【文章內容簡介】
出;雖然機構較復雜,但是不再需要特別的設備,而且生產效率高。: 側抽芯機構⑴斜導柱的側向分型與側抽芯機構有三個要點:①側滑塊的平穩(wěn)導滑;②注射時側型芯的牢固鎖緊;③側抽芯結束時滑塊要定位可靠。⑵設計步驟為: ①斜導柱的設計a 斜導柱傾斜角α的確定。 斜導柱的傾斜角大小,既關系到斜導柱的有效長度、抽芯距和開模行程,又關系到開模力的大小、提供的抽芯力大小和斜導柱所受的彎曲力。在此要從側抽芯時的開模力和開模距兩個方面來確定斜導柱傾斜角。因為斜導柱的傾斜角越大,斜導柱的長度和開模距越小,越有利于減小模具的尺寸,而斜導柱所受的彎曲力和開模力越大,從而影響了模具和斜導柱的強度和剛度;相反,傾斜角越小,模具合導柱所受的力就會越小。但在相同的抽芯距的情況下,斜導柱的長度和開模距離會越大,從而使模具的尺寸變大。經(jīng)過理論推導取α= 22176。33′時是比較理想的。在一般的設計計算中取12176。≤α≤20176。由前面的設計和計算可知,該模具的抽芯距較大,而抽芯力較小。與此同時,這里采用斜導柱對稱布置,抽芯力可以相互抵消。因此,一般偏向于取大一點的值。在此取α= 18176。b 斜導柱的尺寸的確定。 由于理論計算比較復雜,為此采用查表的方法來確定斜導柱各部分尺寸。由前面計算得到:脫模力;斜導柱的傾斜角;則查《實用模具技術手冊》表1543 最大彎曲力與脫模力和斜導柱傾斜角的關系,得到:最大彎曲力根據(jù)斜導柱抽芯時的受力及模架尺寸估算側型芯滑塊所受的脫模力作用線與斜導柱中心線的交點到斜導柱固定板的距離則查《實用模具技術手冊》表1544 斜導柱傾斜角α、高度Hw 、最大彎曲力與斜導柱直徑之間的關系,得到:斜導柱直徑然后再由《實用模具技術手冊》表2037 斜導柱推薦尺寸查得斜導柱的各個尺寸,: 斜導柱 ②滑塊的設計為了保證成型工藝的可靠性和塑件尺寸精度的準確性,側滑塊的導滑不但有準確而且要靈活。確定滑塊的形式?;瑝K分為整體式和組合式兩種。此處由于側向移動零件的形狀比較簡單,因此在滑塊上直接加工出整體式結構的側向成型塊。確定滑塊的導滑形式。為了使滑塊抽芯和復位過程中,沿一定方向平滑往復移動時不產生跳動或者卡滯的現(xiàn)象,這就必須為滑塊設置導滑槽。這里采用整體式T形槽來導滑。為防止塑料熔體溢入間隙,用H8/g7的配合精度。配合部分表面粗糙度要求為。確定滑塊的定位裝置。 為了使斜導柱在合模時能可靠地進入滑塊的斜孔,滑塊在側抽芯后必須對終止位置進行定位。本設計的定位裝置為依靠壓簧的恢復來將滑塊定位在限位塊出。 ③楔緊塊的設計a 確定楔緊塊的形式。設置楔緊塊目的是為了防止活動型芯和滑塊在成型過程中因力的作用而移動,或斜導柱的受力過大,以便合模時將滑塊壓緊。由于該模具抽芯時承受的側向力較大,所以采用把楔緊塊整體鑲入模塊中的形式,要求配 合為H7/f6。b 確定楔緊塊的楔緊角。為了使模具開模時楔緊塊先離開滑塊,以便對滑塊進行側向抽芯,當斜導柱帶動滑塊作抽芯動作時,楔緊塊的楔緊角必須大于斜導柱的楔角。此處滑塊移動方向與合模方向垂直,所以取楔緊塊的楔緊角為: α′= α+(2176。+ 3176。) = 18176。+2176。 =20176。在塑料熔體填充注射模腔過程中,模腔內除了原有的空氣外,還有塑料含有在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸汽以及塑料局部分解產生的低分子揮發(fā)氣體,塑料助劑揮發(fā)(或化學反應)所產生的氣體如果不能被熔融塑料順利地排出模腔,將在制件上形成氣孔,接縫,表面輪廓不清,不能完全充滿型腔,同時,還會因為氣體被壓縮而產生的高溫灼傷制件,使之產生焦痕,色澤不佳等缺陷。而排氣系統(tǒng)的作用是將型腔中原有空氣及成型過程中產生的氣體順利的排除以免使塑件產生疏松、氣泡等缺陷而影響成型及塑件表面質量[8]。排氣槽的設計應遵循下列原則[14]:⑴排氣口不能正對操作者,以防止溢料濺出傷人,可采用折彎式結構;⑵排氣槽盡量開設在分型面上,產生飛邊時易隨塑件脫出;⑵排氣槽應設置在型腔最后充滿的位置;⑷排氣槽一般應設置在分型面動模一方;以便模具加工和清模;⑸ ~ ~ mm,以不產生明顯飛邊為原則;對于本設計由于是中小型模具,利用配合間隙排氣是最簡便合理的方法。在分型面之間,推桿與模板之間及活動型芯與模板之間留有一定的間隙進行排氣,其間隙值不能過大,~。 模具溫度調節(jié)系統(tǒng)的介紹及重要性在注塑成型過程中,模具的溫度直接影響到塑件成型的質量和生產效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同,模具的溫度要求也不同。一般的塑料都需在200℃ 左右的溫度由注塑機的噴嘴注射到模具內,熔體在60℃左右在模具內固化,脫模,其熱量除少部分輻射、對流大大氣環(huán)境外,大部分都是通過模具的溫度調節(jié)系統(tǒng)帶走。普通的模具通入常溫的水進行冷卻,通過調節(jié)水的流量就可以調節(jié)模具的溫度,為了縮短成型周期,還可以把常溫的水降低溫度后再通入模內,可以提高成型效率。對于高熔點,流動性差的塑料,流動距離長的制件,為了防止填充不足,有時也在水管中通入溫水把模具加熱[8]。塑料ABS成型時要求的模具溫度是60 ~ 70℃,因此,該模具設計僅需設置冷卻系統(tǒng),而不需要設計加熱系統(tǒng)。模具溫度的調節(jié)調節(jié)對塑件質量的影響有如下幾點[8]:⑴影響塑件的尺寸精度。采用較低的模溫可以減小塑料制件的成型收縮率。⑵影響塑件的力學性能。對于結晶型的塑料,結晶溫度越高,塑件的應力開裂傾向越大,為了減少應力開裂,應該適當降低模具溫度。模溫均勻,冷卻時間短,注射速度快可以減少塑件的變形。⑶影響塑件的表面質量。提高模具溫度可以改善塑件的表面光潔度,而過低的模具溫度會是塑件的輪廓不清晰,并產生明顯的熔合紋。與此同時,模具溫度及其調節(jié)系統(tǒng)對生產效率也有很大的影響。 冷卻系統(tǒng)的設計⑴冷卻系統(tǒng)設計的原則[8] ①冷卻系統(tǒng)可設計成單回路或多回路。冷卻水道必須是一個回路,使水道中的水循環(huán)。當流道較長時,隨水溫的升高,模具的溫度不均勻,可設計成多個回路。 ②冷卻水道應盡量多、截面尺寸應盡量大。冷卻水孔的數(shù)量越多,孔徑越大,則對塑件的冷卻效果越好。 ③盡量將冷卻水孔至型腔表面的距離設置成相等的,當塑件的壁厚較均勻時,冷卻水道與型腔表面的距離應相等;當塑件壁厚不均勻時,厚的地方,冷卻水道與型腔表面的距離應該近些,冷卻水道的間距也應小些。冷卻水道孔邊與型腔表面之間的距離應該大于10 mm,常為12 ~ 15 mm。 ④澆口處加強冷卻,冷卻水從澆口處進入最佳。因為塑料熔體在填充型腔時,模具的澆口處是從熱的部分,距澆口越遠的地方溫度越低。 ⑤冷卻水道的出入口溫度應盡量小,進出水溫差一般不超過5℃。為了減小出入口溫差,必要時,要在模具上設置多對水道的出口和入口。 ⑥冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置。 ⑦合理確定冷卻水道的形式,確定冷卻水管接頭位置,避免與模具的其他機構發(fā)生干涉。冷卻水的開設方向以不影響操作為好,對于矩形模具,通常沿寬度方向開設水孔。⑵冷卻系統(tǒng)的計算 ①計算塑料傳給模具的熱量計算公式為:其中,每小時的注塑時間為n。根據(jù)前面的資料,取閉模時間3S,開模時間3S,頂出時間2S,注射時間4s冷卻時間20S,保壓時間10S,總周期為42S。則,次每次注射的塑料量為m。包括澆注系統(tǒng)在內,由前面的計算可知:塑料的比熱容為Cp。根據(jù)表1 ABS的性能指標可知塑料熔體充模溫度為。按照注射機噴嘴溫度取值,則有:塑件脫模的溫度為。按照模具溫度取值,則有結晶型塑料的熔融潛熱為qm。由于塑料ABS是非結晶型塑料,故 由以上分析有:單位質量的塑料在型腔內散發(fā)的熱量為q。單位時間內塑料傳給模具的熱量為Q。 ②計算有冷卻水帶走的熱量計算公式為: 其中,為單位時間內模具由冷卻水帶走的熱量。則 ③計算熱傳導面積計算公式為:;。冷卻水道直徑。取10 mm.冷卻水的流速V。根據(jù)查表的。冷卻水的平均溫度。取進口溫度為,出口溫度為,則 模具型腔表面的平均溫度與冷卻水的平均溫度的差值。其中冷卻水的平均溫度是指冷卻水進口與出口的溫度平均值。模具表面溫度取為60℃,則冷卻水對管壁的傳熱系數(shù)。則有熱傳導面積Aw。則有 ④計算冷卻管總長度計算公式為:Lw = Aw /(π) ⑶冷卻系統(tǒng)的結構由于塑件的形狀不同,這就決定了冷卻水道的位置和形狀也各不相同。本設計中塑料蓋的深度不深且冷卻管道的總長度也不長,因此,采用在型芯上鉆冷卻孔的結構形式。參考文獻[1][M].[2] .機械設計[M].[3][M].[4][M].[5][M].[6]中國塑料機械信息網(wǎng) [7][M]. [8][M].[9]中國模具工業(yè)協(xié)會標準件委員會編著[M].[10]王孝培 .塑料成型工藝及模具簡介手冊.[M][11]趙昌盛,[J][12][M].[13][M].[14][M].[15]王東勝,[M].[16][M].[17]Wynne H Irene M. Current research in the conceptual design of mechanical productsJ. ComputerAided Design 1998 [18]Sang C H Wong T N. Knowledgebased evaluation for the Conceptual design development of injection molding pansJ. Engin. Appl. 1998[19]CHIN KWAISANG and T. N. WONG Knowledgebased evaluation for the conceptualJ. ComputerAided Design 2003致謝 時光飛逝,歲月如梭,我四年的大學時光也即將敲響結束的鐘聲。然而離別在即,我站在人生的又一個轉折點上,心中難免思緒萬千,頓時,一種感恩之情油然而生。 首先,感謝我的指導老師馮棟彥老師,這篇論文是在馮老師的的悉心指導與鼓勵下完成的。馮老師為我提供了良好的設計資料,在該設計的原理,結構分析、撰寫論文等方面提供了很多專業(yè)性的指導。馮老師淵博的學識、謙和的態(tài)度、精益求精的工作作風和誨人不倦的高尚師德,都深深地感染和激勵著我。在此謹向馮老師致以誠摯的感謝! 然后,感謝生我養(yǎng)我,含辛茹苦的父母。是你們,為我的學習創(chuàng)造了條件;是你們,一如既往的站在我的身后默默的支持著我。沒有你們就不會有我的今天。謝謝你們,我的父親母親! 最后,感謝學院所有領導和老師提供的幫助和理解。同時,也感謝我的同學們和朋友們,他們在畢業(yè)設計期間認真嚴謹、不畏艱苦,以及無私奉獻的精神給了我極大的幫助和支持。四年來,是同學讓我的大學生活變得更加豐富多彩,我們一起親歷了大學的別樣生活,愿同窗友誼之樹長青。附錄英文原文Implementation of Nontraditional Manufacturing Processes The manner in which manufacturing tools are used has changed significantly over the pass 50 years, as evidenced by such innovations as puter controls,flexible manufacturing systems, and robotics. These innovations became necessary due to rising labor costs ,decreasing lead times, and the increasing demand for product quality. Not only has there been a change in the way tools are used for manufacturing, but due to the rapid development of new,difficulttomachine materials and increasing plex part configuration, it bee necessary to change to more sophisticated tools as well. This need for more sophisticated tools has resulted in the creation of a new, unique family of manufacturing processes known as nontraditional manufacturing processes. Generally speaking, nontraditional processes differ from conventional processes (., drilling,turning, and stamping) either by utilizing energy in novel ways or by applying forms of energy heretofore unused for the purpose of manufacturing. Highvelocity material jets, pulsed magnetic fields, light beams, and electrochemical reactions are but a