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文档简介

系(部):自动化系专业班:机械电子工程0301班姓名专业班机电0301系别自动化指导教师同组姓名论文题目打印机外罩结构和模具设计课题研究背景:我国塑料模具工业从起步到现在,历经半个多世纪,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大屏幕彩电塑壳注射模具和打印机外壳注射模具;精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具等。但与国外相比还需进一步提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例;在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术;开发新的成型工艺和快速经济模具;提高塑料模标准化水平和标准件的使用率;应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量;研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。未来的发展趋势是:大型化、高精密度化、多功能复合型、热流道模具、气辅模具、一:打印机外罩的成型工艺参数及成型条件。包括成型的工艺参数有成型温度、成型压力、成型保持时间和成型的条件的选二:打印机外罩设计的工艺性要求。主要四个方面:1、外罩几何形状的要素。壁厚、加强筋与增强结构、支撑面与凸台、圆角与孔、文字、符号、花纹、合叶设计及其它几何形状要求。2、金属嵌件的用途、种类及其设计原则。3、三:本模具型腔的设计与计算。主要包括型腔数的确定、分型面的确定、成型零部件结构形式、凹模与凸模工作尺寸计算。四:本模具零件强度设计及校核。确定模具型腔时,应考虑使其在高压熔体的作用下具有足够的强度与刚度,又不使模具过于笨重。五:注射机的选择。应考虑九个方面:1、注射量的校核。2、合模力的校核。3、注射压力的校核。4、模具高度与注射机闭合高度的关系校核。5、开模行6、推出装置的校核。7、模具外型与注射机拉杆间距的关系。8、定位孔的直径。9、喷嘴前端孔径和球面半径。六:本模具设计采用的标准。包括零件标准、中小型模架标准和大型模架标准。七:本模具构件设计及标准。需要四个方面的设计:1、模具构件设计与标准。构件包括支承件、导向副及定位零件,其设计与标准需查表。2、模具附加机构设计与标准。包括抽芯机构设计与标准、抽芯机构零件的设计与标准和脱模机构设计与标准。3、浇注系统设计。包括浇注系统组成及设计要求、浇注系统设计(主浇道、分浇道、浇口、浇口位置的选择、冷料穴与拉料杆、排气槽)和热浇道设计。4、加热与冷却系统的设计。主要考虑冷却水路形式、冷却计算、加热元件和加热量计算等。重点与难点:模具的设计过程包括产品建模、工艺分析;制定模具方案、选择模架;模具工件部件、辅助装置和零件详细的设计、模具总装图设计等部分;最终本次设计的重点与难点主要有十个方面:模具是否有良好的充填形式,制品能否全部注满;打印机外罩是否达到实际最小壁厚;浇口位置与浇口数量是否最佳;流道系统的优化设计;冷却系统的优化设计;工艺方案分析与论证;模具典型零件的加工与装配;如何减小返修成本;如何减小塑件应力和翘曲;型腔加工仿毕业设计成果:设计论文、零件图、装配图参考书籍1、《塑料模设计及制造》中国机械工业教育协会组编机械工业出版社2、《实用模具设计与制造手册》许发樾主编机械工业出版社3、《塑料制品与模具设计》徐佩弘主编中国轻工业出版社.4、《型腔模具设计与制造》章飞陈国平主编化学工业出版社.5、/html6、/info/i指导教师(签字)同组设计者(签字)教研室主任(签字)二O年月日系(部):自动化系专业班:机械电子工程0301班以及设计合理的推出机构。对设计进行验证主要是对注射机的相关重要参数进行验证,包括模具闭合厚度、模具安装尺寸、模具开模行程、注射机的锁模力等。在校验合格后,进行成型零件加工工艺过程的制定,既要保证塑件的质量,又要兼顾经最后则是模具的装配环节,包括制定装配步骤、明确注意事项等。通过本设计,可以对注塑模具有一个初步的认识,注意到设计中的某些细节问题,了解模具结构及工作原理;通过对AutoCAD的学习,可以建立较简单零件的零injectionmachineofthedaccounttheeconomy.clearproceeding摘要 I 1 1 2 31.3.1设计目标 4 4 4 52.1成型工艺参数 52.2成型条件 6 73.1外罩几何形状要素 7 73.1.2加强筋与增强结构 73.1.3外罩支承面 83.1.4圆角与孔 8 9 3.3外罩的尺寸精度 3.3.2外罩的尺寸公差 4.1零件标准 4.2模架标准 5模具型腔设计 5.1型腔数的确定 5.2分型面的确定 5.3.1凹模的结构设计 6注射机的选择 7.1支承件的设计 7.1.3支承板的设计 7.2导向零件的设计 20 7.3.1定位圈的设计 7.3.2限位钉的设计 7.4.1推出机构的选择 8.3浇注系统的设计 9.2加热系统的设计 9.2.2加热的基本要求 10.1.1装配图 10.2.3后续工作 结论 参考文献 附录2 荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造多腔VCD和DVD齿轮模品的水平,而且还采用最新的齿轮设计软件,纠正了由于成型收缩造成齿形误差,粗糙度Ra0.2μm,模具质量、寿命明显提高了,非淬火钢模寿命可达10~30万次,热流道模具开始推广,有的厂采用率达20%以上,一般采用内热式或外热式热流道道的采用率达不到10%,与国外的50%~80%相比,差距较大。国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。在30%以下,和国外先进工业国家已达到70%~80%相比,仍有差距。1.2我国塑料模具工业和今后的主要发展方向(3)推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度,继续研究(5)提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低,与国外差距甚大,在一定程度上制约着我国模具工业的发展,为提高模具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应用要大力推广。为此,首先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产,提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件的规格品种。(6)应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。(7)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、1.3论文的主要研究目标及内容(1)完成打印机外罩的结构设计。(2)完成打印机外罩的模具设计。(3)完成打印机外罩零件图和模具装配图的绘制。本论文,主要是对打印机外罩结构和模具设计做了研究和探讨,所做的工作主(1)介绍了打印机外罩在当前社会上发展的结构形式状况,以这些情况为主要思路,设计出打印机外罩的结构形式。(2)根据打印机外罩的结构形式,选出模具的基本模架,然后根据外罩的工艺要求设计出外罩的成型零件和模具所有构件。(3)对模具进行试模、调整。以得到符合实际生产要求的模具。1.3.3设计的关键技术问题在设计模具的过程中,要解决的最主要问题是,各个构件之间相互配合的问题。各个构件之间选用合适的配合的方式,使各个构件之间不发生碰撞,灵活自如,整个模具平稳运作。2外罩材料的成型工艺参数及成型条件目前,塑件材料主要分为热固性塑料和热塑性材料两大类。成型的方式有:注射、压缩、压注等多种。本次毕业设计采用热塑性材料即ABS工程塑料,注射成型。塑件的成型工艺参数主要是温度、压力和时间三大要素。1温度。注射成型过程中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。(1)料筒温度料筒温度的选择应保证塑料塑化良好,能顺利实现注射,而不(2)喷嘴温度料筒和喷嘴温度的选择应与其它工艺条件相配合。料筒和喷嘴温度对成型条件及塑件的物理力学性能影响十分显著。(3)模具温度模具温度对塑件的内在性能和表现质量有很大影响。模具温度2.压力。注射成型过程中的压力包括塑化压力和注射压力两种,它们都直接影(1)塑化压力注射过程中塑化压力的大小是随塑杆的设计、塑件质量的要求(2)注射压力注射压力的大小取决于注射成型机的类型、模具结构、塑件壁3.时间。一次注射成型周期包括注射时间(充模时间和保压时间)、闭模冷却时间和其它时间(开模、脱模、涂脱模剂、安放嵌件、闭模等时间)。(1)生产中充模时间为3~5s为20~120s。在浇口处熔料凝结之前,保压时间的长短对塑件尺寸精度有直接影响,而浇口处凝结之后则无影响。保压时间以塑件的收缩波动范围最小的时间为准。(2)冷却时间取决于塑件厚度,塑件的热性能和结晶性能,以及模具温度。冷却时间约为30~120s范围内。冷却时间过长会对复杂塑件造成脱模困难。温度、压力和时间。这三大成型工艺控制因素,都需要根据塑料品种、塑件壁2.2成型条件成型条件的选择和控制直接影响塑料的塑化流动和冷却的温度、压力和相应的各个作用时间,是生产优质塑件的主要因素。本外罩的成型条件见表1-1。塑料名称苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物缩写注射成型机类型螺杆式堆密度/g·cm³(不小于)计算收缩率(%)预热温度/℃时间/h2料筒温度后段中段前段喷嘴温度/℃模具温度/℃注射压力/MPa成型时间/s注射时间高压时间3冷却时间总周期螺杆转速/r·min⁻适用注射机类型螺杆、柱塞均可后处理方法红外线灯烘箱温度/℃时间/h2说明该成型条件为加工通用级ABS料时所用。3打印机外罩设计的工艺性要求外罩的工艺性就是外罩对成型加工的适应性。外罩工艺性的好坏不但关系到外罩能否顺利成型,也关系到外罩的质量以及外罩模具结构是否经济合理。外罩工艺性的好坏主要取决于外罩设计,在设计外罩时不仅要满足使用要求,而且要符合成型工艺特点,并尽可能简化模具结构。这样,不仅能保证成型工艺顺利实施,提高外罩的壁厚主要决定于外壳的使用条件,但壁厚的大小对塑件成型影响很大,壁厚过小则成型时流动阻力大,而且不能保证塑件的强度和刚度;壁厚过大则浪费原料,增加塑件的成本,还容易产生气、泡缩孔等缺陷。本外壳属于大型塑件,其高度为100mm,长度为500mm,宽度为200mm。壁厚的设计包括以下几个方面:(1)有大面向小面的过渡采用光滑过渡。(2)浇口处的厚度比其它部位稍厚一些。壁厚简图见图3-1。为了确保外壳的强度和刚度在外壳的内表面设置设置加强筋结构,同时可以改善成型是塑料熔体的流动状况。设计主要的考虑有五个方面:(1)尽量减少塑料的局部集中,以免产生缩孔和气泡。(2)加强筋的尺寸不宜过大,尽量矮一些、多一些。(3)加强筋之间中心距大于两倍壁厚,这样既可以避免缩孔产生,又可以提高塑件的强度和刚度。(4)加强筋布置的方向与熔体流动的方向一致,有利于熔体充满型腔,避免熔体流动受到搅乱。(5)加强筋的端面与塑件支承面平行,有一定距离。两加强筋的距离为:L=30mm。图3-4转角加强筋的宽度为:T=2mm,t=1.5mm。简图见图3-2。图3-2加强筋的布置3.1.3.外罩支承面外罩支承面用来配置自攻螺钉孔。与侧壁连接,以提高其强度;与加强筋连接,以避免形成增厚部位。设计简图见图3-3。图3-3支承面3.1.4.圆角与孔(1)圆角本外罩上的转角处采用圆弧过渡,这样不仅避免了应力集中,提高了强度,而且还使塑件变得美观,有利于塑料冲模时的流动。内壁圆角半径是壁厚的一半,外壁圆角半径为壁厚的1.5倍,圆角半径不应小于0.5mm。本外罩转角的设计尺寸为:R=1.5H=3.75mm,r=0.5H=1.25mm。外罩的转角处设计如图3-4。(2)孔本外罩上的孔有操作按纽孔、数据线孔和散热孔。设计考虑两个方面:a:孔的形状简单,避免增加模具制造的复杂性。b:孔与孔之间和孔与壁之间保持一定的距离,以保证外壳的强度。操作按纽孔见图3-5a);数据线孔见图3-5b);散热孔见图3-5c)。为了减少模具设计以及生产制造的复杂性,数据线孔和散热孔由外罩生产出来塑件上的标记、符号和文字有三种不同的结构形式:第一种为凸字,这种形式制模方便,但使用过程中凸字容易损坏;第二种为凹字,凹字可以填上各种颜色的油漆,但这种形式如果用机械加工模具则较麻烦;第三种为凹坑凸字,在凸字的周围带有凹入的装饰框,这种结构形式的凸字在使用时不易损坏,模具制造也比较方(3)字体和符号的脱模斜度应大于10°,字符平行于模具分型面。字符高在具体数据为:字符高度为0.3mm;线条宽度为0.8mm;符号的脱模斜度为15°;字符成型面有0°45'的斜度。字体见图3-6。3.2外罩的几何形状。本外罩几何形状的确定主要考虑三个方面:(1)有利于外罩的成型、简化模具结构、降低成本、提高生产率和保证外罩的质量。为了开模是易于取出塑件,尽量避免侧壁凹槽或与塑件脱模方向垂直的孔。(2)为了提高外罩的强度和刚度,将外罩的上顶面设计成拱形曲面。(3)由于塑件冷却后产生的收缩,会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的部分。为了塑件容易从模具内脱出,使塑件的外壁具有一定的脱模斜度。由于塑件壁较薄,精度要求较高,所以选择较小的脱模斜度。选为20'。顶盖见图3-7,底盖见图3-8,其尺寸见零件图纸。影响外罩尺寸精度的因素很多,表3-1列出了造成外罩尺寸误差的主要原因。原因分类原因的细节和模具直接有关系模具的形式或基本结构;模具的加工制造误差;模具的磨损、变形、热膨胀。和塑料有关的原因塑料的标准收缩率的变化;塑料的成型收缩、流动性、结晶化程度的差异;再生塑料的混合、着色剂等添加剂的影响;塑料中的水分以及挥发和分解气体的影和成型工艺有关的原因由于成型条件变化造成的成型收缩率的波动;成型操作变化的影响;脱模顶出时的塑料变形,弹性恢复。和成型后实效有关的原因周围温度、湿度不同造成的尺寸变化;塑料的塑性变形及因为外力作用产生的蠕变、弹性恢复;残余应力、从表中可以看到外罩尺寸误差的产生是诸多因素综合影响的结果。目前我国一些工厂的经验是,外罩的基本尺寸在120~500mm,模具成型部件的尺寸公差取外本外壳在使用上不需要采用高精度等级,但为了不影响外罩的美观,也不能采用低精度等级。同时,考虑到本外罩材料的性能和成型工艺特点,经查表6-44《实用模具设计与制造手册》,精度等级选为4级。4模具设计采用的标准GB4619.4带头导柱GB4619.6垫块GB4619.7推板GB4619.8模板GB4619.9限位钉GB4619.10支承柱GB4170塑料注射模零件技术条件见图4-1;底盖高度较低,型腔较浅而采用B型见图4-2。图4-2底盖模架型腔数的确定,主要跟注射机的最大注射量、额定锁模力、塑化速度、制品的精度要求、生产的经济性等因素有关。考虑到本次设计的设计要求,本次设计采用分型面的选择受到塑件的形状、壁厚、尺寸精度、及其形状、塑件在模具内的成型位置、脱模方法、浇口的形式及位置、模具类型、模具排气、模具制造及其成型设备结构因素的影响。本次设计,分型面的选择考虑七个方面:(1)便于塑件的脱模。(2)考虑塑件的外观。(3)保证塑件的尺寸精度。(4)有利于防止溢料,考虑飞边在塑件上的位置。(5)有利于排气。(6)考虑脱模斜度对塑件尺寸的影响。(7)使成型零件便于加工。根据以上所思及外罩的形状、尺寸精度要求,分型面的选择见图:图5-1a)顶盖成型零件是构成模具型腔的零件,通常包括凹模、凸模、型芯、螺纹型芯、螺纹型环等。由于型腔直接与高温高压的塑料相接触,它的质量直接关系到塑件的质量,因此要求它有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性,以承受塑料的积压力和料流(1)凹模的结构形式凹模又称阴模,它是成型塑件外表面的零件。凹模的结构形式要根据塑件成型的需要和加工与装配的工艺要求而定。本次设计顶盖和底盖都采用整体式凹模,因为塑件外壳的结构比较简单而且整体式凹模结构简单牢固、强度高、成型零件的质量比较好。见图5-2:(以低盖为例,其尺寸见零件图)(2)凹模的技术要求①凹模的材料对一般结构形状较简单的凹模常采用T8、T10、T10A钢。本凹模结构形状比较简单,因此采用T8钢。②凹模的热处理因为本凹模结构形状比较见简单,因此凹模热处理硬度要求③凹模的表面粗糙度表面粗糙度采用一般要求,为Ra0.2~Ra0.1um。④凹模的表面处理成型表面镀铬,镀铬层深度为0.015~0.02mm,镀铬应抛光,⑤凹模的加工凹模套锥度和模块锥度要配合严密的部位,采用配制加工方法,(3)凹模的装配见图5-3。(以低盖为例,其装配基准见装配图)型芯是成型塑件内表面的成型零件。根据型芯所成型零件内表面大小不同,通常又有型芯和成型杆之分。型芯一般是指成型塑件中较大的主要内型的成型零件,又称主型芯,成型杆一般是指成型塑件上较小的成型零件,又称小型芯。(1)型芯的结构形式由于外罩的结构形状比较简单,因而,型芯的结构形式采用整体式,顶盖型芯的结构形式采用型芯与成型杆相结合的镶拼组合式型芯。见图5-4:(a)底盖型芯,b)顶盖型芯,其尺寸见零件图)图5-4(2)型芯的技术要求②表面粗糙度成型部分为Ra0.10~Ra0.025um;配合部分为Ra0.8um;其余部分为Ra6.3~Ra1.6um。③热处理硬度45~50HRC。④表面处理成型部分镀铬,镀铬层深度为0.015~0.020mm,镀铬后抛光处理。⑤配合加工因为顶盖上有孔,为了达到同心度的要求,顶盖采用配合加工。(3)型芯的装配为了降低成产成本、节约资源、提高生产效率,顶盖和底盖的型芯采用相同的装配方式。以顶盖的装配方式为例,见图5-5:6注射机的选择选用注射机的技术规范,并对有关参数进行校核。6.1注射机的初选模架选为A一6575—33GB/T12555.1—1990,底盖模具的基本模架选为B一65756.2注射机的校核注射机的校核主要有四个方面的内容:示支承板厚度。)(1)顶盖模具厚度H=H₁+H₂+A+B+C=25+40+13类型合格。(2)底盖模具厚度型合格。6.2.2模具安装尺寸的校核(1)顶盖模具安装尺寸校核(2)底盖模具安装尺寸校核(1)顶盖模具开模行程的校核FD650型注射机的最大开模行程S=1980mm,超过塑件深度100mm,能够完全(2)底盖模具开模行程的校核JPH250型注射机的最大开模行程S=1980mm(受模厚影响减少),远远超过底盖的高度20mm,能够完全脱模,因此满足要求。(1)顶盖模具注射机锁模力的校核因为,注射压力80MPa,塑件在分型面上的投影面积约为:则总压力为:80×50000=4000kN(2)底盖模具注射机锁模力的校核因为,注射压力80MPa,塑件在分型面上的投影面积约为:则总压力为:80×50000=4000kN7模具构件设计与标准模具中的各种固定板(模板)、支承板(垫板)、支承柱(垫块)以及模座(动、定模座板)等均称为支承零件,各种支承零件均应具有足够的强度与刚度。动模座板和定模座板均是固定塑料模具与成型设备连接的模板,因此,座板的轮廓尺寸和固定孔必须与成型设备上模具的安装板相适应。动模座板的设计与标准见图7-1a),定模座板的设计与标准见图7-1bC国图7-1材料:45钢固定板是用以固定型芯、凹模、导柱、导套、推杆等作用。为了其他零件固定稳固,固定板也应有足够的厚度。以顶罩模具为例,定模板的设计见图7-2a),动模板的设计见图7-2b)。(底罩模具固定板的设计和标准与顶罩模具相同)丙合丙众温材料:45钢支承板是垫在固定板背面,防止成型零件和导向零件轴向移动,并承受一定的成型压力。支承板与固定板的连接通常用螺钉和销钉紧固。本次设计采用螺钉连接。支承板有足够的强度和刚度,以承受成型力而不过量变形,其设计方法与标准与固定板的设计一样,在次,不在多做阐述。7.1.4垫块的设计垫块的作用是形成推出机构所需的推出空间或调节模具闭合高度,以适应成型设备的压板间距。垫块的高度在形成推出机构的推出空间时,应根据推出机构的推出行程确定。依次,顶盖模具的垫块高度确定为200mm,见图7-3a);底盖模具的垫块高度确定为160mm,见图7-3b)。模具两边垫块的高度应一致,以保证组装后的模具上、下表面平行。导向零件是保证动模和定模合模时正确定位和导向,并避免模内个零部件发生碰撞和干涉,以保证塑件的形状和精度的重要零件。主要零件包括导柱和导套。对本次导向零件的设计原则是:(1)导向机构类型的选用。(2)导柱数量、大小、及其布置。(3)导向零件的设置注意模具的强度。(4)导向零件的结构便于导向。(5)导向准确、运动灵活、平稳,具有足够强度、刚度和耐磨性。本次设计,顶盖模具的导向零件和底盖模具的导向零件采用同一结构和固定形式。现以顶盖模具的导向零件为例,对设计过程作一阐述。(1)导柱的结构导柱的结构形式随模具的结构、大小及塑件生产批量要求的不同而异。本次设计考虑到使用大型模架,而采用带肩导柱(I型)。其结构见图7-4。(2)导套的结构导套的主要结构形式有直导套和带头导套。带头导套结构较复杂,主要用于精度较高的大型模具。根据本次设计的需要,采用带头导套(I型)。见图7-5。图7-5导套(3)导柱和导套的配合对于大型注射模具,为防止导套拔出,导柱与导套的配合采用间隙配合H7/f7。安装方法如图7-6所示。(1)推板导柱的结构推板导柱用于推出机构导向的零件,有时可作为支承柱和导柱兼用。结构见图(2)推板导套的结构推板导套采用带头导套(Ⅱ型),见图7-8。(3)推板导柱和推板导套的固定形式推板导柱和推板导套之间的配合采用间隙配合H7/f7。安装方法如图7-9所示。定位零件包括定位圈、定距螺钉,限位钉及圆锥定位件等。本外罩模具的定位定位圈与注射机定模固定板中心的定位孔相配合,通常采用H11/h11间隙配合,其作用是使主浇道与喷嘴和机筒对中。定位圈的形式有I、Ⅱ、Ⅲ型三种。本次设计采用Ⅱ型,具体数据见图7-10。限位钉也称挡销,其作用:(1)使推板与动模座板之间形成间隙,便于清理废料和杂物(2)通过调节挡销的厚度来控制推杆的位置及推出距离其结构数据见图7-11。在注射成型的每一循环中,都必须使塑件由模具型腔中脱出,模具中这种脱出塑件的机构称为推出机构,或称脱模机构。本模具的推出过程采用推杆推出。推出过程包括开模、推出、取件、闭模、推出机构复位等过程。推出零件有推杆、复位杆、推杆固定板和推板等。推杆将塑件从型芯中推出;复位杆在闭模过程中使推杆复位;推杆固定板和推板连接和固定所有推杆和复位杆,传递推出力并使整个推出机构能协调运动。推出机构按驱动方式可分为:手动推出机构、机动推出机构、液压推出机构、气动推出机构。机动推出机构是利用注射机的开模动作推出塑件。开模时塑件先随动模一起移动,达到一定位置时,推出机构被注射机上固定不动的顶杆顶住而不再随动模移动时,动模继续移动时,推出机构便将塑件从动模上推出。机动推出机构具有生产效(1)结构可靠推出机构工作可靠、运动灵活、制造方便、配换容易,机构(2)保证塑件不变形不损坏正确分析外罩对型腔的附着力的大小和所在部由于塑件收缩时包紧型芯,因此脱模力作用位置靠近型芯。同时脱模力施与塑件刚度和强度较大的位置。在确定推出零件机构及尺寸时,考虑综合因素,以保证(3)保证塑件外观良好推出塑件的位置,选在塑件内部。(4)塑件留在动模一边使模具的推出机构较为简单。(1)推杆的设计及固定推杆形式较多,常用为圆截面推杆。由于外罩面积比较大,为了在脱模时外罩的形状不受到太大的影响,而采用锥面推杆。其设计见图7-12,固定图见图7-13。(2)复位杆的设计及固定一板(即推杆固定板)上。两者的不同之处是它们与模板的配合间隙不同,复位杆顶面与模具的分型面平行。设计如图7-14所示,固定如图7-1(3)推板和推杆固定板的设计及固定推板用于塑件加工后塑件的脱模,推杆固定板用于推杆、复位杆在推板上的固定。推板的设计如图7-16a)所示,推杆固定板的设计如图7-16b)所示,固定方式见图7-9。浇注系统。(1)主流道是从注射机喷嘴与模具的接触部分起到分流道为止的一段流道。(2)分流道是介于主流道和浇口之间的一段通道,它是熔融塑料由主流道流(3)浇口它是分流道与型腔之间的狭窄部分。这一狭窄短小的浇口能使分流(4)冷料穴是直接对着主流道的孔。其作用是储藏注射间隔期间产生的冷料(1)适应塑料的成型工艺性注射成型时,熔融塑料在浇注系统和型腔中的温(2)利用型腔内气体的排出浇注系统顺利而平稳的引导熔融塑料充满型腔的(3)减少塑料熔体的热量及压力损失浇注系统能使熔融塑料通过时其热量和(4)便于修整和不影响塑件的外观质量设计浇注系统时要结合塑件的大小形(5)防止外罩翘曲变形考虑由于浇口收缩等问题,而采取措施予以防止。(6)便于减少塑料消耗和减少模具尺寸在满足以上各项原则的前提下,浇例进行阐述。型塑件,主流道设计的大一些。主流道的设计如下:(1)主流道的截面采用比表面积最小的圆形截面。因主流道垂直于分型面,为(2)主流道的小端直径根据所选注射机的规格定为6mm。为了与注射机喷嘴相31mm。球面深度取为5mm。主流道长度根据定模板厚度确定为50mm。如图8-1所示。(3)主流道与分流道相接处有过度圆角,是为了减小流料转向是的阻力,半径设为2mm。如图8-1所示。图8-1主流道(4)浇口套与定位环由于主流道要于高温的塑料和喷嘴反复接触和碰撞,所以模具的主流道设计成可拆卸更换的衬套(称为浇口套)。常用的浇口套有I型、Ⅱ型两种类型。本次设计浇口套固定台阶尺寸不能太大,根据定位环的尺寸确定为3mm。浇口套的总长度根据主流道的长度确定为55mm。为减小浇口套同模具之间的温差固定圆柱直径也尽可能小,取为35mm。结构尺寸见图8-2。浇口套与定位环的装配图见图8-3。塑件尺寸较大采用浇口进料的单型腔模具和所有多型腔模具都需设置分流道。分流道的设计应能使塑料熔体的流向得到平稳的转换并尽快的充满型腔,流动中温度降低尽可能低,同时应能将塑料熔体均匀地分配到各个型腔。实际选择分流道的截面形状时,从减少压力损失和热量散失考虑,本次设计采(1)分流道的截面尺寸视塑件的大小和壁厚、塑件品种、注射速率和分流长度等因素而定。根据外罩的大小,分流道的长度设为25mm。分流道的直径经查表5-9(2)分流道的表面不必很光滑,其表面粗糙度为1.6um,这样流道内料流的外层流速降低,容易冷却而形成固定表皮层,有利于流道的保温。(3)分流道与浇口处的连接光滑过渡,以利于熔体的流动及填充。(4)设计型腔与分流道布置时,使塑件和流道在分型面上总投影面积的几何中心与锁模力的中心相重合。这对于锁模的可靠性和锁模机构受力的均匀性都是有利(5)由于分流道较长,在其末端设置冷料穴,以防止冷料头堵塞浇口或进入型注射成型时,喷嘴前端的熔料温度较低,为防止其进入型腔,通常在流道末端设置用于集存这部分冷料的冷料穴。冷料穴有两种,一种是纯为储存冷料之用;另冷料穴设置在熔料流动方向的转折处,以便将冷料入穴中存留起来。根据注射机的类型,以及外壳的成型,把冷料穴设置在主流道正对面的动模上,冷料穴直径稍大于主流道大端的直径,底部作成曲折的钩形或下陷的凹槽,使冷料穴兼有开模时将主流道凝料从主流道是拉出而附在动模一边的作用。冷料穴和拉杆结构有:带钩型拉料杆的冷料穴、带球头拉料杆冷料穴、无拉料杆冷料穴等。本次设计采用带钩型拉料杆冷料穴,该冷料穴底部有一根与冷料穴公称直径相同的钩形(Z型)拉料杆,由于拉料杆头部的侧凹能将主流道凝料构住,开模时即可将凝料从主流道中拉出,同时,由于拉料杆的尾部固定在推杆固定板上,故在塑件推出时,凝料也一同推出。取出塑件时,用手工朝拉料钩的侧向稍许移动,即可将拉料杆钩形与定模板之间采用H9/f9间隙配合,相对固定部分采用H7/m6过渡配合,配合部分的表面粗糙度为Ra0.8。其主要尺寸见图8-4。浇口是连接分流道和型腔的桥梁,它是整个浇注系统的最薄弱点和关键环节,其形式、尺寸开设在型腔的什么部位对塑件质量影响很大。在大多数情况下,浇口是整个浇注系统中截面最小部分。当熔融塑料通过狭小的浇口时,流速增高,并因摩擦使料温也升高,有利于填充型腔。同时,狭小的浇口适当保压补缩后首先凝固封闭型腔,使型腔内的熔料即可在无压力状态下自由收缩凝固成型,因而塑件内残一般浇口的尺寸很难用理论公式计算,通常根据经验确定,取其下限,然后在试模过程中逐步加以整修。根据我国一些工厂的经验,浇口的截面面积为分流道截面面具的5%,截面形状为圆形,浇口长度为1mm,表面粗糙度为0.4um。(1)浇口的类型选择注射模的浇口结构形式较多,不同类型的浇口其尺寸稍有不同,特点和适用情况也有所不同。根据塑料的成型特性,外罩的几何形状与尺寸、生产批量、注射机规格等因素,浇口类型选为直接浇口。如图8-5所示。(2)浇口位置的选择浇口的开设位置对塑件质量的影响很大,因此在确定浇口位置时,根据塑件的①避免引起熔体破裂现象加大浇口尺寸,以降低流速,平稳地充填型腔,使②有利于熔体流动和补缩浇口位置开设在塑件截面最厚处,以利于熔体填充和补料。③有利于型腔内气体排出浇口位置设置在塑件表面积最大处的中央。④防止料流将型芯积压变形控制流速,对称进料,以防止型芯弯曲。⑤保证流动比在允许范围内流动比过会因料温下降造成熔体不能充满整个型腔。本外罩属于大型塑件,流动比范围确定为280~300L/t。(1)浇口设计浇口设计成圆形横截面、轻微的锥度,并在最大横截面处与塑件连接。熔融塑料通过主流道直接进入型腔,流程短,进料快,流动阻力小,传递压力好,保压补缩作用强,有利于排气和消除熔接痕,且模具结构简单,制造方便。浇口截面尺寸不能太小,过小的浇口压力损失大、冷凝快、补缩困难会造成塑件缺料、缩孔等缺陷。同样,浇口截面尺寸也不能过大,过大的浇口注射速率低,温度下降快,塑件可能产生明显的熔接痕和表面云层现象。浇口直径为主流道大端直径,确定为8mm。如图8-6所示。9温度调节控制系统的设计9.1冷却系统的设计(1)冷却通道离凹模壁不宜太远或太近,以免影响冷却效果和模具强度。(2)冷却通道尽量大。(3)与塑件厚度相适应。(4)冷却通道不过镶块接缝处,以防止漏水。(5)冷却通道内没有产生回流的部位,畅通无阻。(6)浇口附近加强冷却,因为浇口附近温度最高。(7)冷却通道避免接近塑件的熔接部位,一免使塑件产生熔接痕。(8)进出口冷却水温差不大。(9)凹模和凸模分别冷却,保证冷却的平衡。(10)水管与水嘴连接处密封。道,如图9-1所示。顶盖模具的冷却通道形式采用多级式冷却通道,如图9.2加热系统的设计根据热能的来源,模具的加热方法有:介质或蒸汽加热法、电阻加热法、工频感应加热法等。本次设计采用电阻加热法。根据外罩和模具的结构形状,将电阻丝制成矩形的电热套,来加热模具。如图9-3所示。模具的加热温度为50°。加热时合理布置电热元件,保证电热元件的功率。如电热元件的功率不足,就不能达到模具的温度;如电热元件功率过大,会使模具加热过快,从而出现局部过热现象。因此模具电阻加热装置有以下要求:1)电热元件布置合理2)为加强模具的保温措施,减少热量的传导和热辐射的损失,在模具四周设置石棉隔热板,厚度为5mm。如图9-3所示。10模具的装配与试模通过以上章节的探讨和设计的出本模具的装配图(以底盖模具为例),如图10-1所示。图10-1装配图1定模板座,2、6、14、24内六角圆柱头螺钉,3定模板,4推杆,5动模板,7支承板,却水道,17导套,18导柱,19复位杆,20型芯,21拉料杆,22推板导套,24螺钉,25衬套,26弹簧。(1)精修动、定模分型面,控制型腔厚度(4)磨安装基面(5)装好定模部分(6)装好动模部分(7)修正推杆及验证复位弹簧(8)试模、调整e)合模塑料模具制造完成后,必须经过试模合格,才能投入批量生产。本模具是主要(1)成型外罩各部尺寸和粗糙度均满足蓝图要求;(2)浇注系统在常规条件下,注射状态正常;(3)外罩各部均无明显飞边和阻碍外罩脱模的现象发生;(4)成型的外罩及浇注凝料均能顺利的完成脱模;(5)相对移动部分运动自如,稳定可靠;试模过程分装模、试模及休整三个阶段。装模包括预检、装模、紧固、校正顶杆顶出距离、调节合模松紧程度以及通冷(1)预检试模在安装前,根据图纸,对模具再检查一次,以便及时发现问题进行休整,并检测模具安装空间是否满足注射机的安装条件。(2)装模整套模具整体安装,吊装着力点使模具平衡,注意人身和设备安全。机身安放木垫,模具落在木垫上,防止直接接触机身。(3)紧固当模具的定位环装入注射机的定位孔后,用很慢的速度使注射机移动模板、合模,并将模具轻轻压住。然后上压板,压板的数量根据模体的大小和质量而定。上压板时,压板应于模板平行,各压板的着力点均衡可靠。(4)调节合模的松紧程度为了防止外罩产生溢了料飞边,又保证在分型面上达到浇注排气的效果,装摸时仔细调好合模的松紧程度。(5)调整顶杆的顶出距离在开模状态下,调整注射机的顶杆位置,使模具的顶出系统在能将外罩完全脱模的前提下,使模具的顶板和动板之间有5mm的空间距离,以防止顶坏模具。(6)接通冷却水道及接头。10.2.2试模检验原料是否合乎要求。然后根据塑料的工艺参数将料筒及喷嘴加热。在注射机喷嘴与模具主流道脱开的情况下,用较低的注射压力,是熔料从喷嘴中对空缓慢地流出。观察流料,如果流料光滑透明,而没有硬块、气泡、变色等情况,可以开试模的原则:开始试模时,选择低压、低温和较长时间的成型,然后按压力、时间和温度的先后顺序调整。如果塑件充不满,则考虑提高注射压力。当提高注射(1)在试模过程中,对调节注射成型工艺的细节作详细记录,并将最佳注射成型工艺的数据及操作要点,经整理记录在案,(2)试模中出现的问题及解决方法、遗留问题和亟待解决的方案作一详细记录备查。(3)模具实验合格后,将模具清理干净,涂上防锈油。合模后卸下,填写合格最后,这段时间的磨练,特别是最后两个月的时间,使我的意志品质力,抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。当然通过这次毕业设计,也留给我了一些教训和遗憾。在这段时间的前一阶段,由于没有深刻认识到毕业设计的复杂性和反复性,以致没有良好利用所有时间,使模具各个系统的设计、选择以及配合不够精细。从而给模具的装配造成了很大的困难,经历了许多次的反复,提高了模具在实际生产运用的成本。同时,由于实践环境的约束,以及本人的经验不足,没有对顶盖模具进行装配和动画摸拟。如果时间总的说来,这次的毕业设计做得还比较有成效,确确实实学到了知识,拓宽了视野。虽然还有一些不足和遗憾,可这些不会给我打击只会更好的鞭策我前行,让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力,更强的沟通力和理解力。提高是有限的但提高也是全面的。我相信,只要自己今后牢记教训不断的改变和提高,就能经过半年的忙碌,本次毕业设计已经接近尾声,作为一个本科生的毕业设计,由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有导师的督促指导,以及在这里首先要感谢我的导师杨老师。我的毕业设计及论文都是在杨老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,杨老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。在设计过程中杨老师给我指出了正确的设计方向,供了大量的学习资料,并且在我的实际设计中给予很大的帮助,指导我,启发我,为我解答了很多设计上的难题。杨老师的督促使我一直把毕业设计放在心理,保证按质按量的完成。在论文的写作、修改这一方面,杨老师也为我投入了很多时间。其次,要感谢我的辅导员吴老师。吴老师是一个特别关心、爱护和体谅学生的

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