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正文內(nèi)容

模具設(shè)計(jì)與制造畢業(yè)設(shè)計(jì)-吹風(fēng)機(jī)注塑模具設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2025-02-08 06:24 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2—— 5 保壓時(shí)間 5—— 10 第 14 頁(yè) 共 39 頁(yè) 冷卻時(shí)間 5—— 15 周期 15—— 30 后處理 紅外線烘箱 溫度( 70) 時(shí)間( —— 1) 注塑成型是把塑料原料(一般經(jīng)過造粒、染色、添加劑等處理之后的顆粒)放入料間當(dāng)中,經(jīng)過加熱溶化使之成為高粘度的流體 熔體用柱塞或螺桿作為加壓工具,使得熔體通過噴嘴以較高的壓力(約20~85mpa),溶入模具的型腔中經(jīng)過冷卻、凝固階段,而后從模具中脫出,成為塑料制品。 塑化過程 現(xiàn)代式的注射機(jī)基本上采取螺桿式的塑化設(shè)備,塑料原粒(稱為物料)自從送料斗以定容方式送入料筒,通過料筒外的點(diǎn)加熱裝置和料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦熱, 使物理熔化達(dá)到一定的溫度后即可注射,注射動(dòng)作是由螺桿的推進(jìn)來完成的。 充模過程 熔體自注射機(jī)的噴嘴噴出來后,進(jìn)入模具的型腔內(nèi),將型腔內(nèi)的空氣排出,并充滿型腔,然后升到一定壓力,使溶體的密度增加,充實(shí)型腔的每一個(gè)角落。 充模過程是注射成型的最主要的過程,由于塑料溶體的流動(dòng)是非牛頓流動(dòng),而且粘度很大,所以在壓力損耗,粘度變化,多般匯流等現(xiàn)象左右塑件的質(zhì)量,因此充模過程的關(guān)鍵問題 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就成為注射模具設(shè)計(jì)過程的重點(diǎn),現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以解決澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中疑難問題。 第 15 頁(yè) 共 39 頁(yè) 冷卻凝 固過程 熱塑性塑料的注射成型過程是熱交換過程,即: 塑化 —— 注射充模 —— 固化成型 加熱 —— 理論上絕熱 —— 散熱 熱交換效果的好壞決定了塑件的質(zhì)量,模具設(shè)計(jì)時(shí),散熱交換也要充分考慮,在現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法中也采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來解決問題。 脫模過程 塑件在型腔內(nèi)固化后,必須采取機(jī)械的方式把它從型腔內(nèi)取出,這個(gè)動(dòng)作由脫模機(jī)構(gòu)來完成。不合理的脫模機(jī)構(gòu)對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大,但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的,必須采用最有效和最好的脫模方式。因此,脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)主要環(huán)節(jié),由于標(biāo)準(zhǔn)化 的推廣,許多標(biāo)準(zhǔn)化的脫模機(jī)構(gòu)零部件也有商品供應(yīng)。 由 至 形成了一個(gè)循環(huán),就完成了一次成型乃至很多塑件 3 注塑設(shè)備的選擇 估算塑件體積質(zhì)量 建模,三維零件設(shè)計(jì) 利用 UG 軟件。進(jìn)行三維實(shí)體建模,并可直接通過軟件進(jìn)行測(cè) 量 第 16 頁(yè) 共 39 頁(yè) 所以 v=29530cm179。 因?yàn)?ABS 的 密 度 為 /cm 179。 該產(chǎn)品m= 29520=30g。 選擇注塑機(jī) 根據(jù)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 240 選擇注射機(jī) XSZY250 螺桿式注射機(jī),其參數(shù)如下: 額定注射量: 250 3cm 螺桿直徑: ? 50mm 注射壓力: 130Mpa 鎖模力: 1800KN 模板行程: 500mm 模具最大厚度: 350mm 模具最小厚度: 200mm 模板尺寸: 598 520mm 拉桿空間: 448 370mm 定位孔直徑: ? 100mm 第 17 頁(yè) 共 39 頁(yè) 合模方式:液壓 — 機(jī)械 4 塑料件的工藝尺寸的計(jì)算 a 型腔徑向尺寸 ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????????? zxLsL sM ? 1sL =90 ? = s—— 塑件的平均收縮率 ???s ,(以下相同) 1sL —— 塑件外形公稱尺寸 x —— 修正系數(shù),可隨制品的精度和尺寸變化,一般在 ~ 之間,在此取 (以下相同) ? —— 塑件的尺寸公差 z? —— 模具制造公差,取塑件相應(yīng)尺寸公差的 1/3~1/6,在此取 /3z? ??(以下相同) ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????????? zxLsL sM ? 2sL =56 ? = ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????????? zxLsL sM ? 3sL =60 ? = ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????????? zxLsL sM ? 4sL =15 ? = ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????????? zxLsL sM ? 5sL =4 ? = ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????????? zxLsL sM ? 6sL =2 ? = 第 18 頁(yè) 共 39 頁(yè) b 型腔深度尺寸 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????????? zxHsH sM ? 141?sH ?= sH —— 塑件外形公稱尺寸 x —— 修正系數(shù),可隨制品的精度和尺寸變化,一般在 ~ 之間,在此取 2/3(以下相同) ? —— 塑件的尺寸公差 z? —— 模具制造公差,取塑件相應(yīng)尺寸公差的 1/3~1/6,在此取 /3z? ??(以下相同) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????????? zxHsH sM ? 122 ?sH ?= ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????????? zxHsH sM ? 73?sH ?= ( 2) 模仁內(nèi)型芯的工作尺寸的計(jì)算 a 型芯徑向尺寸 ? ? ? ? ????? ?011 1 zxdsd sM ?? ? ? ?0 ????? 0 ??? ??sd ?= 式中 sd 、 sl —— 塑件外形公稱尺寸 x —— 修正系數(shù),可隨制品的精度和尺寸變化,一般在 ~之間,在此取 (以下相同) ? —— 塑件的尺寸公差 z? —— 模具制造公差,取塑件相應(yīng)尺寸公差的 1/3~1/6,在此取/3z? ?? (以下相同) 同理,型芯其它徑向尺寸為: ? ? ? ? ????? ?022 1 zxdsd sM ?? ? ? ?0 5 ????? 0 ??? 42 ??sd ?= 第 19 頁(yè) 共 39 頁(yè) ? ? ? ? ????? ?033 1 zxdsd sM ?? ? ? ?0 0 5 ????? 0 ??? 63 ??sd ?= ? ? ? ? ????? ?044 1 zxdsd sM ?? ? ? ?0 0 5 ????? 0 ??? 24 ??sd ?= ? ? ? ? ????? ?011 1 zxlsl sM ?? ? ? ?0 ????? 0 ?? 1sl =22 ? = ? ? ? ? ????? ?022 1 zxlsl sM ?? ? ? ?0 ????? 0 ?? 2sl = ? = 型腔壁厚的確定 塑料模具型腔的側(cè)壁和底壁厚度計(jì)算是模具設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題,尤其對(duì)大型模具更為突出。目前常用的計(jì)算方法有按強(qiáng)度條件計(jì)算和按剛度條件計(jì)算兩類,但塑料模具要求既不許因強(qiáng)度不足而發(fā)生明顯變形,甚至破壞,也不許剛度不足而變形過大 的情況,因此要求對(duì)強(qiáng)度和剛度加以考慮。對(duì)于型腔主要受到的力是塑件熔體的壓力,在塑件熔體的壓力作用下,型腔將發(fā)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔側(cè)壁和底壁厚度不夠。當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力時(shí),型腔發(fā)生強(qiáng)度破壞,與此同時(shí),剛度不足則發(fā)生彈性變形,從而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象,將影響塑件成型質(zhì)量,所以模具對(duì)剛度和強(qiáng)度都有要求。 但是,實(shí)踐證明,模具對(duì)強(qiáng)度和剛度的要求并非同時(shí)兼顧,對(duì)大型腔,按剛度條件,對(duì)小型腔則按強(qiáng)度條件計(jì)算即可。(在本設(shè)計(jì)中按強(qiáng)度條件來計(jì)算) 5 分型面的設(shè)計(jì) 分型面的位置要有利于模具加工,排氣、脫模及成型操作,塑料制件的表面質(zhì)量等。外表質(zhì)量:分型面最好不選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處 ,方便脫模,制件留在動(dòng)模邊:從制件的推出裝置設(shè)置方 便 考慮。包緊力大的,芯第 20 頁(yè) 共 39 頁(yè) 應(yīng)設(shè)在動(dòng)模邊而將凹模放在定模邊包緊力小且不能確切判斷留向的將型芯和凹模的主要部分都設(shè)在動(dòng)模邊對(duì)型芯無包緊力,對(duì)凹模粘附力較大的,將粘附力較大的設(shè)在動(dòng)模邊同心度要求:要求同心的部分放在模具分型面的同一側(cè)。排氣:當(dāng)分型面作為主要排氣面時(shí) 料流的末端應(yīng)在分型面上以利排氣。 該模具的分型面在產(chǎn)品的最底端處。 6 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 每副模具都只能安裝在與其相適應(yīng)的注塑機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn),因此模具設(shè)計(jì)與所用的注塑機(jī)關(guān)系十分密切。在設(shè)計(jì)模具時(shí),應(yīng)校核注塑機(jī)的一些技術(shù)參數(shù) 最大注塑量的校核 注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量,其中包括了主流道及澆口的凝料。通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好是在注塑機(jī)理論注塑量的80%之間。故有公式 機(jī) ≥ M 塑 +M 澆 ( ) M 塑 +M 澆 = 因此,最大的注塑量符合工作的需要 。 注塑壓力校核 注塑壓力校核是校驗(yàn)注塑機(jī)的最大注塑壓力能不能滿足該制品成型的需要,制品成型所需的壓力是由注塑機(jī)類型、噴嘴形式、塑料流動(dòng)性、澆注系統(tǒng)和型腔的流動(dòng)阻力等因素決定的,例如螺桿式注塑機(jī),其注塑機(jī)壓力傳遞比柱塞式注塑機(jī)好,因此注塑壓力可取得小一些,流動(dòng)性差的塑料的或細(xì)長(zhǎng)流程塑件注塑壓力應(yīng)取得大一些??蓞⒖几鞣N塑料的注塑成型工藝確定塑件的注塑壓力,再與注塑機(jī)額定壓力相比較。那么查《塑料模具手冊(cè)》可得,其額定注塑壓力大于所需的注塑壓力。因此所選擇的是符合要求的。 第 21 頁(yè) 共 39 頁(yè) 鎖模力的校核 當(dāng)高壓的塑料 熔體充滿模具型腔時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的力,使模具的分型面漲開,其值等于制件和澆口流道系統(tǒng)在分型面上投影面積之和乘以型腔內(nèi)塑料壓力。而作用在這個(gè)面積上的總力,應(yīng)小于注塑機(jī)的額定鎖模力 P,否則在注塑時(shí)會(huì)因模具不緊產(chǎn)生嚴(yán)重的溢邊現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料壓力,可以按公式計(jì)算。而經(jīng)查《塑料模具設(shè)計(jì)》中 SPVC在型腔里的理論注塑壓力在 40MP~ 80MP 之間。 而只有 F 機(jī)鎖≥ P 模 A 的不等式成立時(shí),才能符合要求。 式中 F 機(jī)鎖 — 表示注塑機(jī)的最大鎖模力; P 模 — 表示為熔融型料在型腔內(nèi)的壓力 ; A — 表示為塑件和澆注系統(tǒng) 在分型面上的投影之和; 故有; F 機(jī)鎖 =400kn> P 模 A=80MP 2936 ㎜ 2= 所以符合要求。 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 1.噴嘴尺寸校核 注塑機(jī)噴嘴球面半徑 R0=12mm R=15mm,故合格。 注塑機(jī)噴嘴孔直徑: od = ? 4mm d = ? ,故合格。 鎖模力是指注射機(jī)的 鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大夾緊力,當(dāng)高壓的塑料熔體充填模腔時(shí),會(huì)沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。為此,注射機(jī)的額定鎖模力必須大于該脹型力,即: 鎖F ? 脹F = 分A 型P ( 51) 鎖F —— 注射機(jī)的額定鎖模力( N); 型P —— 模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力( MPa);一般為注射壓力的~ 倍,通常取 20~ 40MPa。這里選 P 型 =40MPa。 分A —— 塑料和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和( 2m ) 第 22 頁(yè) 共 39 頁(yè) 鎖F ? 脹F = 分A 型P = 40=72022N 由于螺桿式注射機(jī): XSZY250 的鎖模力為 500KN72KN。 結(jié)論:所選注塑機(jī)的鎖模力滿足要求。 、安裝螺孔尺寸校核 模 具重量較重用螺釘固定。模具的外形尺寸應(yīng)小于注射機(jī)的拉桿間距,以保證模具能安裝到注射機(jī)工
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