模具畢業(yè)設(shè)計論文 注射模設(shè)計
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1、摘要摘要: :在綜合分析了塑件的結(jié)構(gòu),使用要求,成型質(zhì)量和模具制造成本的基礎(chǔ)上,介紹結(jié)構(gòu)簡單,形狀規(guī)則的塑件成型。采用側(cè)澆口進料單分型推桿頂出機構(gòu),使塑件能一次成型。設(shè)計了相應(yīng)的頂塊頂出的注射模,并介紹了模具的工作過程。關(guān)鍵詞:關(guān)鍵詞:注射模 頂塊頂出Abstract: Based on the comprehensive analysis on the plastic parts structure service requirement, mounding quality and mould menu factoring cost. A corresponding injection mo
2、uld of internal side core pulling was designed. By adopting the multi-direction and multi-combination core-pulling. A corresponding injection mould of internal side core pulling was designed, the working process of the mould was introduced.Key words: Injection mould Medial coepulling.前言前言畢業(yè)設(shè)計是在修完所有課
3、程之后,我們走向社會之前一次綜合性設(shè)計。本次設(shè)計的課題是風(fēng)扇罩,支架注塑模設(shè)計,是對以前所學(xué)課程的一個總結(jié)。 在此次設(shè)計中,主要用到注射模設(shè)計,以及機械設(shè)計等方面的知識。著重說明了一副注射模的一般流程,即注射成型的分析、注射機的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計、注射模具設(shè)計的有關(guān)計算、模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制、全面審核投產(chǎn)制造等。其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計既是重點又是難點,主要包括成型位置的及分型面的選擇,模具型腔數(shù)的確定及型腔的排列和流道布局和澆口位置的選擇,模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計,側(cè)面分型及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,推出機構(gòu)的設(shè)計,拉料桿的形式選擇,排氣方式設(shè)
4、計等。通過本次畢業(yè)設(shè)計,使我懂得如何查閱相關(guān)資料以及怎樣解決在實際工作中遇到的實際問題,這為我們以后更好的從事機械行業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。 本次畢業(yè)設(shè)計中得到了廣大老師和同學(xué)的幫助,在此我一一表示誠摯的感謝!由于本人缺乏實踐經(jīng)驗,水平有限,且時間又倉促。設(shè)計過程中難免有錯誤和欠妥之處,懇請各位老師和同學(xué)指正批評。 目錄目錄前言前言.2第一章第一章 塑料件的特性分析塑料件的特性分析.5第一節(jié) 產(chǎn)品性能分析.5第二節(jié) 產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析.6第三節(jié) 塑件工藝分析.7第二章第二章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計模具結(jié)構(gòu)設(shè)計.8第一節(jié) 型腔數(shù)目及排列方式.8第二節(jié) 主流道的設(shè)計.8第三節(jié) 分流道的設(shè)計.9第四節(jié) 澆口位置
5、的選擇.10第五節(jié) 冷料穴和拉料桿的設(shè)計.11第六節(jié) 排氣系統(tǒng)的設(shè)計.11第七節(jié) 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng).12第三章第三章 成型零件的設(shè)計與計算成型零件的設(shè)計與計算.13注射機的選定.13第一節(jié) 成型零件的設(shè)計.15第二節(jié) 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算.17第三節(jié) 模架的選用.21第四章第四章 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計.21第一節(jié) 導(dǎo)向機構(gòu)的作用.21第二節(jié) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu).21第五章第五章 推出機構(gòu)的設(shè)計推出機構(gòu)的設(shè)計.24第一節(jié) 推出機構(gòu)的設(shè)計原則.24第二節(jié) 脫模力的計算.24第三節(jié) 簡單推出機構(gòu).25第六章第六章 注射機相關(guān)參數(shù)的校核注射機相關(guān)參數(shù)的校核.26第一節(jié) 注射壓力的校核.2
6、6第二節(jié) 模具閉和高度的校核.26第三節(jié) 開模行程的校核.27第四節(jié) 模具安裝尺寸的校核.27第五節(jié) 安裝螺孔尺寸.28第七章第七章 設(shè)計總結(jié)設(shè)計總結(jié).28參考文獻參考文獻.30第一章第一章 塑料件的特性分析塑料件的特性分析第一節(jié)第一節(jié) 產(chǎn)品性能分析產(chǎn)品性能分析該塑件為風(fēng)扇罩,它要與另外部件匹配使用。要使一側(cè)的凸緣扣卡到另外一個部件上,所以從塑件的使用性能上分析,必須具備有一定的綜合機械性能,包括良好的機械強度,一定的彈性和耐油性,耐水性,耐磨性,化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性能。符合以上性能的有多種塑料材料,從材料的來源以及材料的成本和調(diào)配顏色來看,ABS比較合適。ABS是目前世界上應(yīng)用最廣泛的材料,
7、它來源廣,成本底,符合該塑件成型的特性。因此制作該塑件選用ABS材料。以下是ABS的主要參數(shù)。表一:ABS的主要技術(shù)指標密度比溶吸水率收縮率熱變形溫度1.02-1.050.8-0.980.2%-0.4%130-1600.3%-0.8%83-103.抗拉強度拉伸彈性模量彎曲強度沖擊強度體積50Mpa1.8X10780Mpa11HB9.7HB6.9X10表二;ABS的注射工藝參數(shù)注射機類型螺桿轉(zhuǎn)數(shù)噴嘴形式噴嘴溫度螺桿式50-70直通式180-190。料筒的溫度模具溫度注射壓力保壓力190-200 200-220170-19050-7060-90Mpa30-60 Mpa注射時間保壓時間冷卻時間成型周
8、期3-5 S15-30 S10-30 S30-70 ABS無毒,無味,呈微黃色。成型的塑料件有較好的光澤。密度為1.02-1.05g/。ABS有3cm極好的抗沖擊強度,且在低溫下也不迅速下降。有良好的機械強度和一定的耐磨性,耐寒性,耐油性,耐水性,化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性能。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性,易于成型加工。經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。其缺點是耐熱性不高,連續(xù)工作溫度為70度左右,熱變形溫度約為90度左右。耐氣候差,在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。其成型特點:ABS在升溫時黏度增高,所以成型壓力較高,塑料上的脫模斜度稍大,ABS易吸水,成型前加工要進行干燥處理;易產(chǎn)生熔接痕,模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量
9、減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力;在正常的成型條件下,壁厚、溶料溫度及收縮率影響極小。 表三:ABS成型收縮率,拉伸模量,泊松比與剛的摩擦因素。表三塑料名稱成型收縮率/%拉伸模量E/103Mpa泊松比U與剛的摩擦系數(shù)fPE1.5-3.50.212-0.980.490.23-0.5PP0.4-3.01.6-6.20.430.49-0.51PS0.2-0.81.4-8.90.380.45-0.75ABS0.1-0.71.91-1.980.380.20-0.25第二節(jié)第二節(jié) 產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析1)尺寸的精度如表四,塑件的尺寸公差推薦值參考模具設(shè)計與制造手冊的精度等級表四:材料高精度一般
10、精度低精度ABS345該塑件由于不接納其它裝配尺寸,其精度不必太高。故選用一般精度IT8,其公差參考教材塑料成型工藝與模具設(shè)計 。2)粗糙度作為風(fēng)扇罩,僅要求外觀美觀,光澤度不必太高,塑件表面的粗糙度要比模具型芯低。塑件模具表面的粗糙度可取Ra0.8.模具型芯的表面粗糙度取Ra0.2。3)斜度脫模斜度取決于塑件的形狀,壁厚及塑料的收縮率,一般取本塑件由于型腔深35130。度很小,一側(cè)要采用兩個內(nèi)側(cè)抽芯。但由于考慮到塑件跟其它部件配合使用,要使塑件配合好所以要塑件兩側(cè)角度,所以要使塑件強行脫模的方式。而且向里偏有小角度;本塑件與另外部件配合使用,要有一定的彈性才能使塑件放進指定的位置,塑件要有足
11、夠的強度和剛度,才能經(jīng)受推件桿的推力而不使塑件變形.表五塑料種類制件流程最小壁厚一般制件壁厚大型制件壁厚塑料 ABS0.751.752.62.43.2第三節(jié)第三節(jié) 塑件工藝分析塑件工藝分析本塑件外形中等,形狀簡單,尺寸精度比較高,壁厚均為 2mm,材料是 ABS 收縮率取0.05%,用 UG 軟件計算塑件近似體積為 V=52,ABS 的密度為 1.021.05 g/。故單件3cm3cm凈重約為 302g,塑件外形長 701mm,由于塑件中有些地有凸槽,為了減小加工難度,降低制作成本,所以采用凸模、凹模鑲塊嵌入。第二章第二章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計模具結(jié)構(gòu)設(shè)計第一節(jié)第一節(jié) 型腔數(shù)目及排列方式型腔數(shù)目及排列
12、方式型腔數(shù)目的確定:由于零件較大,形狀不對稱,因此采用一模一件。第二節(jié)第二節(jié) 主流道的設(shè)計主流道的設(shè)計主流道的設(shè)計參考教材塑料成型工藝與模具設(shè)計P114表5-2主流的部分尺寸如表六:表六查教材塑料成型工藝與模具設(shè)計P103表4.2常用熱塑性塑料注射機型號和主要技術(shù)規(guī)格XS-ZY-125:噴嘴球半徑=20;主流道小端直徑=6。 球面配合高度h取10; 主流道錐角取30;主流道球面直徑SR=40; L和D還待定。因為定模板厚度和動模底板總長為654,所以澆口套L=44mm。本人工作于模具企業(yè)從事模具設(shè)計工作,現(xiàn)兼職代做、輔導(dǎo)模具畢業(yè)設(shè)計!幫助同學(xué)們安心工作,順利畢業(yè)!聯(lián)系 QQ 120126437
13、 郵箱 YOUHENGJIN126.COM第三節(jié)第三節(jié) 分流道的設(shè)計分流道的設(shè)計1)分流道的長度和斷面尺寸:分流道的斷面尺寸根據(jù)塑件的成型體積,塑件的壁厚,塑件形狀,所用塑料的工藝性能,注射速率和分流道的長度等因素確定。該塑件壁厚為2mm小于3mm,質(zhì)量為302g,所以:b=0.2654 4mL式中:m-單件塑件是質(zhì)量(g) ,m=3.5gL-分流道的長度, (mm)取為28mm由上式計算得:b=1.14,取b=4為了便于加工分流道的斷面做成梯形。其中:=6mm, =,b=4mm,L=28mm。1 l00510分流道的布置如圖1: 圖12)澆口的設(shè)計。采用一模一件,模具制造成本不高,能夠適應(yīng)生
14、產(chǎn)的要求,四點近澆,塑料流程短,塑件質(zhì)量好,澆口容易去除。而采用一模兩件對稱布局,生產(chǎn)效率高,側(cè)澆口進料不影響塑件外觀,澆口容易去除,但塑料流程大,模具制造成本相對較高,綜合以上分析采用一模一件四點近澆口方式制造模具。第四節(jié)第四節(jié) 澆口位置的選擇澆口位置的選擇澆口的形式很多,但無論采取什么形式的澆口,其開設(shè)的位置對塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響都很大。在模具設(shè)計時,澆口位置及尺寸要求比較嚴格,它一般根據(jù)下述幾項原則來參考:a、盡量縮短流動距離b、澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁最厚處c、避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷d、考慮分子定向的影響e、減少或避免熔接痕提高熔接強度f、應(yīng)有利于型腔中氣體的排除g、不在承受
15、彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口h、澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件外觀質(zhì)量綜合以上原則和塑件形狀及技術(shù)要求決定將澆口設(shè)置在塑件內(nèi)表面偏一邊處。第五節(jié)第五節(jié) 冷料穴和拉料桿的設(shè)計冷料穴和拉料桿的設(shè)計冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料,以免這些冷料注入行腔。為了使料流的流動性更好,在模具內(nèi)溫度更均勻,故在主流道對面的動模板上開設(shè)冷料穴,其標稱直徑與主流道大端直徑相同,通常選用 Z 字形拉料桿,它開模后通常用手工取出冷料。第六節(jié)第六節(jié) 排氣系統(tǒng)的設(shè)計排氣系統(tǒng)的設(shè)計 當(dāng)塑料溶體填充型腔時,必須將型腔內(nèi)和澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利排出模外。如果型腔內(nèi)因各種因素沒有將產(chǎn)生的
16、氣體排除干凈,塑件就會形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料的成型缺陷,另外氣體受壓,體積縮小會產(chǎn)生高溫將導(dǎo)致素件局部碳化或燒焦,同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。因此必須考慮排氣問題,注射模成型時排氣通常用如下三種方式進行:a、利用配合間隙排氣b、在分型面上開設(shè)排氣槽排氣c、利用排氣塞排氣本塑件可以利用配合間隙排氣,不必專門開設(shè)排氣系統(tǒng),如果試模中認為必須開設(shè),可在分型面上開設(shè)排氣槽。第七節(jié)第七節(jié) 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)無論什么塑料進行注射成型,均有一個比較適宜的模具溫度范圍,在此模具溫度范圍內(nèi),塑料熔體的流動性好,容易充滿型腔,塑件脫模后收縮和翹曲變形小,形狀與尺寸穩(wěn)定,力學(xué)
17、性能以及表面質(zhì)量較高。為了使模溫控制在一理想的范圍內(nèi),現(xiàn)設(shè)計一模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。由于本次設(shè)計的塑料 ABS 黏度和流動性一般,模溫為 5080,故無須設(shè)計加熱系統(tǒng),只需設(shè)計冷卻系統(tǒng)以確保合理的模溫。常用的冷卻方法有水冷卻、空氣冷卻和油冷卻,本設(shè)計采用水冷卻,經(jīng)濟實惠。(1)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則與常見冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則為:a)冷卻水道應(yīng)盡量多b)冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等c)澆口出加強冷卻d)冷卻水道、入口溫差應(yīng)盡量小e)冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置此外,冷卻水道的設(shè)計還必須盡量避免接近塑件的溶接部位以免產(chǎn)生溶接痕,降低塑件強度;(2)冷卻系統(tǒng)機構(gòu)的確定塑件的形狀是變化萬千
18、的,因此對于不同的塑件,冷卻水道的位置形狀也不一樣。本塑件為淺型腔塑件,淺型腔塑件最困難的是凸模的冷卻,本塑件凸模結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且外部需抽芯,很難設(shè)置冷卻水道,因此要加強凹模冷卻。凹模設(shè)置螺旋式冷卻水道,入水口在澆口附近,水流流經(jīng)凹模的螺旋槽后在分型面附近流出,這種形式的冷卻水道的冷卻效果好。第三章第三章 成型零件的設(shè)計與計算成型零件的設(shè)計與計算成型零件決定塑件的幾何行狀和尺寸。成型零件工作時,直接與塑料接觸,承受塑料熔體的高壓、料流的沖刷,脫模時與塑料間還發(fā)生摩擦。因此,成型零件要求有正確幾何形狀,較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度,此外,成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理,有較高強度、剛度及較好的耐磨性能
19、。注射機的選定以鎖模力為技術(shù)參數(shù),必須大于模具在開模方向的投影面積上的總注射力。P=PB x KC x KS式中 P-型腔內(nèi)注射壓力 MpaPB-基本壓力 MpaKC-材料系數(shù),ABS材料取KC=1.15KS-塑料復(fù)雜系數(shù),KS=11.5。PB與塑件平均壁厚T,進澆口流程長度L的流程比L/T有關(guān),本塑件T=2mm,在這里螺角式潛伏澆口,估算L=100mm,故L/T=50,PB=32MPa,由于該塑件簡單,取KS=1,則:P=60 1.15 1=90.8 MPa鎖模力為;F=1.5PA0.1式中;F-所需的鎖模力 KNP-型腔內(nèi)注射壓力A-塑件投影面積,A=34023.14=3475F=1.53
20、6.834750.1=7438.2 KN所以選用臥式XS-ZY-600。 型號國產(chǎn)注射機,其主要技術(shù)參數(shù)如表七:表七:XS-ZY-600型注射機技術(shù)參數(shù)球半徑(毫米)12螺桿(柱塞)直徑(毫米)60噴嘴孔直徑(毫米)4注射容量(厘米或克)450定位孔直徑(毫米)100中心孔徑(毫米)孔徑(毫米)22注射壓力1190頂出兩側(cè)孔距(毫米)230最大300鎖模力(10)150模具厚度(毫米)最小200最大注射面積(厘米)700模板厚度(毫米)300第一節(jié)第一節(jié) 成型零件的設(shè)計成型零件的設(shè)計為了提高零件的加工效率,裝拆方便,保證兩個型腔形狀,尺寸一致,采用組合式凹模中的整體嵌入式凹模結(jié)構(gòu)。在凹模與定模
21、板間的配合用67mH。影響成型零件的尺寸因素有:1)塑件的收縮率其值為S=(Smax-Smin )Ls; 式中 s-塑料收縮率波動所引起的塑件尺寸誤差;Smax-塑料的最大收縮率;Smin-塑料的最小收縮率;Ls -塑件的基本尺寸。2)模具成型零件的制造誤差參考塑料成型工藝與模具設(shè)計P所列出的經(jīng)驗值,成型零件的制造公差約占塑件總公差的31-41,或取IT7-IT8級作為模具制造公差。模具成型零件制造公差用z表示。這里取z=0.05收縮率的波動引起塑件尺寸誤差隨塑件的尺寸增大而增大。在計算成型零件時,所用到的收縮率均用平均收縮率來表示S= 100%maxmin2SS式中 S-塑件的平均收縮率;S
22、max-塑料的最大收縮率;Smin-塑料的最小收縮率。第一類尺寸:型腔尺寸的計算計算公式參考教材P151式(5-18):()=(1+ S)LS-(0.50.75) Lm0z0z式中 S-表示塑料的平均收縮率;(S=0.55%)LS-表示塑件的基本尺寸;-表示塑件尺寸的公差;Z-取/3。當(dāng)制件的尺寸較大、精度級別較底時式中取0.5,當(dāng)精度級別較高時式中取0.75。本塑件為殼體配件其精度要求不高,故在本設(shè)計中取0.5。 350尺寸的計算:查教材P66表3-8該尺寸的公差為=1.56。利用公式(LM) =(1+ S)LS-0.75 0z0z =(1+0.55%)350-0.751.6 0.530=3
23、49.90mm0.530 243尺寸的計算:查教材P66表3-8該尺寸的公差為=1.84。利用(LM) =(1+ S)LS-0.5 0z0z =(1+0.55%)243-0.751.16 0.390=242.76mm0.390170尺寸的計算:查教材P66表3-8該尺寸的公差為=0.81。利用公式(Hm) =(1+ S)HS-0.75 0z0z =(1+0.55%)170-0.751.84 0.270=169.64mm0.270第二類型芯尺寸的計算:(1)尺寸為348的計算:查教材P66表3-18該尺寸的公差為=1.6。利用公式(Lm)0z =(1+ S)LS+0. 750z =(1+0.55
24、%)348+0.751.6 00.53 =348.68mm00.53(2)尺寸為241的計算:查教材P66表3-18該尺寸的公差為=1.08。利用公式(Lm)0z =(1+ S)LS+0.750z=(1+0.55%)241+0.751.08 00.36=241.43mm00.36(3)型芯高度尺寸為20的計算:查教材P66表3-18該尺寸的公差為=0.81。利用公式(HM)0z =(1+ S)HS+0.750z=(1+0.55%)20+0.750.81 00.27=20.65mm00.27第二節(jié)第二節(jié) 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高
25、壓作用,應(yīng)具有足夠的強度和剛度,如果型腔側(cè)壁和底版厚度過小,可能因硬度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞;也可能因剛度不足產(chǎn)生翹曲變形導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊,降低塑件尺寸精度和順利脫模。因此,應(yīng)通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚 模具型腔壁厚的計算,以最大壓力為準,而最大壓力是在注射時,熔體充滿型腔的瞬間產(chǎn)生的,隨著塑料的冷卻和澆口的凍結(jié),型腔內(nèi)的壓力逐漸降低,在開模時接近常壓。理論分析和生產(chǎn)實踐表明,大尺寸的模具型腔,剛度不足是主要主要矛盾,型腔壁厚應(yīng)以滿足剛度條件為準;由于本模具采用“一模一件”結(jié)構(gòu),總體尺寸不是很大,故應(yīng)以型腔的壁厚的剛度為準。剛度計算條件一般從下面三個方面來考慮:(1)模具成型過程中
26、不發(fā)生溢料(2)保證塑件尺寸精度(3)保證塑件順利脫模在一般情況下,因塑料的收縮率較大,型腔的彈性變形量不會超過塑料冷卻時的收縮值,因此,型腔的剛度要求主要是由不溢料和塑件精度來決定。當(dāng)塑件某一尺寸同時有幾項要求時,以最苛刻的條件作為剛度設(shè)計的依據(jù)。對于本塑件可以簡化為整體式矩形型腔進行近似計算。1)矩形型腔的結(jié)構(gòu)尺寸計算在本模具設(shè)計中采用了整體矩形型腔,整體矩形型腔的結(jié)構(gòu)簡圖如下:圖2因本模具的型腔大體上似矩形,并且其l40-5025-3050-6030-3560-7035-42如表八,由于采用一模一腔的設(shè)計,分流道和澆口總長度為372mm.因為用到斜導(dǎo)桿,型腔厚度取32mm.所以型腔的外形
27、尺寸:250230 20mm.2)底板厚度的計算 整體式矩形型腔的底板,如果后部沒有支承板,直接支承在模腳上,中間是懸空的,底板可以看成是周邊固定的受均勻載荷的矩形板,由于溶體的壓力,板中心將產(chǎn)生最大的變形量,按剛度條件,型腔底板厚度為: 34Epbch 式中 由型腔邊長比決定的系數(shù); cbl/ 型腔內(nèi)溶體的壓力();pMPa 型腔短邊長();bmm鋼的彈性模量,?。籈MPa51006. 2 允許變形量;取 0.05 mm)(mm經(jīng)計算得:l/b=1.4查表得 =0.0226, p=50MPa,b=80mm。 c所以 45.7mm3543405. 01006. 266500226. 0Epbc
28、h由于考慮到這是近似計算,為匹配標準模架,取 h=45mm。第三節(jié)第三節(jié) 模架的選用模架的選用 根據(jù)型芯,型腔的尺寸和用到側(cè)向分型有導(dǎo)滑槽.因此選用的模架外形尺寸為: 884 604的模架.根據(jù)模架選用的推件板,推件固定板取50mm和66mm.第四章第四章 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)的保證動摸或上下模合模時正確定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。在這里我采用導(dǎo)柱導(dǎo)向的形式。第一節(jié)第一節(jié) 導(dǎo)向機構(gòu)的作用導(dǎo)向機構(gòu)的作用1)定位作用 模具閉合后,保證定模或上下模的位置的正確,保證型腔形狀和尺寸的精度;導(dǎo)向機構(gòu)在模具裝配過程中也起定位作用,便于裝配和調(diào)整。
29、2)導(dǎo)向作用 合模時首先是導(dǎo)向零件接觸,引導(dǎo)動定模上下模準確閉合,避免型心先進入型腔造成成型零件的損壞。3)承受一定的側(cè)向壓力 承受塑料溶體在充型過程中產(chǎn)生單向側(cè)壓力和動模板(因是雙分型面)自身的重力。第二節(jié)第二節(jié) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)(一)導(dǎo)柱1、導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)采用如下圖所示的結(jié)構(gòu):圖32、導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求(1)長度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分長度=27+20+18+2025=85mm.(2)直徑 由于模架250315型。選用比較大,參考塑料注射 模中小型模架標準的尺寸組合。選用:導(dǎo)柱d508525.實用注塑模設(shè)計手冊 。(3)形狀 導(dǎo)柱前端做倒角。(4)材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面,堅韌而不
30、易折斷的內(nèi)心,因此采用T10A鋼經(jīng)淬火熱處理,硬度應(yīng)達到5055HRC。導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度為Ra0.8。導(dǎo)向部分為Ra0.4。(5)配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用H7/m6的過度配合;導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分采用H7/f7的間隙配合。(二)導(dǎo)套1 、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)套的典型結(jié)構(gòu)如圖所示:圖4此類型導(dǎo)套為直導(dǎo)套,結(jié)構(gòu)簡單,加工方便,適用于簡單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場合。2、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求1)形狀 為使導(dǎo)柱順利進入導(dǎo)套,在導(dǎo)套的前端倒圓角。導(dǎo)柱孔最好做成通孔,以利于排出孔內(nèi)空氣及殘渣廢料。如模板較厚,導(dǎo)柱孔必須作成盲孔時,可在盲孔的側(cè)面打一小孔排氣。2)材料 導(dǎo)套用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等
31、耐磨材料制造,其硬度一搬應(yīng)低與導(dǎo)柱硬度,以減輕磨損,防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套拉毛。導(dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分的表面粗糙度一般為 Ra0.8。因此選用:導(dǎo)套d=80196的導(dǎo)套。GB 4619.3-84,材料T8A。固定形式和配合精度 采用H7/r6配合鑲?cè)肽0?。參考實用注塑模設(shè)計手冊:第五章第五章 推出機構(gòu)的設(shè)計推出機構(gòu)的設(shè)計第一節(jié)第一節(jié) 推出機構(gòu)的設(shè)計原則推出機構(gòu)的設(shè)計原則塑件在從模具上取下以前,還有一個從模具的成型零件上脫出的過程,使塑件從成型零件上脫出的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)。它包括以下幾個部分,脫模力的計算、推出機構(gòu)、復(fù)位機構(gòu)等的機構(gòu)形式、安裝定位、尺寸配合以及某些機構(gòu)所需的強度、剛度或穩(wěn)性校核。在設(shè)計此
32、機構(gòu)時,應(yīng)遵守以下幾個原則:1推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè),2保證塑件不因推出而變形損壞,3機構(gòu)簡單動作可靠,4良好的塑件外觀,5合模時的正確復(fù)位 .第二節(jié)第二節(jié) 脫模力的計算脫模力的計算注射成型后,塑件在模具內(nèi)冷卻定型,由于體積的收宿,對型心產(chǎn)生包緊力,塑件要從模腔中脫出,就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。對于不帶通孔的殼體類塑件,脫模時還要克服大氣壓力。一般而論,塑料制件剛開始脫模時,所需克服的阻力最大,即所需的脫模力最大,根據(jù)力平衡原理,列出平衡方程式:F=Ap(cosa-sina)式中:-塑料對鋼的摩檫系數(shù),約為 0.1-0.3A-塑件包容型芯的面積,P-塑件對型芯的單位面積上的包緊
33、力,這里取 P=3107Mpa第三節(jié)第三節(jié) 簡單推出機構(gòu)簡單推出機構(gòu)1)推出機構(gòu)一般包括推桿推出機構(gòu)、推管推出機構(gòu)、推件板推出機構(gòu)、活動鑲塊及凹模推出機構(gòu)、多元綜合推出機構(gòu)等。考慮到本塑件的結(jié)構(gòu)形狀,而推管推出機構(gòu)通常使用于有孔的圓形套類塑件,推件板推出機構(gòu)易使塑件產(chǎn)生變形且易產(chǎn)生毛刺,因此確定用推桿推出機構(gòu)。推桿推出機構(gòu)是最常見,而且也是應(yīng)用最為廣泛的。推桿的截面形狀根據(jù)塑件的推出形式而定,可設(shè)計成圓形或矩形等等。但在此考慮到塑件形狀的影響我們選擇圓形。由于本塑件的脫模力相對來說較小,故在塑件的內(nèi)表面均勻布置六頂桿。兩側(cè)各三根。2)推桿的直徑為 5,尾部采用臺肩的形式,臺肩的直徑 D 與推桿
34、的直徑約差 46mm 的簡單結(jié)構(gòu)。采用 GB1298-86。參考實用注射塑設(shè)計手冊 。3)推桿的材料采用 T8A 碳素鋼,熱處理要求 HRC50,工作端配合部分表面粗糙度Ra0.8。4)推出機構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位為了保證推出機構(gòu)在工作過程中靈活、平穩(wěn),每次合模后,推出機構(gòu)應(yīng)能回到原來的位置,所以需要設(shè)計推出機構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位裝置。推出機構(gòu)包括導(dǎo)向零件和復(fù)位零件。導(dǎo)向零件由推板導(dǎo)柱與推板導(dǎo)套所組成,本次設(shè)計采取推桿導(dǎo)柱與推桿導(dǎo)套相配合的形式,因這樣推桿導(dǎo)柱除了起到向作用外,還能支承著動模支承板,這樣改善了支承板的受力狀況,提高了支承板的剛性。復(fù)位零件一般有復(fù)位桿復(fù)位和彈簧復(fù)位兩種形式,本次設(shè)計采用復(fù)位桿
35、復(fù)位形式,圓形截面,設(shè)置四根。位置設(shè)在推桿固定板的四周,這樣可使推出機構(gòu)合模時復(fù)位平穩(wěn),復(fù)位桿端面與所在動模分型面上平齊。推出機構(gòu)推出后,復(fù)位桿高出分型面(其高度即為推出距離的大?。?。合模時,復(fù)位桿先于動模分型面與定模分型面接觸,在動模向定模逐漸合攏的過程中,推出機構(gòu)變被復(fù)位桿頂住,從而與動模產(chǎn)生相對移動,直至分型面合攏時,推出機構(gòu)變回到原來的位置。第六章第六章 注射機相關(guān)參數(shù)的校核注射機相關(guān)參數(shù)的校核在前面已經(jīng)確定了模具的結(jié)構(gòu)、類型和一些基本的參數(shù)尺寸,如模具的型腔的個數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時所需的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開模行程等。這些數(shù)據(jù)
36、都與注射機的有關(guān)性能參數(shù)密切相關(guān),如果兩者不相匹配,則模具無法使用,為此,必須對兩者之間有關(guān)的數(shù)據(jù)進行校核以滿足要求。 第一節(jié)第一節(jié) 注射壓力的校核注射壓力的校核注射成型機的最大注射壓力應(yīng)稍大于塑料制品的成型所需的注射壓力,即P0P式中 P0注射成型機的最大注射壓力; P 塑料制品成型時所需的注射壓力。查有關(guān)手冊可知 P0=130 Mpa,P=7090 Mpa所以 P0=130P=80 成立,即注射壓力滿足要求。第二節(jié)第二節(jié) 模具閉和高度的校核模具閉和高度的校核模具閉和高度應(yīng)該滿足以下關(guān)系:HminHmaxH式中 H模具閉合高度;Hmin注射成型機模具最小厚度;Hmax注射成型機模具最大厚度;
37、Hmin=250H=299Hmax=670所以所選注射機的模具閉合高度滿足要求。第三節(jié)第三節(jié) 開模行程的校核開模行程的校核開模行程 S 是(合模行程)指模具開合過程中動模固定板的移動距離。它的大小直接影響模具所能成型的塑件高度。當(dāng)模具需要利用開模動作完成側(cè)向抽芯動作時,開模行程的校核還應(yīng)考慮為完成抽芯動作所需增加的開模行程。由于完成抽芯動作的開模距離 Hc小于脫模距離H1和包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度 H2之和,故開模行程按下式來校核:SmaxS= H1+ H2即有 S=624因而所選注射機的開模行程也符合要求。第四節(jié)第四節(jié) 模具安裝尺寸的校核模具安裝尺寸的校核 不同型號的注射機其安裝模具部
38、位的形狀和尺寸各不相同,設(shè)計模具時應(yīng)對其相關(guān)尺寸加以校核,以保證模具順利安裝,需校核的主要內(nèi)容有噴嘴尺寸、定位圈、模具的最大厚度與最小厚度及安裝螺釘孔等。(1) 噴嘴尺寸 因為澆注系統(tǒng)的主流倒的尺寸是根據(jù)噴嘴尺寸而設(shè)計的,所以此尺寸一定滿足條件。 (祥見澆注系統(tǒng)設(shè)計)(2) 定位圈尺寸 此同上,因為定位圈是隨著噴嘴尺寸而變化的相應(yīng)的改變,故必滿足要求。第五節(jié)第五節(jié) 安裝螺孔尺寸安裝螺孔尺寸我們采用用螺釘直接固定的方法,但要注意動、定模部分的底板尺寸與注射機對應(yīng)模板上所開設(shè)的螺孔的尺寸和位置相適應(yīng)。由于在設(shè)計的時候是用 CAD 軟件 ug 進行分型得出的結(jié)果,取的是標準數(shù)值,顯然滿足要求。至此已
39、經(jīng)校核完了注射機的相關(guān)工藝參數(shù),即所選用的注射機符合要求。第七章第七章 設(shè)計總結(jié)設(shè)計總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計的課題是風(fēng)扇罩注射模具設(shè)計,是在修完大學(xué)所有課程之后進行的一次綜合性設(shè)計,是對以前所學(xué)知識的一次全面性檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計的過程中,我充分利用了所學(xué)知識,查閱了大量的參考書目,盡量將自己所學(xué)的知識與設(shè)計有機的結(jié)合起來,懂得了如何來設(shè)計塑件的注射模具的一般流程,即注射成型制品的分析、注射機的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計、注射模具設(shè)計的有關(guān)計算、模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制、全面審核投產(chǎn)制造等,其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計既是重點又是難點,主要包括制品成型位置的
40、及分型面的選擇,模具型腔數(shù)的確定及型腔的排列和流道布局和澆口位置的選擇,模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計,側(cè)面分型及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,推出機構(gòu)的設(shè)計,拉料桿的形式選擇,排氣方式設(shè)計等。經(jīng)過兩個多月的時間,畢業(yè)設(shè)計終于可算是劃上了一個句號。本次設(shè)計是一個全面性的設(shè)計,是對大學(xué)課程的一個總結(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計我翻閱了大量的參考書,鞏固了以往所學(xué)的機械制圖、公差與配合、制造工藝等相關(guān)知識,對機械課程和知識起到了穿針引線的作用,使我對大學(xué)所學(xué)的全部知識進行一次整理,為我即將踏入社會做了一個很好的準備。更重要的是,通過本次畢業(yè)設(shè)計對我們所掌握的模具知識實際應(yīng)用能力起到了檢驗的作用,通過系統(tǒng)設(shè)計,知道自己的不足和缺陷。在
41、設(shè)計過程中我始終結(jié)合計算機進行設(shè)計,從零件的造型、模具的分模到、二維工程圖的轉(zhuǎn)化都使用 AutoCAD 軟件。提高了我們對 AutoCAD 等軟件的應(yīng)用能力。通過了本次設(shè)計我們已初步了解了工程技術(shù)人員的設(shè)計思想,掌握了模具設(shè)計的相關(guān)知識,為以后能獨立完成一套模具設(shè)計與制造打下基礎(chǔ)。在設(shè)計中,通過查閱網(wǎng)絡(luò)資料,向在外面工作和實習(xí)的同學(xué)師傅請教,最大可能地了解實際生產(chǎn)中注塑模具的實際設(shè)計和制造情況。在設(shè)計中廣泛采用標準件。設(shè)計參數(shù)的選擇不局限于課本和老資料,而是根據(jù)實際情況來選擇和使用。課本的數(shù)據(jù)取值相對比較保守:如推桿固定板安裝推桿的孔單邊間隙在課本中推薦值是 0.5,而實際情況是單邊取 0.0
42、5,即用現(xiàn)有的加工方法,是很容易達到這個精度要求的。在設(shè)計中我得到最大的收獲是:1. 提高查閱參考資料的能力。能在不同的參數(shù)推薦值中選擇適合本設(shè)計的最佳值和方法。2. 繼續(xù)鞏固各種基礎(chǔ)知識。比如材料力學(xué)、機械制圖、公差與配合、加工工藝等。并學(xué)會較靈活應(yīng)用,為設(shè)計機械模具打好基礎(chǔ)。3. 學(xué)會使用各種專業(yè)工程軟件來輔助設(shè)計。在本次設(shè)計中就是用 CAD 軟件來輔助設(shè)計的。這樣不但可以提高設(shè)計效率,更重要的是可以領(lǐng)會別人的設(shè)計思想和設(shè)計所要關(guān)注的問題等。4. 協(xié)調(diào)小組成員之間的工作,在零件有配合的地方共同討論協(xié)調(diào);設(shè)計遇到難題一起想辦法解決,培養(yǎng)了團隊精神。5. 加深了對模具行業(yè)的了解。通過上網(wǎng)查閱,
43、可以知道模具在國內(nèi)外的最新發(fā)展。解決某個問題的多中思路和最優(yōu)方案等。通過設(shè)計,也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足和有待提高的知識,主要表現(xiàn)在:1. 各門基礎(chǔ)課知識掌握的不夠扎實,運用起來不夠熟練。2. 實際工作能力還有待提高,設(shè)計與社會上的實際生產(chǎn)還有很大差距。3. 專業(yè)軟件的使用能力(包括熟練度和使用的廣度)還需要再提高一個層次??傊?,我認為,這次畢業(yè)設(shè)計雖然還有不少的缺陷和錯誤,但就是因為發(fā)現(xiàn)了這些不足,才使自己通過這次設(shè)計學(xué)到更多的知識,把自己的工作能力提高到一個更高的層次。追求無止境!我相信我的努力將使我不斷的進步!參考文獻參考文獻1 屈華昌主編 塑料成型工藝與模具設(shè)計機械工業(yè)出版社 19962 李
44、云程主編 模具制造工藝學(xué) 機械工業(yè)出版社 20013 周開勤主編 機械零件手冊 高等教育出版社 20014 范有發(fā)主編 沖壓與塑料成型設(shè)備 機械工業(yè)出版社20015 許德珠主編 機械工程材料 高等教育出版社 19916 屈華昌、伍建國主編塑料模設(shè)計機械工業(yè)出版社19937 張承琦主編塑料成型工藝學(xué)輕工業(yè)出版社 19838 趙波、龔勉、浦維達主編UG CAD實用教程清化大學(xué)出版社19939 馮炳堯主編模具設(shè)計與制造簡明手冊上??梢姵霭嫔?198510 許鶴峰、陳言秋主編 注塑模具設(shè)計要點與圖例 化學(xué)工業(yè)出版社 198211常芳娥 堅增運主編 注壓成型模具設(shè)計結(jié)構(gòu)實例西北工業(yè)大學(xué)出版社200612 王樹損、吳裕農(nóng)、朱亞林、江唯健、梅伶主編典型模具結(jié)構(gòu)圖冊 華南理工大學(xué)出版社 2005本人工作于模具企業(yè)從事模具設(shè)計工作,現(xiàn)兼職代做、輔導(dǎo)模具畢業(yè)設(shè)計!幫助同學(xué)們安心工作,順利畢業(yè)!聯(lián)系 QQ 120126437 郵箱 YOUHENGJIN126.COM
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