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正文內(nèi)容

畢業(yè)論文-普通茶杯杯蓋注射模設計(編輯修改稿)

2025-02-08 16:14 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 了便于加工及凝料脫模,分流道大多設置在分型面上,分流道截面形狀一般為圓形、梯形、 U 形、半圓形、矩形、六角形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失,希望流道的截面積大、表面積小。因此可以用流道截面積與其周長的比值來表示流道的效率。本設計在保證塑件質(zhì)量的前提下,從經(jīng)濟和加工的角度分析,最終采用了 半圓形截面。 因為各種塑料的流動性有差異,所以可以根據(jù)塑料的品種來粗略地估計分流道的直徑,也常用塑料的分流道直徑的推薦值,對于壁厚小于 3mm,質(zhì)量在 200 克以下的塑件,可以用以下的經(jīng)驗公式確定分流道的直徑: LmB ? ( 3) 式中 B―分流道直徑( mm) m―流經(jīng)分流道的塑料量( g) L―分流道的長度( mm) 根據(jù)公式計算得 4 1 4 09 0 ???B =( mm) (故不在適用范圍) 計算結(jié)果不在給定的推薦值內(nèi),在本設計中取 12mm 表 3 部分常用塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍 Table 3 Common section size of plastic monly used in the remended range shunt 塑料名稱 分流道斷面尺寸mm 塑料名稱 分流道斷面尺寸mm ABS、 AS ~ 聚苯乙烯 ~ 10 聚乙烯 ~ 軟聚氯乙烯 ~ 10 尼龍類 聚甲醛 ~ ~ 10 硬聚氯乙烯 聚氨酯 ~ 16 ~ 聚丙烯 5~ 10 聚苯醚 ~ 10 丙烯酸塑料 8~ 10 聚砜 ~ 10 分流道長度 長度應盡量短,且少彎折,該模具分流道的長度為: 140。 分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置取決于型腔的布局,兩者相互影響。分流道的布置形式分為平衡式與非平衡式兩種。不管有多少種布置形式,總的來說應遵循兩方面原則:即14 一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸;另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本模具 的流道布置形式采用平衡式 澆口的設計 澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道,它是澆注系統(tǒng)的關鍵部位,它的作用是增加和控制塑料進入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料,以保證充填實,確保制品質(zhì)量。澆口的形狀、位置和尺寸對制品的質(zhì)量影響很大。 澆口尺寸的確定 澆口的截面積一般為分流道截面積的 3%~ 9%,截面的形狀多為矩形(寬度與厚度的比為 3: 1)或圓形;澆口長度約為 ~ 左右。在設計的時候一般取小值,在以便在試模時修正。澆口最終的具體尺寸根據(jù)經(jīng)驗和零件的尺寸和形狀的要求 確定。 澆口結(jié)構(gòu)的形式 對于該模具,是中小型制品的多型腔模具,同時從塑件的形狀等各方面分析知采用的是點澆口。點澆口又稱橄欖形澆口或菱形澆口,是種截面尺寸特小的圓形澆口。點澆口一般設在型腔底部,排氣暢通,成型良好,塑件無不良痕跡。有利于實現(xiàn)制動化操作,常用于成型如殼盒形等中、小型塑件的一模多腔模具中,也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件,能制動切斷澆口凝料,見圖 8。 ~ 圖 8 點澆口的結(jié)構(gòu)尺寸 Figure 8 point gate structure and size 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗計算 根據(jù)模具的實際情況,點澆口的直徑為 1,長度為 1。 澆注系統(tǒng)凝料的脫出機構(gòu) 綜合對比各個方式,本設計中的點澆口的拉斷利用的是側(cè)凹:是在接近分流道的末端鉆一斜孔,開模時保證先從此分型面分開,點澆口被拉斷,流道凝料被中心拉料桿15 拉向型腔板一側(cè)。拉斷點澆口凝料的側(cè)凹,見圖 9。 1 2 3 4 圖 9 側(cè)凹拉斷點澆口的系統(tǒng) Figure 9 Breakpoints pullgate undercut the system 脫模推出機構(gòu)的確定 注射成形每一循環(huán)中,塑料制品必須準確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出,模具中這種脫出塑件的機構(gòu),稱為脫模機構(gòu),也常稱為推出機構(gòu)。脫模機構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個動作。既首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離,稱為脫出,然后把其脫出物從模具內(nèi)取出。 脫模推出機構(gòu)的設計原則 制品推出(頂出)是注射成形過程中的最后一個環(huán)節(jié),推出質(zhì)量的好壞 將最后決定制品的質(zhì)量,因此,制品的推出是不可忽視的。在設計推出脫模機構(gòu)時應遵循下列原則: 結(jié)構(gòu)可靠:機械的運動準確、可靠、靈活,并有足夠的剛度和強度,且推出機構(gòu)應盡量設置在動模一側(cè); 保證制品不因推出而變形損壞; 機構(gòu)簡單動作可靠; 保證良好的制品外觀; 盡量使塑件留在動模一邊,以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置,完成脫模動作。 制品推出的基本方式 本套模具的設計中,的推出機構(gòu)形式不算太復雜,全部采用推件板推出。每個塑件采用 4 根推桿推推板推出,推桿與推板采用螺栓連 接。推桿與推桿固定板,通常采用單邊 的間隙,這樣可以降低加工要求,又能在多推桿的情況下,不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。此推桿與模板上的推桿孔采16 用 H8/f7 或 H8/f8 的間隙配合;推桿與推桿固定板,通常采用單邊 的間隙;工作端配合部分的表面粗糙度為 Ra? ,推桿的材料常用 T T10 碳素工具鋼,熱處理要求硬度 HRC? 50, 帶螺紋塑件的脫模機構(gòu) 選用強制脫螺紋, 這種模具結(jié)構(gòu)簡單,通常用于精度不高的塑件。 利用塑件的彈性脫螺紋:對于聚乙烯、聚丙烯等具有彈性的塑料,可以采用脫模板將塑件從螺紋型心上強制脫出。 脫模斜度的確定 在注射模一般的設計中,為了使塑件成型后易于從模具型腔內(nèi)脫模,在垂直分型面的定模與動模型腔和型心工作面上,必須設計出脫模斜度。而本設計因為塑件的形狀尺寸特殊,采用的是瓣合模成型,所以在設計的過程中就不需要再考慮脫模斜度的問題。 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設計 當塑件上具有于開模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時,除極少數(shù)情況可以強制脫 模外,一般都需要將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成可活動的結(jié)構(gòu),在塑件脫模前,先將其抽出,然后才能將整個塑件從模具中取出,完成側(cè)向活動型心的抽出和復位的這種機構(gòu)就叫做抽芯機構(gòu)。 這種模具脫出塑件的運動有兩種情況: 一是開模時優(yōu)先完成側(cè)向分型和抽芯,然后推出塑件; 二是側(cè)想抽芯分型與塑件的推出同步進行。 側(cè)向抽芯機構(gòu)的分類及特點 側(cè)向抽芯機構(gòu)按其動力來源可分手動、機動二大類。 手動側(cè)抽芯:這種模具結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)效率低、勞動強度大、抽拔力有一定限制,故只在特殊場合下應用,如試制新產(chǎn)品或小批量生產(chǎn)。 機動側(cè)抽芯:開模時,依靠注射機的開模動力,通過側(cè)向抽芯機構(gòu)改變運動方向,將活動零件抽出。機動側(cè)抽芯操作方便、生產(chǎn)效率高、便于實現(xiàn)生產(chǎn)制動化,但模具結(jié)構(gòu)復雜。機動側(cè)抽芯機構(gòu)形式主要有:斜導柱側(cè)抽芯、斜彎銷側(cè)抽芯、斜滑塊側(cè)抽芯、齒輪齒條側(cè)抽芯以及彈簧側(cè)抽芯。 脫模阻力的計算 脫模力是指將塑件從型心上脫出時所需克服的阻力。它是設計脫模機構(gòu)的重要依據(jù)之一。脫模阻力的計算式與抽拔力相同,由于影響脫模力的因素很多,例如塑件的17 壁厚、塑件包容截面形狀的大小、塑件的性能、成型的工藝參數(shù)等,如要全 面考慮這些因素較困難,在生產(chǎn)過程中只要考慮主要因素,因此可按簡化公式計算: Q=Ahq( μ cosasina) ( 4) =( KN) 式中 Q— 抽拔力( N) A— 側(cè)型心被包緊的截面周長( cm); h— 成型部分深度( cm); q— 單位面積積壓力,一般取 800~1200( N/ mm178。); μ — 摩擦系數(shù),取 ~; a— 脫模斜度。 因為本設計中采用的是瓣合模,所以脫模斜度是零度。 抽拔距的計算 抽拔距: 型心從成形位置抽至不妨礙塑件脫模位置所移動的距離稱為抽拔距。當原材料確定時,抽拔力的大小與模具的結(jié)構(gòu)和塑件的形狀有密切的關系。一般抽拔距等于成形側(cè)孔或側(cè)凹的深度加上 2~3mm。 其抽拔距按以下公式計算: 22( / 2) ( / 2) ( 2 ~ 3 )( 76 / 2) ( 70 / 2) ( 2 ~ 3 )s D d? ? ?? ? ? ( 5) 取 S=18 根據(jù)計算結(jié)果和塑件的形狀分析本設計中采用斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu) 斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu) 斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu)是最常用的一種側(cè)抽芯機構(gòu),它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、安全可靠等特 點。 本設計中采用的是斜導柱在動模,滑塊在定模的那種。 開模行程及斜導柱的長度的計算 1.開模行程的計算 開模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開合距離,它必須小于注射機移動模板的最大行程,其計算方式: 對雙分型面注射模,開模行程為: S≥ H=H1+H2+a+( 5~10) mm ( 7) 式中, a— 中間板與定模的分開距離( mm)。 18 根據(jù)以上情況和對塑件的分析得: S≥ H=H1+H2+( 5~10) mm =32+34+( 5~10) mm 取開模行程為 72mm 2.斜導柱長度的計算 根據(jù)以上的要求,取斜導柱的傾角為 22176。 ,故斜導柱用于抽芯的有效長度為 L=18/sina 約為 其中 18 是瓣合模的厚度 綜合以后的考慮初步確定其總長為 70mm 圖 10 斜導柱的設計 Figure 10 the design angle pin 排氣系統(tǒng)的設計 模具的排氣引氣方式 利用制品推 桿的配合間隙,分型面以及瓣合模, 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 冷卻系統(tǒng) 一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為 200186。C 左右,而制品固化后從模具型腔中取出時其溫度在 60186。C以下。熱塑性塑料在注射成形后,必須對模具進行有效的冷卻,使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具,以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模,提高塑件的定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 冷卻介質(zhì):有冷卻水和壓縮空氣,但用冷卻水較多,因為水的熱容量大,傳熱系數(shù)大,成本低。用水冷卻,即在模具型腔周圍或內(nèi)部開設冷卻水道。 綜上,該模具塑料釋放的總熱量不大,只在模具 型腔周圍開設冷卻水道即可,均采用簡單流道式 水道直徑為 8mm,在兩瓣合模上、下各布置一根,左右對稱布置。 19 模架的確定和標準件的選用 以上內(nèi)容確定之后,便根據(jù)所定內(nèi)容設計模架。在學校作設計時,模架部分要自行設計;在生產(chǎn)現(xiàn)場設計中,盡可能選用標準模架,確定出標準模架的形式,規(guī)格及標準代號。模板周界尺寸使用括號內(nèi)的尺寸時,原組合零件的規(guī)定尺寸允許增減。 模架尺寸確定之后,對模具有關零件要進行必要的強度或剛度計算,以校核所選模架是否適當,尤其時對大型模具,這一點尤為重要。 由前面型腔的布局以及相互 的位置尺寸,再結(jié)合標準模架,可選用標準模架 180 L,其中 L 取 250mm,可符合要求。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘;模具外表面盡量不要有突出部分;模具外表面應光潔,加涂防銹油。 定模座板( 250?250,厚 30mm) 定模座板就是模具與注射機連接處的板 ,開模時定模板和定模座板直接分開 ,構(gòu)成第一分型面 . 因?qū)е枪潭ㄔ诙2糠?,定模座板與注 射機直接接觸 ,導柱的臺階被壓在定模座板里 ,所以這里只采用 H7/m6的過渡配合就能達到要求 .主流道襯套與固定孔也采用 H7/m6的過渡配合 ,為不使他們件有較大間隙 ,而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象 . 定模板( 180?250,厚 16mm) 按常規(guī)這應該是定模固定板 ,但是鑒與塑件的特殊性 ,把型腔和定模板直接做成整體式 ,故叫做定模板 ,用以成型塑件的外部部分形狀 . 導柱與定模板上的導柱孔采用 H7/f6 的間隙配和 ,才能保證導柱自由的來回滑動導正 。同時為了順利產(chǎn)生第二次分型 ,設置了限 位螺釘以控制定模的開模行程 ,上面還開設了分
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