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湖南工學(xué)院(籌) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 題 目 塑料蓋注射模設(shè)計(jì) 起 止 時(shí) 間 學(xué) 生 姓 名 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 老 師 教研室主任 系 主 任 2006 年 5 月 27 日 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 目 錄 一、塑件分析及注塑機(jī)選定 2、模具設(shè)計(jì) 1、主流道設(shè)計(jì) 7、定模設(shè)計(jì) 8、支撐板設(shè)計(jì) 11、排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 5、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 14、合模機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15、內(nèi)型腔設(shè)計(jì)計(jì)算 16、推桿設(shè)計(jì) 22 9、溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 230、設(shè)計(jì)小結(jié) 25 11、參考資料 26 共 26 頁 第 1 頁 南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 電源盒注射模設(shè)計(jì) 塑件圖如下 : 該塑件選用塑料為 丙烯腈 苯乙烯共聚物 英文名 : 基本特性 : 二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性,使 烯腈使 二烯使 乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 共 26 頁 第 2 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 味,呈微黃色,成型的塑件有較好的光澤,收縮率為 濕性很強(qiáng),成型前需要充分干燥,要求含水量小于 流動(dòng)性一般,溢料間隙約在 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。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對 酮、醛、酯、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液,不溶于部分醇類及烴類溶劑,但于烴長期接觸會(huì)軟化溶脹, 物油等化學(xué)藥品的侵蝕會(huì)硬氣放映開裂。 于成型加工。經(jīng)過調(diào)色可陪成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高,連續(xù)工作溫度為 70左右,熱變形溫度約為 93左右。耐氣候性差,在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。 成型特點(diǎn) : 以成型壓力較高,塑料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)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的陰力;在正常的成型條件下,壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí),模具溫度可控制在 5060求塑件光澤和耐熱時(shí),應(yīng)控制在 6080 用柱塞式注射機(jī)成型時(shí), 料溫180230注射機(jī)壓力( 10001400) 105P 共 26 頁 第 3 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 2、 塑件體積 V=40 40 938 38 8 22 4+ 15 17=料 1= 2= = 比 重: 伸強(qiáng)度: 度: 展 率: m3/s 導(dǎo)熱系數(shù): w/ 熱 容: C=: =1050 塑件質(zhì)量 : m= v=1050 103 10g 3、模具用鋼 選用 45# 熱處理正火 規(guī)格 25 b 600 s 355 (149127) E=204000 熱導(dǎo)入率 1949.8 w/見塑 料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表 355 共 26 頁 第 4 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 4、 塑料冷卻時(shí)間 水冷: 40 =、 型腔確定 塑料為熱塑性,為了使模具簡單,采用推板 +頂針 +推出,為提高效率采用一模四腔非平衡式布排 6、注射機(jī)確定, 假設(shè)工廠具有此設(shè)備,根據(jù)所需注射量采用 S22 型柱塞式注射機(jī) 參數(shù)如下: 額定注射量: 200 塞 直徑: 20 2 射 壓力: 117射 行程: 130 射 時(shí)間: 模 力: 250 模 力: 250大成型面積: 90 大開模行程 : 160 具最大厚度 : 150 射機(jī)型 號(hào)參見塑 料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表 4100 共 26 頁 第 5 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 模具最小厚度: 60 定模固定板尺寸: 250 250 料 空間: 235 合模 方式: 液壓 7、模具厚度確定 H 制圖 校核 H=155 符合 8、開模距確定 S=2+510=35+9=50 共 26 頁 第 6 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 二 模具設(shè)計(jì) 1、主流道設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證塑件熔體的流動(dòng)平穩(wěn)、流程應(yīng)盡量短、防止型芯變形、整修應(yīng)方便、防止制品變形和翹曲、應(yīng)與塑件材料 品種相適用、冷料穴設(shè)計(jì)合理、盡量減少塑料的消耗。 根據(jù)塑件的形狀采用推桿推出。由于采用復(fù)式點(diǎn)澆口,雙分型面,分流道采用半圓形截面,分流道開設(shè)在中間板上,在定模固定板上采用澆口套 , 不設(shè)置冷料穴和拉料桿。 圖 0 . 0 2 0 2s r 2 038424 25 共 26 頁 第 7 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 W=( 404/106 1/3=腔冷卻計(jì)算: A=G i/ 3600( 1000v) 0.8/G) ( 水管直徑為 10 長: 180 表 值: 4 熱 焰: 300000 J/具溫度: 60 冷卻水溫取天然水: 20 流速為: 5 10-5 m/s 冷卻水總熱面積: A= 所需 水管長度: L=G i/3600( 1000m 2、定模設(shè)計(jì) a 確定型腔數(shù) 考慮效率初步采用一模四腔 確定鎖模力,成型面積校核 塑件整件表面積: 4 S=4 40 40 x 面積: S=S+S 流 =4 100+5768 =6168 共 26 頁 第 8 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 取 6200 于 90 注射量校核 單個(gè)塑件體積: V=1=4 = =4 100 2+ 4 35 =20 可取 b、確定定模厚度 條件: 1、 制件壁厚在滿足結(jié)構(gòu)和成型工藝條件下要求均勻一致 2、 結(jié)構(gòu),強(qiáng)度適當(dāng) 3、 脫模強(qiáng)度 4、 承受沖擊力均勻分布 5、 防止金屬嵌件裂紋 6、 孔嵌件出現(xiàn)焊接處能得到加強(qiáng) 7、 防止薄壁處的熔接痕 8、 防止壁厚處縮孔 9、 防止刃口狀部位以及薄壁處的充填不足 共 26 頁 第 9 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 c、強(qiáng)度計(jì)算 W=( 21/3 B板厚 L內(nèi)寬 P壓力 D腔深 E模量 Z變形 W側(cè)壁厚度 動(dòng)模板采用: 180 180 符 合溫度校核水管長: m 共 26 頁 第 10 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 3、支撐板設(shè)計(jì) 1、 板厚校核: W= ( 521/3 B= 38 P= 117= 45( 204000) T= 180 D= 120 Z= 4 x ? 12 20 180 15 56 180 20 70 6 x ? 10 共 26 頁 第 11 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 得: W= 取 20 (見上頁標(biāo)意圖) 4、 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1)、利用配合間隙排氣,其間隙均為: 2)、分流道端部開設(shè)冷料穴來容納前鋒冷料以保證塑料件質(zhì)量 3)、由于強(qiáng)行脫模,本模具不開設(shè)拉料桿 5、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了擴(kuò)大同壓面積,采用推板推出 推板上開有導(dǎo)柱孔,銷孔,型芯裝配孔和排氣系統(tǒng)機(jī)構(gòu) 1、 推板開在動(dòng)模側(cè) 2、 采用平板使其受力均勻 3、 設(shè)計(jì)四根推桿將推板推出,推桿分布均勻,使其受力均勻 4、 合模由推板復(fù)位,正確復(fù)位 脫模力計(jì)算 共 26 頁 第 12 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 塑件對型芯的包緊力; F 脫模時(shí)型芯所受的摩擦力 脫模力; 型芯的脫模斜度。 又 F=于是 p( 而包緊力為包容型芯的面積與單位面積上包緊力之積,即: p 由此 可得: p( 式中: 為塑料對鋼的摩擦系數(shù),約為 A 為塑件包容型芯的總面積; P 為塑件對型芯的單位面積上的包緊力,在一般情況下,模外冷卻的塑件 p 取 07內(nèi)冷卻的塑件 p 約取 107 所以 :經(jīng)計(jì)算, A= , 取 0.2,107 =45 。 500 10107() =107 共 26 頁 第 13 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 15 036180901575 0 . 0 2?10B?100 ?12板 ) 共 26 頁 第 14 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 6、 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)定模或 上下模合模時(shí),正確定位和導(dǎo)向的零件。 一、 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用: 1、 定位件用:模具閉合后,保證動(dòng)定模或上下模位置正確,保證型腔的形狀和尺寸精確,在模具的裝配過程中也起定位作用,便于裝配和調(diào)整。 2、 導(dǎo)向作用:合模時(shí),首先是導(dǎo)向零件接觸,引導(dǎo)動(dòng)定?;蛏舷履?zhǔn)確閉合,避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。 3、 承受一定的側(cè)向壓力。 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇: 一般在注射模中,動(dòng)、定模之間的導(dǎo)柱既可設(shè)置在動(dòng)模一側(cè),也可設(shè)置在定模一側(cè),視具體情況而定,通常設(shè)置在型芯凸出分型面最長的那一側(cè)。而雙分型的注射模,為了中間板在工作過程中的支承和 導(dǎo)向,所以在定模一側(cè)一定要設(shè)置導(dǎo)柱。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套盡量采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu) 定位采用定位銷 10 導(dǎo)柱:采用 10 12 如下圖示: 共 26 頁 第 15 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 0287、 內(nèi)型腔設(shè)計(jì)計(jì)算 1、產(chǎn)生偏差的原因: 塑料的成型收縮 成型收縮引起制品產(chǎn)生尺寸偏差的原因有:預(yù)定收縮率(設(shè)計(jì)算成型零部件工作尺寸所用的收縮率)與制品實(shí)際收縮率之間的誤差;成型過程中,收縮率可能在其最大值和最小值之間發(fā)生的波動(dòng)。 s=(制品尺寸 s 成型收縮率波動(dòng)引起的制品的尺寸偏差。 分別是制品的最大收縮率和最小收縮率。 成型零部件的制造偏差 工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和裝配偏差。 成型零部件的磨損 共 26 頁 第 16 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 取 X= z= /3 縮率 1= 2= = z=( 1+ s)( 0+ z ( 1+ 38 0+ z =z=( 1+ 40+ 0- z z=( 1+ 8 0+ z =z =( 1+ 9+ 0- z =m z/2 =( 1+ 24 z/2 =m z/2 =( 1+ 15 z/2 =縮率見塑料成型工藝與 模具設(shè)計(jì) 附錄 B 計(jì)算參考 塑料成型工藝與 模具設(shè)計(jì) 第五章第三節(jié) 共 26 頁 第 17 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 2915B?12?17,5815753838152018025(動(dòng)模) 共 26 頁 第 18 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 中粘度塑料 料尺寸 40 屬于 1050 中 =40/3( 1+ i) 取中等 =1+ = 220 ?44 共 26 頁 第 19 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 2、成型零件的強(qiáng)度、剛度計(jì)算 注射模在其工作過程需要承受多種外力,如注射壓力、保壓力、合模力和脫模力等。如果外力過大,注射模及其成型零部件將會(huì)產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞,或產(chǎn)生較大的彈性彎曲變形,引起成型零部件在它們的對接面或貼合面處出現(xiàn)較大的間隙,由此 而發(fā)生溢料及飛邊現(xiàn)象,從而導(dǎo)致整個(gè)模具失效或無法達(dá)到技術(shù)質(zhì)量要求。因此,在模具設(shè)計(jì)時(shí),成型零部件的強(qiáng)度和剛度計(jì)算和校核是必不可少的。 一般來說,凹模型腔的側(cè)壁厚度和底部的厚度可以利用強(qiáng)度計(jì)算決定,但凸模和型芯通常都是由制品內(nèi)形或制品上的孔型決定,設(shè)計(jì)時(shí)只能對它們進(jìn)行強(qiáng)度校核。 因在設(shè)計(jì)時(shí)采用的是鑲嵌式圓形型腔。因此,計(jì)算參考公式如下: 側(cè)壁: 按強(qiáng)度計(jì)算: 按剛度計(jì)算: 計(jì)算參考 塑料成型工藝與 模具設(shè)計(jì) 第五 章第三節(jié) 12( mp pc 3 共 26 頁 第 20 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 按剛度計(jì)算: 凸模、型芯計(jì)算公式: 按強(qiáng)度計(jì)算: 按剛度計(jì)算: 由公式分別計(jì)算出相應(yīng)的值為: 按強(qiáng)度計(jì)算得: r=剛度計(jì)算得: r=數(shù)符號(hào)的意義和單位: 模腔壓力( 值范圍 5070; E 材料的彈性模量( 得 05; p 材料的許用應(yīng)力( 得 u 材料的泊松比 查表得 )1)1()1( 234 共 26 頁 第 21 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 22 頁 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 p 成型零部件的許用變形量( 得 采用材料為 3火中溫回火, 46 8、推桿設(shè)計(jì) 采用 4 根 12 推桿(如下圖) 擋釘采用 d= 8 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 23 頁 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 9、溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基本原則:熔體熱量 95%由冷卻介質(zhì)(水)帶走,冷卻時(shí)間占成型周期的 2/3。 注射模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則: 面尺寸應(yīng)盡量大 型腔表面的溫度與冷卻水道的數(shù)量、截面尺寸及冷卻水的溫度有關(guān)。 2冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等 當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí),冷卻水道到型腔表面最好距離相等,但是當(dāng)塑件不均勻時(shí),厚的地方冷卻水道到型腔表面的距離應(yīng)近一些,間距也可適當(dāng)小一些。一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于 10用 12153澆口處加強(qiáng)冷卻 塑料熔體充填型腔時(shí),澆口附近溫度最高,距澆口越遠(yuǎn)溫度就越低,因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻,通常將冷卻水道的入口處設(shè)置在澆口附近,使?jié)部?附近的模具在較低溫度下冷卻,而遠(yuǎn)離澆口部分的模具在經(jīng)過一定程度熱交換后的溫水作用下冷卻。 4冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量小 如果冷卻水道較長,則冷卻水出、入口的溫差就比較大,易使模溫不均勻,所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意。 冷卻水道的總長度的計(jì)算可公式: w/ 參考塑料成型工藝與 模具設(shè)計(jì) 第五章第七節(jié) 南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 24 頁 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 冷卻水道總長度 熱傳導(dǎo)面積 冷卻水道直徑 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求,冷卻水道長度 5冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 聚乙烯的收縮率大,水道應(yīng)盡量沿著收縮方向設(shè)置。 冷卻水道的設(shè)計(jì)必須盡量避免接近塑件的熔接部位,以免產(chǎn)生熔接痕,降低塑件強(qiáng)度;冷卻水道要易于加工清理一般水道孔徑為10右,不小于 8據(jù)此套模具結(jié)構(gòu) ,采用孔徑為
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