飲水機(jī)分流閥塑料模具設(shè)計(jì)【CAD圖紙全套】_第1頁(yè)
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I 飲水機(jī)分流閥塑料模具設(shè)計(jì) 摘 要 根據(jù)塑料制品的要求,了解塑件的用途,分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求,選擇塑件制件尺寸。本模具采用一出四件,側(cè)入式澆口進(jìn)料,注射機(jī)采用海天 120 型號(hào),設(shè)置冷卻系統(tǒng),用 制二維總裝圖和零件圖,選擇模具合理的加工方法。附上說(shuō)明書(shū),系統(tǒng)地運(yùn)用簡(jiǎn)要的文字,簡(jiǎn)明的示意圖和和計(jì)算等分析塑件,從而作出合理的模具設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞: 機(jī)械設(shè)計(jì); 模具設(shè)計(jì); 制二維圖;側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 買(mǎi)文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì) 含全套 紙和答辯論文 o of in of of of of of a 20 a a a of in to a 文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì) 含全套 紙和答辯論文 目 錄 1 緒論 . V 料簡(jiǎn)介 . 塑成型及注塑模 . 塑料材料分析 . 9 料材料的基本特性 . 9 件材料成型性能 . 9 件材料主要用途 . 10 3 塑件的工藝分析 . 11 件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 11 件尺寸及精度 . 12 件表面粗糙度 . 13 件的體積和質(zhì)量 . 13 4 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 . 9 射成型工藝過(guò)程分析 5 . 9 口種類(lèi)的確定 . 9 腔數(shù)目的確定 . 10 射機(jī)的選擇和校核 . 15 射量的校核 . 16 件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 . 16 具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 . 18 5 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 19 型面的設(shè)計(jì) . 19 腔的布局 . 19 注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 20 注系統(tǒng)組成 . 20 定澆注系統(tǒng)的原則 . 20 流道的設(shè)計(jì) . 21 流道的設(shè)計(jì) . 18 口的設(shè)計(jì) . 19 料穴的設(shè)計(jì) . 24 射模成型零部件的設(shè)計(jì) . 25 形收縮率 . 26 買(mǎi)文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì) 含全套 紙和答辯論文 具成形零件的制造誤差 . 26 件的磨損 . 26 具的配合間隙的誤差 . 26 腔和型芯尺寸計(jì)算 . 27 腔徑向尺寸計(jì)算 . 27 腔的深度尺寸 . 27 芯的徑向尺寸 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 芯的高度尺寸 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 心距尺寸計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 動(dòng)模板的強(qiáng)度校核 . 27 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 28 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 . 26 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類(lèi)型選擇與設(shè)計(jì) . 27 向抽芯機(jī)構(gòu)類(lèi)型 . 27 向抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定 . 29 模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 34 模機(jī)構(gòu)的選擇 . 34 桿推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 34 射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) . 33 度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 . 33 卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則 . 33 氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 33 架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用 . 34 架的選用 . 34 向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 35 6 模具材料的選用 . 38 型零件材料選用 . 38 射模用鋼種 . 38 7 總結(jié) . 39 參考文獻(xiàn) . 40 致謝 . 41 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 .業(yè)設(shè)計(jì)(論文)知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 .文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì) 含全套 紙和答辯論文 買(mǎi)文檔送全套圖紙 14951605 買(mǎi)文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì) 含全套 紙和答辯論文 1 緒論 模具制造是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè),振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè),日益受到人們的重視和關(guān)注?!澳>呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。在電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中, 60% 80%的零部件都要依靠模具成形 。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高 生產(chǎn)率 和低消耗,是其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”,用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值,往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ),同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。 料簡(jiǎn)介 塑料是以樹(shù)脂為主要成分的高分子材料,它在一定的溫度和壓力下具有流動(dòng)性??梢员荒K艹尚蜑橐欢ǖ膸缀涡螤詈统叽?,并在成型固化后保持其既得形狀而不發(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能,廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活,它具有密 度小,質(zhì)量輕,比強(qiáng)度高,絕緣性能好,介電損耗低,化學(xué)穩(wěn)定性高,減摩耐磨性能好,減振隔音性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。另外,許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時(shí)燒蝕等特殊性能 1。塑料以從代替部分金屬、木買(mǎi)文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì) 含全套 紙和答辯論文 材、皮革及無(wú)機(jī)材料發(fā)展成為各個(gè)部門(mén)不可缺少的一種化學(xué)材料,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中,塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。 塑成型及注塑模 將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多,最常用的有注射,擠出,壓縮,壓注,壓延和吹塑等。其中,注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外,幾乎的有的熱塑性塑料都 可以采用此方法成型。它具有成型周期短,能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中,其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的 30%左右。但注射成型的設(shè)備價(jià)格及模具制造費(fèi)用較高,不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。 要了解注射成型和注射模,首先得了解注射機(jī)的一些基本知識(shí),注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備,依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過(guò)高壓加熱等工序進(jìn)行注射。 注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設(shè)備,按其外形可分為立式、臥式、直角式三種,由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置,模板機(jī) 架系統(tǒng)等組成。 注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來(lái)的,其基本原理是利用塑料的可擠壓性和可模塑性。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化,使之成為粘流態(tài)熔體,然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下,以很大的流速通過(guò)料筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中,經(jīng)過(guò)一段保壓冷卻定型時(shí)間后,開(kāi)啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。 注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模,它是實(shí)現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。 注射模的種類(lèi)很多,其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類(lèi)等很多因素 有關(guān),其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上,動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上,在注射成型過(guò)程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。注射成型時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成 2 。 注射模、塑料原材料和注射機(jī)通過(guò)注射成型工藝聯(lián)系在一起。注射成型工藝的核心問(wèn)題就是采用一切措施以得到塑化 良好的塑料熔體,并把它注射到型腔中去,在控制條件下冷卻定型,使塑件達(dá)到所要求的質(zhì)量。注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)確定以后,注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質(zhì)量的主要因素。 注射成型有三大工藝條件,即:溫度、壓力、時(shí)間。在成型過(guò)程中,尤其是精密制品的成型,要確立一組最佳的成型條件決非易事,因?yàn)橛绊懗尚蜅l件買(mǎi)文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì) 含全套 紙和答辯論文 的因素太多,有制品形狀、模具結(jié)構(gòu)、注射裝備、原材料、電壓波動(dòng)及環(huán)境溫度等。 塑料模具的設(shè)計(jì)不但要采用 術(shù),而且還要采用計(jì)算機(jī)輔助工程( 術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢(shì)。注塑成型分兩個(gè)階段,即開(kāi)發(fā) /設(shè)計(jì)階段( 包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和模具制造)和生產(chǎn)階段(包括購(gòu)買(mǎi)材料、試模和成型)。 傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前,由于設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)與直覺(jué)設(shè)計(jì)模具,模具裝配完畢后,通常需要幾次試模,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后,不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù),甚至還需要修改塑料制品和模具設(shè)計(jì),這勢(shì)必增加生產(chǎn)成本,延長(zhǎng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。 目前國(guó)際市場(chǎng)上主要流行的,運(yùn)用范圍最廣的注射模流動(dòng)模擬分析軟件有澳大利亞的 國(guó)的 中科技大學(xué)的 。其中 件包括三個(gè)部分: 產(chǎn)品優(yōu)化顧問(wèn),簡(jiǎn)稱(chēng) 注射成型模擬分析,簡(jiǎn)稱(chēng) 注射成型過(guò)程控制專(zhuān)家,簡(jiǎn)稱(chēng) 采用 術(shù),可以完全代替試模, 術(shù)提供了從制品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的完整解決方案,在模具制造加工之前,在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)注射成型過(guò)程進(jìn)行模擬分析,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況,以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況,以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì),而 不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破,而且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等,都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義 3 。 2 塑料材料分析 9 2 塑料材料分析 料材料的基本特性 由丙烯、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的。這三種組分的各自特性,使 有良好的綜合理學(xué)性能。丙烯腈使 良好的耐腐蝕性、耐熱性及表面硬度,丁二烯使 韌,苯乙烯使 良好的加工性和染色性能。 格便宜原料易得,是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。 毒,無(wú)氣味,呈微黃色,成型的塑料有較好的光澤,、不透明,密度為 既有較好的抗沖擊強(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。水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類(lèi)對(duì) 乎沒(méi)有影響, 溶于大部分醇類(lèi)及烴類(lèi)溶劑,但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹,在酮,醛,酯,氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液。 面受冰醋酸,植物油等化學(xué)藥品的侵蝕時(shí)會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂, 一定的硬度,他的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高,尺寸穩(wěn)定性較好,易于成型加工,經(jīng)過(guò)調(diào)色配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高,連續(xù)工作溫度為 70C 左右,熱變形溫度約為 93C 耐氣候性差,在紫外線作用下 變硬發(fā)脆。 性能指標(biāo): 密度 3,收縮率 %熔點(diǎn) C160130 ,彎曲強(qiáng)度 80伸強(qiáng)度 35 49伸彈性模量 縮強(qiáng)度 18 39口沖擊強(qiáng)度 11 20 2硬度 62 86積電阻系數(shù) 310 ,收縮率 0000 范圍內(nèi)。 熱變形溫度為93 118 ,制品經(jīng)退火處理后還可提高 10左右。 仍能表現(xiàn)出一定的韌性,可在 100的溫度范圍內(nèi)使用。 件材料成型性能 吸水,使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。因此,成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理; 升溫時(shí)黏度增高,黏度對(duì)剪切速率的依賴(lài)性很強(qiáng),因此模具設(shè) 計(jì)中大都采用側(cè)澆口形式,成型壓力較高,塑件上的脫模斜度宜稍大;易產(chǎn)生熔接痕,模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力;在正常的成型條件下,壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響及小。要求塑件精度高時(shí),模具溫度可控制在 50 60要求塑件光澤和耐熱時(shí),模具溫度應(yīng)控制在 60 80 熱容低,塑化效率高,凝固也快,故畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 10 成型周期短。 件材料主要用途 機(jī)械工業(yè)上用來(lái)制造殼體、泵業(yè)輪、軸承、把手、管道、產(chǎn)品、蓄電池槽、冷藏庫(kù)和冰箱襯里等,汽車(chē)工業(yè)上用 造汽車(chē)擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管等,還可用 層板制小轎車(chē)車(chē)身。 可用來(lái)制造水表殼,紡織器材,電器零件、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器,農(nóng)藥噴霧器及家具等。 3 塑件的工藝分析 11 3 塑件的工藝分析 在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì) 塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析,只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。 分流閥如圖 示,呈 90彎管結(jié)構(gòu),兩端接頭為外螺紋,成型時(shí)采用型芯,型腔直接成型,中通結(jié)構(gòu)采用抽芯機(jī)構(gòu),滑塊側(cè)抽芯成型,具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見(jiàn)圖紙,該塑件結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜程度,生產(chǎn)量大,要求較低的模具成本,成型容易,精度要求不高。 圖 流閥 3D 視圖 件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1) 脫模斜度 由于注射制品在冷卻過(guò)程中產(chǎn)生收縮,因此它在脫模前會(huì)緊緊的包住模具型芯或型腔中突出 的部分。為了便于脫模,防止因脫模力過(guò)大拉傷制品表面,與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大小與制品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過(guò)小,不僅會(huì)使制品尺寸困難,而且易使制品表面損傷或破裂,斜度過(guò)大時(shí),雖然脫模方便,但會(huì)影響制品尺寸精度,并浪費(fèi)原材料。通常塑件的脫模斜度約取 ,根據(jù)文獻(xiàn) 1,塑件材料 1 30/ ,型芯脫模斜度為 30/ 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 12 (2) 塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素,是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮的問(wèn)題之一。塑件的壁厚對(duì)于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響,它與注射充模時(shí)的熔體流動(dòng)、固化定型時(shí)的冷卻速度和時(shí)間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿足使用要求的前提下,塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因?yàn)楸诤裉蟛粌H會(huì)使原材料消耗增大,生產(chǎn)成本提高,更重要的是會(huì)延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度,使成型周期延長(zhǎng),另 外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差,在脫模、裝配、使用中會(huì)發(fā)生變形,影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻,以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在 1 4最常用的數(shù)值為 2 3該產(chǎn)品壁厚均勻,周邊和底部壁厚均為 2右。 (3) 塑件的圓角 為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中,改善其成型加工過(guò)程中的充模特性,增加相應(yīng) 位置模具和塑件的力學(xué)角度,需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過(guò)度。在無(wú)特殊要求時(shí),塑件的各連接角處均有半徑不小于 1圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的 ,內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的 。 (4) 孔 塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔,原則上講,這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時(shí),會(huì)使熔體流動(dòng)困難,模具加工難度增大,生產(chǎn)成本提高,困此在塑件上設(shè)計(jì)孔時(shí),應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單孔型。由于型芯對(duì)熔體有分流作用,所以在孔成型時(shí)周?chē)桩a(chǎn)生熔接痕,導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低 ,故設(shè)計(jì)孔時(shí)孔時(shí)孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑,孔的周邊應(yīng)增加壁厚,以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。 件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動(dòng)性和注射機(jī)規(guī)格,在一定的設(shè)備和工藝條件下流動(dòng)性好的塑料可以成型較大尺寸的制品,反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā),只要能滿足制品的使用要求,一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊,以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為 動(dòng)性較好,適用于不同尺寸的制品。 塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造 精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本,在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。由于塑料與金屬的差異很大,所以不能按照金屬零件的公關(guān)等級(jí)確定精度等級(jí)。根據(jù)我國(guó)目前的成型水平,塑件尺寸公差可以參照文獻(xiàn) 2畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 13 表 3件的尺寸與公關(guān)( 塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。根據(jù)任務(wù)書(shū)和圖紙要求,本次產(chǎn)品尺寸均采用 精度,未注采用 精度。 件表面粗糙度 塑件的表面要求越高,表面粗糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來(lái)保證外,主要是取決于 模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為 m 之間,模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的 1/2,即 m 。模具在使用過(guò)程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加,所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。 該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高,為 m ,內(nèi)部為 m 。 件的體積和質(zhì)量 本次設(shè)計(jì)中 ,塑件的質(zhì)量和體積采用 3D 測(cè)量,如圖 軟件中,使用塑模部件驗(yàn)證功能,可以測(cè)量塑件的體積,再乘以材料密度,即可可出產(chǎn)品質(zhì)量( ),該塑件制品的單個(gè)質(zhì)量為 圖 流閥 3D 測(cè)量4 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 14 4 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 射成型工藝過(guò)程分析 5 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量,確定其成型工藝過(guò)程為: 第一步:為使注射過(guò)程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量,應(yīng)對(duì)所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作。 (1) 成型前對(duì)原材料的預(yù)處理 料具有吸濕性,加工前的干燥很重要。干燥條件為 100 到 200 ,23 小時(shí)。加工前的濕度必須小于 。 (2) 料筒的清洗 在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前,或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí),都需要對(duì)注射機(jī)(主要是料筒)進(jìn)行清洗或拆換。 柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難,因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料量較大而不易對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng),清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專(zhuān)用料筒。對(duì)螺桿式通常是直接換料清洗,也可采用對(duì)空注射法清洗。 (3) 脫模劑的選用 脫模劑是使塑料制件容 易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模,主要依賴(lài)于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計(jì)。在和產(chǎn)上為了順利脫模,常用的脫模劑有:硬脂酸鋅,液體石蠟(白油),硅油,對(duì) 選用硬脂酸鋅,因?yàn)榇嗣撃┏埘0匪芰贤?,一般塑料都可使用?第二步 : 注射成型過(guò)程 完整的注射過(guò)程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個(gè)步驟,但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個(gè)過(guò)程。 第三步:制件的后處理 注射制件經(jīng)脫模或機(jī)械加工后,常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?,目的是為了消除存在的?nèi)應(yīng)力,以改善和提高制件的性能及 尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。該塑料制件材料為 采用退火處理 1 3 小時(shí)。 口種類(lèi)的確定 注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個(gè)部分。澆注系統(tǒng)設(shè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 15 計(jì)的好壞對(duì)塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設(shè)計(jì)恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。 由于本設(shè)計(jì)中分流閥塑件外表面質(zhì)量要求較高,所以選用側(cè)入式澆口。側(cè)入式澆口在端面處,成形后切除澆口 , 零件組裝時(shí)澆 口被遮擋起來(lái)。 側(cè)入式澆口主流道需要設(shè)置鉤針,分流道與產(chǎn)品相連,頂出產(chǎn)品包含流道連接在一起。 腔數(shù)目的確定 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)入式澆口,且塑件的尺寸不大,為提高塑件成功概率,并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā),節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率,采用一出四腔,進(jìn)行加工生產(chǎn)。 射機(jī)的選擇和校核 由于采用一出四腔,需要至少注射量為 道水口廢料 5g(測(cè)量和計(jì)算方法與產(chǎn)品相同),總注塑量達(dá)到 根據(jù)工藝參數(shù)(主要是注射壓力),綜合考慮各種因素,選定注射機(jī)為海天 120B。注射方式 為螺桿式,其有關(guān)性能參數(shù)為: 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 16 表 海天 120型號(hào)參數(shù) 單位 120 螺桿直徑 0 理論注射容量 14 注射重量 PS g 195 注射壓力 71 注射行程 70 螺桿轉(zhuǎn)速 r/190 料筒加熱功率 模力 200 拉桿內(nèi)間距 (水平垂直 ) 10410 允許最大模具厚度 50 允許最小模具厚度 50 移模行程 60 移模開(kāi)距 (最大 ) 10 液壓頂出行程 20 液壓頂出力 3 液壓頂出桿數(shù)量 油泵電動(dòng)機(jī)功率 3 油箱容積 l 280 機(jī)器尺寸 (長(zhǎng)寬高 ) m 機(jī)器重量 t 小模具尺寸 (長(zhǎng)寬 ) 90 290 射量的校核 模具設(shè)計(jì)時(shí),必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 80%以?xún)?nèi)。校核公式為: 8021 (式中: n 1m g) 2m g) 本設(shè)計(jì)中: n=4 1m 8.9 g 2m =5 g M=塑機(jī)額定注塑量為 214g 所以注射量符合要求。 件在分型面上的投 影面積與鎖模力的校核 注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 17 果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)所允許的最大成型面積,則成型過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象,必須滿足以下關(guān)系。 21 (式中: n 1A 2A n=4 1A =1120 2 2A =555 2 21 =455=5035 2注射成型時(shí)為了可靠的鎖模,應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射 機(jī)額定鎖模力。即: ( 21 ) P F (式中: P塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力( F注射機(jī)額定鎖模力( N) 其它意義同上 根據(jù)教科書(shū)表 5腔內(nèi)通常為 20般制品為 24密制品為 39 21 ) P=66200模力符合要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 18 圖 品投影面積 3具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 (1) 模具厚度(閉合高度) 模具閉合高度必須滿足以下公式 (式中: 本設(shè)計(jì)中模具厚度為 281150H450,符合要求 (2) 開(kāi)模行程 ( S) 的校核 模具開(kāi)模后為 了便于取出制件,要求有足夠的開(kāi)模距離,所謂開(kāi)模行程是指模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。 注塑機(jī)的開(kāi)模行程是有限的,設(shè)計(jì)模具必須校核所選注射機(jī)的開(kāi)模行程,以便與模具的開(kāi)模距離相適應(yīng)。對(duì)于臥式注射機(jī),其開(kāi)模行程與模具厚度有關(guān),對(duì)于單分型面注射模應(yīng)有: S= C (式中: 塑件外抽心的脫模距離,此模具中為 140 C 安 全距離 本設(shè)計(jì)中101H = 281 H =151204 =140C 取 30的開(kāi)模距離需要 S=586上 . 經(jīng)計(jì)算,符合要求。 (3) 頂出裝置的校核 在設(shè)計(jì)模具推出機(jī)構(gòu)時(shí),需校核注射機(jī)頂出的頂出形式,要注意在兩側(cè)頂出時(shí)模具推板的面積應(yīng)能覆蓋注射機(jī)的雙頂桿,注射機(jī)的最大頂出距離要保證能將塑件從模具中脫出。 海天 120B 型注射機(jī)為兩側(cè)推出機(jī)構(gòu)。經(jīng)檢查能滿足將模具脫出的要求。 5 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 5 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型面的設(shè)計(jì) 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分,它們的接觸表面分開(kāi)時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料,當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉,這樣的接觸表面稱(chēng)為分型面,它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素,每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇,也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。 選擇分型面時(shí),應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮: a. 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處; b. 使塑件在開(kāi) 模后留在動(dòng)模上; c. 分型面的痕跡不影響塑件的外觀; d. 澆注系統(tǒng),特別是澆口能合理的安排; e. 使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上; f. 使塑件易于脫模。 綜合考慮各種因素,并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn),采用平面分型面,并選擇在塑件的最大平面處如圖 模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)。 圖 型面的選擇 腔的布局 型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān) ,型腔的排布應(yīng)使每個(gè)型腔都通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力 ,以保證塑料熔體均勻地充滿每個(gè)型腔 ,使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求 型腔與主流道之間的距離盡可能短,同時(shí)采用平衡流道。型腔布局由圖 示: 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 20 圖 腔布局設(shè)計(jì) 注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道,澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道凝料澆注系統(tǒng)兩類(lèi),本設(shè)計(jì)中采用普通側(cè)入式澆口澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。 注系統(tǒng)組成 普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分: 1主澆道 2第一分澆道 3第二分澆道 4第三分澆道 5澆口 6型腔 7 冷料穴 定澆注系統(tǒng)的原則 在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素: a. 塑料成型特性:設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求,以保證塑件質(zhì)量。 b. 模具成型塑件的型腔數(shù):設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是單型腔或一模畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 21 多腔,澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。 c. 塑件大小及形狀:根據(jù)塑件大小,形狀壁厚,技術(shù)要求等因素,結(jié)合選擇分型面同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置,保證正常成型,還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問(wèn)題,從而采取相應(yīng)的措施或留 有修整的余地。 d. 塑件外觀:設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便,同時(shí)不影響塑件的外表美觀。 e. 冷料:在注射間隔時(shí)間,噴嘴端部的冷料必須去除,防止注入型腔影響塑件質(zhì)量,故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。 流道的設(shè)計(jì) 流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部分開(kāi)始,到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。 (1) 主流道的尺寸 設(shè)計(jì)中選用的注射機(jī)為海天 120B,其噴嘴直徑為 4噴嘴球面半徑為 16澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下圖 圖 注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖中, d=噴嘴孔徑 +1R=噴嘴球面半徑 +23a=2 4; r=D/8; H=( 1/32/5) R。 主流道直徑的經(jīng)驗(yàn)公式為: 4( 式中 :D 主流道大頭直徑, V 流經(jīng)主流道的熔體體積(包括各個(gè)型腔、各級(jí)分流道、主流道以及冷畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 22 料穴的容積), K 因熔體材料而異的常數(shù),查手 冊(cè) 1得 K= 取 D=嘴孔徑為 4嘴球面半徑為 18 d=5R=20r=2H=8 (2) 主流道襯套的形式 選用如圖 示類(lèi)型的襯套,這種類(lèi)型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。將主流道襯套和定位球設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件,然后配合固定在模板上,襯套與定模

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