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文檔簡介
1、.精品文本精品文本.精品文本湖 南 工 學(xué) 院課 程 設(shè) 計設(shè)計課題 注塑模具設(shè)計 設(shè)計學(xué)院 機械工程學(xué)院 設(shè)計班級 成型1001班 設(shè)計者姓名 原育民 設(shè)計時間 2021 年 12月 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc215818683 1. 塑件的工藝分析4 HYPERLINK l _Toc215818684 1.1塑件的成型工藝性分析4 HYPERLINK l _Toc215818685 1.1.1 塑件材料ABS的使用性能5 HYPERLINK l _Toc215818686 1.1.2 塑件材料ABS的加工特性5 HYPERLINK l _Toc2
2、15818687 1.2 塑件的成型工藝參數(shù)確定6 HYPERLINK l _Toc215818688 2 模具的根本結(jié)構(gòu)及模架選擇6 HYPERLINK l _Toc215818689 2.1 模具的根本結(jié)構(gòu)6 HYPERLINK l _Toc215818690 2.1.1 確定成型方法6 HYPERLINK l _Toc215818691 2.1.2 型腔布置7 HYPERLINK l _Toc215818692 2.1.3 確定分型面7 HYPERLINK l _Toc215818693 2.1.4 選擇澆注系統(tǒng)8 HYPERLINK l _Toc215818694 2.1.5 確定推出
3、方式8 HYPERLINK l _Toc215818695 2.1.6 側(cè)向抽芯機構(gòu)9 HYPERLINK l _Toc215818697 2.1.7選擇成型設(shè)備9 HYPERLINK l _Toc215818698 2.2 選擇模架11 HYPERLINK l _Toc215818699 2.2.1 模架的結(jié)構(gòu)11 HYPERLINK l _Toc215818700 2.2.2 模架安裝尺寸校核11 HYPERLINK l _Toc215818701 3 模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計計算12 HYPERLINK l _Toc215818702 3.1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計計算12 HYPERLINK l _
4、Toc215818703 3.1.1 型腔結(jié)構(gòu)12 HYPERLINK l _Toc215818704 3.1.2 型芯結(jié)構(gòu)12 HYPERLINK l _Toc215818705 3.1.3 斜導(dǎo)柱、滑塊結(jié)構(gòu)12 HYPERLINK l _Toc215818706 3.1.4 模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)12 HYPERLINK l _Toc215818708 3.2 模具成型尺寸設(shè)計計算13 HYPERLINK l _Toc215818709 3.2.1 型腔徑向尺寸 PAGEREF _Toc215818709 h 13 HYPERLINK l _Toc215818710 3.2.2 型腔深度尺寸 PA
5、GEREF _Toc215818710 h 13 HYPERLINK l _Toc215818711 3.2.3 型芯徑向尺寸 PAGEREF _Toc215818711 h 14 HYPERLINK l _Toc215818712 3.2.4 型芯高度尺寸 PAGEREF _Toc215818712 h 14 HYPERLINK l _Toc215818713 3.3 模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計算15 HYPERLINK l _Toc215818714 3.3.1 模具加熱 PAGEREF _Toc215818714 h 15 HYPERLINK l _Toc215818715 3.3.2 模具
6、冷卻 PAGEREF _Toc215818715 h 15 HYPERLINK l _Toc215818716 4. 模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程 PAGEREF _Toc215818716 h 16 HYPERLINK l _Toc215818717 4.1 模具定模板零件圖及加工工藝規(guī)程 PAGEREF _Toc215818717 h 16 HYPERLINK l _Toc215818718 4.2 模具側(cè)滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程 PAGEREF _Toc215818718 h 17 HYPERLINK l _Toc215818719 4.3 模具動模板型芯固定板零件圖及加工工藝規(guī)程 PA
7、GEREF _Toc215818719 h 18 HYPERLINK l _Toc215818720 5 模具總裝圖及模具的裝配、試模 PAGEREF _Toc215818720 h 19 HYPERLINK l _Toc215818722 5.1 模具的安裝試模 PAGEREF _Toc215818722 h 19 HYPERLINK l _Toc215818723 5.2. 試模前的準備 PAGEREF _Toc215818723 h 19 HYPERLINK l _Toc215818724 5.3模具的安裝及調(diào)試20 HYPERLINK l _Toc215818725 5.4 試模21
8、HYPERLINK l _Toc215818726 5.5檢驗21 HYPERLINK l _Toc215818683 6. 排氣系統(tǒng)的設(shè)計227. 參考文獻22塑料注射模具設(shè)計與制造實例通過一個典型的塑料制品,介紹了從塑件成型工藝分析到確定模具的主要結(jié)構(gòu),最后繪制出模具圖的塑料注射模具設(shè)計全過程。1. 塑件的工藝分析1.1塑件的成型工藝性分析塑件圖產(chǎn)品材料:ABS塑件尺寸:如下列圖塑件要求:1.件壁厚均勻,不允許有裂紋和變形缺陷。 2.脫模斜度301, 3.未注圓角R2R31.1.1 塑件材料ABS的使用性能綜合性能較好,沖擊韌度、力學(xué)強度較高,尺寸穩(wěn)定,耐化學(xué)性、電氣性能良好;易于成形和機
9、械加工,與有機玻璃的熔接性良好,可作雙色成形塑件,且外表可鍍鉻。適于制作一般機械零件、減摩耐磨零件、傳動零件和電信結(jié)構(gòu)零件。1.1.2 塑件材料ABS的加工特性無定型塑料,其品種很多,各品種的機電性能及成形特性也各有差異,應(yīng)按品種確定成形方法及成形條件。吸濕性強,含水量應(yīng)小于0.3%,必須充分枯燥,要求外表光澤的塑件應(yīng)要求長時間預(yù)熱枯燥。流動性中等,溢邊料0.04 mm左右流動性比聚苯乙烯,AS差,但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好。比聚苯乙烯加工困難,宜取高料溫、模溫對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂,料溫更宜取高。料溫對物性影響較大、料溫過高易分解分解溫度為250左右,比聚苯乙烯易分解,對要求精度較高
10、塑件,模溫宜取5060,要求光澤及耐熱型料宜取6080。注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高,一般用柱塞式注塑機時料溫為180230,注射壓力為100140 MPa,螺桿式注塑機那么取160220,70100 MPa為宜。模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng),選擇好進料口位置、形式。推出力過大或機械加工時塑件外表呈現(xiàn)“白色痕跡但在熱水中加熱可消失。脫模斜度宜取2以上。1.2 塑件的成型工藝參數(shù)確定查手冊得到ABS塑料的成型工藝參數(shù):適用注射機類型 螺桿式密度 1.02 1.16g/cm3;收縮率 0.3 0.8 % ;預(yù)熱溫度 80C 85C,預(yù)熱時間 2 3 h ;料筒溫度 后段150C170C,中段165C1
11、80C,前段180C200C;噴嘴溫度 170C 180C;模具溫度 50C 80C; 注射壓力 60 100 MPa ;成型時間 注射時間20 90s ,保壓時間0 5s ,冷卻時間20 120s 。2 模具的根本結(jié)構(gòu)及模架選擇2.1 模具的根本結(jié)構(gòu)2.1.1 確定成型方法塑件采用注射成型法生產(chǎn)。使用側(cè)澆口成型。2.1.2 型腔布置塑件形狀較簡單,重量較輕,生產(chǎn)批量較大。所以應(yīng)使用多型腔注射模具??紤]到塑件的側(cè)面有6.5mm的圓孔,需側(cè)向抽芯,所以模具采用一模二腔、平衡布置。這樣模具尺寸較小,制造加工方便,生產(chǎn)效率高,塑件本錢較低。其布置如下列圖。2.1.3 確定分型面塑件分型面的選擇應(yīng)保證
12、塑件的質(zhì)量要求,因此分型面選擇在A-A面,這樣的選擇使塑件便于取出,塑件大局部外外表光滑,同時側(cè)向抽芯容易,而且塑件脫模方便。因此塑件選擇如下列圖的分型面。 分型面選擇2.1.4 選擇澆注系統(tǒng) 塑件采用側(cè)澆口成型,其澆注系統(tǒng)如下列圖。側(cè)澆口直徑為2mm,側(cè)澆口長度為2mm,頭部球R1.52 mm。分流道設(shè)計:采用半圓截面流道,其半徑R為3 3.5mm。長度為20mm主流道設(shè)計:主流道為圓錐形,口部球面半徑SR=12mm 球面的配合高度h=35mm 錐角為6,上部直徑與注射機噴嘴相配合 下部直徑6 8 mm。 2.1.5 確定推出方式選擇推桿推出機構(gòu)完成塑件的推出。2.1.6 側(cè)向抽芯機構(gòu)塑件的
13、側(cè)面有6.5mm的圓孔,因此模具應(yīng)有側(cè)向抽芯機構(gòu),由于抽出距離較短,抽出力較小,所以采用斜導(dǎo)柱、滑塊抽芯機構(gòu)。斜導(dǎo)柱裝在定模板上,滑塊裝在動模板上。2.1.7選擇成型設(shè)備注射機型號確實定:注射量計算 =1.021.16g/cm3 V塑=52442.29mm3=52.44cm3 M塑=V塑=52.44 1.02g=53.49g系統(tǒng)凝料體積的初步估算 V總=V塑1+0.2 2=52.44 1.2 2cm3 =125.86cm3 選擇注塑機 由V總=125.9cm3 再由式V公=V總/0.8 查詢?塑料成型工藝與模具設(shè)計?初選公稱注射量為250cm3 注射機型號為XS-ZY-250 其有關(guān)參數(shù)為:理
14、論注射量 :250 cm3 ; 注射壓力 : 130MPa ;注射速率: 110/g.s-1鎖模形式 :增壓式鎖模力 :1800kN ;模具厚度: 200 350mm ;最大開合模行程 : 500mm ;噴嘴圓弧半徑 :12 mm ;噴嘴孔直徑: 23mm ;拉桿間距:448 370mm 。注塑機相關(guān)參數(shù)的校核 1.注射壓力的校核 ABS的注射壓力為80110MPa 取P=100MPa 該注射機的公稱注射壓力P公=130MPa,注射壓力平安系k=1.251.4取k=1.25那么 Kp=1.25100=125130MPa=P公所以注射劑注射壓力合格 2.鎖模力校核 a .塑件在分型面上的投影面積
15、A塑那么 A塑= R2 2=3.1475.6/22=4487mm2 b.澆注系統(tǒng)在分型面上投影A澆 由A澆=0.20.5A塑,取A澆=0.2 A塑 c . A總=A澆+A塑n腔數(shù)=21.24487mm2=10768.8mm2 d.模具型腔內(nèi)的脹形力 P模=P注射0.20.4=2652MPa,取40N F脹=A總P模=10768.8 40N=430.75kN 由于F鎖=1800N,k=1.11.2,取k=1.2 那么kF脹=1.2430.75kN=516.9kNFs鎖 所以注射劑鎖模力合格2.2 選擇模架 2.2.1 模架的結(jié)構(gòu) 選擇A2型的模架2.2.2 模架安裝尺寸校核 模具外型尺寸為,長3
16、55mm、寬315mm、高260.8mm,小于注射機拉桿間距和最大模具厚度,可以方便地安裝在注射機上。3 模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計計算3.1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計計算3.1.1 型腔結(jié)構(gòu)型腔由定模板、中間板、動模板和滑塊共四局部組成。定模板、中間板和滑塊構(gòu)成塑件的側(cè)壁,側(cè)澆口開定模上,這樣使加工方便,有利于型腔的拋光。定模板中心開有冷卻水孔,用來強制冷卻工件和型芯。3.1.2 型芯結(jié)構(gòu)型芯由動模板上的孔固定。型芯與動模板配合,增加模具壽命。另外,這種配合可以減少動模板在運動時與型芯之間的磨損。3.1.3 斜導(dǎo)柱、滑塊結(jié)構(gòu) 將斜楔緊塊用螺栓固定在定模板上,將斜滑塊固定在動模板上,斜導(dǎo)柱安裝在定模板上,工作時
17、斜滑塊在楔緊塊上運動完成與工件的別離。3.1.4 模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為了保證模具的閉合精度,模具的定模局部與動模局部之間采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)向定位。中間板上裝有導(dǎo)套,推出時,導(dǎo)套在導(dǎo)柱上運動,保證了中間板板的運動精度。定模座板上裝有導(dǎo)柱,為側(cè)澆口凝料的拉料和定模板的運動導(dǎo)向。3.2 模具成型尺寸設(shè)計計算取ABS的平均成型收縮率為0.6 %,塑件未注公差按照SJ1372中5級精度公差值選取。3.2.1 型腔徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6;模具的制造公差z = /3;取x=0.6。75.6-0.52 1=0.52mm Scp=0.003+0.008/2=0.0055 =1+0.005575
18、.60.60.52+0.17mm =75.70+0.17mm225.94-0.46 =1+0.0055640.60.46+0.15mm =64.08+0.15mm3.2.2 型腔深度尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6;模具的制造公差z = /3;取x=0.63。5.2+0.445.64-0.44mm =1+0.00555.640.630.44+0.14mm =5.95+0.14mm3.2.3 型芯徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6;模具的制造公差z = /3;取x=0.7。152-0.4651.54+0.46mm =1+0.005551.540.70.46-0.15mm =
19、52.15-0.15mm26.5+0.48 =1+0.00556.50.70.48-0.16mm =6.87-0.16mm3.2.4 型芯高度尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6;模具的制造公差z = /3;取x=0.5。116.6+0.58 =1+0.005516.60.630.58-0.19mm =17.06-0.19mm226.36+0.8 =1+0.005526.360.630.80-0.26mm =27.01-0.26mm3.3 模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計算3.3.1 模具加熱 一般生產(chǎn)ABS材料塑件的注射模具不需要外加熱。3.3.2 模具冷卻模具的冷卻分為兩局部,一局部是型腔的冷
20、卻,另一局部是型芯的冷卻。型腔的冷卻是由在定模板上的兩條10mm的冷卻水道完成4. 模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程4.1 模具定模板零件圖及加工工藝規(guī)程 定模板的加工工藝:1以基準角定位,加工75.6+0.17mm的型腔孔,可以采用坐標鏜床或加工中心完成。2以基準角定位,加工寬32mm、長40mm、深25mm及寬10mm、深20.66-0.23mm的裝配側(cè)滑塊孔,可以采用銑床或加工中心完成。3以基準角定位,加工寬32mm、長20mm、深40mm的斜楔裝配孔及其上的M10螺釘沉孔,可以采用銑床和鉆床完成。4鉗工研配側(cè)滑塊和斜楔。5將側(cè)滑塊裝入定模板側(cè)滑塊孔內(nèi)鎖緊固定,共同加工15mm的斜導(dǎo)柱孔,可
21、以采用銑床或鉆床完成。6以基準角定位,加工4-16mm孔,可以采用鉆床或銑床完成。7加工2-10mm冷卻水孔,由鉆床或深孔鉆床完成。4.2模具動模板型芯固定板零件圖及加工工藝規(guī)程動模板型芯固定板零件圖如下列圖。動模板型芯固定板零件圖動模板型芯固定板加工工藝如下:1以基準角定位,加工52+0.02mm的型芯固定孔,可以采用坐標鏜床或加工中心完成。2以基準角定位,加工4-16mm孔,可采用鏜床或鉆床完成。3鉗工裝配型芯。5.1模具的安裝試模試模是模具制造中的一個重要環(huán)節(jié),試模中的修改、補充和調(diào)整是對于模具設(shè)計的補充。5.2試模前的準備試模前要對模具及試模用的設(shè)備進行檢驗。模具的閉合高度,安裝與、于
22、注射機的各個配合尺寸、推出形式、開模距、模具工作要求等要符合所選設(shè)備的技術(shù)條件。檢查模具各滑動零件配合間隙適當,無卡住及緊澀現(xiàn)象?;顒右`活、可靠,起止位置的定位要正確。各鑲嵌件、緊固件要牢固,無松動現(xiàn)象。各種水管接頭、閥門、附件、備件要齊全。對于試模設(shè)備也要進行全面檢查,即對設(shè)備的油路、水路、電路、機械運動部位、各操縱件和顯示信號要檢查、調(diào)整,使之處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。5.3模具的安裝及調(diào)試 模具的安裝是指將模具從制造地點運至注射機所在地,并安裝在指定注射機的全過程。模具安裝在注射機上要注意以下方面:1模具的安裝方位要滿足設(shè)計圖樣的要求。2模具中有側(cè)向滑動結(jié)構(gòu)時,盡量使其運動方向為水平方向。3當模具長度與寬度尺寸相差較大時,應(yīng)盡可能使較長的邊與水平方向平行。4模具帶有液壓油路接頭、氣路接頭、熱流道元件接線板時,盡可能放置在非操作一側(cè),以免操作不方便。模具在注射機上的固定多采用螺釘、壓板的形式,如下列圖。一
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