塑料瓶盖模具设计说明书
- 格式:doc
- 大小:318.00 KB
- 文档页数:27
一、拟定模具的结构形式1、塑件的成型工艺性分析该塑件属于薄壁塑件,生产批量不大,材料选用聚已烯(PE),成型工艺性好,可以采用注射成型。
英文名称:Polyethylene(简称PE)比重:0.94-0.96克/立方厘米成型收缩率:1.5-3.6% 成型温度:140-220℃特点:耐腐蚀性,电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,可以氯化,化学交联、辐照交联改性,可用玻璃纤维增强.低压聚乙烯的熔点,刚性,硬度和强度较高,吸水性小,有良好的电性能和耐辐射性;高压聚乙烯的柔软性,伸长率,冲击强度和渗透性较好;超高分子量聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨.低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件;高压聚乙烯适于制作薄膜等;超高分子量聚乙烯适于制作减震,耐磨及传动零件.成型特性1.结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分.不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形.2.收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲.冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统.3.加热时间不宜过长,否则会发生分解.4.软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模.5.可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂各类聚乙烯产品用途高压聚乙烯:一半以上用于薄膜制品,其次是管材、注射成型制品、电线包裹层等中低、压聚乙烯:以注射成型制品及中空制品为主。
超高压聚乙烯:由于超高分子聚乙烯优异的综合性能,可作为工程塑料使用。
熔点 140摄氏度熔化焓292.88J/g2、分型面的选择根椐塑件的结构形式(如下图所示),分型面选在塑件的底平面。
3、确定型腔的数量和排列方式1)型腔数量的确定该塑件的精度要求不高,属于中小批量生产,而且该塑件的体积比较大,再考虑到模具的制造成本,可以初定为一模一腔的模具形式。
2)型腔排列形式的确定由于是一模一腔的形式,所以采用中央放置。
毕业设计说明书课题名称:水杯盖塑料模具设计系别信息控制与制造系专业计算机辅助设计与制造班级 xx姓名 xx学号 xx指导教师 xx起讫时间:xx年xx月xx日~xx年xx月xx日(共xx周)目录1绪论2 零件材料的选择及其性能2.1 塑件材料选择2.2 PP 性能分析2.2.1 化学和物理特性2.3 注塑工艺条件2.4 PP 的成型条件.3 注射机的选择3.1 制品的几何属性3.1.1 塑件的厚3.1.2 塑件的圆角3.1.3 脱模斜度3.1.4 制品的表面质量3.2 注射机的选用3.2.1 注射机的两种类型的优缺点3.2.2 选择注射机4 浇注系统设计4.1 主流道设计4.1.1 主流道的作用.4.1.2 主流道设计要点5 成型零件的设计5.1 成型零件的结构设计.5.1.1 凹模的结构5.1.2 凸模结构5.2 成型零件工作尺寸的的计算.5.2.1 影响工作尺寸的因素.5.2.2 凹、凸模工作尺寸的计算6 模架的确定和标准件的选用7 合模导向机构的设计7.1 导向机构的总体设计7.2 导柱设7.3 导套设计7.4 限位拉杆的设计8 侧抽芯机构的设计8.1 侧向分型与抽芯机构类型的确定8.2 抽芯结构尺寸计算8.2.1 抽拔距.8.2.3 滑块设计8.2.4 楔紧块的设计9 排气系统的设计9.1 排溢设计9.2 引气设计9.3 排气系统几种方式9.4 该套模具的排气方式10 温度调节系统设计10.1 加热系统10.2 冷却系统10.2.1 冷却介质10.2.2 冷却系统的简略计算11模具工作过程参考文献1 绪论此次的设计任务我选了口杯盖注射模具设计,零件模型摆在面前,如何才能以最快的速度设计出模具来,并降低成本,首先应考虑CAD/CAE/CAM技术如何才能在设计中发挥其主要优势.因此,我使用了强大的模具设计软件——UG,从最初的零件3D 建模到最后的模具各部分零件的装配,都完全依靠UG 的各个模块,因此设计的关键就是UG设计软件在注射模设计中的应用问题,并且由于该零件的尺寸及复杂程度,使得分模与型腔及型芯的设计工作变的尤为关键,为圆满完成这次设计任务,我对该软件的几个常用模块,特别是零件、曲面、工程图及模具模块进行了比较深入的学习,相信能借助UG,使设计工作达到事半功倍的效果。
目录引言 (2)第一章总体方案的确定 (3)1.1 塑件分析 (3)1.2 分型面位置的确定 (3)1.3 确定型腔数量和排列方式 (4)1.3.1 型腔数量的确定 (4)1.3.2 型腔排列形式的确定 (4)1.4 确定模具结构形式 (5)1.5 确定成型工艺 (5)1.5.1 塑件材料的确定 (5)1.5.2 工艺特点 (5)1.6 确定注射机型号 (7)1.6.1 利用UG进行体积的计算 (7)1.6.2 锁模力的计算 (7)1.6.3 注射机的选择 (7)1.6.4 注射机有关参数的校核 (8)第二章浇注系统的设计 (9)2.1 主流道设计 (9)2.1.1 主流道尺寸 (9)2.1.2 主流道衬套形式 (9)2.2 分流道设计 (9)2.2.1 分流道的布置形式 (9)2.2.2 分流道长度 (10)2.2.3 分流道的形状、截面尺寸 (10)2.2.4 分流道的表面粗糙度 (11)2.3 浇口设计 (11)2.4 冷料穴和拉料杆设计 (11)第三章冷却及排气系统设计 (13)3.1 冷却系统设计 (13)3.2 排气系统设计 (13)第四章成型零件设计 (14)4.1 成型零件结构设计 (14)4.2 成型零件尺寸计算 (14)4.3 成型零件钢材的选用 (16)第五章模架的确定和标准件的选用 (17)5.1 模架的选择 (17)5.2 校核注射机 (17)结论 (17)致谢 (18)参考文献 (18)引言模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业生产的重要工艺装备,模具工业是国民经济的基础工业。
没有模具,就没有高质量的产品。
用模具加工的零件,具有生产率高、质量好、节约材料、成本低等一系列优点。
因此已经成为现代工业生产的重要手段和工艺发展方向。
因此,模具技术,特别是制造精密、复杂、大型模具的技术,已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。
模具在现代生产中,是生产各种工业产品的重要工艺装备,它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型。
小瓶盖塑料注塑模具设计说明书小瓶盖塑料注塑模具设计说明书一、引言本文档旨在详细说明小瓶盖塑料注塑模具的设计要求和技术规范,以确保设计和制造过程的准确性和可靠性。
二、设计需求1、尺寸要求:小瓶盖的外径为X毫米,内径为Y毫米,高度为Z毫米。
2、材料要求:模具材料为高强度工程塑料,具有耐磨、耐腐蚀和高温耐性能。
3、模具结构要求:采用分模式设计,包括模具外壳、进料系统、定位系统、冷却系统等。
三、模具结构设计1、模具外壳设计:a:外壳材料选择:选择耐腐蚀、耐磨性能好的工程塑料作为外壳材料,确保模具使用寿命长。
b:外壳尺寸:根据模具内部结构和小瓶盖尺寸确定外壳的高度、直径和厚度。
c:模具外壳装配:确保外壳的装配牢固,能够承受注塑过程中的压力和冲击。
2、进料系统设计:a:进料口位置:进料口位于模具外壳上方,方便塑料材料的注入和冷却。
b:进料系统结构:进料系统包括进料管道、进料阀门和喷嘴等组成,确保塑料均匀流动。
3、定位系统设计:a:定位杆:在模具内部设置定位杆,以确保小瓶盖注塑时的位置准确性。
b:定位孔:在小瓶盖上开设定位孔,使得小瓶盖能够准确地套在定位杆上。
4、冷却系统设计:a:冷却通道:在模具内部设置冷却通道,以降低注塑过程中的温度,提高生产效率和产品质量。
b:冷却介质:选择高效的冷却介质,如冷水或冷气等,快速降低模具温度。
四、模具制造要求1、加工工艺:采用先进的数控加工设备和工艺,确保模具的加工精度和表面光洁度。
2、查漏测试:在模具制造过程中进行查漏测试,确保模具没有任何渗漏。
五、附录本文档涉及以下附件:1、小瓶盖的详细尺寸图纸。
2、模具的3D设计图纸。
六、法律名词及注释1、注塑模具:指用于塑料注塑成型的模具,可分为热流道模具和冷流道模具。
2、工程塑料:指具有高强度、耐磨、耐腐蚀和高温耐性能的塑料材料。
3、渗漏:指模具在注塑过程中出现塑料渗漏的现象,对产品质量产生负面影响。
塑料模设计说明书系别:机械工程系专业:模具设计与制造班级:姓名:学号:指导老师:12月13日一、塑件工艺特性1、塑件所使用的材料的种类及工艺特性的分析:聚苯乙烯是通用热塑性塑料。
聚苯乙烯树脂是无色、透明并有光泽的非结晶型线型结构的高聚物。
其原料来源广泛,石油工业的发展促进了聚苯乙烯大规模的生产。
目前,它的产量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯,居于第三位。
2、塑件的成型特点分析:聚苯乙烯成型性能优良,其吸水性小,成型前可不进行干燥;收缩小,制品尺寸稳定;比热容小,可很快加热塑化,且塑化量较大,故成型速度快,生产周期短,可进行高速注射;流动性好,可采用注射、挤出、真空等各种成型方法。
但注射成型时应防止淌料;应控制成型温度、压力和时间等工艺条件,以减少内应力。
3、塑件结构分析:从塑件外型看,总体为一个圆形阶梯壳体零件,表面要求光滑,并带圆弧,有较细长的排气孔和装配孔。
二、塑件的体积与质量的计算该产品材料为ps,查资料得知其密度为1.054 g/cm3,收缩率为0.6%~0.8%。
利用PRO/E计算得塑件的体积V=4.894cm3塑件质量:M=Vρ=1.054g/cm3×4.894cm3≈5.158g三、注塑机的确定根据原材料和塑料制件的各种参数,初定注射机的型号为:G54-S200/400,其有关参数如下:(参照教材表4.2)注塑机的最大注塑量:200~400cm3;螺杆直径:55mm注射压力:109MPa ;注射行程:160mm注射方式:螺杆式;锁模力:2540KN最大成型面积:645 cm3;最大开合模行程:260cm最大模厚:406mm ;最小模厚:165mm喷嘴圆弧半径:R18mm ;喷嘴孔直径:Ф4mm注塑机拉杆空间:290×368mm 动、定模固定尺寸:532×634mm四、注射模设计1、型腔的确定该塑料结构简单,采用的是一模两腔,为了实现各型腔均匀进料和达到同时充满型腔的目的,采用平衡式布局。
目录1. 塑件的分析 (2)2. PC塑料的性能分析 (2)3. PC的注射成型过程及工艺参数 (3)1)注射成型过程 (3)2)注射工艺参数 (3)1. 分型面位置的确定 (4)2. 型腔数量和排位方式的确定 (4)3. 注射剂型号的确定 (4)1)注射量的计算 (4)2)浇注系统凝料体积的初步估算 (6)3)选择注塑机 (6)4)注射机的相关参数的校核 (6)1、主流道的设计 (7)1)主流道尺寸 (7)2)主流道的凝料体积 (8)3)主流道当量半径 (8)4)主流道浇口套的形式 (8)2、分流道设计 (9)1)分流道的布置形式 (9)2)分流道的长度 (9)3)分流道的当量直径 (9)4)分流道的截面形状 (9)5)分流道界面尺寸 (9)6)凝料体积 (10)7)校核剪切速率 (10)8)分流道的表面粗糙度和脱模斜度 (11)3、浇口的设计 (11)1)侧浇口尺寸的确定 (11)2)侧浇口的剪切速率的校核 (11)4、校核主流道的剪切速率 (12)1)计算主流道的体积流量 (12)2)计算主流道的剪切速率 (12)5、冷料穴的设计及计算 (12)1、成型零件的机构设计 (12)2、成型零件钢材选用 (12)3、成型零件工作尺寸的计算 (12)4、成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 (15)1、脱模力的计算 (16)2、推出方式的确定 (17)1)采用推杆推出 (17)2)采用推件板推出时的推出面积 (17)1、各模板尺寸的确定 (17)2、模架各尺寸的校核 (18)1、冷却介质 (19)2、冷却系统的简单计算 (19)参考文献 (21)[1]伍先明,张蓉,杨军,周志冰. 塑料模具设计指导[M]. 国防工业出版社.2011. (21)[2]李德群,唐志玉. 塑料与橡胶模具设计[M]. 北京:电子工业出版社.2007. (21)[3]李建军,李德群. 模具设计基础及模具CAD[M]. 机械工业出版社.2005. (21)[4]叶久新,王群. 塑料成型工艺及模具设计[M]. 北京:机械工业出版社.2007. (21)一、塑料盖注射模设计本课程设计为一塑料盖,如图1所示。
目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (2)2选题背景 (2)2.1选题的目的及意义 (2)2.2国内的现状及发展趋势 (2)2.2.1国内的现状 (2)2.2.2发展趋势 (3)2.3国外的现状 (4)3注射成型工艺规程的编制 (4)3.1塑件的工艺性分析 (4)3.1.1塑件的原材料分析 (4)3.1.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 (4)3.2计算塑件的体积和重量 (5)3.3塑件注射工艺参数的确定 (6)3.4塑料成型设备参数 (6)3.4.1注射量的校核 (7)3.4.2注射压力的校核 (7)3.4.3锁模力的校核 (7)4注射模的结构设计 (8)4.1分型面的选择 (8)4.2确定型腔的数目及排列方式 (9)4.2.1按注射机的塑化能力确定型腔的数量 (9)4.2.2按注射机的最大注射量确定型腔的数量 (10)4.3浇注系统的设计 (9)4.3.1主流道的设计 (10)4.3.2分流道的设计 (11)4.3.3浇口的设计 (11)4.3.4冷料井和拉料杆的设计 (12)4.4排气系统的设计 (13)4.5成型零部件结构设计 (13)4.5.1凹模结构设计 (13)4.5.2型芯结构设计 (14)4.6合模导向机构设计 (15)4.6.1导柱设计 (15)4.6.2导套设计 (15)4.7推出机构设计 (16)4.7.1脱模力的计算 (16)4.7.2推杆尺寸的计算及机构设计 (18)4.7.3复位机构设计 (19)4.8侧抽芯机构设计 (19)4.8.1抽芯机构的选择 (20)4.8.2塑件左侧小孔的抽芯 (20)4.8.3塑件右侧小孔的抽芯 (21)4.8.4凸筋处的抽芯机构 (21)4.8.5斜导柱的结构设计 (22)4.8.6滑块 (23)4.8.7滑块的导槽 (24)4.9温度调节系统的设计 (24)4.9.1加热系统的设计 (24)4.9.2冷却系统的设计 (24)5模具零件的计算 (25)5.1型腔工作尺寸的计算 (25)5.1.1型腔径向尺寸计算 (25)5.1.2型腔深度尺寸计算 (26)5.2型芯工作尺寸计算 (26)5.2.1型芯径向尺寸计算 (26)5.2.2型芯高度尺寸计算 (27)5.3型腔侧壁厚度和底板厚度计算 (27)5.3.1型腔侧壁厚度计算 (28)5.3.2型腔底板厚度计算 (28)5.4冷却系统的有关计算 (29)5.4.1冷却水体积流量的计算 (29)5.4.2冷却水孔直径的确定 (30)5.4.3冷却管道总传热面积的计算 (30)5.4.4冷却水孔数目的计算 (30)5.4.5冷却水路的分布 (30)5.5斜导柱侧分型与抽芯的有关计算 (31)5.5.1抽拔力的计算 (31)5.5.2抽芯距的计算 (32)5.5.3斜导柱倾角 的确定 (32)5.5.4斜导柱的长度计算 (32)5.5.5斜导柱直径的计算 (33)5.5.6最小开模行程的计算 (33)6注射机有关参数的校核 (34)6.1模具闭合厚度校核 (34)6.2喷嘴尺寸校核 (34)6.3模具安装尺寸校核 (34)6.4开模行程的校核 (34)7模具的工作原理 (35)8结论和总结 (35)8.1结论 (35)8.2总结 (35)参考文献 (36)致谢 (37)高压瓶盖注塑模具设计摘要:本设计详细介绍了高压瓶盖注塑模具设计,选用了ABS作为塑件的材料能够满足高压瓶盖的使用性能及注射模具的成性特点。
技术要求;1、材料:PP2、产量:10万件3、未注公差尺寸按GB/T14486-1993中MT6。
4、要求塑件表面不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷,不得有明显的浇口痕迹。
图1图21.对塑件的工艺性分析1.1塑料品种:PP颜色:绿色、红色基本特性:聚丙烯无色、无味、无毒。
外观似聚乙烯,但比聚乙烯更透明、更轻。
密度仅为0.90~0.91g/cm3。
它不吸水,光泽好,易着色。
聚丙烯具有聚乙烯所有的优良性能,如卓越的介电性能、耐水性、化学稳定性,宜于成形加工等;还具有聚乙烯所没有的许多性能,如屈服强度、抗拉强度和硬度及弹性比聚乙烯好。
定向拉伸后聚丙烯可制作铰链,有特别高的抗弯曲疲劳强度。
熔点为164℃~170℃,耐热性好,能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌。
其低温使用温度达-15℃,低于-35℃时会脆裂。
聚丙烯的高温绝缘性能好,而且由于其不吸水,绝缘性能不受湿度的影响,但在氧、热、光的作用下极易解聚、老化,所以必须加入防老化剂。
成形特点:1)成形加工性好,可以用注射、挤出、吹塑及真空成形等方法加工;2)吸湿性小,可能发生熔体破裂,长期与热金属接触容易分解;3)比聚乙烯流动性好,溢边值0.03mm,压力对熔体粘度比温度影响显著,应在较高压力下成形;4)冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,适当延长冷却时间,以稳定尺寸;5)收缩率大且波动范围大,方向性明显,易发生缩孔、凹陷及变形;6)应注意控制成形温度,料温低时方向性明显,尤其低温高压时更显著,模温低于50℃时,塑件表面不光泽,易产生熔接不良和流痕,模温高于90℃时易发生翘曲和变形;7)塑件壁厚应均匀,避免缺口和尖角,防止应力集中,塑件内不能有铜质嵌件,聚丙烯与铜接触后会变脆;8)取向显著,不宜采用直接浇口,否则浇口附近残余应力大,易使塑件翘曲变形。
1.2塑件尺寸精度:塑件有7尺寸标注,按标准GB/T14486-1993中属于一般精度,按MT6级精度。
XX学校XX学校毕业设计说明书课题名称:塑料盖子的注塑模设计学生姓名学号所在学院专业班级指导教师起讫时间:年月日~年月日摘要根据塑料制品的要求,了解塑件的用途,分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求,选择塑件制件尺寸。
本模具采用一模两件,点浇口进料,注射机采用海天160XB型号,设置冷却系统,CAD和UG绘制二维总装图和零件图,选择模具合理的加工方法。
附上说明书,系统地运用简要的文字,简明的示意图和和计算等分析塑件,从而作出合理的模具设计。
关键词:机械设计;模具设计;CAD绘制二维图;UG绘制3D图,注射机的选择English 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 feed, injection machine uses the Haitian 160XB models, cooling system, CAD and UG 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 makereasonable mold design.Key words: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; UG rendering3D map, the choice of injection machine目录摘要 (I)第1章绪论 (4)1.1塑料简介 (4)1.2注塑成型及注塑模 (4)第2章塑料材料分析 (6)2.1 塑料材料的基本特性 (6)第3章塑件的工艺分析 (7)3.1 塑件的结构设计 (7)3.2 塑件尺寸及精度 (8)3.3 塑件表面粗糙度 (9)3.4 塑件的体积和质量 (9)第4章注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定 (10)4.1、注射成型工艺过程分析[5] (10)4.2 浇口种类的确定 (10)4.3 型腔数目的确定 (11)4.4 注射机的选择和校核 (11)4.4.1 注射量的校核 (12)4.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 (12)4.4.3、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 (12)第5章注射模具结构设计 (14)5.1 分型面的设计 (14)5.2 型腔的布局 (14)5.3 浇注系统的设计 (15)5.3.1 浇注系统组成 (15)5.3.2 确定浇注系统的原则 (15)5.3.3 主流道的设计 (15)5.3.4 分流道的设计 (17)5.3.5 浇口的设计 (17)5.3.6 冷料穴的设计 (18)5.4 注射模成型零部件的设计[7] (18)5.4.1 成型零部件结构设计 (18)5.4.2 成型零部件工作尺寸的计算 (20)5.5 排气结构设计 (20)5.6 脱模机构的设计 (20)5.6.1 脱模机构的选用原则 (20)5.6.2 脱模机构类型的选择 (21)5.6.3 推杆机构具体设计 (21)5.7 注射模温度调节系统 (21)5.7.1 温度调节对塑件质量的影响 (22)5.9 模架及标准件的选用 (22)5.9.1 模架的选用 (22)5.10 两分型面的开模顺序与控制机构 (24)第6章模具材料的选用 (25)6.1 成型零件材料选用 (25)6.2 注射模用钢种 (25)总结 (26)致谢 (28)参考文献 (29)第1章绪论模具制造是国家经济建设中的一项重要产业,振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。
本人从事模具设计多年,空余时间可代做注塑,冲压等模具的毕业设计,现有已做过的毕业设计20余套,都是答辩后能使用的,欢迎咨询。
目录1 绪论 (4)1.1 国内外塑料模具技术的现状及发展趋势 (4)1.2 塑料的注射成型过程 (6)1.2.1 塑化过程 (6)1.2.2 注射过程 (7)1.2.3 模塑过程 (7)1.3 塑料注塑模具介绍 (7)1.3.1 塑料模具结构的组成 (7)1.3.2 料模具结构设计要点 (8)1.4 工业在国民经济中的重要地位 (9)2 模具预设计 (12)2.1 塑件分析 (12)2.1.1 塑件原材料分析 (14)2.1.2 塑件的尺寸精度分析 (14)2.1.3 塑件表面质量分析 (14)2.1.4 塑件的结构工艺性分析 (15)2.2 初选成型设备与注射工艺规程编制 (15)2.2.1 计算塑件的体积和重量 (15)2.2.2 确定成型工艺参数 (15)3 分型面的选取和型腔的布局 (16)3.1 分型面的选取 (16)3.2 型腔数目的确定及型腔的排列 (18)4 浇注系统的设计 (20)4.1 主流道的设计 (20)4.1.1 主流道尺寸 (20)4.1.2 主流道衬套的形式 (20)4.1.3 主流道衬套的固定 (21)4.1.4 分流道设计 (22)4.2 浇口位置的选择及设计 (23)4.2.1 浇口的选用 (23)4.2.2 浇口位置的选择 (24)4.2.3 冷料穴的设计 (25)5 模具成型零件的设计及工艺 (27)5.1 型腔壁厚和底板厚度的计算 (27)5.1.2 型腔侧壁厚度的计算 (28)5.1.3 型腔底板厚度的计算 (29)5.2 成型零件的结构设计 (30)5.2.1 型腔的设计 (30)5.2.2 型芯的设计 (31)5.2.3 下仁嵌块的设计 (33)5.3 成型零件的加工工艺 (34)5.3.1 订材料、开料 (34)5.3.2 热处理前的加工 (34)5.3.3 热处理后的加工 (35)5.3.4 型腔的加工 (35)6 侧抽芯机构的设计 (38)6.1 脱模力的计算 (38)6.2 抽芯距的计算 (39)6.3 斜导柱的设计 (39)6.3.1 斜导柱的结构形式 (39)6.3.2 圆形斜导柱直径的确定 (39)6.3.3 抽拔角α的选取 (40)6.3.4 圆形斜导柱总长度的计算 (40)7 顶出机构的设计 (41)7.1 顶出机构的设计原则 (42)7.2 顶杆的结构形式、固定方式和组装精度 (42)8 模具的温度调节系统的设计 (44)8.1 冷却系统机构设计 (45)8.2 模具加热系统的选取 (47)9 注射模具有关尺寸的计算 (47)9.1 成型零件尺寸计算 (47)9.2 模具闭合高度的确定 (48)9.3 模具安装部分校核 (48)9.4 模具开模行程校核 (48)10 模具最终设计结果 (49)11 结束语 (49)11.1 本毕业设计的主要工作 (49)11.2 需进一步研究的工作 (50)参考文献 (51)致谢 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
毕业设计课题: 瓶盖模具设计专业:模具设计与制造班级:模具****班报告人: @@@@@@@@@指导教师:@@@@@@时间:2011-6-2*****************一, 塑件的工艺性分析 (4)1、塑件设计要求 (4)2、塑件材料分析 (5)3、塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 (5)1)塑件的结构分析 (5)2)表面质量的分析 (5)3)塑件尺寸精度的分析 (6)二、确定成型方案 (6)1、塑件的体积重量 (6)2、塑件的注射工艺参数的确定 (6)三、型腔数的确定及浇注系统的设计 (7)1、分型面的选择 (7)2、型腔数的确定 (8)3、确定型腔的排列方式 (8)4、浇注系统的设计 (9)1)主流道的设计 (9)2)冷料穴与拉料杆的设计 (9)3)分流道的设计 (10)4)浇口的设计 (10)四、排气、冷却系统的设计与计算 (11)1、排气系统的设计 (11)2、冷却系统的设计与计算 (12)五、模具工作零件的设计与计算选择模架 (13)1、型芯设计及计算 (13)2、型腔侧壁厚度和底板厚度的计算 (13)1)型腔侧壁厚度的计算 (14)2)底板厚度的计算公式如下: (14)3模架选择 (14)六、脱模机构的设计与计算 (15)1、脱模力的计算 (15)2、推板的厚度 (16)3、顶杆直径的计算 (16)七、注射机与模具各参数的校核 (17)1、工艺参数的校核 (17)1)注射量的校核(按体积) (17)2)锁模力的校核 (18)3)最大注射压和的校核 (18)2、安装参数的校核 (18)八、设计总结 (19)九、参考文献 (21)一、塑件的工艺性分析C A B D1、塑件设计要求如图1 所示, 材料为PC , 收缩率5 ~7%,材料的柔韧性较好,伸缩率较高。
零件分上、下盖两部分,可多次开合,为减少模具数量,缩短生产周期等,因此上、下盖采用整体式结构,用一副模具来生产。
将上盖D处尺寸与下盖孔尺寸配合设计为过盈配合。
由于塑件的材料为PC , 有良好的伸缩性,下盖A 处的环状凸筋需强制脱模,因此设计了D 处的3 个缺口, 使塑件有了向外变形的空间。
2、塑件的原材料分析:塑件的材料采用聚碳酸脂PC,属热塑性塑料,该塑料具有如下的成型特性:●无定形料、吸湿性大、不易分解。
●韧性好,使用温度-100~130℃。
●质脆、表面硬度低。
●流动性中等,溢边值0.03mm左右,易发生填充不良、缩孔、凹痕、熔接痕等缺陷。
●宜取高压注射,在不出现缺陷的条件下宜取高料温、模温,可增加流动性,降低内应力、方向性,改善透明度及强度。
●模具浇注系统应对料流阻力小,脱模斜度应大,顶出均匀,表面粗糙度应好,注意排气。
●质透明,要注意防止出现气泡、银丝、熔接痕及滞料分解、混入杂质。
3、塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析:1)塑件的结构分析该零件的总体形状为圆弧形,上盖结构相对简单。
要保证上下盖能够多次开合,则C铰链处分子具有高度取向,形成新的结晶形态,从而提高其开合次数。
2)塑件尺寸精度的分析零件的重要尺寸,如,φ18±0.22尺寸精度为3级,重要尺寸φ6±0.08尺寸精度为3级,其它尺寸均无公差要求,一般可采用MT5。
由以上的分析可见,该零件的尺寸精度要求不高,模具相关零件尺寸的加工可保证。
从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为2m,最小处为1m,壁厚差为1m,较为均匀。
3)表面质量的分析该零件的表面要求无凹坑等缺陷外,表面质量要求较容易实现。
综上分析可以看出,注射时在工艺参数控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证。
二、确定成型方案1、塑件的体积重量计算塑件的重量是为了选用注射机及确定模具型腔数。
计算得塑件的体积:V=8474.6mm3计算塑件的质量:公式为W=Vρ根据设计手册查得聚碳酸酯的密度为ρ=1.18kg/dm3,故塑件的重量为:W=Vρ=8474.6×1.18×10-3=8g根据注射所需的压力和塑件的重量以及其它情况,可初步选用的注射机为:SZ-60/40型注塑成型机,该注塑机的各参数如下表所示:2、塑件的注射工艺参数的确定根据情况,聚甲基丙烯酸甲酯的成型工艺参数可作如下选择,在试模时可根据实际情况作适当的调整。
注射温度:包括料筒温度和喷嘴温度。
选用180℃料筒温度:后段温度t1中段温度t选用200℃2选用220℃前段温度t3喷嘴温度:选用220℃注射压力:选用100MP注射时间:选用20s保压时间:选用2s保压: 80MP冷却时间:选用28s总周期: 50s三、型腔数的确定及浇注系统的设计1、分型面的选择J K L M该塑件分型面选用双分型面,如上图所示J为主分型面,L为流道分型面,K、M主抽芯分型面。
2、型腔数的确定型腔数的确定有多种方法,本题采用注射机的注射量来确定它的数目。
其公式如下:=(G-C)/Vn2式中:G——注射机的公称注射量/cm3V——单个制品的体积/cm3C——浇道和浇口的总体积/cm3生产中每次实际注射量应为公称注射量G的(0.75-0.45)倍,现取0.6G进行计算。
每件制品所需浇注系统的体积为制品体积的(0.2-1)倍,现取C=0.6V进行计算。
n2=(G-0.6V n2)/Vn2=0.6G/1.6V=(0.6×60)/(1.6×8.5)=2.6由以上的计算可知,可采用一模两腔的模具结构。
3、确定型腔的排列方式本塑件在注射时采用一模两件,即模具需要两个型腔。
综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素,拟采用下图所示的型腔排列方式。
4、浇注系统的设计1)主流道的设计根据设计手册查得SZ-60/40型注射机喷嘴有关尺寸如下:喷嘴前端孔径:d=φ3.5mm喷嘴前端球面半径:R=15mm为了使凝料能顺利拔出,主流道的小端直径D应稍大于注射喷嘴直径d。
D=d+(0.5-1)mm=φ3.5+1=φ4.5mm主流道的半锥角α通常为1°-2°过大的锥角会产生湍流或涡流,卷入空气,过小的锥角使凝料脱模困难,还会使充模时熔体的流动阻力过大,此处的锥角选用2.5°。
经换算得主流道大端直径D=φ8.5mm,为使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径r=5mm的圆弧过渡。
主流道的长度L一般控制在60mm之内,可取L=55mm。
2)冷料穴与拉料杆的设计对于依靠推件板脱模的模具常用球头拉料杆,当前锋冷料进入冷料穴后紧包在拉料杆的球头上,开模时,便可将凝料从主流道中拉出。
球头拉料杆固定在动模一侧的型芯固定板上,并不随脱模机构移动,所以当推件板从型芯上脱出制品时,也将主流道凝料从球头拉料杆上硬刮下来。
其结3)分流道的设计分流道在设计时应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度的降低,同时还要考虑减小流道的容积。
圆形和正方形流道的效率最高,当分型面为平面时一般采用圆形的截面流道,但考虑到加工的方便性,可采用半圆形的流道。
一般分流道直径在3-10mm范围内,分流道的截面尺寸可根据制品所用的塑料品种、重量和壁厚,以及分流道的长度由《中国模具设计大典》第2卷中图9.2-12所示的经验曲线来选定,经查取D’=7.6mm较为合适,分流道长度取L=194mm从图9.2-14中查得修正系数fL =1.02,则分流道直径经修正后为D=D’fL=7.6×1.02=5.712,取D=8mm4)浇口的设计根据浇口的成型要求及型腔的排列方式且材料粘度小,故选用点浇口较为合适。
点浇口有浇口痕迹小等优点。
从制品的内盖进料,点浇口的截面形状为直径D1的圆形,其优点是截面形状简单,易于加工,便于试模后修正。
浇口是在制品的内表面留有浇口痕迹,因为该制件内表面质量要求较低,又是中小型制品的一模两腔结构,所以可以采用点浇口。
浇口直径一般为0.6~1.5 mm,其大小由物料性质和制件重量决定,浇口台阶长度为0.5~1.2 mm.最好为0.5~0.8 mm,浇口直径可由经验公式确定如下:d=k*c*A1/4式中:A——型腔的表面积(mm2);K——材料系数。
对材料PC为0.7;C——壁厚系数从《塑料成型模具》的65页的表3-3-2如下图所示中选取上式适用于壁厚t 0.7~2.5 mm的制品。
计算得型腔的表面积A=1488.2 mm2制件壁厚t=1.2 mm 将其带入公式:d=0.7×0.23×1488.21/4=0.8mm浇口台阶长度取1 mm。
四、排气、冷却系统的设计与计算1、排气系统的设计排气槽的截面积可用如下公式进行计算:F=25m1(273+T1)1/2/tP①式中:F——排气槽的截面面积(m2)m1——模具内气体的质量(kg)P——模具内气体的初始压力(Mp)取0.1MpT1——模具内被压缩气体的最终温度(℃)t——充模时间(s)模内气体质量按常压常温20℃的氮气密度ρ=1.16kg/m3计算,有m 1=ρV③式中:V——模具型腔的体积(m3)应用气体状态方程可求得上式中被压缩气体的最终温度(℃)T 1=(273+T)(P1/P)0.1304-273 ②式中:T——模具内气体的初始温度(℃)由V=8474.6mm3充模时间t=1s被压缩气体最终排气压力为P1=20MPa由③式得:T1=(273+20)(20/0.1)0.1304-273=311.7℃模具内的气体质量由②式得:m1=V0ρ=9.132×10-6×1.16kg=1.06 ×10-5kg将数据代入①式得:所需排气槽的截面面积为:F=[25×1.06×10-5(273+311.7)1/2]/(1×0.1×106)=0.064mm2由于制件体积较小,因此不必另外开设排气槽,气体由卸料杆和凸、凹模等间隙排出即可。
2冷却系统的设计与计算冷却系统设计的有关公式:qV=WQ1/ρc1(θ1-θ2) ①式中:qV——冷却水的体积流量(m3/min)W——单位时间内注入模具中的塑料重量(kg/min)Q1——单位重量的塑料制品在凝固时所放出的热量(kJ/kg)ρ——冷却水的密度(kg/m3) 0.98×103c1——冷却水的比热容[kJ/(kg.℃)] 4.187θ1——冷却水的出口温度(℃) 25θ2——冷却水的入口温度(℃) 20Q1可表示为:Q1=[c2(θ3-θ4)+u]式中:c2——塑料的比热容[kJ/(kg.℃)] 1.465Q3——塑料熔体的初始温度(℃) 200θ4——塑料制品在推出时的温度(℃) 60u——结晶型塑料的熔化质量焓(kJ/kg)Q1=[c2(θ3-θ4)+u]=1.465(200-60)=205.1kJ/kg将以上各数代入①式得:qV=(0.013×205.1)/[0.98×103×4.187(25-20)]m3/min=0.13×10-3m3/min上述计算的设定条件是:模具的平均工作温度为40℃,用常温20℃的水作为模具的冷却介质,其出口温度为25℃,产量为0.013kg/min。