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正文內(nèi)容

環(huán)形蓋零件塑料模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)

2024-09-30 16:15 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 選擇比較并確定,最后完成二維模具裝配圖和主要零件圖 塑件的三維和二維圖如圖 、 所示。 圖 三維塑件圖 圖 二維塑件圖 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 第二章 結(jié)構(gòu)工藝性分析和方案的比較 塑件制品的介紹和成型條件 塑件的材料為 PC+ABS,具有 PC 和 ABS 兩者的終合特性。例如 ABS 的易加工性和 PC 的優(yōu)良機(jī)械性,二者的比率將影響 PC+ABS 材料的熱穩(wěn)定性。PC+ABS 這種混合材料還顯示了優(yōu)異的流動特性。其收縮率在 %%之間,一般取 %。并且收縮率不 受壁厚的影響。 塑件的曲面比較多,其外形最大尺寸為 120mm,圓的最大直徑為 102mm,高度為 30mm,厚度為 1mm。根據(jù)材料塑料制件的這些尺寸和收縮率的影響,其精度等級選用一般精度的 MT3。塑料制件的表面粗糙度值設(shè)計在 m 之間。另外為了從成型零件上順利脫出 塑料件,必須在塑件內(nèi)外表面沿脫方向設(shè)計足夠的脫模斜度,塑件的轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡可能采用圓弧過渡。增加塑件的強(qiáng)度和改善充模流動性,同時增加美觀程度。 注射模工藝條件 干燥處理:加工前的干燥處理是必要的,濕度應(yīng)小于 %,建議干燥條件為為 90176。 100176。, 24 個小時。 熔化溫度: 230176。 300176。 模具溫度: 50176。 100176。 注射流動主力:取決于塑件 注射速度:盡可能地高 模具的成型工藝性分析及方案論證比較 由于塑料制件的曲面較多,如果用整體的型芯和型腔結(jié)構(gòu),對模具的制造精度要求較高,加大了模具工人的操作難度,因此型腔和型芯的造型應(yīng)采用鑲拼式的結(jié)構(gòu)。設(shè)計時要求一模兩件,可采用兩板結(jié)構(gòu)的模具。此塑料制件外表面有兩個加強(qiáng)徑,需要側(cè)抽心。在設(shè)計澆口時可采用直接澆口,側(cè)澆口,潛伏式澆口。在此我將通過 Moldflow 分析出最佳澆口的位置。 1.直 接澆口的澆口截面大,去除困難,去除后會留有較大的澆口痕跡,影南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 響塑件的美觀,而且這種形式的澆口只適用于單型腔模具。 2.側(cè)澆口的澆口截面尺寸小,去除容易,而且不留明顯痕跡,而且改變澆口的寬度和厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結(jié)時間。加工和休整方便。普遍應(yīng)用于中小型塑件的多型腔模具。它是應(yīng)用較廣泛的一種澆口形式。 3.潛伏式澆口斜向開設(shè)在模具的隱蔽處,塑料熔體通過型腔的側(cè)面或推桿的端部注入型腔,因而塑件的外表面不受損傷,不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量和美觀效果。但是模具的結(jié)構(gòu) 較為復(fù)雜。 因此綜上所述該模具采用兩板側(cè)澆口側(cè)抽芯模具結(jié)構(gòu) 另外這副模具的最大特點(diǎn)是,兩側(cè)的外形全部由側(cè)滑塊成型。模具的表面粗糙度比塑料制件的低 1~2 級。在模具使用中,由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷加大,應(yīng)隨時進(jìn)行拋光修復(fù) 圖 澆口的最佳位置 其中藍(lán)色是最佳澆口的位置,紅色是澆口最差的位置。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 第三章 注射機(jī)的選擇及較核 注射機(jī)的選擇 由 ug 分析計算可知單個塑件的體積為 ,又設(shè)計時要求一模兩件,所以其注射量最少為 115mm3,因此初步選用 XSZY500 注射機(jī)。其規(guī)格和性能如下。 表 1 XSZY500 注射機(jī)的規(guī)格和性能 項 目 參數(shù)及其他 額定注射量 /cm3 500 螺桿直徑 /mm 65 注射流動主力 /MPa 145 注射行程 /mm 200 注射方式 螺桿式 鎖模力 /KN 3500 最大成型面積 /cm2 1000 最大合模行程 /mm 500 模具最大厚度 /mm 450 模具最小厚度 /mm 300 噴嘴圓弧半徑 /mm 18 噴嘴孔直徑 /mm 5 頂出形式 中心液壓頂出,兩側(cè)頂桿機(jī)械頂出 動定模固定板尺寸 /mm 700 850 拉桿空間 /mm 540 440 合模方式 液壓 —— 機(jī)械 液壓泵 流動主力 /MPa 200, 25 流量 / 電動機(jī)功率 /KW 22 螺桿驅(qū)動功率 /KW 加熱功率 /KW 14 機(jī)器外形尺寸 /mm 6500 1300 2020 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)較核 1.最大注射量的較核 塑件的體積 +澆注系統(tǒng)的體積< 注射機(jī)的最大注射量 即 2 +12mm3=〈 500=400 mm3 所以 滿足注射成型塑件所需的總注射量。 2.鎖模力的較核 單個塑件的模具分型面上的投影面積為 7184mm2,澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積為 240mm2,型腔的流動主力在 30~ 40MPa。 則( 2 7184+240) 35=〈 3500KN,因此滿足要求 3.模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸的較核 ( 1)澆口套球面尺寸 R=r+1~2=18+1~2=20mm。 (r 是由注塑機(jī)規(guī)格所定 ) 主流道的小端直徑 D=d+~1=5+=。 ( 2)定位圈的外徑尺寸不需與注射機(jī)的定位孔相相匹配,通常用間 隙配合( H9/f9)。 ( 3)模具的最大和最小厚度 模具的總高度必須位于注射機(jī)可安裝模具的最大厚度和最小厚度之間,同時應(yīng)該較核模具的外形尺寸,使模具能從注射機(jī)的拉桿之間裝入。經(jīng)過驗證,模具的總高度為 317mm,在模具的最大厚度450mm 和 300mm 最小厚度之間。 ( 4)開模行程的較核 因為側(cè)抽芯的距離為 24+2=26mm(抽芯距 =塑件尺寸 +2)小于 103mm,所以其開模行程小于注射機(jī)的最大開模行程。 圖 定位圈 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 第四章 模具的設(shè)計 分型面及流道的設(shè)計 分型面的選擇 因為塑 件的外型是由兩塊側(cè)型芯成型,因而分型面可以選擇在塑件的最上端,形成平直分型面。這樣有利于模具的分模和脫模,也有利于保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量。更有利于模具的加工。如果不采用這種方法,就會形成異型分型面,這就增加了設(shè)計的難度。 主流道的設(shè)計 (p84) 主流道設(shè)計成錐形,使凝料能夠順利從澆口套中拔出,錐角 α =20~ 60,小端直徑 D=d+~1=5+= 。小端前面的球面半徑為R=r+1~2=18+1~2=20mm。 其深度為 3mm,流道的表面粗糙度 Ra≤ m,澆口套的材料 T8A,熱處理淬火硬度為 54~ H9/f9 的間隙配合,與模板間采用 H7/m6 的過渡配合。 分流道的設(shè)計 (p99) 兩塑件之間的中心距離為 132mm,用 U( U 型加工容易且熱量損失和流動主力損失?。┬谓孛娣至鞯?,其截面尺寸為 b=6mm,長度 L=58mm,半徑R== h== a= Ra 不能太低,一般取 m,可增加對外成塑料熔體的流動阻力,外成塑料冷卻皮層固定,形成絕熱層。 由計算可知澆口的寬度為 3mm 側(cè)澆口的深度為 1mm。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 圖 澆口套 模具的結(jié)構(gòu)形式的確定 凹模的尺寸確定 塑件的最大尺寸為 120mm,圓的最大直徑為 102mm,高度為 30mm,寬厚度為 1mm,因為采用鑲拼的結(jié)構(gòu),型腔壁厚尺寸可以選擇 15~17mm,初步計算其凹模尺寸為 150~ 154mm 之間 ,采用通孔無臺階式。但根據(jù)經(jīng)驗選得保守一點(diǎn),確定其尺寸為 154mm,模具的長度為 264mm。即 264 154mm。因此選擇 350 400mm 的工字模架。 成型零部件的設(shè)計 (p129) 由于凹模的結(jié)構(gòu)已經(jīng)確定,采用過渡配合鑲在模具的定模板內(nèi),采用h7/m6 配合(通孔無臺階式),其主要成型部分的尺寸計算如下 1.凹模的成型部分徑向尺寸 Lm=(1+S)Lsx? ( ) 式中 Ls塑件外表面徑向基本尺寸 S—— 材料的收縮率 X—— 修正系數(shù) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) △ —— 制品尺寸允許的公差 (以下的計算公式與之相同) Cm=( 1+S) Cs 式中 Cm模具中心距基 本尺寸 Cs塑件中心距基本尺寸 lm=(1+S)ls+x? 式中 lm—— 模具凸模徑向基本尺寸 Ls—— 塑件內(nèi)表面徑向基本尺寸 △ —— 制品尺寸允許的公差 Hm=(1+S)Hsx? 式中 Hm—— 模具型腔深度基本尺寸 Hs—— 凸起部分高度 X—— 修正系數(shù),一般去 2/3 5..型芯高度公式 Hm=(1+S)hs+x△ ]100%)[( ?? ?????D 圖 型腔 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 2.嵌件 1 的成型部分尺寸 d= 0 %)[( ?? ??????? l= 0 ]%)[( ?? ????? 圖 嵌件 1 3. 嵌件 2 的成型部分的尺寸 D1= ]%)[( ?? ??????? D2= 0 4 4 ]%)[( ?? ??????? L= 9 5 ]%)[( ?? ????? l= 0 ]%)[( ?? ????? 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 圖 嵌件 2 3 的成型部分尺寸 D= ]%)[( ????? ? l= 0 1 4 8 ]%)[( ?? ????? h1= 0 ]%)[( ?? ????? h2= 0 ]%)[( ?? ????? L= 9 5 ]%)[( ?? ????? 4 的成型部分的尺寸 D1= 9 5 0 ]%)[( ?? ????? D2= 9 3 5 ]%)[( ?? ????? D3= ]%)[( ?? ????? D4= 9 3 5 ]%)[( ?? ????? L1= ]%)[( ?? ????? L2= ]%)[( ?? ????? 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 圖 嵌件 3 圖 嵌件 4 5 的成型部分的尺寸 d= 0 ]%)[( ?? ????? l= 0 ]%)[( ?? ????? 圖 嵌件 5 l= 0 ]%)[( ?? ????? d= 0 1 7 3 ]%)[( ?? ??????? H=R ]%)[( ?? ?????? 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 圖 型芯 以上所有的零件都是成型零件,固定部分都采用 H7/m6 的過渡配合。尺寸的標(biāo)注按入體原則標(biāo)注,型腔都為正公差,型芯為負(fù)公差,中心距為對稱偏差。所用材料都為 Cr12,其熱處理硬度為 5458HRC。 成型零部件強(qiáng)度和剛度計算需要考慮的問題: 1.需要總體考慮的問題 理論分析和生產(chǎn)實踐表明,對于大尺寸模具型腔,剛度不足是主要矛盾,型腔壁厚應(yīng)以滿足剛度條件為準(zhǔn) .對于小尺 寸模具型腔,在發(fā)生彈性變形前,其應(yīng)力往往超過了模具材料的許用應(yīng)力 .因此,強(qiáng)度不足是主要矛盾,計算型腔厚度應(yīng)以滿足強(qiáng)度條件為準(zhǔn)。 2.防止產(chǎn)生溢料。在塑性成型過程中,當(dāng)高壓熔體進(jìn)入型腔時,模具型腔配合面的某些過大的間隙會出現(xiàn)溢料。在不產(chǎn)生溢料的前提下,將允許的最大間隙值作為型腔的剛度條件。 3.保證塑件尺寸精度。塑件的個別部位的尺寸精度比較高,這就要求模具型腔應(yīng)具有很好的剛性,以保證塑料熔體進(jìn)入型腔時不能產(chǎn)生過大的彈性變形。 4.保證塑件順利脫模。如果型腔的剛度不足,在熔體高壓作用下會產(chǎn)生過大的彈性變形,當(dāng)變 形量超過塑件的收縮率時,塑件周邊將被型腔緊緊包住而難以脫模。如果強(qiáng)制推出,容易使塑件劃傷或破裂,因此,型腔的允許彈性變形變形量應(yīng)小于塑件壁厚的收縮率。 模具的結(jié)構(gòu)零件設(shè)計 (p143) 結(jié)構(gòu)零部件主要包括注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架,注射模的支承零部件和合模導(dǎo)向結(jié)南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 構(gòu) .支承零部件主要由固定板,支承板,墊板和動,定模座板等組成。 模架的選擇 根據(jù)凹模的尺寸,初步確定模架為 350 400mm 的工字型模架。 經(jīng)過驗證模具的閉合高度在模具的最大厚度和最小厚度之間,安裝時模架外形尺寸不受注射機(jī)拉桿的間距影響 。定位孔與 定位環(huán)尺寸須配合良好 。注射機(jī)推出桿孔的位置和頂出行程合適 。噴嘴孔徑和球面半徑與澆口套半徑和凹球面尺寸配合良好,可以滿足成型的要求。 圖 模架 . 2 支承零部件的設(shè)計 用
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