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文档简介
东莞理工学院城市学院本科毕业设计毕业设计题目华为手机保护套模具设计学生姓名:毕业设计题目华为手机保护套模具设计学号:教学单位:智能制造学院专业班级:机械设计制造及其自动化3班指导教师姓名及职称:陈洵凛讲师起止时间:2020年12月一2021年5月摘要本毕业设计的主题是手机保护套注塑模具的设计。通过查阅数据,可以确定设计过程需要完成三维绘图,对本次设计的制品进行建模处理,通过建模,可以对本次设计的制品的结构形态进行全面的了解和分析。本次设计的制品的内部结构上相对来说在模具加工行业中算中等难度,因此加工的流程和设计的复杂程度来说同样不会太难,并且该制品的壁厚分布相对来说较为合理。通过对该制品的加工效率以及生产过程进行工艺分析,最终确定选用的加工方式为一模一腔的结构,选取点浇口进胶的三板模具结构。在对本次模具设计之前,先根据产品的要求完成制品的加工材料选择,此后对模具的加工成型的时候的各项参数进行分析,确定各项加工条件,通过参数,可以确定注塑成型的机器,在对注塑成型机进行确定的时候,一般的方法是注塑机的所有参数都要符合模具参数,选择完成后还需要对注塑机的参数进行校核,确保其能符合加工要求。分析完成后,把该模具的各部分以及装配图通过CAD绘制成二维图,通过UG绘制出模具的三维图,从而完成本次模具的设计。关键词:注塑模具,产品分析,注塑设备ABSTRACTThethemeofthisgraduationprojectisthedesignoftheinjectionmouldforthemobilephoneprotectivesleeve.Byconsultingthedata,wecandeterminethatthedesignprocessneedstocompletethethree-dimensionaldrawing,thedesignoftheproductmodelingprocess,throughmodeling,thedesignoftheproductstructurecanbeacomprehensiveunderstandingandanalysis.Theinternalstructureoftheproductsdesignedthistimeisrelativelymediumdifficultyinthemoldprocessingindustry,sotheprocessofprocessingandthecomplexityofthedesignarealsonottoodifficult,andthewallthicknessdistributionoftheproductisrelativelyreasonable.Throughtheanalysisoftheprocessingefficiencyandproductionprocessoftheproduct,theprocessingmodeisdeterminedtobethestructureofonemouldandonecavity,andthethree-platemouldstructureofthepointgateglueisselected.Beforethedesignofthismould,theprocessingmaterialsoftheproductsareselectedaccordingtotherequirementsoftheproducts.Afterthat,theprocessingparametersofthemouldsareanalyzed,andtheprocessingconditionsaredetermined.Throughtheparameters,itispossibletodeterminetheinjectionmoldingmachine.Whendeterminingtheinjectionmoldingmachine,thegeneralmethodisthatallparametersoftheinjectionmoldingmachineshouldconformtotheparametersofthemold.Aftertheselectioniscompleted,theparametersoftheinjectionmoldingmachineshouldalsobechecked,makesureitmeetstheprocessingrequirements.Aftertheanalysis,themoldpartsandassemblydrawingsaredrawnintotwo-dimensionaldrawingbyCAD,andthree-dimensionaldrawingbyUg,soastocompletethemolddesign.Keywords:injectionmold,productanalysis,injectionmoldingequipmentTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1绪论7\o"CurrentDocument"1.1模具的简单介绍.7\o"CurrentDocument"1.2注塑模的发展现状.7\o"CurrentDocument"1.3本次设计的目的.9\o"CurrentDocument"2塑件分析10\o"CurrentDocument"2.1塑件工艺性分析102.1.1尺寸精度的分析102.1.2脱模斜度的分析102.1.3表面粗糙度的分析11\o"CurrentDocument"2.2塑件材料分析11\o"CurrentDocument"3注射机的选择11\o"CurrentDocument"3.1注射机概况11\o"CurrentDocument"3.2对于注塑机的选择123.2.1计算注射量123.2.2初步估算凝料体积123.2.3注射机的选择12\o"CurrentDocument"4模具结构设计13\o"CurrentDocument"4.1分型面的选取13\o"CurrentDocument"4.2型腔数目的确定13\o"CurrentDocument"4.3成型零件的设计和尺寸计算144.3.1型腔的设计144.3.2型芯的设计154.3.3成型零件的尺寸计算16\o"CurrentDocument"4.4模架的选取17\o"CurrentDocument"4.5浇注系统的设计184.5.1主流道设计184.5.2浇口的设计19\o"CurrentDocument"4.6导向机构的设计204.6.1导柱的设计204.6.2导套的设计20\o"CurrentDocument"4.7脱模结构的设计214.7.1脱模力的计算22\o"CurrentDocument"4.8排气系统的设计22\o"CurrentDocument"4.9冷却系统的设计23\o"CurrentDocument"5注射机的校核23\o"CurrentDocument"5.1注射量的校核23\o"CurrentDocument"5.2锁模力的校核24\o"CurrentDocument"5.3模具厚度的校核24\o"CurrentDocument"5.4开模行程的校核24\o"CurrentDocument"6模具装配图的绘制25\o"CurrentDocument"7总结25华为手机保护套模具设计黄钲斌1绪论1.1模具的简单介绍二十一世纪以来,我国的塑料加工的产品行业发展非常迅速,回顾过去几十年的历程中国的塑胶制品行业从过去的产品和技术的双重空白到现在的可以通过塑料制品加工完成各种各样的复杂、高水平的制品的加工和制造,同时,塑料模具的应用范围也逐步替代了部分其他工艺制品的应用范围,国内的注塑模具在技术上也有了非常大的进步,这些年来,取得了非常多的国际性的创新技术。国内在塑胶原料加工以及注塑模具行业中,已经逐步走向第一梯队,与一些发达国家如德国、日本等国家比起来差距也在逐步的缩小,同时每年也有非常多的高精度的注塑模具出口。很长一段时间了,国内的注塑模具产品以及产品的种类都是呈现高增长率的增长形式,由于中国作为世界工厂中心的地位,国内的注塑模具的加工设备以及产品的产量早已成为了全世界最多的国彖产品的类型设计到方方面面,如电子、汽车、日用品、精密仪器等。注塑模具之所以能够得到如此快速的发展,这主要是得益于通过注塑模具加工产品的过程具有加工批量、加工效率高、成本低、产品性能稳定、效益好、精密度高等多重优势,这是其他各种类型的加工方式无法比拟的,因此,注塑模具加工在整个模具工业中的地位是非常明显的。注塑模具的加工方式上和其他加工类型上会存在很大的不同此处,其中最重要的几点体现在:注塑模具无法和其他的行业一样,可以完全的实现标准化的设备以及标准化的加工过程,无法通过市场就可以购买得到,这是其特殊之处,因此注塑模具的加工设备也不会进行批量生产,而是根据所要加工产品的结构和形状进行设计的,因此一套模具只能用来生产一种制品,但是另一方面来说,该模具可以对制品进行大批量的加工,同时效率非常高,可以有效减低模具成本。1.2注塑模的发展现状注模具是整个制造业的工业技术基础,一个国家工业的发展程度受模具行业的影响十分的大,在我国五千年的文化历史中,模具很早就出现在了历史当中,只是在哪个时候模具并没有形成具体的产业,一直到上世纪80年代后期,我们国家的模具行业才真正的进入了模具行业发展的轨道上,在这三十多接近四十年间,我国的模具行业进入了一种空前的发展速度,逐步的和世界模具行业的领跑者靠近。在模具行业进入中国市场初期,不论是大型模具小型模具,精密模亦或是低档模具都需要大量的进口,亦或是需要大量的借助国外的制模配模技术体系,没有自己独立的技术体系。经过前人的不懈努力,我国从一个模具进口大国,变成了一个模具出口大国,但是在一些高端模具方面,我国与世界模具领先国家还有着很大的距离。在模具的研发体系上,我国近些年在模具的研发上引进了三维软件进入中国市场,以前模具行业多数用二维软件来进行研发设计,而当三维软件进入我国的模具行业后,各类模具的发展都似打了生长激素一样,不断地创新,不断有新的制作工艺,制模配模工艺产生。我国模具行业整体技术达到一定程度后.模具行业的发展也来到了一个瓶颈期,就目前而言,我国在中低档模具行业中已经可以不用依赖进口,而在高档模具中,我国的自主研发能力与世界的顶级模具大多还有很大的差距,其中在模具的设计环节,我国还缺少大量的新鲜血液注入这个行业中,目前很多的年轻人都不愿意从事这个行业,造成了目前模具行业都是一些三四十岁以上的人群在这个行业中继续前行。然后在模具零部件配套环节上我国还欠缺很大,并不是说国内没有那些东西,只是国内的质量比起国外差距有点大,例如一套同样的热流道,国内的3万,进口的6万,很多有钱的老板都会选择国外进口,因为自身质量不如进口的。还有很多类似的东西也是如此。同样在制模配模方面我们还是欠缺自己的技艺体系,很多东西还是在延续用别人的,要想我国的模具行业真正的挺身挤入世界模具行业的前列,还是要打铁还需自身硬!【2】目前在国外,一些模具行业发达的欧美国家,CAD、CAE和CAM很早就在模具行业中开始普及了,在图纸方面,板图和二维图纸设计已经成为过去式,在UG、Pro/E等三维软件的介入下,前期设计的时间大大的缩短了,并且在图纸的基准度上也有了显著的提高,当然国内也在实行三维软件设计但是相较于国外,国外还是走在了我们的前面,毕竟软件是国外的,国外的设计基础也高与我国。特便是国外的模具行业竞争力大,人力成本高,所以在模具生产车间里,基本上都是一人多项专能。在制模工艺上国内外的加工方式也有比较大的出入,在国外为了节约制作周期通常都是使用的是高速铣削,高进给速度,高加工速度的方式进行制模。所以在国外的企业十分注重对机械的更新,一般机械的折旧寿命在4~5年,就会进行更替,以保证整个制造的稳定性。在欧洲,快速成型技术更是衍生出了一些的服务下游公司为其服务,更近一步的提升了制模的速度。在加工设备上虽然目前国内也出现了很多的机械制造商,但是他们很大一部分中都有一个相同的地方,就是设备的操作系统,通常我国的操作系统和国外的操作系统在价格上还是有差距的,因为我国的操作系统在一些性能上相较于国外还是有差距,而在这一方面我国的差距还有点大,还需不停的继续前进,不断的挖掘!【3】1.3本次设计的目的和意义在此设计中,我花了大量时间从查找信息到对设计进行投资。我不仅巩固了我的专业知识,还加强了软件操作水平,塑料加工材料是通过树脂组成的一类高分子材料制品,在加工过程中,可以通过高温的作用让其处于熔融状态,确保其具备一定的流动性。因此,能够通过对温度进行控制完成其塑形的过程,塑型完成后,降低到常温条件下,可使其进行固化,其形状就不会再发生改变。塑料材料,在模具加工中具备非常多的优势,这是其他加工材料无法比拟的,其材料的密度相对比较低,自重轻、材料的软硬度可以通过改性对其进行调节以适应不同的制品的需求,并且其还有非常好的绝缘性,化学分子稳定等优势,因此,在日常加工中使用非常普遍[1]。由于塑料的性能优势,使得其可以在很多情况下代替金属和木材,这也拓宽了其使用领域。该毕业论文中,是对塑件零件的加工进行分析设计,选用的加工方式为注塑模具,塑件是日常生活中非常普遍的一个塑料制品,是自拍杆中的一个组成部分,在设计中,通过对产品进行分析,确定其加工材料,对其加工参数进行选择和分析。此外,结合制品的结构,采用三维软件UG、CAD等对制品进行了建模设计。在结构设计完成之后,对其进行三维建模设计。同时绘制该注塑模具的装配图以及成型零件图等。通过分析和设计,可以优化该模具的加工过程,同时根据产品的加工批量,设计符合其要求的注塑模具,提高注塑模具与加工要求之间的匹配度,节约资源,避免浪费。
2塑件分析2.1塑件工艺性分析如图所示塑件,制品的侧面存在倒扣,必须要通过抽芯机构完成脱模,该塑件的制品对尺寸的精度要求相对较低。零件的绝大多数的尺寸均采用一般精度,未进行标注的公差根据MT5级来执行,完成产品的三维建模,如图2-1所示图2-1三视图2.1.1尺寸精度的分析本设计中塑料零件的表面光洁度为Ra6.3艳,精度为5级精度。2.1.2脱模斜度的分析产品冷却后,它将紧紧地粘附在芯子上,从而增加了脱模的难度。因此,我
们需要设计一定的脱模角度,以使产品与模具零件之间形成一定的间隙。对于结构简单的塑料零件,必须设计脱模角度。此次设计的产品结构复杂,不易脱模,因此需要设计脱模角度。2.1.3表面粗糙度的分析当产品从模具中模压成型时,不可避免地会产生一定的摩擦力,这会在一定程度上影响产品的表面粗糙度,并形成一定的摩擦痕迹,因此产品表面会出现一定程度的粗糙度被允许。通常,塑料的表面粗糙度为1.60.2um。2.2塑件材料分析pc是聚碳酸酯,优点是透光率好,硬度高,耐摔性,亮度,强度和韧性。本次加工选用的加工材料为PC,该类型的材料属于工程阻燃材料,材料的性能上主要有:PC属于塑料高分子材料的一种,通常情况下,其呈现的是粉末或颗粒装填,该材料在性能是属于无毒无味,结晶度范围在8%〜9%之间,ABS材料的软化温度范围大约在125〜l35°C之间,在加工成制品后,在温度达到120°C的情况下,仍然可以保持制品的形状不发生改变,同时材料的硬度以及加工强度比较高,并且具有较好的耐磨性、韧性、耐低温性。PC材料的黏度非常好,对剪切速度的依赖性很强,所以在模具设计中大多可以使用点浇口形式来进行材料ABS的注塑成型参数3注射机的选择3.1注射机概况注塑机是将热塑性材料或者是热固性料通过高温成熔融状态,将材料通过喷嘴注射入模腔内,通过成型冷却保压等过程使塑件成型。注塑机的具体的安装方式如下图所示:合模装置《肘修方式)模具注射装置:滋r曲世,".1|\"脱模机枸止反流阀图3-1注射机合模装置《肘修方式)模具注射装置:滋r曲世,".1|\"脱模机枸止反流阀注射机和模具是注射成型的必要条件。3.2对于注塑机的选择3.2.1计算注射量根据之前用三维软件进行对产品的三维建模,利用三维软件中的测体积功能,测量单个产品的体积,如下图所示V69.6cm3塑件图3-2体积3.2.2初步估算凝料体积流道的体积一般是成品总体积的0.2-0.8倍,本次按0.2计算,因为设计的一模一腔,故整体体积为塑件体积的1.2倍来选择注塑机。3.2.3注射机的选择按塑件的1.2倍体积选取SZ-200/120型注射机。其主要参数如下表:注射机参数注塑机型号SZ-200/120理论注射量/cm3200选用模内压力/MPa150最大注射面积/cm3500锁模力/kN1200最大模具厚度/mm400最小模具厚度/mm230模板行程/mm305档杆空间【长x宽】355X385定位孔直径/mm100喷嘴球半径/mm14喷嘴孔径/mm34模具结构设计4.1分型面的选取通过以上统计可以看出,塑件的网格纵横比满足要求。分型面的选择通过查阅资料得知,分型面的形式由很多,例如水平分型面、垂直分型面、台阶分型面和平面分型面等。分型面的选择原则如下:为了使产品完全脱离模具,通常在产品的最大轮廓处选择分型面,这也是选择分型面的最基本要求打开模具时,固定模板和活动模板分开,产品需要贴在活动模具的侧面确保产品结构不会被破坏且外观不会改变为了节省成本,选择最佳的分模位置,也方便了模具的加工制造去除模具中的气体并防止产品中出现气泡更方便促进滑道和大门的合理设计根据模具分型面的类型和选取原则,再结合塑件自身的结构特点,本次设计的分型面选取的位置,如下图所示:图4-1分型面4.2型腔数目的确定分型面确定完成之后,需呀确定型腔数目以及排列方法。该设计中是对塑件的零件进行设计,因为怕与其他部件干涉,本模具中选用结构形式为一模一腔,并且对称排列。排列方法如图所示:一个模具有1个成型腔,可以在一个注塑循
环中生产两个工件,比单模腔效率要高。模腔,又称型腔。是模型的内腔。模具中成型塑料制品的空间。容纳胶料和注压胶料的空间。模具,工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。,最终本次设计的排布方式为一模1腔,如下图所示:OIOIliI.图4-2型腔排布4.3成型零件的设计和尺寸计算4.3.1型腔的设计空腔常见的注塑模具中的型腔有两种不同的形式,其分别是整体式和结合是,两种不同型腔的特定分别为:1、整体式型腔该类型的型腔指的是通过一块板料完成了整个型腔的加工的类型,该类型的型腔在结构上相对比较简单、同时在模具的安装完成后比较牢固、强度相对来说比较高、此外还可以做到分形面处的夹缝很小,然后,他的确定主要体现在如果模具的型腔结构比较复杂的话,那么就必须要通过大量的降火花加工和数控加工工艺,无形中加大了加工的成本以及加工难易程度,还需要通过淬火来避免其使用过程发生变形。因此通常将其应用在一些中小型的注塑模具上。2、组合式型腔该类型的型腔顾名思义,其实通过多个部件组合而成的,一般情况下,是通过一种或者几种钢材,完成型腔不同的部件的加工,然后将其进行组装。该类型的型腔因为它的尺寸比较小,在热处理的时候变形同样会相对较小,同时也会降低模具的加工成本。其主要的缺点是在于后期的装配以及加工上相对比较复杂,安装也容易出现不稳定的情况,此外在每个型腔镶嵌件与镶嵌件间,转配后会一些分割线的存在,这样可能会对制品的外观产生一定的影响。组合式型腔根据种类的不同又可以分为几种不同的形式,分别是:整体式镶嵌,局部式镶嵌,大面积式
镶嵌等根据本次加工的塑件产品的形态以及模具结构,综合考虑后,本次设计中的型腔设计为一个整体镶嵌的形式,详见图。图4-3型腔4.3.2型芯的设计型芯和型腔不同的是接触产品的区域不同,型腔一般接触的是产品的外表面,而型芯接触的是产品的内表面,型芯是固定在动模板上的,型芯和型腔一样,在大模具上,型芯的锁定不仅仅靠螺丝还有锁紧块来辅助锁紧。在型芯上不仅有冷却水道,还有推杆、斜顶、镶件等。在进行型芯的设计时,要注意各个部件之间的位置关系,不能有干涉,孔之间的强度要保证,也是塑料部分内表面的最重要部分。型芯的设计比腔的设计更简单。由于核心的设计将与稍后发布的系统的设计相结合,因此通常将核心设计为嵌入并嵌入整个产品中,因此核心必须具有足够的强度,刚度和硬度。高于50HRC,具体结构如下图所示:
am—3民|■YQst"*!8.STk45.DD45.CC126.0G-am—3民|■YQst"*!8.STk45.DD45.CC4.3.3成型零件的尺寸计算PC的收缩率为0.5%〜0.7%,平均收缩率为Scp=0.6%,模具制造公差选取8z=A/4o表4-1MT5公差精度塑件基本尺寸公差种类标注公差的尺寸公差值塑件基本尺寸公差种类标注公差的尺寸公差值>0〜3A0.2>3〜6A0.24B0.4B0.44>6〜10A0.28>10〜14A0.32B0.48B0.52>14〜18A0.38>18〜24A0.44B0.58B0.64>24〜30A0.5>30〜40A0.56B0.7B0.76>40〜50A0.64>50〜65A0.74B0.84B0.94
A0.86B1.06>65〜A0.86B1.06>65〜80>80〜1001.24.4模架的选取计算型腔模板周界根据成型零件的尺寸,计算凹模周界尺寸。型腔模板的长度计算公式:L=2S+A+C。型腔模板的宽度计算公式:N=2S+B式中:A塑件的长度158.6mmB塑件的宽度72.5mmS塑件距离型腔边的距离24.7mm所以型腔尺寸为210X125mm,型腔厚度设计为40mm型芯厚度设计为57mm。2,计算模板周界尺寸根据型芯型腔的尺寸,计算模板周界尺寸。模板的长度计算公式:L=2s+a。模板的宽度计算公式:N=2s+b式中:a腔的长度210mmb腔的宽度125mms型腔距离模板边的距离50-75mm所以模板尺寸为4000X300mm,经查表得出标准模架尺寸为400X300mm。再根据型芯型腔的厚度,我们设计定模板尺寸为400X300X60mm,动模板尺寸为400X300X80mm。根据产品的结构和型腔排布,对组合成模具的各个零件的厚度计算,结合本次设计的浇口形式,最终选取龙记标准模架,型号是DCI-4030-A60-B80-C80
图4-5模架4.5浇注系统的设计浇注系统由一个主浇道,一个浇道和一个浇口组成。它是塑料聚集体通过模具进入型腔的通道。浇口系统非常重要,其设计直接影响熔体的流速和进入型腔所需的时间。浇口上的定位环直接连接到注射机的喷嘴上。由于长期磨损和与高温熔体的接触,通常将定位环和浇口套设计为一个整体,并且可以在设计过程中将它们拆开。通常使用碳工具钢,淬火表面硬度为50至55HRC。选择直浇道衬套时,请注意入口的直径和球形凹坑的半径。使用最短的过程以减少热量和压力损失。浇口系统应适合排气,可以平滑地填充腔体,并且易于修整浇口以确保均匀进料。4.5.1主流道设计塑模具中的浇注口的大小以及设计的形式会直接影响到注塑过程中的速度以及制品的品质,如果模具中的主流道设计太大,则主流道中所存在的塑料制品的体积也会相应的增加,这或导致制品发生冷却不良的情况,同时也会造成在填充到模具型腔中的过程中,制品中混入大量空气的现象,对制品造成不良的影响。主流道设计的太小,同样也是不利于模具成型的。主流道的长度:一般情况下是根据模具的结构来确定,本次设计中初步选取85mm进行计算。主流道的小端直径:d=注射机喷嘴尺寸+(0.5-1)mm=3.5mm主流道的大端直径:D=d+L主tana«6.4mm(锥角一般为2°〜4°,这里)主流道的球面半径:SR=注射机喷嘴球头半径+(1~2)mm=14+(1~2)mm,取SR=16mm。球面配合高度:h=3~5mm,取h=3mm根据以上的计算,得出主流道的设计方式,具体结构如下图所示:■040图4-6浇口套4.5.2浇口的设计注塑模具中的浇口一般情况下也可以称为进料口,其作用是分流道和型腔之间的一个零部件,其作用主要体现在两个方面,一个是将材料注射到型腔中,另一个是当成型机的注射完成后封锁型腔,不让行腔里面还没有冷却固化的塑胶材料倒流。常见的浇口的形式有以下几个形式,分别为侧浇口形式、点式浇口形式、扇形浇口形式、圆盘式浇口形式、环形浇口形式。在对其类型进行选择的时候,必须要对加工的材料和制品结构进行分析,此外还必须要考虑制品的厚度,并且结合模具所使用结构等多种因素。列如制品对
外观的要求、抽芯结构、制品的用途、模具装配时候是否发生冲突等条件。通过分析,本次设计点浇口,浇口如下图所示:图4-7浇口4.6导向机构的设计模具在开模闭模的时候,动模板和定模板分开和闭合,需要准确的定位使动模和定模回到原来的位置,所以设置导向机构来精准定位。导向机构一般有导柱和导套组成,导柱和导套需要一定的长度和强度来使模具在多次开闭模时的损耗,其一般有2-4根组成,均匀的分布在模具的四个角落。4.6.1导柱的设计导柱一般使用带油槽的导柱,这样在运动的过程中存在间隙,可以减少一定的摩擦,增加使用次数,导柱的具体结构如图所示:I135J图4-8导柱4.6.2导套的设计1.导向套通常有一个直的导向套和一个带头的导向套。这种设计使用带头的导向套,并与导向柱结合使用。导套和导柱为圆柱形,可以减少导柱和导套运动过程中的摩擦。同时,两者之间有一定的间隙,便于排气和润滑剂的使用。导套的长度由固定模具的厚度决定,通常比固定模具厚2-3mm,以避免由于长度过大而在板之间产生过多的摩擦。导套一般采用一定程度的耐磨性材料制成,避免长期使用后表面变粗糙,硬度略低于导柱。由于导柱和导套是配合使用,本次设计使用的导套结构如图所示:图4-10导柱导套4.7脱模结构的设计在完成产品的成型,材料进行冷却之后,在材料的取出之前,需要将成型完成的制品从模具的型芯脱离开来,将成型后的制品从模具成型区域脱离的机构我们就叫做称为脱模机构。通常情况下脱模机构会穿过动模固定板,顶出元件的端面与制品的表面接触,其下半部分安装在推杆固定板上,通过注塑模中的导向机构以及复位机构等多个部分组合而成。脱模机构在注塑模具中设计的类型以及方式会非常的多,常见的类型主要有:推板、推杆、螺纹旋转等。在本次设计中,通过分析,可以知道该制品具有足够的脱模角度,因此根据经验可以知道产品的包紧力相对来说会比较小,此外还设计有足够的推杆数量,模具具备足够的推出力,因此在设计过程中并不需要对脱模力的进行校核计算。4.7.1脱模力的计算八2(1+b)E-8-h-KQ=c(1+P+K/osP其中:Qc——脱模力(N);P——型芯的脱模斜度;0E——塑件弹性模量(N/cm2);2.1X10A58——塑件平均成型收缩率;0.5h——型芯脱模方形高度(mm);19H——塑件的泊松比;0.421、b——矩形的长、宽(cm);100.6100.6K人——厚壁制品计算系数;1.53Kf——脱模斜度修正系数;0.35代入数据计算得到每个型腔的脱模力为:八2(l+b)E-8-h-KQ=c(1+P+KJcosP_2x201.2x2.1x105x0.5x19x0.35=1+0.42+1.53=952N4.8排气系统的设计高温熔体进入密闭模具后,浇口系统和模具内部的型腔成为型腔。模具中的空气与熔体之间的温差很大,会形成一些可移动的气体。如果这些气体保留在模具中,气泡将出现在熔体中,这将导致产品结构和质量的变化,并影响生产的效率和质量。通常,有以下方法可以去除模具内的气体:利用模具零件之间的匹配间隙进行排气,模具的各个部分彼此独立,并且彼此之间不紧密连接,并且密不可分。因此,彼此之间将存在间隙。分型面上开有排气槽或排气孔。这种方法没有被广泛使用,并且很容易损坏产品的结构使用推杆孔排气。推杆的设置需要在型芯上打开几个孔,以便可以从这些孔中将气体从模具中去除本次设计的产品结构不复杂,容易成型,所以采用模具零件之间的配合间隙和推杆孔进行排气4.9冷却系统的设计在注塑模具中,其冷却系统的设计主要是为能够更好便于将加热融化注入到型腔中的塑料模具进行完全冷确,这样可以有效的缩短模具的加工周期,同时,冷却系统的适当与否,可以直接决定制品的加工品质。在设计的时候,必须要分析计算,确定加工过程中的零部件可以得到完全的冷却,此外还需要保证,在冷却系统中,整个冷却循环系统的冷却水进口以及出口之间的温度差别不会太远,在对冷却水系统进行设计的时候,需要尽量的把水管尺寸设计得大些,同时其尺寸在设计的时候采用标注水管来设计,可以便与后期的安装和维修,在设计的时候,需要根据加工制品的大小、壁厚来确定。在对冷却系统进行计算的时候,采用的是冷量守恒的方式,在单位时间塑料材料凝固所需要放出的热量和冷却水需要带走的热量两者是相等的,本次设计一模1腔,为了达到效果,选用直线型的冷却,回路连接,方式如下图:图4-13冷却水路5注射机的校核5.1注射量的校核通过查阅资料,我们要用以下的公式进行注射量和验算,使得注射机的最大注射量的75%大于此次设计注入模具中的塑料总量。V件<0.75V注=0.75x200=150由于本次设计中设计一模1腔根据之前的计算得出:V=1.2x69.6-83.52cm3注射机的理论最大注射量V=200cm3max符合V<0.75Vmax经过验算符合要求5.2锁模力的校核由于模具算是一个密闭的整体,当高温的熔料进入型腔之后会对模具整体形成一个向外的力,为了保证注射机能满足这个力,通过以下计算公式:F=npAx10-3<0.8FF1-工艺要求的锁模力(kN)F-注射机的最大锁模力(KN)n-型腔数——模腔个数;pc-模腔平均压力(Mpa)取P=90Mpa;A-开模方向最大投影面积(cm2)A=10120F=90x10120^910KN1因为F=1200KN>F]=910KN所以锁模力满足要求。5.3模具厚度的校核只要实际模具的厚度能够满足Hmn<Hm<七这个条件,就能完全符合注射的承受的范围。本次设计的模具的厚度H广305mm,由于本次使用的注射机的最大安装模具厚度h皿饮=400,其最小安装模具厚度h心=230,所以符合上述条件。5.4开模行程的校核开模行程的计算和校核是为了确定注射机选择的合理性。此次设计是点浇口,开模距离公式为:s>H1+H2+5~10mm。其中H1=19mm,H2=117mm,(H1、H2分别为分型面的移动距离。故:sR146mm<Smax=400m。所以完全满足,即使开模行程有所扩大也是符合要求的。6模具装配图的绘制经过以上对产品的整体结构和模具各个系统结构的设计,得出模具的总装配图,具体结构如下图所示。图6-1装配图7总结该毕业论文的设计中,其设计的主体是对塑件注塑模具设计进行设计分析,在设计过程中,先对制品的结构和形状进行分析,可以得出本次设计的零件结构上具有形状规整、结构简单的特点,同时产品对精密度的要求并不是非常高,同时产品的加工为大批量的生产方式。通过分析,确定其选用的加工材料的为ABS,本次模具的设计采用的是一模二腔的经典布局形式,分型面设计的时候,确定的位置为平面最大边缘处,这样可以
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