电机壳注塑模具设计【全套含CAD图纸、说明书】
宁毕 业 设 计 (论 文 )电机壳注射模具设计所 在 学 院专 业班 级姓 名学 号指 导 老 师年 月 日II摘 要与需要对各种塑料,性能优越增加不断开发各种工程塑料,工业,政府,注塑方法在生产各种要求模塑产品越来越多地使用。设计压铸,注塑设备和其他应用程序的效率,质量和成本模塑制品产生直接影响的质量。一个良好的压铸模具可以是数百万次,因为他们的寿命更长,另一方面的塑料件和良好的模具形成的成本由替换,维修少减少的形状,从而增加了产量。为了满足行业不断增长的需求和人民群众的需要,需要的生活用品,就必须不断设计研发,提高注塑模具注塑模具的性能,针对各行各业的需求满足社会。在本设计中,运用 CAD 在模具的设计和开发,包括凸,凹模的设计,选择和实施验证,设计浇注系统,冷却系统设计,注塑机设计,模具选择由线圈缠绕和其他活动。在本设计中,在设计中的重点是凸形,室内设计和模具设计浇注系统,冷却系统。其中浇注系统和冷却系统的设计是模具设计的灵魂,设计浇注系统直接影响塑料部件,在产品的质量和效率。1因此,该浇注系统的设计是注塑模具设计的重点。在此期间,塑料件质量的模具的温度和生产效率有着直接的影响,模具温度直接影响成型收缩和内部应力的凝血时间,这在模具中和的良好的模制周期的长度优质的塑料件影响贫穷,和表面粗糙度。在这种设计中,设计的重点是大小和系统凸,凹模的尺寸,门系统的结构和冷却系统。通过这样的设计,首先要了解现状和发展中国的塑料模具,注塑模具及注塑成型的基本结构以及模具设计的基本原则。 关键词:电机壳;注射模;设计;ABSIIIAbstractWith the superior performance of the continuous development of engineering plastics, industry, public sector, the needs of a variety of plastic products is growing, injection technology increasingly used in the manufacture of various performance requirements of forming the products. The quality of injection mold design, injection molding machine a ABS lications products, forming a direct impact on productivity, quality and cost. Mold can be a good injection molding millions of times, because of their longer life expectancy, on the other hand reduces the cost of plastic parts molding and die as a result of a good replacement, less maintenance, thereby increasing their production efficiency. In order to meet the growing industry demands and the people need to live goods, we should continue research and development designed to enhance the performance of injection mold injection mold in order to meet the needs of all walks of life. In this design, through the use of CAD base on the remote control to carry out a second cave-mode design and development, including convex and concave mold design, the introduction of body design, the choice of injection machine and check, gating system design, cooling system design, selection of moldbase work. In this design, is designed to focus on parts and components in the molding that is convex and concave mold design and casting systems, cooling system design. One of gating system and cooling system design is the soul of a mold design, gating system design of a direct impact on the molding plastic parts quality and production efficiency. Therefore, the gating system design is the focus of injection mold design work. Through this design, we first learn to understand the plastic mold of our current situation and development situation, the basic structure of injection mold and injection-casting process, as well as the basic principles of mold design. Keywords: remote base, injection mold, design, ABSIV目 录摘 要 IIAbstract .III目 录 IV第 1 章 绪 论 .11.1 蓬勃发展的模具工业 11.2 塑料模具工业的现状和技术的主要发展方向 1第 2 章 电机壳塑料模工艺设计 .32.1 电机壳塑件的工艺分析 32.1.1 塑料材料的性能及基本成型工艺参数 32.1.2 电机壳塑料的选材 42.1.3 ABS 材料成型特性 .42.2 注射成型基本过程 52.3 电机壳的设计 7第 3 章 注射机的选择和校核 .83.1 注射机规格的选择 83.2 注射机的校核 83.2.1 注射机注射容量的校核 83.2.2 注射机注射压力的校核 93.2.3 注射机锁模力的校核 93.2.4 注射机模具厚度校核注射机模具厚度校核 103.2.5 注射机最大开模行程校核 103.3 确定型腔数目和分模面的选择 103.3.1 确定型腔数目 103.3.2 分模面的选择 11第 4 章 浇注系统和冷却系统设计 .124.1 浇注系统设计 124.1.1 主流道的设计 12V4.1.2 分流道的设计 124.1.3 浇口设计 134.1.4 冷料穴和拉料杆设计 144.1.5 浇注系统的平衡 144.2 排气系统的设计 144.3 冷却系统设计 154.3.1 设计冷却系统的必要性 154.3.2 冷却系统尺寸计算 16第 5 章 其他零部件结构设计 .175.1 脱模机构设计 175.1.1 脱模机构的分类 175.1.2 脱模机构设计原则 175.2 导向机构设计 175.2.1 导向机构设计原则 175.2.2 导柱的外形尺寸计算 185.2.3 导向孔的设计 185.2.4 导柱的数量和布置 195.3 定位圈 195.3.1 定位圈的定义 195.3.2 导柱的数量和布置 195.4 主流道衬套 195.5 注射模具成型零件和模体的设计 205.5.1 模具型腔的结构设计 205.5.2 注射模具成型零件的尺寸确定 .205.6 注射模具的斜导柱侧抽芯机构设计 .22第 6 章 绘制模具图 .256.1 CAD 创建模具 .256.2 绘制总装配结构图和部分零件图 .25结 论 .27VI参考文献 .28致 谢 .29第 1 章 绪论1第 1 章 绪 论1.1 蓬勃发展的模具工业从 80 年代初期,工业先进国家的模具工业机械行业分离出来,发展成为一个独立的产业部门,产量已经超过了机械行业产值的价值。与模具技术的不断发展随后,模具行业进行了大规模的汽车,电子,电器,航空航天,仪器仪表,轻工,塑料日用品等工业部门已经投了票。在发达国家,预计没有模具,没有高品质的产品。模具和享受“一键行业的发展” , “企业” , “电力小康社会”等美誉的心脏。自改革开放以来,中国模具行业发展也十分迅速。近年来,每年增长 15的快速发展。这些公司正在迅速雨后春笋般萌生,蓬勃发展。随着模具行业规模的不断扩大,中国拥有的模具技术大大提高了生产能够设计大型的,有责任心,精密模具,模具零件的现代模具制造反映了所有达到国际先进水平。虽然中国模具工业有了长足的发展,国际模具先进水平的组成部分,但无论是数量和质量尚不能满足国内市场的需求仍然有一年多低于$ 10 十亿大型,精密,复杂模具进口。为了减少在发达国家的模具行业之间的差距,中国模具在大型,精密,复杂模具的发展方向活跃;加强模具标准件的应用;为了推广 CAD / CAM / CAE 技术,开发了多个方面。1.2 塑料模具工业的现状和技术的主要发展方向(1)状态近年来国外塑料的发展步伐也在迅速增长,许多国家在塑料行业(日本,德国,瑞士等)的发展比更高的冲压,塑胶模具制造涵盖了整个经济模具行业 1/2 的量。许多重要的外国生产的塑料多腔模具,多层的多层多腔模具中,多模多腔和其他类型的生长至 6464 的空腔的多层的模具的,还开发了一种特殊的多层注塑机,塑料饮料瓶每个样品,几杯鞋模使用多站点多腔模具,模具瓶最多 32 个孔。日本和许多欧洲和美国的国家生产铝压铸的,由于比钢,铝,钢,三次,注射周期可以从 25 缩短到 30,并在模具的重量的热导率也大大降低。塑料模具与塑料行业的发展,发展我国的发展起步较晚,但发展较快,尤其是最近几年,无论是在质量方面和生产技术高度发展,取得了巨大成就。塑料发展是 30 年来2使用的,已经 90 年的发展历程中出国了,现在有一个相当规模。 1987 年,我已经达到了一个塑料产量 297 万吨,位居世界第五位。如今,中国的塑料工业具有相当规模,塑料模具设计技术,制造技术,CAD 技术形成 CAABS 技术具有适当的设计和应用开发的完整体系。塑料成型加工,塑料机械设备。工业和科研的形式已经具有一定规模的发展。(2)发展趋势随着高科技的进步和人类社会中,人们对产品的需求越来越高的不断发展,我们要大力推进的模具设计技术的发展。塑胶模具设计技术,这个世界还配备了高度的重视和关怀,并在研究和开发投入巨资。塑料模具的未来发展走向,主要在国际上有以下几个方面:促进全面的 CAD / CAM / CAE 技术在模具设计与制造CAD / CAM / CAE 技术是模具技术,成熟发展的一个重要里程碑,CAD / CAM / CAE技术是模具设计的发展方向和制造。注塑模具 CAD 实用塑料模具 - 的 C 流 - 流程软件和塑料模具 - 冷或 C - 酷派软件商品化,注塑 CAD提前实用化方向发展。我国政府注塑 CAD 实用化进程非常重视。 “八五”国家重点科技攻关项目“注塑模具 CAD / CAM / CAE 集成系统的专门机构。 “目前,美国 PSP IMES 专家系统,注塑模具的设计人员会帮助解决与专家的知识问题。特殊塑胶材料的研发此时,钢具有塑料的类型有:基本型钢,预硬化型,所述时效硬化,硬化热处理,马氏体时效钢粉末形式和语言。在“八五”期间,国家还组织了众多钢厂强大的研发部门,致力于塑料模具钢系列,这将进一步扩大和提高塑料模具钢。塑料加工程序控制紧密集成机械和电子技术越来越多地使用的数字的 CNC 计算机控制的加工方法在较高的水平,达到多处理,使塑料的质量的效率产生新的飞跃。塑料模具型腔的激光技术已经实现的过程中取得巨大成功。模具抛光的自动化,智能化在完成模具的模具表面是没有很好地解决的问题。模具的形状的生活质量,更大的质量份等是外观的影响,我国仍主要手工抛光,不仅效率低(约整个模具周期的 1/3)第 1 章 绪论3和劳动力,质量不稳定,中国真菌阻碍到一个更高的水平。因此,研究抛光的自动化,智能化是一个重要的趋势。日本开发出了数控铣床能抛光实现模具的自动化的三维表面。4第 2 章 电机壳塑料模工艺设计2.1 电机壳塑件的工艺分析2.1.1 塑料材料的性能及基本成型工艺参数第 2 章 电机壳塑料模工艺设计5塑料是指常温下呈聚合物的高弹态。它是一种树脂(聚合物)作为主成分,添加不同改善的加工性能和性能添加剂,在一定温度,压力和溶剂的影响下,由一模具的装置可以形成为预定的几何形状和塑件的尺寸,并在正常的温度和压力,以这样的一类材料,它保留多种和各种塑料材料的形状具有不同的特性。塑料通常具有重量轻,密度低,强度高,优良的电,热,隔音,耐强腐蚀和高光学性能,耐磨性等优异性能。形状在许多方面体现了塑料成型性能的影响,有的只是对于操作,有的直接选择形成过程和工艺参数的属性。为热塑性塑料,铸造工艺参数包括收缩特性,流动性,相容性,水分和热量的灵敏度和热力学性质,结晶度和方向等。2.1.2 电机壳塑料的选材塑料是基于使用选定的材料制成,并作为一个缠电机壳时,他并不需要大的负荷,并且温度不高,因此,耐热性的要求并不高。根据规则和条件来选择的视场,塑料他们的要求的整体结构,能够围绕在这样的材料卷筒的材料。因为塑料材料的一般结构中,有高密度和低密度聚乙烯,聚丙烯,ABS,聚碳酸酯,丙烯酸树脂,高冲击聚苯乙烯,环氧树脂玻璃纤维,和丙烯腈 - 丙烯酸类共聚物。然而,基于对塑料部件的通过注射成型的设计,并在模制根据材料,低密度聚乙烯,聚丙烯,ABS,聚碳酸酯,以及其它四种材料的注射时间优良预选卷电机壳的制造原料。2.1.3 ABS 材料成型特性无定形塑料,流动性中等,吸湿性小,一般不需要很大程度上的干燥,也可得到表面质量较好的塑件。高料温,高模温,材料分解温度为270 度,对精度要求较高的塑件,模温宜取 50-60 度,对高光泽度高,耐热塑件,模温宜取 60-80 度。如出现水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变浇口位置等方法。62.2 注射成型基本过程图 2.1. 注射成型基本过程生产前的准备工作一般是为了使注射成型生产顺利进行和保证制件质量,在生产前进行的包括原料的预处理、清洗机筒、预热嵌件和选择脱模剂等准备工作。1,原料预处理预先处理过的原料包括三个方面:第一,质量控制,分析和建模材料。这部分包括材料,颜色,质地的试验的水含量,不含杂质和热稳定性,流动性,收缩率测试。粉状物料的颗粒要求在注射之前进行。二,着色。形塑料部件根据产品的需要,在模制材料中加入一种颜色或材料,以实现所需的颜色。粉状或粒状热塑性染料,以实现这两种方法的直接和间接方法。首先是所述的着色的方法,它是,当然,有色染料,塑料细粉末可以只直接用于模塑或其它成型混合了塑料。该方法比较简单,易于操作。间接染色媲美困难,使用需要的是被称为“塑料颗粒塑料颗粒高度集中色母粒色素称重放入搅拌机,搅拌,然后成形设备。步骤很简单,易于均匀扩散,色泽鲜艳,且无的一部分颜料粉尘污染染料,并且可实现自动颜色处理中,但是因为它是简单的和自然的混合色塑料粒子,不仅混合功能或功能不良的形状的混合装置,这样,当彩色形成使用形成彩色材料高度均匀产物需要的。第三,用于加热和烘干强力吸水材料和粘性,热水,并根据有关要求注塑过程干燥允许为了避免气泡的产品缺陷和裂纹成形后第 2 章 电机壳塑料模工艺设计7的材料和挥发太多的水,并防止水降解时间,但吸湿性和水不高粘性物质作为包装没有更好的热身可干。2 清洁磁带如果需要的塑料制品,改变颜色或更换,更换材料降解或在注塑机上发现的形成过程的热分解反应的必须清洗桶。通常情况下,机库存的液压缸 - 活塞式,需要拆卸清洗机筒,螺杆机筒,可使用干净的空气注入法。3,热插入此过程主要用于塑料插入件,因为各种金属和塑料的收缩率,塑料插入件周围容易导致紧张和开裂的收缩,以防止这种现象的发生,对于成型的预加热温度可以插入用于降低熔化的塑料在成型中,为了防止或置于全塑性收缩和应力开裂抑制作用。4,选择释放经常使用的硬脂酸锌脱模剂,液体石蜡(白油)和硅油。硬脂酸锌不能使用它可以在除了通用塑料多胺可以使用,特别是有机硅剥离涂层的效果 3 脱模剂是最好的,只要模具一次给药,即,可以长期去除模具,但价格昂贵。硬脂酸锌通常用于高温的模具和液态石蜡用于低温模具。另外,软质透明产品或制品具有橡胶脱模剂没有被使用,否则会影响对象的透明度。饲料:颗粒剂和粉末计量料斗在注塑机,塑料一般的过程经由漏斗加入,在注塑机的过程中。通过测量塑化计算集合,在塑料材料,即塑料颗粒和粉末在熔融建立完全测量的材料,封闭模具,注塑机注塑。注塑:注塑一般分为填充,包装的流动,并在三个阶段反馈。注流是指将熔融塑料注射到模具空腔井的过程。注射过程的喷射压力随时间变化,电流注入压力,喷嘴压力迅速增加,并且所述腔(栅极端子)的压力接近零,从而使喷射压力主要是用来克服阻力,在模腔中的熔融他想。在填充在模腔中的熔化物,急剧增加腔压力,以及注射压力,以在喷嘴的最大压力,并且不改变,熔体的喷射压力提供两种功能,一到模腔克服流,第二个是压实的程度的熔体。包装材料,其中进料填充阶段腔中的螺杆和筒体现在背出熔体。压力被定义为熔体注射压力,被压缩,在模腔中,注塑机馈送包装过程中,在模腔逐渐开始由美联储风冷模塑收缩动作熔化。在缸或螺杆郊区抗活塞(即,将压力解除保罗)所示,在浇口和流道相反的方向流动方向上的熔融。冷却:冷却冻结时间开始从大门,放行产品到目前为止,这是注射成型过程的最8后阶段。在这个阶段,有问题的注模腔压力,冷却部分的密度,熔体在模和脱模条件。后处理部分:从模具零件,在塑性成形过程中熔体的流动行为的温度和压力是非常复杂的,再加上不均匀的熔体流动前沿和冷却速率不同填充块后,往往会出现一些结晶,部分不均匀取向和收缩,产生相应的结晶,取向和收缩应力,脱模后的变形的影响,还可使机械零件可转换的光学性能,和表面质量,甚至开裂,需要解决一系列我们必须作出相应的处理问题。当这个过程完成后我们将推出的产品,卸料,清洗模具,可总回筒重新塑化注射成型周期,开始循环。2.3 电机壳的设计该塑件经测量所得,其基本几何值为:密度:p=0.9g/cm3;体积:V=21cm3;质量:M=18.9g;长度:L=150mm;塑件平均宽度:B=60mm;投水平投影面积:S=73.4cm2;制件表面积:S=194.3cm2第 3 章 注射机的选择和校核9第 3 章 注射机的选择和校核3.1 注射机规格的选择注射机为塑料注射成型所用的主要设备,按其外形可以分为立式、卧式、直角式三种注射机。按塑料在料筒中的塑化方式分可以分为,柱塞式和螺杆式两种注射机。在此我们通过假设的模腔数目初步确定注射机的规格。初步设计模腔个数为两个,ABS材料的密度 p 为 p=0.9g/cm3(0.90.91) 。通过测量所得出塑件的体积(V)和质量(M)以及水平投影面积(S)分别为 V=21cm3、M=18.9g、S=73.4cm2。一模设计两个模腔,那么每次注射机的注射量必须大于:2M= 221cm3=42cm3。根据注射机的最大注射量初步选择型号为 XSZ60 的注射机,其工艺参数如下:螺杆直径/mm:38 注射容量 cm3:60注射压力/105Pa:122 锁模力/10KN:500最大成型面积/cm2:130 模板最大行程/mm:180定位孔直径/mm: 55mm模具厚度/mm:(最大):200(最小):70喷嘴:(球半径/mm):12(孔直径/mm):43.2 注射机的校核3.2.1 注射机注射容量的校核模具设计时,必须是得在一个注射成型周期内所需注射的塑件料溶体的容量或质量在注射机额定注射量的 80%以内,且在一个注射成型周期内,需注射入模具内的塑料溶体的容量和质量,应为制件和浇注系统两部分容量和质量之和,即 V=nVn+Vj 或M=nMn+Mj式中:V(M)一个成型周期内所需要注射的塑料容积和质量,cm3 或 g;n 型腔数目;Vn(Mn)单个塑件的容量或质量,cm3 或 g;10Vj(Mj)浇注系统凝料的容量和质量,cm3 或 g;故应使 0.8Vn+Vj0.8Vg 或 M=0.8Mn+Mj0.8Mg 式中:Vg(Mg)注射机额定注射量,cm3 或 g;将数据代入以上不等式(取其中之一的质量不等式来对注射量进行校核)得:M=nMn+Mj=218.9+5.5=43.3g0.8Mg=0.860=48g 满足要求上式中的:Mj=M 主流道+M 横浇道+M 分流道+M 浇口+M 拉料钩5.5g由于为制件所选的材料为 ABS,该材料非热敏性材料,所以只需对其进行最大注射量即可,不必对其进行最小注射量的校核。3.2.2 注射机注射压力的校核检查最大喷射压力注塑机标定压力能满足模制品的要求。仅在注塑机在额定注入压力调整为某些部分所需的注射压力,从而使注塑机的注射压力的最大压力比所需要的部位更大。所需的压力注塑件,与品种的塑料注塑成型机的类型,喷嘴形状,工件的形状和浇注系统和其他因素的复杂性有关。可以在形成所需的参数数据产品的基础上的塑料成型工艺来决定注射压力。注塑成型工艺参数表模塑压力之间理查德 PP 材料(70120 兆帕) ,我们选择的额定注射压力的注塑机是 119 兆帕,其被设置为满足工艺要求的喷射压力之间。3.2.3 注射机锁模力的校核当高压的塑料熔体充满型腔时,会产生一个沿注射机轴向的很大的推力,该推力的大小必须小于注射机的锁模力,否则在注射成型时会因锁模不紧而发生溢边跑料现象。型腔内塑料熔体的压力(MPa)值可根据以下经验公式算得:P=KPo式中:P 型腔内塑料熔体的压力 (MPa)Po 注射压力(MPa)K 压力损耗系数 0.20.4将数据代入上式得:P=KPo=(0.20.4)119MPa=23.8MPa47.6MPa在该次设计中,并基于 ABS 这种塑料上我们取型腔中熔体的平均压力为:P=30MPa再由公式 T=PS 计算推力大小。式中:T 塑料熔体在注射机轴向上的推力(MPa)P 型腔内塑料熔体的压力,在此我们取 P=30MPaS 制件与浇注系统在分型面上的投影面积(cm2)第 3 章 注射机的选择和校核11将数据代入该公式得:T=PS=30MPa73.4cm2220.2KN500KN 满足要求经校核合格。3.2.4 注射机模具厚度校核注射机模具厚度校核注射机规定的模具的最大与最小厚度是指模板闭合后达到规定锁模力时动模板到定模板的最大与最小距离。所以,所设计的模具的厚度必须要在注射机规定的模具最大与最小厚度范围内,否则将不可能获得规定的锁模力,当模具厚度小时,可以加垫板。根据要求模具的厚度必须满足 HminHHmax式中:H 模具厚度 mmHmin 注射机允许的最小模具厚度 mmHmax 注射机允许的最大模具厚度 mm根据我们已选择的注射机得到 Hmin=70mm;Hmax=300mm。根据已选择的中小型标准模架中的模板规格 BoL 为 400360 的模架,根据模架的布置方式,则模具闭合高度H 为:H=32+A+B+C+h4+2h1。将数据代入式中得:H=220mm 将上述的数据代入HminHHmax 得:70220300 满足不等式 HminHHmax,符合要求。3.2.5 注射机最大开模行程校核模具开模后为了便于取出书简,要求有足够的开模距离,而注射机的开模行程是有限的,所以我们在设计是必须进行注射模开模行程的校核,在我们所选择的这个规格的注射机中开模最大行程为 180mm。注射机的开模行程应大于模具开模时取出塑件(包括浇注系统)所需要的开模距离,即是必须满足下式:SkH1+H2+(5 10)式中:Sk 注射机行程 Sk=300mmH1 脱模距离(顶出距离)H1=5mmH2 塑件高度+浇注系统 H2=10+50=60mm所以 H1+H2+(5 10)=5+50+10=65Sk=300mm 能满足要求。通过上述校核得出该规格的注射机满足要求,因此,确定选择型号为:XSZ60 的注射机。3.3 确定型腔数目和分模面的选择3.3.1 确定型腔数目根据上面计算结果,N 能取到 2 个。所以取 N = 2。符合设计要求,所以确定型腔12数目为 2 个。 )3.3.2 分模面的选择接口到固定模和可动模的分型。拆下塑料部件或口系统凝料的表面。 。合理的选择是塑料部件的表面是一个先决条件良好。当选择面,应从以下几个方面考虑:塑料件在留在动模的模具;痕迹分型面,对塑料件的外观没有影响;浇注系统,特别是该端口可以合理安排;推杆痕迹不暴露于塑件的外表面;容易使塑料模具。因为该结构的塑件的形状是独特的,在分离表面具有符合上述原则的选择。然后我综合考虑塑料部件的形状,以及一般的模具设计,生产,加工的要求,我选择使用的分型面的 A-A 面。按照塑件结构,可以有两种分型面方案,如图 3.1 所示:图 3.1 分型面第 3 章 注射机的选择和校核13根据分型面选择原则,综合比较两个方案,选定方案为最终方案。开模后塑件全部留在动模侧,符合分型面设计原则,简化了模具结构,且缩短了流道,节约材料,提高经济效益。第 4 章 浇注系统和冷却系统设计14第 4 章 浇注系统和冷却系统设计4.1 浇注系统设计4.1.1 主流道的设计主流道的设计通常设计成圆锥形,塑件所选择的塑料为 ABS 材料,该塑料的流动性较差,所以我们选择的锥角度数 =36,以便于凝料从主浇道中拔出,内壁的粗糙度一般为 Ra=0.63m 为防止主流道与喷嘴处溢料,主流道对接处紧密对接,主流道对接处应制成半球形凹坑。其半径为:R2=R1+(12)mm式中:R1注射机喷嘴球半径 R1= 12mm将数据代入上式得浇口套半径为:R2= R1+(12)mm=12+(12)=1314mm浇口套半径为:R2=13mm小端直径:d1=d2+(0.51)mm式中:d2注射机喷嘴直径 d=4mm所以小端直径 d1= d2+(0.51)mm=4+(0.51) = 4.55mm取小端直径为:d1=5mm锥角取为 3且主浇道的纵截面为梯形横截面,所以大端直径:d= d1+2(Ltan3)当 L=60mm 时大端直径 d 为:d= d1+2(Ltan3)=5+2(47.50.052)9.94mm凹坑深:h=(35)mm为减小料流转向过渡的阻力,主流道大端呈圆角过渡,其圆角半径为:r=13mm4.1.2 分流道的设计1、分流道截面形状的选择8分流道的截面形状有圆形、半圆形、矩形、梯形、V 形等多种。其中圆形截面最理想,使用越来越多。本次设计采用圆形截面。第 4 章 浇注系统和冷却系统设计15分流道的尺寸由公式:d=Tmax1.5式中:Tmax塑件最大壁厚d=51.56.5mm2、分绕道的布置形式分浇道的布置形式,取决于型腔的布局,其遵循的原则应是排列紧凑,能缩小模板尺寸,减小流程,锁模力力求平衡。分绕道的布置形式有平衡式和非平衡式两种,本次设计采用平衡式布置。3、分流道的表面粗糙度7分流道的表面不要求太光洁,表面粗糙度通常取为 Ra=1.252.5m,这可以增加对外层塑料熔体的流动阻力,使外层塑料冷却皮层固定,形成绝热层,有利于保温。但为了保证脱模和分型,我们又必需保证表面的粗糙度不能过大以至于表面出现凹凸不平的现象,从而给脱模和分型都带来难度。所以我们在此选择分流道的表面粗糙度为 Ra=1.5m。4.1.3 浇口设计1,连接类型流道和浇口并联形式与端口的连接通常是两个圆形坡道和与栅极宽度方向上更好连接到本地选择装置并行提供了腔布局模式和分流的结构和化合物。当连接器的宽度,由于倾斜面的尺寸移位逐渐降低,然后迅速冷却到相同的程度,比该斜面的宽度不必要的压力损失和电弧过渡的界面,使得溶解的缺陷上述存在的可用的,使得栅极流道和连接在连接的宽度方向上的过渡曲线。2,浇口的选择和尺寸的形状栅极连接的转轮之间和腔逐渐变细到一个短通道,是浇口系统的一个重要组成部分,起着方式防止支票饲料流量,进料时间,和逆流,并依此类推。上的端口,营养品质模制的塑料件,塑料件对于一些缺点,如收缩,缺料,白色接缝,新鲜,降解和翘曲等多数凹凸在栅极上的大小和位置的形状影响很大。生成的设计。以便在我们高性能塑料,塑料零件的形状,横截面尺寸,注塑结构和工艺参数,以及其他因素的栅极的设计相结合,经过深思熟虑的。在该端口的设计以了解他们快速熔化并填充空腔,所述空腔可以同时填充在时间关闭,冷却后,在栅极的横截面更小的,更短的长度,以增加流速,快速冷却封闭的,这有利于塑料部件和浇口塞分离不留门的明显的痕迹,16使保证塑料形式的出现。对这些因素的基础上,并按照与腔布局模式中,选择浇口。4.1.4 冷料穴和拉料杆设计冷料往往 冷料拉棒状头,冷料用球头锥头无杆和拉杆冷料,三冷料穴。其中冷料带的 Z 形头杆,塑料成型后的下挂钩,以钩冷料腔一起搭接拉杆,拉杆附着在车把安装板。当通过冷料绘制的模具型腔拉杆挂钩,使浇口塞脱垂定模件,塑料件和蛞蝓发放活动同归于尽。促进这些设备蛞蝓蛞蝓的释放,以及采用快速释放的推杆,塑件释放,提高生产速度。冷料用球头,专用于推盘的释放,在我们的设计中,选择推杆顶出机构,它不应该选择这样的冷料。锥头拉杆和冷料拉杆并不构成的球形头部与感冒插科打诨的形状的变化,一般对得起这个拉杆冷插科打诨,视点时塑料件夹紧头部力的收缩,的主渠道塞拉固体形式。这种形式的冷料可靠性并不如前两者,很容易出现凝料的现象是不被释放,需要高度的塑料件的收缩。恶劣的条件下是无效的。总之,设计往往选择冷料与杆的 Z 形头部。其中所述大端并且直径浇道拉杆等于其长度由模具的选择确定。4.1.5 浇注系统的平衡虽然摩尔是一个多模腔模具设计,但数量少腔,并根据所述腔的布置方式中,腔和长跑运动员是相同的,并在各自的长度模腔路径因此它们的巢模式圆形浇道熔体是相同的,不作为流动通道或腔的长度的结果的发生是由于主要道路的距离是不一样的,成员带来铸造系统的流量范围或模腔压力范围,这导致不一致的形状的现象。因此,端口系统一起根据空腔制剂的类型,不再栅极系统中使用的平衡。4.2 排气系统的设计注塑工艺气体中的注射成型过程中是指在排气系统(源气:气体空腔中的原空气中,溶解在熔体气体,水蒸汽,塑料的分解) ,关闭的装置。它通常是在熔体流的后端设置的。在此设计中,由于塑料部件的体积小,在成型过程中的气体是不是很大,所以我们不设计这种特殊的排气系统,我们可以从衬底绘制直接使用,并与开口推杆。利用分型面放电的,我们需要一些分型面粗糙度,因此,在表面路由砂轮必须到外面,以防止在填充时的熔融,气体可以沿分离面排斥。此外,使用适当的分离面,你可以移动模板和模板固定的同时结合特定的模板打开一个宽 2 毫米槽高度 1MM,提高了分型面的排气功能。第 4 章 浇注系统和冷却系统设计174.3 冷却系统设计4.3.1 设计冷却系统的必要性需要一个冷却系统的设计在注射成型,对质量的模具温度和生产塑料零件的效率有直接影响。对质量的影响主要体现在以下几个方面:1,变形模具温度,稳定的冷却可以减少塑件的变形量。变形的非均匀的壁厚和一个所谓的复杂配置组件的形式,更经常导致翘曲和非均匀收缩,有必要设计出合理的冷却系统,该系统的各部分的温度,以适应该物品,并冷却温度平衡,使所述空腔可以同时增加熔体。2,尺寸精度温度控制保持在模具的温度,可减少模具收缩的波动,从而提高了塑料部件的尺寸精度的稳定。3,机械性能为结晶性塑料,结晶度,对应力塑料部件开裂的倾向越大,从而使模具温度有助于缓解应力开裂。4,表面质量模具的低温会注意到的焊缝的明确和重要的部分,从而在提高制品的表面粗糙度的概述。模具温度可以为了提高工件的表面质量,以便平滑表面粗糙度降低得到改进。通过以上在它们之间的不一致性方面模具温度的要求,因此在选择模具具有根据利用重力的中心,以满足制品的性能要求是稳定的。温度对生产力:在注塑机熔融温度通常为约 200冷却到 60,并在此期间释放的热量,只有 5的辐射,对流分散在大气中,卡路里其余 95将被带走要被冷却介质,和因此,在注射模具的冷却时间被冷却介质的冷却效果和喷射循环的循环主要是确定的,模具冷却时间占据的 2/3 的整个周期,所以缩短压铸模具冷却时间,最有效和最生产率关键领域。系统包括两个方面:冷却系统和加热系统,但因为它我们选择的是 ABS 塑料,塑料种类需要更多的土地(一般80) ,这样的设计我们只需要一个冷却系统设计。184.3.2 冷却系统尺寸计算塑件要达到一定的脱模温度需要合足够的时日。这一时间和横具的温度、塑件的尺寸(厚度)以及材料性质等有关。如果假设塑件中心部位的温度达到热变形温度时即可脱模,那么冷却时间就是使塑件温度由注塑温度降到中心温度为热变形温度所需要的时间,那么我们可根据公式求得:t2=nm2式中:t2 固化时间(s);m 塑件的厚度(cm);n 塑料经验参数 ABS 取 338t2=3380.52=84.5s该制件开模时是靠顶出装置顶出,设开模时间为 t3 为 t3=15s。根据查表得注射时间 t1=2.9s。制品的周期:t=t1+t2+t3=2.9s+84.5s+15s=102.4s 每次注射所需的塑料质量 m 为: m=mg+mj=18.92+9=46.8g式中: mg 塑件的质量(g)mj 凝料的质量(g)每小时注射次数为:360084.542(次)单位时间的注射量:W=46.8g4219.65kg用 20的水作为冷却介质,设定其出口温度为 24。那么模具冷却时所需冷却介质的体积流量(忽略模具因空气对流、热辐射以及与注射机接触所散发的热量):第 5 章 其它零部件结构设计19第 5 章 其他零部件结构设计5.1 脱模机构设计5.1.1 脱模机构的分类注射成型后,使塑件从凸模或凹模上脱出的机构称为脱模机构。脱模机构由一系列推出零件和辅助零件组成,可具有不同的脱模动作。由于塑件的形状与尺寸的变化,因此脱模机构的种类也是千变万化的。按推出动作的动力源对机构可分为:手动脱模、机动脱模、气动和液压脱模等几种脱模方式。按推出机构动作特点可分为:一次推出(简单脱模机构) 、二次推出、顺序脱模、点浇口自动脱模和带螺纹塑件脱模等几类。5.1.2 脱模机构设计原则脱模机构的种类繁多,设计也复杂,且要求在脱模时不对塑件造成损坏变质和影响其外观形状,所以在是设计时必须要求正确分析塑件对模具粘附力的大小和作用位置,一边选择更合适的脱模方式和恰当的脱模位置,使塑件平稳脱出。同时推出位置也应尽量选择在塑件的内表面比较隐蔽的地方,使塑件外表面不留下推出痕迹。为使推出机构简单、可靠、开模时应使塑件留于动模,以利用注射机移动部分的顶杆或液压杆夫人活塞推出塑件。推出机构结构运动要准确、灵活、可靠、无卡死与干涉现象。机构本身应有足够的刚度、强度和耐磨性。5.2 导向机构设计5.2.1 导向机构设计原则主要传导机制的精确可动模具和所述两个部分或模具与定位和定向的角色在一起的其它部件之间的固定模部件。该型结构(见图 5.1) 。其中,A 型支架主要用于简单的模具和生产小批量,一般不要求使用导套配置。 B 型支架是适合高精密塑料件和模具,这通常是使磨损,通过更换新的导套向引导的精度,以保持使用所述引导套筒的生产量。装在模具中的安装孔的另一侧和导向销安装孔可以用相同的尺寸进行处理,以使同心度。在为了确保支架可以起到很好的导向,定位,以及保护芯辊,我们通常将支架宁波大红鹰学院毕业设计(论文)20的长度被设计成比所述芯(510 毫米)或如此生长,而不是在冲头进入模腔的碰撞损坏前的导柱引导定时。直径可取决于模具支架的大小。但应足以满足弯曲强度,并具有承受面,难以使芯,从而使导柱的材料,回低碳钢的主要部分(20)的情况下硬化或碳工具钢(T8,T10 )淬火处理,硬度一般需要 5055 HRC。设计导柱的导柱导孔锥形结束或半球形那么顺利。导柱和导向孔一般配合 H7 / F 6 或 H8 / F 8,和之间的安装和使用 H7 / M6或 H7 / K6,与为 Ra =0.8m 的表面粗糙度的部分。同时我们需要使用适当的方法来防止导引出杆的安装孔。压在柱子上的直径模具尺寸模板确定,模板尺寸为,在支柱之间的中心距离应越大,更大的后导轨的直径。5.2.2 导柱的外形尺寸计算本设计中导柱的材料选择为碳素工具钢 T8,淬火处理,硬度为 55HRC,导柱的长度要高出凸模(510mm)在本设计中取 6.5mm,其端部设计成半球形。由于我们所设计的塑件精度要求不高,为简化设计和降低成本,我们选择 A 型导柱。模板外形尺寸选择为 400360,导柱直径一般选择为 1535mm,在设计中我们将导柱直径选为 20mm。导柱的长度 L 为:L=L1+L2+8式中:L 导柱的总长度 mmL1 动模板的厚度 mmL2 型芯的高度 mm5.2.3 导向孔的设计我们选择了 A 型导柱,是不支持的引导套筒,没有设计导向套筒,但只在模板设计过程可以是一个导孔。导向孔的设计元素:在设计钻孔必须作为一个贯通孔来进行,在导向孔的下侧被打开空气孔时,或当在盲孔中的导销,导孔,不能在盲孔中的空气排除,但不能排除,空气压力会适得其反,所以,对直立的运动的阻力。对于容易进入导套尽可能应设计导向的前端左右。使用硬化钢或铜,和其它耐第 5 章 其它零部件结构设计21磨材料,它必须是较直立的硬度低,以提高摩擦并防止引导套筒或导柱绒毛材料引导套筒。导套滑动与新闻界 H7 的导向套外径记者孔 H8 / F 8 间隙部/ M6 适应的过渡。导套安装选项可用台阶导柱,利用肩部,以防止引导套筒时拉开模式,它也可以直接使用衬套,以启动 - 停止操作螺钉。在本设计中,选择最后安装导套。5.2.4 导柱的数量和布置注射模的导柱一般取 4 根,其数量和布置形式根据模具的机构形式和尺寸来确定。5.3 定位圈5.3.1 定位圈的定义定位圈是主要用于与注塑机定位孔配合的,为了便于模具在注塑机的安装以及主流道衬套与注塑机的喷嘴孔精确定位,而在模具(一般是在定模)上安装的一种定位装置。它除了能保证浇口套和喷嘴孔的精确定位外,还具有防止浇口套从模内脱出的功能。5.3.2 导柱的数量和布置定位圈与注塑机上的定位孔上的配合长度的选择。对于小型模具一般选择810mm;对于大型模具取 1015mm。定位圈的外径 D 比注塑机上的孔位径小0.20.3mm,以便于装模。根据定位圈的选择要求和所设计的模具大小我们选择的定位圈规格如下:定位圈与注塑机上的定位孔配合长度选为 L=10mm;直径:D=DO 0.2(DO:注塑机定位孔的直径为 100mm)D=DO0.2=1000.2=99.8mm在本设计中,一方面由于模具是小型模具,且精度要求并不高;另一方面,从设计的工作量,以及模具中浇注系统的主流道较短等几方面综合考虑看来,定位圈与定模的安装搭配方式,我们可以选择最常用型的安装方式,其剖面图(如图 5.2 所示)5.4 主流道衬套主流道衬套选择:宁波大红鹰学院毕业设计(论文)22根据实用注射模设计手册查的,主流道衬套尺寸是根据使用情况所决定的。而主流道衬套的常用材料为 T8A,HRC55, 其剖面图(如图 5.3 所示)5.5 注射模具成型零件和模体的设计5.5.1 模具型腔的结构设计形成空腔,可分为以下类别的结构:(1)单片单片空腔加工从腔材料的单件。其优点是:强度和刚度较高,不易变形,不打的塑料零件标记模具缝。(2)占组合物总空腔由一个单件材料形成,具有肩部或拧到模具中。主要优点是易于处理的,特别是在在模板各个处理单元后多型腔模腔,分别确保空腔那么容易的同心度和尺寸精度和容易的确定等处理元件。(3)部分的模块化由一个单件材料形成的空腔,但本地镶嵌模腔嵌件结合本地。本地模块化内腔腔模或复杂,整个过程更加困难或地方需要硬化形式更深。(4)是完全模块化模块化块是由多个螺栓战斗的空腔的组合。它的特点是简单的加工,研磨和抛光促进局部热处理。采用优质钢材存储。这种形式不使用更容易处理的大腔或空腔,一个大面积的塑料部件。注塑模具型腔螺栓的部分不是很复杂,使用的火花即可。通过大约两个哈夫块的合并挑积分腔。5.5.2 注射模具成型零件的尺寸确定(1)塑料制品的成型收缩率的计算塑料制件从模具中取出发生尺寸收缩的特性称为塑料的收缩性。影响收缩的基本因素有塑料品种,塑料特性,进料口的形式、尺寸、分布,成型条件。塑料的收缩数据是以标准试样实测得到的。查表得 ABS 的计算收缩率为 0.3 0.8,取其平均收缩率为:0.6。(2)型腔尺寸计算第 5 章 其它零部件结构设计23(a)径向尺寸ABS 的一般精度等级为 6 级。同时得出塑料制件的尺寸公差。又由于塑件的外径D=24.00,所以查表得 =0.45mm,按照平均收缩率计算凹模径向尺寸公式: ZscpMLS431式中 L M 凹模的径向尺寸,mmScp塑料的平均收缩率,%Ls 塑件径向公称尺寸,塑件公差值, z凹模制造公差,已知 L s =24.00 S cp =0.006 =0.45所以 z=/3=0.1521.045.306.240. M=23.81+0.21=24.02(b)深度尺寸ABS 的一般精度等级为 6 级。同时得出塑料制件的尺寸公差。又由于塑件的深度尺寸 Hs =42.00,所以查表得 =0.55,按照平均收缩率计算凹模深度尺寸公式: zscpMHS321式中 H M 凹模的深度尺寸,Scp塑料的平均收缩率,%Hs 塑件高度公称尺寸,塑件公差值, z凹模深度制造公差,已知 H s =42.00 S cp =0.006 =0.55所以 z=/3=0.18 18.05.320.46.1M=41.89+0.81=42.70宁波大红鹰学院毕业设计(论文)24(3)螺纹型芯的尺寸计算(a)中径尺寸的计算 02243SdM式中 螺纹型芯中径尺寸;Md2塑件内螺纹中径基本尺寸;S 塑件平均收缩率; 塑件中径公差; 螺纹型芯中径制造公差,=0.02;根据公式计算得螺纹型芯的中径尺寸: 。mdM02.2714(b)外径尺寸的计算 0S式中 螺纹型芯外径尺寸;Md塑件内螺纹外径基本尺寸;S 塑件平均收缩率; 塑件中径公差; 螺纹型芯中径制造公差,=0.03;根据公式计算得螺纹型芯的外径尺寸: 。mdM03.16(c)内径尺寸的计算 011S式中 螺纹型芯内径尺寸;Md塑件内螺纹内径基本尺寸;S 塑件平均收缩率; 塑件中径公差; 螺纹型芯中径制造公差,=0.03;根据公式计算得螺纹型芯的内径尺寸: 。mdM03.1
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