注塑模畢業(yè)設(shè)計資料

陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書PAGE30電源支架塑料模設(shè)計PAGE31目錄摘要………………………….=1\*ROMANIABSTRACT……………………..=2\*ROMANII1.材料的選擇 31.1選材料 31.2ABS塑料的性能特點、成型特點、用途及工藝參數(shù) 31.3ABS的主要性能指標(biāo) 42．?dāng)M定模具結(jié)構(gòu)形式 52.1分型面位置的確定 52.2確定型腔數(shù)量和排列方式 62.3模具結(jié)構(gòu)形式的確定 63．注射機型號的確定 73.1塑件體積、質(zhì)量的計算 73.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 73.3注塑機型號的選定 84．型腔數(shù)量及注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核 94.1型腔數(shù)量的校核 94.2注射機工藝參數(shù)的校核 95．澆注系統(tǒng)的設(shè)計 115.1主流道設(shè)計 115.2冷料穴的設(shè)計 115.3分流道的設(shè)計 125.4澆口的設(shè)計 145.5澆注系統(tǒng)的平衡 156側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計 176.1斜導(dǎo)柱設(shè)計 176.2斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形狀及安裝形式 186.3斜導(dǎo)柱的安裝及斜角的確定 186.4斜滑塊的設(shè)計 197按平均收縮率計算成型尺寸 217.1尺寸計算 217.2型腔側(cè)壁厚度和底板厚度的計算 278模架的確定 309總結(jié) 31致謝 32參考文獻(xiàn) 33

1.材料的選擇1.1選材料此制件為電源支架，選用白色不透明材料ABS,加入黑色染料。1.2ABS塑料的性能特點、成型特點、用途及工藝參數(shù)1）ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三種單體的共聚物即：（1）丙烯晴使ABS有較高的強度、硬度、耐熱性及耐化學(xué)腐蝕性。（2）丁二烯使ABS有彈性和較高的沖擊強度。（3）苯乙烯則使ABS具有質(zhì)硬、堅韌、剛性等特性。2）ABS顯著的提高了沖擊強度和表面硬度其熱變形，溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯等都高，尺寸穩(wěn)定性較好，具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的介電性還有很好的加工性以及能與其他塑料和橡膠相混溶的特點。3）ABS的成型特性（1）ABS表面極易潮，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷，為此成型錢必須進(jìn)行干燥處理。（2）ABS比熱熔底，在注塑機料筒中能很快加熱，因而塑化效率高，在模具中凝固比聚快，故模塑周期短。（3）模具設(shè)計中大都采用點澆口形式。（4）ABS樹脂為非結(jié)晶高聚物，所以成型收縮率低。（5）ABS樹脂的蓉蓉溫度較低，熔融溫度范圍寬，流動性好，有利于成型。1.3ABS的主要性能指標(biāo)密度（g/cm3）1.05屈服強度/MPa53-56收縮率（%）0．4-0.7抗拉強度/MPa53-56比熱容（J/(kg.K)）1100-1400拉伸彈性模量/GPa2.5吸水率24h/(%)0.2-0.8彎曲強度/MPa84質(zhì)量體積（cm3/g）0.95彎曲彈性模量/GPa2.5-2.6玻璃化溫度()80-90抗壓強度/MP熔點（）170剪切強度/MP2．?dāng)M定模具結(jié)構(gòu)形式2.1分型面位置的確定在塑件設(shè)計階段，就應(yīng)該考慮成型時分型免得形狀和位置，否則無法用模具成型。在模具設(shè)計階段，應(yīng)首先確定分型面得位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計是否合理，對塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具設(shè)計制造有很大的影響。因此分型面的選擇是注射模設(shè)計中的關(guān)鍵因素。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(yīng)選擇在塑件的最大截面處。（3）盡可能使塑件留在動模一側(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）盡量減少塑件在合模方向上的投影面積。（7）長型芯應(yīng)置于開模方向。（8）有力于排氣。（9）有力簡化模具結(jié)構(gòu)。2）分型面的選擇根據(jù)上述原則以及塑件的結(jié)構(gòu)形式，分型面應(yīng)該選在電源支架最大截面處如圖1-1所示：2.2確定型腔數(shù)量和排列方式1）型腔數(shù)量的確定該塑件精度要求不高，又是大批量生產(chǎn)，可以采用一模多腔形式，由于塑件倆側(cè)壁都帶有孔所以成型時需要側(cè)抽，初定為一模倆腔的模具形式。2）型腔排列形式的確定如圖2.3模具結(jié)構(gòu)形式的確定從上面分析中可知，本模具采用一模倆腔，雙列直排，推件板推出，流道采用平衡式，澆口采用點澆口，雙分型面，動模部分需要一塊型芯固定板和支撐板，因此基本上可以確定模具結(jié)構(gòu)形式為A型帶推件板的雙分型面注射模。3．注射機型號的確定3.1塑件體積、質(zhì)量的計算1）2）塑件質(zhì)量3.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算可按塑件體積的的倍計算，由于該模具采用一模倆腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為該模具一次注射所需塑料ABS體積：質(zhì)量：3.3注塑機型號的選定根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量的計算值，可選用SZ-60/450臥式注塑機（上海第一塑料機械廠），見表1-1.表1-1注射機主要技術(shù)參數(shù)理論注射容量/60鎖模力/kN400螺桿直徑/mm30拉桿內(nèi)間距/mm220300注射壓力/Mpa180移模行程/mm250注射速率（g/s）70最大模厚/mm250塑化能力（g/s）5.6最小模厚/mm150螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）0-200定位孔直徑/mm80噴嘴球半徑/mm20噴嘴孔直徑/mm3鎖模方式雙曲肘4．型腔數(shù)量及注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核4.1型腔數(shù)量的校核由注射機料筒塑化速率校核模具的型腔個數(shù)n型腔數(shù)合格。式中：k注射機最大注射量的利用系數(shù)0.8M注射機的額定塑化量（5.6/s）t成型周期（30s）4.2注射機工藝參數(shù)的校核1）注射量校核注射量以容積表示，最大注射容積為式中模具型腔和流道的最大容積v指定型號與規(guī)格的注射機注射容積該注射機為：。注射系數(shù)，取0.75-0.85（非結(jié)晶塑料取=0.8-0.85，考慮了螺桿逆流漏料）該處取0.85.倘若實際注射量過小，注射機的塑化能力的不到發(fā)揮；塑料在料筒中停留時間就會過長。所以最小注射量容積，故每次注射的實際注射容積應(yīng)滿足而=22.027符合要求。2）鎖模力校核每個塑件在分型面上的投影面積流道凝料（包括澆口）在分型面得投影面積在模具設(shè)計前的0.2-0.5倍即可用0.35進(jìn)行估算。由于影響型腔壓力P與損耗系數(shù)k的因素較復(fù)雜，因此在采用通用塑料生產(chǎn)中小型制品的時候，模腔內(nèi)塑料壓力常取20-40Mpa取P為30Mpa則其F=450KN>143.076KN校核合格。3）最大注射壓力校核其中安全系數(shù)常取=1.25-1.4取1.3取130MP(屬于薄壁窄澆口類)注射壓力校核合格。5．澆注系統(tǒng)的設(shè)計5.1主流道設(shè)計1）主流道尺寸根據(jù)所選注射機則主流道小端尺寸為：d=注射機噴嘴尺寸+（0.5-1）=3.5+0.5=4mm2)主流道球面半徑為：SR=噴嘴球面半徑+（1-2）mm=20+2=22mm.3)球面配合高度h=3mm-5mm取4mm.4)主流道長度盡量小于60mm，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取來L=30+20+h+2=55mm..5)主流道大端直徑。（半錐角為取=）。6）澆口套總長。7）主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸。數(shù)易損件對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效地選用優(yōu)質(zhì)剛材單獨進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼如T8A、T10A熱處理硬度為50HRC-55HRC如圖5.2冷料穴的設(shè)計1）主流道冷料穴的設(shè)計開模是應(yīng)該將主流道的凝料拉出，所以冷料穴直徑應(yīng)稍大于主流道大端直徑，由于該模具具有側(cè)向分型，水平分型倆部分，所以采用半球形，并采用球形頭拉料桿，該拉料桿固定在動模定板上，開模時利用凝料對球頭的抱緊力使主流道凝料從主流道襯套中脫出。主流道的大端直徑d=7-則該模具取d+1=8mm,冷料穴深度為3/4d=5.15mm。2）分流道冷料穴的設(shè)計當(dāng)分流道較長時，可將分流道端部沿料流前進(jìn)方向延長作為分流道冷料穴，以貯存前鋒冷料。5.3分流道的設(shè)計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(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：a）一方面排列緊湊，縮小模具板面尺寸;b）盡量短，鎖模力力求平衡。該模具的流道布置形式采用平衡式，定模部分開有分流道。該流道形式是由模具模具結(jié)構(gòu)形式所確定。2）分流道的長度長度型盡量短，且少彎折，便于注射成型過程中最經(jīng)濟地使用塑料和降低注射機的能耗，減少壓力熱量損失；分流道長度一般在8mm-30mm之間，根據(jù)型腔數(shù)量和布置情況確定，但最短不宜小于8mm，否則給修剪帶來困難，取分流道長度L=30mm.3)分流道的形狀及尺寸分流道尺寸由塑料品種，塑件大小及流道長度確定，根據(jù)常用塑料分流道直徑表查表得ABS分流道直徑4.8-9.5mm。對于塑件厚度在3mm以下，質(zhì)量小于200g采用經(jīng)驗式B=0.265H=2/3BB--梯形大底邊的寬度（mm）M—塑件的質(zhì)量（g）為8.896gL單位分流道的長度50mmH梯形的高度（mm）B=0.2654=0.2654=2.978mm根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】取B=6mmH=2/3B=2/36=4mm梯形斜角通常取—，此處取。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)表面粗糙度并不要求很低一般取0.63um-1.6um,這樣稍不光滑，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=0.8um。5）分流道截面形狀（梯形分流道）6）從理論,分流道可比截面小10%，但為了刀具的統(tǒng)一和加工方便，在分型面上的分流道采用一樣的截面。a.凝料體積分流道長度L=（50+202+122）=114mm分流道截面積A=（6+5）/24=16.5m凝料體積=114mm16.5=1881=1.881b.分流道剪切速率的校核采用經(jīng)驗公式=3.3q/=3.316.995/(3.14)=1.75Q=v/t=2/1=28.47237=16.945=式中t=注射時間取1sA-梯形面積（0.165）c-梯形周長（6+5+24）=1.7L=4mm=0.4cm在5-5之間，剪切速率校核合格。C．主流道凝料體積=/4(L)=/4【（71+4）/2】50=1208.998=1.209d.主流道剪切速率校核由經(jīng)驗公式=3.3/()=++=1.209+1.881+28.47237=20.035cm=(7.1+4)/2/2=2.775mm=0.2775cm則=3.320.035/()=985.34<55.4澆口的設(shè)計澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)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0.5mm-2.0mm。根據(jù)外部特征看到個明顯的澆口痕跡，利用Moldflow軟件對塑件進(jìn)行劃分確定澆口的位置在插座表面圓中心采用點澆口形式。點澆口尺寸的確定L<2/3=0.3≤D=--L=0.5—0.75d=0.3-2L-澆口的長度d-澆口直徑A-型腔表面積N-塑料系數(shù)K-塑料壁厚的函數(shù)K=0.206d=nk由于制件壁厚不均勻則取d=2mm5.5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，形狀及截面尺寸對應(yīng)相同，各個澆口也相同，澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。主流道與主流道冷料井凝料體積流道長度L=50+302+162=142mm分流道截面積=（6+5）/23=16.5凝料體積=142mm16.5=24142)確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾蔭.主流道的=5/s-5/sb.分流道=5/sc.點澆口=/sd.其他澆口=5/s-5/s3）確定體積流率q（澆注系統(tǒng)中各段的q值是不相同的）a.主流道體積流率因塑件小，即使是一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)；所需注射塑料熔體的體積也還是比較小的，而主流道尺寸并不?。ê妥⑸錂C噴嘴孔直徑相關(guān)聯(lián)）因此主流道體積流率并不大=1/s=/4=6.28/s-體積流量-流道半徑b.澆口體積流率點澆口=/s=w/6=1.2/s=1.2/sw-流道的寬2mmh-流道的高0.6mm6側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計6.1斜導(dǎo)柱設(shè)計斜導(dǎo)柱是斜導(dǎo)柱分型與抽芯機構(gòu)關(guān)鍵零件之一。設(shè)計斜導(dǎo)柱時，先要根據(jù)塑件要計算出所需的抽拔力與抽芯距，然后再根據(jù)其他因素確定斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)，直徑及長度。抽拔力與抽芯距的確定，抽拔力是將側(cè)型芯從塑件上抽出所需的力，抽拔力主要包括客服塑件收縮時包緊側(cè)型芯而產(chǎn)生的摩擦力，對不通過的側(cè)孔或側(cè)凹，抽拔時還需克服大氣壓力，此外，還需要克服機構(gòu)本身的運動的摩擦阻力，但通常情況下，開始抽拔的瞬間所需要克服的阻力最大，所以，計算抽拔力的時候一般只計算初始抽拔力。側(cè)型芯的初始抽拔力=AP(cos)式中—抽拔力（N）塑件包緊側(cè)型芯的面積（a）P—因塑件收縮對型芯產(chǎn)生的單位面積上的包緊力（Mpa）一般去P=12Mpa-20Mpa，薄件取小值，厚件取大值。取P=18Mpa-塑件在熱狀態(tài)下對鋼的摩擦系數(shù)取=0.15-0.2取=0.2-側(cè)型芯的脫模斜度一般取抽芯距是指將側(cè)型芯從成型位置抽置不妨礙塑件推出時的位置所需距離，一般抽芯距等于塑件側(cè)孔或側(cè)凹深度另加2mm-3mm安全距離=h+(2-3)mm=3+(2-3)mm6.2斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形狀及安裝形式6.3斜導(dǎo)柱的安裝及斜角的確定斜導(dǎo)柱工作參數(shù)的確定，斜導(dǎo)柱的工作參數(shù)包括斜角，直徑d和長度L若不考慮斜導(dǎo)柱與倒滑孔及滑塊與倒滑槽之間的摩擦，則斜導(dǎo)柱所受的彎曲力，抽拔力和開模力與斜角的相互關(guān)系如下：==/cos=sin=tg斜導(dǎo)柱所受的彎曲力（N）斜導(dǎo)柱作用于滑塊的正壓力抽拔力（N）斜導(dǎo)柱的斜角（o）斜導(dǎo)柱的斜角一般取=-，最大不超過此設(shè)計中取===/cos=225N=sin=70N抽芯距力是斜導(dǎo)柱工作部分長度=/sin=19.42mm完成抽芯距所需的開模行程=cot=18.47mm1）.斜導(dǎo)柱直徑的確定根據(jù)斜導(dǎo)柱強度條件，可推得斜導(dǎo)柱的計算公式d==d斜導(dǎo)柱直徑（mm）彎曲力作用點B距斜導(dǎo)柱伸出部分根部A的距離（mm）側(cè)型芯中心距A點的垂直距離（mm）斜導(dǎo)柱材料的需用彎曲應(yīng)力對碳鋼（）=137.2Mpa由制件可確定=6mm則d==2）.斜導(dǎo)柱多用45號鋼，或或20號鋼滲碳淬火，淬火硬度HRC50-55。取部分直徑10-40mm，則取d=16mm固定臺階O=d+5mm=25mm3.）斜導(dǎo)柱的長度 L=D/2tg+h/cos+s/sin+d/2tg(10-15)=63 6.4斜滑塊的設(shè)計1）滑塊和導(dǎo)滑槽的設(shè)計：由于成型型芯尺寸不大工，故采用整體式滑塊。2）滑塊的定位：由于側(cè)抽距不大，滑塊尺寸也不大，所以采用彈簧止動銷定位。角度為15度?；瑝K和導(dǎo)滑槽的設(shè)計：，采用分離式滑塊，即側(cè)型芯與滑塊分開加工并用滑槽連接?；瑝K孔與斜導(dǎo)柱的配合：斜銷端部卡在導(dǎo)滑槽中，當(dāng)模板向下與動時，使斜頂桿產(chǎn)生水平的橫向位移，而這時，頂桿卡在滑塊中，帶動滑塊一起在導(dǎo)滑槽上產(chǎn)生水平運動，從而使斜頂桿端部從制件內(nèi)側(cè)脫出，完成側(cè)抽運動。3).斜滑塊的組合形式設(shè)計組合方式應(yīng)該考累分型與抽芯的方向要求，并保證塑件有較好的外觀質(zhì)量，還要使滑塊的導(dǎo)滑部分有足夠的強度。2)滑塊的各尺寸的計算與校核(1)體尺寸為74mm108mm(2)斜滑塊的導(dǎo)向傾角為7按平均收縮率計算成型尺寸7.1尺寸計算ABS的最大成型收縮率=0.7%最小成型收縮率=0.4%則平均收縮率=（0.7%+0.4%）/2=0.55%(1)型腔的長度計算基本尺寸L==++=-/2=45.72=0.55%=45.97模具型腔按IT8級精度制造，其制造偏差=0.039==校核塑件可能出現(xiàn)的最大尺寸，設(shè)模具最大磨損量為0.04mm(++)(1—)≤上式左端（45.93+0.039+0.04）(1-0.04)=45.82<45.97滿足要求，故型腔總長度45.8mm比按平均收縮率計算的結(jié)果偏小，有更大修模余量。按極限尺寸==45.76（2）型芯按平均收縮率計算基本尺寸L==++=40+0.56/2=40.28=40.28+0.005540.28+40.28=40.50模具型芯按IT8級精度制造，其制造偏差為=0.039=[+]-=40.59-0.039按極限尺寸計算：==校核塑件可能出現(xiàn)的最小尺寸：（--）（1-）≥左邊=（40.59-0.039-0.04）（1-0.007）=40.2340.23>40滿足要求，故型芯長度，比平均收縮率計算的結(jié)果偏大，便于修模。（3）型腔深度按平均收縮率計算：=0.40=+.+=16.8=16.89型腔按IT8級精度制造，其制造公差為=0.027mm若型腔易修淺則==按極限尺寸計算：==校核塑件最小高度是否合格（1-）+≥式左端為17.04（1-0.007）+0.40=17.3217.32>17故滿足要求，型腔深為mm,按平均收縮率計算更偏深一些便于修模。（4）型芯高度按平均收縮率計算：=0.20=+.+=+/2=14+/2=14.1=14.18假設(shè)型芯容易修長，型芯高度按IT8級精度制造，其制造偏差查表為=0.027mm==按公差帶計算，如果型芯采取軸肩連接，用修模固定板厚度的辦法來調(diào)整型芯高度，即型芯易修長則==mm校核型芯可能出現(xiàn)的最大高度是否在制件公差允許范圍內(nèi)（1-）-≤上式左端為14.13（1-0.004）-0.20=13.8713.87<14,故滿足要求，型芯高度為mm（5）計算小孔中心距長度方向：把平均收縮率和按極限尺寸計算時，其尺寸都用下面的公式=(++)+孔間距的制造公差取=(++)±=19.11±0.015按公差帶計算時結(jié)果完全相同，但需校核極限尺寸=-++-≤設(shè)型芯配合間隙=0上式左端為19.11-0.00419.11+0.03矩形型芯寬軸按平均收縮率法計算平均收縮率0.0055，=0.40L==++=-=31.80=31.80+0.005531.80+31.80=31.98模具型腔按IT8級精度制造，其制造偏差=0.038===如按極限尺寸計算：==校核塑件肯能出現(xiàn)的最大尺寸，該模具最大磨損量為0.04mm,(++)(1-)上式左端（31.82+0.038+0.04）（1-0.004）=31.8231.82<32滿足要求，故型腔長度為mm比按平均收縮率計算的結(jié)果要小，有更大的修模余量。（6）寬度方向型芯按平均收縮率計算=++=+=30+=30.18=30.18+30.180.0055+30.18=30.35模具型腔按IT8級精度制造，其制造偏差=0.052如按極限尺寸計算：===30.57—0.052==校核塑件可能出現(xiàn)最小尺寸：（——）（1—）左邊（30.57-0.052-0.04）（1-0.007）=30.2630.2630滿足要求，故型芯長度為長度方向中心距按平均收縮率和按極限尺寸計算時，其尺寸都用下面的公式=(++)±孔間距的制造公差取0.02=[30+0.005530+30]0.02按公差帶計算時結(jié)