音箱塑料模说明书1

1、桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 1 目录 一接受设计任务 二收集并分析必要的设计原始资料与数据 三分析塑料的工艺性 四塑件基本参数的计算与注射机的选用 五模具类型及结构的确定 六校核模具与注射机的有关尺寸 七模具零件的尺寸计算 八冷却系统的设计 九脱模机构的设计 十绘制模具的装配 十一。.塑料模具设计小结 十二。.参考文献 桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 2 一、 接受设计任务 名称音箱盖 材料ps 未注公差按一般精度等级选用 机床自行选定 型腔数一模4件 塑件外观光滑、透明有一定弹性为电脑音箱表面装饰品。 二、收集并分析必要的设计原始资料与数据 根据零件所给的尺寸和精度要求查

2、表3.10和表3.09对零件进行标注其标注与下图所示 桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 3 三、分析塑料的工艺性 1 塑件的原材料分析 塑料 品种 结构 特点 使用 温度 化学 稳定性 性能 特点 成型 特点 聚 苯 乙 烯 pom 聚苯乙烯无色透明、无毒无味落地时发出清脆的类似金属的声音密度为1.054g/cm3 热变形温度一般在70980c 聚苯乙烯能耐碱、硫酸、磷酸、1030的盐酸、稀醋酸及其他有机酸但不耐硝酸及氧化剂的作用对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐溶液也有足够的抗蚀能力能溶于苯、甲苯、四氟化碳、氯仿、酮类和脂类等。 聚苯乙烯的力学性能与聚合方法、相对分子质量大小、定向度和杂

3、质量有关。相对分子质量越大机械强度越高。聚苯乙烯有优良的电性能尤其是高频绝缘性能和一定的化学稳定性。着色性能优良耐热性低热变形温度一般在70980c所以只能在布告的温度下使用。质地硬而脆有较高的热膨胀系数因此限制了它在工程上的应用。 由于聚苯乙烯的流动性和成型性优良故成品率高但易出现裂纹所以成型塑件的脱模斜度不宜过小且推出要均匀塑件壁厚应均匀宜用高料温、高模温、低注射压力成型并延长注射时间以防止缩孔及变形降低内应力但料温过高则易出现银丝由于流动性好多采用点浇口形式。 结论熔点温度在热分解温度和成型温度以下适合成型。 注射速度不宜过快注射压力不宜过高。 吸水小可以不经干燥处理。 成型收缩率大查附

4、表b得其收缩率为0.60.8且收缩率不好解决在设计模具时应注意。 2 分析塑件的成型工艺性 壁厚要均匀允许的最小厚和最大厚的最大比为13 壁厚要适中且不能太薄最小壁厚查表3.14得0.75mm。 根据塑件图可知塑件的最小壁厚为1mm满足最小壁厚的要求。 结论由分析可确定为注射成型的模具。 四、塑件基本参数的计算与注射机的选用 1 根据塑件图样及产量等要求确定该模具的型腔数目为一模4件。 2 计算单件塑件的体积与质量 塑件的体积的计算 经计算塑件的体积为v10.8cm3 塑件的密度查表得聚苯乙烯的密度为1.054g/cm3 塑件的质量为wv10.8cm3x1.054g/cm311.3832g 3

5、.初步选用成型设备 采用一模2件的模具结构考虑其外形尺寸注射时所需压力和工厂现有设备等情况初步选用注射机型号为xs-zy-125。 五、模具类型及结构的确定 1 根据塑件的成型工艺方案确定模具的类型为注射模。 2 确定模具结构方案 塑件成型位置及分型面的选择 分型面是决定模具结构形式的一个重要因素它与模具整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱出和模具的制造工艺等有关所以应根据分型面选择的原则和塑件的外形合理的选择分型面。该塑件表面质量要求较高制品两侧内部均有1内凹 截面形状简单、规范桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 4 由于是用于音箱箱壳装饰用故该塑件外边缘及内外表面光洁度要好不可有熔接痕故

6、浇口应开在内孔边缘采用潜伏浇口其分型面的形式如下图所示 型腔数目的最后确定及型腔的排列 根据设计要求最后确定型腔的排列分布图如下图所示 成型零件的结构 其零件的结构草图如下图所示 桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 5 浇注系统的设计 浇口套的设计 由于初选注射机的型号为xs-zy-125查表4.2得喷嘴圆弧半径为12mm喷嘴孔直径为4mm 。主流道通常设计在浇口套中为了方便注射主流道始端的球面必须比注射机的喷嘴圆弧半径大12mm防止主流道口部积存凝料而影响脱模通常将主流道小端直径设计的比喷嘴孔直径大0.51mm。其设计尺寸如下图所示 主流道的设计 由于在前面的设计中将主流道设计在浇口套中

7、即其图和尺寸如上图所示 分流道的设计 该塑件的形状不是很复杂熔料填入型腔也比较容易根据型腔的布局图可知分流道的长度不是很长为了便于加工选择其截面形状为半圆形的分流道由于聚苯乙烯的流动性好取其截面的半径为3mm截面形状如下图所示 桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 6 浇诘纳杓?根据塑件的材料为聚苯乙烯ps以及塑件的形状和型腔数查表5.2的该塑件 可使用潜伏浇口。潜伏浇口形式的浇口与型腔相连时有一定的角度形成了能切断的刃口这一刃口在脱模或分型时形成的剪切力可将浇口自动切断不过对于较强韧的塑料则不宜采用但其得到的塑件的表面质量较好。而。故选择浇口的形式为潜伏浇口。如下图 型芯、型腔的设计 为了

8、使塑件的外观无拼接痕选择整体式的型腔但为了顺利脱模型芯采用镶拼式.具体的结构图如下图所示 桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 7 推出机构和拉料杆的结构形式 由上面的结构草图和零件形状选用斜导杆导滑的侧向分型与抽芯。斜导杆用滚动轴承辅助运动采用607型号轴承 根据浇注系统末端直径大小选用直径为13的z型拉料杆 选用标准模架 根据结构草图查标准手册选用的标准模架为400x630中的a2型其相关尺寸如下图所示 桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 8 400x630模架 a2型 通过查表计算模具闭合高度hm30ab50c3090704080300mm 六、校核模具与注射机的有关尺寸 最大注射

9、量的校核 由式4.5nm m1kmp知mp为注射机允许的最大注射量n为型腔数m单个塑件的质量m1为浇注系统所需的塑料质量k为注射机最大注射量的利用系数取0.8。 因聚苯乙烯塑料的密度是1.05 g/cm3近似于1 g/cm3因此规定注塞式注射机的允许最大注射量是以一次注射聚苯乙烯的最大克数为标准的。 由前面的计算可得m11.3832gn4m15g 即 4x11.383250.8xmp mp63.166g 经查得注射机的最大注射量为125g所以最大注射量满足要求。 校核锁模力 由式4.6知fzpnaa1fpp为注射压力查表4.1得p20mpa fz20x4x3.14x2524x3.14x3524

10、64.72kn 查表4.2得该注射机的锁模力是900n所以满足要求。 校核最大最小模厚 查表4.2得注射机xs-zy-125得最大模厚为300mm最小模厚为200mm而hm为280mm即满足要求。 开合模行程校核 查表4.2得注射机xs-zy-125的最大开合模行程s300mm 桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 9 sh1h2a51075mm满足要求。 5.模具拆分解图 七模具零件的尺寸计算 桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 10 根据塑件的精度要求为一般精度4级查表3.9取x值为0.18查附表b得聚苯乙烯的最大收缩率和最小收缩率分别为0.8和0.6即其平均收缩率为0.7。 1计算

11、型腔尺寸 具体尺寸附零件图 2型芯尺寸计算 桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 11 所以l129.886/221.9。具体尺寸附零件图 3、导柱设计 桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 12 查表得模架所用导柱直径为32技术要求如下图 . 1长度 导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出812mm以免出现导柱未导正方向而型芯先进入行腔的情况。 2形状 导柱前端应做成锥台形以使导柱能顺利地进入导向孔。由于半球形加工困难所以导柱前端形式以锥台形为多。 3材料 导柱材料采用20钢淬火后硬度为5055hrc。导柱固定部分的表面粗糙度为ra0.8?m导向部分的表面粗糙度为ra0.80.4?m。

12、 4数量 导柱应合理均匀在模具分型面的四周导柱中心至模具边缘应有足够的距离以保证模具强度导柱中心到模具边缘距离通常为导柱直径的11.5倍 配合精度 导柱固定端与模板之间一般采用h7/m6或h7/k6的过渡配合导柱的导向部分通常采用h7/f7或h8/f7的间隙配合。 、导套设计 采用带头导套用h7/m6或h7/k6的过渡配合镶入模板导套固定部分的粗糙度为ra0.8?m导向部分粗糙度为ra0.80.4?m。 八、冷却系统设计 设计原则 1冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大 2冷却水道离模具型腔表面的距离 当塑件壁厚均匀时冷却水道到型腔表面最好距离相当但当塑件壁厚不均匀时厚处冷却水道到型腔表面的距离

13、则应近一些间距也可适当小些一般水道孔边至型腔表面距离为1015mm。 3水道出入口的布置 浇口处加强冷却和冷却水道的出入口温差应尽量小。 4冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置 5冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位 6冷却水的开设方向以不影响操作为好对于矩形模具通常沿宽度方向开设水孔。 7合理确定冷却水道的形式确定冷却水管接头位置避免与模具的其它桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 13 机构发生干涉。 冷却时间的确定 在对冷却系统做计算之前需要对某些数据取值以便对以后的计算作出估算根据前面的资料取闭模时间3s开模时间3s顶出时间2s冷却时间20.5s保压时间15s总周期为50s。 管径

14、为8的冷却水管所对应的最低流速为1.66 m/s时才能达到湍流状态但是由于体积流量qv没有在表的取值范围内所以造成了v平均偏小如果要达到湍流状态可以增大体积流量和减小冷却水管直径但是冷却的目的就是为了让制品快速冷却提高生产率同时改变制品的力学性能为了达到湍流而增大体积流量是没有意义的因为在v平均较小既层流时就可以达到冷却效果。 用配作法在型腔中做出冷却水道 九、脱模机构的设计与计算 、脱模机构的设计原则 1推出机构应尽量设置在动模一侧 由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的所以一般情况下推出机构设在动模一侧。正因如此在分型面设计时应尽量注意开模后使塑件能留在动模一侧。 2保

15、证塑件不因推出而变形损坏 为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小合理的选择推出方式及推出位置。推力点应作用在制品刚性好的部位如筋部、凸缘、壳体形制品的壁缘处尽量避免推力点作用在制品的薄平面上防止制件破裂、穿孔如壳体形制件及筒形制件多采用推板推出。 从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。 3机构简单动作可靠 推出机构应使推出动作可靠、灵活制造方便机构本身要有足够的强度、刚度和硬度以承受推出过程中的各种力的作用确保塑件顺利脱模。 4良好的塑件外观 推出塑件的位置应尽量设在塑件内部或隐蔽面和非装饰面对于透明塑件尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择以免推出痕

16、迹影响塑件的外观质量。 5合模时的正确复位 设计推出机构时还必须考虑合模时机构的正确复位并保证不与其它模具零件相干涉。推出机构的种类按动力来源可分为手动推出机动推出液压气动推出机构。 本塑件模具采用斜导杆导滑的侧向分型与抽芯。 桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 14 、脱模力的计算 图10 型芯受力分析 塑件注射成型后在模内冷却定形由于体积收缩对型芯产生包紧力塑件从模具中推出时就必须克服因包紧力而产生的摩擦力。对底部无孔的筒、壳类的塑料制件脱模推出时还要克服大气压力。型芯的成型端部一般均要设计脱模斜度。另外塑件刚开始脱模时所需的脱模力最大其后推出力的作用仅仅克服了推出机构的移动摩擦力。

17、图11所示为塑件脱模时型芯的受力分析。由于推出力tf的作用使塑件对型芯总压力降低了sintf因此推出时摩擦力sinmbtfff 式中mf脱模时型芯受到的摩擦阻力 bf塑件对型芯的包紧力 tf脱模力脱模斜度 塑件对钢的摩擦系数一般为0.10.3。 根据力的平衡原理可得cossin0mtbfff 故有cossin1cossinbtff因实际上摩擦系数较小sin更小cos也小于1故可简化为cossintfap其中a为塑件包络型芯的面积p为塑件对型芯单位面积上的包紧力一般情况下模外冷却的塑件p取72.42.910pa模内冷却的塑件p取70.81.210pa。本设计中的塑件采用模内冷却a8188mm2取

18、10pmpa脱模斜度10.2。由于塑桂林航天工业高等专科学校课程设计专用纸 15 件为底部无孔制件脱模时还应考虑克服大气压力0f即 f脱 apcossin8188100.2cos1 sin114.95kn 十、绘制模具的装配图 圆柱销8cr128m6x34模具装配图指导桂林航天工业高等专科学校序号零件名称数量材料备注比例重量1101共7张第1张12345678911121314151617定模板定模座板动模板圆柱销支承板压板螺钉螺钉滚动轴承限位钉拉料杆10动模座板垫块推板螺钉1114441684843214q21545钢45钢45钢20钢q235ht20045钢28-38hrc58-60hrccr1240-45hrc宋晓辉模具设计与制造3班校核制图覃 诚08-1120060322031445钢m8x202x12607开口销45钢m18x16045钢m6x20t8a13x1251q235ht20045钢推杆固定板145钢40-45hrcm22x35斜导杆浇口套螺钉导柱202122238124t10at10a淬火19导套4t8a18x130t8a4复位杆1820钢m6x2045钢45钢4型芯2445钢4螺钉25m18x6122m6x140 技 术 要 求1.装配时要以分型面较平整 或不易整修的一侧作为基准上红丹油与另一分型面进行对撞研合检查分型面密合情况2.检查各个活动机构