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指示灯罩注塑模具设计

指示灯罩注塑模具设计摘要通过对塑件结构分析,针对塑件脱模存在的问题,采用瓣合模的结构形式,利用斜导柱侧向分型抽芯机构,解决了塑件脱模问题。

选择了潜伏式浇口进料,避免了浇口痕迹对塑件的外观质量所造成的影响。

经产品大批量生产验证,模具结构满足成型工艺要求,生产效率高,脱模动作可靠,产品质量好关键词:注塑模,斜导柱,侧向分型,抽芯机构AbstractThrough a nalyzing the structure characteristics of the plastic part,in terms of,an injection mold structure with half cavity was adopted. The problems in demolding were solved by a side parting core-pulling mechanism with slanted guide pillar . The influence of gate trace to product appearance was avoided by using the submarine gate . Through mass production,it has been proved that the mold could well satisfy the molding process , which was with high efficiency , reliable demolding and good product quality.Keywords:indicat or light cover of socket;injection mold;slanted guide pillar;side parting ;core-pulling mechanism目录一、塑件成型工艺分析与设计 (4)塑件原材料特性 (5)塑件原材料成型性能 (5)塑件成型方法确定 (6)选择注塑机型号及其参数 (6)二、塑件成型模具设计 (9)确定分型面 (9)斜导柱侧向分型机构 (10)三、浇注系统选择和设计 (12)主流道设计 (12)分流道的设计 (13)四、成型零件的结构设计及计算 (17)成型零件工作尺寸的计算 (18)五、成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 (19)六、推出机构(脱模) (20)七导向机构 (21)八模架的确定和标准件选择 (22)九、模具设计心得体会 (23)结束语 (24)参考文献 (25)前言这次课程设计是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。

随着我国经济的迅速发展,采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。

在完成之前的课程学习和课程、生产实习,我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识,对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解,达到了学习的目的。

对于模具设计这个实践性非常强的设计课题,明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。

并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍,设计中,将充分利用和查阅各种资料,并与同学进行充分讨论,尽最大努力搞好本次课程设计。

在设计的过程中,将有一定的困难,但有指导老师的悉心指导和自己的努力,相信会完满的完成课程设计任务。

由于学生水平有限,而且缺乏经验,设计中不妥之处在所难免,肯请各位老师指正。

一、塑件成型工艺分析与设计塑件原材料特性ABS是三元共聚物,因此兼有三种元素的共同性能,使其具有“坚韧、质硬、刚性”的材料。

ABS树脂具有较高冲击韧性和力学强度,尺寸稳定,耐化学性及电性能良好,易于成形和机械加工等特点。

此外,表面还可镀铬,成为塑料涂金属的一种常用材料.塑件原材料成型性能1.吸湿性强,含水量应小于0.3%,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥2.流动性中等,溢边料0.04mm左右(流动性比聚苯乙烯,AS差,但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好)3.比聚苯乙烯加工困难,宜取高料温、模温(对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂,料温更宜取高),料温对物性影响较大、料温过高易分解(分解温度为250℃左右,比聚苯乙烯易分解),对要求精度较高塑件模温宜取50~60℃,要求光泽及耐热型料宜取60~80℃,注射压力应比加工聚苯乙烯的高,一般用柱塞式注射机时料温为180~230℃,注射压力为100~140Mpa,螺杆式注射机则取160~220℃,70~100MPa4.模具设计时要注意浇注系统对料流阻力小,浇口处外观不良,易发生熔接痕,应注意选择浇口位置、形式,顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹(但在热水中加热可消失),脱模斜度宜取1°以上塑件三维图塑件成型方法确定塑件用注射机成型选择注塑机型号及其参数5. 注射量的计算通过计算或Pro/E 建模分析,塑件质量g m 3.101=,塑件体积311.10cm v =。

流道疑料的质量2m 还是个未知数,可按塑件质量的0.6被来估算。

从上述分析中确定为一模八腔,所以浇注系统疑料体积为12.1226.01.102=⨯⨯=v 。

该模具一次注射所需塑料ABS 如下体积:32132.32v v 2cm V =+⨯=总质量:97.32==总总V m ρg2.塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积为2A ,在模具设计前还是个未知数,根据多型腔的统计分析,2A 是每个塑件在分型面上的投影面积1A 的0.2~0.5倍,因此可用0.351nA 来进行估算,所以121110.35 1.35A nA A nA nA nA =+=+==1696.52mmm F AP =型=KN 38.59355.1696=⨯ (P 型=35)3. 选择注射机 根据每一周期的注射量和锁模力的计算值个选用SZ —60/450卧式注射机,其主要技术参数见下图SZ —60/450注射机主要技术参数理论注射容量3cm78 锁模力/KN 450 螺杆直径/mm 30 拉杆内间距/mm280250⨯注射压力/MPa 170 移模行程/mm220 注射速率/(g/s) 60 最大模厚/mm300 塑化能力/(g/s)5.6 最小模厚/mm 100 螺杆转速/(r/min) 14~20定位孔直径/mm 55 喷嘴球半径/mm 20 喷嘴孔直径/mm3.5锁模方式 双曲肘4. 注射机有关参数的校核1)由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数n83.113.1048.123600/3036006.58.03600/12=-⨯⨯⨯=-<m m ktM n 2<11.83,所以型腔数校核合格。

式中 k: 注射机最大注射量的利用系数,一般取0.8;M: 注射机的额定塑化量(5.6g/s );t: 成型周期,取30s 。

(2)注射机压力的校核MPa MPa p k 1701301003.100<=⨯=注射压力的校核合格。

式中'k 取1.3, 0p 取130MPA 。

(3)锁模力的校核KN 38.59355.1696P A =⨯==模总胀F模P 是模具型腔内的压力通常去25~40MPa 。

ABS 属于中等粘度塑料及有精度要求的塑件,故模P 取35MPa 。

胀F k 2=1.2*59.38=71.25<锁F 所以注射机锁模力合格。

二、塑件成型模具设计(一)型腔的数量和布置该塑件精度要求不高,又是大批量生产,可以采用一模多腔的形式。

考虑到模具制造费用和设备运转费用低一些,定为一模两腔的模具形式。

因为设计选择的是一模两腔,故采用直线对称排列。

流道采用平衡式,浇口采用潜伏式或侧浇口式。

图(1)确定分型面根据塑件结构形式,分型面选在灯罩的中间凸出部分的上表面。

如下图(2)斜导柱侧向分型机构因为该塑件有外螺纹,又根据ABS的特性,无法强制脱模,所以采用侧向脱模的机构。

采用斜导柱来帮助脱模,如图所示,图中并没有画出锁模机构,具体会在装配图中表达出来斜导柱的直径321][cos 10σa FH d = 式中F 表示抽拔力,1H 表示受力点到斜导柱固定板平面的距离,mm 。

a 表示抽拔角,[σ]表示斜导柱钢材的许用弯曲应力,MPa ,对碳素钢取[σ]=137.2MPa 。

t F =)sin cos (αα-u F b 又LHp F b =即t F =LHp )sin cos (αα-u综合算得,d=8.43mm三、浇注系统选择和设计主流道设计1)主流道尺寸根据所选注射机,则主流道小端尺寸为d=注射机喷嘴尺寸+(0.5~1)=3.5+0.5=4mm主流道大端尺寸D=d+2Ltana 7.5mm主流道长度L取50mm主流道球半径为SR=喷嘴球面半径+(1~2)=20+2=22mm 球面配合高度h=3mm2)主流道衬道形式为了便于加工和缩短主流道长度,衬道和定位圈还是设计成分体式,主流道长度取50mm,约等于定模板+定模固定板的厚度。

衬道如下图,材料采用T10A钢,热处理淬火后表面硬度为53HRC~57HRC。

3)主流道凝料体积322223cm 3.1r R r R =++=)(主主主主主主L V π 分流道的设计(1)分流道的布置形式,在设计时应考虑尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低,还要考虑减少分流道的容积和压力平衡,因此采用平衡式分流道。

(2)分流道的长度 犹豫流道设计简单,根据两个型腔的结构设计,分流道较短,故设计时选课适当选小一些,单边分流道长度分L 取35mm,如图(1)所示(3)分流道的当量直径 因为该塑件的质量塑m =塑V ρ=1.02*10.1=10.3g<200g,所以分流道的当量直径为4L m 2654.0分塑分=D =2.1mm(4)分流道截面 常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U 形、六角形等,为了便于加工和凝料的脱模分流道大都设计在分型面上。

本设计采用梯形截面,其加工工艺性好,且塑料熔体的热量散失、流动阻力都不大。

(5)分流道截面尺寸 设梯形的下底宽度为x ,地面圆角的半径R=1mm ,并根据表4-6设置梯形的高为h=3.5mm ,则该梯形的截面面积为)8tan 5.3(2h 8tan 5.32o +=⨯++=x x x A o 分再根据面积与当量直径为4.5mm 的圆面积相等,可得45.3)8tan 5.3(2分D x oπ=⨯+即可得:mm x 4≈,则梯形的上底约为5mm,如果所示(6)凝料体积1.分流道的长度分L =35*2=702.分流道截面积分A =275.155.3245mm =⨯+ 3.凝料体积331.1mm 5.110275.1570A L cm V ≈=⨯==分分分。

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