塑料油壶盖的设计
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第一章绪论1.1塑料的基础知识塑料是以高分子合成树脂为主要原料,加上旨在改善和提高其性能的各种添加剂制成的合成材料。
这种合成材料在一定的温度和压力下可以塑化成型,成为具有一定形状和尺寸精度的能在常温下保持不变的材料。
塑料按合成树脂的分子结构,可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
热塑性塑料可以多次加热加压,反复成型,具有一定的可塑性的合成树脂和各种添加剂及着色剂制造而成的塑料。
热固性塑料与热塑性性塑料不同,主要是合成树脂不同,并且在添加剂中加入了固化剂。
因此,在其成型过程中,既有物理变化又有化学变化,所以,其变化过程是不可逆的。
塑料按照用途可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三大类。
通用塑料即普通的易于成型、产量大、用途广而又廉价类的塑料,如:聚乙烯。
工程塑料即可成型工程结构件一类的塑料,其强度高、尺寸稳定、在高温下变形小,能保持良好的性能,如:ABS。
特种塑料即具有特种功能的塑料,如:有导电功能的塑料。
[1] [2]1.1塑料工业的现状及发展塑料工业是新兴的工业,是随着石油工业的发展而产生的,目前塑料制品几乎已经进入一切工业部门以及人民的日常生活的各个领域。
随着机械工业、电子工业、航空工业、仪表工业和日常用品工业的发展,塑料成型制件的需求量越来越多,质量要求也遇来越高,这就要求成型塑件的模具开发、设计和制造的水平也必须越来越高。
事实上,在仪表仪器、家用电器、交通、通讯等各行各业中,有70%以上的产品是用模具来加工成型的。
工业发达国家,其模具工业年产值早已超过机床行业的年产值。
在塑料制件的生产中,高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成型设备等都是成型优质塑件的重要条件。
因此,塑料成型技术在塑料模的设计、制造、模具的材料以及成型技术等方面都有着很大的发展空间。
如:CAD/CAE/CAM技术的快速发展和推广应用、各种模具新材料的研制和使用、模具的标准化以及塑料制件的微型化、超大型化和精密化。
襄阳汽车职业技术学院毕业设计油壶盖塑料模具设计姓名:专业:模具设计与制造系部:机电工程系指导老师:摘要本课题主要是塑料成型的工艺设计及制造,也就是注塑模的工艺设计方案分析及确定工艺计算,模具结构设计计算等内容。
生产主要是为了提高生产效率,因此在设计是要力求结构简单,但是一定要保证其精度要求。
先对塑件进行结构分析,确定型腔的布局,从各方面考虑其结构布局,了解本课题一些相关技术要求及注意事项。
油壶盖的模具设计主要分为六个步骤。
1分析制品及材料工艺性,2初选注射机的型号和规格,3.塑件注射工艺参数的确定,4.注射模的结构设计,5.模具装配和试模,6.校核计算。
关键词:塑料油壶盖模具;细水口;;二次开模;拉料杆,螺纹强脱,试模目录中文摘要……………………………………………………………………………目录………………………………………………………………………………1.分析制品及材料工艺性………………………………………………………1.1PP材料分析…………………………………………………………………1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析…………………………………………1.3塑件体积和重量的计算……………………………………………………………2.初选注射机的型号和规格……………………………………………………………3.塑件注射工艺参数的确定……………………………………………………………4.注射模的结构设计……………………………………………………………………4.1分型面确定…………………………………………………………………………4.2确定浇注系统………………………………………………………………………4.2.1主流道设计………………………………………………………………………4.2.2点浇口设计料穴设计…………………………………………………………4.3确定型腔、型芯的结构及固定方式………………………………………………4.3.1型腔、型芯的结构设计…………………………………………………………4.3.2固定方式………………………………………………………………………4.4型腔和型芯的工作尺寸计算……………………………………………………4.5型腔壁厚和底版厚度计算………………………………………………………4.5.1型腔壁厚………………………………………………………………………4.5.2型腔底版厚……………………………………………………………………4.6螺纹脱出方式的设计………………………………………………………………4.7确定模具的导向机构……………………………………………………………5.模具装配和试模………………………………………………………….6.校核计算……………………………………………………………………………设计心得……………………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………1.分析制品及材料工艺性1.1PP材料工艺分析聚丙烯(PP)是由丙烯单体聚合而成。
贮油杯盖注塑成型工艺及模具设计贮油杯盖二维图贮油杯盖三维图第一章塑料成型工艺性分析1.1塑件分析贮油杯盖二维图贮油杯盖三维图该塑件为贮油杯盖,材料为POM(聚甲醛),进行大批量生产。
其各尺寸如图所示:主体部分是厚度为2.5mm的薄壳,圆柱侧面均布12条用于防滑的R4圆形凹槽,凹槽过渡圆角为R0.5,其余圆角为R1-R2,结构简单,易于成型。
1.2性能分析聚甲醛学名聚氧化聚甲醛(简称POM)又称赛钢、特钢。
它是以甲醛等为原料聚合所得。
POM-H(聚甲醛均聚物),POM-K(聚甲醛共聚物)是高密度、高结晶度的热塑性工程塑料。
具有良好的物理、机械和化学性能,尤其是有优异的耐摩擦性能。
聚甲醛是一种没有侧链,高密度,高结晶性的线性聚合物,具有优异的综合性能。
聚甲醛是一种表面光滑,有光泽的硬而致密的材料,淡黄或白色,可在-40- 100°C温度范围内长期使用。
它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越,又有良好的耐油,耐过氧化物性能。
很不耐酸,不耐强碱和不耐紫外线的辐射。
物理性质聚甲醛的拉伸强度达70MPa,吸水性小,尺寸稳定,有光泽,这些性能都比尼龙好,聚甲醛为高度结晶的树脂,在热塑性树脂中是最坚韧的。
具抗热强度,弯曲强度,耐疲劳性强度均高,耐磨性和电性能优良。
聚甲醛的性能:性能数值比重1.43熔点175°C伸强度(屈服)70MPa伸长率(屈服)15%(断裂)15%冲击强度(无缺口)108KJ/m2(带缺口)7.6KJ/m2应用范围POM属结晶性塑料,熔点明显,一旦达到熔点,熔体粘度迅速下降。
当温度超过一定限度或熔体受热时间过长,会引起分解。
POM具有较好的综合性能,在热塑性塑料中是最坚硬的,是塑料材料中力学性能最接近金属的品种之一,其抗张强度、弯曲强度、耐疲劳强度,耐磨性和电性都十分优良,可在-40度--100度之间长期使用。
化学性质按分子链结构不同,聚甲醛可分为均聚甲醛和共聚甲醛,前者密度、结晶度、熔点都高,但是热稳定性差,加工温度窄(10度),对酸堿的稳定性略低;后者密度、结晶度、熔点较低,但热稳定性好,不易分解,加工温度宽(50度)不足之处在于:由受强酸腐蚀,耐侯差,粘合性差,热分解与软化温度接近,限氧指数小。
油壶盖的模具设计
首先,对于油壶盖的模具材料选择,一般使用的是优质的合金钢材料。
合金钢具有高强度、耐磨损、抗腐蚀等特点,能够满足油壶盖生产的要求。
此外,还需要进行表面处理,如热处理、硬化等,以增加材料的硬度和耐
久性。
其次,对于油壶盖模具的结构设计,需要考虑到两个主要部分:壶盖
本体和壶盖的开启机构。
壶盖本体的设计应该符合油壶盖的外观要求,同
时要考虑到使用的方便性和密封性。
开启机构的设计要能够实现油壶盖的
开启和关闭,通常采用的是螺旋桶盖结构,通过螺旋上升或下降实现打开
和关闭的功能。
另外,还需要考虑到模具的制作工艺流程。
通常包括以下几个步骤:
原型设计、模具结构设计、零件加工、组装和测试。
在原型设计阶段,使
用CAD软件进行三维建模,以得到模具的外部形状和内部结构。
在模具结
构设计阶段,需要进行模具的尺寸设计和力学分析,以确定模具的结构是
否合理和稳定。
在零件加工阶段,按照设计图纸进行零件的切削、打磨、
钻孔等工艺。
最后,在组装和测试阶段,将各个零配件组装成完整的模具,并进行模具测试,以确保其能够正常使用和生产。
在进行油壶盖模具设计时,还需要考虑到节约材料和提高生产效率的
因素。
可以采用多腔结构设计,增加模具的生产能力,减少生产时间和成本。
另外,还可以使用模具自动化设备,实现模具的自动生产和组装,提
高生产效率。
总之,油壶盖的模具设计需要综合考虑材料选择、结构设计、工艺流程等多个因素。
通过合理的设计和制作,可以生产出高质量的油壶盖,提高产品的竞争力和市场需求。
毕业设计报告设计题目:塑料油壶盖注射模具设计设计作者:林勇强专业班级/学号:11机械设计与制造1班/1106240108合作者1:王森清专业班级/学号:11模具/1106070134 合作者2:柳亚凤专业班级/学号:11模具/1106070127 指导教师:林建欢设计时间:2013-10-17摘要随着现代社会的发展,模具行业也发展越来越快,模具加工精度,模具的应该范围都越来越广,因此模具在社会发展中的作用和地位也越来越大,越来越高。
本次毕业设计以塑料油壶盖为例,讲述了模具的设计过程与设计方法。
油壶盖的模具设计主要分为六个步骤。
1分析制品及材料工艺性,2初选注射机的型号和规格,3.塑件注射工艺参数的确定,4.注射模的结构设计,5.模具装配和试模,6.校核计算。
关键词:塑料油壶盖模具;细水口;;二次开模;拉料杆,机动旋转脱螺纹脱模,试模目录摘要....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.引言 (1)1.1塑料成型模具在加工工业中的地位 (1)1.2中国塑料模具工业发展现状 (1)1.3塑料成型模具发展趋势 (2)2.塑件工艺性分析 (4)2.1塑件工艺性分析 (4)2.1.1塑件的原材料分析 (4)2.1.2塑件的结构工艺性分析 (5)2.1.3塑件的尺寸精度分析 (5)2.1.4塑件的表面质量分析 (6)2.1.5塑件注射成型的工艺参数 (6)2.2初步拟定总体设计方案 (8)2.3塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 (8)2.4塑件体积和重量的计算 (10)3.注射模的结构设计 (11)3.1分型面的选择 (11)3.1.1确定分型面 (11)3.2型腔数目的确定与排列方式 (12)3.2.1型腔数目的确定 (12)3.2.2型腔排列形式的确定 (13)3.3浇注系统的设计 (13)3.3.1主流道设计 (14)3.3.2分流道设计 (16)3.3.3点浇口设计 (16)3.3.4冷料穴的设计 (17)3.3.5定位圈的设计 (17)3.4排气系统的设计 (17)3.5成型零件的结构设计 (18)3.5.1凹模的结构设计 (18)3.5.2凸模的结构设计 (19)3.5.3成型零件工作尺寸的计算 (19)3.6脱模机构的设计 (20)3.6.1脱模机构的选择 (20)3.6.2脱模力的计算 (22)3.6.3拉料杆的设计 (22)3.6.4推出零件的设计 (22)3.7合模导向机构的设计 (23)3.7.1导向机构的总体设计 (23)3.7.2导柱的设计 (23)3.7.3导套的设计 (24)3.8冷却系统的设计 (24)4.模架的选择及模具的工作原理 (29)4.1模架的选择 (29)4.2模具总装图及工作原理 (30)4.2.1模具工作原理 (30)5.注射机的选择及校核 (32)5.1注射机的选择 (32)5.1.1注射量的计算 (32)5.1.2初选注射机 (32)5.1.3确定注射成型的工艺参数 (32)5.2注射机的校核 (33)5.2.1模具闭合高度的确定 (33)5.2.2模具闭合高度的校核 (34)5.2.3模具安装部分的校核 (34)5.2.4模具开模行程的校核 (34)5.2.5注射量的校核 (34)6.主要零件加工工艺规程的编制 (35)7.结论 (37)8.参考文献 (38)9.致谢 (39)10.附录 (40)1.引言1.1塑料成型模具在加工工业中的地位据机械制造行业的分析,模具工业的重中之重是塑料模具,已成为当今最有活力的一门产业。
基于逆向工程的塑料油壶设计与制造*黄明宇倪红军朱 昱廖 萍 唐通鸣(南通大学机械工程学院,南通226007)摘要 介绍逆向工程技术在塑料油壶设计制造中的应用。
对塑料油壶样件先进行激光三维数据采集,以采集的数据为基础采用三维CAD /CAM 进行模型的三维重建和再设计,并自动生成数控加工程序,再由加工中心加工出吹塑模具。
采用聚乙烯吹塑生产出油壶,产品外观和质量较好。
关键词 逆向工程 塑料油壶 三维重建 CAD /CAM 设计 制造近年来,先进的塑料产品及模具的设计与制造技术促进了塑料工业的快速发展。
在瞬息万变的塑料产品市场中,能否快速地生产出合乎市场要求的产品成为企业成败的关键。
而常会遇到的难题是,客户给你的只有一个实物样品或手板模型,没有图纸或C AD 数据档案,制造模具非常复杂,用传统方法设计加工产品,时间长而效果不佳,甚至根本无法成功。
而逆向工程技术为这一难题提供了一个一体化的解决方案:样品 数据 产品,这是一个高效的三维制造路线。
下面就笔者设计和制造塑料油壶的过程,介绍这一先进的塑料产品设计与制造技术和方法。
1逆向工程技术逆向工程是近年发展起来的一系列先进分析方法和应用技术的组合。
逆向工程应用领域相当广泛,可应用于模具制造业、玩具业、游戏业、电子业、制鞋业、艺术产业、医学工程及工业设计等方面。
逆向工程在塑料工业中通常是进行模型的仿制工作,即往往拟制作的产品没有原始设计图档,而是委托单位交付一件样品或模型,如木鞋模、高尔夫球头、玩具、电器外壳结构等,请制作单位复制出来。
传统的复制方法是用立体雕刻机或仿形铣床制作出模具,再进行批量生产。
这种方法无法建立工件尺寸图档,也无法做任何的外形修改。
而逆向工程则是由高速三维激光扫描机对已有的样品或模型进行高速、准确地扫描,得到其三维轮廓数据,配合反求工程软件进行曲面重构,并对重构的曲面进行在线精度分析、构造效果评价和再设计等,最终生成I GES 或STL(在CAD /CAM 中用于数据交换的文件格式)数据,据此就能进行数控(NC )加工或快速成型。
华北科技学院环境工程学院材料科学与工程专业课程设计报告设计题目 模具设计课程设计学生姓名 王俊杰 学 号 201101064112 专业班级 材科B111班指导老师 任学军 教师评语设计时间:2014年12 月 21 日至2015年 1月 5 日目录第一章总论第一节设计任务和内容.........................................第二节基本资料.................................................. 第二章塑料成型的工艺方案论证第一节塑料制品的工艺分析....................................第二节成型工艺参数的确定....................................... 第三章模具结构设计第一节塑料制品的工艺分析.....................................第二节成型零部件的设计与计算..................................... 第三节脱模结构的设计........................................... 第四节合模导向机构的设计........................................第五节支承与连接零件的设计与计算.........................设计小结,体会、建议........................第一章总论第一节设计任务和内容一、设计题目塑料油壶盖注射模设计二、设计内容根据给出的塑料件的结构及尺寸,进行模具设计,具体内容包括:1、塑件分析,确定塑件设计要求,明确塑件的生产批量,计算塑件的体积和质量;2、确定成型方法、成型工艺条件,包括成型时间、成型温度、成型压力;3、模具结构设计,包括分型面设计,模具型腔数确定,型腔的排列和流道布局以及浇口位置设计,模具工作零件的结构设计,侧向分型与抽芯机构设计,顶出结构设计,拉杆的形式选择,排气方式设计;4、模具总体尺寸的计算;5、模具装配图和成型零件图的绘制。
注塑模具课程设计学院:机械工程学院专业班级:材料111班******学号:*****指引教师:李丽华日期:.1.4-.01.16设计任务书塑件名称:小油壶盖塑件材料:ABS 中小产量未注圆角R3塑件简图:在设计之前,学生已具备机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热解决、模具制造工艺、塑料成型工艺及模具设计等方面必要基本知识和专业知识,并已通过金工和生产实习。
做过注射成型实验:韧步理解塑料成型工艺和生产过程,熟悉各种塑料模具典型构造。
课程设计内容涉及:(1)独立拟定塑件成型工艺,对的选用成型设备。
(2)合理地选取模具构造。
依照塑件图技术规定,提出模具构造方案,并使之构造合理,质量可靠,操作以便。
必要时可依照模具设计和制造规定提出修改塑件图纸意见,但必要征得设计者或顾客批准后方可实行。
(3)对的地拟定模具成型零件构造形状、尺寸及其技术规定。
(4)所设计模具应当制造工艺性良好,造价便宜。
(5)充分运用塑料成型优良特点,尽量减少后加工。
(6)设计模具应当能高效、优质、安全可靠地生产,且模具使用寿命长。
目录第1章塑件成型工艺性分析1.1塑件构造特性分析 (4)1.2ABS塑料性能分析 (4)1.3成型工艺过程及参数 (4)1.4塑件分型面位置分析和拟定 (5)1.5塑件型腔数量及排列方式拟定 (5)第2章注射机选取及工艺参数校核2.1注射量计算 (7)2.2选取注射机 (7)2.3注射机参数校核 (7)第3章浇注系统形式选取和截面尺寸计算3.1主流道设计 (8)3.2分流道设计 (8)3.3浇口设计 (9)3.4冷料穴和拉料杆设计 (9)第4章成型零件设计及力学计算4.1凹模构造设计及尺寸计算 (10)4.2凸模构造设计及尺寸计算 (10)4.3成型零件钢材选用 (10)4.4推出方式拟定 (10)4.4模架选用 (11)第5章冷却系统设计5.1冷却介质 (12)5.2冷却系记录算 (12)设计总结 (14)第1章塑件成型工艺性分析1.1塑件构造特性分析1.1.1外形尺寸:该塑件壁厚为3mm,塑件外形尺寸不大,塑料熔体流程不太长,适合于注射成型。
大输液塑料瓶盖模具设计07机械2班董国强07210010201 零件名称:大输液塑料瓶盖生产批量:大批量未注公差取MT5级精度据统计,我国13亿人口每年输液总需求约为45亿瓶,2008年,大输液生产量已超过60亿瓶(袋),约50%大输液仍沿用传统的玻璃瓶、天然橡胶塞和不易开启的铝盖包装。
这种包装方式存在许多缺点,特别是天然橡胶塞易老化,气密性差,针刺时易掉屑,而胶塞中的添加剂在药液中蚀溶以及在穿刺抽药时胶屑脱落下来的不溶性微粒可阻塞人体微循环,还可引起血小板溶解性出血。
鉴于此,目前大输液包装有向塑料瓶(PP或PE 瓶)和软袋(PVC或非PVC)发展趋势。
一、塑件结构分析750g 输液塑料瓶外瓶盖塑件形状如图1所示,材料为EVA,该材料具有流动性好、成型收缩大、冷却慢、易变形、质软、易脱模等优点。
塑件尺寸如图2所示,尺寸精度及表面质量一般。
塑件底部有一条高2.5mm、深1mm 的环形槽,可箍紧在瓶颈处。
塑件顶部有一防伪拉环,拉开防伪拉环即可启封药液。
二、模具设计方案根据塑件大小、形状、精度、工艺要求和生产批量,模具设计采用如下方案。
1、型腔数目及排列方式由于瓶盖为小塑件,用量大,希望腔数尽可能多,以提高生产效率。
综合考虑注塑机的锁模力、注射量及瓶盖的精度和经济性因素,采用1模32腔,型腔分布如图3所示,为对称结构,其中01~32为注塑型腔,塑液经主流道、支流道注塑至各型腔。
模具的闭合高度、安装定位等均应符合注塑机的技术参数。
2、分型面选择塑件底部环形槽与瓶体的配合有严格的要求,塑件成型后必然留在动模型芯上,根据塑件的结构特点,将模具分型面设在瓶盖的底端面,这是截面轮廓最大部位,与开模方向垂直,成型收缩率取1.8%。
3、浇注系统设计根据塑件结构,模具设计成三板式,采用点浇口,浇口设置在塑件顶部中心位置,EVA是一种对剪切速率敏感的塑料,采用点浇口进料方式,可以提高EVA熔体的剪切速率,降低熔体黏度,提高熔体的充模能力。
华北科技学院环境工程学院材料科学与工程专业课程设计报告设计题目模具设计课程设计学生王俊杰学号 2 专业班级材科B111班指导老师任学军教师评语设计时间:2014年12 月 21 日至2015年 1月 5 日目录第一章总论第一节设计任务和容.........................................第二节基本资料.................................................. 第二章塑料成型的工艺方案论证第一节塑料制品的工艺分析....................................第二节成型工艺参数的确定....................................... 第三章模具结构设计第一节塑料制品的工艺分析.....................................第二节成型零部件的设计与计算..................................... 第三节脱模结构的设计........................................... 第四节合模导向机构的设计........................................第五节支承与连接零件的设计与计算.........................设计小结,体会、建议........................第一章总论第一节设计任务和容一、设计题目塑料油壶盖注射模设计二、设计容根据给出的塑料件的结构及尺寸,进行模具设计,具体容包括:1、塑件分析,确定塑件设计要求,明确塑件的生产批量,计算塑件的体积和质量;2、确定成型方法、成型工艺条件,包括成型时间、成型温度、成型压力;3、模具结构设计,包括分型面设计,模具型腔数确定,型腔的排列和流道布局以及浇口位置设计,模具工作零件的结构设计,侧向分型与抽芯机构设计,顶出结构设计,拉杆的形式选择,排气方式设计;4、模具总体尺寸的计算;5、模具装配图和成型零件图的绘制。
三、设计成果1、编写设计说明书一份;2、模具装配图1 (A1图纸);3、主要模具零件图(如塑件图、成型零件图、模具型腔及非标准件)。
第二节基本资料(1)成型方法与设备:在SZ125/630型塑料注射机上注射成型;(2)塑件材料:低密度聚乙烯;(3)成型收缩率在1.5%~3%;(4)生产批量:30万件/年;(5)塑件图:二维图三维图第二章塑料成型的工艺方案论证第一节塑料制品的工艺分析产品名称:塑料油壶盖产品材料:低密度聚乙烯 LDPE塑件材料特性: LDPE的机械强度较差,耐热性不高,抗环境应力开裂性、粘附性、粘合性、印刷性差,需经表面处理,如化学侵蚀、电晕等处理后方可改进其粘合性、印刷性。
吸水性很低,几乎不吸水,化学稳定性优秀,如对酸、碱、盐、有机溶剂都较稳定。
对CO2、有机性臭气渗透性大,但对水蒸汽、空气的渗透性差。
若加入一定量的抗氧剂、紫外线吸收剂等可改善性能、在化学交联剂或高能辐照下交联,可提高软化点、耐温性、刚度、耐溶剂性等。
塑件材料成形性能:成型收缩率围及收缩值大,方向性明显,容易变形、翘曲。
应控制模温,保持冷却均匀、稳定;流动性好且对压力变化敏感;易用于高压注射,料温均匀,填充速度应快,保压充分;冷却速度慢,必须充分冷却,模具应设有冷却系统;质软易脱模,塑件有浅的侧凹槽时可以强行脱模。
产品数量:30万件/年塑件的尺寸精度分析如图1-1为油壶盖的二维工程图,单位mm。
图1-1 塑件图该塑件尺寸精度无特殊要求,所有尺寸均为自由尺寸,可按MT7查取公差,其主要尺寸公差要求如表1-1所示。
表1-1 塑件上主要尺寸按MT7级精度的公差要求(单位mm)塑件标注尺寸塑件尺寸公差(按MT7级精度)外形尺寸48423038.03-300130-=36mm 14.136+(2)塑件表面质量分析该塑件表面没有提出特殊,通常,一般情况下外表面要求光洁,表面粗糙度可以取到Ra=0.8μm,没有特殊要求塑件部表面粗糙度可取Ra=3.2μm。
(3) 塑件的结构工艺性分析从图纸上分析,该塑件的外形基本上为回转体,圆周均匀分布12个R3的半圆柱凸起旋钮花纹,该处设计脱模容易,且飞边去除容易,设计合理;壁厚相对均匀,且符合最小壁厚的要求;在塑件壁有M36×3.5螺纹孔,查表可知螺纹牙形强度足够,在推荐选用的围,LDPE塑料为软塑料,螺纹可强制脱模成型,但要注意为了防止螺孔的最外圈的螺纹崩裂或变形,螺纹始末端应有0.2~0.8的台阶,始末的螺纹应渐渐开始结束,有l=8的过渡长度,如图1-3所示。
该塑件端部已开有3mm的台阶,但顶部台阶未有留出,在做型芯设计时应注意该处的结构设计。
图1-3 螺纹孔的设计综合来看,该塑件结构简单,无特殊的结构要求和精度要求。
在注射成型生产时,只要工艺参数控制得当,该塑件是比较容易成型的。
3.塑件的生产批量该塑件的生产类型是大批量生产,因此,在模具设计中,要提高塑件的生产效率,倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模模具,以便降低生产成本。
第二节 成型工艺参数的确定塑件材料物理性能:密度:394.0~91.0cm g 收缩率:%3~%5.1 熔点:C 240~160 热变形温度:C 100~80塑件质量:该产品材料为低密度聚乙烯,由上得知其密度为394.0~91.0cm g ,收缩率为%3~%5.1,计算出硬聚聚乙烯平均密度为392.0cm g。
通过计算得:塑件的体积塑件的重量式中: ——塑料密度塑件要求:型腔的脱模斜度为2°,型芯的脱模斜度为1°,外表面粗糙度Ra﹤1.6,无缺陷,表面无特殊要求,所有过度处有R0.2圆角。
确定注射成型的工艺参数根据选用塑料(LDPE)的特性和本设计中塑件的自身成型特点,查有关资料,确定注射成型工艺参数,如表1-3所示。
表1-3 塑件的注射成型工艺参数虽然塑件体积、壁厚不大,但该塑件生产类型为大批量,加上LDPE塑料比热容大,冷却速度慢,成型时必须充分冷却,模具设计时要求有冷却系统,所以该模具应采用冷却水强制冷却,冷却要均匀,以缩短成形周期,提高生产率。
第三章模具结构设计第一节浇注系统的设计包(塑件成型位置,分型面的选择,主流道、分流道、浇口、冷料井、排气槽的形式、部位及尺寸);分型面的选择该塑件为油壶盖,外形表面质量要求较高。
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,便于清除毛刺及飞边,有利于排除模具型腔的气体,分模后塑件留在动模一侧,便于取出塑件等因素,分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处,如图1-4所示。
图1-4 分型面的选择如果按图1-4(a)所示的分型面分型,则塑件分别是由两个模板成型,由于合模误差的存在,会使塑件产生一定的同轴度误差,且飞边不易清除;而按照图1-4(b)所示的分型面分型,则塑件整体由一个模板成型,消除了由于合模误差使塑件产生同轴度误差的可能。
因此,决定采用图1-4(b)所示的分型面。
另外,为了提高自动化程度和生产效率,减少LDPE 的取向变形,以及保证塑件表面质量,决定采用点浇口,而模具采用了双分型面结构。
一个分型面用于成型塑件,另一个分型面用于取出浇注系统凝料。
型腔的布局因为塑件的外形是圆形的,各方向尺寸一致;另外,塑件结构简单,不需要侧向分型,所以型腔的排列方式只有一种。
即左右对称分布在模板两侧,如图1-7所示。
图1-7型腔的排列方式浇注系统的设计(1)主流道设计根椐设计的浇注系统可计算出浇注系统的总体积为:313cm V ≈因为模具设计为一模二腔,且一个塑件的体积为:所以一次性注入的塑料的体积为:31.43255.20321V cm V V =⨯+≈⨯+= 根据计算的数据塑查[22]表8选定注塑机型号为:60/125GZ 根据相关资料,查得SZ125/630型注射机注塑机的参数如下:注塑机最大注塑量 :3125cm喷嘴球面半径:mm SR 15注塑机拉杆的间距:mm mm 320375⨯锁模力:KN 630注塑压力:MPa 120 最小模厚:mm 150模板最大距离:mm 300模板行程:mm 275喷嘴前端孔径:mm 4φ喷嘴前端球面半径 R0=15mm 。
根据模具主流道与喷嘴的关系得到:主流道进口端球面半径 R= R0+(1~2)mm=15+(1~2)mm ,取R=17mm ;主流道进口端孔直径 d= d0+(0.5~1)mm=4+(0.5~1)mm ,取d=4.5mm 。
为了便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计成圆锥形,其斜度取4°,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 的圆弧过渡。
主流道衬套采用可拆卸更换的浇口套,浇口套的形状及尺寸设计采用推荐尺寸的常用浇口套;为了能与注塑机的定位圈相配合,采用外加定位环的方式,这样不仅减小了浇口套的总体尺寸,还避免了浇口套在使用中的磨损。
(2)分流道的设计该塑件的体积比较小,形状比较简单,壁厚均匀,且塑料的流动性好,可以采用单点进料的方式。
为便于加工,采用最为常用的截面形状为U形的分流道。
查分流道横截面及其尺寸的有关资料,取U形分流道截面半径R=3mm,h=3.75mm。
分流道截面形状及尺寸,如图1-5所示。
图1-5 分流道截面形状及尺寸(3)点浇口设计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响塑件的外观质量为前提。
同时,也应尽量使模具结构更简单。
根据对该塑件结构的分析,并结合已确定的分型面位置,选择如图1-6所示的点浇口进料方式。
根据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式,进料位置设计在塑件顶部。
点浇口的直径尺寸可以根据不同塑料按塑件平均厚度查表确定。
图1-6 浇口的结构、位置及尺寸(4)冷料穴设计由于LDPE质软高弹的特点,采用带球头形拉料杆的冷料井,定模底板的分流道尽头钻小斜孔,一次分型时斜孔凝料使点浇口与塑件分离,同时球头拉料杆将主流道的凝料拔出,而二次分型时凝料被定模板硬刮掉落下来,实现浇注系统与塑件的自动分离与脱出,自动化程度高,劳动强度小。
排气槽设计模具塑件质量不大,当塑料熔体充填型腔时,可由分型面排气,不需要特意设计排气槽。
第二节成型零部件的设计与计算型腔尺寸计算该塑件的材料是一种收缩率围较大的塑料,因此成型零件的尺寸均按平均值法计算。
前面已经查得LDPE的收缩率为1.5%~3%,故平均收缩率为SCP=(1.5%+3%)/2=2.25%根据尺寸公差的要求。
模具的制造公差取δz=△/3。
型腔尺寸计算如表4-1所示。
4-1型腔尺寸计算型芯的尺寸计算M36粗牙螺纹由有关公式可得=36mm ,=33.73mm ,小Ds =32.21mm ,螺距Ps=3.5mm ,中径公差中Δ=0.31mm ,螺纹型芯制造公差大δ=0.05mm ,中δ=0.04mm ,小δ=0.05mm型芯尺寸计算如表4-2所示表4-2模具型腔壁厚的确定采用经验数据法,直接查阅设计手册中的有关表格,得该型腔的推荐壁厚为 35mm。