油壶盖的模具设计
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第一章拟定模具结构形式1.1确定型腔数目及排列方式每一副模具中,型腔的数目的多少与下列条件有关1)塑件的尺寸精度型腔越多时,精度也相对降低。
2)模具的制造成本多腔模的制造成本高于单腔模,但不是简单的倍数比。
3)注塑成型的生产效益从最经济的条件上考虑一模的腔数4)制造难度多型腔的制造男队比单型腔模大,当其中某一腔先损坏时,应立即停机维修,影响生产。
但现在每一模腔数的决定,原则上由需方决定。
这副模具有厂方考虑设定为一模一型腔,他们已考虑了本产品的生产批量和自己注射机的型号。
因此,设计的模具为单型腔模。
第二章注射机型号的确定由于塑件的材料为PA1010(尼龙1010),故可选用卧式注射机且注射方式为螺杆式。
2-1产品图见图2-1计算锁模力公式为错误!未找到引用源。
公式(2-1)其中K-安全系数,通常取K=1.1~1.2;A-单个塑件在模具分型面上的投影面积(错误!未找到引用源。
);B-错误!未找到引用源。
-型腔的平均计算压力(M错误!未找到引用源。
);本例取30MP。
C-F-注射机额定锁模力(KN);∴F≥错误!未找到引用源。
≥1457.17KN计算注射量:图2-2 球项体积:错误!未找到引用源。
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圆环体积(1):错误!未找到引用源。
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圆环体积(2):错误!未找到引用源。
总注射体积:错误!未找到引用源。
虽然此件注射量不大,可选小型注射机,但它的锁模力很大,为满足其锁模力,可选注射机型号为SZY-300。
注射量为:320错误!未找到引用源。
;锁模力为:1500KN;顶出形式:中心及上、下两侧设有顶杆、机械顶出;最大开模距离:340错误!未找到引用源。
第三章分型面位置的选择如何确定分型,需要考虑的因素比较复杂。
由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件结构工艺性及精度、推出方式、模具的制造、操作工艺等多种因素的影响。
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。
油箱盖的冲压模具设计,1 绪论近几年来,我国模具技术有了很大发展,模具设计与制造水平有了较大提高,大型、精密、复杂高效和长寿命模具的需求量大幅度增加,模具质量、模具寿命明显提高,模具交货期较前缩短,模具CAD/CAM技术也得到了相当广泛的应用。
1.1冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。
冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。
冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。
主要表现如下。
(1) 冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化.(2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。
(3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚度均较高。
(4)冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。
冲压在现代工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛。
相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件,如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。
在这些工业部门中,冲压件所占的比重都相当的大,少则60%以上,多则90%以上。
不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件,现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。
因此可以说,如果生产中不谅采用冲压工艺,许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的1.2冲压的基本工序及冲压的基本类型由于冲压加工的零件种类繁多,各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同,因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。
第一章绪言1.1 注塑模具的概述随着塑料工业的飞速发展和通用塑料与工程塑料在强度和精度方面的不断提高,塑料制品的应用范围也在不断扩大, 如: 家用电器, 仪器仪表, 建筑器材, 汽车工业, 日用五金等众多领域, 塑料制品所占的比例正迅速增加, 由于在工业产品中, 一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属结构件, 加上利用工程塑料特有的性质, 可以一次成型非常复杂的形状,并且还能设计成卡装结构,成倍的减少整个产品中各种紧固件, 大胆的降低了金属材料消耗量和加工及装配件工时, 因此, 近年来工业产品塑料化的趋势不断上升。
注塑成型使塑料加工中最普遍采用的方法。
该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料,制得的塑料制品数量之大是其他成型方法望尘莫及的。
由于注塑成型加工不仅实现生产自动化、高速化,因此具有极高的经济效益。
作为注塑成型加工的主要工具之一注塑模具,在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效益等方面水平高低,直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代,同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。
与其他机械行业相比,模具制造业主要有以下三个特点:第一,模具不能像其它机械那样可以作为基本定型的商品随时都可以在机电市场上买到。
这是因为每副模具都是针对特定塑料制品的规格而生产的,由于塑料制品的形状、尺寸各异,差距甚大,其模具结构也是大相径庭,所以模具制造不可能成批量生产,换句话说,模具是单件生产的,其寿命越长,重复加工的性越小,因此,模具的制造成本较高。
第二,因为注塑模具是为产品中的塑料制品而订制的,作为产品,除质量、价格等因素外,很重要的一点就是需要尽快地投放市场,所以对于塑料制品而特殊订制的模具来说,其制造周期一定要短。
第三,模具制造是一项技术性很强的工作,其加工过程集中了机械制造中先进技术部分精华与钳工技术的手工技巧,因此要求模具工人具有较高的文化技术水平,特别是对于企业来说要求培养“全能工人”,使其适应多工种的要求,这种技术工人对模具单件生产方式组织均衡生产是非常重要的。
陕西理工学院Shannxi University of Technology课程设计题目:小油壶盖注射模班级:材控091班姓名:学号:指导教师:张会目录设计任务书 (3)I塑件成型工艺性分析 (4)1塑件的分析 (4)2LDPE的性能分析 (4)3LDPE的注射成型过程及工艺参数 (5)II拟定模具的结构形式 (5)1分型面位置的确定 (5)2型腔数量和排列方式的确定 (6)3注射机型号的确定 (6)III浇注系统的设计 (8)1主流道的设计 (8)2分流道的设计 (9)3浇口的设计 (10)4校核主流道的剪切速率 (11)5冷料穴的设计及计算 (11)IV成型零件的结构设计及计算 (11)2成型零件钢材的选用 (12)3成型零件工作尺寸的计算 (13)4成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 (14)V模架的确定 (15)1各模板尺寸的确定 (15)2模架个尺寸的校核 (15)VI排气槽的设计 (16)VII脱模推出机构的设计 (16)1推出方式的确定 (16)2脱模力的计算 (16)3校核推出机构作用在塑件上的单位压应力 (17)VIII冷却系统的设计 (17)1冷却介质 (17)2冷却系统的简单计算 (17)3凹模嵌件和型芯冷却水道的设置 (18)IX导向与定位结构的设计 (19)X总装图和零件图的绘制 (19)XI结束语 (20)设计任务书塑件简图:小油壶盖全 部未注圆角R1技术要求:1.螺纹可以采用强制脱模;2.未注公差尺寸按GB/T14486-1993,7级。
塑件成型工艺性分析I塑件成型工艺性分析1 塑件的分析(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。
(2)精度等级:未注尺寸公差按MT7计算,并对尺寸按入体原则标准。
(3)脱模斜度:凸、凹模斜度均取︒1。
2 LDPE的性能分析(1)使用性能: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。
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。
华北科技学院环境工程学院《模具设计》课程设计报告设计题目塑料油壶盖注射模具设计—侧浇口模具学生姓名学 号专业班级指导老师教师评语设计时间:2015年12月14日至2015年12 月25日目录《模具设计》课程设计报告 (1)第一章总论 (3)第一节设计内容 (3)第二节基本资料 (3)第二章塑料成型的工艺方案论证 (4)第一节塑料制品的工艺分析 (4)1. LDPE材料工艺分析 (4)2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 (6)第二节成型工艺参数的确定 (7)第三章模具结构设计 (8)第一节浇注系统设计 (8)2、型腔布局 (9)3、确定模具总体结构类型 (9)4、浇注系统 (10)第二节成型零部件设计与计算 (11)1、结构设计 (11)2、工作尺寸计算 (12)第三节选择标准模架 (13)第四节推出机构 (15)第四章装配图零件图 (15)1、装配图 (15)2、零件图 (15)设计心得 (15)参考资料 (17)第一章总论第一节设计内容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。
第二节基本资料1、成型方法与设备:在SZ120/630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6、塑件外形尺寸φ44×30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1. LDPE材料工艺分析低密度聚乙烯(LDPE)是高压下乙烯自由基聚合而获得的热塑性塑料。
LDPE 是树脂中的聚乙烯家族中最老的成员,二十世纪四十年代早期就作为电线包皮第一次商业生产。
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。
1.2塑料模具的分类塑料模具的分类方法有很多,按照塑料制件的成型方法不同可以分为以下几类。
(1)注射模注射模又可以称为注塑模。
塑料注射成型是在金属压铸成型原理的基础上发展起来的。
首先将固体的塑料原料加入到注射机的料筒中,经过加热到熔融成粘流态,然后在螺杆或柱塞的推动下,熔融塑料以一定的流速通过料筒前端的喷嘴射入闭合的模具型腔中,经过保压,塑料在模内冷却、硬化定型,接着打开模具,即可得到塑件。
(2)压缩模压缩模又可以称为压塑模。
压缩成型是塑件成型方法中采用较早的一种方法。
将预热的塑料原料直接放在经过加热的模具型腔内,凸模向下运动,在热和压力的作用下塑料呈熔融状态并充满型腔,然后再固化成型。
此方法多用于热固性塑料制件的成型。
但该方法成型周期较长、生产效率底。
(3)挤出模挤出模常称为挤出机头。
挤出成型是利用挤出机料筒内的螺杆旋转加压的方式,连续的将塑化好的呈熔融状态的物料从料筒中挤出,通过特定的截面形状的机头口模成型并借助于牵引装置将挤出的塑料制件均匀拉出,同时完成冷却定型,获得截面形状一致的连续型材。
(4)中空吹塑成型中空吹塑成型是将处于高弹态的塑料型坯置于模具的型腔内,通过压缩空气在型坯中将其吹塑,使之紧贴于模具型腔壁上,经冷却定型得到一定形状的中空塑件。
[2] [3]除上述介绍的几种常用的塑料成型模具外,还有泡沫塑料成型模、压注模、浇铸成型模、压延成型模等。
第二章塑件分析2.1 塑件结构分析如图2—1所示本设计塑件如图2.1所示,由图中可以看出,该塑件形状并不是很复杂,在塑件上有两个大的矩形通孔,这部分由凹模与凸模直接成型,在塑件上的网形圆孔,也是由凹模与凸模直接成型。
塑件上还有几个通孔,这部分的成型由凹模与凸模上的镶针成型。
制品要求表面光洁度比较高,不允许有明显的熔接痕、飞边等工艺痕,由于对外表的严格要求,制品两侧的通孔不允许有表面缺陷要求抽芯使用靠定模固定板与定模板先带动分开抽芯的形式,而不能用典型的活块留在动模的形式。
[4] [5]2.2塑件材料分析塑料成型原料的选取应该综合考虑多方面因素,首先要了解塑件的用途、使用环境,在满足以上要求后,并考虑使用塑料的成本、成型加工的难易程度等要求。
可选择以下材料见表2-2。
[9]表2-2注塑塑料对比塑料名称低密度聚乙烯ABS材料特性结晶部分多时,塑料硬度高、韧性大、抗拉强度高,但整体尺寸变小,耐冲击强度及断裂强度底。
较大的机械强度和良好的综合性能。
经以上两种备选材料的性能对比,并考虑到制件的使用环境,本设计之间采用低密度聚乙烯材料。
2.3塑件的成型工艺低密度聚乙烯(LDPE)又称高压聚乙烯,为支链型分子结构的热塑性塑料。
其结晶度为55%~65%,相对分子质量较小,密度为0.91~0.94g/cm3,缩比为1.84~2.3,比热为2.30J/(g.℃)。
低密度聚乙烯的化学稳定性较高,能耐大多数酸、碱及的侵蚀,但不耐强氧化酸的腐蚀;除苯及汽油外,一般不溶于有机溶剂。
低密度聚乙烯耐低温性能好,在—60℃下仍能具有较好的力学性能,但其使用温度不高(在80℃以下)。
低密度聚乙烯耐在热、光及氧的作用下会发生老化变脆,力学性能和电性能下降。
在成型时,氧化会引起熔体黏度下降和变色,产生条纹,影响塑件质量。
因此需添加抗氧化剂及紫外线吸收剂等。
低密度聚乙烯的成型特性为:(1)成型性好,可采用注射、挤出及吹塑等成型加工方法。
(2)吸湿性小,成型前可不干燥。
(3)熔体黏性小,流动性好,溢边值为0.2mm;流动性对压力敏感,宜采用较高的压力注射。
(4)可能发生熔体破裂,与有机溶剂接触会发生开裂。
(5)成型温度范围为160~240℃.熔融温度低且塑件质量轻。
应严格控制模具温度,一般以35~65℃为宜模具应采用调制处理。
(6)冷却速度慢,必须充分冷却,模具设计时应有冷却系统。
(7)收缩率大而且波动范围大,方向性明显(取向),不宜采用直浇口,宜翘曲,结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大,应控制模温,保证冷却均匀稳定。
(8)易产生应力集中,应严格控制成型条件,塑件成型后应进行退火处理,以消除内应力;塑件壁厚宜小,应避免有尖角,脱模斜度易取1°~3°.(9)质软易脱模,当塑件有浅测凹(凸)时,可强行脱模。
该塑件的螺纹成型应采用强行脱模方式。
第三章注射机的型号选择3.1注射机概要注射机又称之为注塑成型机,功能是将热塑性塑料从粒状原料转变成最后的制型品,并在每一步中完成熔融、注塑、保压及冷却一个循环。
一般注塑成型机包括下列主要部分注塑系统、液压系统、模具系统、锁模系统和控制系统。
3.2注射机分类注塑成型机的种类很多。
依据成型材料的种类、注塑装置的构造、锁模装置的形式、配列方式等可分类如下。
⑴根据成型材料的种类分类;①热塑性塑料用注塑成型机;②热固性塑料用注塑成型机。
⑵根据注塑装置的构造分类;①柱塞式;②螺杆式;③预备可塑化。
⑶根据锁模装置的构造分类;①曲柄式;②液压式;③曲柄连杆液压式。
⑷根据注塑装置与锁模装置的组合分类。
①卧式;②立式;③立卧组合式。
3.3注射机选择根据制品的体积或质量查《塑料成型技术》一书中附录三部分国产注射机技术规格,最终选定注射机型号为:SZ125/630低密度聚乙烯可以采用此类注射机成型,据查有关资料可列出该注射机的主要技术参数,见表3-2.表3-2 SZ125/630型注射机的主要技术参数第四章塑件成型工艺分析4.1塑件的结构工艺性(1)塑件的尺寸精度分析该塑件的尺寸精度无特殊要求,所有尺寸均为自由尺寸,可按MT7级精度查取公差,其主要尺寸的公差要求见表4—1。
表4—1 塑件上主要尺寸的公差要求(按MT7级精度查取)(2)塑件表面质量分析对该塑件表面没有特殊要求。
一般情况下,外表面要求光洁,表面粗糙度Ra可以取0.8μm;没有特殊要求的塑件内部表面粗糙度Ra可取3.2 μm.。
(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,且飞边符合最小壁厚的要求;在塑件内壁有M50*3的螺纹孔,查有关表可知螺纹牙型强度足够,在推荐选用的范围内;低密度聚乙烯为软塑料,螺纹可强制脱模成型,但要注意为了防止螺纹最外圈的螺纹崩裂或变形,螺纹始末端应有0.2~0.8mm的台阶,始末的螺纹应渐渐结束,有l=8mm的过度长度,如图3-3所示。
该塑件端部已开有3mm的台阶,但顶部台阶未留出。
在设计型芯时应注意该处的结构。
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。
4.2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率,倾向于采用多行腔、高寿命、自动脱模模具,以降低生产成本。
4.3有关计算分析(1)计算塑件体积和质量①塑件的体积计算:经计算(计算过程略)得到塑件的体积位V≈37530mm。
②塑件的质量计算:查有关手册,取低密度聚乙烯的密度位=0.92g /cm,所以塑件的质量位w=Vρ=37530*0.92*10¯³≈34.53g(2)确定行腔数量考虑到SZ125/630型注射机的额定注射量为125cm³,本设计中的塑件结构简单,单个塑件的体积约为38cm³,注射机的额定注射量限制成型该塑件的最多数量为2,而该塑件的生产批量为大批量生产,为尽量提高生产率,决定采用一模两件的模具结构,型腔平衡布置在型腔板两侧,这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。
(3)确定注射成型的工艺参数根据所选用塑料(LDPE)的特性和设计中塑件自身的成型特点,查阅有关资料,确定注射成型工艺参数,见表3-3。
表3-3 塑件的注射成型工艺参数(4)虽然塑件体积、壁厚不大,但该塑件生产类型为大批量,加上低密度聚乙烯比热容大,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,所以该模具采用冷却谁强制冷却,冷却要均匀,以缩短成型周期,提高生产率。
第五章成型零件设计5.1分型面的选择分型面最制品表面质量,尺寸精度和形位精度、脱模,型腔型芯结构和排气以及进料浇口和模具制造都有直接影响。
因此,在选择和确定分型面时,应全面分析、比较和考虑,选定比较有利的方案。
在选择分型面的时候,首先,要考虑利于产品脱模,即分型面应选择在制品的最大外形尺寸处。
其次,要利于型腔的加工,从而使制品的精度易于得到保证。
利于型腔或型芯结构的装卸和保证强度质量。
最后还要利于嵌件的安装以及活动镶件和弹性活动螺纹型芯的安装。
该塑件为油壶盖,外型表面质量要求较高.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,有利于排除模具腔内的气体,分模后塑件留在动模一侧及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3-4所示.(a) (b)图5—1 分型面的选择如果按图5-1(a)所示的分型面分型,则塑件分别由两个模板成型,由于合模误差的存在,会使塑件产生一定的同轴误差,且飞边不易清除;而按图5-1(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误差的可能.因此决定采用如图5-1(b)分型面. 为了提高自动化程度和生产率,减少低密度聚乙烯的取向变形以及保证塑件表面质量,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疑料。