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1、 毕业设计(论文)题 目: 院 (系): 专 业: 学 号: 指导教师: 摘要 分析了家用灯座塑件的结构特点,叙述了该塑件成型工艺、注射模的结构和工作过程,以及可自动抽芯、复位的内孔斜滑块抽芯。提高了生产效率。关键词:灯座 注射模 斜滑块 抽芯AbstractThe characteristics of the lamp holder was analyzed .The forming process of the product was intr oduced. The structure and working process of the injection mould as well
2、as the automatic core pilling push-bask slanted were specially stated, which increase the productivity.Key words: lamp holder injection slanted core pulling目 录第一章 前言1第二章 塑料成型技术发展趋势3第一节 塑料及塑料工业的发展3第二节 塑料成型在工业生产中的重要作用4第三节 塑料成型技术的发展趋势4第四节 毕业设计应达到的要求8第三章 塑件的工艺性分析8第四章 成型设备的选择与模塑工艺规程编制12第五章 模具结构的设计14第一节 塑
3、料制件在模具中的位置14第二节 浇注系统的设计15第三节 型芯、型腔结构的确定17第四节 脱模机构的设计18第五节 侧抽芯机构的设计19第六节 标准模架的选择19第七节 注射机有关参数的校核19第六章 注射模设计的尺寸计算20结论25致谢26参考文献27第一章 前言在现代工业发展的进程中,模具的地位及其重要性日益被人们所认识。模具工业作为进入富裕社会的原动力之一,正推动着整个工业技术向前迈进!模具就是“高效益”,模具就是“现代化”之深刻含意,也正在为人们所理解和掌握。当塑料品种入其成型加工设备被确定之后,塑料制品质量的优劣及生产效率的高低,模具因素约占80。由此可知,推动模具技术的进步应刻不容
4、缓!塑料模具设计技术与制造水平,常被做为一个国家工业化发展的程度的标志。由此可见,塑料模具设计,对于产品质量与产量的重要性是不言而喻的。对于一个模具专业的毕业生来说,对塑料模的设计已经有了一个大概的了解。此次毕业设计,培养了我综合运用多学科理论、知识和技能,以解决较复杂的工程实际问题的能力,主要包括设计、实验研究方案的分析论证,原理综述,方案方法的拟定以及依据材料的确定等。它培养了我树立正确的设计思想,勇于实践、勇于探索和开拓创新的精神,掌握现代设计方法,适应社会对人才培养的需要。毕业设计这一教学的最后环节让我有了一次独立承担实际任务的全面训练,通过独立完成此次毕业设计任务的全过程,培养了我的
5、实践工作能力。另外,本次毕业设计还必须具备一定的计算机应用的能力,在毕业设计过程中都应结合毕业设计课题利用计算机编制相应的工程计算、分析和优化的程序,如利用ProENGINEER 2001软件进行塑件的3D造型、塑件的分模等,同时还具备必要的计算机绘图能力,如利用AutoCAD2004软件进行二维图的绘制。此次毕业设计除了让我对知识和能力培养的收获感受外,还得到思想道德方面的锻炼。通过这次毕业设计,让我感受到了作为一名高级工程技术人员应该具备的基本精神,需要强化的工程实践意识,以及对设计工作的质量要负责,具有高度的责任感,树立实事求是的科学作风,并严格遵守规章制度。本次毕业设计我主要是完成家用
6、灯座的造型以及其模具设计。在此次设计中,从塑料原材料的选用出发,对成型设备的选择、对成型模具的设计与制造和成型工艺的制定等几个必要的环节进行了设计。由于设计水平有限、时间仓促,此设计说明书中难免有错误和欠妥之处,恳请各位老师批评指正。设计题目:家用灯座及其模具设计设计条件:零件生产批量:大批量;零件材料:聚碳酸酯;未注公差取MT5级精度;设计要求:熟悉设计零件的具体内容,准备相关的参考资料;完成塑料件的设计及绘图工作;确定模具的设计方案;绘制模具装配图及零件图;编制完成设计说明书,做好毕业答辩的准备工作;参考资料:塑料成型技术及模具设计机械制造基;塑料模具设计手册模具制造工艺学第二章 塑料成型
7、技术发展趋势第一节 塑料及塑料工业的发展 塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物,简称高聚物。塑料其余成分包括增塑剂、稳定剂、增强剂、固化剂、填料及其它配合剂。塑料制件在工业中应用日趋普遍,这是由于它的一系列特殊的优点决定的。塑料密度小、质量轻,大多数塑料的密度都1.01.4g/3之间,相当于钢材密度的0.11和铝材密度的0.5左右,所以有以“塑代钢”的优点。塑料比强度高;绝缘性能好,介电损耗低,是电子工业不可缺少的原材料;塑料的化学稳定性高,对酸、碱和许多化学药品都有很好的耐腐蚀能力;塑料还有很好的减摩、耐磨及减震、隔音性能也较好。因此,塑料跻身于金属、纤维材料和硅酸盐三大传统材料之列,在
8、国民经济中,塑料制件已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。塑料工业的发展阶段大致分为一下及个阶段:1. 初创阶段 30年代以前,科学家研制分醛、硝酸纤维和聚酰胺等热塑料,他们的工业化特征是采用间歇法、小批量生产。2. 发展阶段 30年代,低密度聚乙烯、聚氯乙烯等塑料的工业化生产,奠定了塑料工业的基础,为其进一步发展开辟了道路。3. 飞跃阶段 50年代中期到60年代末,塑料的产量和数量不断增加,成型技术更趋于完善。4. 稳定增长阶段 70年代以来,通过共聚、交联、共混、复合、增强、填充和发泡等方法来改进塑料性能,提高产品质量,扩大应用领域,生产技术更趋合理。塑料工业向着自动化、连续化、产品系列化
9、,以及不断拓宽功能性和塑料的新领域发展。我国塑料工业发展较晚,40年代只有酚醛和赛璐珞两种塑料,年产仅200t。50年代末,由于万吨级聚氯乙稀装置的投产和70年代中期引进石油化工装置的建成投产,使塑料工业有了两次的跃进,于此同时,塑料成型加工机械和工艺方法也得到了迅速的发展,各种加工工艺都已经齐全。塑料由于其不断的被开发和应用,加之成型工艺的不断发展成熟于完善,极大地促进了成型模具的开发于制造。随者工工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求的日益增加,而且产品的更新换代周期也越来越短,对塑料和产量和质量提出了越来越高的要求。第二节 塑料成型在工业生产中的重要作用模具是工业生产中重要的工艺装备,模
10、具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具,它是型腔模的一种类型。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱、模具质量的好坏,直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代,影响着产品质量和经济效益的提高。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基础”,日本则称“模具是促进社会繁荣富裕的劳动力”。近年来,我国各行业对模具的发展都非常重视。1989年,国务院颁布了“当前产业政策要点的决定”,在重点支持改造的产业、产品中,把模具制造列为机械技术改造序列的第一位,它确定了模具工业在国民经济中的重要地位,也提出了振兴模具工业的主要任务。总之,要尽快提高我国模具工业的整
11、体技术水平并迎头赶上发达国家的模具技术水平。第三节 塑料成型技术的发展趋势一副好的塑料模具与模具的设计、模具材料及模具制造有很大的关系。总观世界发展趋势,塑料成型技术的发展可以归纳为以下几个方面:1. 模具的标准化为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要,模具的标准化工作十分重要,目前我国模具标准化程度只达到了20%。注射模方面关于模具零件、模具技术条件和标准模架等有了一些国标。当前的任务是重点研究开发热流道标准元件和模具温控标准装置,精密标准模架,精密导向件系列,标准模板及模具标准件的先进技术和等向性标准化模块等。2. 加强理论研究随着塑料制件的大型化和复杂化,模具的重量达
12、到数吨甚至十多吨,这样大的模具,若只凭经验设计,往往会因设计不当而造成模具报废,大量的资金被浪费,所以大型模具还是要向理论设计方面发展,如模板刚度、强度的计算和充型流动理论的建立。3. 塑料制件的精密化、微型化和超大型化为了满足各种工业产品的使用要求,塑料成型技术正朝着精密化、微型化和超大型化等方面发展。精密注射成型是能将塑料制件尺寸公差保持在0.010.001之内的成型工艺方法,其制件主要用于电子、仪表工业。微型化的塑料制件要求在微型的设备上生产。目前,德国已经研究出注射量只有0.1g的微型注射机,而法国有注射量为17万g的超大型注射机,合模力为150MN;美国和日本也有较先进的注射机。目前
13、,国产注射机的注射量也已达3.5万g,合模力为80MN。4. 新技术、新工艺的研制、开发和应用随着塑料成型技术的不断发展,模具新材料、模具加工新技术和模具新工艺方面的开发已成为当前模具工业生产和科研的主要任务之一。十多年来,国内外在塑料行业投入了大量的资金和研究力量,取的了许多成果。例如:材料方面有预硬钢、马氏体时效钢、耐腐蚀钢等,模具加工技术方面有广泛应用仿形加工、电加工、数控加工及微机控制加工等;另外,模具CAD/CAM/CAE技术也进入了实用阶段。(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步,普及CAD/CAM/
14、CAE技术的条件已基本成熟,各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度;进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能,实现技术资源的重新整合,使虚拟制造成为可能。(2)模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统,可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上,实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据,用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到
15、成功应用,相信在“十五”期间将发挥更大的作用。加入世贸组织后,我国将获得一个更加稳定的国际经贸环境,从而有利于我国的改革开放有利于我国与各国、各地区的经济贸易合作,有利于世界经济的稳定发展。我国在制定法律法规时要遵守WTO的规则,增加透明度,减少行政干预等;在市场开放方面,需要逐步降低关税,取消非关税措施,开放服务业市场等。这无论在观念上还是在体制上都会带来一定的变化。我国加入 WTO同时也将为各国、各地区的贸易伙伴提供更好、更稳定的市场进入机会。使我国的投资环境将更为宽松、透明、稳定,我国的利用外资领域将进一步扩大,我国的市场体系将更加完善和发达。国内和国外模具企业都可以从中得到更多的机会和
16、收益。 (四)塑料模具的分类按塑件成型方本法不同可分为:1. 注射模注射模又称注塑模。注射成型主要是通过注射机把粒状塑料或粉状塑料熔融后注射成型成塑料制品,它主要用于热塑性和热固性塑料。2. 压缩模压缩模又称压塑模。它主要是通过把预热过的塑料直接压入模具型腔,由于化学反应或物理反应,使塑料逐渐硬化成型。3. 压铸模 压铸模又称传递模。4. 挤出模挤出模常称挤出机头。挤出成型是利用挤出机筒内的螺杆旋转加压的方式,连续地将塑化好的、呈熔融状态的物料从挤出机的机筒中挤出成型。 5. 气动成型模气动成型模包括中空吹塑成型模、真空成型模、压缩空气成型模等。(五)典型塑料注射模具的结构组成塑料注射成型模具
17、主要用于成型热塑性塑料制件,近年来在热固性塑料的成型中也得到了日趋广泛的应用。由于塑料注射成型模具的适用性比较广,而且用这种方法成型塑料制件的内在和外观质量均较好,生产效率特别高,所以塑料注射模具已日益引起人们的重视。注射模具 的结构的合理性,将直接影响塑件的成型质量、生产效率、劳动强度、模具寿命和成本等。一副典型的注射模具可由以下几部分组成:1. 成型零件成型零部件是指动、定模部分有关组成型腔的零件。如成型零件内表面的凸模和成型塑件外表面的凹模以及各种成型杆、镶件等。2. 合模导向机构合模导向机构是保证动模和定模在合模时准确对合,以保证塑件形状和尺寸的精确度,并避免模具中其他零件发生碰撞和干
18、涉。常用的合模导向机构是导柱和导套。3. 浇注系统 浇注系统是熔融塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所流经的通道,它包括主流道、分流道、浇口及冷料穴等。4.侧向分型与抽芯机构当塑件的侧向有凹凸形状的孔或凸台时,在开模推出塑件之前, 必须先把成型塑件侧向凹凸形状的型芯从塑件上脱开,塑件方能顺利脱模。5. 推出机构推出机构是指分型后将塑件从模具中推出的装置,又称脱模机构一般情况下,推出机构由推杆、推杆固定板、推板、主流道拉料杆、复位杆及导向机构所组成。常见的推出机构有推杆推出机构、推管推出机构、推荐板推出机构等。6. 加热和冷却系统加热和冷却系统亦称温度调节系统,它是为了满足注射成型工艺对模具温度的要求
19、而设置的,其作用是保证塑料熔体的顺利充型和塑件的固化定型。注射模具中是设置冷却回路还是设置加热装置要根据塑料品种塑件成型工艺来确定,冷却系统一般是在模具上开设水道,加热系统则在模具内部或四周安装加热元件。7. 排气系统在注射成型成型过程中,为了将型腔中的气体及注射成型过程中塑料本身挥发出来的气体排出模外,以避免它们在塑料熔体充型过程中造成气孔或充不满等缺陷,常常需要开设排气系统。排气系统是在分型面上有目的地开设几条排气槽许多模具的推杆或活动型芯与模板之间的配合间隙可起排气作用。小型塑料制件的排气量不大,因此可直接利用分型面排气。8. 支承零部件 用来安装固定或支承成型部件及前述的各部分机构的零
20、部件均称为支承零部件。支承零部件组装在一起,可以构成注射模具的基本骨架。第四节 毕业设计应达到的要求通过这次毕业设计,应达到学校对毕业设计的要求。同时,通过对话筒塑料注射模的设计,应达到如下目的:1.更深入了解聚合物的物理性能、流动性、成型过程中的物理、化学变化以及塑料的组成、分类及其性能。2.更深入了解塑料成型的基本原理和工艺特点,正确分析成型工艺对模具的要求。3.掌握各种成型设备对各类模具的要求。4.掌握各类成型模具的结构特点及设计计算方法,能设计中等复杂模具。5.具有分析、解决成型现场技术技术问题的能力,包括具有分析成型缺陷产生的原因和提出克服办法的能力。结合以前学过的各门课程,综合运用
21、各种知识来完善这次毕业设计。在设计过程中,还应该注意了解塑料模具的新工艺、新技术和新材料的发展动态,阅读外文资料,学习掌握新知识,更好地为本设计和振兴我国的塑料成型加工技术服务。第三章 塑件的工艺性分析 塑件的工艺性分析包括塑件原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的结构工艺性分析。具体分析如下:(1) 塑件的原材料分析表3-1 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碳酸酯(PC),属于热塑性塑料线性结构非结晶型材料,透明小于130,耐寒性好,脆化温度为-100有一定的化学稳定性,不耐碱、酮、酯等透光率较高,介电性能好,吸水性小,但水敏性强(含水量不得超过0.2),且
22、吸水后会降解力学性能好,抗冲击蠕变性能突出,但耐磨性教差熔融温度高(超过330才严重分解),但熔体黏度大;流动性差(溢边值为0.06mm);流动性对温度变化敏感,冷却速度快,成型收缩率小;易产生应力集中结论 熔融温度高且熔体黏度大,对大于200g的塑件应用螺杆式注射机成,型,喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴并加热,严格控制模具温度,一般在70120为宜,模具应用耐磨钢,并淬火 水敏性强,加工前必须干燥处理,否则会出现银丝、气泡及强度显著下降现象 易产生应力集中,严格控制成型条件,塑件成型后退火处理,消除应力;塑件壁不宜厚,避免有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中,脱模斜度宜取2 图3-1(2) 塑件的尺寸
23、精度分析 图3-1是我此次设计的塑件灯座的草图。该塑件尺寸精度无特殊要求,所有尺寸均为自由尺寸按MT5查取公差,其主要尺寸公差标注如下(单位均为mm)塑件外形尺寸:69-0.860 70-0.860 127-1.280 129-1.280 170-1.60 137-1.280 3-0.20 8-0.280 133-1.280内形尺寸:6300.74 6400.74 11401.14 12101.28 12301.28 13101.28 16401.6 800.28 6000.74 3200.56 3000.50孔尺寸:1000.32 1200.32 13701.28 16401.6 4.500
24、.24 200.2 500.24孔心距尺寸:340.28 960.50 1500.57(3) 塑件表面质量分析 该塑件要求外形美观,色泽鲜艳,外表面没有斑点及熔接痕,粗糙度可取Ra0.4um。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。(4) 塑件的结构工艺性分析 从图纸上分析,该塑件的外形为回转体。壁厚均匀,且符合最小壁厚要求。 塑件型腔较大,有尺寸不等的孔,如12 4-10 4-5 4-4.5,它们均符合最小孔径要求。在塑件内壁有4个高2.2,长11的内凸台。因此,塑件不易被取出。需考虑侧抽装置。综上所述,该塑件可采用注射成型加工。第四章 成型设备的选择与模塑工艺规程编制(1)计算塑件的体积 V=
25、200172.30 mm3(2)计算塑件的质量 计算塑件的质量是为了选择注射机及确定模具型腔的数量。根据有关手册查得p=1.2/dm3所以,塑件质量为 W=pV =200172.30 X 1.2 X 10-3 =240.20g根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构,考虑外型尺寸、对塑件原材料的分析及注射时所需的压力情况,参考模具设计手册初选螺杆式注射机:XS-ZY-250(经注射机有关参数的校核,XS-ZY-250不能满足闭合高度要求,故选XS-ZY-500)。(3)塑件模塑成型工艺参数的确定 聚碳酸酯注射成型工艺参数见表二,试模时,可根据实际情况做适当调整。 表4-1 聚碳酸酯注射成型工艺
26、参数工艺参数规格工艺参数规格预热和干燥温度t:110-120成型时间/s注射时间20-90时间:8-12h保压时间0-5料筒温度t/后段210-240冷却时间20-90中段230-280总周期40-190前段240-285螺杆转速n/(r.min-1)28喷嘴温度t/240-250后处理方法红外线灯模具温度t/70(90)-120温度t/鼓风烘箱100-110注射压力p/MPa80-130时间r/h8-12第五章 模具结构的设计第一节 塑料制件在模具中的位置 (1)分型面的选择在选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则:a.分型面应选在塑件外形最大轮廓处b.确定有利的留模方式,便于塑件顺利脱模c
27、.保证塑件的精度要求d.满足塑件的外观质量要求e.便于模具的加工制造f.对成型面积的影响g.对排气效果有利h.保证侧向型芯的放置容易及抽芯机构的动作顺利该塑料为灯座,外形要求美观,无斑点和熔接痕,表面质量要求较高。在选择分型面时,根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件,有两种分型面的选择方案。其一,选塑件小端底平面作为分型面,如图二(a)所示;选择这种方案,侧面抽芯机构设在定模部分,模具结构需用瓣合式,这样在塑件表面会留有熔接痕,同时增加了模具结构的复杂程度。其二,选塑件大端底平面作为分型面,如图2(b)所示,采用这种方案,侧面抽芯机构设在动模部分,模具结构也较
28、为简单。所以,选塑件大端底平面作为分型面较为合适。(a) (b) 图 5-1(2)型腔数目的确定及型腔的排列 由于该塑件采用的是一模一件成型,所以,型腔布置在模具的中间。这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。第二节 浇注系统的设计浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。它对于获得优良性能和理想外观的塑料制件以及最佳的成型效率有直接影响。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。下面依次对它们进行分析设计。(1)、主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始,到分流道为止的塑料熔体的流动通道。其截面成圆锥形,锥角为26;表面粗糙
29、度为a0.8;主流道入口直径大于喷嘴直径1大约1左右。根据手册查得XS-ZY-500型注射机喷嘴的有关尺寸。喷嘴球半径:R0=18mm喷嘴孔直径:d0=4mm根据模具主流道与喷嘴的关系:R=R0+(12)mm d=d0+0.5mm取主流道球半径:R=20mm取主流道的小端直径:d=4.5mm为了便于将凝料从主流道中拨出,将主流道设计成圆锥形,其斜度为13。经换算得主流道大端直径D=12mm。同时为了使熔料顺利进入分流道,在主流道出料端设计r=5mm的圆弧过度主流道形状如图3。图5-2主流道形状(2)分流道的设计分流道是熔料从主流道进入腔前的过渡部分,它的截面形状应尽量使比表面积小,热量损失小,
30、磨擦阻力小。分流道的的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关。该塑件的体积较大,但形状不算太复杂,而且壁厚均匀,可以考虑采用多点进料方式,缩短分流道长度,有利于塑件的成型和外观质量的保证。此灯座的设计从便于加工的方面考虑,采用截面形状为半圆形的分流道。查有关手册得R=6mm。(3).浇口的设计浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔的通道。它的位置、形状及尺寸对塑件的性能和质量的影响很大。它不是一次就确定尺寸的,要经过试模、成型情况等因素的变动来确定。a.浇口形式的选择由于该塑件外观质量要求较高,浇口的位置和大小应以不影塑件的外观质量为前提。同时,也应尽量使模具结构更简单。
31、根据对塑件结构的分析及已确定的分型面的位置,可选择的浇口形式有以下几种方案:、潜伏式浇口 它从分流道处直接以隧道式浇口进入型腔。浇口位置在塑件内表面,不影响其外观质量。但采用这种浇口形式会增加模具结构的复杂程度。、轮辐式浇口 它是中心浇口的一种变异形式。采用几股料进入型腔,缩短流程,去除浇口时较方便,但有浇口痕迹。模具结构较潜伏式浇口的模具结构简单。、盘形浇口 它具有料流同时前进、进料均匀、不易产生熔接痕、排气条件好等优点,但是浇口凝料去除较困难,需要切削加工或冲切法去除。此外,模具结构设计也不易实现。、点浇口 它又称针浇口或菱形浇口。采用这种浇口可获得外观清晰、表面光泽的塑件。在模具开模时,
32、浇口凝料会自动拉断,有利于自动化操作。由于浇口尺寸较小,浇口凝料去除后,在塑件表面残留痕迹也很小,基本上不影响塑件的外观质量。同时,采用四点浇口进料,流程短而进料均匀。由于浇口尺寸较小,剪切速率会增大,塑料黏度降低,提高流动性,有利于充模。但是模具需要设计成双分型面,以便脱出浇注系统凝料,增加了模具结构的复杂程度,但能保证塑件成型要求。 综合对塑件成型性能、浇口和模具的分析比较,确定成型该塑件的模具采用点浇口形式。b.进料位置的确定 根据塑件外观质量要求以及型腔的安放方式,进料位置设计在塑件底部。第三节 型芯、型腔结构的确定 型芯和型腔可采用整体式或组合式结构。 整体式型腔是直接在型腔板上加工
33、,有较高的强度和刚度。但零件尺寸较大时加工和热处理都比较困难。整体式型芯结构牢固,成型塑件质量好,但尺寸较大,消耗贵重模具钢较多,不便于加工和热处理。整体式结构适用于形状简单的中小型塑件。 组合式型腔是由许多拼块镶制而成,机械加工和热处理比较容易,能满足大型塑件的成型需要。组合式型芯可节省贵重模具钢,便于机械加工和热处理,修理和更换比较方便。同时也有利于型芯冷却和排气的实施。 由于该塑件尺寸较大,最大可达170mm,而且形状复杂,有锥面过渡。若采用整体式型腔,加工和热处理都比较困难。所以,才用拼块组合式,在型腔的底部大面积镶拼结构。但又考虑模具温度调节,型芯则采用整体式结构。第四节 脱模机构的
34、设计所谓脱模机构就是使塑件从模具成型零件上脱出的机构。让固化的成型塑件完好的从模具中顶出,取决于脱模机构的合理设计。在设计脱模机构时一般要综合考虑以下选用原则:.尽可能让塑件留在动模,使脱模机构易于实现;.不损坏塑件,不因脱模而使塑件质量不合格; .塑件被顶出位置应尽量在塑件内侧,以免损伤塑件外观; .脱模零件配合间隙合适,无溢料现象; .脱模零件应有足够的强度和刚度;.脱模零件要工作可靠,运动灵活,制造容易,配换方便。另外,为实现注塑生产的自动化,必要时不但塑件要实现自动坠落,还要使浇注系统凝料能脱出并自动坠落。塑件在成形时,由于有尺寸上的收缩,所以对模具的凸出部位有包紧力。而脱模机构的负荷
35、就是这种包紧力对脱模方向上形成的阻力。脱模机构有很多种,简单脱模机构有推杆机构、推管机构、推件板机构,及这些机构的组合。困为推杆位置的设置有较大的自由度,因而用于推顶箱体等异型制品,以及塑件局部需较大脱模力的场合。根据该塑件的形状特点,模具型腔在动模部分。开模后,塑件留在型腔。其推出机构可采用推块推出或推杆推出。其中,推块推出结构可靠,顶出力均匀,不影响塑件的外观质量。但塑件上有圆弧过渡,推块制造困难;推杆推出结构简单,推出平稳可靠,虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹,但塑件顶部装配后使用时并不影响外观。从以上分析得出:该塑件采用推杆推出机构。第五节 侧抽芯机构的设计侧抽芯机构简称为侧抽机构,用
36、来成型具有外侧凸起、凹槽和孔的塑件;成型壳体制品的局部凸起、凹槽和肓孔。因为侧抽机构的注射模,其可动零件多,动作复杂。因此,侧抽机构的设计应尽量可靠、灵活和高效。该塑件上有内凸结构,它垂直于脱模方向,阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此,成型内凸部分的零件必须做成活动的型芯,即设置抽芯机构。根据塑件结构采用两种选择方案:一是采用滑块导斜的斜滑块分型抽芯机构;二是采用斜杆导滑的分型抽芯机构。因为该塑件的侧抽芯距较小,而且滑块导滑的斜滑块分型抽芯机构的模具结构较斜杆导滑的分型抽芯机构的模具结构安装调整较简单,故选择滑块导滑的斜滑块分型抽芯机构。第六节 标准模架的选择模架的选取应综合考虑型腔的大小与布置
37、、凸凹模结构形式、推出机构、合模导向机构等方面。尽量选取标准模架。在本次设计中,模具采用了一模一件成型,并采用点浇口注射成型,利用滑块导滑的斜滑块分型抽芯。另外,采用推杆推出。综合以上分析,查相关手册GBT12556,选用模架型号为:A4型标准模架灯座注射模装配图参见附图(装配图)。第七节 注射机有关参数的校核(1)模具闭合高度的确定和校核. 模具闭合高度的确定根据标准模架各模板尺寸及模具设计的其他零件尺寸:定模座板H定=45mm。压板H压=25mm,型芯固定板H固=25mm,型腔板H型=93mm,凹模板H凹=65mm,垫板H垫=35mm,模脚H模=85mm。模具闭合高度:H闭=H足+H动+H
38、导+H型+H固+H流+H定 =85mm+35mm+65mm+93mm+25mm+25mm+45mm =373mm(2)安装部分的校核该模具的外形尺寸为365mmX315mm,XS-ZY-250型注射机模板最大安装尺寸为598X520,故能满足模具安装要求。由于XS-ZY-250型注射机所允许模具的最小厚度为Hmin=165mm,最大厚度Hmax=350mm,即模具闭合高度不满足HminHHmax的安装要求。所以,另选注射机XS-ZY-500型,即可满足模具安装要求。(3)模具开模行程校核经查资料XS-ZY-500型注射机的最大开模行程s=500mm,满足下式计算所需的出件要求SH1+H2+a+
39、(510)mm=40+133+95+7=275mm此外,由于侧分型抽芯距较短,不会过大增加开模距离,注射机的开模行程足够,所以,XS-ZY-500型注射机能满足使用要求。故可采用XS-ZY-500型注射机。第六章 注射模设计的尺寸计算(1)、成型零件尺寸计算 该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算。查有关手册得PC的收缩率为Q=0.5%-0.7%,故平均收缩率为Scp=(0.5+0.7)%/2=0.6%=0.006,根据塑件尺寸公差要求,模具的制造公差取z=/4。成型零件尺寸计算见表3。表6-1 型腔、型芯只要工作尺寸计算已知条件:平均收缩率Scp=0.006mm;模具的制造公差取Z=/4类别零
40、件图号模具零件名称塑件尺寸计算公式型腔或型芯工作尺寸型腔的计算件25导滑板(型腔1)小端对应的型腔69-0.860Lm=(Ls+LsScp%-3/4)+z068.7700.2270-0.86069.7800.22内凸对应的型芯11401.14lm=(Ls+LsScp%+3/4) 0-z115.54-0.29012101.28122.68-0.320件22型腔板大端对应的型腔127-1.280Lm=(Ls+LsScp%-3/4)+z0126.800.32129-1.280128.800.32137-1.280136.8600.32170-1.60169.8200.4127-0.280hm=(hs
41、+hsScp%-2/3) 0-z7.8600.07133-1.280132.9400.32型芯的计算件7型芯大型芯6300.74lm=(Ls+LsScp%+3/4) 0-z63.9-0.1806400.7464.9-0.18012301.28124.69-0.32013101.28132.74-0.32016401.6166-0.40件11型芯(2)件6型芯(5)件7型芯(12)件24型芯(10、4.5)小型芯200.2lm=(Ls+LsScp%+3/4) 0-z2.16-0.050500.245.21-0.0601200.2812.28-0.0701000.2810.27-0.0704.500.244.700.24500.24hm=(hs+hsScp%-2/3) 0-z5.21-0.0602.2500.22.39-0.040孔距型孔之间的中心距340.28Cm=(Cs+CsScp%)z/834.20.035960.596.580.0621500.57150.90.07(2)确定抽芯机构零件尺寸计算 抽芯距的计算 S抽=h+(23)=(121-114)/2+2.5=6mm 其中:h为凸台高度,(2-3)mm为抽芯安全系数。滑块倾角的确定 斜滑块倾角是抽芯机构的主要技术数据之一,它与塑件成型后能否顺利取出以及推出力、推出距离有
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