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畢業(yè)設計-汽車儀表蓋的模具設計-在線瀏覽

2025-02-05 18:36本頁面
  

【正文】 12 了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動特性; 2;采用盡量短的流程,以減少熱量與壓力損失; 澆注系統(tǒng)設計應有利于良好的排氣; 防止型芯變形和嵌件位移; 便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量; 澆注系統(tǒng)應結(jié)合型腔布局同時考慮; 流動距離比和流動面積比的校核?!?6176。 圖 49 ( 2) 主流道尺寸 主 流道是一端與注射機噴嘴相接觸,另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。 ( 3) 主流道襯套的形式 主流道小端入口 處與注射機噴嘴反復接觸,屬易損件,對材料要求較嚴,因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式(俗稱澆口套,這邊稱 13 唧咀),以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。常用唧咀分為有托唧咀和無托唧咀兩種下圖為前者,有托唧咀用于配裝定位圈。由于注射機的噴嘴半徑為 18,所以唧咀的為 19。定位圈也是標準件,外徑為Φ 150mm,內(nèi)徑為 35mm。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前,通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。 ( 1) 主分流道長度 分流道要盡可能短,且少彎折,便于注射成型過程中最經(jīng)濟地使用原料和注射機的能耗,減少壓力損失和熱量損失。 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形半圓形及矩形等,工程設計中常采用圓形截面加工工藝性好,且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大,一般采用下面的經(jīng)驗公式可確定 其截面尺寸: 437WLD? ? D各級分澆道的直徑 (mm)。 L流過 W熔體的分流道長度 (mm)。 實際加 工時,用銑床銑出流道后,少為省一下模,省掉加工紋理就行了。) ( 4) 分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān),有多種不同的布置形式,但應遵循兩方面原則:即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸;另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。 ( 1) 澆口的選用 澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。限制性澆口一方面通過截面積的突然變化,使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度,提高剪切速率,使其成為理想的流動狀態(tài),迅速而均衡地充滿型腔,另一方面改善塑料熔體進入型腔時的流動特性,調(diào)節(jié)澆口尺寸,可使多型腔同時充滿,可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量,同時還起 著封 16 閉型腔防止塑料熔體倒流,并便于澆口凝料與塑件分離的作用。側(cè)澆口又稱邊緣澆口,國外稱之為標準澆 口。這燈澆口加工容易,修整方便,并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置,因此它是廣泛使用的一種澆口形式,普遍使用于中小型塑件的多型腔模具,且對各種塑料的成型適應性均較強;但有澆口痕跡存在,會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷 ,且注射壓力損失大,對深型腔塑件排氣不便。澆口各部分尺寸都是取的經(jīng)驗值。 圖 413 (2)、 澆口位置的選擇 模具設計時,澆口的位置及尺寸要求比較嚴格,初步試模后還需進一步修改澆口尺寸,無論采用何種澆口,其開設 位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大,因此合理選擇澆口的開設位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。 澆口應開設在塑件壁厚最大處。 17 應有利于型腔中氣體排出。 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。 注意對外觀質(zhì)量的影響。 側(cè)澆口一般適用于多型腔模具,一模出多件,大大提高勞動生產(chǎn)率; 去除澆口容易。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu) 允許的情況下,應將從主流道到各個型腔的分流道設計成長度相等、形狀及截面尺寸相同(型腔布局為平衡式)的形式,否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達到一致,這就是澆注系統(tǒng)的平衡。 ( 4) 冷料穴的設計 在完成一次注射循環(huán)的間隔,考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度,從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約30- 50mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域,這時才達到正常的塑料熔體溫 度。為克服這一現(xiàn)象的影響,用一個井穴將主流道延長 18 以接收冷料,防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔,把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。本模具中的冷料穴 的具體位置和形狀如圖 412中所示。 排溢系統(tǒng)設計 當塑料體填充型腔時,必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。有時在注射成型過程中,為保證型腔充填的均勻合適及增 加塑料熔體匯合處的熔接強度,還需在塑料最后充填到的型腔部位開設溢流槽以容納余料,也可以容納一定量的氣體。 成型零件設計 直接與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀的零件稱為成型零件,其中構(gòu)成塑件外形的成型零件稱為凹模,構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件稱為凸模(或型芯)。 構(gòu)成模具型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件,這里主要包括凹模、凸模、推板等各種成型桿、成型環(huán)。足夠的精度和適當?shù)谋砻娲植诙?,以保證該塑件的美觀性,且容易脫模。 1) 凹模的結(jié)構(gòu)設計 凹模是成型零件外表面的主要零件,按其結(jié)構(gòu)不同,可分為整體式和組合式兩類。 組 合式凹模 組合式凹模是指凹模由兩個以上零件組合而成。 2) 凸模的結(jié)構(gòu)設計 凸模和型芯均是成型塑件內(nèi)表面的零件。 主型芯的結(jié)構(gòu) 主型芯按結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種。組合式型芯的優(yōu)缺點和組合式凹模的基本相同。 導向機構(gòu)設計 導向機構(gòu)是保證動定?;蛏舷履:夏r,正確定位和導向的作用。 1) 導向機構(gòu)的作用 定位作用 模具閉合后,保證動定?;蛏舷履N恢谜_,保證形腔的形狀和尺寸精確;導向機構(gòu)在模具裝配過程中也起了定位作用,便于裝配和調(diào)整。 承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力,或者由于成型設備精度低的影響,使導柱承受了一定的側(cè)向壓力,以保證模具的正常工作。需要增設錐面定位機構(gòu)。 2) 導柱導向機構(gòu) 導柱導向機構(gòu)的主要零件是導柱、導套。圖中 a 為帶頭導柱,結(jié)構(gòu)簡單,加工方便,用于簡單模具。生產(chǎn)批量大時,也可在模板中設置導套,只需更換導套即可;圖中 b 和圖中 c 是有肩導柱的兩種形式,其結(jié)構(gòu)較為復雜,用于精度要求 20 高、生產(chǎn)批量大的模具,導柱與導套相配合,導套固定孔直徑與導柱回定孔直徑相等,兩孔同時加工,確保同軸度的要求。導柱的導滑部分根據(jù)需要可加工出油槽,以便潤和集塵,提高使用壽命。 其直徑選用 50mm 導套 導套的典型結(jié)構(gòu)如圖 415所示。 在本模具設計中,選用 B導套。推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿或者液壓缸來完成的。手動推出機構(gòu)是模具開模后,由人工操作的推出塑件,一般多用于塑件滯留在定模一側(cè)的情況;機動推出機構(gòu)利用注射機的開模動作驅(qū)動模具上的推出機構(gòu),實現(xiàn)塑件的自動脫模;液壓和氣動推出機構(gòu)是依靠設置在注射機上的專用液壓和氣動裝置,將塑件推出或從模具中吹出。另外還可以根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特征來分類,如:簡單推出機構(gòu)、動定模雙向推出機構(gòu)、順 序推出機構(gòu)、二級推出機構(gòu)、澆注系統(tǒng)凝料的脫模機構(gòu);帶螺紋塑件的脫模機構(gòu)等等。 2. 保證塑個不因推出而變形損壞。 4. 良好的塑件外觀。 推桿推出機構(gòu) 由于設置推桿位置的自由度較大,因而推桿推出機構(gòu)是最常見的推出機構(gòu),常被用來推出各種塑件。其中圓形最為常用,因為使用圓形推桿的地方,較容易達到推桿合模板或型芯上推桿孔的配合精度,另外圓形推桿還具有減少運動阻力、防止卡死 現(xiàn)象等優(yōu)點,損壞還便于更換。推桿應均勻布置;推桿應設在塑件強度剛度較大處;推桿的直徑;推桿的形狀及固定形式。推出力大而均勻,運動平穩(wěn),并且塑件上無推出痕跡。 結(jié)合以上這幾項設計原則和各種推出機構(gòu)的特點, 和經(jīng)過對塑件的分析,本人在此提出了兩種方案,這兩種方案的特點分別如下: 方案一: 采用推桿推出,利用塑件的內(nèi)部安置 2 根推桿。 經(jīng)過對塑件的分析,因為塑件壁厚只有 3~ 4mm,如果采用推板推出的話,將可能使塑件變形,所以采用方案(一)推出推出塑件。 2) 復位桿復位 為了使推出元件合模后能回到原來的位置, 推桿固定板上同時裝由復位桿, 22 常用的復位桿均采用原形截面,一般每副模具設置四個復位桿,其位置近可能夠設在固定板的四周,經(jīng)便推出機構(gòu)合模時復位平穩(wěn),復位桿端面與所在動模分型面平齊。 圖 416 彈簧復位 彈簧復位時利用彈簧的彈力使推出機構(gòu)復位。 在本模具設計中,沒有活動鑲件,所以使用復位桿 復位已經(jīng)滿足設計要求,而且復位桿復位將會使得模具加工方便,所以在設計中我采用復位桿得復位。注射模具設置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的,就是通過控制模具溫度,使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。為了調(diào)節(jié)型腔的溫度,需在模具內(nèi)開設冷卻水通道,通過模溫調(diào)節(jié)機調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。特別是結(jié)晶型塑料。在注塑成型過程中 高溫 (約 150 C? )塑料熔體 23 轉(zhuǎn)變成塑料制品 (約 100C? )要放出潛熱和顯熱,其中約 5%以輻射和對流的方式散發(fā)到大氣中, 5%左右通過模板傳走。 ( 1) 提高模板對冷卻介質(zhì)的傳熱系數(shù) ( 2) 降低冷卻介質(zhì)溫度增加傳熱推動力 ( 3) 增大冷卻傳熱面積 3) 冷卻系統(tǒng)的設計原則與冷卻 水道的布置 冷卻水道應盡量多、截面尺寸應盡量大; 冷卻水道至型腔表面距離應盡量 相等; 澆口處加強冷卻; 冷卻水道出、入溫差盡量??; 冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置; 合理確定冷動水接頭位置。 由塑件的特點和成型周期可得,該副模具的冷卻水道如圖 417?,F(xiàn)在廠家設計制造出一套中等復雜程度的注塑模具,半個月左右的時間即可完成。 大水口模架 總共有 4 種形式: A 型、 B 型、 C 型、 D 型。 根據(jù)塑件尺寸及型腔排列方式,在本設計中選擇模架為大水口模架,型號為CI5555 型。 成型零件的計算 模具的成型尺寸是指型腔上直接用來成型塑件部位的尺寸。按平均收縮計 25 算成型尺寸比較簡便 易行,是最常用的計算方法。 McpL 為型腔的平均尺寸, PcpL 為塑件的平均尺寸, Scp? 為平均收縮率。 對 于 ?? 和 ?? ,如果最大偏差尺寸能滿足要求,小偏差尺寸也就能滿足要求。 22M c p P c p Sc p P c p Sc p P c pP c p PL L L LLL??? ? ? ? ???? (51) Scp? = % ? = PL =70 PcpL = = McpL = 模具型腔按 IT9 級精度制造,其制造偏差為: M? = )()( ??? ????? mM c pM LL ? (52) 如果按極限尺寸計算: ? ? m a x ??? ???? ???? ??? ??? msPM LL ?? (53) 校核塑件可能出現(xiàn)的最大尺寸,設模具最大磨損量為 39。 2) 型腔深度尺寸按平均收縮率計算 型腔深度的最小尺寸為名義尺寸 MH ,偏差 m? 為正值, mcpH 為平均尺寸,偏差 ? 為負值。 26 22??????????????M c pP c pP c pS c pP c pS c pP c pM c pHHHHHH ?? (55) 型腔深度 IT9 級精度制造,其制造公 差: 若型腔容易修淺,則 ?? ?? ?? mM cpM HH ? (56) 按極限尺寸計算:???? ???? ?????????? ?? ???0 6 0 6 m i n 0 6 msmPM HH?? ? (57) 校核塑件最小高度是否合格: ssM HH ???? )1( m a x? (58)
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