多孔塑料罩注塑模課程設計

HefeiUniversity課程設計COURSEPROJECT題目：注塑模課程設計課程：塑料成型工藝及模具設計系別：班級：姓名：成績：2016年月日目錄TOC\o"1-1"\u一、塑件成型工藝性分析 ②凸模徑向尺寸：代入得：軸向尺寸：代入得：式中△——塑件的允許公差；Scp——塑料的平均收縮率，取Scp=0.6%；δz——成型零件制造公差,取塑件公差的1/4；——修正系數，一般中小型塑件取為3/4；——修正系數，一般精度較小型塑件取2/3；Ls——塑件外型尺寸；——塑件高度基本尺寸；——塑件內形基本尺寸；——塑件孔深基本尺寸五、模架的確定根據模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸可以算出凹模嵌件所占的平面尺寸為105mm×251mm，又考慮吧凹模最小壁厚，導柱、導套的布置等，參考指導書表7-1，可確定選用200x300直澆口B型模架。【2】5.1各模板尺寸的確定①A版尺寸。A板是定模型腔板，塑件高度為30mm，凹模嵌件深度為25mm，又在模板上還要開設冷卻水道，還需要留出足夠的距離，故此A版厚度取50mm。②B板尺寸。B板是型芯固定板，按模架標準板厚取40mm。③C板（墊板）尺寸。墊塊=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+（5～10）mm=75～80mm，根據指導書表7-4初步選定C為80mm。經過上述尺寸的計算，模架尺寸已經確定為模架B2030--50x35x80GB/T12555--20065.2模架各尺寸的校核根據所選注射機來校核模具設計的尺寸。①模具平面尺寸250mm×300mm<320mm×320mm（拉桿間距），校核合格。②模具高度尺寸270mm，170mm<265mm<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=（40+40）mm=75～80mm<300mm（開模行程），校核合格。六、排氣槽的設計該塑件由于采用側澆口進料，熔體經塑件下方的臺階充滿型腔，其配合間隙可作為氣體排出的方式，不會在頂部產生憋氣的現象。同時，底面的氣體會沿著推桿的配合間隙、分型面和型芯與脫模之間的間隙向外排出。【2】七、脫模推出機構的設計7.1推出方式的確定采用推桿的推出方式。7.2脫模力的計算（1）圓柱大型芯脫模力因為λ=r/t=32.5/3=10.83>10,所以，此處視為薄壁圓筒塑件，因此：F1=2πt ESLcosΨ(f－tanΨ)/[(1－μ)K2]+0.1A=[2×3.14×3×2.0×103×0.0065×27.17×cos1o×(0.5－tan1o)]÷[(1－0.32)×(1+0.5sin1ocos1o)]＋0.1×37.52≈4903.282N式中，F是脫模力；E是塑料的彈性模量；S是塑料成型的平均收縮率（%）；t是塑件的壁厚；L是被包型芯的長度；μ是塑件的泊松比；Ψ是脫模斜度；f是塑料與剛才之間的摩擦因素；r是型芯平均半徑；A是塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積，當塑件底部有通孔時，A視為零；K1是由λ和Ψ決定的無因次數，K1=2λ2/（cos2Ψ+2λcosΨ）,其中λ的值與塑件的橫截面形狀和尺寸有關（K1下面將會出現）；K2是由f和Ψ決定的無因次數，K2=1+fsinΨcosΨ。（2）成型塑件內部圓筒型芯的脫模力計算因為λ=r/t=5/3=1.67<10，所以，此處視為厚壁圓筒塑件，同時，由于該塑件的內孔是通孔，所以，脫模時不存在真空壓力，因此：F2=2πrESL(f－tanΨ)/[（1+μ+K1）K2]=2×3.14X5×2.0×103×0.0065×40×(0.5-tan1o)÷[[1+0.32+2×1.672÷(cos21o+2×1.67X1.67×cos1o)]×(1+0.5sin1ocos1o)]=3602.585N（3）4-d2小型芯脫模力F3=4x2×3.14X5×2.0×103×0.0065×3×(0.5-tan1o)÷[[1+0.32+2×0.672÷(cos21o+2×0.67X0.67×cos1o)]×(1+0.5sin1ocos1o)]=522.702N所以F=F1+F2+F3=9028.569N7.3校核推出機構作用在塑件閃過的單位壓應力（1）推出面積A1=π/4(D2－d2)=π/4×(752－652)mm2=1099mm2A2=π/4(D12－d22)=π/4×(182-122)mm2=122.5mm2A=A1+A2=1221.5mm2(2)推出應力σ=F/A=9028.6/1221.5=7.39MPa<10MPa因此，抗壓強度合格。八、冷卻系統(tǒng)的設計設計時忽略模具因空氣對流、輻射以及與注射機所散發(fā)的熱量，按單位時間內的塑料熔體凝固時所放出的熱量應等于冷卻水所帶走的熱量?！?】8.1冷卻介質HIPS屬于中等黏度材料，其成型溫度及模具溫度分別為200℃和32～65℃。所以，模具溫度初步定為40℃，用常溫水對模具進行冷卻。8.2冷卻系統(tǒng)的簡單計算（1）單位時間內注入模具中的塑料熔體的總質量W①塑料制品的體積V=V主+V分+nV塑=1.12+0.67+2X26.618=55.026cm3②塑件制品的質量m=Vρ=55.03×1.05=57.78g=0.0578kg③塑件壁厚為3mm，可以查教材表4-34得，t冷=17.4s。取注射時間t注=1.6s，t脫=6s。則注射周期t=t注+t冷+t脫=（1.6+17.4+6）=25s。由此得每小時注射次數為：N=3600/25=144次④單位時間內注入模具中的塑料熔體的總質量：W=Nm=144×0.0578=8.3232kg/h（2）確定單位質量的塑件在凝固時所放出的熱量Qs，查教材表4-35直接可知HIPS的單位熱流量Qs的值得范圍在（310～350）kj/kg,故可以取Qs=320kj/kg。（3）計算冷卻水的體積流量qv設冷卻水道入水口的水溫為θ2=23℃。出水口的水溫為θ1=25℃，取水的密度ρ=1000kg/m3，水的比熱容c=4.187kj/(kg·℃)，則：qv=WQs/[60ρc(θ1－θ2)]=8.3232×320÷[60×1000×4.187×(25-23)]=0.0053m3/min(4)確定冷卻水路直徑d當qv=0.0053m3/min時，查教材表4-30可知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑d=0.008m。（5）冷卻水在管內的流速vv=4qv÷60÷π÷d2=4×0.0053÷60÷3.14÷0.0082=1.76m/s.>1.66m/s因此合理。(6)求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數h因為平均水溫為24℃，查教材表4-31可得f=6.75，則有：h=4.187f（ρv）^0.8/d^0.2=4.187×6.75×(1000×1.76)^0.8÷0.008^0.2=29308.9kj/(m2·h·℃)(7)計算冷卻水通道的導熱總面積AA=WQs/（hΔθ）=8.32×320÷[29308.9×｛40-(23+25)/2｝]=0.0035m2(8)計算模具所需冷卻水管的總長度LL=A/(πd)=0.0035÷3.14÷0.008=139mm(9)冷卻水路的根數X設每根水路的長度ι=120mm，則冷卻水路的根數為：X=L/ι=139/120≈1.16根由上述計算可以看出，一條冷卻水道對于模具來說顯然不適合，因此應根據具體情況加以修改。為了提高生產效率，凹模和型芯都應得到充分的冷卻。8.3凹模嵌件和型芯冷卻水道的設置型芯的冷卻系統(tǒng)的計算與凹模冷卻系統(tǒng)的計算方法基本上是一樣的。設計時，在大型芯的下部采用簡單冷卻流道式來設計，小型芯采用隔片式冷卻水道。凹模嵌件擬采用兩條冷卻水道進行冷卻。冷卻系統(tǒng)還要遵循：【4】1.澆口處加強冷卻。2.冷卻水孔到型腔表面的距離相等。3.冷卻水孔數量應盡可能的多，孔徑應盡可能的大。4.冷卻水孔道不應穿過鑲快或其接縫部位，以防漏水。5.進水口水管接頭的位置應盡可能設在模具的同一側，通常應設在注塑機的背面。6.冷卻水孔應避免設在塑件的熔接痕處。而且在冷卻系統(tǒng)內，各相連接處應保持密封，防止冷卻水外泄。九、導向與定位結構的設計注射模的導向機構用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構的運動導向。按作用分為膜外定位和模內定位。膜外定位是通過定位圈使模具的澆口套能與注射機噴嘴精確定位；而模內定位機構則通過導柱導套進行合模定位。錐面定位則用于動、定模之間的精確定位。本模具所成型的塑件比較簡單，模具定位精度要求不高，因此可采用模架本身所帶的定位結構?！?】十、模具的裝配裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質量、壽命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術要求和相互間的關系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。在模具裝配過程中，對模具的裝配精度應控制在合理的范圍內，模具的裝配精度包括相關零件的位置精度，相關的運動精度，配合精度及接觸只有當各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。【4】塑料模的裝配基準分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺定模，動模的型腔，型芯為裝配基準。這種情況，定模各動模的導柱和導套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動模內，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導柱和導套孔，最后安裝動模和定模上的其它零件，另一種是已有導柱導套塑料模架的。澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為0.05——0.15毫米，因為該處受噴嘴壓力的影響，在注射時會發(fā)生變形，有時在試模中經常發(fā)現在分模面上澆口套周圍出現塑料飛邊，就是由于沒有間隙的原因。為了有效的防止飛邊，可以接近塑件的有相對位移的面上銼一個三角形的槽，由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊。模具的裝配順序1.確定裝配基準；2.裝配前要對零件進行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈；3.調整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產生飛邊；4.在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準面，以便總裝合模調整時檢查；5.組裝導向系統(tǒng)并保證開模合模動作靈活，無松動和卡滯現象；6.組裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時允許使用密封填料或密封膠，但應防止進入系統(tǒng)中；7.試模合格后打上模具標記，包括模具編號、合模標記及組裝基面。1)模具預熱模具預熱的方法，采用外部加熱法，將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外部向內進行加熱，這種方法加熱快，但損耗量大。2)筒和噴嘴的加熱根據工藝手冊中推薦的工藝參數將料筒和噴嘴加熱，與模具同時進行。3)工藝參數的選擇和調整根據工藝手冊中推薦的工藝參數初選溫度，壓力，時間參數，調整工藝參數時按壓力，時間，溫度這樣的先后順序變動。4)注塑在料筒中的塑料和模具達到預熱溫度時，就可以進行試注塑，觀察注塑塑件的質量缺陷，分析導致缺陷的原因，調整工藝參數和其他技術參數，直至達到最佳狀態(tài)。8.模具的維護模具優(yōu)化設計的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個別已損壞的零件，不會導致用過程中，會出現正常的磨損或不正常的磨損。不正常的損壞絕大多數是由于操作不當所致模具的徹底報廢。最后檢查各種配件、附件待零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過程中應嚴防零件在裝配過程中磕、碰、劃傷和銹蝕。裝配滾動軸承允許采用機油進行熱裝，油的溫度不得超過1000℃。結論歷經三周的課程設計即將結束，請老師對我的設計過程作最后檢查。在這次課程設計中通過參考、查閱各種有關模具方面的資料，以及各位老師的指導，特別是模具在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質的飛躍。使我對塑料模具設計的各種成型方法，成型零件的設計，成型零件的加工工藝主要工藝參數的計算，產品缺陷及其解決辦法，模具的總體結構設計及零部件的設計等都有了進一步的理解和掌握。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學習事物所必經的一般過程，我對塑料模具設計的認識過程亦是如此。經過三周的努力，我相信這次課程設計一定能為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎。在這次設計過程中，感謝各位老師對我的指導，使我受益匪淺，在此，對關心和指導過我各位老師和幫助過我的同學表示衷心的感謝!參考文獻[1]葉久新，王群.塑料成型工藝及模具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社,2007.[2]伍先明，陳志鋼.塑料模具設計指導[M].北京：國防工業(yè)出版社，2013.[3]洪滇章.注射加工速查手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.[4]吳生緒.塑料成型工藝技術手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.目錄第一章項目總論 -1-§1.1項目簡介 -1-§1.2可行性研究的范圍 -2-§1.3編制依據 -2-第二章項目建設背景及必要性 -3-§2.1橡膠密封件項目提出的背景 -3-§2.2國家產業(yè)政策 -6-§2.3項目建設的必要性 -8-第三章項目優(yōu)勢 -11-§3.1市場優(yōu)勢 -11-§3.2技術優(yōu)勢 -16-§3.3組織優(yōu)勢 -17-§3.4政策優(yōu)勢:關中—天水經濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃 -17-§3.5區(qū)域投資環(huán)境優(yōu)勢 -17-第四章產品介紹與技術介紹 -20-§4.1橡膠密封件產品介紹 -20-§4.2產品標準 -21-§4.3產品特征及材質 -21-§4.4產品方案 -26-§4.5產品技術來源 -27-第五章項目產品發(fā)展預測 -28-§5.1產品行業(yè)關聯環(huán)境分析 -28-§5.2行業(yè)競爭格局與競爭行為 -33-§5.3競爭力要素分析 -39-§5.4項目發(fā)展預測 -41-§5.5競爭結構分析及預測 -43-第六章項目產品規(guī)劃 -47-§6.1項目產品產能規(guī)劃方案 -47-§6.2產品工藝規(guī)劃方案 -47-§6.3項目產品營銷規(guī)劃方案 -51-第七章項目建設規(guī)劃 -58-§7.1項目建設總規(guī) -58-§7.2項目項目建設環(huán)境保護方案 -61-§7.3項目建設節(jié)能方案 -65-§7.4項目建設消防方案 -66-§7.5項目建設生產勞動安全方案 -69-第八章項目組織實施情況 -73-§8.1項目組織 -73-§8.2項目勞動定員和人員培訓 -74-§8.3項目管理與實施進度安排 -77-§8.4工程招標 -80-第九章項目財務評價分析 -82-§9.1項目總投資及資金籌措 -82-§9.2項目財務評價依據及相關說明