一 : 注塑模具设计论文
注塑模具设计论文
单 位:宁夏大学机械工程学院
姓 名:徐云龙
专 业:农业机械化及其自动化
指导老师: 王春秀
1 前 言
近年来我国模具技术有了很大的发展,模具设计与制造水平有了很大的提高,大型、精密、复杂、高效和长寿命模具的需求量大幅度发增加。模具质量明显提高;模具CAD/CAM技术相当广泛的得到了应用。机械零部件中60%的粗加工,80%的精加工需要由模具来完成。可以说,模具是工业之母。
依照塑件的成型方法分类,可以将塑料加工模具分为三类:
(1)压缩模
压缩模是将塑料装在受热的型腔或加料室内,然后加压。也可称为压塑模或压模。在压制时直接对型腔内的塑料施加压力。这类模具的加料室一般与型腔是一体的,主要用于热固性塑件的成型,有时也用于热塑性塑件的成型。
(2)压注模
压注摸是将塑料在加料室内受热成为黏流状态,在柱塞压力的作用下使熔料
经过注射系统进入并充满闭合的型腔。也称为传递模、挤扭模。这种棋具结构比压缩模复杂,造价较高。
(3)注射模
注射模又称为注塑模.塑料在注射机上装有螺杆搅拌的料筒内受热开始熔化.当达到半熔性状态时、在压力的作用下,熔料通过模具的浇注系统进人到有一定深度的型腔内固化成塑件.该工艺成型周期短,生产效率高。这种模具在热固性塑料注射机上使用,结构比较复杂,造价较高。 除了上述塑料成型模具外,还有中空吹塑模、热成型模、发泡模、浇铸模、挤出机头口模等。
我的设计题目就是建立在第三种塑料模具的成型方法的基础上开展开设计的.今天我做的设计正是为适应注塑模具的发展要求而进行的。我主要应用了“SolidWorks”软件进行工件的造型、仿真、生成仿真动画,并进行其夹具的设计,使其能够成为一个整体.
由于时间仓促,加上本人水平和经验有限,此设计难免有欠妥和错误之处,恳请各位老师给与指正。
下面我先将我的先期准备工作介绍一下。
1.1 前期准备
我的工作是在上一个同学的结构设计的基础上来进行注射模具的三维实体造型和动画仿真。我所使用的软件是在网上下载的SolidWorks的最新版本:SolidWorks 2007。此版本的优点是绘图界面更加的美观,对于零件材质的渲染能力更加的强操作也变的更加的简便。但是这个软件对电脑的硬件配置的要求非常的高,我的电脑的硬件配置刚好能够艰难的完成这个设计任务。不过我始终相信只要自己能够肯钻研,总能够设计出自己想要的东西来
2 注 塑 模 具 三维 造 型 设 计
大型三维软件SolidWorks是世界上最先进的CAD高端软件,利用
SolidWorks的三维实体造型功能,在SolidWorks平台上设计注射模具并且对其进行动画仿真,能够大大提高模具设计与制造的效率和质量。本设计以手机电池扣为例,介绍了基于SolidWorks的注射模具的设计过程和制造方法。
注射模具的设计:
基于SolidWorks的注射模具设计的主要流程是:在SolidWorks零件环境下创建塑件的三维模型;在 SolidWorks装配体设计环境下加载此注塑模具的所有零件模型;对模具零件进行装配和各个配合表面的配合。最终实现整个装配体的成型。
创建塑件三维模型:
根据材料中提供的二维图(如图2.1示意图所示)或者塑件样品,在
SolidWorks模块,灵活运用各种建模命令,创建手机电池扣的参数化的三维模型。其过程如下:
图2.1 塑件二维图
根据图1资料中所给的塑件的二维图的尺寸首先我们用SolidWorks软件的零件设计功能来对这个手机电池扣塑件进行三维实体造型:首先用直线、倒角、尺寸驱动等二维绘图命令在前视基准面上建立塑件的底面二维草图如图2.2所示。
图2.2
然后对二维图形进行拉伸、切除、圆角、倒角、圆顶等命令的操作来生成塑件的三维实体模型如图2.3
图2.3 注塑零件三维实体模型
要加工成这样一个复杂的零件,用简单的凹凸模具来进行加工成型是不可能实现的因此需要设计一个有特定机构的注射模具来实现造型的功能。这里我选用了具有斜导柱侧抽芯机构的注射模具来来进行此零件的造型。首先我们要进行的是:注射模具总体结构的确定。
注射模具总体结构的确定
注射模具由成型零部件和结构零部件组成。结构零部件部分介绍的内容包括注射模的标准模架、注射模的支承零部件和合模导向机构。支承零部件主要由固定板(动、定模板)、支承板垫板和动、定模座板等组成。
模架是注射模的骨架和基体,通过它将模具的各个部分有机地联系成为一个整体,如图2.4所示。标准模架一般由定模座板、定模板、动模板、动模支承板、垫块、动模座板、推杆固定板推板、导柱、导套及复位杆等组成。另外还有特殊结构的模架,如点浇口模架、带推件板推出的模架等。模架中其他部分可根据需要进行补充,如精确定位装置、支承柱等。本次设计中的总体结构设计有我的合作者来完成。
由上面的介绍我们可以知道,本次设计的模具主要包含如下的结构和零件:其在注射模具中起的作用如下:
依照上图,我主要将这个注塑模具分为以下几类,并对其工作原理和造型做进一步的介绍:其各个部分的组成从如下的这张组织结构图中可以清晰的体现出来。
图2.5
图2.6
以上两个组织结构图说明了我的设计的过程及步骤。下面的造型过程将围绕这个结构来展开,由于本设计所接触了零部件数量庞大共有40余种100余个零件,因而简单零件的造型过程将不再赘述。
2.1 浇注系统
浇注系统由塑件的行腔,留道和浇口杯组成,在SolidWorks中首先依据塑件的尺寸来设计出两个型腔的结构及尺寸。
2.1.1 定模的生成 首先通过拉伸、
切除、圆顶、倒角、
圆角、等命令生成定模的三维图形。如下图:
图2.7 定模三维图
2.1.2 动模的生成
同理依据型腔配合的原理生成动模的三维零件图形
图2.8 动模三维图
2.1.3 浇口杯的设计
图2.9 浇口杯
浇口套与模板配合采用H7/m6的过渡配合。主流道与注射机的喷嘴接触处设计成平面或球面。为了减少注射过程中的变形与磨损,可在此处模具上分型面两侧的动、定模扳上镶入淬火镶块。
在本设计中浇口杯由两个螺钉固定在定模座板上,并且浇口杯内的留道设计成圆锥面,相当于有一定的拔模斜度,这样设计更有利于分模时凝料从浇口杯流道中脱出。
2.2推出机构
推出机构主要包括:推件柱、推件杆、导柱、导套、推件板、复位弹簧和推件板。其中:
推 件 板:为这个机构中的其它零部件提供一个支撑的平台;
推 件 柱:作用是对推件板施加力的作用使推件板能够动作,起到推件的作用;
推 件 杆:主要是为了将成型的塑件从型腔中推出;
导 柱:使推件板在其上滑动,起到引导方向的作用; 复位弹簧:在推件完成后起到自动弹性复位的作用。
图2.10 推出机构零件图
图2.11 推出机构装配图及装配完成后的透视图
2.3侧向分型与抽芯机构
斜导柱侧抽芯机构的组成与工作原理:
在所有的侧抽芯机构中,斜导柱侧抽芯机构应用最为广泛.其基本结构组成如图所示。
它是由抽芯机构、和滑块型芯(成型元件),导滑槽内作侧向分型与抽芯运动和复位运动的侧滑块 (运动元件),固定在定模板内与合模方向成一定角度的斜导柱(传动元件),等零件组成的。
图2.14为注射结束的合模状态的侧向分型与抽芯机构的装配图,开模时.定模部分向前移动,塑件包在动模上随着动模一起移动,在斜导柱的作用下,侧滑块带动抽芯机构在推件板上的导滑槽内向上侧作侧向抽芯。在斜导柱的作用下。滑块型心在推件板上的导滑槽内向下侧作侧向分型。侧向分型与抽芯结束.斜导往脱离侧滑块,最终完成侧向分型与抽芯。
图2.12 侧向分型与抽芯机构零件组成图
图2.13 侧向分型与抽芯机构装配图
图2.14侧向分型与抽芯机构装配位置图
2.4冷却系统
模具冷却装置的设计与使用的冷却介质、冷却方法有关。本模具设计是用水来冷却,水冷却最为普遍,因为水的热容量大,传热系数大,成本低廉。水冷就是在模具型腔周围和型芯内开设冷却水回路,使水或者冷凝水在其中循环,带走热量,维持所需的温度。冷却目路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成型塑件所传导的热量,使模具成型表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内,而且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通,无滞留位。但在冷却水回路开设时,受到模具上各种孔(顶杆孔、型芯孔、镶件接缝等)的限制,所以要按理想情况设计较困难,必须根据模具的具体特点灵活地设置冷却回路。因此在本设计造型中我使用的是直流循环式的冷却回路,考虑到动定模很小无法在其上开设冷却回路且此设计的散热要求不是很高,因而将冷却水道分布是设置在定模板和动模板中,这样便有足够的空间来进行钻孔扩大水道的散热面积,使冷却的效果达到最佳。另外水道连接口采用可移动式的水连接套拆卸和安装都很方便,成本也很低廉。
定模水道在定模板中的位置和形式。如下图2.15所式
图2.15 定模与定模水道图
从下图可以看出,冷却水从进水口进入,在模具型腔的安装位置周围进行水循环来达到散热的目的最后热水由出水口排出。
图2.16 定模与定模水道透视图
由于动模板中孔和槽的结构比较多,因而将水道尽量布置在安装动模的最近处以达到最好的冷却效果。
动模水道的布置形式与工作原理和定模水道的相同,这里不在进行过多的介绍,具体布置形式请参见图2.17
图2.17 动模与动模水道图
图2.18动模与动模水道透视图
是从性能和价格上都比较好冷却系统的水道连接需要管材和各种接头,在这里我选用的和橡胶弯管和通用的水管接头,这些材料无论从安装上还。
图2.19 冷却系统连接管材零件图
图2.20是图2.19中的各种管材在定/动模水道中的连接形式。
图2.20 水道管材装配图
图2.21 水道布置装配图
2.22 动模水道装配图与透视图
2.23冷却系统总体装配图
2.5支撑系统设计
注塑模具系统中的支撑零部件是用来安装固定或支承成型零部件以及前述
各部分机构的零部件。支承零部件组装在一起,构成注射模其的基本骨架。图
2.24 中的支承零部件有定模座板、动模座板、底板、和垫块、等。
图2.24 支撑系统零件图
图2.25 支撑系统各部件在模架中的安装位置
1定模座板 5动模座板 6垫块 9 底板
2.6 附属零部件设计
本次设计中所采用的连接部件大部分是内六角头螺钉,采用它的好处是连接紧固、不易磨损、不会影响配合面的配合、美观、而且安全。
图2.26附属零部件图
2.7 注塑模具的总体装配过程
所有零件的装配形成注塑模具的装配体的过程
2.7.1 定模座板,定模板的安装
图2.27 定模座板,定模板装配图
定模座板,定模板的安装过程如下:将斜楔用内六角螺钉紧固在定模板中—将4个导柱安装在定模板中—用内六角螺钉连接定模板与定模座板—安装浇口杯,并用十字螺钉将其固定在定模座板上—将定模用内六角螺钉连接在定模板上。安装完成的透视装配图如图2.28所示。
图2.28 定模座板,定模板装配透视图
图2.29 成型部分的安装
2.7.2成型部分的安装
成型部分的安装过程如下;将摩擦片安装在动模板中—将斜滑块放置于导滑槽内然后放置在摩擦片的上面并用螺钉将导滑槽、摩擦片和动模板相连接—用螺钉将动模安装在动模板上—用圆锥销连接抽芯机构和斜滑块—用十字头螺钉将滑块型心和抽芯机构连接在一起,至此成型部分的安装完毕。其零件的组成(不包括螺钉)爆炸图如图2.30所示。
图2.30 成型部分零件组成爆炸图
2.7.3 推出机构的安装
推出机构的安装过程如下:
将4个支承钉安装在底板上——将推件柱穿过下推件板用螺钉连接在下推件板上——将推件杆穿过上推件板——在上下推件板之间装入导套——将连有推件杆的上推件板用螺钉和下推件板连接在一起——将导柱装入导套——将复位弹簧装入导柱——用螺钉将底板和支承柱穿起来待用。其装配图和零件的爆炸图请分别参见图2.31和图2.32。
图 2.31 推出机构装配图
图 2.32 推出机构零件爆炸图
2.7.4冷却系统的安装
冷却系统的安装过程如下:
冷却系统的安装十分方便,只要将水道接头连接在各个水道的接口处,再将水管接头连接在水道接头上,最后将水管连接在水管接头上就可以了。其总装图请参见图2.33和图2.34。
图 2.33 冷却系统连接装配图
图2.34 冷却系统连接零件爆炸图
2.7.5 总装
当各个分机构安装完成后,只要将推出机构那部分准备好的部件用最长的螺
钉穿过底板、垫块、动模座板连接到动模板上。再将安装好的定模和定模座板放置在动模板上,这样,一个注塑模具的整体结构就安装完毕了。其总装图如图
2.35所示。
图2.35 注塑模具总装图
至此整个注塑模具就设计完了,最后给出此注塑模具的总体爆炸视图以便于更好的了解这个模具的结构和各部分的组成。请参见图2.36。
图2.36 注塑模具总体爆炸视图
3模具支架的设计
3.1模具支架的选用
模具的支架在零件的大批量且精度要求较高的生产中一般采用专用注射机来进行生产加工。但是在此设计中的模具机体比较小而且塑件要求的加工精度也不是很高因而没必要使用专用注射工具,那样会造成较高的成本浪费,所以在此设计中采用了一种简单但很实用的简单模具支架系统。这样既节省了成本有缩短了加工周期,因而在小批量精度要求不是很高的情况下能够起到很好的效果。其总体结构如图3.1所示。
图 3.1 模具支架总体结构
图3.2液压支架工作部分图
3.2模具支架工作原理
如图3.2所示模具支架部分主要包括以下几个部分:液压缸、推件臂、卡子、支架体、导滑套和导滑杆等。
在模具工作的时候,开模时,液压缸得到液压力从而推动推件臂向开模的方向移动,推件臂上的卡子在推件臂的推动下推动定模座板开模。当开模进行到一定程度的时候推件臂和模具推件柱之间的间隙消除,推件臂同时又推动推件柱推动推出机构将塑件推出。
和模时,液压缸反方向移动拉动推件臂向和模的方向移动,同时复位弹簧推动推件板使推出机构复位,直到最后完成和模
至此,整个模具的设计就结束了,由于论文幅面有限不能将具体作图过程表示清楚,以上对此注塑模具的介绍已经能够表达本设计的设计过程,仅供参考。
5谢 词
本文是在导师王春秀教授的悉心指导下完成的,导师严谨求实的治学态度、诲人不倦的敬业精神,学识渊博使学生受益匪浅。谨此向导师致以
崇高的敬意和衷心的感谢!
感谢我的父母对我始终如一的关怀与支持,正是他们伟大而无私的关爱,使我在前进的道路上克服一个又一个的困难,在以后的人生旅途上,我会铭记他们的教诲,向着自己的人生目标努力前进,自己的不懈奋斗就是对父母含辛养育的最好报答。
同时也要感谢所有关心和帮助过我的院系领导,各位老师和同学,尤其感谢同组的同学在我遇到困难的时候总是热心的给予帮助,谢谢你们一直以来对我的照顾和鼓励。 衷心感谢评审论文的各位老师,敬请对本文提出宝贵的意见。 最后祝大家身体健康,生活幸福!
谢谢!
6参考文献
[1] 屈华昌 《塑料成型工艺与模具设计》 第一版 高等教育出版社 2005.5
[2] 付宏生 《模具识图与制图》 第一版 化学工业出版社 2006.4
[3] 朱冬梅 胥北澜《画法几何及机械制图》 第五版 高等教育出版社 1995.5
[5] 胡占齐 董长双 常兴 《NUMERICAL CONTROL TECHNOLOGY》 第一版 武汉
理工大学出版社 2003.9
[6] 濮良贵 纪名刚 《机械设计》 第七版 高等教育出版社 2001.6
[7] 廖念钊 莫雨松 李硕根 杨兴骏 《互换性与技术测量》 第四版 中国计
量出版社 1998.12
[8] 联合编写组 《机械设计手册》第二版 第一分册 化学工业出版社 1979.10
[9] 联合编写组 《机械设计手册》第二版 第二分册 化学工业出版社 1979.10
[10] 候维芝 杨金凤 《模具制造工艺与工装》 第一版 高等教育出版社 2005.7
[11] 张威 《SolidWorks实用教程》第一版 中国铁道出版社 2003.1
二 : 注塑模具设计论文
注塑模具设计论文
单 位:宁夏大学机械工程学院
姓 名:徐云龙
专 业:农业机械化及其自动化
指导老师: 王春秀
1 前 言
近年来我国模具技术有了很大的发展,模具设计与制造水平有了很大的提高,大型、精密、复杂、高效和长寿命模具的需求量大幅度发增加。(www.61k.com]模具质量明显提高;模具CAD/CAM技术相当广泛的得到了应用。机械零部件中60%的粗加工,80%的精加工需要由模具来完成。可以说,模具是工业之母。
依照塑件的成型方法分类,可以将塑料加工模具分为三类:
(1)压缩模
压缩模是将塑料装在受热的型腔或加料室内,然后加压。也可称为压塑模或压模。在压制时直接对型腔内的塑料施加压力。这类模具的加料室一般与型腔是一体的,主要用于热固性塑件的成型,有时也用于热塑性塑件的成型。
(2)压注模
压注摸是将塑料在加料室内受热成为黏流状态,在柱塞压力的作用下使熔料
模具设计论文 注塑模具设计论文
经过注射系统进入并充满闭合的型腔。[www.61k.com]也称为传递模、挤扭模。这种棋具结构比压缩模复杂,造价较高。
(3)注射模
注射模又称为注塑模.塑料在注射机上装有螺杆搅拌的料筒内受热开始熔化.当达到半熔性状态时、在压力的作用下,熔料通过模具的浇注系统进人到有一定深度的型腔内固化成塑件.该工艺成型周期短,生产效率高。这种模具在热固性塑料注射机上使用,结构比较复杂,造价较高。 除了上述塑料成型模具外,还有中空吹塑模、热成型模、发泡模、浇铸模、挤出机头口模等。
我的设计题目就是建立在第三种塑料模具的成型方法的基础上开展开设计的.今天我做的设计正是为适应注塑模具的发展要求而进行的。我主要应用了“SolidWorks”软件进行工件的造型、仿真、生成仿真动画,并进行其夹具的设计,使其能够成为一个整体.
由于时间仓促,加上本人水平和经验有限,此设计难免有欠妥和错误之处,恳请各位老师给与指正。
下面我先将我的先期准备工作介绍一下。
1.1 前期准备
我的工作是在上一个同学的结构设计的基础上来进行注射模具的三维实体造型和动画仿真。我所使用的软件是在网上下载的SolidWorks的最新版本:SolidWorks 2007。此版本的优点是绘图界面更加的美观,对于零件材质的渲染能力更加的强操作也变的更加的简便。但是这个软件对电脑的硬件配置的要求非常的高,我的电脑的硬件配置刚好能够艰难的完成这个设计任务。不过我始终相信只要自己能够肯钻研,总能够设计出自己想要的东西来
模具设计论文 注塑模具设计论文
2 注 塑 模 具 三维 造 型 设 计
大型三维软件SolidWorks是世界上最先进的CAD高端软件,利用
SolidWorks的三维实体造型功能,在SolidWorks平台上设计注射模具并且对其进行动画仿真,能够大大提高模具设计与制造的效率和质量。[www.61k.com]本设计以手机电池扣为例,介绍了基于SolidWorks的注射模具的设计过程和制造方法。
注射模具的设计:
基于SolidWorks的注射模具设计的主要流程是:在SolidWorks零件环境下创建塑件的三维模型;在 SolidWorks装配体设计环境下加载此注塑模具的所有零件模型;对模具零件进行装配和各个配合表面的配合。最终实现整个装配体的成型。
创建塑件三维模型:
根据材料中提供的二维图(如图2.1示意图所示)或者塑件样品,在
SolidWorks模块,灵活运用各种建模命令,创建手机电池扣的参数化的三维模型。其过程如下:
模具设计论文 注塑模具设计论文
图2.1 塑件二维图
根据图1资料中所给的塑件的二维图的尺寸首先我们用SolidWorks软件的零件设计功能来对这个手机电池扣塑件进行三维实体造型:首先用直线、倒角、尺寸驱动等二维绘图命令在前视基准面上建立塑件的底面二维草图如图2.2所示。(www.61k.com]
图2.2
模具设计论文 注塑模具设计论文
然后对二维图形进行拉伸、切除、圆角、倒角、圆顶等命令的操作来生成塑件的三维实体模型如图2.3
图2.3 注塑零件三维实体模型
要加工成这样一个复杂的零件,用简单的凹凸模具来进行加工成型是不可能实现的因此需要设计一个有特定机构的注射模具来实现造型的功能。(www.61k.com]这里我选用了具有斜导柱侧抽芯机构的注射模具来来进行此零件的造型。首先我们要进行的是:注射模具总体结构的确定。
注射模具总体结构的确定
注射模具由成型零部件和结构零部件组成。结构零部件部分介绍的内容包括注射模的标准模架、注射模的支承零部件和合模导向机构。支承零部件主要由固定板(动、定模板)、支承板垫板和动、定模座板等组成。
模架是注射模的骨架和基体,通过它将模具的各个部分有机地联系成为一个整体,如图2.4所示。标准模架一般由定模座板、定模板、动模板、动模支承板、垫块、动模座板、推杆固定板推板、导柱、导套及复位杆等组成。另外还有特殊结构的模架,如点浇口模架、带推件板推出的模架等。模架中其他部分可根据需要进行补充,如精确定位装置、支承柱等。本次设计中的总体结构设计有我的合作者来完成。
由上面的介绍我们可以知道,本次设计的模具主要包含如下的结构和零件:其在注射模具中起的作用如下:
模具设计论文 注塑模具设计论文
依照上图,我主要将这个注塑模具分为以下几类,并对其工作原理和造型做进一步的介绍:其各个部分的组成从如下的这张组织结构图中可以清晰的体现出来。(www.61k.com)
模具设计论文 注塑模具设计论文
图2.5
模具设计论文 注塑模具设计论文
图2.6
以上两个组织结构图说明了我的设计的过程及步骤。[www.61k.com]下面的造型过程将围绕这个结构来展开,由于本设计所接触了零部件数量庞大共有40余种100余个零件,因而简单零件的造型过程将不再赘述。
2.1 浇注系统
浇注系统由塑件的行腔,留道和浇口杯组成,在SolidWorks中首先依据塑件的尺寸来设计出两个型腔的结构及尺寸。
2.1.1 定模的生成 首先通过拉伸、
切除、圆顶、倒角、
圆角、等命令生成定模的三维图形。如下图:
图2.7 定模三维图
2.1.2 动模的生成
同理依据型腔配合的原理生成动模的三维零件图形
模具设计论文 注塑模具设计论文
图2.8 动模三维图
2.1.3 浇口杯的设计
图2.9 浇口杯
浇口套与模板配合采用H7/m6的过渡配合。(www.61k.com]主流道与注射机的喷嘴接触处设计成平面或球面。为了减少注射过程中的变形与磨损,可在此处模具上分型面两侧的动、定模扳上镶入淬火镶块。
在本设计中浇口杯由两个螺钉固定在定模座板上,并且浇口杯内的留道设计成圆锥面,相当于有一定的拔模斜度,这样设计更有利于分模时凝料从浇口杯流道中脱出。
2.2推出机构
推出机构主要包括:推件柱、推件杆、导柱、导套、推件板、复位弹簧和推件板。其中:
推 件 板:为这个机构中的其它零部件提供一个支撑的平台;
推 件 柱:作用是对推件板施加力的作用使推件板能够动作,起到推件的作用;
模具设计论文 注塑模具设计论文
推 件 杆:主要是为了将成型的塑件从型腔中推出;
导 柱:使推件板在其上滑动,起到引导方向的作用; 复位弹簧:在推件完成后起到自动弹性复位的作用。[www.61k.com]
图2.10 推出机构零件图
模具设计论文 注塑模具设计论文
图2.11 推出机构装配图及装配完成后的透视图
2.3侧向分型与抽芯机构
斜导柱侧抽芯机构的组成与工作原理:
在所有的侧抽芯机构中,斜导柱侧抽芯机构应用最为广泛.其基本结构组成如图所示。[www.61k.com)
它是由抽芯机构、和滑块型芯(成型元件),导滑槽内作侧向分型与抽芯运动和复位运动的侧滑块 (运动元件),固定在定模板内与合模方向成一定角度的斜导柱(传动元件),等零件组成的。
图2.14为注射结束的合模状态的侧向分型与抽芯机构的装配图,开模时.定模部分向前移动,塑件包在动模上随着动模一起移动,在斜导柱的作用下,侧滑块带动抽芯机构在推件板上的导滑槽内向上侧作侧向抽芯。在斜导柱的作用下。滑块型心在推件板上的导滑槽内向下侧作侧向分型。侧向分型与抽芯结束.斜导往脱离侧滑块,最终完成侧向分型与抽芯。
模具设计论文 注塑模具设计论文
图2.12 侧向分型与抽芯机构零件组成图
模具设计论文 注塑模具设计论文
图2.13 侧向分型与抽芯机构装配图
图2.14侧向分型与抽芯机构装配位置图
模具设计论文 注塑模具设计论文
2.4冷却系统
模具冷却装置的设计与使用的冷却介质、冷却方法有关。[www.61k.com)本模具设计是用水来冷却,水冷却最为普遍,因为水的热容量大,传热系数大,成本低廉。水冷就是在模具型腔周围和型芯内开设冷却水回路,使水或者冷凝水在其中循环,带走热量,维持所需的温度。冷却目路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成型塑件所传导的热量,使模具成型表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内,而且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通,无滞留位。但在冷却水回路开设时,受到模具上各种孔(顶杆孔、型芯孔、镶件接缝等)的限制,所以要按理想情况设计较困难,必须根据模具的具体特点灵活地设置冷却回路。因此在本设计造型中我使用的是直流循环式的冷却回路,考虑到动定模很小无法在其上开设冷却回路且此设计的散热要求不是很高,因而将冷却水道分布是设置在定模板和动模板中,这样便有足够的空间来进行钻孔扩大水道的散热面积,使冷却的效果达到最佳。另外水道连接口采用可移动式的水连接套拆卸和安装都很方便,成本也很低廉。
定模水道在定模板中的位置和形式。如下图2.15所式
图2.15 定模与定模水道图
从下图可以看出,冷却水从进水口进入,在模具型腔的安装位置周围进行水循环来达到散热的目的最后热水由出水口排出。
模具设计论文 注塑模具设计论文
图2.16 定模与定模水道透视图
由于动模板中孔和槽的结构比较多,因而将水道尽量布置在安装动模的最近处以达到最好的冷却效果。[www.61k.com)
动模水道的布置形式与工作原理和定模水道的相同,这里不在进行过多的介绍,具体布置形式请参见图2.17
图2.17 动模与动模水道图
模具设计论文 注塑模具设计论文
图2.18动模与动模水道透视图
是从性能和价格上都比较好冷却系统的水道连接需要管材和各种接头,在这里我选用的和橡胶弯管和通用的水管接头,这些材料无论从安装上还。(www.61k.com)
图2.19 冷却系统连接管材零件图
图2.20是图2.19中的各种管材在定/动模水道中的连接形式。
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图2.20 水道管材装配图
图2.21 水道布置装配图
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2.22 动模水道装配图与透视图
2.23冷却系统总体装配图
2.5支撑系统设计
注塑模具系统中的支撑零部件是用来安装固定或支承成型零部件以及前述
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各部分机构的零部件。(www.61k.com)支承零部件组装在一起,构成注射模其的基本骨架。图
2.24 中的支承零部件有定模座板、动模座板、底板、和垫块、等。
图2.24 支撑系统零件图
图2.25 支撑系统各部件在模架中的安装位置
1定模座板 5动模座板 6垫块 9 底板
2.6 附属零部件设计
本次设计中所采用的连接部件大部分是内六角头螺钉,采用它的好处是连接紧固、不易磨损、不会影响配合面的配合、美观、而且安全。
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图2.26附属零部件图
2.7 注塑模具的总体装配过程
所有零件的装配形成注塑模具的装配体的过程
2.7.1 定模座板,定模板的安装
图2.27 定模座板,定模板装配图
定模座板,定模板的安装过程如下:将斜楔用内六角螺钉紧固在定模板中—将4个导柱安装在定模板中—用内六角螺钉连接定模板与定模座板—安装浇口杯,并用十字螺钉将其固定在定模座板上—将定模用内六角螺钉连接在定模板上。[www.61k.com]安装完成的透视装配图如图2.28所示。
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图2.28 定模座板,定模板装配透视图
图2.29 成型部分的安装
2.7.2成型部分的安装
成型部分的安装过程如下;将摩擦片安装在动模板中—将斜滑块放置于导滑槽内然后放置在摩擦片的上面并用螺钉将导滑槽、摩擦片和动模板相连接—用螺钉将动模安装在动模板上—用圆锥销连接抽芯机构和斜滑块—用十字头螺钉将滑块型心和抽芯机构连接在一起,至此成型部分的安装完毕。[www.61k.com)其零件的组成(不包括螺钉)爆炸图如图2.30所示。
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图2.30 成型部分零件组成爆炸图
2.7.3 推出机构的安装
推出机构的安装过程如下:
将4个支承钉安装在底板上——将推件柱穿过下推件板用螺钉连接在下推件板上——将推件杆穿过上推件板——在上下推件板之间装入导套——将连有推件杆的上推件板用螺钉和下推件板连接在一起——将导柱装入导套——将复位弹簧装入导柱——用螺钉将底板和支承柱穿起来待用。(www.61k.com]其装配图和零件的爆炸图请分别参见图2.31和图2.32。
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图 2.31 推出机构装配图
图 2.32 推出机构零件爆炸图
2.7.4冷却系统的安装
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冷却系统的安装过程如下:
冷却系统的安装十分方便,只要将水道接头连接在各个水道的接口处,再将水管接头连接在水道接头上,最后将水管连接在水管接头上就可以了。(www.61k.com]其总装图请参见图2.33和图2.34。
图 2.33 冷却系统连接装配图
图2.34 冷却系统连接零件爆炸图
2.7.5 总装
当各个分机构安装完成后,只要将推出机构那部分准备好的部件用最长的螺
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钉穿过底板、垫块、动模座板连接到动模板上。(www.61k.com]再将安装好的定模和定模座板放置在动模板上,这样,一个注塑模具的整体结构就安装完毕了。其总装图如图
2.35所示。
图2.35 注塑模具总装图
至此整个注塑模具就设计完了,最后给出此注塑模具的总体爆炸视图以便于更好的了解这个模具的结构和各部分的组成。请参见图2.36。
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图2.36 注塑模具总体爆炸视图
3模具支架的设计
3.1模具支架的选用
模具的支架在零件的大批量且精度要求较高的生产中一般采用专用注射机来进行生产加工。(www.61k.com)但是在此设计中的模具机体比较小而且塑件要求的加工精度也不是很高因而没必要使用专用注射工具,那样会造成较高的成本浪费,所以在此设计中采用了一种简单但很实用的简单模具支架系统。这样既节省了成本有缩短了加工周期,因而在小批量精度要求不是很高的情况下能够起到很好的效果。其总体结构如图3.1所示。
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图 3.1 模具支架总体结构
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图3.2液压支架工作部分图
3.2模具支架工作原理
如图3.2所示模具支架部分主要包括以下几个部分:液压缸、推件臂、卡子、支架体、导滑套和导滑杆等。(www.61k.com]
在模具工作的时候,开模时,液压缸得到液压力从而推动推件臂向开模的方向移动,推件臂上的卡子在推件臂的推动下推动定模座板开模。当开模进行到一定程度的时候推件臂和模具推件柱之间的间隙消除,推件臂同时又推动推件柱推动推出机构将塑件推出。
和模时,液压缸反方向移动拉动推件臂向和模的方向移动,同时复位弹簧推动推件板使推出机构复位,直到最后完成和模
至此,整个模具的设计就结束了,由于论文幅面有限不能将具体作图过程表示清楚,以上对此注塑模具的介绍已经能够表达本设计的设计过程,仅供参考。
5谢 词
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本文是在导师王春秀教授的悉心指导下完成的,导师严谨求实的治学态度、诲人不倦的敬业精神,学识渊博使学生受益匪浅。[www.61k.com]谨此向导师致以
崇高的敬意和衷心的感谢!
感谢我的父母对我始终如一的关怀与支持,正是他们伟大而无私的关爱,使我在前进的道路上克服一个又一个的困难,在以后的人生旅途上,我会铭记他们的教诲,向着自己的人生目标努力前进,自己的不懈奋斗就是对父母含辛养育的最好报答。
同时也要感谢所有关心和帮助过我的院系领导,各位老师和同学,尤其感谢同组的同学在我遇到困难的时候总是热心的给予帮助,谢谢你们一直以来对我的照顾和鼓励。 衷心感谢评审论文的各位老师,敬请对本文提出宝贵的意见。 最后祝大家身体健康,生活幸福!
谢谢!
6参考文献
[1] 屈华昌 《塑料成型工艺与模具设计》 第一版 高等教育出版社 2005.5
[2] 付宏生 《模具识图与制图》 第一版 化学工业出版社 2006.4
[3] 朱冬梅 胥北澜《画法几何及机械制图》 第五版 高等教育出版社 1995.5
[5] 胡占齐 董长双 常兴 《NUMERICAL CONTROL TECHNOLOGY》 第一版 武汉
理工大学出版社 2003.9
[6] 濮良贵 纪名刚 《机械设计》 第七版 高等教育出版社 2001.6
[7] 廖念钊 莫雨松 李硕根 杨兴骏 《互换性与技术测量》 第四版 中国计
量出版社 1998.12
[8] 联合编写组 《机械设计手册》第二版 第一分册 化学工业出版社 1979.10
[9] 联合编写组 《机械设计手册》第二版 第二分册 化学工业出版社 1979.10
[10] 候维芝 杨金凤 《模具制造工艺与工装》 第一版 高等教育出版社 2005.7
[11] 张威 《SolidWorks实用教程》第一版 中国铁道出版社 2003.1
三 : 模具设计论文
盖体注塑模具设计
摘 要
本文是关于盒盖注塑模具的设计,塑件虽然不是很复杂,但其设计的难点在于侧向抽芯机构和浇注系统的设计。(www.61k.com)本次设计主要使用Pro/E软件,结合生产实践来设计盒盖注塑模具的整体结构,通过对塑件形状、尺寸等方面的分析来确定其工艺。主要包括分型面的选择,浇注系统的设计,成型零件的计算,侧向抽芯机构的设置,顶出机构和冷却系统的设计等,此外还对其脱模力进行计算,并选择合适的注塑机。本次设计使用Pro/E,EMX来进行模架、螺钉、顶杆等零件的选取,设计安装完成后,直接导出2D装配图及相关零件图,大大缩短了设计时间。
关键词:注塑模具;侧向抽芯; 浇注系统
I
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目 录
第一章 绪论 ............................................................................................. 1
1.1 引言 ........................................................................................................................ 1
1.2 我国模具技术的现状及今后发展趋势 ................................................................ 1
1.3 注塑模具的发展及前景 ........................................................................................ 2
第二章 注塑件的设计 ............................................................................ 4
2.1 材料性能 ................................................................................................................ 4
2.2 脱模斜度 ................................................................................................................ 4
2.3 壁厚 ........................................................................................................................ 5
2.4 圆角 ........................................................................................................................ 5
2.5 塑件的尺寸精度及表面质量 ................................................................................ 5
2.5.1 尺寸精度 ...................................................................................................... 5
2.5.2 塑件的表面质量 .......................................................................................... 6
2.5.3 塑件体积和质量的计算 .............................................................................. 6
第三章 注塑机的选择 ............................................................................ 8
3.1 选定注射机 ............................................................................................................ 8
3.2 注射压力校核 ........................................................................................................ 8
3.3 锁模力校核 ............................................................................................................ 9
3.4 模具厚度校核 ........................................................................................................ 9
3.5 开模行程校核 ........................................................................................................ 9
第四章 模具设计 .................................................................................. 11
4.1 分型面的设计 ...................................................................................................... 11
4.2 型腔数的确定 ...................................................................................................... 11
4.3 模具浇注系统设计 .............................................................................................. 12
4.3.1 主流道和分流道设计 ................................................................................ 12 II
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4.3.2 浇口套设计 ................................................................................................ 14
4.3.3 冷料穴及拉料杆 ........................................................................................ 15
4.3.4 排气方式 .................................................................................................... 15
4.4 成型零件设计 ...................................................................................................... 16
4.4.1 型腔及型芯的设计 .................................................................................... 16
4.4.2 工作尺寸计算 ............................................................................................ 17
4.5 模架的选取 .......................................................................................................... 19
4.6 导向机构的设计 .................................................................................................. 20
4.7 脱模机构的设计 .................................................................................................. 21
4.7.1 顶出机构的设计原则 ................................................................................ 21
4.7.2 采用推杆和斜顶脱模机构 ........................................................................ 21
4.8 侧抽芯机构的设计 .............................................................................................. 24
4.8.1 抽拔力 ........................................................................................................ 24
4.8.2 抽芯距 ........................................................................................................ 25
4.9 冷却装置的设计 .................................................................................................. 25
4.9.1 温度调节对塑件的影响 ............................................................................ 25
4.9.2 冷却系统的设计原则 ................................................................................ 26
4.9.3 冷却管道传热面积及管道数目的计算 .................................................... 28
第五章 模具3D和2D图展示 .............................................................. 30
5.1 模具3D图示 ......................................................................................................... 30
5.2 二维CAD模具总装图示 ..................................................................................... 32
结 论 ................................................................................................... 34 III
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第一章 绪论
1.1 引言
模具是制造业的一种基本工艺装备,它的作用是控制和限制材料(固态或液态)的流动,使之形成所需要的形体。[www.61k.com)用模具制造零件以其效率高,产品质量好,材料消耗低,生产成本低而广泛应用于制造业中。
模具工业是国民经济的基础工业,是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,它在很大程度上决定着产品的质量,效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业,正日益受到人们的关注。早在1989年3月中国政府颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中,将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。
模具工业既是高新技术产业的一个组成部分,又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械、电子、轻工、汽车、纺织、航空、航天等工业领域里,日益成为使用最广泛的主要工艺装备,它承担了这些工业领域中60%~90%的产品的零件,组件和部件的生产加工。
目前世界模具市场供不应求,模具的主要出口国是美国、日本、法国、瑞士等国家。中国模具出口数量极少,但中国模具钳工技术水平高,劳动成本低,只要配备一些先进的数控制模设备,提高模具加工质量,缩短生产周期,沟通外贸渠道,模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术,提高模具技术水平,对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。
1.2 我国模具技术的现状及今后发展趋势
20世纪80年代开始,发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来,并发展成为独立的工业部门,其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来,我国的模具工业发展也十分迅速。近年来,每年都以15%的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度,将技术进步作为企业发展的重要动力。此外,许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后,我国要发展成为世界制造强国,仍将依赖于模具工业的快速发展,成为模 1
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具制造强国。[www.61k.com)
中国塑料模工业从起步到现在,历经了半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术,模具的电加工和数控加工技术,快速成型与快速制模技术,新型模具材料等方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。
尽管我国模具工业有了长足的进步,部分模具已达到国际先进水平,但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要。与发达国家的模具工业相比,在模具技术上仍有不小的差距。今后,我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新,以缩小与国际先进水平的距离:
(1)注重开发大型、精密、复杂模具;随着我国轿车、家电等工业的快速发展,成型零件的大型化和精密化要求越来越高,模具也将日趋大型化和精密化。
(2)加强模具标准件的应用;使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此,模具标准件的应用必将日渐广泛。
(3)推广CAD/CAM/CAE技术;模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明,模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向,可显著地提高模具设计制造水平。
(4)重视快速模具制造技术,缩短模具制造周期;随着先进制造技术的不断出现,模具的制造水平也在不断地提高,基于快速成形的快速制模技术,高速铣削加工技术,以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。
1.3 注塑模具的发展及前景
模具主要类型有:冲模,锻摸,塑料模,压铸模,粉末冶金模,玻璃模,橡胶模,陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模,因为他们一般都是依靠三维的模具形腔使材料成型。塑料模是塑料成型的工艺装备。
塑料模约占模具总数的35%,而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模,挤塑模,注射模,此外还有挤出成型模,泡沫塑料的发泡成型模,低发泡注射成型模,吹塑模等。
中国塑料模工业从起步到现在,历经了半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48"(约122CM)大屏幕彩电塑壳注 2
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射模具,6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具,精密塑料模方面,以能生产照相机塑料件模具,多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。[www.61k.com]经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术,模具的电加工和数控加工技术,快速成型与快速制模技术,新型模具材料等方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。
中国塑料工业多年持续高速增长,1991年产量仅为250万吨,1995年增为350万吨,1998年超过700万吨,到2002年已增达约1400万吨,超过日本而成为世界第3大塑料原料生产国。中国塑料制品市场将持续走强,在包装、工程、建材、农用和日用塑料制品等各个领域都将有较大幅度的增长,需求量将超过2500万吨。其中包装塑料制品今年需求量将超过850万吨,工程塑料制品需求量将达400万吨左右,建材塑料制品需求量将达300万吨以上,农用塑料制品需求量将在500万吨左右,日用塑料制品需求量约为80万吨左右。塑料模具在未来发展前景非常广阔。
3
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第二章 注塑件的设计
2.1 材料性能
此塑料件为PC料
PC塑料通称聚碳酸酯,由于其优良的机械性能,俗称防弹胶。(www.61k.com] 为非结晶性热塑性塑料
1、具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广
2、高度透明性及自由染色性
3、H.D.T.高
4、耐疲劳性佳
5、耐候性佳
6、电气特性优
7、无味无臭对人体无害符合卫生安全
8、成形收缩率低、尺寸安定性良好
图2-1 pc材料性能参数表
材料pc,其综合性能优异,具有较高的力学性能,流动性好,易于成型;成型收缩率小,理论计算收缩率为0.5% ;溢料值为0.04mm;比热容较低,在模具中凝固较快,模塑周期短,制件尺寸稳定,表面光亮。
2.2 脱模斜度
该塑件采用的塑料是PC,而PC的成型收缩率较小(0.4-0.7%),而且塑件 4
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不太复杂,对型芯的包紧面积也不太大,所以应取较合适的脱模斜度。[www.61k.com)为保证壁厚的均匀一致,因此取塑料件的内外表面的脱模斜度一致。这里脱模斜度取1o。
2.3 壁厚
该塑件有许多中不同的壁厚。壁厚不均匀,这就造成塑料熔体的充模速率和冷却收缩不均匀,并由此产生许多质量问题。如凹陷、真空包、翘曲、甚至开裂。为防止此类现象出现,这就要求防止出现突变与截面厚薄悬殊的设计,故我在壁厚不同处采取过渡设计,例如:采用圆弧过渡等措施。
图2-2 成形零件2D图
2.4 圆角
该塑件内外表面的转折处都设计了圆角。其采用圆角不仅降低了应力集中系数,提高了抗冲击、抗疲劳能力,而且改善了塑料熔体的流动充模性能,减少了流动阻力。降低了局部的残余应力,防止开裂和翘曲,也使塑料件外形流畅美观。而且成型模具型腔也有了对应的圆角,提高了成型零件的强度。
2.5 塑件的尺寸精度及表面质量
2.5.1 尺寸精度
(1)尺寸精度的选择;塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准,然而,在满足塑件使用要求的前提下,设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些,以便降低模具的加工难度和制造成本。对塑件的精度要求,要具体分析,根据装配情况来确定尺寸公差,所以精度要求为一般精度即可,但是由于要保证轮与壳体轴的闭合,所以应该对精度要求高些,对其要有公差配合要求,应选择高精度。 5
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新标准将塑件制品等级分为三级,即精密级、中级和自由尺寸等级,其尺寸公差见表2-1。(www.61k.com)
表 2-1 塑料制品精度等级的选用
类型
1 塑料品种 精密 聚碳酸酯 3 建议采用精度 中等 4 自由尺寸 5 根据精度等级选用表,PC的高精度为3级,一般精度为4级。
(2)尺寸精度的组成及影响因素;制品尺寸误差构成为:
?=?s+?z+?c+?a (2-1)
式中 ?——制件总的成型误差;
?s——塑料收缩率波动所引起的误差;
?z——模具成型零件制造精度所引起的误差;
?c——模具磨损后所引起的误差;
?a——模具安装,配合间隙引起的误差;
(3)影响塑料制品尺寸精度的因素比较复杂,归纳有以下三个方面。 模具—— 模具各部分的制造精度是影响制件尺寸精度重要的因素。 塑料材料—— 主要是收缩率的影响,收缩率大的尺寸精度误差就大。
成型工艺—— 成型工艺条件的变化直接造成材料的收缩,并影响尺寸精度。
2.5.2 塑件的表面质量
塑件的外表面要求没有缺陷,没有导电杂质,所以外表面应比较光滑即外表面粗糙度较低,其内表面无特别要求。
2.5.3 塑件体积和质量的计算
该产品材料为PC塑料,其密度为1.20-1.22 g/cm^3,收缩率为0.004~0.007。计算其平均密度为1.21 g/cm^3,平均收缩率为0.005,下面主要对下壳进行计算和校核。
使用Pro/e软件对塑件三维模型进行分析得:
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塑件体积为V=5.92×10mm 3曲面面积=4.09×10 mm2 密度=1.21 g/cm3 质量=72g
计算塑件质量: 44
由公式M=?×V=1.21×10-3×5.92×104
=72g
图2-3 质量属性
7
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第三章 注塑机的选择
3.1 选定注射机
由PRO/E建模分析得(材料密度取1.21 g/cm3)塑件体积为:V塑=1.22×104mm3,塑件质量为:M塑
=147g
图3-1 成形零件
由此选择卧式注射成型机:XS-ZY-60;该设备的技术规范见表3-1:
表3-1 国产注射机XS-Z-60技术参数表
特性 结构类型 公称注射量(cm3) 螺杆直径(mm) 注射压力(MPa) 注射时间(s) 注射方式 螺杆转速(r/min) 锁模力(KN)
内容 卧式 60 38 122 ---- 柱塞式 ---- 500
特性 拉杆空间(mm) 移模行程(mm) 最大模具厚度
(mm) 最小模具厚度
(mm) 锁模形式(mm) 定位孔直径(mm) 喷嘴圆弧半径
(mm) 喷嘴孔直径(mm)
内容 190x300 180 200 70 液压-机械 100 12 4
3.2 注射压力校核
PC塑料推荐注射压力为120~140MPa,考虑到本制件壁厚较小,充模阻力取注射压力为120Mpa,根据已选的注射机可知符合要求。(www.61k.com]
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3.3 锁模力校核
注射成型时的塑料会产生模板间的涨模力,此涨模力等于塑件和浇注系统在分形面上的投影面积与型腔压力之积。[www.61k.com)为防止模具分型面被涨模力顶开,必须对模具施加足够的锁模力,否则在分型面处会产生溢料现象,因此模具设计时应使注射机的额定锁模力大于涨模力。
则 P(nA 1?A2)?F
20×(2×10000+75)=402250<500000N (3-2) 式中, F——注塑机额定锁模力(N);
A
1上的投影面积(mm2);
A2上的投影面积(mm2); 图3-2 喷嘴与浇口套尺寸关系
P——塑料熔体在型腔内的平均压力(20~40MPa)。
3.4 模具厚度校核
模具厚度必须满足下式:
H
(3-3)
70? 80 ? 200 满足要求。
式中 Hm——所设计的模具厚度80mm;
Hmin——注塑机所允许的最小模具厚度70mm;
Hmax——注塑机所允许的最大模具厚度200mm; min? Hm ? Hmax
3.5 开模行程校核
模具开模取出制品所需的开模距离必须小于注射机的开模行程。注射机最大的开模行程的大小直接影响模具所形成的塑件高度,太小时塑件无法从动定模之间取出。
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所选注塑机为液压机械联合作用锁模机构,最大开模行程不受模具厚度影响。[www.61k.com)此时最大开模行程S开等于注塑机移动、固定模板台面之间的最大距离减去
模具厚度
S开≥H1+H2+(5~10)mm (3-4) 180≥25+25+10
180≥60 满足要求。
式中 S开——注塑机移模行程180mm;
H1——推出距离25mm;
H2——流道凝料与塑件高度25mm。
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第四章 模具设计
4.1 分型面的设计
为了将塑件和浇注系统凝料等从密闭的模具取出,以及为了安放嵌件,将模具适时地分成两个或若干个组成部分,这些可以分离部分地接触面,统称分型面。[www.61k.com]
模具设计中分型面的选择很关键,它决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。选择模具的分型面时应考虑以下基本原则:
(1)分型面的选择应有利于脱模
(2)分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求
(3)分型面的选择应有利于成型零件的加工制造
(4)分型面应有利于侧向抽芯
(5)分型面应选在塑件外形最大轮廓处
(6)便于塑件脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边
图4-1 分型面的选取
4.2 型腔数的确定
一模具两件的布局将使模具生产提高效率,适应中小批量的生产要求,料流比较顺畅,流程较短,零件质量较好。如图4-2所示:
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图4-2 壳体配套的一模二件
4.3 模具浇注系统设计
4.3.1 主流道和分流道设计
1.主流道顶部设计成半球形凸坑,以便与喷嘴衔接,为避免高温塑料熔体溢出,凹坑球半径比喷嘴球头半径大2mm,如果凹坑半径小于喷嘴球头半径则主流道凝料无法一次脱出,由于主流道与注塑机的高温喷嘴反复接触和碰撞,所以设计成独立的主流道衬套,选用Cr12MOV钢材并经热处理提高硬度,设计独立的定位环用来安装模具时起定位作用,主流道衬套的进口直径略大于喷嘴直径1mm以避免溢料并且防止衔接不准而发生的堵截。[www.61k.com)
定义:主流道是指从注射机喷嘴与模具接触的部位起,到分流道为止的这一段。
主流道形状及其与注塑机喷嘴配合关系如图4-3
图4-3 主流道形状与注塑机喷嘴配合关系图
A.小端直径D2=D1+(0.5~1mm)
B.小端球半径R2=R1+(1~2mm)
(其中D1、R1分别为注射机射出口的直径及注射头的球半径)
由于PC流动性一般,所以主流道进口端的截面直径取稍大些。根据所选注塑机的喷嘴前端孔径?4得:
12
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主流道进口端直径 D1=5mm
主流道进口端的截面直径 D2=6mm
锥角 α=3°
主流道出口端圆角半径R=0.125×D2=0.75mm取1mm
主流道表壁的表面粗糙度RA=0.8μm
主流道长度L2=22mm
注塑机喷嘴前端孔径R1=5.5mm所以主流道进口端球面半径取R2=5mm
主流道如图4-4所示:
图4-4 主流道设计图
2.浇注系统的平衡
对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式,设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。(www.61k.com)一般在塑件形状及模具结构允许的情况下,应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同(型腔布局为平衡式)的形式,否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致,这就是浇注系统的平衡。
(1)分流道的平衡
在多腔模具中,熔体在主流道与各分流道,或各分流道之间的体积流量是不会相同的,但可以认为他们的流速是相等的,以此达到各型腔同时充满的目的。为此各流道之间应以不同的长度或截面尺寸来达到流量不等,经分析可推导,可用下式进行平衡计算:
L1/L2=d1/d2=Q1/Q2 (4-1)
式中 Q1,Q2——熔融树脂分别在流道1 和流道2 中的流量 cm3/s;
d1, d2——分流道1 和分流道2 的直径 cm;
L1,L2——分流道1 和分流道2 的长度 cm。
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上式没有考虑分流道转弯局部阻力的影响,以及模具温度不均的影响。(www.61k.com)实际上尚须对这些因素作校正,才能达到充模时间相等的目的。当分流道作平衡布置,且各型腔所需之填充量又相等时,则各流道的长度变化、长度尺寸等均应相同。
(2)浇口的平衡
在多型腔非平衡分流道布置时,由于主流道到各型腔的分流道长度或各型腔所需填充流量不同,也可采用调整各浇口截面尺寸的方法,使熔融体同时充满各型腔。
浇口平衡简称为BGV,只要做到各型腔BGV 值相同,基本上能达到平衡填充。 对于多型腔相同制品的模具,其浇口平衡计算公式如下: BGV?
(4-2)
式中 Ag——浇口的截面积mm2;
Lg——浇口的长度mm;
Lr——分流道的长度mm。
浇注系统设计时一般浇口的截面积与分流道的截面积之比Ag/Ar 取
0.07~0.09。
3.分流道截面形状
分流道的截面形状有圆形、半圆形、矩形、梯形、V形等多种。其中圆形截面最理想,使用越来越多。本次设计采用圆形截面。
分流道直径d为3mm,主流道到分流道长度Lr2=47mm。浇口的长度Lg=1.5mm
分流道截面积Ar dAr=()2?3.14=7.065 mm2 2AgLr?Lg
4.3.2 浇口套设计
由于注塑成型时主流道要与高温塑料熔体和注塑机喷嘴反复接触和碰撞,所以一般都不将主流道直接开在定模上,将它单独开设在一个嵌套中,然后将此套再嵌入定模内,此套为浇口套,也称为主流道衬套。浇口套应选用优质钢材T8A, 14
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热处理硬度为53-57HRC。(www.61k.com]长度应与定模配合部分的厚度一致,主流道出口处的端面不得突出在分型面上,否则不仅会造成溢料,而且还会压坏模具。衬套与定模之间的配合采用H7/m6。选择的浇口套如图4-5所示:
图4-5 浇口套设计图
4.3.3 冷料穴及拉料杆
冷料穴的作用是贮存因两次注射间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料,以防止熔体冷料进入型腔。冷料穴一般设在主流道的末端,当分流道较长时,在分流道的末端有时也开设冷料穴。
拉料杆冷料井可分为顶出杆成型的“拉顶”冷料井、拉料杆成型的“拉料”冷料井和凹坑拉料冷料井。在本次设计中,我们采用Z字形拉料杆如图4-6,工作时依靠Z字形钩将主流道凝料拉出浇口套,推出后由于钩子的方向性而不能自动脱料,需要人工取出。
图4-6 冷料穴和拉料杆形式
4.3.4 排气方式
此制件属中小型,且注射速度中等,可以利用分型面和推杆的间隙排气,不开设专门排气槽,这样既可减少设计的复杂度,又可节约设计成本。 15
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4.4 成型零件设计
4.4.1 型腔及型芯的设计
(1)凹模的设计
为了保证凹模使用寿命,不浪费价格昂贵的材料。[www.61k.com)并且凹模损坏后,维修、更换方便。所以选用整体嵌入式凹模-沉孔嵌入式。
图4-7 凹模设计图
(2)凸模的设计
由于整体式凸模浪费材料太大并且切削加工量大,在当今的模具结构中几乎没有这种结构。所以凸模也选择整体嵌入式-沉孔嵌入式。
图4-8 凸模设计图
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4.4.2 工作尺寸计算
(1)凹模的工作尺寸计算
其工作尺寸属于包容尺寸,尽量取下限尺寸,尺寸公差取上偏差。[www.61k.com] 径向尺寸计算公式:
L=
(4-3)
深度尺寸计算公式:
H=
(4-4)
式中 L——为塑件外形最大尺寸mm;
K——为塑件的平均收缩率0.005;
?——为塑件的尺寸公差mm;
??3??
??L1?k??????塑
?4???
??
??2??
??H1?k??????塑
?3???
??
?——为模具制造公差,取塑件尺寸公差的1/3-1/4; H——为塑件高度方向的最大尺寸mm。
凹模长度尺寸计算为:
LM???1?0.5%??250?4?0.52?凹模深度尺寸计算为:
?0.4
?250.86?0.4 (4-5)
2??
HM???1?0.5%??30??0.4?
3??
(4-6)
凹模宽度尺寸计算为:
?0.16
?0.16
?30.24
LM???1?0.5%??100?4?0.48?
(4-7)
(2)凸模的工作尺寸计算
?0..33
?0..33
?100.14
其工作尺寸属于被包容尺寸,尽量取上限尺寸,尺寸公差取下偏差。 径向尺寸计算公式:
17
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??3?? l =?l塑?1?k?????? ?4?????
(4-8)
高度尺寸计算公式:
??2?? h =?h塑?1?k?????? ?3?????
(4-9)
式中 l——为塑件外形最大尺寸,mm;
K——为塑件的平均收缩率0.005;
?——为塑件的尺寸公差,mm;
?——为模具制造公差,取塑件尺寸公差的1/4;
h——为塑件高度方向的最大尺寸,mm。(www.61k.com)
凸模长度尺寸计算为:
3?? LM???1?0.5%??250??0.38??251.535?0.37 4???0..37
(4-10)
凸模宽度尺寸计算为:
3?? LM???1?0.5%??100??0.38??100.785?0.33 4???0.33
(4-11)
凸模高度尺寸计算为:
2??HM???1?0.5%??30??0.38??30.4046?0.123???0.12
(4-12)
(3)中心距尺寸的计算 1模具上中心距尺寸与制品上中心距的公差标注均采用双向等值公差??2
和??Z表示。此外,在中心距尺寸的计算中不考虑磨损量,中心距尺寸计算,公2
式如下
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LM??1?Scp?Ls?
(4-13) ???z2
式中 LM——模具中心距尺寸mm;
Ls——塑件中心距尺寸mm。(www.61k.com]
所以
LM???1?0.5%??16.5??0.28?16.5825?0.28mm
(4-14)
4.5 模架的选取
模架是注射模的骨架。标准模架一般由定模座板、定模板、动模板、动模座板、垫块、推板、推板固定板、导柱、导套、复位杆、斜导柱等组成。
由于浇口采用的是点浇口所以模架需选择小水口模架,根据行腔尺寸查《塑料模具设计》附录B提供的标准模架图例选取模架为如图4-9所示:
图4-9 模架图
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4.6 导向机构的设计
导向机构主要有导向、定位、承受侧压力三个作用,为了使合模动作更加可靠平稳在型腔周围设四根导柱,将导柱开设在动模侧即导柱正装,为保护型芯,避免合模时凸模进入凹模时由于方位搞错而损坏模具或由于定位不准而互相碰伤,设在动模上的导柱长度高出型芯6~8mm,导柱采用带头导柱和导套配合的方式,安装段与模板间采用过渡配合H7/k6,导向段与导向孔间采用动配合H7/f6,固定段表面粗糙度为Ra1.6μm导向段表面也用Ra1.6μm,导柱需要有硬而耐磨的表面,坚韧而不易折断的芯部,因此采用材料T8A渗碳(0.5~0.8mm深),经淬火处理(HRC60)。(www.61k.com]导柱如图4-10所示:
图4-10 导柱图
导套选用直导套,导套内孔与导柱之间为过渡配合H7/f6,外表面与模板孔为较紧的过渡配合H7/k6,粗糙度内外表面均用Ra0.8μm,材料选用T8A渗碳淬火处理,表面硬度为HRC60。导套如图4-11所示:
图4-11 导套图
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4.7 脱模机构的设计
4.7.1 顶出机构的设计原则
(1)顶出机构的运动要准确,可靠,灵活,无卡死现象,机构本身要有足够的刚度和强度,足以克服托模阻力。(www.61k.com)
(2)保证在顶出过程中塑件不变性,这是对定出机构的最基本的要求。一般原则是塑料收缩率越大,塑件壁越厚,型芯尺寸越大,形状越复杂,型芯深度越深,脱模斜度越小,模具温度越低,冷却时间越长,成型零件表面粗糙度越大,其对模具的包紧力就会越大,此时就应选择顶出力较大的顶出方式。
(3)顶出力的分布应尽量靠近型芯,且定出面积应尽可能大,以防塑件被破坏。
(4)顶出力应作用在不易使塑件产生变形的位置,如加强筋,凸缘,厚壁处等。应尽量避免使顶出力作用在塑件的平面位置上。
(5)若顶出部位需设在塑件使用或装配的基准面上时,为不影响塑件尺寸和使用,一般使顶杆与塑件接触部位出凹进塑件0.1mm左右,而顶出杆端面则应高于基准面,否则塑件表面会出现凸起,影响基准面的平整和外观。
4.7.2 采用推杆和斜顶脱模机构
(1)斜顶计算和复位杆计算
脱模机构是典型的简单脱模机构,它结构简单,制造容易且维修方便。它是由斜顶、推杆、固定板、推杆垫板、复位杆和弹簧所组成。顶杆多用T8A或T10A材料头部淬火硬度达50HRC以上,表面粗糙度Ra值取1.6μm和顶杆孔成H7/f6配合。推杆是模具标准件,选取直通形圆形推杆,数量为11,直径是4mm。
斜顶顶出塑件后,必须回到顶出前的初始位置,才能进行下一循环工作。因此还必须设计复位杆来实现这一动作,复位杆又称回程杆。有时,顶出机构中的推杆较多,推杆较细,或顶出力不均衡,顶出后顶杆可能发生偏斜,造成顶杆弯曲或折断,此时,应考虑设计顶出机构的导向位置。
推杆结构如图4-12所示:
21
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图4-12斜顶
复位杆结构如图4-13所示:
图4-13 复位杆
(2)顶出力的计算
注塑成型过程中,型腔内熔融塑料因固化收缩包在型芯上,为使塑件能自动脱落,在模具开启后就需要在塑件上施加一顶出力。[www.61k.com]顶出力的作用点应尽量靠近型芯,并且顶出力应施于塑件刚性和强度的最大的部位,如凸缘或加强筋等处作用面积也尽可能大一些。顶出力是确定顶出机构结构和尺寸的依据,它与塑料种类,塑件包容在型芯上的面积以及塑件的热收缩率等有关,
计算公式:
F?CdEAf ddd(??)2t4t
(4-15)
式中 F——顶出力 N
E——塑料弹性模量1800MPa
A——塑料包容在型芯的径向面积10000mm2
F——塑料与钢之间的摩擦因素0.21
d——型芯直径94mm
t——塑件平均壁厚3mm
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?——塑件材料的泊松比0.4
Cd——塑件在径向的热收缩
Cd=ap(TM?TE)d
式中 ap——塑料热膨胀系数7×10?5
Tm——注入型腔的熔融塑料温度180℃
TE——塑件出模温度60℃
代入得:Cd=0.4
F?0.4?1800?10000?0.21=1283.4N 949494?(??0.4)2?34?3
(4-16)
(3) 脱模力计算
计算公式为:
F?8?ESLco?s(f?ta?n) (1??)K
(4-17)
式中 K——查《塑料成形加工与模具》[9]表8-3得1.0035
?——矩形制件的平均壁厚3mm
E——塑料的弹性模量1800
S——塑料平均成型收缩率0.005
L——制件对型芯的包容深度27mm
?——模具型芯的脱模斜度1°
f——制件与型芯的摩擦因数0.21
?——塑料的泊松比0.4
F?8?3?1800?0.005?27?cos1?(0.21?tan1)=1122.75N (1?0.4)1.0035
(4-18)
顶出力F顶?F脱满足要求。[www.61k.com]
(4) 推杆直径效核
柔度定义:
23
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??
(4-19)
因为?=60?29 所以属于大柔度推杆
计算公式: ?Li?0.7?91 =60 1.25
?64Q(?L)?d?K??3nE???
(4-20)
式中 Q——脱模阻力 214
E——顶杆材料弹性模量;209?103MPa
N——推杆数量;4个
K——安全系数;1.4~1.8;取1.5
D——推杆直径4mm
?64?414(0.7?91)?=2.3 故推杆满足要求。(www.61k.com) d?4?1.8?33??6?209?10?3.14?214
4.8 侧抽芯机构的设计
4.8.1 抽拔力
塑件在模具中冷却定型时,由于体积收缩,而将型芯或凸模包紧,塑件在脱模时,必须克服这一包紧力及抽芯机构所产生的磨擦力才能抽出活动型芯。在开始抽拔的瞬时所需的抽拔力成为初始抽拔力,以后抽拔所需的力成为相继抽拔力。初始抽拔力比相继抽拔力大,所以,在设计计算时总是考虑初始抽拔力。
抽拔力F 可用下式计算:
F=??cos(f?tan?)/(1?fsin?1cos?1)
(4-21)
式中 P——塑件的收缩应力(Mpa),模具冷却时P=39.2MPa;
A——塑件包围型芯的侧面积,10152mm2
F——摩擦系数,一般f=0.15-1.0,取0.6
?1——脱模斜度, 1°
24
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F——抽拔力
F=39.2×101.52×COS(0.6-tan15°)/(1+0.6sin1°×COS1°)=3937.8N
(4-22)
斜导柱受弯曲力为:
F1?
(4-23)
式中 ?——斜导柱的倾斜角,15° F cos?
F1——斜导柱所受弯曲力,N
F1?
(4-24)
3937.8=4076.7N cos15
4.8.2 抽芯距
将型芯从成型位置抽至不妨碍塑件脱模的位置,型芯或滑块所移动的距离称为抽芯距。[www.61k.com)一般来说,抽芯距等于侧孔深度加2mm-3mm的安全距?离。
其计算公式为:
S?SC?(2~3)
(4-25)
式中 SC——设计抽芯距,2mm
S ——抽芯距mm
S?2?2=4 mm
4.9 冷却装置的设计
4.9.1 温度调节对塑件的影响
温度的调节对塑件的质量影响主要表现在以下几个方面:
(1)变形
模具温度稳定,冷却速度均衡,可以减少塑件的变型。对于壁厚不均的和形状复杂的塑件,经常会出现因收缩不均匀而产生翘曲变形的情况。因此,必须采 25
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用合适的冷却系统,使模具凹模与型芯的各个温度基本上保持一致,以便型腔里的塑料熔体能同时凝固。(www.61k.com]
(2)尺寸精度
利用温度调节系统能保持模具温度的恒定,能减少塑件成型收缩率的波动,提高塑件尺寸精度的稳定性。在可能的情况下采用较低的模温能有助于减少塑件的成型收缩率。例如,对于结晶材料,因为模温较低,制件的结晶度可以降低收缩率。但是,结晶度低不利于制件尺寸的稳定性,从尺寸的稳定性出发,又需要提高模具温度,使塑件结晶均匀。
(3)力学性能
对于结晶性材料,结晶度越高,塑件的应力开列倾向越大,故从减小应力开裂的角度出发,降低模温是有利的。但对于聚碳酸脂一类高粘度无定形塑料,其应力开裂倾向与塑件中的内应力的大小有关,提高模温有利于减小制件3中的内应力,也就减小了其应力开裂倾向。
(4)表面质量
提高模具温度能改善制件表面质量,过低的模温会使制件轮廓不清晰并产生明显的熔接痕,导致制件表面粗糙度提高。
4.9.2 冷却系统的设计原则
为了提高冷却系统的效率和使型腔表面温度分布均匀,在冷却系统的设计中应遵守如下原则:
(1)在设计时冷却系统应先于推出机构,也就是说,不要在推出机构设计完成后才考虑冷却回路的布置,而应尽早将冷却方式和冷却回路的位置确定下来,以便能得到较好的冷却效果。
(2)注意凹模和型芯的热平衡。
(3)对于简单的模具,可先设置冷却水出入口的温差,然后计算冷却水的流量,冷却管道的直径,保证湍流的流速以及维持这一流速所需要的压力降便以足够。
(4)生产批量大的普通模具和精密模具在冷却方式上又差异,对于大批量生产的普通塑件可采用快冷以获得较短的循环注射周期。
(5)模具中冷却水温度升高会使热传递减小,精密模具中出入口水温相差应在5度。从压力的损失观点出发,冷却回路的长度应在1.2-1.5m以下,回路的弯头 26
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数目不希望超过5个
(6)由于凹模和型芯的冷却情况不同,一般应采用两条冷却俄回路分别冷却凹模和型芯。(www.61k.com]
(7)当模具仅设一个入水接口时,应将冷却管道进行串联连接,若采用并联连接,由于各个回路的留动阻力不同,很难形成相同的冷却条件。当需要并联连接时,则需要在每个回路中设置水量调节泵及流量计。
(8)采用多而细的冷却水道,比采用独大的冷却管道好。因为多而细的冷却管道扩大了模温的调节的范围,但管道不可以太细,以免堵塞,一般取管道的直径为8-25mm。在收缩率大的塑料制件的模具中,应延其收缩方向设置为冷却回路。
(9)通模具的冷却俄水应采用常温下的水,通常调节水流量来调节模具的温度。
(10)确定冷却管道的中心距以及冷却管道与型腔壁的距离。冷却管道与型腔壁的距离太大会使冷却效率下降,而距离太小有会造成冷却不均匀。
(11)尽可能使所有冷却管道孔分别到各处型腔表面的距离相等。当制件壁厚均匀时,应尽可能使所有的冷却管道孔到各处的型腔表面的距离相等。
(12)应加强浇口处的冷却。熔体充模时,浇口附近的温度最高。一般来说,据浇口越远温度越低。因此,在浇口附近应加强冷却,一般可将冷却回路的入口设在浇口处,这样可使冷却水道首先通过浇口附近。
(13)为了不影响操作,通常应将进口,出口水管接在设在注塑机背面的模具的一侧。
图4-14 型芯内冷却系统
27
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图4-15 型腔内的冷却系统
4.9.3 冷却管道传热面积及管道数目的计算
(1)水的体积流率:
qv?m?Q0/[??Cp2?(T1?T2)]
(4-26)
=5.8×586/[1000×70×4.183×(27-20)]
=1.66x10-3m3/min
(2)求冷水在管道内的流速V
4qV4?1.66?10?3
V???2.21m/s?d23.14?(4/1000)2?60
(4-27)
(3)传热系数:
??A0(?u)0.8/d0.2
(4-28)
=7.5x(1000x1.78)0.8/(4/1000)0.2
=9.01KW/m2K
(4)传热面积:
A?Q/???T
28
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(4-29)
?m?Q???T )0/(
=5.8x586/[70x9.01x20]
=0.269m2
(5)水孔数:
n?A/(?d?b)
(4-30)
?6 ?0.269/(3.?1?44?12 310)
=5.74
取n=6,即布置六根冷却水道
式中 M——单位时间注入模具中的塑料质量(Kg/s)
Q0 ——在模腔内单位质量熔融塑料凝固所放出的热量
KJ/Kg.K
Ρ——冷却水的密度(Kg/m3 )
Cp2——冷却水的定压比热容KJ/Kg.K
T1——冷却水出口温度
T2——冷却水进口温度
A0——与入口冷却水温有关的物理常数
△T——平均温差
B——模具上冷却水孔深,即模宽
D——水孔直径
29
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第五章 模具3D和2D图展示
5.1 模具3D图示
图5-1 模具总装模架图示
图5-2 动模板图示
30
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5-3 定模板图示
5-4 型芯以及斜顶图示
31
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5.2 二维CAD模具总装图示
图5-5 主视图
图5-6 左视图 32
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图5-7 型芯示意图
图5-8 型腔示意图
33
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结 论
本设计首先介绍了模具工业的重要性及我国模具特别是塑料模具的发展前景。(www.61k.com]然后对塑料件进行工艺分析,对材料进行分析,以确定分型面及浇口位置。之后选择注塑机和模架,经校核注塑容量,注塑压力,锁模力,开模行程等无误后,设计浇注系统,包括主流道,分流道和浇口设计。由于塑料件有突出和孔特征,需要设计侧抽芯机构,以便完成脱模。接着设计顶出机构,冷却系统,完成整套模具设计。
本次设计在绘图过程中,使用了AUTOCAD、PRO-E等二维和三维绘图软件,这些都不同程度地使我学到了更多的知识,进一步充实自己。
34
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