多孔塑料罩注塑模課程設(shè)計(jì)

HefeiUniversity課程設(shè)計(jì)COURSEPROJECT題目：注塑模課程設(shè)計(jì)課程：塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)系別：班級(jí)：姓名：成績(jī)：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(shù)，一般中小型塑件取為3/4；——修正系數(shù)，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(nèi)形基本尺寸；——塑件孔深基本尺寸五、模架的確定根據(jù)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(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置等，參考指導(dǎo)書表7-1，可確定選用200x300直澆口B型模架?！?】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(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(jù)指導(dǎo)書表7-4初步選定C為80mm。經(jīng)過上述尺寸的計(jì)算，模架尺寸已經(jīng)確定為模架B2030--50x35x80GB/T12555--20065.2模架各尺寸的校核根據(jù)所選注射機(jī)來校核模具設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)該塑件由于采用側(cè)澆口進(jìn)料，熔體經(jīng)塑件下方的臺(tái)階充滿型腔，其配合間隙可作為氣體排出的方式，不會(huì)在頂部產(chǎn)生憋氣的現(xiàn)象。同時(shí)，底面的氣體會(huì)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(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(jì)算（1）圓柱大型芯脫模力因?yàn)棣?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(xiàn)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(zhǎng)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(dāng)塑件底部有通孔時(shí)，A視為零；K1是由λ和Ψ決定的無因次數(shù)，K1=2λ2/（cos2Ψ+2λcosΨ）,其中λ的值與塑件的橫截面形狀和尺寸有關(guān)（K1下面將會(huì)出現(xiàn)）；K2是由f和Ψ決定的無因次數(shù)，K2=1+fsinΨcosΨ。（2）成型塑件內(nèi)部圓筒型芯的脫模力計(jì)算因?yàn)棣?r/t=5/3=1.67<10，所以，此處視為厚壁圓筒塑件，同時(shí)，由于該塑件的內(nèi)孔是通孔，所以，脫模時(shí)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(jī)構(gòu)作用在塑件閃過的單位壓應(yīng)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(yīng)力σ=F/A=9028.6/1221.5=7.39MPa<10MPa因此，抗壓強(qiáng)度合格。八、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)忽略模具因空氣對(duì)流、輻射以及與注射機(jī)所散發(fā)的熱量，按單位時(shí)間內(nèi)的塑料熔體凝固時(shí)所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量?！?】8.1冷卻介質(zhì)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(duì)模具進(jìn)行冷卻。8.2冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算（1）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)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(zhì)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(shí)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(shí)注射次數(shù)為：N=3600/25=144次④單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：W=Nm=144×0.0578=8.3232kg/h（2）確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)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(jì)算冷卻水的體積流量qv設(shè)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(dāng)qv=0.0053m3/min時(shí)，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(nèi)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(shù)h因?yàn)槠骄疁貫?4℃，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(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積AA=WQs/（hΔθ）=8.32×320÷[29308.9×｛40-(23+25)/2｝]=0.0035m2(8)計(jì)算模具所需冷卻水管的總長(zhǎng)度LL=A/(πd)=0.0035÷3.14÷0.008=139mm(9)冷卻水路的根數(shù)X設(shè)每根水路的長(zhǎng)度ι=120mm，則冷卻水路的根數(shù)為：X=L/ι=139/120≈1.16根由上述計(jì)算可以看出，一條冷卻水道對(duì)于模具來說顯然不適合，因此應(yīng)根據(jù)具體情況加以修改。為了提高生產(chǎn)效率，凹模和型芯都應(yīng)得到充分的冷卻。8.3凹模嵌件和型芯冷卻水道的設(shè)置型芯的冷卻系統(tǒng)的計(jì)算與凹模冷卻系統(tǒng)的計(jì)算方法基本上是一樣的。設(shè)計(jì)時(shí)，在大型芯的下部采用簡(jiǎn)單冷卻流道式來設(shè)計(jì)，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(jìn)行冷卻。冷卻系統(tǒng)還要遵循：【4】1.澆口處加強(qiáng)冷卻。2.冷卻水孔到型腔表面的距離相等。3.冷卻水孔數(shù)量應(yīng)盡可能的多，孔徑應(yīng)盡可能的大。4.冷卻水孔道不應(yīng)穿過鑲快或其接縫部位，以防漏水。5.進(jìn)水口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)，通常應(yīng)設(shè)在注塑機(jī)的背面。6.冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處。而且在冷卻系統(tǒng)內(nèi)，各相連接處應(yīng)保持密封，防止冷卻水外泄。九、導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。按作用分為膜外定位和模內(nèi)定位。膜外定位是通過定位圈使模具的澆口套能與注射機(jī)噴嘴精確定位；而模內(nèi)定位機(jī)構(gòu)則通過導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行合模定位。錐面定位則用于動(dòng)、定模之間的精確定位。本模具所成型的塑件比較簡(jiǎn)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(jié)構(gòu)?！?】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(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)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(duì)模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運(yùn)動(dòng)精度，配合精度及接觸只有當(dāng)各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證?！?】塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺(tái)定模，動(dòng)模的型腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動(dòng)模的導(dǎo)柱和導(dǎo)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(dòng)模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動(dòng)模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后安裝動(dòng)模和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)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?yàn)樵撎幨車娮靿毫Φ挠绊?，在注射時(shí)會(huì)發(fā)生變形，有時(shí)在試模中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)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(duì)位移的面上銼一個(gè)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(zhǔn)；2.裝配前要對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈；3.調(diào)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(yàn)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(chǎn)生飛邊；4.在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面，以便總裝合模調(diào)整時(shí)檢查；5.組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模合模動(dòng)作靈活，無松動(dòng)和卡滯現(xiàn)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(dòng)作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時(shí)允許使用密封填料或密封膠，但應(yīng)防止進(jìn)入系統(tǒng)中；7.試模合格后打上模具標(biāo)記，包括模具編號(hào)、合模標(biāo)記及組裝基面。1)模具預(yù)熱模具預(yù)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(nèi)進(jìn)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(jù)工藝手冊(cè)中推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱，與模具同時(shí)進(jìn)行。3)工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整根據(jù)工藝手冊(cè)中推薦的工藝參數(shù)初選溫度，壓力，時(shí)間參數(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)按壓力，時(shí)間，溫度這樣的先后順序變動(dòng)。4)注塑在料筒中的塑料和模具達(dá)到預(yù)熱溫度時(shí)，就可以進(jìn)行試注塑，觀察注塑塑件的質(zhì)量缺陷，分析導(dǎo)致缺陷的原因，調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術(shù)參數(shù)，直至達(dá)到最佳狀態(tài)。8.模具的維護(hù)模具優(yōu)化設(shè)計(jì)的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個(gè)別已損壞的零件，不會(huì)導(dǎo)致用過程中，會(huì)出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損。不正常的損壞絕大多數(shù)是由于操作不當(dāng)所致模具的徹底報(bào)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(yīng)嚴(yán)防零件在裝配過程中磕、碰、劃傷和銹蝕。裝配滾動(dòng)軸承允許采用機(jī)油進(jìn)行熱裝，油的溫度不得超過1000℃。結(jié)論歷經(jīng)三周的課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束，請(qǐng)老師對(duì)我的設(shè)計(jì)過程作最后檢查。在這次課程設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，以及各位老師的指導(dǎo)，特別是模具在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。使我對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)的各種成型方法，成型零件的設(shè)計(jì)，成型零件的加工工藝主要工藝參數(shù)的計(jì)算，產(chǎn)品缺陷及其解決辦法，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)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(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)過程亦是如此。經(jīng)過三周的努力，我相信這次課程設(shè)計(jì)一定能為將來的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在這次設(shè)計(jì)過程中，感謝各位老師對(duì)我的指導(dǎo)，使我受益匪淺，在此，對(duì)關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師和幫助過我的同學(xué)表示衷心的感謝!參考文獻(xiàn)[1]葉久新，王群.塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2007.[2]伍先明，陳志鋼.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2013.[3]洪滇章.注射加工速查手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.[4]吳生緒.塑料成型工藝技術(shù)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.目錄第一章項(xiàng)目總論 -1-§1.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介 -1-§1.2可行性研究的范圍 -2-§1.3編制依據(jù) -2-第二章項(xiàng)目建設(shè)背景及必要性 -3-§2.1橡膠密封件項(xiàng)目提出的背景 -3-§2.2國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策 -6-§2.3項(xiàng)目建設(shè)的必要性 -8-第三章項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì) -11-§3.1市場(chǎng)優(yōu)勢(shì) -11-§3.2技術(shù)優(yōu)勢(shì) -16-§3.3組織優(yōu)勢(shì) -17-§3.4政策優(yōu)勢(shì):關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃 -17-§3.5區(qū)域投資環(huán)境優(yōu)勢(shì) -17-第四章產(chǎn)品介紹與技術(shù)介紹 -20-§4.1橡膠密封件產(chǎn)品介紹 -20-§4.2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) -21-§4.3產(chǎn)品特征及材質(zhì) -21-§4.4產(chǎn)品方案 -26-§4.5產(chǎn)品技術(shù)來源 -27-第五章項(xiàng)目產(chǎn)品發(fā)展預(yù)測(cè) -28-§5.1產(chǎn)品行業(yè)關(guān)聯(lián)環(huán)境分析 -28-§5.2行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局與競(jìng)爭(zhēng)行為 -33-§5.3競(jìng)爭(zhēng)力要素分析 -39-§5.4項(xiàng)目發(fā)展預(yù)測(cè) -41-§5.5競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)分析及預(yù)測(cè) -43-第六章項(xiàng)目產(chǎn)品規(guī)劃 -47-§6.1項(xiàng)目產(chǎn)品產(chǎn)能規(guī)劃方案 -47-§6.2產(chǎn)品工藝規(guī)劃方案 -47-§6.3項(xiàng)目產(chǎn)品營(yíng)銷規(guī)劃方案 -51-第七章項(xiàng)目建設(shè)規(guī)劃 -58-§7.1項(xiàng)目建設(shè)總規(guī) -58-§7.2項(xiàng)目項(xiàng)目建設(shè)環(huán)境保護(hù)方案 -61-§7.3項(xiàng)目建設(shè)節(jié)能方案 -65-§7.4項(xiàng)目建設(shè)消防方案 -66-§7.5項(xiàng)目建設(shè)生產(chǎn)勞動(dòng)安全方案 -69-第八章項(xiàng)目組織實(shí)施情況 -73-§8.1項(xiàng)目組織 -73-§8.2項(xiàng)目勞動(dòng)定員和人員培訓(xùn) -74-§8.3項(xiàng)目管理與實(shí)施進(jìn)度安排 -77-§8.4工程招標(biāo) -80-第九章項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)分析 -82-§9.1項(xiàng)目總投資及資金籌措 -82-§9.2項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)依據(jù)及相關(guān)說明