眼鏡盒塑料注塑模具設計與制造_第1頁
眼鏡盒塑料注塑模具設計與制造_第2頁
眼鏡盒塑料注塑模具設計與制造_第3頁
眼鏡盒塑料注塑模具設計與制造_第4頁
眼鏡盒塑料注塑模具設計與制造_第5頁
已閱讀5頁,還剩36頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、 揚州市職業(yè)大學畢業(yè)(論文)設計課題:眼鏡盒塑料模具設計系 別: 機械工程學院 專 業(yè): 模具設計與制造班 級: 09模 具(2)姓 名: 張浦 學 號: 0901030241 指導教師: 孫慶東 完成時間: 2012年5月 目 錄摘要 5一、 塑件成型工藝分析 7(1) 塑件的分析 7(2) 塑件材料HIPS的使用性能分析 7(3) HIPS的注射成型過程及工藝參數(shù)定 8二、 模具的結構形式 9(1) 分型面位置的確定 9(2) 型腔數(shù)量和排列方式的確定 10(3) 模具結構形式的初步確定 10三、 注射機型號的確定 10(1) 所需注射量的計算 10(2) 注射機型號的初步選定 12四、

2、型腔數(shù)量及注射機有關工藝參數(shù)的校核 12(1) 型腔數(shù)量的校核 12(2) 注射機的工藝參數(shù)的校核 13五、 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設計 15(1) 主流道的設計 15(2) 冷料穴的設計 16(3) 分流道的設計 17(4) 澆口的設計 18(5) 澆注系統(tǒng)的平衡 18(6) 澆注系統(tǒng)凝料體積的計算 19六、 模具成型零件的結構設計和計算 19(1) 塑件的成型收縮率 19(2) 明確塑件尺寸公差等級 19(3) 型腔型芯各尺寸的計算 20(4) 型腔零件強度、剛度的校核 23七、 模架的確定和標準件的選用 25(1) 定模座板 25(2) 定模板 25(3) 動模板 25(4) 支承板 25

3、(5) 墊塊 25(6) 動模座板 26(7) 推板 26(8) 推桿固定板 26八、 合模導向機構設計 26(1) 導向機構的總體設計 26(2) 導柱的設計 27(3) 導套的設計 27九、 脫模推出機構的設計 28(1) 脫模推出機構的設計原則 28(2) 塑件推出的基本方式 28(3) 塑件的推出機構的設計 29(4) 脫模力的計算 29(5) 脫模力的校核 29十、 側(cè)向分型與抽芯機構的.設計 30(1) 斜滑塊布置的幾種形式 30(2) 斜滑塊的組合形式 30(3) 斜滑塊的導滑形式 30(4) 側(cè)向分型與抽芯機構類型的確定 30(5) 塑件在脫模過程的設計 34(6) 設計要領

4、34十一、 排氣系統(tǒng)的設計 34十二、 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 34(1) 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用 34(2) 冷卻系統(tǒng)的簡單計算 34十三、 模具的裝配、調(diào)試與維護 36(1) 模具的裝配 36(2) 模具的調(diào)試 37(3) 模具的維護 38(4) 模具的工作過程 38畢業(yè)設計小結 39 謝辭 41參考文獻 42眼鏡盒塑料模具設計摘 要 :本次畢業(yè)設計課題是針對現(xiàn)實生活中使用的眼鏡盒塑料產(chǎn)品進行的注射模具結構設計。眼鏡盒是一種在生活中廣泛使用的于放置保護眼鏡的塑件,其主要特征是尺寸中等、強度高、抗彎抗拉,部分尺寸有精度要求,外觀質(zhì)量也有一定要求。塑件材料是HIPS,生產(chǎn)批量為大批量。根據(jù)塑件結構特點

5、、技術要求和生產(chǎn)批量,本文確定該塑件成型的注射模具總體結構方案是一模兩腔的側(cè)澆口進料方式的兩板模結構。該模具結構中設計了斜導柱側(cè)抽芯機構用于成型塑件外表面的側(cè)凹,斜頂桿用于成型塑件內(nèi)表面的側(cè)凹。這兩部分是本注射模具設計的重點。利用推件板一次推出塑件,保證塑件順利脫模而又不影響制品表面質(zhì)量,側(cè)抽芯機構和推出機構也是本模具結構設計的重要內(nèi)容。本次設計還應用了基于CAD技術的現(xiàn)代模具設計方法,借助于Pro/Engineer三維設計平臺對模具的分型面和成型零件進行了計算機輔助設計。其他結構設計在此不再贅述,詳細內(nèi)容見后面章節(jié)關鍵詞:一模兩腔 斜頂桿 側(cè)向分型 一次推出 AbstractThe grad

6、uation design task is for real life use glasses box of plastic product injection mould structure design. Eyeglasses box is a kind of life is widely used in place of protection glasses plastic parts, its are main the feature is medium size, high strength, flexural tensile, part of a size accuracy req

7、uirement, and also have the appearance quality requirements. Plastic parts material is HIPS, production batch for a large amount.According to the plastic parts structure characteristics, technical requirements and production batch, is determined in this paper the plastic parts molding injection moul

8、d for general structure scheme is a module and two side of the chamber gate way of feeding two board mode structure. The mould structure design of slanting guiding pole side core-pulling mechanism for molding plastics the outer side concave, inclined top bar is used in plastics molding the inner sur

9、face of the concave. The two parts of the design of injection mould is the key. USES push a board launched a plastic parts, ensure smooth plastic parts stripping and not influence the surface quality of the products, side core-pulling mechanism and launch institutions also is the important content o

10、f the mould design.The design is based on the application of CAD technology, the modern mold design method, with the aid of Pro/e 3 d design platform to mold the parting surface and forming parts the computer aided design. Other structure design in this no longer say, detailed the content behind see

11、 chapter一、塑件成型工藝性分析1.1塑件的分析如圖1所示:塑件如圖1所示圖1 塑件圖產(chǎn)品名稱:眼鏡盒產(chǎn)品材料:HIPS(聚苯乙烯)產(chǎn)品數(shù)量:較大批量生產(chǎn)塑件尺寸:如圖1所示塑件重量:91克塑件顏色:綠色塑件要求:塑件外側(cè)表面光滑,下端外沿不允許有澆口痕跡。塑件允許最大脫模斜度0.5°1.2、塑件材料HIPS的使用性能分析高沖擊強度聚苯乙烯是通過在聚苯乙烯中添加聚丁基橡膠顆粒的辦法二生產(chǎn)的一種抗沖擊的聚苯乙烯產(chǎn)品。這種聚苯乙烯產(chǎn)品通過添加微米級橡膠顆粒的并通過枝接的辦法把聚苯乙烯和橡膠顆粒連接在一起。當受到?jīng)_擊是,裂紋擴展的尖端應力會被相對柔軟的橡膠顆粒釋放掉。因此裂紋的擴展受

12、到阻礙,抗沖擊性得到了提高。HIPS為乳白色不透明顆粒。密度1.05g/cm3,熔融溫度150-180°C.,熱分解溫度300°C.榮譽芳香烴,氯化烴和脂類。HIPS是最便宜的工程塑料之一,和ABS,PC相比,材料的光澤性比較差,綜合性能也相對差些。PS的沖擊強度很低,做出的產(chǎn)品很脆,PS經(jīng)改性后,可使PS的沖擊性能提高2倍-3倍。起性能指標見表6-1。1.3 HIPS的注射成型過程及工藝參數(shù)確定1,注射成型過程(1)成型前的準備。對HIPS的色澤,粒度和均勻度等進行檢驗,HIPS成型前須進行干燥,處理溫度60-80°C,干燥時間2h。密度g/cm31.01 1.

13、07 抗拉屈服強度MPa1448比體積0.911.02.拉伸彈性模量E/MPa(1.43.1)*103吸水率24h/0.10.3抗彎強度MPa3570收縮率4/0.30.6沖擊韌度1.123.6熱變形溫度t/6492.5硬度(HB)M2080熔點t/131165體積電阻系數(shù)>1016(2)注射過程。塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱,塑化達到流動狀態(tài)后,由模具的澆注系統(tǒng)進入模具的行腔成型,其過程分為充模,壓實,保壓,倒流和冷卻五個階段。(3)塑件的后處理(退火)。退火處理的方法分為紅外線燈,烘箱,處理溫度為70,處理時間為2h4 h。2)注射工藝參數(shù)(1)注射機: 螺桿式(2)料筒溫度t/ :

14、前段180C°200C° 中段165C°180C°,后段150C°170C°(3)模具溫度t/ : 50C° 80C°;(4)注射壓力(p/Mpa): 60 100 MPa ;(5)成型時間 : 注射時間20 90s ,保壓時間0 5s ,冷卻時間20 120s 。二 、模具的結構形式1、分型面位置的確定1.1 分型面的選擇原則(1)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量(2)分型面應選擇在塑件的最大截面處(3)盡可能使塑件在動模一側(cè)(4)有利于保證塑件的尺寸精度(5)盡可能滿足塑件的使用要求(6)盡可能減少塑件在合模方向的投影

15、面積(7)長型芯應置于開模方向(8)有利于排氣(9)有利于簡化模具結構該塑件在進行模具設計時,已經(jīng)充分考慮的上述原則,同時從所提供的塑件圖樣可看出該塑件表面有10mm凹槽,所以在分型時需進行側(cè)向抽芯分型。圖3 分型面選擇2、型腔數(shù)量和排列方式的確定2.1.型腔數(shù)量的確定 由于該塑件的精度要求不高,塑件尺寸較大,且為大批量生產(chǎn),課采用一模多腔的結構形式。同時,考慮到塑件尺寸,模具結構尺寸的關系,以及制造費用和各種成本費用,并結合模具結構,防止模具結構過于復雜,初步定為一模兩腔結構形式。2.2型腔排位方式的確定 由于該塑件形狀較簡單,重量較輕,生產(chǎn)批,量較大??紤]到塑件需側(cè)向抽芯,所以模具采用一模

16、二腔、平衡布置。這樣模具尺寸較小,制造加工方便,生產(chǎn)效率高,塑件成本較低。型腔布置如下。圖2 型腔布置3、模具的結構形式的初步確定 由以上分析可知,笨模具設計為一模兩腔,對稱直線排列,根據(jù)速記結構形狀,推出機構初步選為推件板推出方式。澆注系統(tǒng)設計時,流道采用對稱平衡式,澆口采用側(cè)澆口,且開在分型面上。因此,定模部分不需要單獨開設分型面取出凝料,動模部分需要添加型芯固定板,支撐板不貨推件板。由上綜合分析可確定采用大水口的單分型面注射模。三、注射機型號的確定注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備,因此設計注塑模是應該詳細了解注射機的技術規(guī)范,才能設計出符合要求的模具。 注射機規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件

17、的大小及型腔數(shù)目和排列方式,在確定模具結構形式及初步估算外形尺寸的前提下,設計人員應對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進行計算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺和模具相匹配的注射機,倘若用戶已提供了注射機的型號和規(guī)格,設計人員必須對這些參數(shù)進行校核,倘若不能滿足要求,則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量再進行調(diào)整。1、所需注射量的計算1.1注射量的計算通過Pro/E建模分析的塑件質(zhì)量屬性如圖所示。塑件質(zhì)量屬性塑件體積:V塑 = 86.99 cm3塑件質(zhì)量:m 塑=V塑=86.99 * 1.05 = 91.3g式中,可根據(jù)參考文獻取1.05

18、 g/cm31.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 (1) 由于澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前不能確定準確的數(shù)值,但是可以根據(jù)經(jīng)驗按塑件體積的0.21倍來估算。由于本設計采用的流道簡單并且較短,因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.3倍來估算, 故一次注入模具型腔的塑料熔體的總體積(即澆注系統(tǒng)的凝料和2個塑件體積之和)為 V總 = 1.3 n V塑 = 1.3*2*87=226。2 (2) 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算。 塑件在分型面上的投影面積: A塑=(162*56*2+140*4)=18704澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A澆,即澆道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積A澆 數(shù)值,

19、可以按照多型腔模具的統(tǒng)計分析來確定。 A澆是每個塑件在分型面上的投影面積 的0.2 0.5倍 。由于本設計的流道較簡單,分流道相對較短,因此流道凝料投影面積可以適當取小些。這里取A澆= 0.2 A塑 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積,則: A總 =n (A塑 + A澆) = n (A塑 + 0.2 A塑) = 2* 1.2 A塑 =44889.6mm模具型腔內(nèi)的漲型力F漲 ,則: F漲 = A總 p模 = 44889.6 * 35 =1571.14 kN式中, 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2040 ,大致范圍為25 MPa 40 MPa 。對于黏度較大的精度較

20、高的塑料制品應取較大值。HIPS 屬中等黏度的塑料,故取35MPa.。鎖模力的安全系數(shù)為 K2 =1.1 1.2 這里取K2 = 1.2 ,則取K2 F漲 =1.2 F漲 =1.2 *1571.14 = 1885.36 kNF鎖 = 1885.36 kN2、注射機型號的初步選定近年來我國引進注射機型號很多,國內(nèi)注射機生產(chǎn)廠的新機型也日益增多。掌握使用設備的技術參數(shù)是注塑模設計和生產(chǎn)所必需的技術準備。在設計模具時,最好查閱注射機生產(chǎn)廠家提供的注射機使用說明上標明的技術參數(shù)。根據(jù)以上的計算初步選定型號為式xszy500注射機,其主要技術參數(shù)如下:理論注射量/ cm3500拉桿內(nèi)向距/mm540 *

21、450螺桿直徑/mm65移模行程/mm500 注射壓力/MPa145最大模具度mm/450注射速率/g*s168最小模具度/mm300塑化能力/g*s28鎖模形式液壓鎖模力/kN3500模具定位孔直徑/mm150頂出力/kN58頂出行程/mm100噴嘴孔直徑/mm7.5噴嘴球半徑/mm18注:以上參數(shù)由參考文獻5第392頁及公司提供部分參數(shù)(四)型腔數(shù)量及注射機有關工藝參數(shù)的校核1、型腔數(shù)量的校核(1)由注射機料筒塑化速率校核型腔數(shù)量: 上式右邊11.862,符合要求。式中 K注射機最大注射量的利用系數(shù),一般取0.8; M注射機的額定塑化量(g/s),該注射機用戶提供為28g/s; t成型周期

22、,因塑件小,壁厚不大,取50s進行校核; m1單個塑件的質(zhì)量和體積(g或cm3),取m191.34 澆注系統(tǒng)塑料質(zhì)量或體積(g或cm3),取0.2 nm136.536 g 。表中注射速率、塑化能力是以PS為標準,而ABS的密度與PS 相差不大,所以上述計算不需要進行換算。(2)由注射機的最大注射量校核型腔數(shù)量=3.979上式右邊3.9792,故型腔數(shù)校核符合要求。式中 注射機允許的最大注射量(g或cm3),該注射機為500 cm3。其他符號意義與取值同前。(3)由注射機的額定鎖模力校核型腔數(shù)量塑件在充模過程中產(chǎn)生的脹模力主要作用在兩個位置: = 4.996上式右邊4.9962,符合要求。式中

23、F 注射機的額定鎖模力(N),該注射機為35×105N;A11個塑件在分型面上的投影面積(mm2),A118704mm2;A2澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積(mm2),A20.35*187046546.4mm2;塑料熔體對型腔的成型壓力()該處取352注射機的工藝參數(shù)的校核2.1注射量校核注射量以容積表示最大注射容積為 0.80×500 = 400 cm3式中 模具型腔和流道的最大容積(cm3); V 指定型號與規(guī)格的注射機注射量容積(cm3),該注射機為500cm3; 注射系數(shù),取0.750.85,該處取0.80。倘若實際注射量過小,注射機的塑化能力得不到發(fā)揮,塑料在料

24、筒中停留的時間就會過長。所以最小注射量容積。故每次注射的實際注射量容積應滿足,而1.2n V=1.2*2*86.9=208.56cm3>125, 符合要求。2.2 鎖模力的校核 在前面已經(jīng)進行,符合要求。2.3 最大注射壓力的校核 注射機的額定注射壓力即為該機器的最高壓力Pmax=104,應該大于注射成型所需用的注射壓力,即 = 1.4 *(70100) = 98 140式中 安全系數(shù),常取1.251.4,該處取1.4。實際生產(chǎn)中,該塑件成型時所需注射壓力為70100。其他安裝尺寸及開模行程的校核待模具設計完成之后進行。2.4 安裝尺寸的校核(1)噴嘴尺寸主流道的小端直徑D大于注射機噴嘴

25、d,通常為 D=d+(0.51)mm對于該模具d=7.5mm,取D=8mm,符合要求。主流道入口的凹球面半徑SR0應大于注射機噴嘴球半徑SR,通常為 SR0SR+(12)mm對于該模具SR=18mm,取SR0=20mm,符合要求。(2)定位圈尺寸 注射機定位孔尺寸為150mm,定位圈尺寸取150mm,兩者之間從呈較松動的間隙配合,符合要求。(3)最大與最小模具厚度 模具厚度H應滿足 式中=300 =450而該模具厚度H = H4 + A + H3 + B + H2 + C + H1 = 60+50+40+50+60+100+35=395mm,符合要求。式中 H1 、H4 動、定模座板的厚度;A

26、 動模型腔厚度;H3推件板厚度;B 凸模固定板厚度;H2支撐板是厚度;C 墊塊的高度;2.5.開模行程和推出機構的校核 (1)開模行程校核 HH1+H2+(510)mm式中H注射機動模板的開合模行程(mm),取450mm, H1塑件推出行程(mm),取15.84mm(模具型芯的高度)H2包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度(mm),其值為H2106.74mm上式右邊106.74+15.84+(510) 128 < 500mm,符合要求。(2)推出機構校核該注射機推出行程為100mm,大于H1=12.81mm,符合要求。2.6模架尺寸與注射機拉桿內(nèi)間距校核 該套模具模架的外形尺寸為450mm

27、5;500mm,而注射機拉桿內(nèi)間距為450mm×540 mm,符合要求。注:對于上面2、3、4、5的校核內(nèi)容是與后面的模具結構設計交叉進行的,但為了行文整體形式與內(nèi)容的統(tǒng)一,所以將此部分內(nèi)容放與此。五、澆注系統(tǒng)形式和澆口的設計澆注系統(tǒng)是引導塑料熔體從注射機噴嘴到模具型腔的進料通道,具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能,對塑料質(zhì)量影響很大。它分為普通流道系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng),包括主流道、分流道、冷料穴、澆口。1、主流道的設計主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處,它將注射機噴嘴射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形,以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利

28、拔出。其頂部設計成半球形凹坑,以便與噴嘴銜接,為避免高溫塑料熔體溢出,凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大12mm ,如果凹坑球半徑小于噴嘴球頭半徑則主流道凝料無法一次脫出。1.1主流道尺寸(1) 主流道長度 由實際設計的模架結合該模具的結構,由于本模具所需取L112mm(2) 主流道小端直徑 d 注射機噴嘴直徑(0.51) 7.5(0.51),取d = 8mm(3) 主流道大端直徑 (半錐角為1º2 º,取2 º),=16mm, L取112mm(4)主流道球面半徑 SR0注射機噴嘴球頭半徑(12) 18(12),取SR020mm (5)球面配合高度 取h3mm。1.2主流

29、道襯套的形式主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸,屬易損件,對材料要求較嚴,因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口道,以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理,常采用碳素工具鋼,如T8A、T10A等,熱處理硬度為50HRC55HRC,如圖7所示。澆口套由于該模具主流道較長,定位圈和襯套設計成分體式較宜,其定位圈結構尺寸如圖7所示。定位圈1.3主流道襯套的固定主流道襯套的固定形式如圖9所示2、冷料穴的設計2.1主流道冷料穴的設計為避免前端冷料進入分流道和型腔二造成成型缺陷,主流道的對面設冷料井,對于臥式塑料注射機冷料穴設在主流道末端相對的動模上。開模時應將主流道中的凝料拉出

30、,所以冷料穴直徑應稍大于主流道大端直徑。由于該模具具有垂直分型面即側(cè)向分型,冷料穴分別開在左右側(cè)滑塊上,開模時,將主流道中的凝料拉出,側(cè)向分型時,冷料穴中的凝料及塑件同時被推出。該模具采用球頭形拉料桿的結構形式。3、分流道的設計 分流道是主流道與澆口之間的通道,一般開設在分型面上,起分流和轉(zhuǎn)向德作用,分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置,分流道的設計應盡可能短,一減少壓力損失,熱量損失和流道凝料的增加。3.1 分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關,有多種不同的布置形式,但應遵循兩方面原則:一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸;另一方面流程盡量短、鎖模力力求平

31、衡。該模具的流道布置形式采用平衡式,在瓣合模部分開設分流道。該流道形式是由本模具結構形式所確定,無其他最佳方案選擇, 圖10是最佳分流道布置形式。分流道的布置形式3.2 分流道的長度 根據(jù)型腔在分型面上的排布情況,分流道長度應盡量短,且少彎折,以便減少壓力損失和熱量損失,節(jié)約塑料的原材料和能耗。根據(jù)該模具的結構形式,由設計圖中得該模具分流道的長度為單邊為35mm,分流道總長度為L=2×3570mm,如上圖所示。3.3 分流道的形狀及尺寸為了便于加工及凝料的脫模,分流道大多設置在分型面上。工程設計中的截面形狀應盡量使其比表面積(流道表面積與其體積之比)小,在溫度較高塑料熔體和溫度相對較

32、低的模具之間提供較小的接觸面積,以減少熱量損失。常采用的分流道截面形式有圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等幾種形式。圓形截面的比表面積最小,但需開設在分型面的兩側(cè),在制造時一定要注意模板上兩部分形狀對中吻合;梯形及U形截面分流道加工較易,且熱量損失與壓力損失均不大,為常用的形式;半圓形截面分流道需用球頭銑刀加工,其表面積比梯形和U形截面分流道略大,在設計中也有采用;矩形截面分流道因其比表面積較大,且流動阻力也大,故在設計中不常采用。本模具為一般模具結構,為了便于在模具上分流道的加工, 所以開設梯形分流道最好,其圖64.5分流道的截面形狀3.4 分流道的表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅

33、速冷卻,只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較理想,因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低,一般取0.631.6,這樣表面稍有不光滑,有助于增大塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表面滑移,使中心層具有較高的剪切速率。此處Ra0.8。4、澆口的設計澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道,它是澆注系統(tǒng)的關鍵部位。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。澆口截面積通常為分流道截面積的0.07倍0.09倍,澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種,澆口長度為0.5mm2.0mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定,取其下限值,然后在試模時逐步修正。4.1 澆口類型及位置的確定 該模具是中小型塑件的多型腔模具,同時從

34、所提供塑件圖樣中可看出,該塑件設置側(cè)澆口比較合適。側(cè)澆口開設在平行分型面上,從型腔(塑件)外側(cè)面進料,側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口,能很方便的調(diào)整充模時的剪切速率和澆口封閉時間,因而又成為標準澆口。這類澆口加工容易,修整方便,并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活的選擇進料位置,因此它是廣泛使用的一種澆口形式,普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。4.2 澆口結構尺寸的經(jīng)驗計算(1)側(cè)澆口各數(shù)據(jù)的經(jīng)驗取值參照本書的同種塑料的其他塑件產(chǎn)品的模具的澆口經(jīng)驗值初步確定側(cè)澆口各尺寸: 高度 寬度 長度其尺寸實際應用效果如何,應在試模中檢驗與改進。5、澆注系統(tǒng)的平衡對于該模具,從主流道到各個型腔的分流道的長度相等,形

35、狀及截面尺寸對應相同,各個澆口也相同,澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。6、澆注系統(tǒng)凝料體積的計算6.1 主流道凝料的體積計算6.2 分流道凝料體積計算6.3 澆口凝料體積計算很小,可取為0。6.4澆注系統(tǒng)凝料體積的計算 六、模具成型零件的結構設計和計算塑料模具型腔在成型過程中受到塑料熔體的高壓作用,應具有足夠的強度和剛度,如果因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形,導致溢料飛邊,降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此應通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚,尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔,更不能單純憑經(jīng)驗來確定型腔壁厚和底板厚度。1、塑件的成型收縮率查有關手冊的,此塑件(聚苯乙烯)的收縮率為0.5%0.62、明確

36、塑件尺寸公差等級 模具尺寸名稱塑件尺寸塑件公差等級塑件尺寸公差型腔長度尺寸162MT5162型腔寬度尺寸56MT556型腔深度尺寸15.84MT515.84型芯長度尺寸156MT5156型芯寬度尺寸50MT550型芯高度尺寸12.84MT512.84小型芯長度尺寸140MT5140小型芯寬度尺寸2MT52小型芯高度尺寸6.9MT56.9(本部分計算公式均參照參考文獻1第143148頁)3、型腔型芯各尺寸的計算3.1 型腔的徑向尺寸的計算 (公式6.5)式中 模具成型零件在常溫下的實際尺寸; 塑件的計算收縮率,有圖2知0.0055; 塑件在常溫下的實際尺寸; 塑件尺寸大精度低,取0.75。162

37、 146 56 23.2型芯徑向尺寸的計算 (公式6.7)式中各符號意義與取值同前。50 8 10 15614033.3 型腔深度尺寸的計算 (公式6.8)15.843.4 型芯高度尺寸的計算 (公式6.9)13.18 6.91024、型腔零件強度、剛度的校核(1)凹模側(cè)壁厚度的計算。 凹模側(cè)壁厚度與型腔沒壓強及凹模的深度有關,起厚度根據(jù)本節(jié)參考文獻【1】表419 中的剛度公式計算S = = mm = 8.812mm式中,p 是型腔壓力取35Mpa;E是材料(45鋼)彈性模量; h=W ,W是影響變形的最大尺寸,而h=15.84mm ;是模具剛度計算許用變形量。根據(jù)注射塑料制品查本節(jié)參考文獻1

38、表420的= 25 * i2 = 25 * 0.918 um = 0.023 mm式中,i2 模 =0.45 *30(1/5) +0.001 *30 = 0.918 um 。凹模嵌件初定單邊厚選15mm ,由于型腔壁厚15mm > 8.812mm 所以滿足要求,由于型腔采用直線對稱結構布置,型腔之間的壁厚S1 = 84mm ,由于不是深大型腔,這個間隔是能夠滿足要求的。根據(jù)型腔的布置,初步估算模板平面尺寸選用450mm * 500mm,它比型腔布置的尺寸大的多,所以完全能,滿足強度和剛度要求。(2)動模墊板厚度的計算。動模墊板厚度和鎖選模架的兩個墊塊之間的跨度有關,根據(jù)前面的型腔布置,模

39、架應選 450mm * 500mm。T =0.54 L = 0.54 * 264 * = 90.31mm式中,是模具剛度計算許用變形量。根據(jù)注射塑料制品查本節(jié)參考文獻1表420的= 25 * i2 = 25 * (0.45 * 2941/5 + 0.001 *294)=24.7umL是兩個墊塊之間的距離,為294mm ,L1是動模墊板的長度500mm ,A是兩個型芯投影到動模板上的面積:A =2 * 156 *50 *2 =31200mm2 動模墊板可按照標準厚度取50mm ,顯然不符合要求,可采用支撐住的形式來增加支撐板的剛度。采用兩根直徑為50mm的支撐柱,且布置在支撐板正中間,根據(jù)力學模

40、型認為n =1 ,所以墊板的厚度計算為T = T = = 35.8mm < 50符合要求。七、模架的確定和標準件的選用以上內(nèi)容計算確定之后,便可根據(jù)計算結果選定模架。在學校做設計時,模架部分可參照各模板標準尺寸來繪圖;在生產(chǎn)現(xiàn)場設計中,盡可能選用標準模架,確定出標準模架的形式、規(guī)格及標準代號,這樣能大大縮短模具制造的周期,提高企業(yè)經(jīng)濟效益。 模架尺寸確定之后,對模具有關零件要進行必要的剛度或強度的計算,以校核所選模架是否適當,尤其對大型模具,這一點尤為重要。 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸,再根據(jù)成型零件尺寸結合標準模架,發(fā)現(xiàn)有較合適的標準模架,故最終以400×L 、A4型

41、模架為參照,自主設計各成型零件結構和尺寸,并選用部分標準零部件和參數(shù)。 模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘;模具外表面盡量不要有凸出部分;模具外表面應光潔,加涂防銹油。兩模板之間應有分模間隙,即在裝配、調(diào)試、維修過程中,可以方便的分開兩塊模板。1、定模座板(550mm×500mm、厚60mm)定模座板是模具與注射機連接固定的板,材料為45鋼。通過4個M18的內(nèi)六角圓柱螺釘與上凸模固定板連接;定位圈通過4個M8的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接;定模座板與澆口套為H8/f8配合。2、定模板(450mm×500mm、厚50mm)用于固定凸模固定塊及型芯和導套、澆口套等。固定板應有一定的厚

42、度和足夠的強度,一般用45鋼或Q235A制成。最好調(diào)制處理230HB270HB。3、動模板(450mm×500mm、厚50mm)用于固定型芯,斜滑塊等。固定板應有一定的厚度和足夠的強度,一般用45鋼或Q235A制成。最好調(diào)制處理230HB270HB。4、支承板(450mm×500mm、厚50mm)支承板應具有較高的平行度和硬度。該套模具的下型芯固在凸模固定板上,然后由支承板支承其強度、壓力。材料為45鋼。5、墊塊(100mm×500mm、厚78mm)5.1主要作用 在動模座板與支承板之間形成推出機構的動作空間,或是調(diào)節(jié)模具的總厚度,以適應注射機的模具安裝厚度要求。

43、5.2結構形式 可以是平行墊塊或拐角墊塊,該模具采用平行墊塊。5.3墊塊材料 墊塊材料為Q235A,也可以用HT200、球墨鑄鐵等。該模具用Q235A制造。5.4墊塊的高度校核符合要求。式中 推板的厚度,為30mm; 推出行程,為15.84mm;推出行程富余量,一般為3mm6mm,取3.5mm。6、動模座板(450mm×500mm,厚50mm)材料為45鋼,其上的注射機拉料桿孔為6mm。其上的推板導柱孔與導柱采用H7/m6配合。用4個M10的內(nèi)六角螺釘將到下凸模固定板直徑的模板固定。7、推板(450mm×500mm,厚40mm)材料為45鋼。其上的推板導套孔與推板導套采用H

44、7/k6配合。用4個M16的內(nèi)六角圓柱螺釘與推桿固定板固定。8、推桿固定板(290mm×500mm,厚25mm)材料為45鋼。其上的推板導套孔與推板導套采用H7/f9配合。八、合模導向機構的設計當采用標準模架時,因模架本身帶有導向裝置,一般情況下,設計人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導向定位裝置時,則需設計人員根據(jù)模具結構進行具體設計。本模具采用非標準模具(自主設計),但為了減少制造成本和制造周期,提高經(jīng)濟效率,導向機構盡量外購。1、導向機構的總體設計1.1 導向零件應合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位,其中心至模具邊緣應有足夠的距離,以保證模具的強度,防止壓入導柱和

45、導套后變形。1.2 該模具采用4根導柱,為不使在裝配和維修時出錯,在均勻分布的基礎上把其中一根導柱偏移2mm。1.3 該模具導柱安裝在支承板和凸模固定板上,導套分別安裝在模套及上凸模固定板和定模座板上。1.4 為了保證分型面很好的接觸,導柱和導套在分型面處應制有承屑槽,即可削去一個面或在導套的孔口倒角,該模具采用后者。1.5 在合模時,應保證導向零件先接觸,避免凸模先進入型腔,導致模具損壞。1.6 動定模板采用合并加工,可保證同軸度要求。2、導柱設計2.1 該模具采用帶頭導柱,不加油槽,如圖11所示。2.2 導柱的長度必須比凸模端高度高出6mm8mm。 2.3 為使導柱能順利地進入導向孔,導柱

46、的端部常做成圓錐形或球形先導部分。 2.4 導柱的直徑 應根據(jù)模具尺寸來確定,應保證具有足夠的抗彎強度(該模具導柱參照A4型模架可知為35) 2.5 導柱的安裝形式,導柱固定部分與模板按H7/k6配合,導柱滑動部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合。 2.6 導柱工作的部分的表面粗糙度為Ra0.8。2.7 導柱應具有堅硬耐磨的表面、堅韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A、T10A經(jīng)淬火處理,硬度為50HRC以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火,硬度為50HRC以上。3、導套的設計導套與安裝在另一半模上的導柱相配合,用以確定動、定模的相對位置,保證模具運動導向精密的圓套形零件。導套常用的結構有兩種形式:直導套(GB/T4169.21984)、帶頭導套(GB/T4169.3 1984)。3.1 結構形式。分別采用帶頭導套(I型),如圖12 所示。3.2 導套的端面應倒圓角,導套孔最好做成通孔,有利于排出孔內(nèi)剩余空氣。3.3 導套孔的滑動部分按H8/f7或H7/f7的間隙配合,表面粗糙度為0.4。導套外徑與模板一端采用H7/k6配合;另一端采用H7/f7配合。3.4 導

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論