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塑料模設(shè)計(jì)
專業(yè)班級(jí)：模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué)生姓名：唐聞虎
指導(dǎo)教師：劉波 職稱：機(jī)械系講師
摘要：塑件材料為PBT，收縮率為0.12%-0.3%。該塑料流動(dòng)性能好；根據(jù)塑件的尺寸和生產(chǎn)批量采用一模一件；分型面應(yīng)設(shè)在塑件外形最大輪廓處；根據(jù)塑件特點(diǎn)和其外觀要求采用平直分型面；直接澆口是常用的一種進(jìn)料口形式，適合于成型各種塑料的殼類塑件；選用HS120AV注射機(jī)；采用推件板推出塑件；由于塑料流動(dòng)性好，采用冷卻水道的冷卻方式；塑件尺寸小，用分型面、推桿等的間隙進(jìn)行排氣即可。塑件上未注公差尺寸選用MT6級(jí)精度。
關(guān)鍵詞：收縮率、注射壓力、開(kāi)模行程、投影面積、鎖模力
Abstract : Plastics Materials for PBT, 0.12%-0.3% rate of contraction. The performance of the plastic flow; According to the size and production of plastic parts using a model a lot; sub-surface should be in the best shape contour Plastics; According to its exterior features and requirements of plastic parts used straight sub-surface; The gate is used directly feed a population form suitable for molding plastic shells of various types of plastic; promote adoption; HS120AV selection sheet introduced plastic injection; As plastic mobility, The cooling water cooling; Size small plastic parts with sub-surface, such as the space to suit the exhaust can. Plastics unmarked tolerances on the size selection MT6 precision.
Keywords : shrinkage, injection pressure, opening stroke, projection, the clamping force
引言
模具行業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，它的技術(shù)水平很大程度上決定了產(chǎn)品的質(zhì)量市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。我國(guó)技術(shù)人員經(jīng)過(guò)不斷的改革和創(chuàng)新使得我國(guó)模具水平有了較大的提高，大型，復(fù)雜，精密，高效和長(zhǎng)壽命模具又上了新臺(tái)階。
塑料模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的工具。塑料模具對(duì)塑料制品的質(zhì)量和操作難易程度都有相當(dāng)?shù)挠绊?，因此要求在生產(chǎn)度，外觀，物理性能等各方面都滿足使用要求并要求其效率高，操作簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)合理，制造容易，成本低廉?，F(xiàn)代塑料制品中合理的加工工藝，高效的設(shè)備，先進(jìn)的模具，是必不可少的三項(xiàng)重要因素。尤其是塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求，制件使用要求和造型設(shè)計(jì)起著十分重要的作用。因此，對(duì)塑料模具生產(chǎn)也提出了越來(lái)越高的要求，從而促使模具生產(chǎn)的向前發(fā)展。
我國(guó)塑料模具的發(fā)展，極其迅速?，F(xiàn)已具有相當(dāng)規(guī)模，無(wú)論是設(shè)計(jì)水平，加工制造技術(shù)，好事CAD技術(shù)都有了明顯的提高。
隨著政府和企業(yè)界對(duì)模具工業(yè)的重視程度的不斷提高，模具的發(fā)展速度在不斷加快，技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，模具行業(yè)的發(fā)展前景十分的廣闊。
本文將概述塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，并完成蓋的設(shè)計(jì)方案。
近年來(lái)我國(guó)塑料模有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，大型，復(fù)雜，高效和長(zhǎng)壽命模具又上了新臺(tái)階，特別體現(xiàn)在高新技術(shù)應(yīng)用的深度和廣度上，表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：
1廣泛應(yīng)用CAD/CAM/CAE，特別是加工方面，計(jì)算機(jī)造型，編程并由數(shù)控機(jī)床加工已是主要手段，CAE軟件也得到廣泛應(yīng)用，提高了設(shè)計(jì)水平。
2熱流道技術(shù)的推廣應(yīng)用更上一層樓，內(nèi)熱式和外熱式流道裝置，自制熱噴嘴和引進(jìn)熱噴嘴得到了應(yīng)用，有的已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
3氣體輔助注射技術(shù)已得到應(yīng)用，不少?gòu)S家均采用了此技術(shù)
4應(yīng)用優(yōu)質(zhì)塑料模具鋼，大大提高了使用壽命和表面光潔度。
5抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，很多廠家已設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)新穎，脫模容易，具有創(chuàng)新意識(shí)的脫模機(jī)構(gòu)，并解決了很多脫模難的問(wèn)題。
6精密，復(fù)雜，大型，高壽命模具的制造水平有了很大的提高，那些尺寸精度高，模具零件要求互換，塑料形狀復(fù)雜的模具由于采用了CAD三維技術(shù)計(jì)算機(jī)模擬注射成型，氣輔技術(shù)等先進(jìn)的方式，使模具達(dá)到了國(guó)外同類模具水平。
模具工業(yè)是我過(guò)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新技術(shù)不斷取得新的進(jìn)展和突破，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn)品越來(lái)越向多品種，小批量，高質(zhì)量，低成本的方向發(fā)展，于是對(duì)制造各種產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝裝備，模具的要求必然會(huì)越來(lái)越苛刻，模具必然會(huì)有如下發(fā)展趨勢(shì)：
1模具CAD/CAM/CAE技術(shù)將日益深入人心并發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
2模具的精度將越來(lái)越高，并且趨大型化，現(xiàn)在模具精度已達(dá)2——3毫米，不久1毫米精度的模具將上市。另一方面，由于模具成型零件日益大型化以及由于高效率要求而發(fā)展的一模多腔，勢(shì)必要求模具歲之大型化。
3隨著熱流道技術(shù)的推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高，由于熱流道模具技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制件材料，因此，熱流道技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)發(fā)展的很快，比例將逐漸提高。
4隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)和發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具也隨之發(fā)展，氣輔注射成型技術(shù)能改善塑件的內(nèi)在和外觀質(zhì)量，具有注射壓力小，制件變形小，節(jié)約材料，提高制件生產(chǎn)率，從而大幅度降低成本等優(yōu)點(diǎn)，而高壓注射成型可減小樹脂收縮率，增大塑件尺寸的穩(wěn)定性，提高其精度。
5快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)的前景十分廣闊，突出的表現(xiàn)在快速成型（RP）快速模具制造（RT）上。
6模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。
7高性能的模具鋼的用量也將以較快的速度增長(zhǎng)，由于對(duì)模具鋼的要求越來(lái)越高，迫切需要研制出高強(qiáng)度，高硬度，高耐磨性愜意加工，熱處理變形小，導(dǎo)熱性能優(yōu)良的制模材料，并廣泛的投入運(yùn)用。
8隨著以塑料鋼的進(jìn)一步發(fā)展，塑料模比例將不斷提高，發(fā)展速度也將高于沖模，對(duì)模具的要求也將越來(lái)越高，高檔模具在市場(chǎng)上的分額也逐步擴(kuò)大。
塑料注射模的特點(diǎn)是由塑料原料的特性所決定的，最主要的有兩點(diǎn)：一是注射時(shí)塑料熔體的充模流動(dòng)特性，二是模腔內(nèi)塑料冷卻固化時(shí)的收縮行為，這兩點(diǎn)決定了塑料模的特殊性和設(shè)計(jì)難度。由于塑料熔體屬于粘彈體，熔體流動(dòng)過(guò)程粘度隨剪應(yīng)力，剪切速率而變化，流動(dòng)過(guò)程中大分子沿流動(dòng)方向產(chǎn)生定向；模腔充滿后熔體被部分壓縮；冷卻固化過(guò)程中塑料的收縮率非常復(fù)雜，模腔內(nèi)各部位，各方向塑料的收縮率不同，不同種類，牌號(hào)的塑料收縮率有很大差異，同一牌號(hào)的樹脂或塑料在加工時(shí)配方不同其充模流動(dòng)特性及收縮率也不同，基于上述特點(diǎn)設(shè)計(jì)注塑模時(shí)首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性，使設(shè)計(jì)的模具合理適用，并可在設(shè)計(jì)中有效利用塑料的特性，如點(diǎn)澆口模具用于塑料鉸鏈制品。
合理的選擇模具結(jié)構(gòu)：根據(jù)塑件的圖紙及技術(shù)要求，研究和選擇適當(dāng)?shù)某尚头椒ㄅc設(shè)備，結(jié)合工廠的機(jī)械加工能力，提出模具結(jié)構(gòu)方案，充分征求有關(guān)方面的意見(jiàn)。
正確的確定模具成型零件的尺寸：成型零件是確定制件形狀，尺寸和表面質(zhì)量的直接因素，關(guān)系甚大，許特別注意。
設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)制造方便：設(shè)計(jì)模具時(shí)盡量做到使模具制造容易，造價(jià)便宜 。
充分考慮塑件設(shè)計(jì)特點(diǎn)，盡量減少后加工；盡量用模具成型出符合塑件
設(shè)計(jì)特點(diǎn)的制件，包括孔，槽，凸凹等部分，減少澆口，溢邊的尺寸，避免不必要的后加工
設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)效率高，安全可靠：這一要求涉及到模具設(shè)計(jì)的許多方面。模具零件應(yīng)耐磨耐用：模具零件的耐用度影響整個(gè)模具的使用壽命，因此在設(shè)計(jì)此類零件時(shí)，不但應(yīng)對(duì)其材料，加工方法，熱處理等提出要求，像推桿一類的銷柱件還容易卡住，彎曲，折斷，因此造成的故障占模具故障的大部分，為此還應(yīng)考慮如何方便的調(diào)整與更換，但需注意零件壽命與模具相適應(yīng)。
模具結(jié)構(gòu)要適應(yīng)塑料的成型特性：在設(shè)計(jì)模具時(shí)，充分了解所用塑料的特性，并盡量滿足要求，同樣是獲得優(yōu)質(zhì)制件的重要措施。
第一章 蓋的注射模設(shè)計(jì)
內(nèi)容
運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行的技能（如調(diào)研，收集及查閱資料，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及經(jīng)驗(yàn)公式的運(yùn)用等）訓(xùn)練，主要包括塑件制品工藝分析，成型方法及工藝流程制定，模具類型和結(jié)構(gòu)型式的確定，成型工藝條件確定，工藝計(jì)算（即注射量，注射壓力，鎖模力，成型零件工作尺寸，冷卻參數(shù)，注射溫度，注射時(shí)間等），澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，分型面設(shè)計(jì)，成型零件設(shè)計(jì)，導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，模具總裝圖，非標(biāo)準(zhǔn)模具零件圖。
工件名稱：盒蓋
材 料：聚甲醛（POM）
生產(chǎn)批量：小批量
工件簡(jiǎn)圖：如圖1.1
圖1.1
制件要求：
1. 制件表面光滑平整，不準(zhǔn)有飛邊、毛刺及其它外觀缺陷。
2. 色澤均勻協(xié)調(diào)，不準(zhǔn)有氣泡、裂紋、劃痕、縮孔等缺陷。
3. 制件尺寸要求在偏差范圍之內(nèi)，并達(dá)到所需要的精度。
第二章 零件的工藝性分析
2.1塑件原材料分析
如表2.1所示:
PBT 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 半結(jié)晶材料，最堅(jiān)韌的工程熱塑材料之一。
化學(xué)和物理特性
PBT，有非常好的機(jī)械強(qiáng)度，化學(xué)穩(wěn)定性，電絕緣特性和熱穩(wěn)定性。這些材料在很廣的環(huán)境條件下都有很好的穩(wěn)性，PBT吸濕特性很弱。
塑料品種
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
使用溫度
化學(xué)穩(wěn)定性
性能特點(diǎn)
成型特點(diǎn)
PBT
結(jié)晶型
230-260℃
較好 較穩(wěn)定
耐熱性 韌性 耐水解性差
成型收縮率大
結(jié)論
該塑料有良好的工藝性能,適宜注射成型,成型前原料要處理
表2.1
1該塑料件尺寸適中，一般精度等級(jí)，根據(jù)生產(chǎn)要求，降低生產(chǎn)成本，采用一模一腔
2為滿足制品光亮度的要求與提高成型效率采用盤型澆口，從制件中部間進(jìn)膠，產(chǎn)品成型后需用刀片將膠口刮除干凈。
3為方便加工與熱處理型腔與型芯部分采用鑲拼結(jié)構(gòu)
4該制件需采用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯且為雙分型面注射模
2．2塑件的尺寸精度分析
此塑件上的精度要求,均為MT6級(jí)塑料件精度,屬于偏高級(jí)精度,在模具設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中要嚴(yán)格保證這些尺寸精度要求.
查取公差值(見(jiàn)<塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)>曲昌華主編 高等教育出版社) .
2.3塑件表面質(zhì)量要求
該塑件是環(huán)套類零件,要求較好的外觀.無(wú)縮孔,縮松,無(wú)熔接痕等.表面粗糙度可按Ra1.6,塑件件的內(nèi)部表面質(zhì)量要有同樣的要求.
2.4塑件結(jié)構(gòu)工藝分析
此塑件外形為圓形環(huán)套類零件,腔體總深為2mm,壁厚均勻.總體尺寸不大,塑件成型要求高.塑件有凹槽,要求成型輪廓清晰,成型他的模具零件用銑成型,保證精確的尺寸精度.
第三章 成型設(shè)備的選擇與模塑工藝參數(shù)的編制
3.1計(jì)算塑件體積
根據(jù)零件的三維模型,利用PRO/E軟件可直接算出該塑件的體積 V1=10.95cm3,澆注系統(tǒng)的體積 V2=3.65cm3 （根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，澆注系統(tǒng)的體積一般為塑件體積的1/3—1/4之間） 一次注射塑件所需塑料的總體積V總=V1+V2=14.6cm3
技術(shù)塑件質(zhì)量: 查手冊(cè)取塑件密1.38～1.41g/cm3 ,取1.40g/cm3
塑件的質(zhì)量:M1=V1*p=15.3g
塑件與澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量:M=V總*p=20.4g
3.2 選用注射機(jī)
根據(jù)塑件的形狀,取一模一件的模具結(jié)構(gòu),結(jié)合現(xiàn)有成型設(shè)備,初選螺桿式注射機(jī): HS120AV
工藝參數(shù)
規(guī)格
工藝參數(shù)
規(guī)格
預(yù)熱和干燥
溫度:120℃
成型時(shí)間S
注射時(shí)間
0～3s
時(shí)間h: 6～8
保壓時(shí)間
10～30s
料筒溫度℃
后: 200 ～220℃
冷卻時(shí)間
15～30s
中: 230～250 ℃
總周期
30～70s
前: 230～240℃
螺桿轉(zhuǎn)速r/min
20～40 r/min
噴嘴溫度℃
200～220℃
后處理
方法:紅外線 烘箱
模具溫度℃
60～70
溫度℃:70℃
注射壓力MPa
60～90
時(shí)間h:2～4h
表3.1 PBT塑料的的注射工藝參數(shù)
鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校
環(huán)套注射工藝卡
資料編號(hào)
車間
模具教研室
共 頁(yè)
第 頁(yè)
零件名
稱
環(huán)套殼
材料牌號(hào)
PBT
設(shè)備型號(hào)
G54--S200/400.
裝配圖
材料定額
每模件數(shù)
1件
零件圖
單件質(zhì)量
91 g
工裝號(hào)
材料干燥
設(shè)備
溫度
150℃
時(shí)間
2~4h
料筒溫度
后段
200~220
℃
中段
230~250
℃
前段
230~240
℃
噴嘴
200~220
℃
模具溫度
60~70℃
時(shí)間
注射s
0~3
保壓s
10~30
冷卻s
15~30
壓力
注射壓力MPa
60~90
背壓MPa
后處理
溫度℃
烘箱:70℃
時(shí)間定額
輔助min
時(shí)間h
2~4
單件min
檢驗(yàn)
編制
校對(duì)
審核
組長(zhǎng)
車間主任
檢驗(yàn)組長(zhǎng)
主管工程師
表3.2 環(huán)套模塑工藝卡
第四章 模具結(jié)構(gòu)方案的確定
4.1分型面的選擇
分型面的確定原則：
1 為能使塑件從模具內(nèi)取出，故分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，
2 分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模，
3 分型面的選擇應(yīng)保證塑件精度要求，
4 分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求，
5 分型面的選擇要便于模具的加工制造，
6 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣
該塑件的結(jié)構(gòu)如圖所示，采用雙分型面注射模分型面應(yīng)選擇在塑件截面輪廓的最大處,盡量在料流的末端.利于排氣 ,保證塑件的表面質(zhì)量.該零件的分型面如圖4.1所示:
圖4.1
4.2型腔數(shù)量的確定與型腔的排列
該塑件采用一模一件型腔,采用整體式型腔,它是在整體金屬模板上加工而成的.其特點(diǎn)是牢固,不易變形,不會(huì)使塑件產(chǎn)生分接線痕跡.但是由于整體型腔加工困難,熱處理不方便,所以其常用于形狀簡(jiǎn)單的中小模具上.如圖4.2所示:
圖4.2
4.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
普通澆注系統(tǒng)一般遵循以下基本原則
(1)了解塑料的成型性能
(2)盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕
(3)有利于型腔中氣體的排出
(4)防止型心的變形和嵌件的位移
(5)盡量采用較短的流程充填型腔
(6)流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校和
模具澆口套.主流道球面半徑為R與注射機(jī)噴嘴球面半徑為R18的關(guān)系為R=R機(jī)+(1～2)=20mm模具澆口套住流道小端半徑d與噴嘴出口直徑d0的關(guān)系為 d=d機(jī)+0.5=4.5mm流道取圓錐形,其錐度為3°.澆口采用直接澆口。
圖4.3
4.4型芯和型腔結(jié)構(gòu)的確定
考慮到加工的工藝性,型芯采用整體,直通式外形結(jié)構(gòu),型腔采用整體式.
4.5側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的確定
該塑件采用機(jī)動(dòng)斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，它是利用注射模開(kāi)模力作為動(dòng)力，通過(guò)斜導(dǎo)柱將力作用于塑件上將其抽芯。這類機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，但能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，應(yīng)用最為廣泛。
斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
圖4.4
圖4.5
如圖所示，通過(guò)受力分析和理論計(jì)算可知，斜導(dǎo)柱的傾斜角α取22°33′比較理想，但一般在設(shè)計(jì)時(shí)取12°~22°，所以去18°。工作端堆形臺(tái)的傾角β=α+2~3°，取20°。
斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度計(jì)算，如圖，工作長(zhǎng)度L4=S/sinα=12mm。
總長(zhǎng)度L=L1+L2+L3+L4+L5=Dtanα/2+h/cosα+dtanα/2+S/sinα+（5~10）mm
式中L—斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度；
D—斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑；
h—斜導(dǎo)柱固定板厚度；
d—斜導(dǎo)柱工作部分直徑；
S—抽芯距。
圖4.6
斜導(dǎo)柱的受力分析與直徑計(jì)算，如圖所示，F(xiàn)是抽芯時(shí)斜導(dǎo)柱通過(guò)滑塊上的斜導(dǎo)孔對(duì)滑塊施加的正壓力，F(xiàn)1是斜導(dǎo)柱與滑塊間的摩擦力，F(xiàn)2是滑塊與導(dǎo)槽間的摩擦力，F(xiàn)t是抽拔阻力，F(xiàn)k是開(kāi)模力。根據(jù)力的平衡方程式：
ΣFx=0 則Ft+F1sinα+F2-Fcosα=0
ΣFy=0 則Fsinα+F1cosα-Fk=0
式中F1=μF F2=μFk
解得F=Ft（tanα+μ）/sinα+μcosα（1-2μtanα-μ）
由于摩擦力與其他力相比很小，可省略不計(jì)，這樣上式為F=Ft/cosα
F=AP（μcosα-sinα）=0.95 查表文獻(xiàn)1表9.1可知最大彎曲力為1000N，
在查文獻(xiàn)1表9.2可知斜導(dǎo)柱直徑為10mm。
4.6推出方式的選擇
此模具的型芯在動(dòng)模,開(kāi)模后塑件包緊型芯留在動(dòng)模一側(cè),根據(jù)塑件是環(huán)套類零件的特點(diǎn),采用推桿推出結(jié)構(gòu)形式.這樣推出平穩(wěn),有效地保證了塑件推出后的質(zhì)量,模具機(jī)構(gòu)較簡(jiǎn)單.
推件力的計(jì)算 推件力=Ft=AP（μcosα-sinα）+qA1
式中A---塑件包絡(luò)型心的面積
p---塑件對(duì)型心單位面積上的包緊力
α---脫模斜度
q---大氣壓力
μ---塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)
A1---制件垂直于脫模方向的投影面積
解得Ft=2.25KN
4.7標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇
標(biāo)準(zhǔn)模架一經(jīng)選定,就可以到市場(chǎng)上購(gòu)買,擬用現(xiàn)在比較流行的”龍記”標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)上述分析,此模具是含推管,大水口類型的,所以選用"龍記 15×15 18 30 60",其中參數(shù)的含義是:
15×15--模架的長(zhǎng)和寬分別為150mm和150mm
18--定模板厚18mm
30--動(dòng)模板厚30mm
60--墊塊厚60mm
4.8冷卻系統(tǒng)的設(shè)置
由于制品平均壁厚不均可達(dá)≥3mm,制品尺寸較合適,初確定水孔的直徑為8mm.實(shí)際生產(chǎn)中,通常都是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式確定冷卻水路,通過(guò)調(diào)節(jié)水溫 水速來(lái)滿足要求.
4.9排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
可利用分型面,推桿等它們之間的間隙可調(diào)節(jié).
圖4.7(裝配圖)
第五章 成型零件工作尺寸的計(jì)算
塑件尺寸見(jiàn)圖5.1:
圖5.1
由于塑件上精度較高.有配合尺寸要求的尺寸,在進(jìn)行這一類尺寸計(jì)算時(shí),既要考慮他的收縮良,又要考慮模具的磨損,按照平均值計(jì)算方法計(jì)算出這一類成型零件的工作尺寸,這樣可以有效地保證在整個(gè)模具壽命周期內(nèi)產(chǎn)品的尺寸精度.
塑件上有公差要求的成型零件工作尺寸計(jì)算
類型
塑件上的尺寸
計(jì)算公式
制造公差與收縮率
計(jì)算結(jié)果
型腔徑向尺寸
φ40
M=(/s+/s×Scp%-x×△)
Scp%=2.1%
φ40.58
型腔深度尺寸
2
M=(/s+/s×Scp%-x×△)
1.922
型腔徑向尺寸
φ12
M=(/s+/s×Scp%-x×△)
φ12.072
型心徑向尺寸
φ6
M=(/s+/s×Scp%+x×△)
φ6.266
型心徑向尺寸
φ32
M=(/s+/s×Scp%+x×△)
φ32.932
側(cè)型心徑向尺寸
φ8
M=(/s+/s×Scp%+x×△)
φ8.288
型心高度尺寸
41
M=(/s+/s×Scp%+x×△)
42.141
表5.1
注:1. △為塑件公差,塑件上未標(biāo)注公差可按IT6級(jí)精度取.
2. 模具制造公差Sz一般取 (1/3到1/4)△.考慮到模具的經(jīng)濟(jì)加工密度,在此, Sz取IT6或 IT7精度公差值.
3. 當(dāng)Sz取經(jīng)濟(jì)加工精度時(shí),公差值反而大于(1/3到1/4) △, Sz取( 1/3到1/4)△.
查表6-4聚甲醛塑料的收縮率是1.2%-3%
平均收縮率 S=(1.2%+3%)/2=2.1%
第六章 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核
HS120AV注射機(jī)的主要參數(shù)表6.1所示:
表 HS120AV.注射機(jī)的主要參數(shù)
標(biāo)稱注射量
200cm3
定位孔直徑
Φ100mm
最大開(kāi)模行程S
320mm
噴嘴球頭半徑
R6mm
最大裝模高度Hmax
380mm
噴嘴孔直徑
Φ3mm
最小裝模高度Hmin
152mm
中心頂桿直徑
Φ25mm
模板最大安裝尺寸
390×410
頂出行程
0~130mm
表6.1
6.1 注射量的校核
如前所敘述,塑件與澆注系統(tǒng)的總體積V總=14.6cm3. 這遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于注射機(jī)標(biāo)稱注射量200cm3.
6.2模具閉合高度的校核
由裝配圖可知,模具的閉合高度H=190mm
最小裝模高度Hmin=152mm, 最大裝模高度Hmax=380mm, 能滿足Hmin≦H閉 ≦Hmax安裝條件.
6.3模具安裝部分校核
模具的外形尺寸為150×150 , 注射機(jī)最大安裝尺寸390×410, 所以能滿足
要求.
模具的定位圈直徑φ100mm .注射機(jī)定位孔的直徑φ100mm符合安裝要求.
澆口套的球面?zhèn)€為R8 >噴嘴球頭半徑R6, 符合安裝要求.
澆口套小端孔徑R3.5>噴嘴孔半徑R3,符合要求.
6.4模具開(kāi)模行程的校核
模具的開(kāi)模行程S核=2×塑件的高度+澆注系統(tǒng)的高度+(5~10)=85mm，注射機(jī)的最大開(kāi)模行程S=320mm>S核85mm
6.5頂出部分的校核
6.6成型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算
如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)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)生擾曲變形,導(dǎo)致溢料和飛邊出現(xiàn),降低塑件尺寸精度并影響順利脫模.
結(jié)論：
忙碌了近兩個(gè)月時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于在今天完成了。在此期間我親身經(jīng)歷了設(shè)計(jì)的全部過(guò)程，從調(diào)研、收集整理資料到初步確定方案，到畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部完成。這一切讓我充分認(rèn)識(shí)到知識(shí)的重要性喝嚴(yán)謹(jǐn)性，更加明確的認(rèn)識(shí)到了自身所存在的不足之處。
在校期間我接觸較多的都只是局限于文化課程，真正實(shí)踐的機(jī)會(huì)很少。由于缺乏涉及到設(shè)計(jì)的相關(guān)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，這就給設(shè)計(jì)帶來(lái)了諸多問(wèn)題。很多看似簡(jiǎn)單的東西，一旦真正運(yùn)用起來(lái)都變了非常棘手的難題。由于實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的匱乏，我解決疑難的方法除了向指導(dǎo)老師請(qǐng)教解惑以外便是通過(guò)查閱各種相關(guān)的書籍喝資料，但是這種解決方案畢竟是從書本中生搬硬套而來(lái)的，缺乏其相應(yīng)的靈活性喝變通性。我所設(shè)計(jì)的模具方案可能和老師期望中要達(dá)到的效果存在一定尚待完善之處。
這讓我深刻的認(rèn)識(shí)到只有理論知識(shí)是片面的是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，唯有將理論喝實(shí)踐相結(jié)合才能創(chuàng)造出真正的價(jià)值，二者無(wú)論少了誰(shuí)都是不完善的。
本次塑料模設(shè)計(jì)的經(jīng)歷應(yīng)該說(shuō)給我上了一堂非常形象生動(dòng)的課，一次對(duì)于自身能力提高的歷練。眼看即將邁出學(xué)校走向工作崗位。這次設(shè)計(jì)為我日后在機(jī)械行業(yè)中的發(fā)展作了一個(gè)非常好的鋪墊，也讓我明白了今后自己該走什么樣的路，從哪些方面區(qū)不斷完善自身的不足之處，做一個(gè)合格乃至優(yōu)秀的機(jī)械人才。畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，眼前的告一段落不正是我真正邁向社會(huì)的一個(gè)序曲嗎？我永遠(yuǎn)忘不了在學(xué)校三年的學(xué)習(xí)和生活，忘不了老師們對(duì)我的教誨和幫助。謝謝老師對(duì)我的關(guān)懷，我會(huì)用自己奮斗的業(yè)績(jī)來(lái)報(bào)答你們對(duì)我的教導(dǎo)之恩
致 謝
在這里首先要感謝我的指導(dǎo)導(dǎo)師劉波老師。劉老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是俞老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩劉老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。
其次要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。。
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