B34天津轻工职业技术学院毕业设计(论文)课题: 盒上盖注塑模具设计专业模具设计与制造班级12模具设计与制造二班学生姓名张玉轩学生学号12指导教师赵秀文郭卉提交日期成绩答辩日期2015、4、25 答辩成绩答辩教师总评成绩摘要从分析塑料零件注塑模具设计的全过程,并从其加工工艺性出发,选取了较为合理的设计方案,经工艺计算并初步确定模具结构方案,最后进行模具各个部分零件的设计。
模具采用的就是一模两腔的设计,通过对抽芯机构的计算与设计,同时把握模具相关运动部件的设计,其中包括定位零件与成型零件尺寸的计算与校核。
该模具采用了一次分型,使制件的主流道凝料与分流道凝料从模具的成型板中脱出,最后利用推杆推出作用,使制件脱离型芯,达到制件的生产。
同时,本模具的亮点与难点在于有两个带角度的内侧抽芯与其型芯型腔的加工复杂性上,但通过比较合理的斜顶装置可以很完善的达到内抽的效果,并且该机构制造相对简单,可降低模具成本。
在一些零件的选用上也就是尽量选取标准件以降低模具造价,型芯与型腔都采用镶拼式的结构,同时运用直通式冷却水道,降低加工难度与成本。
关键词:注塑模分型面型芯型腔浇注系统目录第一章塑件的原始资料 (6)第二章型腔数目的决定及排布 (7)第三章注射机的选择 (8)第四章模具设计 (9)4、1分型面确定 (9)4、2模架的选择 (10)4、3型腔的内径计算 (11)4、4型腔的深度尺寸计算 (11)4、5型芯的计算 (12)4、6浇注系统的初步计算 (13)4、7导向机构的设计 (13)4、8推出机构的组成 (14)第五章注塑机与模具型腔型芯强度校核............. 错误!未定义书签。
参考文献 (16)总结 (17)致谢 (18)第一章塑件的原始资料塑件名称:盒上盖,如图1、1材料:ABS产量:中等批量生产如图1-1所示图1、1塑件塑件的工作条件对精度要求一般,因为塑件图中未注公差,所以根据ABS 能可选择其塑件的精度等级为7级精度。
第二章 型腔数目的决定及排布已知的体积V 塑或质量W 塑 ,又因为此产品属大批量生产的小型塑件,但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般,综合考虑生产率与生产成本及产品质量等各种因素,以及注射机的型号选择,初步确定采用一模二腔对称性排布。
分流道直径可选1、5~9、5mm 。
本设计取值4mm 。
由塑件的外形尺寸与机械加工的因素,确定采用潜浇口,排布图如下图示:图2、1型腔数目及排布第三章 注射机的选择由于采取的就是一模二腔的方案,故其注射总体积及质量就就是塑件的体积及质量的二倍:假设:g G 8 废,由注射机最大注射量公式得:废件公利G G G K +≥ (3、1)其中:公G —注射机的公称质量注射量;K —注射机最大注射量的利用系数,取0、3;件G —塑件的总质量;废G —浇注系统废料的质量。
由《塑料模具技术手册》查得注射机的型号为XS-ZY-125国产注塑机,其主要技术参数如下:结构型式:卧式理论注射容量:125cm 3螺杆直径:42mm注射压力:150MPa注射速率:60g/S塑化能力:11、8g/s螺杆转速:14~200r/min锁模力:900KN拉杆内间距:370×320mm移模行程:270mm最大模具厚度:300mm最小模具厚度:200mm锁模型式:双曲肘式模具定位孔直径:100mm第四章 模具设计4、1分型面确定由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响,因此在选择分型面时应综合分析比较,从几种方案中优选出较为合理的方案[13]。
选择分型面时一般应遵循以下几项原则:(1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处,不要选在制品光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处;(2)便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边;(3)保证塑件的精度要求,保证制件相关部位的同心度;(4)满足塑件的外观质量要求;(5)便于模具加工制造;(6)考虑对成型面积的影响;(7)考虑对排气效果的影响;(8)考虑将抽芯或分型距离长的一边放在动、定模开模的方向上。
其中最重要的就是第2、第5与第8点。
为了便于模具加工制造,应尽就是选择平直分型面工易于加工的分型面。
如下图4、1所示,采用这样一个平直的分型面,由于制件的使用要求一般,精度要求不高,因此只设计一个分型面,即模具具有唯一分型面。
如图4-1所示图4、1分型面4、2模架的选择1、型腔壁厚的计算对小尺寸型腔,强度不足就是主要问题,应按强度条件计算,得型腔侧壁最小厚度:(3、2) 其中:r —凹模型腔内孔或凸型芯外圆的半径;p σ—材料许用应力;m P —模腔压力。
)12(--=m p pc P r t σσ成型零件材料选T12,淬火,低温回火,硬度大于55HRC,其p σ为700Mpamm t c 6643.3)11002700700(20≈-⨯-⨯= 2、凹模型腔底部高度mm r P t pm h 97.14700361001.11.122≈⨯⨯==σ 3、模架的选择由前面对型腔的最小壁厚与底部厚度可以估算得型腔的最小外形尺寸: 最小宽度为:20+3、6643=23、6643mm以还要考虑导柱导套的安放位置,且查得标准值,再由于塑件采取推件板推出,因此选择模架为基本类型中的A 3的派生模架,为了方便分型时定位,增加了限位杆。
设置推件板推出机构,它适合于薄壁壳体型塑件,脱模力大以及塑件表面不允最小厚度为:36+14、79=50、79mm但就是考虑到加工方便,采用组合式凹模,所许留有顶出痕迹的注射成型模。
选择模架规格为:A 3-200200-33-Z 2,GB/T12556-90具体尺寸如下如下:定模坐板厚度:A=43mm中间板厚度:B=24mm模板:直径=150mm推板:直径=142、2mm,高度=32mm型心固定板:高度=48mm动模座板:厚度=69mm模具闭合厚度:H=517导柱:d=20mm导套:d 1=20mm限位杆:d=20mm4、3型腔的内径计算[]z z x l s L s m δδ++∆-+=00)1( (4、1) 其中:m L —型腔内形尺寸;s l —塑件外径基本尺寸;∆—塑件公差;s —塑件的平均收缩率,取0、4%;x —综合修正系数,取x=0、5~0、75;z δ—模具制造公差,取∆)6/1~3/1(。
因为制件图样上未注公差尺寸的允许偏差,所以采用7级公差精度,查表得72.0=∆,24.03=∆=z δ 所以:24.000088.2272.04322)4.01(=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-⨯+=+z m L δ4、4型腔的深度尺寸计算()[]z S zm x H s H δδ++∆-+=001 (4、2) 其中:m H —型腔深度尺寸;s H —塑件高度其本尺寸;∆—塑件公差;s —塑料平均收缩率,取0、4%;x —综合修正系数,取x=0、5~0、75;z δ—模具成型尺寸设计公差3/s m ∆=∆。
查表得8.0=∆,所以H=58mm4、5型芯的计算1、型芯的外径计算如图4-2所示为型芯结构图。
图4、2型芯的结构图()[]001z z x ls s l δδ--∆++= (4、3) 式中:0z l δ-—型芯外形尺寸;s l —塑件内径基本尺寸;∆—塑件的公差;s —塑料平均收缩率0、4%;x —综合修正系数,取x=0、5~0、75;z δ—模具成型尺寸设计公差,取3/s m ∆=∆。
查表得:72.0=∆,024.00072.18--=z s l δ 2、型芯的高度计算()[]001z z x h s h s m δδ--∆++= (4、4) 式中:0z m h δ-—凸模高度尺寸;s h —塑件内形深度基本尺寸;∆—塑件公差;s —塑料平均收缩率0、4%;x —综合修正系数,取x=0、5~0、75;z δ—模具成型尺寸设计公差,3/s m ∆=∆。
查表得:8.0=∆,所以0267.00144.36--=z m h δ4、6浇注系统的初步计算浇注系统一般由主流道、分流道、浇口与冷料穴等四部分组成[14]。
浇注系统的设计应保证塑件熔体的流动平稳、流程应尽量短、防止型芯变形、整修应方便、防止制品变形与翘曲、应与塑件材料品种相适用、冷料穴设计合理、尽量减少塑料的消耗。
根据塑件的形状采用推板推出。
由于本塑件就是圆筒状制品所以尽可能采取中心进料,所以选择潜浇口,单分型面,分流道采用半圆形截面,分流道开设在定模板上,在浇道板上采用浇口套,设置冷料穴与拉料杆。
如图4-3所示图4、3浇注系统的结构根据塑件的外形尺寸与质量等决定影响因素,初步取值如下:d=5mm,D=8mm,R=16mm,h=5mm,d1=0、2mm,H1=4mm,l=50mm,L=43mm,a= 2,a1=10,L1=36mm,Ra=0、63μm主流道呈圆角半径r=2mm,以减小料流转向时渡时的阻力。
主流衬套选用45#制造,表面淬火大于55HRC。
4、7导向机构的设计1、导柱导向机构的作用(1)定位件用:模具闭合后,保证动定模或上下模位置正确,保证型腔的形状与尺寸精确,在模具的装配过程中也起定位作用,便于装配与调整[15]。
(2)导向作用:合模时,首先就是导向零件接触,引导动定模或上下模准确闭合,避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。
(3)承受一定的侧向压力。
2、导柱导套的选择一般在注射模中,动、定模之间的导柱既可设置在动模一侧,也可设置在定模一侧,视具体情况而定,通常设置在型芯凸出分型面最长的那一侧。
因为限位杆已经设置在定模上,所以导柱应该设置在动模上,而且这样还可以保护型心不受损伤。
如图4-4所示。
图4、4导柱导套的结构定端与模板间用H7/m6或H7/k6的过渡配合,导向部分通常采用H7/f7或H8/f7的间隙配合。
4、8推出机构的设计1、推出机构的组成推出机构由推出零件、推出零件固定板与推板、推出机构的导向与复位部件组成。
即推件板、推件板紧固螺钉、推板固定板、推杆垫板、顶板导柱、顶板导套以及推板紧固螺钉[16]。
第五章 注射机与模具型腔型芯强度校核1、注射机的校核(1)最大注射量校核: 由度件公利G G G K +≥得: 7432.215.708.0+≥⨯,符合要求。
(2)注射压力的校核:由Mpa P Mpa P 100150注公=>=,符合要求。
(3)注射速率的校核:由 注公V V ≥,可以用螺杆转速来校核min /200min /28min /14r r r ≤≤。
(4)锁模力的校核由分注损锁A P K F ≥, (8、2)取k=1、1~1、2,得 Mpa P 20=注即KN 57.3684.15231002.1150=⨯⨯≥,符合要求。