電視遙控器注射模具設(shè)計_第1頁
電視遙控器注射模具設(shè)計_第2頁
電視遙控器注射模具設(shè)計_第3頁
電視遙控器注射模具設(shè)計_第4頁
電視遙控器注射模具設(shè)計_第5頁
已閱讀5頁,還剩26頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)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(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、 XINYU UNIVERSITY 畢業(yè)設(shè)計(論文) ( 2014 屆)題 目 電視遙控器注射模具設(shè)計 二級學院 機械工程學院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 10機制本(3)班 學 號 1001210319 學生姓名 萬 慧 芬 指導教師 何 芳 老 師 目 錄目 錄1中文摘要.4Abstract.5第1章 塑件設(shè)計分析61.1產(chǎn)品零件圖61.2塑料成型材料分析71.2.1工藝特性71.2.2成型工藝81.3塑件產(chǎn)品分析81.3.1塑件的表面質(zhì)量及精度等級81.3.2塑件的成型收縮率81.3.3塑件的壁厚81.3.4 脫模斜度91.3.5圓角101.3.6 ABS成型工藝參數(shù)10第2

2、章 注射模具設(shè)計 .112.1 確定模具的加工精度.112.2 確定型腔數(shù)目.112.2.1確定型腔數(shù)目的原則112.2.2確定型腔數(shù)的條件112.2.3確定型腔數(shù)目的方法112.3選定分型面132.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計132.4.1澆注系統(tǒng)的組成132.4.2主流道的設(shè)計142.4.4分流道的設(shè)計152.4.5澆口的設(shè)計162.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計172.6注射模具成型零件設(shè)計182.6.1凹模的結(jié)構(gòu)圖及尺寸計算182.6.2凸模的結(jié)構(gòu)圖及計算202.6.3型腔的壁厚計算212.7脫模機構(gòu)的設(shè)計232.7.1脫模機構(gòu)的原則242.7.2脫模力的計算242.7.3推桿的設(shè)計252.8導向機構(gòu)設(shè)計262

3、.8.1導向機構(gòu)的作用262.8.2導柱導向機構(gòu)272.9注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)272.9.1溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響27冷卻水道282.10模架的設(shè)計282.10.1模架的選用282.10.2模架裝配要求292.11注射模與注射機292.11.1注射機的選擇292.11.3注射壓力的校核302.11.4鎖模力的校核31第3章 注射模材料的選用323.1模具零件的失效形式323.2成型零件材料選用的要求323.3注射模選材條件333.4注射模常用材料34第4章 模具的裝配與調(diào)試354.1 裝配基準的確定354.2 塑料模的裝配順序35第5章 電視遙控器的塑件模擬分析365.1 PROE在注射成型中

4、對塑件的模擬分析的應(yīng)用365.2模流分析及結(jié)果36電視遙控器注射模具設(shè)計摘 要主要介紹了電視遙控器前蓋注射模具的設(shè)計,首先根據(jù)產(chǎn)品要達到的要求選擇塑料ABS為材料;然后需要了解ABS塑料成型的工藝特性及產(chǎn)品的使用要求,對產(chǎn)品的工藝進行詳細分析,再把所收集到的資料匯總;再開始進行模具設(shè)計;最后完成各項圖及計算說明書。其中包括利用Pro/e軟件繪制零件的三維圖,并且還進行3D開模、分析工件的工藝、選用和校核注塑機、模具設(shè)計和確定型腔的排布等工作,對澆注系統(tǒng)和模具總體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。通過Pro/e軟件中的塑性顧問模塊模擬分析并優(yōu)化變形、填充、澆口、排氣、冷卻、壓力和注射成型時間等參數(shù),并及時預(yù)測產(chǎn)品在

5、成型過程中可能出現(xiàn)的問題。關(guān)鍵字:電視遙控器 ; 注射模具 ; 模具分析 ; 模擬分析Design of injection mould TV remote controllerAbstractMainly introduces the design of the TV remote front cover injection mold products, according to the requirements of ABS for the selection of plastic materials; then according to the requirement of proces

6、s characteristics of ABS plastic molding and product, make detailed analysis on the process of product,information collection before design; then began to die design; finally completed manual chart and the calculation of. Including the use of Pro/e software to draw the parts of the three-dimensional

7、 map and the 3D open mold, injection molding machine workpiece craft analysis, selection and checking, mold design and the cavity are difficult, design and the overall structure of the mold gating system.Simulation analysis and optimization of filling, deformation, the Plastic Advisor module in Pro/

8、e gate, exhaust, cooling, pressure and injection molding time parameters,forecast products may appear in the forming process of the problem.Keyword: TV remote controller ; Injection mould; Mould analysis ; Simulation analysis第1章 塑件設(shè)計分析1.1產(chǎn)品零件圖 塑料件為某電視遙控器上蓋的產(chǎn)品,尺寸為:180×60×6。(如圖2-1,2-2)所用材料為A

9、BS。圖2-1:電視遙控器前蓋正面圖2-2:電視遙控器前蓋反面1.2塑料成型材料分析ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene簡稱)化學名為:丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物,是由C3H3N、C4H6和C8H8根據(jù)不同數(shù)量不同比例聚合而成的。ABS具有沖擊強度高、尺寸穩(wěn)定、易于成型、耐熱、耐腐蝕等好的綜合性能,還具有良好的耐寒性,在-40低溫時仍有一定的機械強度。在ABS中,可以提高塑料的彈性和沖擊韌度的丁二烯含量越高,塑料的沖擊韌度越大;苯乙烯具有保持塑料的優(yōu)良電絕緣性能和成型加工性能的作用;丙烯晴具有提高塑料的耐熱和耐腐蝕性的作用。ABS中這三種單體的含量不同,意味

10、著所組成的ABS的特性可能不同。ABS性能參數(shù)如下:密度:1.021.16kg/dm³24小時吸水性:0.0020.004收縮率:0.0040.007熔點:130160熱變形溫度:在0.46MPa下 90108 在1.85MPa下83103抗拉屈服點:50MPa拉伸彈性模量:1800MPa抗彎強度:80MPa沖擊韌度:無缺口時 261kj/ 有缺口時 11261kj/1.2.1工藝特性1) ABS是一種無定形、無明顯熔點聚合物。成型過程中熱穩(wěn)定性較好,有較大的成型可選擇溫度范圍; 2)ABS具有適中的粘度,雖然跟聚苯乙烯、尼龍等比流動性要差一些,但流動性比硬聚氯乙烯、聚碳酸酯等要好;

11、3)流動性對注射壓力的變化敏感于對溫度的變化;1.2.2成型工藝 1)注射溫度在160-220之間;2)在成型過程中對于壁薄、長流程、小澆口制品所需的注射壓力一般在130-150MPa,而壁厚,大澆口制品則在70-100MPa;3)如果要獲得內(nèi)應(yīng)力較小的制品,不能有過高的保壓壓力,以60-70MPa為宜;4)注射速度一般選擇中、低速;5)模具溫度選擇在60左右。1.3塑件產(chǎn)品分析1.3.1塑件的表面質(zhì)量及精度等級通過分析該塑件不僅要求外表美觀、光滑,還要沒有斑點及熔接痕現(xiàn)象,內(nèi)表面的光滑程度更高,所以內(nèi)表面粗糙度為Ra0.2m,而外表面則為Ra0.4m。塑件制品邊緣面平整,不能有射料不足的現(xiàn)象

12、。通過查表,可知本塑件選用一般等級,精度等級為5級。1.3.2塑件的成型收縮率根據(jù)以上選用的材料為ABS,查相關(guān)資料得,ABS的成型收縮率為0.004-0.007,這里選擇偏中值0.005。1.3.3塑件的壁厚塑件的壁厚一般在1-3mm范圍內(nèi),最常用數(shù)值為2-3mm。如果塑件壁厚不均勻易引起塑件產(chǎn)生氣孔,裂紋,引起內(nèi)應(yīng)力及變形等不良現(xiàn)象,并且塑件壁厚還會受流程影響并且壁厚與流程成正比,由于壁厚流程就會長。因此選擇塑件壁厚要遵循塑件壁厚的選擇原則:塑件在結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有足夠的強度和硬度;塑件壁厚應(yīng)盡量均勻、不同的壁厚或者轉(zhuǎn)角處比例不能相差太大(一般不超過13),并且應(yīng)盡量用圓弧過渡。在成型時,塑件壁

13、厚應(yīng)與塑料流動性和成型壓力相適應(yīng)并且壁厚要適應(yīng)塑件形狀的需求。塑件要能承受脫模力的作用。因此,塑件的壁厚要適中,查相關(guān)資料,查得ABS的壁厚范圍為1.5-5.0mm,本次設(shè)計中塑件的壁厚為2mm。1.3.4 脫模斜度脫模斜度的取向要根據(jù)塑料件的外形而定,所以要根據(jù)一定的原則來選擇脫模斜度。脫模斜度的選擇原則:1 在許可的情況下,斜度盡量取大;2 塑件內(nèi)表面斜度大于外表面斜度;3 形狀的復(fù)雜程度不同所需的拔模斜度也不一樣;4 厚壁塑件比薄壁塑件斜度大;5 熱塑性塑件比熱固性塑件斜度大;6 硬塑件比軟塑件的斜度大。根據(jù)資料并查表后可知ABS塑件型芯脫模斜度為40- 1°10,而型腔脫模斜

14、度30- 1°。所以選擇型腔和型芯的脫模斜度都選擇55。用PRO/E對拔模斜度的檢測,檢測結(jié)果如圖2-3-4:圖2-3-4:拔模斜度檢測圖圓角應(yīng)在塑料件的轉(zhuǎn)角處或者內(nèi)部聯(lián)結(jié)處過渡形式采用圓角以防止塑料件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中,對成型加工過程中的充模特性的改善有很大的作用,增加相應(yīng)位置模具和塑料件的力學強度,。當圓弧半徑大于塑料件壁厚的1/4時,其應(yīng)力集中系數(shù)小于2;當此比值增加到1/2時,應(yīng)力集中系數(shù)可減至1.5。1.3.6 ABS成型工藝參數(shù)注塑機名稱:螺桿式預(yù)熱和干燥時間:2 h預(yù)熱和干燥溫度:80-85 料筒溫度:后段 150-170 中段 165-180 后段 180-200 噴嘴

15、溫度:170-180 模具溫度:50-80 注射壓力:60-100 MPa成型時間:注射時間 20-90 s 高壓時間 0-5 s 冷卻時間 20-120 s 總周期 50-120 s螺桿轉(zhuǎn)速:30 r/min后處理:方法 紅外線燈,烘箱 溫度 70 時間 2-4 h第2章 注射模具設(shè)計2.1 確定模具的加工精度遙控器是一種外殼要能承受一定磨損及要抵抗一定的壓力的日用品。根據(jù)機械加工精度的選用原則,模具的制造加工精度選IT7級,根據(jù)要求的不同型芯和型腔的加工精度要比模具低一級為IT6級,由于型腔要求更高需對其先采用機械粗加工后,并用電火花或者研磨對其精加工,其它部分則采用正常的機械加工。2.2

16、 確定型腔數(shù)目2.2.1確定型腔數(shù)目的原則 在保證塑件質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本,充分發(fā)揮設(shè)備生產(chǎn)潛力的前提下選擇合理的型腔數(shù)目。2.2.2確定型腔數(shù)的條件型腔數(shù)目的確定應(yīng)從模具制造的成本、塑件的尺寸精度等級、注塑成型的生產(chǎn)效益及制造難度幾方面來考慮2.2.3確定型腔數(shù)目的方法(1)通過分析塑件的尺寸結(jié)構(gòu)及需要加工的數(shù)量來確定;(2)型腔數(shù)目越多,相對應(yīng)的精度就越低,而型腔數(shù)目越多,制造難度就越大;(3)根據(jù)成型能力:注射量 其中:G注射機允許的最大注射量 m2澆注系統(tǒng)和飛邊所需的塑料質(zhì)量和體積 m1單個制品的質(zhì)量和體積 鎖模力 其中:Q注射機的額定鎖模力 A2澆注系統(tǒng)和飛邊在模具水平分型面上的投影面

17、積 A1單個制品在模具分型面上的投影面積 P單位投影面積需用的鎖模力,可近似取值 為熔體對 型腔的平均壓力(4)根據(jù)經(jīng)濟性原則: 其中:N制品的生產(chǎn)總量 t成型的周期時間 Y每小時的工資和經(jīng)營費 C制造模具所需的費用經(jīng)過多方面的考慮,我的設(shè)計采用一模兩腔結(jié)構(gòu)形式。我的塑件屬于四級精度,它可以使用一模四腔,但是一模四腔提高了加工模具的難度,難以保證尺寸精度及表面粗糙度;但一模兩腔與單型腔模具相比生產(chǎn)成本有所降低,生產(chǎn)效率也提高很多;而且塑件的注射量比較小。綜合這些條件一模兩腔剛好能解決這一問題,不僅使得模具有了較好的精度,而且便于加工好注塑,適應(yīng)了現(xiàn)代化大規(guī)模高效率生產(chǎn)高精密零件的要求。2.3選

18、定分型面此次設(shè)計的遙控器前蓋的分型面如圖3-3所示:圖3-3:分型面 這是PRO/E 分模時作的分模面,由于上表面要求較高,必須要求塑件留在動模一側(cè)。這樣的分型面設(shè)計有以下的特點:1. 塑料件必須留在動模一側(cè);2. 分型面的痕跡不會在塑件的上邊緣一圈而且不會影響外觀質(zhì)量;3. 推桿容易布置也更容易推出塑件;4. 容易脫模;2.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計2.4.1澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成的由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道的系統(tǒng)。2.4.2主流道的設(shè)計主流道是熔體最先流經(jīng)模具的部分,由于它的形狀尺寸影響著塑料熔體的流動速度和沖模時間,因此必須使熔體的溫度盡可能降低,把

19、壓力損失降到最小。主流道還跟塑件的流動性和尺寸大小有關(guān),當流動性好、塑件較小時,主流道會設(shè)計小一些,當流動性差、塑件較大,主流道要設(shè)計大些。此次所設(shè)計的是原料為ABS電視遙控器模具,其流動性一般、塑件的尺寸大小一般,綜合考慮以下,應(yīng)將主流道設(shè)計的小些。主流道設(shè)計成圓錐形方便讓主流道凝料能從澆口順利地拔出,有一定的錐角通常為2°6°(一般取3°),當錐角設(shè)計過大時會減慢流速。為減少料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力將主流道大端面呈圓角,其半徑常取r13(mm),(取1.5mm);主流道對接處設(shè)計成能保證塑料從噴嘴完全進入而不溢出的半球形坑。415(mm)10+1=11(mm)式中

20、 主澆道小端口直徑(mm) 注塑機噴嘴孔直徑(mm)噴嘴孔直徑接觸富裕量(mm)一般為0.51(mm),取=1(mm)注塑機噴嘴球半徑(mm),=10(mm)主流道對接處半徑(mm)噴嘴球半徑接觸富裕量(mm)一般為12(mm),取=1(mm)其結(jié)構(gòu)如圖3-4-2所示 圖3-4-2:臥式或立式注射機主流道設(shè)計分流道的設(shè)計1.分流道的結(jié)構(gòu)形式由于模具設(shè)計成一模二腔,屬于多型腔多澆口的模具,因此要設(shè)置分流道。分流道是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前通過截面積的變化及流向變換來獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段,因此分流道設(shè)計應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)等條件,盡可能減少流動壓力在流動過程的

21、損失,保證各個型腔的塑料熔體均衡分配。將分流道設(shè)置在分型面上便于加工及凝料脫模,將分流道截面形狀設(shè)計為U形,當塑料熔體在流道中流動時,表層冷凝冷結(jié)而起絕熱作用熔體僅在流道中心流動。在設(shè)計過程中應(yīng)考慮到注射成型過程中原料的使用和注射機的能耗是否經(jīng)濟,為減少壓力損失和熱量損失將分流道設(shè)計成直的,ABS塑料的分流道直徑范圍在4mm10mm之間,所以取分流道的直徑為6.5mm。常用塑料分流道直徑推薦值如表2-1:表3-1 常用塑料分流道直徑推薦表材料名稱分流道直徑(mm)材料名稱分流道直徑(mm)ABS,AS4.010PC6.410POM3.010PE1.610PP1.610HIPS3.210CA1.

22、611PS1.610PA1.610PSF6.410PPO6.410SPVC3.110PPS6.413HPVC6.4162.分流道的表面粗糙度當分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻時只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)為理想狀態(tài),所以取分流道內(nèi)表面粗糙度Ra1.6um,這樣的表面不是很光滑 并且有助于塑料熔體的外層冷卻皮層的固定,為保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱應(yīng)與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差。主流道、分流道的分布圖如圖所示:圖3-4-4:主流道、分流道分布圖2.4.5澆口的設(shè)計澆口又稱進料口或內(nèi)流道是澆注系統(tǒng)中最小的部分,澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種,我們將采用限制性澆口,限

23、制性澆口一方面通過截面積的突然變化,使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度,提高剪切速率,使其成為理想的流動狀態(tài),迅速均衡地充滿型腔,同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流,并便于澆口凝料與塑件分離的作用,并在成型后便于使?jié)部谂c塑件分離。 本模具結(jié)構(gòu)澆口位置如圖3-4-5所示圖3-4-5:最佳進澆口位置圖綜上所訴,本設(shè)計中的塑件澆口應(yīng)選在塑件邊緣處。本套模具采用的是側(cè)澆口,側(cè)澆口開設(shè)在分型面上,塑料熔體于型腔的側(cè)面充模。這種澆口加工容易,修整方便,并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置,普遍使用于中小型塑件的多型腔模具,且對各種塑料的成型適應(yīng)性均較強;但有澆口痕跡存在,會形成熔接痕、縮孔、

24、氣孔等塑件缺陷,且注射壓力損失大,對深型腔塑件排氣不便。側(cè)澆口尺寸計算公式如下其中:b側(cè)交口寬度,mm A塑件的外側(cè)表面積,mm2 t側(cè)交口的厚度,mm 交口處塑件厚度,mm經(jīng)計算得:b=3mm,t=2mm由于側(cè)澆口的長度l=0.7-2.0mm,所以取測澆口的長度為1.5mm。2.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計在注射成型時,如果型腔內(nèi)的氣體不能在充模時順利地排除到模外,將會在制品上形成氣孔、接縫、表面輪廓不清等缺陷;如果塑料熔體內(nèi)有氣體,制品會因壓縮所產(chǎn)生的高溫造成局部燒焦,并且會產(chǎn)生一定的壓力降低充模速度。注射模的排氣方法通常利用配合間隙排氣、在分型面開設(shè)排氣槽和利用排氣塞排氣三種排氣方法。其中在分型面開

25、設(shè)排氣槽是注射模排氣排氣的主要形式,且能很好的保證塑件的質(zhì)量,所以此次設(shè)計的排氣方式為在分型面開設(shè)排氣槽。 常用塑料排氣槽深度報表如下: 單位:mm塑料名稱排氣槽深度塑料名稱排氣槽深度聚乙烯0.02聚甲醛聚丙烯尼龍0.01聚苯乙烯0.02尼龍(玻璃纖維填充)ABS0.03聚碳酸酯綜上所述,本次設(shè)計的材料是ABS,所以排氣槽的深度上0.03mm,寬度選擇5mm。2.6注射模具成型零件設(shè)計成型零件通常指凹模、型芯、各種成形桿和成形環(huán)等構(gòu)成模具型腔的零件,而這些零件直接接觸高溫、高壓的塑料熔體,在脫模時反復(fù)與塑件摩擦,所以它們需要有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨性和較低的表面粗糙度值來達到這些要求,要

26、考慮零件的加工性及模具制造的成本。2.6.1凹模的結(jié)構(gòu)圖及尺寸計算1.凹模結(jié)構(gòu)如圖2-6-1:圖2-6-1 凹模結(jié)構(gòu)圖2.凹模的尺寸計算a.凹模徑向尺寸采用平均尺寸法計算凹模的徑向尺寸,公式如下:式中 凹模徑向尺寸(mm); 塑件的平均收縮率(ABS收縮率為0.3%0.8,平均收縮率為0.55%); 塑件徑向公稱尺寸(mm);塑件公差值(mm)(一般在0.50.8之間會隨塑件精度和尺寸而變化,這里取0.6);凹模制造公差(mm)凹模長度尺寸計算為:凹模寬度尺寸計算為:b.凹模深度尺寸計算采用平均尺寸法計算凹模深度尺寸,公式如下:式中 凹模深度尺寸(mm);塑件高度公稱尺寸(mm);2/3項,查

27、資料得該系數(shù)為0.5;其他符號意義同凹模長度計算公式。c.中心距尺寸計算,公式如下模具中心距尺寸(mm);塑件中心距尺寸(mm)。所以2.6.2凸模的結(jié)構(gòu)圖及計算凸模結(jié)構(gòu)如圖2-6-2:圖2-6-2:凸模結(jié)構(gòu)圖2.凸模的尺寸計算a.凸模徑向尺寸計算采用平均尺寸法計算凸模的徑向尺寸,公式如下:型芯徑向尺寸(mm);型芯的制造公差(mm);其他符號意義同上。凸模長度尺寸計算為:凸模寬度尺寸計算為:B.凸模深度尺寸計算采用平均尺寸法算凸模的深度,公式如下:凸模深度尺寸(mm);塑件孔深度尺寸(mm);其他符號意義同上。C凸模中心距尺寸計算,其公式為:模具中心距尺寸(mm);塑件心中距尺寸(mm)。所

28、以2.6.3型腔的壁厚計算1.型腔厚度的計算本塑件中的型腔為矩型殼類形狀,其厚度算法可用矩形型腔厚度公式計算。型腔側(cè)壁厚度計算剛度條件 式中 S型腔側(cè)壁厚度(mm) C系數(shù)。查表得C=1.0 h型腔側(cè)壁受壓高度(mm)。h=17mm 型腔壓力(MPa),查表得,對于塑料ABS為70MPa。 E模具材料彈性模量(MPa) 任一自由邊中點的允許變形量,查表得,對于材料ABS取0.05(mm) 所以 強度條件 式中 型腔側(cè)壁受壓高度(mm) =17mm 型腔壓力(MPa)查表得,對于塑件ABS為70MPa 系數(shù),查表得0.13 短邊與長邊比。= 許用應(yīng)力(MPa),對于碳鋼=160(MPa)所以S取

29、40mm。2. 型腔底壁厚度計算按強度計算:式中 底壁厚度(mm) b凹模型腔的內(nèi)孔(矩形)短邊尺寸(mm) b=60mm 系數(shù)且由l/b=180/60=3 查表得=0.5 模腔壓力(MPa)且=(25%50%)=2050MP取 40 MPa。 材料許用應(yīng)力(MPa) =160則 =23.7mm按剛度計算 (3-12)式中 系數(shù)且由l/b=180/60=3 查表得=0.0309 模腔壓力(MPa)且=(25%50%)=2050MPa取40 MPa。材料的彈性模量(MPa)=1800MPa成型零部件的許用變形量。且=0.2×0.24=0.048 所以取24mm。2.7脫模機構(gòu)的設(shè)計當塑

30、件被注射成型好了以后,需開模取出塑件。由于塑件的收縮力、粘模力及漲模力,開模時塑件會留在凸?;蛘甙寄I?,需要設(shè)計相應(yīng)的脫模機構(gòu)使塑件脫離模具的凸?;虬寄!?.7.1脫模機構(gòu)的原則脫模機構(gòu)的設(shè)計原則如下:² 保證結(jié)構(gòu)簡單² 保證塑件推出時不變形不損壞² 保證良好的塑件外觀² 盡量使塑件留于動模一側(cè)² 保證和模時正確復(fù)位2.7.2脫模力的計算脫模力是將塑件從型芯上脫出時所需克服的阻力,脫模力是設(shè)計脫模機構(gòu)的主要依據(jù)之一。計算脫模力的時候應(yīng)考慮:1. 由大氣造成的阻力;2. 由塑料的粘附力造成的脫模阻力;3. 推出機構(gòu)運動摩擦阻力。脫模力的計算公式為

31、:其中:F脫脫模力,N P塑料對型芯在單位面積上的包緊力 A塑件包緊型芯的側(cè)面積 f塑料與鋼的摩擦系數(shù) 脫模斜度由于f很小,cos小于1,sin更小,f cossin可以忽略不計,故上面的式子可以簡化為:經(jīng)查表,代入數(shù)據(jù)得:F脫=183 KN根據(jù)上訴條件確定脫模機構(gòu)為,推桿推出機構(gòu)。2.7.3推桿的設(shè)計1.推桿的形狀及尺寸a.推桿的形狀推桿的形狀設(shè)計主要取決于塑件推出位置的大小形狀,基于對推桿的剛性以及結(jié)構(gòu)工藝性問題的考慮,此次設(shè)計選用最常用的推桿直通式推桿如圖3-7-3。其尺寸范圍為d=(1.6-32)mm,一般與推桿孔的配合選擇H7/f6;軸肩的作用是推桿的軸向定位,一般D-d(2-3)m

32、m,軸肩的厚度為H=(3-8)mm,此次設(shè)計取5mm;推桿配合工作段的表面粗糙度為Ra0.8m。 圖2-7-3:推桿機構(gòu)圖b.推桿的固定推桿與推桿板常軸肩連接的方式連在一起,推桿與推桿固定孔之間一般有較大的間隙:0.8-1mm。安裝時為確保它與型腔上的配合孔的同軸度推桿軸線可做少許位移。c.推桿的直徑計算推桿直徑的公式為:其中:d推桿直徑,mm 安全系數(shù),取1.5(范圍:1.4-1.8) F脫脫模力,N E推桿材料的彈性模量,MPa n推桿根數(shù),這里取4根計算結(jié)果得:所以d取26mmd.對推桿進行強度校核其中:推桿所受的應(yīng)力,MPa 推桿材料的許用應(yīng)力,MPa,對于碳鋼=160(MPa) ;

33、其余符號意義同上式所以推桿直徑取得合理2.8導向機構(gòu)設(shè)計2.8.1導向機構(gòu)的作用導向定位機構(gòu)的作用如下: 1.定位導向裝置能直接保證動、定模合模位置的正確性和模具型腔的形狀和尺寸的精確性,從而保證塑料制品的精度。同時,在模具裝配過程中便于裝配和調(diào)整。 2.導向合模時引導動模按序正確閉合,防止損壞型芯,并承受一定的側(cè)向力。 3.承載為保證模具的正常工作,導向裝置在成型的過程中要能承受一定的單向側(cè)壓力。采用推件板脫模時導柱需承受推板件重載荷作用,而采用三板式模具結(jié)構(gòu)時,要能承受定模腔板的作用。 4.保持運動平穩(wěn)有保持大、中型模具脫模機構(gòu)運動靈活平穩(wěn)的作用。2.8.2導柱導向機構(gòu)導柱導向機構(gòu)是最為普

34、遍的一種由導向柱和導向孔等零件構(gòu)成的導向機構(gòu)。(1)導柱的結(jié)構(gòu)及尺寸導柱是一種標準的規(guī)格類型較多的標準件。有帶儲油槽、無儲油槽等多種形式,在這套模具中采用帶儲油槽的直通式導柱,其直徑為40mm,并且必須保證導柱的長度在開模后比端面長出68mm。(2)導柱的配合與安裝導柱與導柱孔之間一般采用間隙配合H8/f8。導柱與安裝孔之間采用過渡配合H7/m6。(3)導柱的數(shù)量與布置在標準模架中,導柱數(shù)量及布置都是確定的。本套模具采用4個導柱對稱布置標準模架,這樣能提高導向精度。2.9注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)2.9.1溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響溫度調(diào)節(jié)對塑件的影響表現(xiàn)在以下幾個方面:1.變形模具溫度穩(wěn)定和冷卻速度均

35、衡可以減小塑件的變形,通過采用合適的冷卻系統(tǒng),來保持模具凹模與型芯的各個部位的溫度大致均勻,以便同時凝固型腔里的塑料熔體。2.尺寸精度 為了減少制品成型收縮率的波動還有提高塑件尺寸精度的穩(wěn)定性,需要調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)來保持模具溫度的恒定。3.力學性能對于結(jié)晶型塑料因其具有結(jié)晶度越高,塑件的應(yīng)力開裂傾向越大的特性,故降低模具溫度可以盡量較小應(yīng)力開裂角4.表面質(zhì)量塑件的表面質(zhì)量還與模具溫度有關(guān),適當?shù)靥岣吣>邷囟扔欣诟纳浦破返谋砻尜|(zhì)量,當制品出現(xiàn)輪廓不清晰,產(chǎn)生明顯的熔接痕,表面粗糙度值更高等現(xiàn)象,可以從模具溫度低的角度去考慮解決辦法。以上幾個方面對模具溫度的要求有相互矛盾的地方,在選擇模溫時,應(yīng)

36、根據(jù)使用著重滿足制品的主要性能要求。2.9.3冷卻水道及連通方式(1)冷卻介質(zhì)普遍采用熱容量大、傳熱系數(shù)大、成本低、使用方便、冷卻效果好等特點的水來作冷卻介質(zhì)。因此,本套模具也采用水作為冷卻介質(zhì)。(2)冷卻水道的形式本套模具采用直流循環(huán)式冷卻的冷卻水道形式,如圖3-9-3所示,它是直接在模具的模板上鉆孔,通入冷卻介質(zhì)。有水道結(jié)構(gòu)簡單、加工方便等優(yōu)勢,同時可能純真模具冷卻不均勻等不足。冷卻水道的連通方式。定模采用回路式,而動模則采用貫穿式的設(shè)計。圖2-9-3:冷卻水道2.10模架的設(shè)計2.10.1模架的選用模架是安放模具型芯和型腔的基礎(chǔ),也是整套模具的主體,選定模架結(jié)構(gòu)是注塑成型的步驟的決定性因

37、素。因此在設(shè)計過程中應(yīng)優(yōu)先選用標準模架,為了實現(xiàn)標準模架基礎(chǔ)上標準化的模具制圖、模具結(jié)構(gòu)、以及工藝規(guī)范在設(shè)計過程中應(yīng)優(yōu)先選用標準模架。選用模架時要考慮模具成本,簡化模具設(shè)計生產(chǎn)周期的同時保證了模具的精度和動作的可靠性,還方便維修。2.10.2模架裝配要求由于模架的裝配好壞直接影響著塑件的質(zhì)量,所以關(guān)于模架的裝配,應(yīng)滿足以下要求:1. 構(gòu)成模架各零件間的配合,應(yīng)按國家標準規(guī)定或者查相關(guān)表格來確定;2. 模具應(yīng)在所有活動部分保持準確的位置、可靠的動作,沒有歪斜和卡滯現(xiàn)象;3. 防止注塑件的嵌件或機外脫模的成型零件錯位,應(yīng)在模具上安放定位準確、可靠的位置;4. 澆注系統(tǒng)表面粗糙度不能超過為Ra0.8

38、mm;5. 合模后滑塊與楔緊塊要壓緊保證接觸面積大于等于3/4;6. 保證開模后準確和可靠的定位,分型面在合模后應(yīng)緊密貼合;7. 復(fù)位桿端面在組裝后必須平齊一致;8. 要有通暢的冷卻或者加熱系統(tǒng),沒有泄漏現(xiàn)象;9. 電氣系統(tǒng)不允許有漏電或短路現(xiàn)象,因此必須絕緣可靠;10. 為了分型面沒有積存溢料的現(xiàn)象,應(yīng)避免在分型面上穿孔;11. 不允許在模架各零件的主要部位有擦傷、劃痕、敲印等缺陷。實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)模架的裝配要求去裝配模架以保證塑件的質(zhì)量。2.11注射模與注射機2.11.1注射機的選擇選擇成都塑料機械廠的SZ-60/40,其主要的性能參數(shù)如下:理論注射量:60 cm³ 螺桿直徑:3

39、0 mm 注射壓力:180MPa注射速度:70g/s 塑化能力:35 kg/h 螺桿轉(zhuǎn)速:0-200 r/min鎖模力:400 KN 拉桿內(nèi)間距:220×300 mm 移模行程: 250 mm最大模具厚度:250 mm 最小模具厚度:150 mm 定位孔直徑:55 mm噴嘴球半徑:10 mm 噴嘴孔半徑:2 mm2.11.2注射量的校核當模具每次需要的實際注射量應(yīng)不大于某注射機的理論注射量的80時才能保證模具的正常工作,即:式中:V塑單個塑件容積,cm3 V澆澆注系統(tǒng)的容積,cm3 V理論注射機理論的注射量值,cm3 n型腔數(shù)目,個2.11.3注射壓力的校核該項工作主要是校核,所選注

40、射機的注射壓力P,能否滿足成型時所需的注射壓力P0 。塑料的流動性、塑件結(jié)構(gòu)和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素決定了塑件成型時所需的壓力,其參考值一般為70-150MPa,具體值可以參照表3.11.3,通常要求: PP0 表2.11.3 常用塑料的注射壓力表 單位:MPa 塑 料注射條件厚壁件中等壁厚件薄壁窄澆口件聚乙烯70-100100-120120-150聚氯乙烯100-120120-150>150聚苯乙烯80-100100-120120-150ABS80-110100-130130-150聚甲醛85-100100-120120-150聚酰胺90-101101-140>150聚碳酸酯

41、100-120120-150>150有機玻璃100120110-150>150由于本設(shè)計屬于薄壁型塑件,所以查表得:P0=130-150MPa,且P=180MPa,所以注射壓力符合要求。2.11.4鎖模力的校核在選用注射機時,要計算其合模力大小。通常,可采用下列公式計算:FPm(NAs+Aj) 式中: F-注射機最大合模力(MN);N-型腔個數(shù);Pm-成型時模腔平均壓力(MPa);As-塑件在開模方向的最大投影面積().Aj-澆注系統(tǒng)在開模方向的最大投影面積()從前面可知: N=2通過PRO/E軟件測得澆注統(tǒng)和塑件在開模方向上的投影面積都為0.035所以: FnPcA=2×

42、;40×0.035=2 .8MN=2800KN2.11.5開模行程的校核從模具中取出塑件需要的最小開模距離就是開模行程,用H表示,開模行程的校核公式如下:式中:Smax注射機最大開模行程,mm H1塑件脫模所需的推出距離,mm,H1=11mm H2塑件包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的高度,mm,H2=44mm所以Smax65mm第3章 注射模材料的選用3.1模具零件的失效形式 模具零件主要的失效形式有:表面磨損失效、模具尺寸磨損失效、模具表面腐蝕失效、塑性變形失效、斷裂失效等五種失效形式,其中斷裂失效是危害性最大的一種失效形式,因塑料模具形狀復(fù)雜,凹角,薄邊應(yīng)力集中等部位容易發(fā)生斷裂失效。3.2成

43、型零件材料選用的要求1.材料高度純潔2.良好的冷、熱加工性能3.拋光性能優(yōu)良4.淬透性高5.耐磨性和抗疲勞性能好因注射模腔不僅受高壓塑料熔體沖刷,而且還受冷熱交變的熱力作用,不宜采用一般的高碳鋼,可經(jīng)熱處理或得高硬度,但韌性差易形成表面裂紋。所選鋼種應(yīng)能較少注射模拋光修模的次數(shù),保持型腔的尺寸精度,達到批量生產(chǎn)的使用壽命期限,這對注射次數(shù)在30萬以上及纖維強塑料的注射成型生產(chǎn)尤其重要。對于聚氯乙烯及阻燃型塑料等的塑料品種,有耐蝕性能的鋼種應(yīng)優(yōu)先考慮。3.3注射模選材條件² 塑件的生產(chǎn)批量;² 塑件的尺寸精度;² 制件的復(fù)雜程度;² 制件的體積大小。3.4

44、注射模常用材料 注射模具常用材料如下表3-4第4章 模具的裝配與調(diào)試模具的裝配與調(diào)式是模具制造中的最后一道關(guān)鍵工作。模具的裝配、調(diào)配不合格,即使模具設(shè)計很好,模具加工精度很高,也不能保證模具成形零件的質(zhì)量,還直接影響模具的使用壽命。必須予以足夠的重視。4.1 裝配基準的確定裝配時塑料模常采用的裝配基準有以下兩種:a以塑料模中的主要工作零件型芯、型腔和鑲塊等為裝配的基準件,模具的其他零件都依裝配順序進行裝配。b有導柱、導套的模具,以模板的側(cè)面為基準進行修整和裝配。4.2 塑料模的裝配順序塑料模的種類很多,結(jié)構(gòu)各不一樣,裝配要求視零件的技術(shù)要求也各不相同,模具的裝配順序應(yīng)滿足模具的裝配要求,保證能

45、成形合格的塑料制品,一般模具的裝配順序大致如下:a.熟悉模具裝配總圖及了解裝配要求;b.根據(jù)圖紙要求檢驗主要工作零件和其他零件的尺寸;c.按裝配要求選合適的裝配基準;d.組裝件總裝成模具要達到裝配要求;e.試模、檢驗、入庫。 第5章 電視遙控器的塑件模擬分析5.1 PROE在注射成型中對塑件的模擬分析的應(yīng)用在PRO/ENGINEER中,系統(tǒng)提供了一個塑性顧問模塊,主要用來模擬注射成型過程。在該模塊,可以直接分析PRO/ENGINEER零件,無需建立網(wǎng)格劃分模型。塑性顧問提供的幾種功能如下:u 選擇合適的材料u 優(yōu)化成型工藝參數(shù)u 確定澆口位置及數(shù)量u 預(yù)測熔接紋的位置u 對填充不足、過熱、過壓

46、等缺陷進行預(yù)測5.2模流分析及結(jié)果在塑性顧問模塊中,對注射件和所選擇的注射成型工藝進行注射過程模擬,并產(chǎn)生模擬結(jié)果。產(chǎn)生的結(jié)果如下:1.填充質(zhì)量圖圖5-2-1:填充質(zhì)量分析圖2填充時間圖圖5-2-2:填充時間分析圖 3.注射壓力圖圖5-2-3:注射壓力分析圖4.波前溫度圖圖5-2-4:波前溫度分析圖5.壓降圖圖5-2-5:壓降分析圖6.質(zhì)量預(yù)測圖圖5-2-6:質(zhì)量預(yù)測分析圖7.熔接痕分析圖5-2-7:熔接痕分析圖8.氣泡顯示分析圖5-2-8:氣泡顯示分析圖9.25%時的塑流圖圖5-2-9:25%時的塑流分析圖10.80%時的塑流圖圖5-2-10:80%時的塑流分析圖參考文獻1 李德群.塑料注射成型工藝與模具設(shè)計 M .北京:機械工業(yè)出版社,2009.2 李德群.塑料成型工藝與模具設(shè)計 M .北京:機械工業(yè)出版社,1994.3 葛正浩.Pro/E注射模具設(shè)計實例教程 M .北京:化學工業(yè)出版社,2007.4 常旭睿.Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 模具設(shè)計基

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(quán)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(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)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(quán)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