基于proe轉(zhuǎn)向燈蓋注塑模具設(shè)計(jì)說明書學(xué)位論文-在線瀏覽
2024-08-02 20:26本頁面
【正文】 料熔體總體積（也就是澆注系統(tǒng)中的凝料體積與4個(gè)塑件體積之和）。 由以上公式計(jì)算得出，在一次注射的過程中注入澆注系統(tǒng)和模具型腔的塑料熔體的總體積為V總=，根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】中式（418） V公 = V總/=根據(jù)文獻(xiàn)【3】V注≥V公可以初步選擇注射機(jī)的公稱注射量為200cm3，選擇注射機(jī)的型號(hào)為 SZ200/120 的臥式注射機(jī)，它的主要參數(shù)列于下表中表11 注射機(jī)的主要參數(shù)理論注射量 /cm3200螺桿柱塞直徑 /mm42拉桿內(nèi)向距離 /mm385355注射壓力 /Mpa 150移模行程 /mm350最大模具的厚度 /mm400最小模具的厚度/mm230注射速率 /gmin10～200塑化能力/kg（1）對(duì)注射壓力進(jìn)行校驗(yàn)。在這里，我們?nèi)ˇ?=110MPa，而該注射機(jī)的公稱壓力ρ公=150MPa。（2）鎖模力的校驗(yàn)。A澆 ～。在這里，我們?nèi)澆=。A總=n(A澆+A塑)= n(+A塑)=4=24097mm2④模具型腔內(nèi)的脹型力的計(jì)算，設(shè)脹型力為F脹 ，則 F脹=A總p模=2409735=上面的式子當(dāng)中，p模為型腔中的平均脹型壓力值。由于PMMA屬于黏度較大的材料，并且塑件精度要求較高，故取p模為35MPa。則有：k2F脹===＜F鎖=120 kN因而所選注射機(jī)的鎖模力滿足設(shè)計(jì)要求。主流道的位置通常在模具的中心、塑料熔體的入口處。主流道形狀為圓錐形，圓錐形結(jié)構(gòu)便于開模時(shí)主流道多余凝料的順利拔出，并且利于塑料熔體的流動(dòng)。另外，由于高溫塑料熔體和注射機(jī)噴嘴都與主流道有反復(fù)接觸導(dǎo)致該部件容易損壞，因此在設(shè)計(jì)當(dāng)中常將其設(shè)計(jì)為可拆卸更換的澆口套。一般主流道長度由模具結(jié)構(gòu)確定，對(duì)于結(jié)構(gòu)較小的模具L應(yīng)該盡量小宇60mm，本設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)較小，初取50mm進(jìn)行計(jì)算。一般取d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（～1）mm=。一般D=d+L主tanα=8mm，錐角α一般取值10～40，在這里，我們?nèi)ˇ?40計(jì)算。一般地，球面半徑SR=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（1～2）mm，由注射機(jī)參數(shù)表可知注射機(jī)噴嘴半徑為15mm。（5）球面配合高度的確定。式中V主為主流道凝料體積、L主為主流道長度、R主為主流道大端半徑、r主為主流道小端半徑。由公式Rn=R主＋r主2可有： Rn=4＋=。因?yàn)橹髁鞯赖男《巳肟诮?jīng)常與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸而容易磨損，所以它對(duì)材料的要求比較高。這樣利于拆卸更換，也利于選用更為優(yōu)質(zhì)的鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。如下圖所示 定位圈的結(jié)構(gòu)形式和數(shù)據(jù)由總裝圖來決定 。在設(shè)計(jì)分流道時(shí)，為了減少熔體在流道內(nèi)的壓力損失以及減小在流道內(nèi)的溫度降低幅度，同時(shí)還要進(jìn)一步考慮分流道的壓力平衡和容積限制，選擇了平衡式分流道如圖所示 。計(jì)算流過一級(jí)分流道塑料的質(zhì)量:m=ρV塑=2=＜200g由于該塑件的質(zhì)量小于200g，并且其壁厚在1mm～3mm之間。由于梯形流道的加工工藝性較好，并且在這種結(jié)構(gòu)的流道中，塑料熔體的流動(dòng)阻力和熱散失量都比較小，為了便于選擇刀具，設(shè)梯形的上底寬度B=6mm,底面圓角半徑R取值1mm，通常梯形高度H在2B/3～4B/3之間，在這里取H=2B/3=4mm，設(shè)下底寬度為b,則根據(jù)梯形面積公式有如下關(guān)系：b＋B2=π4D2 。得到截面積形狀如圖，基本數(shù)據(jù)為D=6mm、H=4mm、R=1mm、α=、b=。（1）計(jì)算分流道的長度： L分=（55++）2=210mm.(2)計(jì)算分流道的截面積： A分=B+b2H=6+4=21mm2(3)計(jì)算凝料體積： V分= A分 L分=21021=4410mm3=考慮圓弧的帶來的計(jì)算誤差，取V分=。s1。由于該分流道在澆口主流道與分流道處的最佳剪切速率處于5102s1～5103s1之間，因而所設(shè)計(jì)的分流道內(nèi)的剪切速率滿足要求。在一般情況下，模具對(duì)分流道的表面粗糙度要求不是很低，～，在此處。澆口也叫做進(jìn)料口，它是連接分流道與型腔的通道。澆口的外形尺寸及位置對(duì)塑件的質(zhì)量及系能影響重大。在這里采用側(cè)澆口以便于調(diào)整充模時(shí)的封閉時(shí)間和剪切速率，并且側(cè)澆口的截面形狀也比較簡(jiǎn)單，容易加工，試模后的修正也很方便。（1）側(cè)澆口深度的計(jì)算。為了試模后發(fā)現(xiàn)問題時(shí)便于修模，且根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】～。根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表26可以得到側(cè)澆口寬度B的計(jì)算公式為： B＝nA30＝4019230≈。則在這里取B=5mm。（1） 測(cè)澆口長度的計(jì)算。（1）注射時(shí)間的確定：根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】查表23，根據(jù)公稱注射量取得注射時(shí)間t=2s。s1。則r＝ q澆πRn3＝ ≈103s1，查閱參考文獻(xiàn)【1】表28得到PMMA允許的最大剪切速率為4104s1；而Rn＝103s1＜103s1則澆口尺寸設(shè)計(jì)滿足要求。澆口的體積很小，在計(jì)算過程中的影響不大，可以忽略不計(jì)，通過以上的數(shù)據(jù)，我們就可以求出主流道熔體的剪切速率，然后進(jìn)行校驗(yàn)。s1(2)主流道剪切速率的計(jì)算： r主＝ q主πR主3＝ 103≈103s1由于主流道最佳剪切速率處于5102s1～5103s1之間，因而所設(shè)計(jì)的分流道內(nèi)的剪切速率滿足要求。為了防止冷料進(jìn)入模具型腔而導(dǎo)致冷卻不均影響塑件的表面質(zhì)量，需要在主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上設(shè)置冷料穴以儲(chǔ)存塑料熔體前鋒的冷料。開模的時(shí)候可以利用凝料對(duì)球頭的包緊力使凝料從主流道襯套中脫出。凹模的作用是成型塑件外表面，對(duì)塑件的表面質(zhì)量有直接影響，它直接決定著塑件的外形。對(duì)于本次設(shè)計(jì)，由于塑件體積比較小綜合考慮后采用整體嵌入式凹模，凹模嵌件結(jié)構(gòu)如下圖所示。凸模的作用是成型塑件的內(nèi)表面，一般地，凸模按照結(jié)構(gòu)分為組合式和整體式兩種。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。在這里對(duì)嵌入式凹模選擇鋼材P20。一般地，成型零件主要有凹模、型芯、成型環(huán)成型以及成型桿。根據(jù)塑件的外部徑向尺寸計(jì)算凹模的徑向尺寸。式子當(dāng)中Scp為對(duì)應(yīng)塑料的平均收縮率，查閱參考文獻(xiàn)【1】%～%，所以其對(duì)應(yīng)的平均收縮率Scp＝+＝，x1為修正系數(shù)（下同），查閱參考文獻(xiàn)【1】表210有x1＝，δz為塑件相應(yīng)尺寸的制造公差，對(duì)于中小型塑件，取δz＝△/6，在這里取δz=；則有凹模徑向尺寸：LM1＝[(1+)]0+＝+＝++（2）計(jì)算凹模的深度尺寸。 RS1=，△R1＝，Scp＝, δR1＝，xR1＝。（1）計(jì)算凸模的徑向尺寸。則凸模徑向尺寸:LM2＝[(1+)68＋]＝＝++(2)計(jì)算凸模上弧面圓弧的尺寸。則凸模的圓弧面圓弧半徑尺寸：RM2＝[(1+Scp)Rs2＋xR2△R2]δR20＝[(1+)83＋] ＝＝+(3)計(jì)算凸模圓柱面高度。塑料模具的成型過程會(huì)受到進(jìn)入型腔的塑料熔體的高壓作用，如果磨具型腔的強(qiáng)度和剛度不夠，有可能導(dǎo)致模具型腔的塑性變形甚至破壞，所以在這里我們要通過強(qiáng)度和剛度要求來設(shè)計(jì)模具的壁厚和支撐板的厚度。型腔內(nèi)的壓強(qiáng)大小和凹模的深度直接影響凹模厚度的設(shè)計(jì)，查閱參考文獻(xiàn)【2】表419，厚度的計(jì)算依據(jù)剛度計(jì)算公式：S＝(3ph42Eδp)13
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