【正文】
,x為系數(shù),~,Δ為塑件上相應(yīng)的制造公差,對(duì)于下型塑件取δ=1/6Δ。1)蜜餞蓋模具尺寸計(jì)算(1)凹模徑向尺寸的計(jì)算根據(jù)塑性成型零件圖可知:L1=70mm,L2=20mm,相應(yīng)的制造公差為Δ=。LM1=[(1+Scp)L1xΔ]0δ=[(1+)]0+=+LM2=[(1+Scp)L1xΔ]0δ=[(1+)]0+=+式中,Scp是塑件的平均收縮率,%~%,x為系數(shù),~,Δ為塑件上相應(yīng)的制造公差,對(duì)于下型塑件取δ=1/6Δ。(2)凹模深度尺寸的計(jì)算根據(jù)塑性成型零件可知:H1=20mm,H2=10mm,相應(yīng)的制造公差為Δ=。HM1=[(1+Scp)L1xΔ]0+δ=[(1+)]0+=+HM1=[(1+Scp)L1xΔ]0+δ=[(1+)]0+=+式中,Scp是塑件的平均收縮率,%~%,x為系數(shù),~,Δ為塑件上相應(yīng)的制造公差,對(duì)于下型塑件取δ=1/6Δ。(3)凸模徑向尺寸的計(jì)算根據(jù)塑性成型零件圖可知:L1=68mm,L2=66mm,L3=16,相應(yīng)的制造公差為Δ=。LM1=[(1+Scp)L3+xΔ]0δ=[(1+)68+]=LM2=[(1+Scp)L3+xΔ]0δ=[(1+)66+]=LM3=[(1+Scp)L3+xΔ]0δ=[(1+)16+]=式中,Scp是塑件的平均收縮率,%~%,x為系數(shù),~,Δ為塑件上相應(yīng)的制造公差,對(duì)于下型塑件取δ=1/6Δ。(4)凸模深度尺寸計(jì)算根據(jù)塑性成型零件可知:H1=18mm,H2=8mm,相應(yīng)的制造公差為Δ=。HM1=[(1+Scp)L3+xΔ]0δ=[(1+)18+]=HM1=[(1+Scp)L3+xΔ]0δ=[(1+)8+]=式中,Scp是塑件的平均收縮率,%~%,x為系數(shù),~,Δ為塑件上相應(yīng)的制造公差,對(duì)于下型塑件取δ=1/6Δ。塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用,應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度,如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小,可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞。也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形,導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊,降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此,應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計(jì)算來確定型腔壁厚。模具型腔壁厚的計(jì)算,應(yīng)以熔體充滿型腔的瞬間產(chǎn)生的最大力為準(zhǔn)。理論分析和生產(chǎn)實(shí)踐表明,大尺寸的模具型腔,剛度不足是主要矛后,型腔壁厚應(yīng)以滿足剛度條件為準(zhǔn):而對(duì)于小尺寸的模具型腔,在發(fā)生大的彈性變形前,其內(nèi)應(yīng)力往往超過了模具材料的許用應(yīng)力,因此強(qiáng)度不夠是主要矛盾,設(shè)計(jì)型腔壁厚應(yīng)以強(qiáng)度條件為準(zhǔn)。經(jīng)分析,聽筒的上下殼的型腔屬于小尺寸模具型腔,因此,該項(xiàng)計(jì)算以強(qiáng)度條件為準(zhǔn)。由于話筒的型腔為不規(guī)則型腔,因此,在計(jì)算中,把它簡(jiǎn)化為規(guī)則的矩形型腔進(jìn)行大概的計(jì)算。(1)凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓力及凹模的深度有關(guān),根據(jù)型腔的布置,模架出選200mm355mm的標(biāo)準(zhǔn)模架,其厚度根據(jù)剛度強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式計(jì)算:S=(3ph4/2Eδ)1/3=[(335704)/(2105)1/3=53mm式中,P是型腔壓力(Mpa);E是材料的彈性模量(Mpa);h=W,W是影響變形的最大尺寸,而h=70mm,δ是模具剛度計(jì)算許用變形量。根據(jù)注射塑料品種:δ=25i=251μm=25μm=式中,i=701/5+70μm=1μm。凹模側(cè)壁是采用嵌件,為結(jié)構(gòu)緊湊,這里凹模嵌件單邊厚度選30mm。由于型腔采用直線、對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置,故型腔之間壁厚滿足結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求了。型腔與模具周邊的距離由模板的外形尺寸來確定,根據(jù)現(xiàn)在選用的模架,它比型腔布置的尺寸大的多,所以滿足強(qiáng)度和剛度的要求。模具型腔在塑料的填充過程中,除了型腔內(nèi)原有的空氣外,還有因塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體,尤其是在高速注射成型時(shí),考慮排氣是很必要的。一般是在塑料填充同時(shí),必須將氣體排出模外。否則,被壓縮的氣體產(chǎn)生的高溫會(huì)引起塑件局部碳化燒焦,或使塑件產(chǎn)生氣泡,或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降,甚至阻礙塑件填充等。為了使這些氣體能從型腔中及時(shí)排出,可采用排氣槽等方法。當(dāng)塑件熔體充填型腔時(shí),必須順序的排出型腔以及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑件受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順序的排出,塑件由于填充不足而出現(xiàn)氣泡,接縫或表而輪廓不清等缺陷。甚至因氣體受而產(chǎn)生高溫,使塑件焦化??紤]該塑件尺寸,屬于中小型簡(jiǎn)單型腔模具,故可以利用推出機(jī)構(gòu)與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)定?;蛏舷履:夏r(shí),正確定位和導(dǎo)向的零件。導(dǎo)向具有如下功能::模具閉合后,保證動(dòng)定?;蛏舷履N徽_,保證型腔的形狀和尺寸精確:導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過程中也起了定位作用,便于裝配和調(diào)整。:合模時(shí),首先是導(dǎo)向零件接觸,引異動(dòng)定?;蛏舷履?zhǔn)確閉合,避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。:塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生一單向側(cè)力,或者由于成型設(shè)備精度低的影響,使導(dǎo)柱承受了一定的側(cè)向壓力,以保證模具的正常工作。推出機(jī)構(gòu)一般由推出、復(fù)位和導(dǎo)向三大部分組成。推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求:塑件注射成型后,塑件在模內(nèi)冷卻定型,由于體積收縮,對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力,當(dāng)其從模具中推出時(shí),就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。對(duì)底部無孔的筒、殼類塑件,脫模推出時(shí)還要克服大氣壓力。型芯的成型端部,一般均要設(shè)計(jì)脫模斜度,另外,塑件剛開始脫模時(shí),所需的脫模力最大,其后,推出力的作用是克服推出機(jī)僅僅是為構(gòu)移動(dòng)的摩擦力。本塑件采用推桿脫模方式。成型塑件為圓筒塑件,橫截面積為圓形,塑件為薄壁塑件,其脫模力計(jì)算公式:推出面積推出應(yīng)力脫模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩,在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)忽略模具因空氣對(duì)流、輻射以及與注射及接觸所散發(fā)的熱量,按單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體凝固時(shí)所散發(fā)的熱量等于冷卻水所帶走的熱量。塑件成型溫度為200oC,模具初定溫度為50oC。(1) 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中塑料熔體的總質(zhì)量W1)塑料制品的體積2)塑件制品的質(zhì)量3)塑件壁厚為2mm,查表的t=。,脫模時(shí)間為t=8s,則注射時(shí)間周期為20s,則每小時(shí)注射次數(shù)為180次。4)單位時(shí)間內(nèi)注入模具中塑料熔體的總質(zhì)量為9kg。(2) 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量查表可知HDPE的單位熱流量為280~350KJ/kg,取300KJ/kg。(3) 計(jì)算冷卻水的體積流量設(shè)冷卻水道入水的溫度為20oC,出水口的溫度為30oC,取水的密度為1000kg/m3,(kgoC),根據(jù)公式可得:(4) 確定冷卻水路直徑d查表取冷卻水管路的直徑d=10mm=。(5) 冷卻水在管內(nèi)的流速(6) 求冷卻水管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)因平均水溫為25oC,查表f=,則有(7) 計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱面積A(8) 計(jì)算模具所需冷水管的長度(9) 冷卻水路的根數(shù)x設(shè)每條水路長度為200mm,則冷卻水路的根數(shù)為謝 辭通過對(duì)蜜餞盒塑料成型模具的設(shè)計(jì),對(duì)常用塑料在成型過程中對(duì)模具的工藝要求有了更深一層的理解,掌握了塑料成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法,對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)模具具有了一次新的鍛煉。在模具制造的加工工藝,來編寫加工工藝卡片。在設(shè)計(jì)過程充分利用了各種可以利用的方式,同時(shí)在反復(fù)的思考中不斷深化對(duì)各種理論知識(shí)的理解,在設(shè)計(jì)的后一階段充分利用CAD及ProE軟件就是一例,新的工具的利用,大大的提高了工作效率。以《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》教材為理論依據(jù)對(duì)蜜餞盒注塑模具進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,同時(shí)借助于三維繪圖軟件ProE,將所設(shè)計(jì)注塑模具的各個(gè)部件實(shí)體化。而進(jìn)一步的模具裝配及分解視圖更是極為具體的展現(xiàn)了合模與脫模過程,使得我對(duì)模具的理解更深一層。模具CAD技術(shù)是模具傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的革命,大大提高了設(shè)計(jì)效率,尤其是系列化或類似注射模具設(shè)計(jì)效率更為提高??傊ㄟ^畢業(yè)設(shè)計(jì)的又一次鍛煉自己實(shí)際解決問題的能力,整個(gè)過程是自己掌握了注塑模具設(shè)計(jì)的基本流程。充分利用CAD技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),在模具符合使用要求的前提下盡量降低成本。同時(shí)在實(shí)際中不斷的積累經(jīng)驗(yàn),以設(shè)計(jì)出價(jià)廉物美的模具。這次設(shè)計(jì)能順利完成,還得感王春老師的精心指導(dǎo)。但錯(cuò)誤之處在所難免,望批評(píng)指正。非常感激!參考文獻(xiàn) [1] [M].北京:輕工業(yè)出版社,1982[2] [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006[3] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].,1987[4] 曾志新,[M]. [5] 廖念釗,古瑩芫,莫雨松,李碩根,[M](第四版).[6] [M].國防工業(yè)出版社1998 [7] [M].,1997[8] [M].國防工業(yè)出版社,2000[9] [M].高等教育出版社, 1989年5月[10] 北京化工學(xué)院,[M].北京:輕工業(yè)出版,1983[11] [M].山東人民出版社,1978[12] Ho YinWong, Ka TsaiFung, FurongGao. Development of a transducer for inline and through cycle monitoring of key process and quality variables in injection molding[J]Received 25 May 2007。 revised 7 August 2007