯力,是开模力,为斜导柱受的弯曲力,是斜导柱与滑块间的摩擦力,是滑块与导滑槽间的摩擦力,F是滑块受到的正压力,斜导柱与滑块,滑块与导滑模之间的摩擦系数为0.5。由式解得: (8-4)因摩擦力太小所以可以省略既()所以在有关资料中可查到最大弯曲力,然后根据和以及可以查出斜导柱直径应取24mm。(5)设计滑块滑块是斜导柱侧型抽芯机构中不可或缺的部分11,它与侧向型芯块装配在一块,成型过程中滑块的运动精度决定了塑件尺寸的精度和分型的方向,本设计采用组合式滑块。8.2 滑块定位设计滑块定位装置是为了确保模具在完成顺利开模,再次合模时,斜导柱仍能与滑块相互配合,防止两者产生错位导柱模具损坏12。这里采用弹簧销加挡块定位。具体设计如下图:图8.3 滑块设计29 第8章 抽芯系统的设计8.3脱模机构的设计及工作过程8.3.1脱模机构的设计原则脱模机构的设计应根据塑件的具体形状和复杂程度设计,但是设计时须符合以下原则:(1) 脱模机构运动的动力由推出机构提供,一般脱模机构设计在动模内。(2) 脱模机构在脱模时不能影响塑件的尺寸。(3) 塑件在开模完成后应在动模内并由脱模机构顶出。(4) 脱模机构需简单实用。由于本课题设计的是气压瓶盖是个较简单的塑件,所以选择采用简单脱模机构,这里根据塑件具体形状选择推杆推出结构。8.3.2脱模机构的工作过程本塑件的设计的抽芯系统为斜导柱抽芯系统,脱模过程在凹凸模完成分型后进行,当模具开启时,开模力通过斜导柱作用于滑块,迫使滑块沿斜导柱移动,这时左侧滑块被定位完成左侧侧孔型芯抽芯,接着右侧滑块从楔紧块中滑出,完成喷嘴型芯侧向抽芯,在侧向分型完成后,此时推出机构开始运作,推杆推动瓣合型芯将塑件与型芯完成分离,实现脱模。 第9章 本课题设计的注塑模的工作过程及原理9 本课题设计的注塑模的工作过程及原理9.1 注塑模的工作原理模具装配在注射机上,定模装在注射机的定模板上,动模装在注射机的移动模板上。合模后,注射机喷嘴将熔融材料射入主流道流经浇口处充入闭合模腔,经保压冷却后塑件成型。开模时左侧斜导柱受到开模力,滑块沿着斜导柱滑动,然后经弹簧销定位完成左侧侧孔型芯抽出。与此同时右侧滑块沿着斜导柱滑动从楔紧块中滑出完成右侧喷嘴型芯侧向抽芯,接着注塑机动模板带着动模与定模在分型面处分开,在凹凸模完全分开后,冷凝物从上模中脱落。此时在注塑机顶杆的作用下,顶杆带动推杆推动瓣合型芯,使塑件完全从型芯上脱落,实现脱模。当模具闭合时,分型面的开始闭合,复位杆将顶杆复位,模具再次闭合,完成一次注塑成型。9.2 注塑成型的工作过程注塑成型过程中,在注射机的动模固定板上装配上模具动模,然后动模随着注射机合模系统运动13。合模系统在注射成型开始后引导动模向定模运动,运动方向通过导向机构固定,接着动模沿着固定的方向在分型面处完成与定模的对合,然后通过合模导向机构中的导柱和在定模板上的导柱孔来确保对合的精度。完成对合后,定模上的型腔和动模上的型芯组成一个闭合的模腔,闭合模腔的尺寸和形状与塑件一致。为了防止闭合模腔在熔融材料进入时产生的压力作用下被分开,合模系统会供应合模力将闭合模腔锁紧。熔融材料从注射机喷嘴中射出,通过浇口套中的主流道进入模腔,然后从浇口处流入闭合模腔直至完全布满型腔,在保压冷却后塑件成型,合模系统带动动模开始复位,此时凹凸模从分型面处开始分开。当开模到一定距离时,装配在内部的脱模顶出机构会在合模系统中的推动装置作用下运行,然后推动动模中的推出机构,推出机构会将塑件、浇口和流道中的冷凝物从动模这边顶出主型芯脱落,就此完成一次注射成型过程。模具总装配图如下所示: 图9.1模具装配图32 结论结 论本课题使我初步掌握了模具设计的步骤和加工方法,参阅了诸多注塑模具相关文献,我先简单进行了分析了解,并根据已有的零件图展开了拓展,进行了一系列的思考和研究。本模具的设计是一个模具一个型腔,进行设计时,主要完成塑件的成型工艺分析,对其浇注方式即分型面、浇口和流道进行了详细的设计,计算了模具型腔和型芯的主要尺寸,选择了合适的注塑机并进行了相关工艺参数的校核,并对模具运行时的合模导向机构和冷却系统进行了设计和计算,设计了较完整的斜导柱抽芯系统,最后对注塑模的工作过程及原理作了详细的说明。在本设计中采用了CAD绘图,对气压瓶盖及模具零部件进行了绘制。绘制的图纸要满足国标的需求,相互之间配合的精度要有明确的表示。在进行本课题的设计中,既要使用到专业的理论知识,又要了解模具的基本结构和特性。也要熟悉公差的配合以及材料的热处理等基础知识,在对模具图形进行绘制的过程中,又提高了绘图软件的熟练程度。在完成任务书的同时,对文献资料的查阅、设计的规范操作以及文档的排版能力都有了极大的提高。 参考文献参考文献1 陈志刚.塑料模具设计M. 北京:机械工业出版社,2009.2 肖国华.注塑模滑块侧抽芯结构应用分析J.塑料制造,2013.3 张朴.注塑模具分模方法的研究与应用J.模具技术,2017(01):34-36.4 李国辉. 基于实例的注塑模设计与成型工艺优化D.湖北工业大学,2017.5 陈冲基. 于CAE技术注塑模冷却系统优化设计J.机电工程技术,2014.6 冯刚,田雅萍,张朝阁.注塑模具冷却系统的关键技术及研究进展J.工程塑料应用,2014,42(09):115-119.7 薛彦成主编公差配合与技术测量M北京:机械工业出版社,2007.8 张宇. 复杂制品注塑模具浇注系统CAE优化设计研究D.大连理工大学,2015.9 文根保,文莉,史文.外壳注塑模结构方案可行性分析与设计J.模具技术,2017.10 龚肖新.注塑模具加工工艺分析J.机械制造,2007(03):15-17.11 张冠杰. 注塑模具CAD/CAE/CAM技术研究D.天津大学,2016.12 陶岩.注塑模具发展综述J.科技创新与应用,2015(10):112.13 蔡海涛.注塑模具机构的简化J.模具技术,2016(02):19-21.14 林光亮,肖国华.注塑模弯管抽芯机构设计与分析J.模具技术,2015.15 齐晓杰主编塑料成型工艺与模具设计M.机械工业出版社,2015.33 毕 业 设 计(论 文)任 务 书设计(论文)题目:气压瓶盖的注塑模设计 学生姓名:专业:机械设计制造及其自动化 所在学院:机电工程学院 指导教师:职称:发任务书日期:年12月14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(院)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,不得涂改或潦草书写;或者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,要求正文小4号宋体,1.5倍行距,禁止打印在其它纸上剪贴。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(院)主管领导审批后方可重新填写。4任务书内有关“学院”、“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,不能只写最后2位或1位数字。 5任务书内“主要参考文献”的填写,应按照金陵科技学院本科毕业设计(论文)撰写规范的要求书写。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)课题应达到的目的: 本课题以气压瓶盖为对象进行注塑模的设计。学生通过该课题的顺利完成,将会熟练掌握模具设计流程,提高其技术应用能力。2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):根据给定塑件完成以下工作内容: 塑件分析:明确塑件设计要求、批量、体积、质量。 注塑机的确定:根据塑件体积或质量初步确定注射机的种类、参数。 模具结构设计:确定模具结构、选定模架、 主流道、分流道、浇口、推出机构、冷却系统的形式。型芯、型腔的的结构及尺寸计算。 校核:根据已设计的模具结构对注射机的参数进行校核及其它参数的校核。 选择模具材料及热处理工艺。 毕 业 设 计(论 文)任 务 书3对本毕业设计(论文)课题成果的要求包括图表、实物等硬件要求:1毕业设计开题报告;2毕业设计外文专业文献翻译一篇;3模具设计图纸一套;4设计计算说明书一份。4主要参考文献: 1 赵龙志、赵明娟、付伟.现代注塑模具设计实用技术手册M. 机械工业出版社,20132 洪慎章.实用注塑模设计与制造(第2版)M.机械工业出版社,20163 李海梅.注塑成型及模具设计实用技术M.化学工业出版社,20094 黄悦.塑料成型工艺学M.中国轻工业出版社,20135 刘朝福.注塑成型实用手册M.化学工业出版社,20136 邹继强.塑料模具设计参考资料汇编M.清华大学出版社,20067 薛彦成主编公差配合与技术测量M机械工业出版社,20078 黄毅宏、李明辉主编模具制造工艺M机械工业出版社,20149 杜智敏等.塑料注射模具设计实例M.机械工业出版社,200510 孙铃.塑料成型工艺与模具设计M.清华大学出版社,200811 许亮 杜长征主编.机械制图M. 北京航天航空大学出版社,200712 申开智. 塑料成型模具M. 中国轻工业出版社, 201313 于泓 鞠加彬主编. 机械工程材料M.北京航天航空大学出版社,200714 森隆.塑料成型加工入门M.中国石化出版社,201515 齐晓杰主编塑料成型工艺与模具设计M.机械工业出版社,2015毕 业 设 计(论 文)任 务 书5本毕业设计(论文)课题工作进度计划:2017.12.15选题审题截止2017.12.16-2018.1.15完成任务书、开题2018.2.26-2018.3.9毕业实习调研,完成开题报告、英文翻译、论文大纲2018.3.9-2018.4.25 提交论文草稿,4月中旬中期检查2018.4.26-2018.5.6提交论文定稿2018.5.6-2018.5.13准备答辩2018.5.13-2018.5.26 答辩,成绩评定,修改完成最终稿所在专业审查意见:通过负责人: 2018年1 月15 日 使 用 授 权 声 明 有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权金陵科技学院教务处办理。学生签名: 指导教师签名: 日期:
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