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畢業(yè)設(shè)計論文玩具飛機外殼注塑模具設(shè)計-在線瀏覽

2024-11-01 12:59本頁面
  

【正文】 材料的選擇 ...................................... 19 第五章 注射機參數(shù)與模具的校核 ...................................................... 21 注射機閉合高度與模具厚度校核 .............................. 21 注射機開模行程校核 ........................................ 21 模具的外形尺寸校核 ........................................ 22 頂出行程的校核 ............................................ 22 第六章 總結(jié) ....................................................................................... 23 參考文獻 ............................................................................................... 24 致謝 ....................................................................................................... 25 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 1 1 第 1 章 緒論 塑料和塑料工業(yè) 塑料是一種以樹脂為主要成分,加入一定數(shù)量能夠改善其加工或者使用性能的添加劑,在一定的溫度、壓力和時間下,能夠制成設(shè)計要求的形狀和大小的塑件的一類材料。在工業(yè)部門和人們?nèi)粘I畹母鱾€領(lǐng)域中,塑料制品無處不在,這是由于它眾多的優(yōu)良性能決定的。因此,在國名經(jīng)濟中,塑料已經(jīng)成為各個行業(yè)中不可缺少、難以替代的材料之一。 它 是 一個發(fā)展迅速的新興工業(yè)領(lǐng)域,早在從 20世紀(jì) 30年代左右世界已進行對塑料工業(yè)的研制。 當(dāng)今世界把一個國家的塑料消耗的多少與塑料的工業(yè)水平,來作為衡量一個國家工業(yè)發(fā)展程度的重要依據(jù)。塑料成型用到的模具稱為塑料成型模,是用于成型塑件的模具。工業(yè)發(fā)達的國家都把發(fā)展模具放在領(lǐng)先地位。 這幾年來,我國的模具工業(yè)也得到了快速的發(fā)展,先后經(jīng)歷了創(chuàng)造、發(fā)展、快速發(fā)展和穩(wěn)定增長的階段。隨著工業(yè)塑件和日用塑件的品種增加和需求量的也越來越大,且產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期的減短,因此塑料模在模具中的比例在逐年提高。隨著中國國民經(jīng)濟與國際經(jīng)濟建設(shè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,這一比例還將持續(xù)提高,塑料成型工業(yè)在基礎(chǔ)工業(yè)中的地位和江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 2 對國民 經(jīng)濟的影響日益重要。在成型工藝方面,取得了比較大的進展,比如在抽芯脫模機構(gòu)、鑲件互換結(jié)構(gòu)、多材質(zhì)塑料成型模和高效多色注射模創(chuàng)新設(shè)計方面有很大的成就。這些系統(tǒng)和軟件的引進,雖花費了大量資金,但在我國模具行業(yè)中,實現(xiàn)了 CAD/CAM 的集成, 并且還能支持 CAE 技術(shù)對成型過程,從而取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟效益,促進并且推動了我國模具 CAD/CAM 技術(shù)的快速發(fā)展。但是與國外的先進技術(shù)相比, 差距仍很大 ,我國還有 大部分企業(yè)仍然處于需要技術(shù)改造、技術(shù)創(chuàng)新、提高產(chǎn)品質(zhì)量、加強現(xiàn)代化管理及體制轉(zhuǎn)軌 等 關(guān)鍵時期。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 3 第 2 章 塑件的工藝分析 塑件的成型工藝分析 塑料一般分為熱塑性塑料和熱固性塑料。能滿足以上性能的材料有很多,但從材料的來源和材料的成本考慮, ABS 更適合些。所以選擇 ABS 作為玩具飛機外殼的材料。 ( 2) ABS 的成形特性:是一種流動性中等的無定型塑料,溢邊料約為 左右。與聚苯乙烯相比,在加工上相對困難一點,應(yīng)將料溫、模溫有所調(diào)高。 圖 21 玩具飛機外殼的內(nèi)、外表面三維圖 尺寸和精度 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 4 塑件精度的高低取決于成形過程與所使用的材料,但 在一般生產(chǎn)過程中,如果塑件能達到使用要求,為了使模具加工難度和生產(chǎn)成本降低,盡可能的降低塑件尺寸精度設(shè)計。 圖 22 玩具飛機外殼的二維圖 壁厚 塑件的壁厚有一定的設(shè)計要求,不能過大,也不能過小,否則都會對塑件的成形造成一定的影響。 脫模斜度 由于塑件在成形時,塑料熔體固化,從而緊緊地包住型芯。對于 ABS 塑件型腔的脫模斜度為 40′ ~1176。由于該塑件脫模比較容易,所以可以選擇型腔的脫模斜度為 1176。 表面質(zhì)量 本塑件外表面要求光潔、平整、無毛刺,對表面粗糙度無特殊要求,一般的模具制造工藝和注塑工藝就能滿足要求。 表 31 ABS 注射工藝參數(shù) 注塑機類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速 30r/min 噴嘴形式 直通式 噴嘴溫度 180~190℃ 料筒前段溫度 200~210℃ 模具溫度 50~70℃ 料筒中段溫度 210~230℃ 注射壓力 70~90MPa 料筒后段溫度 180~200℃ 保壓壓力 50~70MPa 注射時間 3~5s 保壓時間 15~30s 冷卻時間 15~30s 成型周期 40~70s 塑件質(zhì)量和體積的估算 該塑件的 材料為 ABS,查相關(guān)手冊得知其密度為 ~179。通過 UG 三維軟件的分析可知該塑件的體積為 179。 注射機的公稱注射壓力要大于塑件成形的壓力,這里塑件成形的最大壓力為90MPa。查相關(guān)手冊得知 ABS 型腔平均壓力為30MPa,通過 UG 三維軟件的分析,該塑件在分型面上的垂直投影面積約為178。則 面積之和為 178。根據(jù)以上的數(shù)據(jù)分析,初選型號為SZY300 的注射機,該注射機的主要技術(shù)參數(shù)如表 32 所示。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 7 第 4章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 注射模一般是由成形部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部件、推出機構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和支承零部件組成。型腔數(shù)目及布置方案和分型面的選擇決定了塑件在模具中的位置。該塑件為中等大小,市場需求量一般,雖然多型腔模具從表面上看,比少型腔模具經(jīng)濟效益 高,但是多腔模具制造成本高,所用注射機大,每一次注射循環(huán)期長而維持費用較高,這里采用單型腔模具足以滿足要求。圖 41 為該玩具飛機外殼型腔的布置。分型面是決定模具 結(jié)構(gòu)形式的一個重要因素,它與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān),因此,分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵。 圖 42 玩具飛機外殼分型面的位置及形狀 箭頭的指向為模板移動的方向,上面的模板為定模,下面的模板為動模,中間為分型面。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計是模具設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié),直接影響著注射成形效率和塑件的質(zhì)量。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 9 ( 2)創(chuàng)造良好的的排氣條件,保證澆注系統(tǒng)及型腔中原有氣體能有序的排出。 ( 4)在保證質(zhì)量的前提下盡量縮短流程,以減少冷卻時間,保證塑件質(zhì)量。 ( 6)需按型腔布局設(shè)計,考慮到模具是一模一腔還是一模多腔。 主流道的設(shè)計 主流道是熔料從注射機注入模具最先經(jīng)過的的部位,與注塑機噴嘴在同一條直線上。由于主流道與熔融塑料和注射機噴嘴反復(fù)接觸、碰撞,所以通常將其設(shè)計在模具的澆口套中,澆口套一般采用碳素工具鋼材料制造,熱處理淬火硬度 53~57HRC。 主流道的長度 L 按定模板厚度來確定。一般長度不大于 60mm,由于這里采用的是直接澆口,所以根據(jù)產(chǎn)品進行設(shè)計計算得主流道長度為 76mm。 主流道的錐角α一般為 2176。但是對于流動性差的塑料等情況,錐角 α也可取 3176。玩具飛機外殼的材料為 ABS,其流動性比較好,這里錐角 α取 3176。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 10 圖 43 澆口套的設(shè)計 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 在注射成型過程中,會產(chǎn)生許多 氣體,若不能被排除干凈,就會影響塑件的質(zhì)量,因此設(shè)計模具時必須將這些氣體排出。這里考慮到塑件結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,體積中等,并且采用單型腔模具成型,因此利用配合間隙排氣可以達到要求。 成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ( 1) 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 型腔指的是成形塑件外部的零件, 可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式、大面積鑲嵌式、四壁拼合式和瓣合式六種 形式。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 11 圖 44 型腔的結(jié)構(gòu) ( 2) 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 型芯指的是成形塑件內(nèi)部的零件,一般分為整體式型芯和組合式型芯兩種類型。 圖 45 型芯的結(jié)構(gòu) 成形零件工作尺寸的計算 成形零件工作尺寸指的是決定塑件形狀大小的尺寸, 影響其誤差主要有模具的制造精度、磨損量和塑件的成型收縮率。由于本塑件未注公差,對尺寸精度無特殊要求,所有尺寸為自由尺寸,因此這里采用平均尺寸法對成形零件工作尺寸進行計算。 ( 2) 型芯徑向尺寸的計算 型芯徑向尺寸的計算公式為 ? ?zscpM LSL ???????? ???? 431 式中 ML ―型芯的徑向尺寸, mm; cpS ―塑料的平
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