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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中期檢查表 學(xué)生姓名 李存云 學(xué) 號 111304118 指導(dǎo)教師 原國森 課題名稱 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 難易程度 偏難 適中 偏易選題情況 工作量 較大 合理 較小 任務(wù)書 有 無 開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度 出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計劃進(jìn)行 慢 中期工作匯 報及解答問 題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定 所在專業(yè)意見 負(fù)責(zé)人 年 月 日 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 學(xué) 生 姓 名 李存云 學(xué) 號 111304118 設(shè)計題目 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 起 迄 日 期 2013 年 11 月 2 日 2014 年 4 月 13 日 指 導(dǎo) 教 師 原 國 森 2013 年 11 月 2 日 畢 業(yè) 設(shè) 計任 務(wù) 書 1 本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的 課題來源 來源于企業(yè)生產(chǎn) 應(yīng)達(dá)到的目的 通過對零件的工藝分析以及計算設(shè)計出各個工作零件 并組裝成具有一 定精度的注塑模具 通過此次設(shè)計使學(xué)生掌握一定的模具設(shè)計技能 2 本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求 包括原始數(shù)據(jù) 技術(shù)要求 工作要 求等 要求 1 獨立完成一套模具設(shè)計裝配圖 零號圖一張 及 模具 主要零件圖 總工作量合為一張零號在 2 編制模具主要零件的制造加工工藝 任務(wù) 1 寫出國內(nèi)注塑模具發(fā)展現(xiàn)狀 2 分油套的成型工藝及工藝方案的確定 3 分油套模具主要零部件的制造 所在專業(yè)審查意見 負(fù)責(zé)人 年 月 日 系部意見 系領(lǐng)導(dǎo) 年 月 日 產(chǎn)品型號 零件圖號 01 05 單位 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 支撐件 零件名稱 凸模 材料牌號 Cr12MoV 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 60 x60 x60 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 1 下料 鋸床下料 尺寸為 80mmX80mm 的棒料 蒸汽錘 2 熱處理 退火 熱處理爐 3 銑平面 銑各平面 厚度留磨削余量 0 6mm 側(cè)面留磨削余量 0 4mm 機(jī)械加工 立式銑床 4 磨平面 磨上下平面 留磨削余量 0 3 0 4mm 磨相鄰兩側(cè)面 保持垂 直 機(jī)械加工 平面磨床 5 鉗工劃線 劃出對稱中心線 固定孔 機(jī)械加工 立式鉆床 6 型孔粗加工 在仿銑床上加工孔 8mm 和型腔孔 留單邊加工余量 0 15mm 機(jī)械加工 線切割慢走絲機(jī)床 7 熱處理 淬火回火 保證 58 60HRC 熱處理爐 8 磨平面 磨上下平面及基準(zhǔn)面達(dá)要求 機(jī)械加工 平面磨床 9 研磨型孔 鉗工研磨型孔達(dá)規(guī)定技術(shù)要求 編 制 審 核 批 準(zhǔn) 共 頁 第 頁 產(chǎn)品型號 零件圖號 01 04 單位 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 支撐件 零件名稱 凹模 材料牌號 P20 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 60 x60 x60 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 1 備料 將毛坯鍛成為 220mmX200mmX90mm 蒸汽錘 2 熱處理 退火 熱處理爐 3 銑平面 銑六面 厚度留磨磨量 0 2 0 3mm 機(jī)械加工 立式銑床 4 磨平面 磨厚度到上限尺寸 磨側(cè)基面保證互相垂直 機(jī)械加工 平面磨床 5 鉗工劃線 劃出各個孔的位置 機(jī)械加工 立式鉆床 6 型孔粗加工 在仿銑床上加工孔 8mm 和型腔孔 留單邊加工余量 0 15mm 機(jī)械加工 線切割慢走絲機(jī)床 7 熱處理 淬火回火 保證 58 60HRC 熱處理爐 8 磨平面 磨上下平面及基準(zhǔn)面達(dá)要求 機(jī)械加工 平面磨床 9 研磨型孔 鉗工研磨型孔達(dá)規(guī)定技術(shù)要求 編 制 審 核 批 準(zhǔn) 共 頁 第 頁 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計題目 分油套注塑成型模具設(shè)計 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 模 具 111 學(xué)生姓名 李存云 學(xué) 號 111304118 指導(dǎo)教師 原 國 森 2014 年 4 月 20 日 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑圓棒及兩端 工序號 03 零件名稱 凹模 零件號 01 05 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 種 類 重 量 Cr12MoV 58 60HRC 鍛 件 設(shè) 備 名 稱 型 號 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 Mo 銑床 虎鉗 墊塊 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時 二次 2 銑上 下平面 30 面銑刀 游標(biāo) 卡尺 2 0 2mm 200 min 2000r min 二次 1 銑四周面 10 立銑刀 游標(biāo)卡尺 2 0 5mm 60 min 2000r mi 設(shè) 計 者 指 導(dǎo) 教 師 共 1 頁 第 1 頁 制 校對 審核 批準(zhǔn) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑六面 工序號 03 零件名稱 凹模 零件號 01 04 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 種 類 重 量 P20 58 62HRC 鍛 件 設(shè) 備 名 稱 型 號 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 銑床 虎鉗 墊塊 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時 二次 2 銑上 下平面 30 面銑刀 游標(biāo) 卡尺 2 0 2mm 200 min 2000r min 二次 1 銑四周面 10 立銑刀 游標(biāo)卡尺 2 0 5mm 60 2000r mi min 設(shè) 計 者 指 導(dǎo) 教 師 共 1 頁 第 1 頁 制 校對 審核 批準(zhǔn) I 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 摘要 本課題主要是針對分油套的注塑模具設(shè)計 該分油套材料為丙烯晴 丁二 烯 苯乙烯 ABS 是工業(yè)生產(chǎn)中常見的一種保護(hù)蓋產(chǎn)品 通過對塑件進(jìn)行工藝 的分析和比較 最終設(shè)計出一副注塑模 該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性 具體模具結(jié) 構(gòu)出發(fā) 對模具的澆注系統(tǒng) 模具成型部分的結(jié)構(gòu) 側(cè)抽機(jī)構(gòu) 頂出系統(tǒng) 冷 卻系統(tǒng) 注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核都有詳細(xì)的設(shè)計 同時并簡單的編制 了模具的加工工藝 通過整個設(shè)計過程表明該模具能夠達(dá)到此塑件所要求的加 工工藝 根據(jù)題目設(shè)計的主要任務(wù)是圓蓋注塑模具的設(shè)計 也就是設(shè)計一副注 塑模具來生產(chǎn)塑件產(chǎn)品 以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量 針對塑件的具體結(jié)構(gòu) 該模 具是輪輻式澆口的單分型面注射模具 塑料注射的設(shè)計過程 其中的設(shè)計內(nèi)容有零件的工藝性編制 塑件的工藝 性分析 塑件的體積和質(zhì)量計算及注射機(jī)參數(shù)的確定 結(jié)構(gòu)設(shè)計 分型面選擇 型腔數(shù)確定 型腔的排列方式 澆口設(shè)計 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 推出及復(fù) 位機(jī)構(gòu)方式確定 型芯 型腔尺寸計算 模具加熱和冷卻系統(tǒng)計算 模具閉合 高度確定 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 關(guān)鍵詞 注塑模 分油套 澆注系統(tǒng) 導(dǎo)向 II Yen to build injection mold design Abstract The main topic covered for a round of injection mold design the materials for the acrylic dome clear butadiene styrene ABS is commonly found in industrial production of a protective cover products Through the process of plastic parts for analysis and comparison the final design of an injection mold The product mix from technology issues and specific mold structure of the casting mold system mold forming part of the structure side pumped body top of the system cooling system the choice of injection molding machine and related calibration parameters are detailed design at the same time and developed a simple process dies Through the entire design process that the mold can be achieved by the plastic parts processing requirements Designed in accordance with the subject s main task is to build a round plastic injection mold design that is the design of an injection mold to produce plastic products in order to achieve automation to increase production Plastic parts for the specific structure of the moldthe spokes style single gate injection mold surface Plastic Injection the design process which is designed as part of the craft oriented establishment Plastic Parts of the Process Analysis Plastic Parts of the size and quality of calculation and the injection parameters set Structural design Surface choice cavity determination Cavity the arrangement gate design lateral type pulling mechanism design launch and reattached body identified Core Cavity size calculation Die heating and cooling system computation Injection machine parameters in the verification The design of such a structure can be used to ensure reliable die Finally the injection mold structure and the matching machine was calibrated Using a set of auto mapping mold parts and assembly plans Key words Injection mold round cap gating sestem guide 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 1 1 前言 1 1 塑料模的功能 模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工具 按制品所采用的 原料不同 成型方法不同 一般將模具分為塑料模具 金屬沖壓模具 金屬壓鑄模具 橡膠模具 玻璃模具等 因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機(jī)械零件 在成型中多數(shù) 是通過模具來制成 所以模具制造業(yè)已成為一個大行業(yè) 在高分子材料加工領(lǐng)域中 用于塑料制品成型的模具 稱為塑料成型模具 塑料模優(yōu)化設(shè)計 是當(dāng)代高分子材料 加工領(lǐng)域中的重大課題 為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設(shè)計相應(yīng)的塑料模具 在塑料材料 制品設(shè)計及加工 工藝確定后 塑料模具設(shè)計對制品質(zhì)量與產(chǎn)量 就有決定性的影響 首先 模腔形狀 流道尺寸 表面粗糙度 分型面 進(jìn)澆與排氣位置選擇 脫模方式以及定型方法的確 定等 均對制品 或型材 尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能 內(nèi)應(yīng)力大小 表 觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等 起著十分重要的影響 其次 在塑件加工過程中 塑料模結(jié)構(gòu) 的合理性 對操作的難易程度 具有重要的影響 再次 塑料模對塑料成本也有相當(dāng) 大的影響 除簡易模外 一般來說制模費(fèi)用是十分昂貴的 大型塑料模更是如此 現(xiàn) 代塑料制品生產(chǎn)中 合理的加工工藝 高效的設(shè)備和先進(jìn)的模具 被譽(yù)為塑料制品成 型技術(shù)的 三大支柱 尤其是加工工藝要求 塑件使用要求 塑件外觀要求 起著 無可替代的作用 塑料模是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)之深刻含義 正日益為人們理解和掌 握 當(dāng)塑料制品及其成型設(shè)備確定后 塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低 模具因素 約占80 由此可知 推動模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)是刻不容緩的策略 尤其大型模具的設(shè)計 與制造水平 ?？蓸?biāo)志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度 1 2 我國塑料?，F(xiàn)狀 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 2 在模具方面 我國模具總量雖已位居世界第三 但設(shè)計制造水平總體上比德 美 日 法 意等發(fā)達(dá)國家落后許多 模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國際水平低許多 在模 具價格方面 我國比發(fā)達(dá)國家落后許多 約為發(fā)達(dá)國家的1 3 1 5 工業(yè)發(fā)達(dá)國家將模 具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進(jìn)一步明朗化 我國塑料模的發(fā)展迅速 塑料模的設(shè)計 制造技 術(shù) CAD 技術(shù) CAPP 技術(shù) 已有相當(dāng)規(guī)模的開發(fā)和應(yīng)用 在設(shè)計技術(shù)和制造技術(shù)上與 發(fā)達(dá)國家和地區(qū)差距較大 在模具材料方面 專用塑料模具鋼品種少 規(guī)格不全 質(zhì) 量尚不穩(wěn)定 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高 系列化商品化尚待規(guī)模化 CAD CAE Flow Cool 軟件等應(yīng)用比率不高 獨立的模具工廠少 專業(yè)與柔化相結(jié)合尚無規(guī)劃 企業(yè)大而全 居多 多屬于勞動密集型企業(yè) 因此努力提高模具設(shè)計與制造水平 提高國際競爭能 力 是刻不容緩的 1 3 塑料模發(fā)展趨勢 1 注射模CAD 實用化 2 擠塑模CAD 的開發(fā) 3 壓模CAD 化 4 塑料專用鋼材系列化 5 塑料模CAD CAE CAM 集成化 6 塑料模標(biāo)準(zhǔn)化 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 3 2 塑件成型工藝分析 2 1 塑件圖 材料 ABS 分油套塑件如圖 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 4 圖1 塑件 2 2 塑件的分析 1 外形尺寸 該塑件壁厚為 3mm 塑件外形尺寸不大 塑料熔體流程不太長 塑件材料為熱塑性 塑料 流動性為中性 適合于注射成型 2 精度等級 塑件的尺寸精度為高精度 MT5 3 脫模斜度 ABS 的成性收縮率不大 ABS 的流動性為中性 為使注射充型流暢 ABS 的脫模斜 度選為 0 5 2 3 ABS 的性能分析 1 ABS 特性 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 16 1 21g cm3 ABS 有極好的抗沖擊強(qiáng)度 且在低溫下也不迅速下降 有良好的機(jī)械強(qiáng)度 和一定的耐磨性 耐寒性 耐油性 耐水性 化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能 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 2 成型性能 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 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 5 成型前加工要進(jìn)行干燥處理 易產(chǎn)生熔接痕 模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量減小澆注系統(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 3 綜合性能 綜合性能較好 沖擊韌度 力學(xué)強(qiáng)度較高 尺寸穩(wěn)定 耐化學(xué)性 電氣性能良好 易于成形和機(jī)械加工 與有機(jī)玻璃的熔接性良好 可作雙色成形塑件 且表面可鍍鉻 適于制作一般機(jī)械零件 減摩耐磨零件 傳動零件和電信結(jié)構(gòu)零件 3 塑件的成型工藝參數(shù)確定 3 1ABS 注射性能分析 3 1 1 注射成型過程 1 成型前的準(zhǔn)備 對ABS的色澤 粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗 由于ABS吸水性較大 成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥 2 注射過程 塑件在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱 塑化達(dá)到流動狀態(tài)后 由模具的澆 注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型 其過程可分為沖模 壓實 保壓 倒流和冷卻五個階段 3 塑件的后處理 處理的介質(zhì)為空氣和水 處理溫度為60 75 處理時間為 16 20s 3 2 注射工藝參數(shù) 查手冊得到ABS 阻燃 塑料的成型工藝參數(shù) 適用注射機(jī)類型 螺桿式 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 6 密度 1 16 1 21g cm3 收縮率 0 4 0 8 模具溫度 40 90 料筒 210 240 預(yù)熱溫度 70C 80C 預(yù)熱時間 1 2 h 料筒溫度 后段200C 210C 中段210C 230C 前段180C 200C 噴嘴溫度 180C 190C 模具溫度 50C 70C 注射壓力 70 90 MPa 成型時間 注射時間3 5s 保壓時間15 30s 冷卻時間15 30s 3 3 尺寸精度 按GB T14486 1993 標(biāo)準(zhǔn) 塑料模具技術(shù)手冊 塑料件尺寸精度分為7 級 本塑件 所用材料為ABS塑料 由此查塑料模具設(shè)計手冊可知 本塑件宜選用MT5級精度 零件具 體尺寸及其公差值可詳見零件圖 塑件尺寸精度于模具的制造精度密切相關(guān) 尤以小 型精密塑件為甚 從模具制造精度對塑件精度的影響可知 模具制造允許誤差和塑件 尺寸公差之間具有對應(yīng)的關(guān)系 由塑件零件圖可得 模具精度等級為IT7 3 4 圓角 從塑件可知 該塑件內(nèi)外表面的轉(zhuǎn)折處都設(shè)計了圓角 半徑R 1mm 其采用圓角不 僅降低了應(yīng)力集中系數(shù) 提高了抗沖擊 抗疲勞能力 而且改善了塑料熔體的流動充 模性能 減少了流動阻力 降低了局部的殘余應(yīng)力 防止開裂和翹曲 也使塑料件外 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 7 形流暢美觀 而且成型對應(yīng)的圓角 提高了模具型腔也有了成型零件的強(qiáng)度 4 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 4 1 分型面位置確定 該塑件是采用輪輻式澆口形式 考慮到澆注系統(tǒng)凝料的方便取出 本次模具設(shè)計 采用單分型面設(shè)計 即圖2中的A A分型面 單分型面使結(jié)構(gòu)變得更加簡單 分型更 加簡便和可靠 具體結(jié)構(gòu)見圖2 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 8 圖2 分型面 4 2 型腔數(shù)量與排列方式的確定 該設(shè)計中的塑件屬于中小型件 精度一般 但應(yīng)用到旋轉(zhuǎn)側(cè)向抽芯 故采用一模 一腔的形式 因為是一模一腔的形式 故型腔通過澆注系統(tǒng)從壓力中心中取得所需的壓力 以 保證塑料熔體均勻地充滿型腔 使塑件內(nèi)在質(zhì)量均勻 從上面的分析可知 本模具設(shè)計為一模一腔 居中安置 根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀 推 出機(jī)構(gòu)擬采用推管推出的推出形式 澆注系統(tǒng)設(shè)計時 流道采用平衡式 澆口采用輪 輻式澆口 且開設(shè)在分型面上 因此 定模部分不需要單獨開設(shè)分型面取出凝料 動 模部分需要添加型芯固定板和支撐板 由上綜合分析可確定選用單分型面注射模 4 3選擇注塑機(jī) 4 3 1 注射量的計算 通過Pro E 建模分析可得 塑件體積 357 0cmV 塑 塑件質(zhì)量 4 1 g64 3105 7 3 4 3 2 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計之前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值 但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照 塑件體積的0 2 1 倍來估算 由于本次采用流道簡單并且較短 因此澆注系統(tǒng) 的凝料按塑件體積的0 2 倍來估算 故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為 4 2 3369 2 157 30 2 1Vcmc 塑總 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 9 4 3 3選擇注塑機(jī) 根據(jù)上面計算得出一次性注入模具型腔的塑料總體積V 總 35 85cm 3 結(jié)合公式 則有 根據(jù)以上計算 初步選定公稱注射量為33cm817 4c 085 總 60cm 3 注射機(jī)型號為XS Z 60 其主要技術(shù)參數(shù) 參考資料 3 第311 312 頁 5 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 5 1 注射壓力校核 PA66 注射壓力為70 90MPa 這里取 該注射機(jī)的公稱注射壓力MPap90 注射壓力安全系數(shù) 則 MPap12 公 3 1k公pk 7903 0 所以 注射機(jī)注射壓力合格 5 2 鎖模力的校核 1 塑件在分型面上的投影面積 則塑A 4 3 222m4 1306 30 塑A 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 10 2 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 即流道凝料在分型面上的投影面積 數(shù)澆A澆A 值 是塑件在分型面上的投影面積A塑的0 2 0 5 倍 由于本設(shè)計流道簡單 因此澆 流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小一些 這里取 0 2 澆 塑 3 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積 則總 4 4 2m156824 1306 241306A2 塑塑總 4 模具型腔內(nèi)的脹型力F 脹 則 4 5 kN04 731568PA 模總脹 其中 是型腔的平均計算壓力值 是模具型腔內(nèi)的壓力 通常取注射壓力模 模P 的20 40 大致范圍為14 36MPa 對于粘度較大的精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值 這里取 30MPa 查表4 2 可得該注射機(jī)的公稱鎖模力F 鎖 500kN 鎖模力安全系模P 鎖F 數(shù)為 1 1 1 2 這里取 1 2 則2k2k 所以 注射機(jī)鎖模力合格 鎖脹 FNF 48 560 71 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 11 6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 6 1 主流道尺寸的確定 1 主流道的長度 初取主L 22mm 2 主流道小端直徑 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 12 d 注射機(jī)噴嘴尺寸 0 5 1 mm 3 0 5 mm 3 5mm 3 主流道大端直徑 式中m5tan 主LdD04 4 主流道球面半徑 SR 注射機(jī)噴嘴球頭半徑 1 2 mm 10 2 mm 12mm 球面的配合高度 mSRh3 52 1 6 2 主流道的凝料體積 2222 cm5 08 5134 15 523rRL 主主主主主主 V 主流道當(dāng)量半徑 mRn875 12 5 6 3 主流道澆口套的形式 主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸 易磨損 對材料的要求較嚴(yán)格 因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設(shè)計成一個 整體 但考慮上述因素通常仍然將其分開來設(shè)計 以便于拆卸更換 同時也便于選用 優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨加工和熱處理 本設(shè)計中采用T10A 熱處理淬火表面硬度為 50 55HRC 6 4 分流道的設(shè)計 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 13 6 4 1 分流道的布置形式 在設(shè)計時應(yīng)考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低 同時 還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡 因此采用輪輻式分流道 6 4 2 分流道的長度 由于流道設(shè)計簡單 根據(jù)型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計 分流道較短 故設(shè)計時可適當(dāng)選小一些 此處單邊分流道長度分L 取21mm 6 4 3 分流道的當(dāng)量直徑 因為該塑件的質(zhì)量 6 1 g2095 3g8 015 塑Vm 根據(jù)經(jīng)驗公式 參考資料 3 第94 頁 可得 分流道的當(dāng)量直徑為 6 2 m4 32195 3264 0L2654 04 分塑分D 6 4 4 分流道的截面形狀 圖 3 分流道截面圖 常用的分流道截面形狀有圓形 梯形 U 形 六角形等為了便于加工和凝料的脫 模 分流道大多設(shè)計在分型面上 本設(shè)計采用梯形截面 其加工工藝性好 且塑料熔 體的熱量散失 流動阻力均不大 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 14 6 4 5 分流道截面尺寸 設(shè)梯形的下底寬度為x 底面圓角的半徑R 1mm 并查表得 取梯形的高h(yuǎn) 4mm 則該梯形的截面積為 6 3 4 8tan 2 8tan4 0 0 xhA分 再根據(jù)該面積與當(dāng)量直徑為3 5mm 的圓面積相等 可得 6 4 4 314 8tan 220 分Dx 即可得 x 2mm 則梯形的上底約為3mm 6 4 6 凝料體積 1 分流道的長度 m8421 分L 2 分流道截面積 210423A 分 3 凝料體積 6 5 333cm84 0m1084L 分分分V 6 5 校核剪切速率 1 確定注射時間 查表 參考資料 3 第11頁 可取 t 1 4s 2 計算分流道體積流量 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 15 6 6 scmscq 334 24 15708tV 塑分分 3 校核剪切速率 參考資料 3 第14頁 6 7 1333 08 417 42Rq s分 分分 該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率 之13205 1 s 間 所以 分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格 6 5 1 分流道的表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低 一般取Ra0 63 1 6u m 即可 此處取Ra 1 6u m 另外 其脫模斜度一般在 之間 這里取脫模斜度為8 01 5 6 6 澆口的設(shè)計 6 6 1 澆口的作用 澆口是分流道和型腔之間的連接部分 也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分 通過 澆口直接使熔融的塑料進(jìn)入型腔內(nèi) 澆口的作用是使從流道來的熔融塑料以較快的速 度進(jìn)入并充滿型腔 型腔充滿塑料后 澆口能迅速冷卻封閉 防止型腔內(nèi)還未冷卻的 熱料回流 6 6 2 澆口尺寸的確定 1 計算澆口的深度 h 0 7nt 0 7 0 7 3mm 1 47mm 式中 t 是塑件壁厚 這里t 3mm n 是塑料成型系數(shù) 對于ABS 其成型系數(shù) n 0 7 2 計算澆口的長度 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 16 查表 參考資料 3 第18頁 可知輪輻式澆口的長度L 澆一般選用0 75 1 0mm 這里取 0 8mm 澆 3 計算澆口的寬度 mnth1 237 0 式中 t 是塑件壁厚 這里t 3mm n 是塑料成型系數(shù) 對于ABS 其成型系數(shù) n 0 7 6 6 3 校核澆口的剪切速率 1 計算澆口的當(dāng)量半徑 由面積相等可得 由此矩形澆口的當(dāng)量半徑1 2h 澆R 6 8 m92 04 371 澆 2 確定注射時間 取t 1 4s 計算澆口的體積流量 6 9 smscscmq 333 1046 5 4 1 570tV4 塑澆 3 計算澆口的剪切速率 參考資料 3 第95 頁 6 10 141 31 33 0 5s8 5s92 01465 Rq s澆 澆澆 所以 澆口的剪切速率校核合格 6 6 4 校核主流道的剪切速率 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 17 1 計算主流道的體積流量 6 11 scmscq 3361 24 157082 0tV 塑分主主 2 計算主流道的剪切速率 參考資料 3 第95 頁 主流道內(nèi)熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 之間 13205 1 s 所以 主流道的剪切速率校核合格 6 7 冷料穴的設(shè)計 冷料穴位于主流道正對面的動模板上 其作用主要是收集熔體前鋒的冷料 防止 冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量 本設(shè)計僅有主流道冷料穴 由于該塑件表 面要求沒有印痕 采用三腳頂套推出塑件 故采用與之相匹配的球頭冷料穴 開模時 利用凝料對球頭的包緊力使凝料從主流道襯套中脫出 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 18 7 成型零件工作尺寸的計算 7 1 工作尺寸的計算 1 凹模徑向尺寸 mls068 1741 mz36 01 s 52 4 z 2 7mlSLzscpM 36 036 00 268 10 1 1 11 1 lSLzscpM 136 036 00 52 48 1650 1 2 1 22 7 2 2 凹模深度尺寸 mhs068 2451 mZ136 0 s 172 8 z 2 mhSHzscpM 136 0136 00 842 68 024 5 1 111 7 3 hSzscpM 36 036 00 72 68 1740 6 1 2 1 22 7 4 3 型芯徑向尺寸 mls48 10631 mZ296 01 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 19 mlSLzscpM 0316 296 00 4 248 163 1 2 1 11 7 5 4 型芯高度尺寸 mhs68 10591 mZ36 01 mhSHzscpM 036 36 00 92 68 159 2 111 7 6 5 側(cè)型芯徑向尺寸 mls68 051 mZ136 0 mlSLzscpM 0136 136 00 52 68 05 2 111 7 7 6 孔中心到成型面尺寸 mls60 3 2 1 mZ4 0 mlSLZzscpM 24 017324 0 2130 6 1 7 8 7 側(cè)型芯高度尺寸 mhs68 05421 mZ136 0 mhSHzscpM 068 0136 0 972 268 054 2 111 7 9 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 20 7 2 成型零件尺寸及動模墊板厚度的計算 1 凹模側(cè)壁厚度的計算 成型零部件的壁厚計算一般常用計算法和查表法 但計算法比較復(fù)雜而繁瑣 而 計算結(jié)果與經(jīng)驗數(shù)據(jù)比較接近 所以 本套模具采用查表格法 參考文獻(xiàn)1 第139頁 初選 的模架 180 7 10 mE phS 62 473 01 26523144 式中 p 是型腔壓力 MPa E 是材料彈性模量 MPa h W W 是影響變形 的最大尺寸 而 是模具剛度計算許用變形量 m60 p 7 11 325ip 7 12 1 45u0 W 4i5 12 型腔壁厚 模套壁厚 ms1 ms28 2 動模墊板厚度的計算 由表7 5型腔底壁厚度的經(jīng)驗數(shù)據(jù) 動模墊板厚度和所選模架的兩個墊塊之間的跨度有關(guān) 墊塊之間的跨度大約為 L 180mm 33mm 33mm 114mm 那么 根據(jù)型腔布置及型芯對動模墊板的壓力式中 參考 資料 3 第131 頁 7 13 20 95m 36102 5973960 54ELpA0 54T 131 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 21 是動模墊板剛度計算許用變形量p L 是兩個墊塊之間的距離 mip 024 9601 9653 0 251 約96mm 是動模墊板的長度 取160mm A 是型芯投影到動模墊板上的面積 L 7 14 222159 7640 78D4 由此推算 近似得到動模墊板厚度 7 15 8 3m20 95 1Tn3434 故動模墊板可按照標(biāo)準(zhǔn)厚度取 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 22 8 模架的選擇 8 1 注射模模架的結(jié)構(gòu) 模架是注塑機(jī)的骨架和機(jī)體 模具的每一部分都寄生其中 通過它將模具的各個 部分有機(jī)的聯(lián)系在一起 我國市場上銷售的模架一般由定模座板 或定模底板 定 模固定板 或叫定模板 動模定板 或叫型芯固定板 支撐板 或叫動模墊板 墊塊 或叫模腳 動模座板 或叫動模底板 推板 或叫推出底板 推桿固定 板 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 復(fù)位桿等組成 根據(jù)需要 還有特殊的模架 如點澆口模架等 8 2 模板尺寸的確定 選模架 模架 A18 18 30 x60 x60GB T12555 2006 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 23 圖 4 模架 其相應(yīng)的各結(jié)構(gòu)尺寸為 230W1 103 68W4905 1346W6 14576L82 模具各尺寸的校核 1 模具平面尺寸 200mm 355mm 345mm 345mm 校核合格 2 模具高度尺寸 264mm 200mm 264mm 300mm 模具的最大厚度和最小厚度 校核合 格 3 模具的開模行程 S H1 H2 5 10 mm 85 90mm 325mm 開模行程 校驗合格 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 24 9 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 9 1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)塑件上具有與開模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時 除極少數(shù)情況下可以 強(qiáng)制脫模外 一般都必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成可活動的結(jié)構(gòu) 在塑件脫模前 先將其抽出 然后才能將整個塑件從模具中脫出 帶動側(cè)向成型零件作側(cè)向移動 抽 拔或復(fù)位 的整個機(jī)構(gòu)稱之為側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 對于成型側(cè)向凸臺的情況 包括 垂直分型的瓣合模 常常稱其為側(cè)向分型 而對于成型側(cè)孔或側(cè)凹的情況 則應(yīng)稱 其為側(cè)向抽芯 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 25 9 2 側(cè)向抽芯尺寸計算 9 2 1 抽芯距的計算 6m3 2hS 抽 9 2 2 抽芯力的計算 屬于厚壁件103tr 9 2 3 脫模力的計算 9 1 57 2N0 1Ak1 tan frESLF21 式中 F 是脫模力 N E 是塑料的彈性模量 MPa 查表可知 PA66 的彈性模 量 E 2 1 10 MPa S 是塑料成型的平均收縮率 S 0 006 t 是塑件的壁厚 mm 此處 t 4mm L 是被包型芯的長度 mm L 60mm 是塑料的柏松比 0 是 脫模斜度 0 5 f 是塑料與鋼材摩擦因數(shù) f 0 58 r 是型芯的平均半徑 r 20mm A 是塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積 mm 此處 塑件是圓筒 通孔形狀 故 A 0 是和 決定的無因次數(shù) 2K 9 2 2 70 96120 96coss21 3 87451finK2 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 26 9 3 斜導(dǎo)柱的設(shè)計 9 3 1 斜導(dǎo)柱彎曲力的計算 該模具側(cè)抽芯的抽拔方向與開模方向垂直 滑塊的受力圖 9 3 65 90N8 315cos7 2 cos 22 QN 式中 其中 N 斜導(dǎo)柱所受的彎曲力 N 抽拔阻力 57 2F 鋼材之間的摩擦因數(shù) 一般取 f 0 15 f 摩擦角 8 23arctn0 15 9 3 2 斜導(dǎo)柱截面尺寸確定 本設(shè)計采用圓形截面 其直徑為 9 4 4 81m37 20 1659 NLd334 式中 許用彎曲應(yīng)力 MPa 對于碳鋼 137 2MPa 斜 導(dǎo) 柱 有 效 長 度 8sin156iLL44 斜導(dǎo)柱所受的最大彎曲力 N 為 65 90N 根據(jù) 7 10 選的標(biāo)準(zhǔn)斜導(dǎo)柱尺寸 d 12mm 公差 斜導(dǎo)柱臺階孔0 231n6 1mD 公式長度計算為 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 27 9 5 96 73108 m15 8sin 4ta1524 8cos1563iStndh L54321 式中 L 是斜導(dǎo)柱總長度 mm D 是斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑 mm h 是斜導(dǎo)柱 固定板厚度 mm d 是斜導(dǎo)柱直徑 mm 是斜導(dǎo)柱的傾角 稱斜導(dǎo) sinSL4 柱的有效長度 稱斜導(dǎo)柱的伸出長度 斜導(dǎo) 柱頭部長度 常取 8 15mm43L 5L 根據(jù) 7 10 取斜導(dǎo)柱總長度為 100mm 由于抽拔方向與開模方向垂直 完成抽芯距所需最小開模行程 mm 為 2 39mcot156StH 9 4 滑塊設(shè)計 此設(shè)計側(cè)型芯僅是很小的孔 方便加工 采用整體式 1 滑塊的導(dǎo)滑形式 滑塊在導(dǎo)滑槽中活動必須順利平穩(wěn) 不發(fā)生卡滯 跳動現(xiàn)象 本設(shè)計采用 T 型導(dǎo)滑槽 其結(jié)構(gòu)如圖所示 2 滑塊的導(dǎo)滑長度 L 應(yīng)大于滑塊寬度 B 的 1 5 倍 滑塊完成側(cè)抽芯動作后 應(yīng)繼 續(xù)留在導(dǎo)滑槽內(nèi) 并保證在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度 l 不小于滑塊全長的 32 3 本設(shè)計中 長度 L 60mm 寬度 B 40mm 為 而導(dǎo)滑槽長 見總裝圖 而抽芯距 離僅需 6mm 滑塊抽芯復(fù)位過程中全部位于導(dǎo)滑槽內(nèi) 所以運(yùn)行平穩(wěn) 4 滑塊的定位裝置 為了保證斜導(dǎo)柱的伸出端可靠的進(jìn)入滑塊的斜孔 滑塊在 抽 芯后的終止位置必須定位 該模具采用彈簧螺釘和擋板的傳統(tǒng)定位方式 其結(jié)構(gòu)形式 如圖所示 1 壓緊楔的設(shè)計 2 滑塊鎖緊楔形式 為了防止活動型芯和滑塊在成型過程中受力而移動 滑塊應(yīng) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 28 采用楔緊塊鎖緊 該模具采用整體式楔緊塊 要求制造精度比較高 如圖所示 3 楔緊塊的楔角 當(dāng)斜導(dǎo)柱帶動滑塊作抽芯移動時 楔緊塊的楔角 必須大于斜導(dǎo) 柱的楔角 這樣當(dāng)模具一開啟 楔緊塊就讓開 否則斜導(dǎo)柱無法帶動滑塊做抽芯動 作 一般 該設(shè)計中 為 可取 為 32 15 18 10 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的確定 10 1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 29 塑料注射模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能是保證其動模部分和其定模部分在模具工作時 能 夠進(jìn)行正確大的導(dǎo)向與定為 不僅如此 有的比較精密的模具 為了保證頂出機(jī)構(gòu)平 穩(wěn)地工作 不使塑料件在頂出過程中產(chǎn)生變形等質(zhì)量問題 還在頂出機(jī)構(gòu)設(shè)置導(dǎo)向機(jī) 構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用具體有 導(dǎo)向作用模具在和模過程中 首先是導(dǎo)向零件接觸 引 導(dǎo)動模部分和定模部分準(zhǔn)確地閉合 避免型芯在先進(jìn)入型腔過程中造成模具相關(guān)成型 零件的破壞 定位作用模具閉合之后 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)還同時保證動模部分和定模部分進(jìn)行 正確的定為 也就是要保證各分型面兩側(cè)型腔的形狀與尺寸的準(zhǔn)確 增加了模具相關(guān) 零件的強(qiáng)度由于導(dǎo)向裝置在模具工作過程中 承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體在充型 過程中會產(chǎn)生側(cè)向壓力 或者由于成型設(shè)備精度下降的影響 也會使導(dǎo)柱承受一定的 側(cè)向壓力 所以 模具的正常工作得以保證 如果側(cè)向壓力很大時 就不能單靠導(dǎo)柱 來承受 那么 設(shè)計時就應(yīng)該考慮增設(shè)錐面定為機(jī)構(gòu) 10 2 導(dǎo)柱 導(dǎo)套的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計要點 1 盡量選用 或參考 標(biāo)準(zhǔn)模架 因為標(biāo)準(zhǔn)模架導(dǎo)柱 導(dǎo)套的設(shè)計與制作的有依 據(jù)的 并經(jīng)過實踐考驗過的 2 合理布置導(dǎo)柱的位置 一副模具中最少用2 根導(dǎo)柱 模板外形尺寸大的模具 最多可用4 根導(dǎo)柱 為了使模具在使用 維修時拆裝過程不會發(fā)生動 定模錯方向 導(dǎo)柱的布置可采取等直徑不對稱布置或采取不等直徑對稱布置 3 導(dǎo)柱長度尺寸應(yīng)能保證位于動 定模兩側(cè)的型腔和型芯開始閉合前導(dǎo)柱已經(jīng)進(jìn) 入導(dǎo)孔的長度不小于導(dǎo)柱的直徑 4 導(dǎo)柱配合部分采用H7 f7 固定配合部分采用H7 k6 導(dǎo)套固定配合采用H6 k6 配合長度為配合直徑的1 5 2 倍 其余部分可擴(kuò)孔 減小摩擦或降低加工難度 10 3 導(dǎo)柱的設(shè)計 1 導(dǎo)柱的布置形式 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 30 導(dǎo)柱應(yīng)均勻分布在模具分型面的四周 導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離 常 取導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離為導(dǎo)柱直徑的1 1 5 倍 以保證模具強(qiáng)度 本模具采用倒 裝的形式 布置位置按標(biāo)準(zhǔn)模架所規(guī)定的位置 2 導(dǎo)柱的長度 為保證合模時是導(dǎo)柱先進(jìn)入導(dǎo)套起先導(dǎo)向的作用 本設(shè)計中模架的導(dǎo)柱先用較長的 長度 3 導(dǎo)柱的選材 導(dǎo)柱應(yīng)具有足夠的耐用磨度和強(qiáng)度 常采用20鋼經(jīng)滲碳淬火處理或T8 T10 鋼 經(jīng)淬火處理 硬度為50 55HRC 導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合部分表面粗糙度為Ra0 8 Ra0 4 m 固定部分的表面粗糙度為Ra0 8 m 本設(shè)計中導(dǎo)柱的材料選為T8A 鋼 10 4 導(dǎo)套的設(shè)計 導(dǎo)向孔可帶導(dǎo)套 也可以不帶導(dǎo)套 帶導(dǎo)套的導(dǎo)向孔用于生產(chǎn)批量大或?qū)蚓?高的模具 無論是帶導(dǎo)套還是不帶導(dǎo)套的導(dǎo)向孔 都不應(yīng)設(shè)計為盲孔 盲孔會增加模 具閉合時的阻力 并使模具不能緊密閉合 帶導(dǎo)套的模具應(yīng)采用階帶肩導(dǎo)柱 11 脫模機(jī)構(gòu)的確定 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 31 在注射成型的每一循環(huán)中 都必須使塑件從模具凹模中或型芯上脫出 模具中這 種脫出塑件的結(jié)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu) 或稱推出結(jié)構(gòu) 頂出結(jié)構(gòu) 脫模機(jī)構(gòu)的作用包括塑 件等的脫出 取出兩個動作 即首先就塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離 稱為 脫出 然后把其脫出物從模具內(nèi)取出 根據(jù)脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則 結(jié)合本設(shè)計中塑件的結(jié)構(gòu)特點及其他成型零件的形狀 本設(shè)計采用三腳頂套脫模機(jī)構(gòu) 圖5 三腳頂套 10 3 脫模力的計算 圓柱大型芯脫模力的計算 參考資料 3 第143頁 因為 此10732 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 32 處視塑件為厚壁圓筒塑其脫模力的計算為 11 1 57 0NN1 0392tan0 5 46183 42 AKtan fESLF 式中 F 是脫模力 N E 是塑料的彈性模量 MPa 查表可知 PA66的彈性模 量E 2 1 10 MPa S 是塑料成型的平均收縮率 S 0 006 t 是塑件的壁厚 mm 此處 t 4mm L 是被包型芯的長度 mm L 60mm 是塑料柏松比 0 是脫模 斜度 0 5 f 是塑料與鋼材摩擦因數(shù) f 0 58 r 是型芯的平均半徑 r 20mm A 是塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積 mm 此處 塑件是圓筒 通孔形狀 故A 0 是和 決定的無因次數(shù) 2K 11 2 2 70 9610 962cossK21 是由f 和 決定的無因次數(shù) 1 039 60 87451cosin12 11 1 校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力 1 推出面積 22210 685m 54d D4 A 2 推出應(yīng)力 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 33 抗壓強(qiáng)度 合格 89 5MPa6 2Pa10 8572A F 12 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 在注射成型過程中 模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外 還有塑料受熱 或凝固產(chǎn)生的低分子氣體和塑料中的水分在注射溫度下汽化形成的水蒸氣 這些氣體 若不能順利排出 則可能因填充時氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫 引起塑件局部碳化燒焦 同時 這些高溫高壓的氣體也有可能擠入塑料熔體內(nèi)而使塑件產(chǎn)生氣泡 空洞或填充 不足的缺陷 因此 在注射成型中及時地將這些氣體排除到模具外是十分必要的 對 于成型大型制品 精密制品以及聚氯乙烯 聚甲醛等易分解產(chǎn)生氣體的樹脂來說尤為 重要 12 1 排氣的幾種方式 通常 采用的排氣方式有 利用模具分模面或配合間隙自然排氣 采用開設(shè)排氣 槽排氣以及鑲嵌燒結(jié)金屬塊排氣等方式 12 1 1 排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則 排氣槽應(yīng)開設(shè)在型腔最后充填的部位 如塑件 流道 冷料穴的澆注終端 排氣 槽最好開設(shè)在型腔一側(cè) 即使所產(chǎn)生的飛邊 凝料也較容易脫模或去除 另外 排氣 槽應(yīng)盡量設(shè)在便于清模的位置 以防止積存冷料 12 2 排氣系統(tǒng)設(shè)計 該套模具屬于小型模具 排氣量很小 可不再另開設(shè)排氣槽 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 34 13 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 13 1 冷卻系統(tǒng)的確定 塑料在成型過程中 模具溫度會直接影響到塑料的充模 定型 成型周期和塑件 質(zhì)量 模具溫度過高 成型收縮大 脫模后塑件變形率大 而且還容易造成溢料和粘模 溫度過低 則熔體流動性差 塑件輪廓不清晰 表面會產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷 當(dāng)模溫不均勻時 型芯和型腔溫差過大 塑件收縮不均勻 導(dǎo)致塑件翹曲變形 會影 響塑件的形狀和尺寸精度 通常溫度調(diào)節(jié)包括冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)兩種 由于各種塑 料的性能成型工藝不同 對模具溫度的要求也不同 一般注塑到模具內(nèi)的塑料溫度為 200 左右 熔體固化成為制品后 從60 左右的模具內(nèi)脫模內(nèi) 溫度的降低依靠在模 具通入冷卻水將熱量帶走 本設(shè)計產(chǎn)品材料為PE 塑料 在注塑成型時 黏度低 流動 性好 要求模具溫度 一般低于80 較低 通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫 度 因此僅需要設(shè)置水道冷卻系統(tǒng)即可 13 2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 13 2 1 冷卻介質(zhì) ABS成型溫度及模具溫度分別為250 和50 80 所以 模具溫度初步選定為 50 用常溫水對模具進(jìn)行冷卻 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 35 13 2 2 冷卻系統(tǒng)的簡單計算 1 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量 W 塑料制品的體積 13 1 331 4cmc0 258430 V 分主塑 2 塑料制品的質(zhì)量 13 2 0 372kg 431 g 85m 3 塑件壁厚為4mm 可以查表 參考資料 3 第210 頁 得冷 t 28 4s 取注射時 間注 t 3 6s 脫模時間脫 t 8s 則注射周期 由此得每小40stt 脫注冷 時注射次數(shù) 次 9036 4N 4 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量 13 3 3 48kg N0 72 9mW 5 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時所放出的熱量 查表 參考資料 3 第211 頁 sQ 可知ABS的單位熱流量 的值在 310 400 sQ kJ kg 之間 故可取 360kJ gs 6 計算冷卻水的體積流量 V q 設(shè)冷卻水道入水口的水溫為2 22 出水口的水溫為1 25 水的密度 1000kg m 水的比熱容 c 4 187kJ kg 則 參考資料 3 第211 頁 13 4 min 0 16in 2 5104 87636 60q 3321v mWQs 7 確定冷卻水路的直徑 d當(dāng) 取模具冷卻水孔的直徑 d i 3qv 0 008m 參考資料 3 第200 頁 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 36 8 冷卻水在管內(nèi)的流速 13 5 smsdqvv 0 531 0 831460422 9 冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h平均水溫為23 5 查表可得 f 6 7 參 考資料 3 第200 頁 則 13 6 ChmkJ 104 3 C hmkJ 0 8 531674 1dv 87fh2 2 20 8 20 8 10 計算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積 A 13 7 223s 0 8m5 6014 48hWQA 11 計算模具所需冷卻水管的總長度 L 13 8 326m0 831402dAL 12 冷卻水路的根數(shù) x設(shè)每條水路的長度為 l 100mm 則冷卻水路的根數(shù)為根3 1026lx 由上述計算可以看出 選用四根冷卻水水路 設(shè)置在動模板中 環(huán)繞塑件部分 轉(zhuǎn)盤因為它的轉(zhuǎn)動性 不適合設(shè)置冷卻水路 故采用外部工具進(jìn)行冷卻操作 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 37 總結(jié) 隨著科技進(jìn)步 技術(shù)革新以及經(jīng)驗的不斷積累和傳遞 相信模具制造業(yè)在不久的 將來將會有更大更快的發(fā)展 新材料的運(yùn)用 新技術(shù)的發(fā)現(xiàn) 更完備的標(biāo)準(zhǔn)得到通用 將會使模具制造變得更自動化 集成高效化 國際通用化 成本的降低最終是產(chǎn)品價 格降低 帶給人們更多的利益 我國塑料模的發(fā)展起步雖晚 但在借鑒世界其它發(fā)達(dá) 國家先進(jìn)技術(shù)和寶貴經(jīng)驗的基礎(chǔ)上 結(jié)合自身優(yōu)勢 不斷創(chuàng)新 同樣能更快速發(fā)展 甚至追上它們的步伐 走在行業(yè)的前面 在本次設(shè)計中 我沒有拘泥于書本上的知識 結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)經(jīng)驗 將實際現(xiàn)場生產(chǎn)和書本理論知識相結(jié)合來完成這次設(shè)計 特別是 成功使用Pro E 軟件進(jìn)行三維造型和分模設(shè)計 而不僅僅是靠AutoCAD 在二維平面上 進(jìn)行繪圖設(shè)計 如此能讓我很快的發(fā)現(xiàn)在設(shè)計過程中各零件之間的干涉現(xiàn)象 而不只 是單靠自己的空間想象能力去判斷 輔助軟件的成功運(yùn)用既縮短了設(shè)計的時間 又提 高了設(shè)計的質(zhì)量 然而 由于經(jīng)驗的不足 以及理論知識的缺乏 設(shè)計中難免還存在 這樣或那樣的錯誤和不足之處 希望檢閱老師能夠不吝賜教指正 我在此先表謝意 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 38 參考文獻(xiàn) 1 中國機(jī)械工程學(xué)會 中國模具設(shè)計大典編委會 中國模具設(shè)計大典 M 南昌 江 西科學(xué)出版社 2003 2 伍先明 王群 龐佑霞 張厚安主編 塑料模具設(shè)計指導(dǎo) M 北京 國防工業(yè) 出版社 2008 3 葉久新 王群主編 塑料成型及模具設(shè)計 M 長沙 湖南科技出版社 2007 4 吳生諸主編 塑料成型模具設(shè)計手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1998 5 萬書亭主編 互換性與技術(shù)測量 M 北京 電子工業(yè)出版社 2007 6 紀(jì)明剛 濮良貴 機(jī)械設(shè)計 M 高等教育出版社 第八版 2007 7 大連理工大學(xué)工程畫教研室 機(jī)械制圖 第五版 M 高等教育出版社 2003 8 葛正浩主編 Pro EENGINEER Wildfire 塑料模具設(shè)計入門與實踐 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2006 9 劉昌麗 袁巍 Pro ENGINNEER Wildfire 3 0 中文版模具設(shè)計 M 機(jī)械工業(yè) 出版社 2007 致謝 分油套注塑成型工藝及模具設(shè)計 39 大學(xué)三年接近尾聲 畢業(yè)設(shè)計是我們在校期間的最后一項任務(wù)了 不論老師還是 同學(xué)們 都將精力集中在這個上面 一起走過了這幾個月 檢驗的時刻也已臨近 我 將為最后的任務(wù)做出最大的努力 畢業(yè)設(shè)計作為對我三年學(xué)習(xí)最后的檢驗 留給我許多寶貴的經(jīng)驗 首先 通過此 次設(shè)計 讓我充分的理解了自己能力的不足 雖然學(xué)習(xí)三年 但是設(shè)計中的許多問題 在此前我都沒有考慮過 也沒有遇到過 剛開始的時候確實帶來了很大的壓力 這是 直接指出自己缺陷的地方 另外 在設(shè)計期間 與老師進(jìn)行了最大限度的交流 平時 的話 這樣的機(jī)會并不多 這也是畢業(yè)設(shè)計帶來的一個特別的體驗 借由這個過程 不斷尋找資料和范例 又在另一個層面上鍛煉了自己查閱的能力 同時又在潛意識下 豐富了自己的知識 確實給了我很大的幫助 現(xiàn)在設(shè)計已經(jīng)基本完成 大學(xué)生涯也已經(jīng)所剩無幾 但是這并不代表著結(jié)束 這 只是我們踏入社會的開端 畢業(yè)設(shè)計也只是我們踏足社會之前的一次演習(xí) 經(jīng)過自己 的努力 將四年的全部應(yīng)用到生活中去 這才達(dá)到了我們學(xué)習(xí)本來的目的 也才不枉 費(fèi)我們?nèi)甑臅r光 至此 對于培養(yǎng)我的學(xué)校 老師 幫助我的同學(xué)們表示由衷的感 謝