螺母注塑模具设计
螺母注塑模具设计,螺母,注塑,模具设计
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: 螺母注塑模设计 班 级: 模具031班 姓 名: 谷建凤 指导老师: 杨占尧 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:螺母注塑模设计 内容:(1)螺母的结构工艺分析;(2)螺母塑料注射模设计,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: (螺母注塑模) 摘要 根据螺母的生产批量、ABS的性能特点和螺母的结构特点,设计螺母注塑模。螺母为通用零件,精度要求不高,但由于结构原因,需要成型侧环形凹槽,和成型内部螺纹,使模具结构相对复杂,增加了装配时的难度。为成型环形凹槽,模具采用了斜导柱侧向抽芯机构,为便于螺纹型芯的抽出,模具整体为直角式注塑模,与此相对应才用直角式注塑机,由与塑件对精度要求不高,成型零件加工较为容易本模具采用一模两腔,总体上该模具机构简单,制造容易,生产周期短,节约了企业成本,缩短了制模周期。关键词:环形凹槽 侧向抽芯 直角式注塑模 (The mould of nut) Abstract According to the structure characteristics of functio characteristics and nut mother of the nut mothers production batch quantity, ABS, design nut the mother notes the mold of plastik .The mother of the nut is an in general use spare parts, the accuracy have not high request, but because of the structure reason, need to model the cave slot of the side wreath form, and model the internal thread, making the molding tool structure opposite complications, increased the assemble the difficulty of the hour.In order to model the cave slot of the wreath form, the molding tool adopted inclined lead the pillar side to take out the organization of 芯 , draw out for a core of easy to thread, the molding tool is whole to note the mold of plastic for the right angle type, with this opposite at the request of just note the machine of plastic with the right angle type, from with piece of plastic to the accuracy not high, model the spare parts to process more easyThis molding tool adopts two antrums of one mold, total ascend that molding tool organization simple, make easily, produce the period short, economized the business enterprise cost, shorten to make the mold period.Keyword:Cave slot side of the wreath form to take out the core right angle type to note the mold of plasticKeyword:a cave slot of wreath . side to take out the core . the right angle type notes the mold of plastic. 河南机电高等专科学校毕业设计论文论文题目:螺母注塑模 系 部: 材料工程系 专 业:模具设计与制造班 级: 模具031班 学生姓名: 谷建凤 学 号: 0312108 指导教师: 杨占尧 2006年05月12日河南机电高等专科学校毕业设计论文论文题目: 螺母注塑模系 部 材料工程系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具031班 学生姓名 谷建凤 学 号 0312108 指导教师 杨占尧 2006年 5 月 16 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: 谷建凤 学 号: 0312108 设计(论文)题目: 螺母注塑模 起 迄 日 期: 2006 年3 月15 日 5 月 10 日 指 导 教 师: 杨占尧 发任务书日期: 2006 年4 月15 日参考文献 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. 2000.4. 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. 黄毅宏主编. 模具制造工艺. 机械工业出版社. 1999 7. 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. 20008. 唐志玉主编. 模具设计师指南. 国防工业出版社. 19999. 屈华昌主编. 塑料成型工艺与模具设计. 机械工业出版社. 199510. 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(论文)开题报告学生姓名: 谷建凤 学 号: 0312108 专 业: 模具设计与制造 设计(论文)题目: 螺母注塑模 指导教师: 杨占尧 2006年 5 月2 日 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 这次毕业课程设计在设计中参考了许多优秀的模具文献材料,例如杨占尧主编的塑料注塑模结构与设计、王孝陪主编的塑料成型工艺及模具简明手册等书籍。介绍了模具发展现状、发展趋势以及模具设计相关的知识,如这些文献所述当前模具发展现状中国模具工业的发展在地域分布上存在不平衡性,东南沿海地区发展快于中西部地区,南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区,其模具产值约占全国产值的三分之二以上。而在模具制造领域中占有重要地位的塑料模具生产技术与工业发达国家相比还相当落后,主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备方面与工业发达国家尚有相当大的差距,导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。随着工业产品质量的不断提高,塑料产品生产正呈现多品种、少批量,复杂、大型、精密,更新换代速度快等变化特点,塑料模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变化,随着计算机技术和制造技术的迅速发展,塑料模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向计算机辅助设计、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造技术转变。近年许多模具企业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重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、家电等行业得到成功应用,相信在“十五”期间将发挥更大的作用。Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步,东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。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。经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。未来冲压模具制造技术发展趋势:模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项:(1) 全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步,普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟,各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度;进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能,实现技术资源的重新整合,使虚拟制造成为可能。(2) 高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工,大幅度提高了加工效率,并可获得极高的表面光洁度。另外,还可加工高硬度模块,还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展,对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 (3) 模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统,可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上,实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据,用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、(4) 电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术,这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术,它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样),因此不再需要制造复杂的成型电极,这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。(5) 提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高,估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。(6) 优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。(7) 模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作,以提高模具表面质量是重要的发展趋势。(8) 模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合;配有随行定位夹具或定位盘;有完整的机具、刀具数控库;有完整的数控柔性同步系统;有质量监测控制系统。通过这次毕业设计,使我对塑料模具的设计有了更明了的认识,将书本上知识进行了系统总结,巩固了过去所学的基础知识和专业课知识。提高了运用所学知识解决模具技术领域内的设计工程问题的能力,通过这次螺母注塑模的设计达到多种综合能力的培养,掌握设计和科研的具体工程和基本方法。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。 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):这次毕业设计要设计成型螺母的螺母注塑模,螺母为生活中使用量非常大的通用件,需要在设计中考虑降生产成本,提高生产效率的问题。该零件结构属于中等难度,零件对精度要求较低,加工较容易。但结构上需要成型侧环形凹槽,和成型内部螺纹,使模具结构相对复杂,增加了装配时的难度。为成型环形凹槽,模具采用了斜导柱侧向抽芯机构,为便于螺纹型芯的抽出,模具整体为直角式注塑模,与此相对应才用直角式注塑机。进度安排:第一周 研究零件结构,总体上确定模具的整体机构,及所用的注塑机型号的内容。 第二周 具体确定模具各零件的各部分结构,按规划好的设计顺序进行细致的设计,基本上完成设计说明书。 第三周 绘制模具装配图和零件图,完成其他设计部分。 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 日河南机电高等专科学校毕业设计说明书/论文设计题目产品名称:螺母注塑模材料:ABS生产批量:大批量生产毕业设计/论文说明书目录1绪论 42模具工艺规程的制定 63 注塑模的结构设计 .84 模具设计的有关计算 .135 模具加热与冷却系统的计算 .156结构与辅助零部件的设计.187模具闭合高度的确定 .198注塑机有关参数的校核 209模具的装配与调试 .1610制模具总装配图和非标零件图.2411塑模主要零件加工工艺规程的编制. 2512结论. .2613致谢 .2714参考文献 .28插图清单 图1-1 螺母零件图 图1-2 分型面的选择 图1-3 型腔的排列方式 图1-4 导柱的形式 图1-5 导套的形式 图1-6 凸模结构 图17 凹模结构 卡1型芯加工工艺卡 卡2型腔加工工艺卡侧 =53温02 H H绪论随着工业的发展,工业产品的品种和数量不断增加。换型不断加快。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。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。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。近年,模具行业结构调整和体制改革步伐加大,主要表现在,大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品;塑料模和压铸模比例增大;专业模具厂数量及其生产能力增加;“三资”及私营企业发展迅速;股份制改造步伐加快等。从地区分布来看,以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区,南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江,江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。 模具成型具有优质,高产,低消耗,低成本的特点。因而,在国民经济各个部门得到了极其广泛的应用。在模具成型中,塑料成型占很大的比重。由于塑料具有化学稳定性好,电绝缘性强,力学性能高,自润滑,耐磨及相对密度小等独特的优异性能,成为工业部分必不可少的新型材料。 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。 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。 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。 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:谷建凤 2006.5.1第1章模塑工艺规程的制定1.1塑件的工艺性分析1.1.1材料性能分析 螺母选用ABS塑料成型,ABS是一种具有良好综合性能的工程塑料,它具有聚苯乙烯的良好成型性,聚丁二稀的韧性,聚丁烯腈的化学稳定性和表面硬度,其抗拉强度可达35-50MPa。ABS粘度适中,流动性好。它的另一个优点是耐气候性,其制品的使用温度范围为,适应性广。 ABS塑料具有一定的吸湿性,含水量为0.3%-0.8%,成型时在会在制品上产生斑痕、云纹、气泡等缺陷,在注塑成型之前应进行干燥处理。ABS粘度适中、流动性好。 ABS塑料密度1.08g/,弹性模量E=1.410MPa,成型收缩率=0.5%0.8%,泊松比。1.1.2 注塑制件结构和尺寸精度及表面质量分析1.1.2.1 塑件的工艺性分析 带有螺纹,需设置脱螺纹机构,螺纹型芯要脱离塑件,必须相对塑件做回转运动,因此塑件必需止转,塑件表面带有的直纹恰好起到了止转作用。塑件外表面有环行内凹,因此模具结构中还需设置侧向抽芯机构。塑件其他结构比较简单,易于成型。1.1.2.2 尺寸精度 该零件重要尺寸,如19、16、23等尺寸选用MT2级,其余次要尺寸选用MT5级。1.1.2.3 表面质量的分析该零件表面及内腔要求没有缺陷、毛刺,内部不得有导电介质,没有其他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较好的情况下,零件的成型要求可1.2 注塑模结构分析与注塑机的选用由于在螺母塑件的结构上,螺纹的成型需要有自动卸螺纹机构,设计模具为带有自动卸螺纹机构的直角式注塑模,由注塑机开合螺母丝扛带动螺纹型芯转动。直角式注塑模仅适用于角式注塑机,所以采用角式注塑机。1.3 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=4164 计算塑件的质量:根据设计手册可查得ABS塑料的密度为=1.061.08g/cm故塑件的质量为:W=V =41641.07 g/cm =4.46g采用一模两件的结构设计,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YS-ZY-45型。1.4 塑件注塑工艺参数的确定 查找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:(适模时,可根据实际情况作适当调整) 预干燥温度:7080 时间:2h 注塑温度:前段温度t选用200; 中段温度t选用220; 后段温度t选用190; 喷嘴温度:选用180;注塑压力:选用80MPa;注塑时间:选用30S;保 压:选用65 MPa;保压时间:选用20s;冷却时间:选用30s;第2章 注塑模的结构设计注塑模的结构设计主要包括: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、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。2.1 分型面的选择 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来选择分型面。该塑件为普通螺母,表面无特殊质量要求。分型面选择如上图零件左侧为直纹,右侧有环形侧凹,在图示处分型,将两个结构分离开来,便于侧向抽芯和螺纹型芯抽出,降低了模具的复杂程度,减少了模具加工难度。2.2 确定型腔的排列方式 本塑件在注塑时采用一模两件,及模具需要两个型腔。综合考虑浇注系统,模具结构的复杂程度等因素采取下图所示的型腔排列方式。2.3浇注系统设计2.3.1 主流道设计根据设计手册查得YS-ZY-45注塑机喷嘴有关尺寸:喷嘴前端孔径:d=4;喷嘴前端球面半径:R=14;根据模具主流道与喷嘴关系: R= R+(12) D= d+(0.51)取主流道球面半径R=15;取主流道小端直径d=4.5;主流道截面形状设计为椭圆形,可将主流道出料端设计为半径R=5的圆弧过渡。主流道的末端可开设冷料穴,深度约取45,主流道表壁的表面粗糙度应小于0.320.63m.2.3.2 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,注塑速度、分流道长度等因素来确定。根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短,长度较短,为便于加工起见,选用截面形状为半圆形的分流道,查表得R=5。2.3.3 浇口设计 根据塑件的成型要求及型腔排列方式,选用侧浇口较为理想。在模具结构上采用整体嵌入式凹模,侧浇口为矩形,初算尺寸为bLh=30.81.试模时修正。2.4 抽芯机构设计该零件的塑件侧壁有一较大的环行内凹,垂直于脱模方向,阻碍成型后塑件从模具中抽出,因此成型内凹零件必需作成活动的型芯,及需设置抽芯机构,本模具采用斜导柱抽芯机构。2.4.1 确定抽芯距抽芯距一般大于成型孔或凹台的深度,抽芯距是侧型芯或哈夫块从成型位置抽出到不妨碍塑件顶出时侧型芯或哈夫块所移动的距离。 Sc=5.36另加23的抽芯安全,可取抽芯距7.36。2.4.2 确定斜销倾角斜导柱倾斜角是倾斜机构的主要技术数据之一,它与抽拔力与抽芯距有直接关系。一般取=1525,在这里选用20。2.4.2 确定斜销尺寸斜导柱的直径取决于抽拔力及其倾斜角,可按设计资料有关尺寸公式。本例经验估值,取斜导柱的直径d=14。 正常抽芯是指侧孔和侧凹轴线与塑件主轴线垂直,因而,侧型芯抽出方向与模具主分形面平行。此时,斜导柱总长度为: 公式: L=L+L+L+L+L由于上模座板和上凸固定板尺寸尚不确定。既h 不确定,故暂选h=25。如果该设计中h有变化,则就修正L的长度,取D=25,取L=60。2.5.滑块与导滑槽设计2.5.1 滑块与侧型芯的连接方式该模具中侧向抽芯机构主要用于成型零件的侧向内凹,由于侧向内凹的尺寸较小,考虑到型芯强度和装配问题,采用组合式结构。型芯与滑块连接采用镶嵌方式。2.5.2 滑块的导滑方式 该模具中为使模具结构紧凑,降低模具装配复杂程度,拟采用整体式滑块和整体式导向槽的形式。2.5.3 滑块的导滑长度和定位装置设计本模具中由于侧抽芯较短,故导滑长度只要符合在开模时的定位要求及可。滑块的定位装置采用档块限位的方式。2.5.4 压紧楔块设计 是用螺钉将楔块从侧面固定在定模板上,结构简单,但锁模力较小,适用于小型模具和型腔对滑块侧向挤压力较小的零件。2.6 成型零件设计2.6.1 凹模的结构设计本模具采用一模两件的结构设计,考虑加工难易程度和材料的价值利用等因素,凹模拟采用整体嵌入式凹模,其具体结构见下图。2.6.2 凸模的结构设计。凸模主要是与凹模相结合构成模具的型腔,其凹模和侧型芯的结构如上图所示第3章 模具设计的有关计算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量来进行计算。查表得ABS地收缩率S=0.50.8,故平均收缩率为0.65,考虑到工厂模具现有条件,模具制造公差取。3.1 型腔、型芯工作尺寸计算型腔、型芯工作尺寸计算见下表。类别序号模具零件名称塑件尺寸 计算公式型腔或型芯的工作尺寸型芯尺寸确定1凸模 16D外15.90266.4416D内16.40565.842滑块4H=(+-)3.94632.8192.5(+-)2.516型腔1凹模19L=(+-)18.7951615.945213H=(+-)12.8763.2型腔侧壁厚度和底板厚度计算3.2.1 下凹模型腔侧臂后度计算下凹模型腔为组合式圆形形腔。根据组合式圆形型腔侧壁后度计算公式进行计算。 t=r(-1)式中 r 凹模型腔内孔的半径(mm); 材料的许用应力(MPa); p _模腔压力(MPa); 经过计算t8 mm考虑模具结构等因素,下凹模镶块的尺寸为75 mm60 mm。3.2.2 下凹模镶块底板厚度计算根据组合式型腔底板厚度计算公式进行计算。 H=式中 P60 MPa; b12 mm; L90 mm(初选值); B180 mm(根据模具初选外形尺寸确定); =160 MPa(底板材料选用45钢);代入公式计算得 H12.32 mm考虑模具的整体结构协调,取H24 mm。第4章 模具加热与冷却系统的计算 本塑件在注射过程中不要求有太高的模温,因而模具上可不开设加热系统,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65用20常温水作为模具冷却介质,其出口温度为25,产量为(处算2分钟一套),0.27/h。4.1 求塑件在每小时释放的热量Q,查有关文献ABS单位若流量为3.98J/g.Q=WQ=0.273.98J/g=1.074610 J/4.2 求冷却水的体积流量VV=0.8510m/min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。 第5章 结构与辅助零部件的设计5.1 导柱的选用导柱选用带头导柱,由导柱直径与模板外形尺寸关系,其尺寸选用1610025,材料选用20钢。GB/T4169.4-1984其结构形式如下图1-5所示: 图1-5 导柱的结构形式 其导柱的安装时与模板之间的配合的公差取IT7级,安装沉孔直径比导柱直径大(12)。5.2 导套的选用导套选用直导套,与导柱的配合。尺寸选1640,材料选用20钢。GB/T4169.2-1984 其结构形式如下图1-6所示: 图1-6 导套的结构形式 导套与模板的安装孔径之间的配合公差IT7级,安装后下平面磨平。 该模具由于塑件的精度要求较低,可以采用两根导柱即可满足塑件的精度,两根导柱,导套尺寸选用相同直径,不对称布置。其布置形式如零件图定模固定板上所示。第6章 模具闭合高度的确定 在支撑与固定零件的设计中,根据经验确定:定模板:H=20;上固定板:H23;上模座板:H20;压板:H9;动模固定板:H12;动模基准板:H=21;动模垫板:H14;动模座板:H34;模角:H=20.因而,模具的闭合高度;H= H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H=175第7章 注塑机有关参数的校核本模具的外形尺寸为180195180。YS-ZY-45型注塑机模板最大安装尺寸为320270,故能满足模具的安装要求。由上述计算模具的闭合高度H175,YS-ZY-45注塑机所允许模具最小厚度H70,最大厚度H=200,即模具满足安装要求。 HHH经查资料YS-ZY-45注塑机的最大开模行程S=180,满足式顶出塑件要求。 SH+H+(510) =20+23+10 =53 此外,由于侧分型抽芯距较短,不会过大增加开模距离,注塑机的开模行程足够。经验证YS-ZY-45型注塑机能满足使用要求,故可采用。第8章 塑料模的装配、试模与维修8.1 模具装配 模具设有斜滑块机构,先安装斜导柱,作为模具的装配基准,装配顺序如下;(1) 导柱8压入定模固定板10中,保证两导柱的对称度。(2) 装配型芯,将型芯固定在定模座板9上,保证垂直度。将座板9固定在固定板10上。(3) 将凹模压入动模固定板23中,保证垂直度。(4) 将侧滑块7装在固定板的导滑槽上。(5) 以凹模为基准,斜导柱起导向定位作用,将侧滑块装配在斜导柱上,使分型面密合。(6) 以凹模为基准将动模基准板26固定在动模故定板上。(7) 装配其他辅助零件。(8) 装配完成,试模。使配时以分型面密合作为模具的装配基准 8.2 试模(1) 试模前,先对设备的油路,水路以及电路进行检查;(2)选取的原料必须合格,根据选用的工艺参数将料筒和喷嘴加热;(3)开始试模时,应该先选择选定的压力,温度和注塑时间的条件下成型,制品不符合要求然后按压力,注塑时间,温度, 这样的先后顺序变动,注意一次只改变一个参数;(4) 在试模过程中作出详细的记录,并将结果填入试模记录卡,注明模具是否合格,如果需要返修,提出返修意见;(5)通过不断的试模和返修,生产出合格的制件后,将模具清理干净,涂上防锈油,入库。8.3 试模可能产生的问题及改善措施试模中所获得的样件是对模具整体质量的一个全面反映。以检验样件来修正和验收模具,是塑料模具这种特殊产品的特殊性。首先,在初次试模中我们最常遇到的问题是根本得不到完整的样件。常因塑件被粘附于模腔内,或型芯上,甚至因流道粘着制品被损坏。这是试模首先应当解决的问题。8.3.1 粘着模腔制品粘着在模腔上,是指塑件在模具开启后,与设计意图相反,离开型芯一侧,滞留于模腔内,致使脱模机构失效,制品无法取出的一种反常现象。其主要原因是:(1) 注射压力过高,或者注射保压压力过高。(2) 注射保压和注射高压时间过长,造成过量充模。(3) 冷却时间过短,物料未能固化。(4) 模芯温度高于模腔温度,造成反向收缩。(5) 型腔内壁残留凹槽,或分型面边缘受过损伤性冲击,增加了脱模阻力。8.3.2 粘着模芯(1) 注射压力和保压压力过高或时间过长而造成过量充模。 (2) 冷却时间过长,制件在模芯上收缩量过大。(3) 模腔温度过高,使制件在设定温度内不能充分固化。(4) 机筒与喷嘴温度过高,不利于在设定时间内完成固化。(5) 可能存在不利于脱模方向的凹槽或抛光痕迹需要改进。8.3.3 粘着主流道(1) 闭模时间太短,使主流道物料来不及充分收缩。(2) 料道径向尺寸相对制品壁厚过大,冷却时间内无法完成料道物料的固化。(3) 主流道衬套区域温度过高,无冷却控制,不允许物料充分收缩。(4) 主流道衬套内孔尺寸不当,未达到比喷嘴孔大0.51 。(5) 主流道拉料杆不能正常工作。一旦发生上述情况,首先要设法将制品取出模腔(芯),不惜破坏制件,保护模具成型部位不受损伤。仔细查找不合理粘模发生的原因,一方面要对注射工艺进行合理调整;另一方面要对模具成型部位进行现场修正,直到认为达到要求,方可进行二次注射。8.3.4 成型缺陷当注射成型得到了近乎完整的制件时,制件本身必然存在各种各样的缺陷,这种缺陷的形成原因是错综复杂的,一般很难一目了然,要综合分析,找出其主要原因来着手修正,逐个排出,逐步改进,方可得到理想的样件。下面就对度模中常见的成型制品主要缺陷及其改进的措施进行分析。8.3.4.1 射填充不足所谓填充不足是指在足够大的压力、足够多的料量条件下注射不满型腔而得不到完整的制件。这种现象极为常见。其主要原因有:a. 熔料流动阻力过大这主要有下列原因:主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形状、尺寸不利于熔料流动。尽量采用整圆形、梯形等相似的形状,避免采用半圆形、球缺形料道。熔料前锋冷凝所致。塑料流动性能不佳。制品壁厚过薄。b. 型腔排气不良这是极易被忽视的现象,但以是一个十分重要的问题。模具加工精度超高,排气显得越为重要。尤其在模腔的转角处、深凹处等,必须合理地安排顶杆、镶块,利用缝隙充分排气,否则不仅充模困难,而且易产生烧焦现象。c. 锁模力不足因注射时动模稍后退,制品产生飞边,壁厚加大,使制件料量增加而引起的缺料。应调大锁模力,保证正常制件料量。3.42溢边(毛刺、飞边、批锋)与第一项相反,物料不仅充满型腔,而且出现毛刺,尤其是在分型面处毛刺更大,甚至在型腔镶块缝隙处也有毛刺存在,其主要原因有:a. 注射过量b. 锁模力不足c. 流动性过好d. 模具局部配合不佳e. 模板翘曲变形8.3.4.2 制件尺寸不准确初次试模时,经常出现制件尺寸与设计要求尺寸相差较大。这时不要轻易修改型腔,应行从注射工艺上找原因:a. 尺寸变大注射压力过高,保压时间过长,此条件下产生了过量充模,收缩率趋向小值,使制件的实际尺寸偏大;模温较低,事实上使熔料在较低温度的情况下成型,收缩率趋于小值。这时要继续注射,提高模具温度降低注射压力,缩短保压时间,制件尺寸可得到改善。b. 尺寸变小注射压力偏低、保压时间不足,制在冷却后收缩率偏大,使制件尺寸变小;模温过高,制件从模腔取出时,体积收缩量大,尺寸偏小。此时调整工艺条件即可。通过调整工艺条件,通常只能在极小范围内使寸京华,可以改变制件相互配合的松紧程度,但难以改变公称尺寸。8.3.5 调整措施调整时应注意调节进料速度,增加排气孔,正确设计浇注系统。注意控制成型周期。第9章 绘制模具总装图和非标准零件工作图本模具的总装图见装配图所示。非标准件工作图见零件图。本模具的工作原理: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。合模后,注塑机通过喷嘴将熔料经流道注入型腔,经保压后,模具在分型面打开,动模后退,侧滑块在斜导柱的作用下与塑件分离,挡块对侧滑块起定位作用。动模继续后退,带动方杆轴,通过齿轮转动,使螺纹型芯转动,塑件表面的直纹起止转作用的同时,使塑件向右方移动,达到自动脱件目的。在此过程中定距螺钉起到了定距作用。合模时,随着分型面的闭合侧向滑块在斜导拄的导向作用下复位至型腔,。 第10章 塑模主要零件加工工艺规程的编制型腔滑块和型芯固定板的加工工艺过程见工艺卡。 结论 此次毕业设计的题目为螺母注塑模,螺母为生活中常用零件,需要大批量生产,以降低生产成本,该塑件对精度要求较低,便于加工生产。为该零件设计的注塑模采用了斜导柱侧向抽芯机构和与直角式注塑机配套的螺纹成型机构。其中螺纹的成型较复杂。该模具采用一模两腔,提高了生产效率,由于制件较小,采用空冷及能满足冷却要求,故此模具未开设流道。通过计算该模具能够满足零件的生产要求,结构较为合理,由于本人能力有限,定有许多不足之处,望老师批评指正。致谢塑料模具课程设计是塑料模具设计与制造课程重要的综合性与实践性教学环节。通过这次实际操作,使我能够综合运用塑料模具设计课程和其他先修课程的知识,分析和解决模具设计问题,进一步巩固、加深和拓宽所学知识。通过设计实践,我逐步树立了正确的设计思想,增强了创新意识,熟悉掌握塑料模具设计的一般规律,培养了分析问题和解决问题的能力;通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料,进行了全面的塑料模具设计基本技能的训练。从陌生到开始接触,从了解到熟悉,这是每个人学习事物所必经的一般过程,我对模具的认识过程亦是如此。在学校学习的三年中,许多优秀的老师在我得学习中给予了引导帮助。我今天对模具知识的初步掌握与与各位老师的辛勤工作是分不开的。在这次设计过程中得到了老师以及许多同学的帮助,特别是杨占尧老师的悉心指导,使我受益匪浅。在此,对关心和指导过我各位老师和帮助过我的同学表示衷心的感谢! 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. 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. 2000.4. 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. 黄毅宏主编. 模具制造工艺. 机械工业出版社. 1999 7. 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. 20008. 唐志玉主编. 模具设计师指南. 国防工业出版社. 19999. 屈华昌主编. 塑料成型工艺与模具设计. 机械工业出版社. 199510. 彭建声主编. 简明模具工实用技术手册. 机械工业出版社. 1993机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号01产品名称型芯零(部)件名称型芯共(2)第(1)页材料牌号45钢毛坯种类圆棒料毛坯外型尺寸30每个毛坯可制件数4每台件数4备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件05下料锯割下料30120下料车间锯床0.510粗车车端面车削3680模具车间车床215精车车削至34.577.5模具车间车床220磨削磨削至34.0277.005模具车间磨床325钳钳工精修尺寸至要求工作表面抛光Ra0.1模具车间5.设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号02产品名称型腔零(部)件名称共(2)页第(2)页材料牌号 45钢毛坯种类钢板毛坯外型尺寸10每个毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件05下料锯割下料1050下料车间锯床0.2510锻造锻至尺寸4015锻造车间空气锤215热处理退火至180HBS200HBS模具车间820车削粗车至3212同上车床225精车精车至30110同上车床230线切割切割18的孔同上线切割机835热处理成型部分淬火至要求同上8精修精修成型部分Ra0.2同上6设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号32
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