方殼塑模成型工藝與模具設(shè)計(jì)

1、方殼塑模成型工藝與模具設(shè)計(jì)第二章 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 2.1塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析：a) 塑件的尺寸精度分析：該塑件標(biāo)注的尺寸均為自由尺寸，則所有的尺寸按MT5 級(jí)查取公差。即所有尺寸如下表所示：部位尺寸尺寸公差部位尺寸尺寸公差 外形尺寸104 孔徑尺寸7063.8187.5 孔間距尺寸741232526.12.54450.352.521.9b) 塑件的表面質(zhì)量分析 求外表面為啞光，且內(nèi)表面無特殊要求，c) 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析：1、從圖紙上看，該塑件為方殼，屬于盒類零件，外表面尖角處是圓角過渡，厚度均勻且滿足最小壁厚要求。2、塑件的型腔較大，B*L=70*104。有尺寸不等的孔且長(zhǎng)邊方向有一

2、段半徑為53.5mm的圓弧。3、在塑件的內(nèi)部有4個(gè)高為2.5mm的凸臺(tái)、底部有凹槽，寬為2mm,其尺寸為74mm*26.1mm。4、在塑件的底面有兩個(gè)直徑為12.5mm的凹槽，其內(nèi)部還有一個(gè)箭頭位，同時(shí)還有4個(gè)凹下去的臺(tái)階孔。5、塑件的各邊都有斜度，長(zhǎng)邊的為4度、短邊的為13.5度。這樣有利于脫模。經(jīng)過上述分析，該塑件可以注射成型加工。d) 塑件的生產(chǎn)批量：該塑件的生產(chǎn)批量為15萬件，屬于中批量生產(chǎn)，塑件的生產(chǎn)類型對(duì)模具結(jié)構(gòu)、注射模具材料使用均有重要的影響。在中批量生產(chǎn)中，由于注射模。具價(jià)格在整個(gè)生產(chǎn)費(fèi)用中所占的比例較小，提高生產(chǎn)和注射模具壽命問題比較突出。所以可以考慮使用自動(dòng)化程度、結(jié)構(gòu)復(fù)雜

3、、精度壽命高的模具。該塑件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。可以考慮采用一模兩腔、快速脫模以及成型周期不宜過長(zhǎng)的模具，同時(shí)模具造價(jià)要適當(dāng)控制。e) 初選注射機(jī) 1、計(jì)算塑件的體積或重量通過零件圖上的尺寸及三維造型得到方殼的體積V=33.86cm3查閱相關(guān)資料得到 ：PP的密度為0.91g/cm3則該塑件的質(zhì)量為m=0.91*33.86=30.8126 g2、根據(jù)塑件本身的幾何形狀及生產(chǎn)批量確定型腔數(shù)目于該塑件是盒形零件，且零件底部有直徑為18、12.5及5.8的孔，加上塑件的尺寸為一般精度要求，外表面要求為啞光，不宜采用過多的型腔數(shù)目，所以采用一模兩腔，型腔平衡布置在兩側(cè)，以便脫模及模具的平衡。3、確定

4、注射成型的工藝參數(shù)根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及PP的成型性能，查閱相關(guān)資料初步確定塑件的注射成型工藝參數(shù)。如下表所示：工藝參數(shù)內(nèi)容工藝參數(shù)內(nèi)容 預(yù)熱和干燥7080成型時(shí)間/s注射時(shí)間0-5 溫度1h保壓時(shí)間20-60料筒溫度/后段180-200冷卻時(shí)間15-50中段200-220總周期40-120前段160-170螺桿轉(zhuǎn)速/30-60噴嘴溫度 170-190后置處理方法模具溫度40-80注射壓力/MPa70-1202.2確定模具溫度及冷卻方式 PP非結(jié)晶型塑料，流動(dòng)性較好，壁厚一般，因此在保證順利脫模的前提下應(yīng)盡可能的降低模具溫度，以縮短冷卻時(shí)間，從而提高生產(chǎn)率。所以模具應(yīng)考慮采用循環(huán)水冷卻，成型模具

5、溫度應(yīng)控制在50802.3確定成型設(shè)備 該塑件采用注射成型加工，使用一模兩腔分布，有此可計(jì)算出一次注射成型過程中所用的塑料量為：W=2W1+0.2*W1=30.8126*2+30.8126*0.2=67.78812 g根據(jù)以上一次注射量的分析以及考慮到塑料品種、生產(chǎn)批量及注射工藝參數(shù)、注射模具尺寸大小等因素，參考設(shè)計(jì)手冊(cè)，初選XSZY125型螺桿式注射機(jī)，其注射機(jī)的基本主要參數(shù)如下表：序號(hào)主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)數(shù)值1最大注射量/1252注射壓力/MPa1203鎖模力/KN9004動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸/mm5最大模具厚度/mm3006最小模具尺寸/mm2007最大開摸行程/mm3008噴嘴前端

6、球面半徑/mm159噴嘴孔直徑/mm5第三章 分型面的確定 3.1分型面的選擇a)分型面的形式注射模具有的只有一個(gè)分型面，也有的有兩個(gè)或更多的分型面。該模具采用一個(gè)分型面。其主分型面只有一個(gè)。采用平直分型面,如圖所示A-A分型面。 其結(jié)構(gòu)示意如下： 圖3-1 裝配圖第四章 型芯、型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1型腔數(shù)目的確定 按注塑機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目。計(jì)算公式如下： 式中 K注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8. M單個(gè)塑件的質(zhì)量。g 注塑機(jī)的最大注射量， g 澆注系統(tǒng)的凝料，g g 取型腔數(shù)目n=2個(gè)，即一模兩腔。4.2型腔分布位置 對(duì)于一模多件的模具型腔布置，在保證澆注系統(tǒng)分流道的流程短，

7、模具結(jié)構(gòu)緊湊，模具能正常工作的前提下，盡可能使模具型腔對(duì)稱。均衡取件方便，該塑件的模具采用一模兩腔，型腔平衡布置在型腔板兩側(cè) 4.3型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 采用整體嵌入式凹模，放在定模兩側(cè)，主要從節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材料，方便熱處理，方便日后的更換維修等方面考慮的。其結(jié)構(gòu)如下： 圖4-1型腔結(jié)構(gòu) 4.4型芯的設(shè)計(jì) 本塑件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用整體式的型芯，結(jié)構(gòu)如下： 第五章 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1成型零件的成型尺寸 該塑件的材料為PP，收縮率為2% 根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具制造公差取 成型零件尺寸計(jì)算過程如下：5.1.1尺寸計(jì)算：計(jì)算模具型腔成型零件基本尺寸公式為 式中： 模具成型零件在常溫下的實(shí)際尺寸。

8、塑件在常溫下的實(shí)際尺寸。 S塑料的收縮率。 其計(jì)算公式為： 對(duì)于所有的尺寸，其精度級(jí)別較低，取系數(shù)X為0.5 尺寸104 mm = 尺寸70 = 尺寸63.8 mm = 尺寸2.4 = 尺寸12.5 mm = 尺寸1 mm 5.1.2型腔深度的計(jì)算 在不考慮磨損量的前提下，其計(jì)算公式如下： 尺寸18 mm 尺寸2.5 mm 尺寸7.5 mm 5.1.3型芯的結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算其計(jì)算公式：大型芯： 小型芯：尺寸18 mm 尺寸直徑為5.8mm 尺寸直徑為10mm 尺寸半徑為53.5mm的圓弧。 5.1.4中心距計(jì)算：其計(jì)算公式為： 尺寸44mm 尺寸21.9 mm 尺寸52.5 mm 尺寸26.1

9、mm 尺寸74 mm 尺寸32 mm 5.2模具型腔壁厚的確定塑料模具型腔在成型過程中，受到熔體的高壓作用，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，該套模具的凹模結(jié)構(gòu)為整體式的，因此可采用整體式的矩形型腔壁厚計(jì)算公式來確定型腔側(cè)壁厚度S和型腔底版厚度T。5.2.1型腔側(cè)壁厚度S的計(jì)算1、 按剛度條件計(jì)算： 其計(jì)算基本公式： 式中：c由h/l決定的系數(shù) P型腔內(nèi)最大熔體壓力。 h型腔深度。 E模具鋼的彈性模量。一般取E=2.2 模具剛度計(jì)算許用變形量。 模具的型腔深度 h為18mm，長(zhǎng)度為90 ，所以h/l=0.2 查閱相關(guān)資料，得到系數(shù)c=0.93 P=120×30%=36 MPa 查相關(guān)表：=25i

10、=25 ×0.45 ×+0.001×100=1.23 2、按強(qiáng)度條件計(jì)算：其計(jì)算公式： 式中： p型腔內(nèi)最大熔體壓力。取p=36 MPah型腔深度。取h=18 mm w抗彎截面系數(shù)。 矩形型腔的邊長(zhǎng)之比，=b/h=70/104=0.673 模具強(qiáng)度計(jì)算許用應(yīng)力。 查相關(guān)資料得到：=300 MPa =9.1 mm所以 型腔的側(cè)壁厚度S應(yīng)該大于9.1 mm 。以上計(jì)算的得到型腔側(cè)壁厚度為67 mm5.2.2型腔底版厚度T的設(shè)計(jì)計(jì)算2.按剛度條件計(jì)算公式： 式中： 由型腔邊長(zhǎng)l/b決定的系數(shù)。 l/b=104/70=1.45 p型腔內(nèi)最大熔體壓力。取p=36 MPa b

11、型腔短邊長(zhǎng)度。取 b=70 mm E模具鋼的彈性模量。一般取E= MPa 模具剛度計(jì)算許用變形量。 2.按強(qiáng)度計(jì)算 式中： 由墊塊之間距離和型腔短邊長(zhǎng)l/b所決定的系數(shù)。查表6.8，得到 =0.4256p型腔內(nèi)最大熔體壓力。取p=36 MPa b型腔短邊長(zhǎng)度。取 b=70 mm模具強(qiáng)度計(jì)算許用應(yīng)力。查表，得到為300 MPa 根據(jù)以上計(jì)算，型腔的底版厚度T應(yīng)該大于15.81 mm.型腔底板厚度T為22 mm。第六章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)合理與否對(duì)塑件的性能、尺寸、內(nèi)外部質(zhì)量及模具結(jié)構(gòu)、塑件的利用率等有很大的影響。因此設(shè)計(jì)時(shí)尊循以下幾個(gè)原則：1） 塑料的成型性

12、能， 2）盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕， 3）有利于型腔中氣體排出，4）盡量較短的流程滿型腔，5）防止型芯的變形和鑲件的位移6.1主流道的設(shè)計(jì)主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分。它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響。因此必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。為了保證主流道凝料能順利從澆口套脫出，將澆口套的主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為2-6，取3其小端直徑d一般比注射機(jī)噴嘴直徑大0.51 mm，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用小端直徑為5 mm 。其前面是球面，查閱該澆口套的標(biāo)準(zhǔn)，得到深度h=3 mm澆口套的材料一般為碳素工

13、具鋼，選用T8鋼，熱處理淬火硬度為5357 HRC。其結(jié)構(gòu)圖如下： 圖6-1 澆口套注意的事項(xiàng)：澆口套與模板間的配合采用H7/m6 的過渡配合。6.2分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道末端與澆口套之間的一段熔體的流動(dòng)通道。其作用是改變?nèi)垠w的流動(dòng)方向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配各個(gè)型腔，以獲得較好的塑件質(zhì)量。1） 分流道的形狀與尺寸根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的約束，分流道開設(shè)在動(dòng)模板一側(cè)，其截面形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使其比表面積?。ū砻娣e與體積的比）。在溫度較高的塑料熔體和溫度較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量損失。根據(jù)塑料的性能，選用半圓形截面的分流道。其截面尺寸與塑件的品種、塑件尺寸、成型工藝條件及流道長(zhǎng)度

14、確定。該塑件的原材料為PP，尺寸大小一般，成型條件是注射模具。故選用流道直徑為10 mm，即半圓形截面的半徑為5 mm，其結(jié)構(gòu)如下： 圖6-2 分流道2） 流道的長(zhǎng)度確定根據(jù)模具的大小、型腔數(shù)目及大小、分流道設(shè)計(jì)成一次分流道，其設(shè)計(jì)原則：長(zhǎng)度盡可能短，且彎折少，便于減少壓力損失或能量，節(jié)約塑料的原材料和降低能耗。其長(zhǎng)度按實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)值確定：推薦尺寸有L1=610 mm L2=36 mm L3=610 mm 故 分流道的長(zhǎng)度L選用8 mm 3）澆口設(shè)計(jì) 其分流道的澆口為側(cè)澆口，其截面形狀多為矩形（扁槽）。合理設(shè)計(jì)澆口的寬度和厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結(jié)時(shí)間。 其位置設(shè)計(jì)在定模板一側(cè)，加工和維修都方便。 這樣澆口、分流道在分型面的兩側(cè)，其側(cè)澆口尺寸計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式如下： 式中：b側(cè)澆口的寬度 A塑件的外側(cè)表面積 t側(cè)澆口的厚度 澆口處的壁厚 通過計(jì)算得到A=12676 =2.5 mm 則t=0.8*2.5=2 mm b=根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取澆口的長(zhǎng)度l=2.03.0 mm ,取l=2.0 mm 搭接部分的長(zhǎng)度為=0.6+0.9=1.5 mm本設(shè)計(jì)來自：我要畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)注冊(cè)后聯(lián)系客服均可獲贈(zèng)您要求的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料客服QQ：81910