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1、 厦门工学院 毕业设计(论文) 厦门工学院本科生毕业设计(论文) 题 目:三通管注塑模具设计 姓 名: 钟磊 学 号: 1201104042 系 别: 机械系 专 业: 机械工程及自动化 年 级: 机械4班 指导教师: 郑清娟 年 月 日独创性声明本毕业设计(论文)是我个人在导师指导下完成的。文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明;其他同志对本设计(论文)的启发和贡献均已在谢辞中体现;其它内容及成果为本人独立完成。特此声明。论文作者签名: 日期: 关于论文使用授权的说明本人完全了解厦门工学院有关保留、使用学位论文的规定,即:学院有权保留送交论文的印刷本、复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅

2、;学院可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名: 指导教师签名: 日期 三通管注塑模具设计摘 要根据塑料制品的性能要求,了解自然和塑料部件,分析过程中,尺寸精度表面粗糙度等技术要求的塑料件的目的,选择塑料零件的大小。附上说明书,系统使用简短的文字公式和计算,以及其他的图表和简明的分析和形状与塑件的性能的计算,以做出合理的模具设计。模具的发展也是比较快速的,很多领域都应用广泛,特别是一些生活家用品几乎都是由模具做出来生产的,而塑料制品也是越来越广泛的应用于生活中。关键词:UG绘制3D图:注射机的选择:机械设计:模

3、具设计:CAD绘制二维图:三通管IVEnglish the moldTake toAccording to the plastic products requirements, understand the use of plastic parts, plastic parts of the process analysis, dimensional accuracy and other technical requirements, selection of plastic parts size. The use of a mold of a mold two, a side gate fe

4、ed, injection machine uses the Haitian 80X1A models, cooling system, CAD and PROE mapping of2D assembly drawing and parts drawing, mold reasonable processing method. Enclose brochures, the systematic use of a brief text, concise schematic diagram and calculation analysis of plastic parts, so as to m

5、ake reasonable mold design.Key words: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; PROE rendering3D map, the choice of injection machine目 录摘 要III第1章 绪论11.1塑料简介11.2注塑成型及注塑模1第2章 塑料材料分析321 塑料材料的基本特性32.2. PVC的性能指标32.3. 塑件材料成型性能32.4. 塑件材料主要用途3第3章 塑件的工艺分析431 塑件的结构设计432 塑件尺寸及精度533 塑件表面粗

6、糙度634 塑件的体积和质量6第4章 注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定741、注射成型工艺过程分析5942 浇口种类的确定743 型腔数目的确定844 注射机的选择和校核84.4.1 注射量的校核9第5章 注射模具结构设计1151 分型面的设计1152 型腔的布局1353 浇注系统的设计14531 浇注系统组成14532 确定浇注系统的原则14533 主流道的设计15534 分流道的设计16535 浇口的设计16536 冷料穴的设计1754 注射模成型零部件的设计717541 成型零部件结构设计18542 成型零部件工作尺寸的计算2055 排气结构设计2156 脱模机构的设计22561

7、脱模机构的选用原则22562 脱模机构类型的选择22563 推杆机构具体设计2357 注射模温度调节系统23571 温度调节对塑件质量的影响2359 模架及标准件的选用24591 模架的选用245.10.侧向抽芯机构类型选择265.11 斜导柱侧向抽芯机构设计计算265.12.斜导柱抽芯机构27512 斜滑块抽芯机构29第6章 模具材料的选用3061 成型零件材料选用3062 注射模用钢种30总结31致谢33参考文献34第1章 绪论模具制造是国家经济建设行业的一个重要标志,中国模具行业的发展,日益受到人们的重视和关注。 “模具是工业生产技术和设备的基础上,”这已经成为了广大业内人士的共识。在电

8、子,汽车,电机,电器,仪器,仪表,家电和通讯产品,零件的6080都要靠成型模具制造。具有高精度,高复杂性,高相同性,高生产率和模具零件使用性,其他加工制造方法不可替代的效果。模具是“效率放大器”,由模具和最终产品的价值产生,模具本身经常是值得几次循环使用的。模具制造业生产是基础性产业,是技术成果的基础上的重要标志,其本身是高新技术产业的一个重要领域。也是一个国家发展的标志旗帜。1.1塑料简介热塑性树脂主要成分是指在一定温度和压力下具有聚合物材料的流动性。它可以模塑成人们想要的几何形状和尺寸大小,并且在固化后没有被改变,性质不会受到变化的影响,以保持它的模制形状,尺寸。塑料不仅具有许多优异性能,

9、还有更多节省成本。广泛应用于现代工业,农业和日常生活中,它具有密度低,重量轻,强度高,保温性能好,介电损耗低,化学稳定性高,抗摩耐磨,减震良好的噪声性能等诸多优点。此外,许多塑料还具有防水,防潮,透气,抗辐射和抗瞬变消融特殊性质1。从塑料代替金属,木材,皮革和无机材料的一部分,成为不可或缺的各部门在国民经济中的化学物质,它已成为塑料行业不可缺少的重要生产。1.2注射成型和注射成型塑料模塑制品的生产方法多种多样,常用的有注射,挤压等,基本上大多数的塑件产品都是可以用注射的方法去完成,因为注射的方法比较简便,容易实现,做出的产品精度也会比较高,但是注射的设备费用会比较昂贵,因为这是三通管注塑模具的

10、生产,都是大批量生产的,所以在这次的设计中选择注射的方法比较合理。 注射机为热塑性或热固性塑料注塑设备主要用于制造模具,它们的形状可分为垂直,水平的,矩形型三种,由注射装置,压紧装置,释放装置模板机架系统等组成3。第2章 塑料材料分析21 塑料材料的基本特性 PVC,全名为Polyvinylchloride,主要成份为聚氯乙烯,另外加入其他成分来增强耐热性,韧性,延展性等一些化学性质。这种表面膜的最上层是漆,中间的主要成分是聚氯乙烯,最下层是背涂粘合剂。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。在德国,PVC的生产量和消费量平均为一百四十万吨。PVC正以4%的增长速度在全

11、世界范围内得到生产和应用。近年来PVC 在东南亚的增长速度尤为显著,这要归功于各国都有进行基础设施建设的迫切需求。在所有材料中,PVC是最适合的材料。2.2. PVC的性能指标 PVC可分为软PVC和硬PVC。主要的性能指标是容易断碎,不太容易保存,如果保存时间过长的话会直接英系轩昂性质发生改变。2.3. 塑件材料成型性能 聚氯乙烯分子中含有氯原子。塑料也是一种极性很强的材料,这种材料也相对比较保存的时间长,不会因为长时间不去用而失去原有的性质,不会变质。当塑料材料成型时,还需要加入一些其他的化学物质参与,为了降低液态流体的粘度还需要加入一些增塑剂,可以防止树脂粘在模具的表面,从而实现产品的美

12、观。2.4. 塑件材料主要用途 塑料现在用起来更简便,不容易被破坏,可以承受强度较高的力,延伸率也比较充足,在一定范围内还可以做到铺展的作用。现在越来越多被广泛的用于各种领域,比如在农业的包装,还有雨衣的制作等,还可以耐酸耐碱,绝缘体等。第3章 塑件的工艺分析设计模具之前应该要先了解塑件的一些性质,结构等要仔细研究,分析结构特征才能确保产品所需要的一些精度,尺寸,大小,模具的一些结构应该先去了解型号等,对于不同的产品有不同的性质,每种产品应该根据自身的性质去设计不同规格的模具。 三通管的二维如图所示,具体结构和尺寸详见图纸,该塑件结构中等复杂程度,生产批量大,要求较低的模具成本,成型容易,精度

13、要求中等,大小符合实际,具有实用性。图(1)3D视图31 塑件的结构设计(1)脱模斜度 脱模斜度的大小会影响塑件产品的质量,如果斜度过大时,虽然脱模方便,但会影响制品尺寸精度,并浪费原材料,成本消耗大。如果斜度较小,产品的尺寸大小,形状难以保证,产品会直接生产不良的效果。通常塑件的脱模斜度约取0.51.5,根据文献1,塑件材料PVC的型腔脱模斜度为0.35130/,型芯脱模斜度为30/1(2)、塑件的壁厚塑件壁厚一般在14,最常用的数值为23。该空调控制器壁厚均匀,周边和底部壁厚均为2左右。(3)、塑件的圆角接角处半径不下于0.5-1的圆角,外圆半径大于1.5倍内圆小于0.5倍。该塑料件表面圆

14、角半径和内部转弯处圆角为3。型腔壁厚的计算 根据经验数据法 教材 表4-8 型腔底壁厚度的经验数据。 =(0.120.13)b=0.12*28=3.36mm 单型腔侧壁厚度的经验计算公式为:=0.20t+17(型腔压力490MPa)。多型腔模具的型腔与型腔之间的壁厚的经验计算公式为/2。 =0.2*28+17=22.6mm(4) 孔 可按查取公差,起主要尺寸公差标注如下:(单位均为) (GB/T14486-1993)塑件外形尺寸: 28 0 -0.50 54 0 -0.74. 27 0 -0.50内形尺寸:16 +0.38 0 20 +0.44 0 15 +0.38 0 27 +0.5 0 2

15、2 +0.44 0 4 +0.24 0 32 塑件尺寸及精度产品大小尺寸都是由塑料的化学性质所决定的,在范围内一般都是差不多的,但是在考虑一些成本节约能源方面考虑的话还是得遵从绿色原则,作出的产品也应该绿色环保,能省则省的原则。不能采取浪费的措施。该塑件的材料为PVC,流动性较好,适用于不同尺寸的制品。产品的尺寸精度大小会影响模具的一些结构特征和精度的选择。我们应从降低成本的角度去考虑更简单的加工方法,产品达到一定的精度即可,不必要浪费太多的物力财力,由于塑料与金属的差异很大,所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据我国目前的成型水平,塑件尺寸公差可以参照文献2表3-2塑件的尺寸与公关

16、(SJ1372-1978)的塑料制件公差数值标准来确定。查表可得这次产品的精度为MT3,没有注明的就MT5级精度。 33 塑件表面粗糙度产品的表面粗糙度和要求是成正比的还会受到模具腔的影响。在这次三通管的产品模具设计中,该塑料制品的表面粗糙度一般为Ra 0.021.25之间,模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的1/2,即Ra 0.010.63。该塑件外部需要的表面粗糙度比内部要高许多,为Ra0.2,内部为0.4。34 塑件的体积和质量本次设计中,塑件的质量和体积采用3D测量,在 UG软件中,使用模型质量属性功能,可以测得塑件的质量(PVC的密度为1.05)根据塑件材料分析,得知材料密度=1.152.

17、0g/cm,故取平均密度=1.575 g/cm。S筒=3.14(14-10)=301.44S实=3.14X11=379.94S环=3.14X11-3.14X8=178.98S空=3.14X10=314S侧=S筒V=54S筒+ 2S实+ 2S环- 2S空+ 13S侧 =16277.76+759.88+357.96-628+3918.72=20.68632m=V=20.68632X1.57532.58g第4章 注射成型方案及模具结构的分析和确定41、注射成型工艺过程分析5根据该塑件的一些性质,在这次产品成型的工艺过程为:第一步:应该做好正确的准备工作。(1)、成型前对原材料的预处理根据实际要求要对

18、原材料制作产品之前其测试一些化学性质,对于有不合理的地方要在第一时间作出正确的调整,不能再成型之后再测试性质,从而造成大量的浪费材料,增大成本。需要进行一些干燥温度可在70 80 下干燥24 h。(2)、料筒的清洗在刚使用注射机之前,或者用完再次利用的时候,为了不会影响本次的产品性质,不会有太大的误差,必须对注射机进行清理或者除尘等措施。因为柱塞式料筒结构比较复杂不容易拆装也不会有太多的移动,基本都是固定不变的,清理时一定要用专用的清理工具去清理,而清理这些时也应有专业人士,为了安全起见,闲人是不可以乱动的。而对螺杆式通常是直接换料清洗,也可采用对空注射法清洗 (3)、脱模剂的选用 脱模剂一般

19、在产品成型之后取出产品时需要用到的,为了不会让产品会因为黏剂而被破坏,也可以使产品更美观,形状,大小,精度更准确,而脱膜剂钟磊很多,一般塑料的就用硅油或者石蜡。第二步: 注射成型过程 注射过程成型过程共包括很多步骤,但实际上就是塑化成型与冷却两个过程。其他的都是辅助性的。第三步:制件的后处理 产品经过机械加工后,一定会经过适当的后处理才能可以使用的,他的目的其实就是消除其内应力,才可以适当的改善产品的尺寸稳定性,更不会变形,后处理的方法主要有退火和调制,对于三通管的后处理就是采用退火的方法,处理大概1-3小时。42 浇口种类的确定浇口的设计也是极其重要的一部分,要有合理的浇口才能生产出适当的产

20、品,而浇口的设计也会影响产品的外观等性质,浇口主要由4部分组成,分别是主流道,分流道,浇口及其冷却口组成,所以浇口的设计也是极为重要的。只有正确的浇口才能做出合理的产品。由于本设计中塑料三通塑件外表面质量要求较高,所以选用直接式。直接式直接在中间的圆端面处进,塑料三通组装后,浇口被遮挡起来。直接式主流道需要设置钩针,分流道与产品相连,顶出产品包含流道连接在一起。43 型腔数目的确定 因为本设计中采用直接式,而且产品的形状大小也不是很大,如果想要使产品成型的成功率加大的话,并且为了节省材料,时间,提高生产效率,我们设计的方案可以是一模两腔,这样成本也会降低。44 注射机的选择和校核 由于采用一模

21、二腔,需要至少注射量为23.4*246.8g,流道水口废料2.0g,总注塑量达到48.8g,再根据工艺参数(主要是注射压力),综合考虑各种因素,选定注射机为海天80X1A。注射方式为螺杆式,其有关性能参数为:海天HTF80X1A 型号 参数单位80×1A螺杆直径mm34理论注射容量cm3131注射重量PSg119注射压力Mpa206注射行程mm310螺杆转速r/min0180料筒加热功率KW19.65锁模力KN800拉杆内间距(水平×垂直)mm365x365允许最大模具厚度mm360允许最小模具厚度mm150移模行程mm310移模开距(最大)mm310液压顶出行程mm150

22、液压顶出力KN33液压顶出杆数量PC5油泵电动机功率KW11油箱容积l200机器尺寸(长×宽×高)m4.3x1.25x1.85机器重量t3.22最小模具尺寸(长×宽)mm365x3654.4.1 注射量的校核模具设计时,必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。校核公式为: 式中 -型腔数量 -单个塑件的体积() -浇注系统所需塑料的体积() 本设计中:n=1 22.3 =1.9 M=2X22.3+1.9X1.05=48.82g注塑机额定注塑量为119g 119X0.8=95.2g>48.82g注射量符合要求(2)、开模行程

23、(S)的校核模具做好了为了使塑件产品更容易的取出来,要保证有一定的距离,也就是开模行程,所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有一定要求的,对于卧式注射机,其开模行程与模具厚度有关,对于多分型面注射模应有:式中 -推出距离 -包括浇注系统凝料在内的塑件高度 =(水口料的长度+2030)本设计中 =142 =32mm =90+20=110 mm总的开模距离需要H=142mm以上经计算,符合要要求。(3)、顶出装置的校核 模具设计时推出的机构也是很重要的一部分,为了能正常的进行模具的装配使用,需要对注射机进行顶出机构校核,使得有一定的保证生产产品的安全性和利用性,而

24、注射机的最大距离应该要保证产品能从模具中安全取出。注射机为两侧推出机构。经检查能满足将模具脱出的要求。第5章 注射模具结构设计51 分型面的设计 如果将模具分成两半的话,可以分为上下模具板,当然也可以分成更下的快体,他们的接触面打开时也可以把产品取出来,把这又接触在一起弄在一起时,还可以成为封闭的接触面,这的表面就是分型面,他也是模具的一个重要的参数,而且每种产品塑件的分型面只有一种最适当选择,要这样合理的分型面才能使做出来的产品质量更佳,也是塑件产品的重要的条件。选择分型面时,应从以下几个方面考虑:1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处;2)使塑件在开模后留在动模上;3)分型面的痕迹不影响塑件的

25、外观;4)浇注系统,特别是浇口能合理的安排;5)使推杆痕迹不露在塑件外观表面上;6)使塑件易于脱模。 在通过各种条件的考虑之下,还有加上产品的一些特点和内在性质中,个悲剧分型面的选择,应该在塑件产品的最大平面处,打开模具后产品也应该留在动模一侧,而定模则不动,所以说。分型面的选择是非常重要的,会直接影响产品的质量,而且用不好的话对模具破坏性也大,而且分型面也应该在截面最大处,对于这个三通管来说,这些方面也是需要做出重要的考虑。 对于该塑件来说,分型面的选择有以下三种方案: 方案一 方案二 方案三 根据塑件产品的选择考虑,因为该塑件产品比较特殊,设计应该型腔对称分布,为了避免边角的不足和对模具的

26、要求,都应该在垂直地方设置型芯,还有加上有侧抽的方案,短的应该要在侧抽方向,更能保护模具的使用寿命。且第三种方案有三个侧抽芯,模具复杂。2 确定型腔的数目 型腔可设计成一腔二模3 根据这个塑件产品的形状结构大小而言,需要设计成对称的模具左右各一个,即一模两腔,所以该模具具有动定的两个型腔。 52 型腔的布局图(4)型腔布局方式53 浇注系统的设计 浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道,浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类,本设计中采用普通点浇口浇注系统。好的设计浇口浇注系统对产品工件的影响会有很大的关系。531 浇注系统组成普通流道浇注系统的组成一般包括以

27、下几个部分。1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道5浇口 6型腔 7冷料穴532 确定浇注系统的原则在设计浇注系统时应考虑下列有关因素:a)、塑料成型特性:浇注系统应适应所有符合的标准,以保证塑件质量。b)、模具成型塑件的型腔数:该浇注系统是一模两腔,设计时布局应合理的安排。c)、塑件大小及形状:根据塑件大小,结构性质的特点,和分型面直接联系起来,但是浇注口也要考虑在内,不能忽略,还有一些进料的口和位置的分布都要慎重的考虑,做到合理性,在内部还有型芯的一些摆放位置,受力平衡,还有顶杆的支撑,考虑全面了才能采取一些相应的措施或者做好了还有修补的余地不会导致于报废。d)、塑件外观:塑件

28、的外观对于产品的要求是很高的,一些残余部分都要考虑进去,如果有不足的才可以修补,这样才能保证产品的外观美。e)、冷料:在注射间隔时间,喷嘴端部的冷料必须去除,防止注入型腔影响塑件质量,故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施6。 533 主流道的设计主流道以及各流道在浇注系统中从注射机中和模具是直接相联系在一起的,知道分流道到浇口处都是由根据的,也是流入流体的重要通道。(1)、主流道的尺寸设计中选用的注射机为海天80×A,其喷嘴直径为3.5,喷嘴球面半径为16,根据图(6),主流道各具体尺寸如下: 浇口套(2)、主流道衬套的形式选用如图所示类型的衬套,这种设计可以直接防止流体不会在反作用

29、下流出模具体,主流道和定位球设计的部分不要连在一起,分成两部分设计,之后再固定在模板上,衬套与定模板的配合采用。图(7)主流道衬套及其固定形式(3)、主流道衬套的固定 主流道衬套的固定,采用2个M5X20的螺丝直接锁附固定。534 分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道,分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。本设计中由于塑件排布比较紧凑,且采用直接式。如图所示。主流道和直接式的位置535 浇口的设计浇口又叫进料口,是连接分流道与型腔的唯一通道。他的功能主要是将流体流入型腔中,而型腔也有大致的形状,固定之后冷却后悔变成固态的粗产品,浇口还可以使液态的流体不

30、会流出模具体,流体也不会出现倒流的现象,而经常用的浇口主要有,直接浇口,直接式,点浇口等,我们这个三通管注塑模具的设计的浇口经过选择之后应该选择点浇口比较合理,有利于产品的美观以及一些性质的保证。浇口的位置选择原则: 浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口位置时,应考虑以下几点: 1. 熔体在型腔内流动时,其动能损失最小。要做到这一点必须使 1)流程(包括分支流程)为最短; 2)每一股分流都能大致同时到达其最远端; 3)应先从壁厚较厚的部位进料; 4)考虑各股分流的转向越小越好。2. 有效地排出型腔内的气体。根据浇口选用原则和为保证塑件表面质量及美观效果, 浇口一般尺寸如CAD图所示,根

31、据此图结合实际选用适当值。536 冷料穴的设计如上图(8)所示。这是一个循环的冷却装置,这样的设计更能合理的节省成本,可以循环使用,这样的设计做到了环保绿色的原则。54 注射模成型零部件的设计7模具上下模板型芯之间用来放液态流体的空间称为型腔。所有组成型腔的部件组合体都称之为成型零部件,里面都是包含凹凸模,镶块,滑块等。这些零部件都是和塑料塑件直接接触的,还有其他一部分是用来支撑作用的,受力才可能实现平衡,这样的做法也就决定了成型零件的精度性质,和形状。所以说成型零部件的设计在模具设计中极为重要,要慎重的考虑设计。而这些成型零部件都是要在注射的过程中承受很大的压力以及温度的影响,还有塑料液体输

32、入时的冲击力,加上还有一些外在是摩擦力,在这些零件工作中会经常发生碰撞会导致破裂,所以这个设计要有合理的结构设计,要求对零件的尺寸大小要很精准,公差的一些也要有保证使他们都具有足够的强度 ,硬度,和比较好的表面光滑程度。541 成型零部件结构设计成型零部件的设计应该要求保证塑件产品的质量,还要从一些其他地方考虑,比如教工,装配,拆装以及清洗等多处角度考虑。1)、凹模的设计凹模也称为型腔,是用来成型产品外观形状的零件,结构形式应该和产品的相关性质尺寸大小形状有关,而这些凹模的结构形式多种多样,主要有整体式和镶嵌式两种。镶拼组合式和瓣合式四种类型。在这次设计中如果说采用整体式的话,具有的特点是结构

33、简单,可靠,还不容易变形,做出来的产品也不会有裂痕,还可以减少注射模中的成型零件部件,对模具具有保护的作用,有利于模具的使用寿命。不过模具加工起来比较困难,要用到数控加工或电火花加工。型腔2D图2)、凸模的设计本设计中成型零件结构比较简单,难度系数也不是很大,但是通过对产品的一些结构喜欢那个只分析之后发现,我们应该选择整体式的成型方法比较合理这样的型芯加工方便,便于模具的维护,型芯与动模板的配合可采用。型芯2D图542 成型零部件工作尺寸的计算 产品的形状大小,尺寸,精度都是工作尺寸,大多数的塑料制品都是由本身自己固有的尺寸,不会受到其他因素而改变的,而尺寸的分类也分为很多,可以根据不同的方法

34、进行不同的分类,其中一些重要的尺寸也要有标准的,比如一些高度,径向的一些重要尺寸。 型腔,型芯和中心距的标注形式及其偏差分布所做的规定可以归纳成以下三条: 制品上的外形尺寸采用单向负偏差,基本尺寸为最大值,与制品外形尺寸相应的型腔内尺寸采用单向正偏差,基本尺寸为最小值。 制品上的内形尺寸采用单向正偏差,基本尺寸为最小值,与制品内形尺寸相应的型腔外尺寸采用单向负偏差,基本尺寸为最大值。 制品和模具上的中心距尺寸均采用双向等值正,负偏差,它们的基本尺寸均为平均值。 (塑料成型工艺与模具设计P182 曹宏深 赵仲治 主编)本套模具的工作尺寸计算如下:解: 件的平均收缩率Scp=%=1.05%凹模的有

35、关尺寸计算径向尺寸L=L塑(1+K)-(3/4)=20(1+1.05%)-(3/4)0.5 =27.92深度尺寸H= L塑(1+K)-(2/3) =54(1+1.05%)-(2/3)0.74 =54.32H= L塑(1+K)-(2/3) =27(1+1.05%)-(2/3)0.5 = 27.07凸模有关尺寸计算径向尺寸=(1+K)+(3/4) =20(2+1.05%)+(3/4)0.44 =20.54=(1+K)+(3/4) =16(1+1.05%)+(3/4)0.38 =16.453深度尺寸=h(1+K)+(2/3) =16(1+1.05%)+(2/3)0.38 =16.453=h(1+K)

36、+(2/3) =22(1+1.05%)+(2/3)0.44 =22.52侧型芯深度尺寸=h(1+K)+(2/3) =15(1+1.05%)+(2/3)0.38 =15.41=h(1+K)+(2/3) =12(1+1.05%)+(2/3)0.32 =12.3455 排气结构设计排气是模具设计中一个重要的环节,因为只有足够的排气系统的设计才能对生产出来的产品不会变形,破裂等一些问题。如果排气不良,那么生产出来的产品就回 出现一系列的问题,所以在设计模具时一定要把排气系统设计好,对于产品的使用也是相当的重要,那么在设计中就要严谨的研究,对于排气系统的要求是很高的。在生产塑料产品中,模具中会有出现一些

37、空气外还有一部分的水蒸气和一些挥发出来的气体,为了降低这些材料的化学反应,要在这里设计排气装置系统利用排气系统开设排气槽,加上增加一些间隙排气孔分布在中,这样才更有利于塑件的生产。而排气系统装置和排气孔的设计应该要在模具的周围平均分布,这样排气才能更加充足。 因为这次设计的是三通管的注塑模具,尺寸什么的都不是很大,在这次的设计中采用的排气方式应该是间隙的排气方式,比较符合设计的原理,但是可以不用设计排气槽,利用模具中的间隙排出气体,这个数据是跟材料的粘度直接相关联的。56 脱模机构的设计塑件产品要从模具中取下来,从模具的成型部件中取出来这一个过程叫脱模,而参加的所有零件成为脱模机构,脱模机构的

38、好坏直接影响塑件产品的质量,这个脱模机构主要有一些推出零件组成,脱模机构的设计应该要简洁,方便。561 脱模机构的选用原则(1) 使塑件脱模时不发生变形(略有弹性变形在一般情况下是允许的,但不能形成永久变形);(2) 推力分布依脱模阻力的的大小要合理安排;(3) 推杆的受力不可太大,以免造成塑件的被推局部产生隙裂;(4) 推杆的强度及刚性应足够,在推出动作时不产生弹性变形;(5) 推杆位置痕迹须不影响塑件外观;562 脱模机构类型的选择推出机构的类型也是多种多样的,最主要的有动力的和手动的,液压的也有,这些都是利用成型部件的推出和其他元件相结合使用的过程,这一机构就成为推出机构。本设计中采用推

39、板加推杆推出机构使塑料制件顺利脱模。563 推杆机构具体设计(1)、推杆布置该塑件采用推板推出(2)、推杆的设计7 因为这次的设计是三通管的注塑模具设计,采用的是台肩式的圆形截面推杆,而推杆的直径根据不同尺寸设计,见图(0)。推杆端平面不应有轴向窜动。推杆与推杆孔配合一般为,其配合间隙不大于所用溢料间隙,以免产生飞边,PVC塑料的溢料间隙为。 57 注射模温度调节系统一般注射到模具内的塑料粉体的温度为左右,熔体固化成为塑件后,从左右的模具中脱模、温度的降低是依靠在模具内通入冷却水,将热量带走。对于要求较低模温(一般小于)的塑料,如本设计中的聚苯乙烯PVC,仅需要设置冷系统即可,因为可以通过调节

40、水的流量就可以调节模具的温度。571 温度调节对塑件质量的影响注射模的温度对于流体也有很大的影响,温度的高低也会决定塑件产品的质量,温度不能太高也不能太低,只有事宜的温度才能保证产品的良好,而要想事宜的温度必须要先去研究塑料材料的性质,分析得出最终的温度。这样生产出来的塑件产品才不会哟缺陷等问题。模具冷却水路图 582 冷却系统之设计规则 冷却装置的目的主要为了让模具快速的冷却下来,而冷却装置中的孔城为冷却孔,孔的打下应该要标准化,为了更好的加工和组装起来,在设计冷却装置前移动要根据塑件的大小去设计,不能胡乱的设计,以免出现不良的产品,冷却孔的设计也会对塑件产品会有很大的影响。(1) 冷却管路

41、的位置与尺寸通常,钢模的冷却孔道与模具表面、模穴或模心的距离应维持为冷却孔道直径的12倍,冷却孔道之间的间距应维持35倍直径。冷却孔道直径通常为612 mm(7/169/16英吋),在此取8mm。 59 模架及标准件的选用591 模架的选用1、 确定模具的基本类型 注塑模具多种多样,主要的有;单型面,双型面。活动式,侧向分型,定模有推出导杆等。 2、 模架的选择根据对塑件的综合分析,确定该模具是单分型面的模具,由GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可选择CI型的模架,其基本结构如下:则该产品的投影面积为S=3.14X14+13X28=979.44选择A型结构,可

42、查得:A=40 D=20模具宽: L=(40+20)X2+28=148则模具长:N=(40+20)X2+28+13=161查A2型模架选定为N×L=180×250型标准模架。(塑料成型工艺及模具简明手册 王孝培 主编 P372 表F-2 180XL模架)动定模厚度 25 动定模板厚度 40垫板厚度 50 垫块厚度63推件板厚度分别为 16 12.5推件板宽度 114 垫块宽度 32定位环 定位环用于模具在注射机上的定位。定位环的尺寸大小由产品的大小所决定,而定位环的安装也是有标准的,正确的安装方法更为重要 。如图10.38所示。 支撑柱 支撑柱是用来对模具的垫板进行支撑,以

43、提高垫板的刚度,如图10.39所示支撑柱的截面为圆形,其高度应与模具的垫块相同。 CI型模具定模采用两块模板,上下两块模板,而这两块模板是配对使用的而模板的设计也是根据塑件产品大小所决定的。适当的大小会使得模板更容易清洗,拆装。由分型面分型面的选择而选择模具的导柱导套的安装方式,经过考虑分析,导柱导套选择选正装。5.10.侧向抽芯机构类型选择侧向抽芯机构是为了给一些形状比较复杂的塑件产品定制的,为了使模具的设计更为简便,侧向抽芯机构大部分都是一些辅助性的但是又不可缺少的。下图列出模具的常用行位结构。5.11 斜导柱侧向抽芯机构设计计算 利用成型的模具开模之后的作用,使得滑块和撑板产生相对运动的

44、趋势,需要有个导柱来平衡这个力。如图所示: 1、侧向分型与抽芯机构的类型(1)手动抽芯(2)液压或气动抽芯(3)机动抽芯2、抽心距:S=H+(3-5)其中,S为抽芯机构需要行走的总距离,3-5MM为产品抽芯后的安全距离本设计中,抽芯距离较大,抽芯5-10mm即可。取6MM3、抽芯力:将塑料制品从包紧的侧型芯上脱出时所需克服的阻力称为抽芯力。抽芯力F=PA(f *cos+sin)p-塑料制品收缩对型芯单位面积的正压力,通常取812Mpa;A-塑料制品包紧型芯的侧面积,f-磨擦系数,取0.10.2 -脱模斜度,一般就是几度而已。F-单位为N5.12.斜导柱抽芯机构(1)斜导柱抽芯机构的结构及其设计

45、1)斜导柱的设计 斜导柱的结构设计A、斜导柱的形状,在此套模具中,我们采用标准的斜导柱形式,含有胚头示。可以直接购买标准件。B、斜导柱的材料:45钢、T8、T10或者20钢经渗碳处理,淬火硬度在55HRC以上,表面粗糙度为Ra0.8mRa1.6m。C、斜导柱与其固定的模板之间采用过渡配合H7/m6。D、 斜导柱倾斜角的确定:通常取15°20°,一般不大于25°E、斜导柱的长度计算:F、 斜导柱直径的计算:确定斜导柱倾角 当值增大时,要获得相同的抽芯力,则斜导柱所受的弯曲力要增大,同时所受的开模力也增大,因此,从希望斜导柱受力较小的角度考虑,愈小愈好,但是当抽芯距S

46、抽一定时,值的减小必然导致斜导柱工作部分长度及开模行程的增大,且它们之间的相互关系是: = S抽sin =S抽cot 式中 S抽抽芯距 斜导柱工作部分长度 完成抽芯时所需的开模行程 从理论上推导,取22°30为宜,在生产中斜角取15° 20°,最大不超过25°。故斜导柱的倾角取=20°。3确定斜导柱的尺寸 (表3-15斜导柱各段长度计算表 塑料模具设计 机械工业出版社 P88) 则D=18 d=14L1=3.38 L2=35.32L3=2.55 L4=58.56 L=L1+L2+L4+L5=3.38+35.32+58.56+(510)=100(

47、2)滑块的设计滑块设计的要点在于滑块与侧向型芯连接以及注射成型时制品尺寸的准确性和移动的可靠性,滑块分为整体式和组合式两种。滑块材料常用45钢或T8、T10等制造,要求硬度在HRC40以上。(3)导滑槽设计1)导滑槽与滑块导滑部分采用间隙配合,一般采用H8/f8。2)滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍,而保留在导滑槽内的长度不应小于导滑配合长度的2/3,3)导滑槽材料通常用45钢制造,调质至HRC 28HRC32,(4)滑块定位装置设计,由于我们采用的是后模行位的形式,根据生产的实际情况,采用行位压板的方式,主要作用为固定与导向作用。(5)楔紧块设计 楔紧角应比斜导柱的倾斜角大2&

48、#176;3°。(2)斜导柱抽芯机构的结构形式斜导柱和滑块在模具上因安装位置不同,组成了抽芯机构的不同结构形式。512 斜滑块抽芯机构斜滑块侧向抽芯的特点是利用推出机构的推力驱动斜滑块斜向运动,在制品被推出脱模的同时由斜滑块完成侧向抽芯动作。抽芯的装置在模具结构中很重要,塑件能不能顺利取出型腔和抽芯装置密切相关联,一般分为外侧抽芯和内侧抽芯两种。1、斜滑块抽芯机构适用于制品比较复杂的地方,为了使侧向机构的力不会有向外的推力,防止塑件的变形,在一些要求严格的地方斜滑块是不可缺少的一部分。2、特点:在制品被推出脱模的同时由斜滑块完成侧向抽芯动作。制品在抽芯的作用下,能顺利的从型腔中脱出,而且不会受到抽芯的影响。3、斜滑块的导滑形式4、倾斜角通常不超过30°。对于角度的问题一定要有合适的角度,才能使塑件更简便的从模具中更轻松的推出,角度的选择也要有一定的标准,不是随便定制的。模具侧抽滑块图中: = +2 ° 3 ° ( 防止合模产生干涉以及开模减少磨擦 ) 30 ° ( 为斜撑销倾斜角度,本设计中采用20°)L=1.5D (L 为配合长度 ) S=T+2 3mm(S 为滑块需要水平运动距离; T 为成品倒勾 ) =3+2=6MM产品的

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