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文檔簡介

1、摘 要以某電機外殼模型為例,分析了其結構特征,使用pro/e軟件進行電機外殼設計,利用注塑模設計專家(emx)外掛進行電機外殼注塑模具設計。為了減少試模次數,降低設計成本,選用moldflow軟件對塑件進行模具設計的優(yōu)化分析,澆口優(yōu)化設計的流程圖,并對電機外殼進行了流動模擬分析。在進行塑件3d設計后,利用cad進行2d的排位,制圖和出圖。主要對注射模的定模機構、動模機構、澆注系統(tǒng)、導向裝置、頂出機構、抽芯機構、冷卻和加熱裝置、排氣系統(tǒng)等的設計。塑件流動模擬分析內容包括:充填分析、保壓分析、殘余應力分析。主要包括,充填時間、平均速度、氣穴、熔接痕、體積收縮率、塑件變形等,由此獲得滿意合理的澆口數

2、量和位置。此次電機外殼的模具設計表明,使用cad/cae技術可以大大縮短制品的開發(fā)周期,優(yōu)化注塑模具設計,提高企業(yè)的市場競爭力。關鍵詞: cad/cae; moldflow; 優(yōu)化設計; 電機外殼; 注塑模 abstract to a certain brand of motor shell models, for example, analyzes the characteristics of its motor shell structure, using pro / e software for motor shell design, use of injection mold desi

3、gn experts (emx) plug-in for motor shell injection mold design.to reduce the testing model, lower cost, and use moldflow software for plastic mold design optimization analysis, optimal design of flow chart gate, and the motor shell for simulation.after plastic 3d design course,using cad software for

4、 qualifying, drawing.fixed the mold main body, the dynamic model agencies, casting systems, guiding device, top the body, core-pulling mechanism, cooling and heating equipment, exhaust system design. plastic flow simulation analysis include: filling analysis, packing analysis, residual stress analys

5、is.include, filling time, average speed, air traps, weld lines, volume shrinkage, plastic deformation, thus reasonably satisfactory number and location of the gate.the motor shell mold design that the use of cad / cae technology can greatly shorten the product development cycle, injection mold desig

6、n optimization, and improving market competitiveness.key words: cad/cae; moldflow; optimal design; motor shell目 錄1. 緒論11.1注射成型基本過程12. 電機底座和外筒22.1 電機底座和外筒的選料及其性能22.2 pvc的主要技術指標22.3 硬pvc注射成形工藝參數32.4 電機底座和外筒注射模二維和三維圖32.5 電機底座和外筒的體積計算63. 成型零部件設計63.1 型腔總體布置與分型面的選擇63.1.1 型腔數目的確定63.1.2 型腔的排列63.1.3 分型面的設計83

7、.2 成型零部件的結構設計93.2.1 凹模的結構設計93.2.2 凸模的結構設計103.3 成型零部件的工作尺寸計算103.3.1 塑件尺寸精度的影響因素103.3.2 成型零部件的工作尺寸計算103.4模架的確定114.澆注系統(tǒng)設計124.1澆注系統(tǒng)的確定原則124.2主流道的設計134.3 分流道的設計134.4澆口設計原則144.5 澆口的類型155.注射機的選擇165.1 注射機的規(guī)格165.2 注射機的校核175.2.1 注射機注射容量校核175.2.2 注射機鎖模力校核175.2.3 注射機注射壓力校核185.2.4 注射機模具厚度校核185.2.5 注射機最大開模行程校核196

8、 導向及脫模機構的設計196.1 導向機構設計196.1.1 導柱導向機構196.2 脫模機構設計206.2.1 脫模機構的分類及設計原則206.2.2二次推出脫模機構21參考文獻:22英文資料:23中文譯文38致 謝441. 緒論1.1注射成型基本過程注射成形是現在成形熱塑性塑件的主要方法,因此應用范圍很廣。所使用的成形機稱為注射機。注射成形是把塑料原料(一般為經過造粒、染色、加入添加劑等處理后的顆粒料)放入料筒中,經過加熱融化,使之成為高粘度的流體稱為“溶體”,容柱塞或螺桿作為加壓工具,使溶體通過噴嘴以較高的壓力(約為2580mpa)注入模具的型腔中,經過冷卻、凝固階段,而后從模具中脫出,

9、成為塑料制品。注射成形的全過程可以分為:1. 塑化過程 現代的注射機基本上是采用螺桿式的塑化設備。塑料原料(稱為“物料”)自送料斗以定容方式送入料筒。通過料筒外的電加熱和料筒內的螺桿旋轉的摩擦熱使物料熔化,達到一定的溫度后即開始注射。注射動作是由螺桿的推進完成的。2. 充模過程 熔體自注射機的噴嘴噴出后,進入模具的形腔,把形腔內的空氣排除,并充滿形腔,然后升壓到一定的壓力,使熔體的密度增加,充實形腔的各部位。3. 冷卻凝固過程 熱塑性塑料的注射成形過程是熱交換的過程。熱交換效果的優(yōu)劣,決定塑件的質量外表面質量和內在的質量。因此,模具設計對熱交換也要做充分的考慮。4. 脫模過程 塑件在型腔內固化

10、后,必須用機械的方式把它從形腔中取出。這個動作要由“脫模機構”來完成。不合理的脫模機構對塑件的質量有很大的影響;但塑件的幾何形狀是千變萬化的,所以必然采用最有效的和最適當的脫模方式。由1到4形成了一個循環(huán)。每一次循環(huán),就完成一次成形一個乃至數十個塑件。2. 電機底座和外筒2.1 電機底座和外筒的選料及其性能選用熱塑性塑料硬pvc作為電機底座和外筒的材料。熱塑性塑料是在特定的溫度的范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化的塑料。pvc中文名為聚氯乙烯。pvc材料用途極廣,具有加工性能良好,制造成本低,耐腐蝕等良好的特點,主要用于制作:普瑞文pvc卡片,pvc貼牌,pvc鐵絲,pvc窗簾,pvc涂塑電焊網,

11、pvc水管,pvc踢腳線以及穿線管,塑料門窗,塑料袋等。在我們的日常生活領域中處處可見到pvc產品。其成型特性:1.無定形料,吸濕小,流動性差。為了提高流動性,防止發(fā)生氣泡,塑料可預先干燥。模具澆注系統(tǒng)宜粗短,澆口截面宜大,不得有死角。模具須冷卻,表面鍍鉻;2.由于其腐蝕性和流動性特點,最好采用專用設備和模具。所有產品須根據需要加入不同種類和數量的助劑;3.極易分解,在200度溫度下與鐵銅接觸更易分解,分解時逸出腐蝕,刺激性氣體,成型溫度范圍小;2.2 pvc的主要技術指標表2-1pvc的主要技術指標密度1.351.45比容0.690.74吸水率%0.070.4收縮率%0.61.0熔點1602

12、12彎曲強度mpa90抗拉屈服強度mpa50拉伸彈性模量mpa熱變形溫度0.45mpa6782沖擊強度無缺口1.82mpa54缺口582.3 硬pvc注射成形工藝參數表2-2硬pvc注射成形工藝參數注射機類型預熱和干燥料筒溫度()噴嘴溫度()溫度()時間(h)后段中段前段螺桿式708034160170165180170190150170模具溫度()注射壓力(mpa)成形時間(s)3060110高壓時間保壓時間冷卻時間成形時間25154015404090螺桿轉速(r/min)后 處 理方 法溫度()時間(h)2030紅外線燈、烘箱70242.4 電機底座和外筒注射模二維和三維圖在設計模具之前,首

13、先確定所需要設計的電機底座和外筒的具體形狀,以便在接下來的設計中能快速、準確的設計出模具。所需要設計的電機底座和外筒的具體形狀如下圖所示: 圖2-1電機底座具體尺寸 圖2-2電機底座實體圖 圖2-3電機外筒實體圖 圖2-4 電機外筒具體尺寸2.5 電機底座和外筒的體積計算電機底座體積為64.56電機外筒體積為127.59因為采用一模四腔的排位。故塑件總體積為192.152= 384.3;澆流道凝料體積為20.15因此整個澆注系統(tǒng)所需要的澆注體積為404.453. 成型零部件設計3.1 型腔總體布置與分型面的選擇3.1.1 型腔數目的確定型腔數量與注射機的塑化率、最大注射量及鎖模力等參數有關,此

14、外,還受塑件的精度和生產的經濟性等因數影響??筛鶕⑸錂C的最大注射量確定型腔數n式中 k注射機的最大注射量的得用系數,一般取0.8;注射機允許的最大注射量,1000cm; 澆注系統(tǒng)所需塑料的質量或體積(20.15cm);單套塑件的質量或體積(192.15cm);故型腔數n=4設計合理,符合經濟要求此塑件為中型復雜塑件,根據電機底座和外筒設計要求,并保證塑件精度,為了使模具與注塑機相匹配以提高生產率和經濟性。塑件采用一模四腔的型腔結構。3.1.2 型腔的排列在多型腔模具設計中,型腔的排列與澆注系統(tǒng)布置相關。型腔的排列分布應使各個型腔都通過澆注系統(tǒng)從而使總的壓力均等分布到各個型腔,并分得足夠的壓力

15、,以保證塑料熔體同時均勻地充滿各個型腔,使各型腔的塑件內在質量均一穩(wěn)定。目前比較常見的形式有:圓型排列,h型排列,直線排列,復合排列直線排列的缺點:流道太長,分流道下面還有分流道,熱量和壓力損失較大,如果非要使用的話,在相同條件下,直線排列用的注塑機可能較之其它的排列在功率和其它方面要求要高此,由于本次的襯套注塑件屬于中小塑件,對注塑機的要求是盡量小。其次,由于直線排列為不平衡排列,熔體不能同時到達,且壓力也不均勻。質量很難保證。h形排列的缺點:由于本次設計采用一模四腔,而h形排列一般用于多于6個型腔的塑件。用h形排列在本次設計中顯然不合算。同時,它也存在直線排列的缺點。圓環(huán)形的優(yōu)點:一模四腔

16、,平均每個塑件的間隔是90,與主流道的流程相等,側抽力可以相互抵消,熱量和壓力都是最小的,同時,這種設計對模架的要求也是最小的。圖3-1塑件型腔的排列在設計中應注意幾點:1. 盡量采用平衡式排列,以便構成平衡式澆注系統(tǒng),確保塑料件質量均勻和穩(wěn)定2. 盡量使型腔排得緊湊些,以便減少模具外型尺寸3. 型腔的布置和澆口部位應力求對稱,經便防止模具承受偏載而產生溢料現象3.1.3 分型面的設計在注塑過程中,打開模具用于取出塑件的正常成型和脫模,而且涉及模具結構與制造成本。在選擇分型面時,應遵守以下原則:1. 分型面應選擇在塑件的最大尺寸處,否則,無法脫模和加工型腔。無論塑件以何方位布置,都應以此作為首

17、要原則。2. 盡可能地將塑件留在動模邊。因為在動模一側設置和制造脫模機構簡便易行。為了讓塑件留在動模一側,將型芯設在動模邊,依靠薄壁塑件對型芯足夠的包緊力。但是遇致電厚壁塑件或者沒有型芯,應將塑件型腔設在動模一側為妥。3. 有利于保證塑件的尺寸精度。4. 有利于保證塑件的外觀質量。分型面上型腔壁面稍有間隙,熔體就會在塑件上產生飛邊,從而影響塑件的外觀質量。因此,在光滑平整表面或圓弧同面上應盡量避免選擇分型面。5. 考慮滿足塑件的使用要求。注塑件在模塑過程,有一些很難避免的工藝缺陷。如拔模斜度,分型面上飛邊以及推桿與澆口痕跡。在分型面選擇時,應從使用角度避免這些工藝的缺陷影響塑件功能。6. 盡量

18、減小塑件在合模面上的投影面積,以減小所需合模力。7. 有利于排氣。應將分型面置于熔體充模流動的未端。8. 應有利于簡化模具結構。在安排塑件分型時,應盡可能避免側向分型或抽芯,特別是避免在定模部分側向抽芯。9. 非平面分型的選擇應有利于型腔加工和開模方便。本次設計分型面如下圖3-2所示: 圖3-2分型面3.2 成型零部件的結構設計成型零部件的結構設計主要應在保證塑件質量要求的前提下,以便于加工裝配,使用,維修等多個角度及考慮。3.2.1 凹模的結構設計凹模是成型塑件外表的零部件,按結構可分為整體式,組合式兩大類。(1)整體式凹模由一整塊金屬加工而成,其特點是結構簡單,牢固,不易變形。塑件無縫痕跡

19、,適用于形狀較簡單的塑件。(2)組合式當塑件外形較復雜時,采用整體式凹模加工工藝性差,若采用組合式凹??筛纳萍庸すに囆?,減少熱處理變形,節(jié)省優(yōu)質鋼材。采用組合式凹模容易在塑件上留下拼接縫痕跡,因此設計組合凹模時應合理組合,使拼塊數量少,以減少塑件上的拼接縫痕跡,同時還應合理選擇拼接縫的部位和拼接縫以及配合性質,使拼接緊密。此外還應盡可能使拼接縫的方向與塑件脫模方向一致,以免影響塑件脫模。由以上凹模的結構類型可知,因本次設計的塑件比較適合整體式,在此選用整體式結構。3.2.2 凸模的結構設計凸模是用于成型塑件內表面的零部件。與凹模相似,凸模也分為整體式和組合式兩類。凸模采用整體式結構,其結構比較

20、簡單,便于加工且成型質量好。在本設計中,塑件凸模采用整體式結構。塑件上的孔或槽常用鑲件來成型。在本設計中,通孔較淺,采用一端固定的鑲件成型,如圖3-4所示:3.3 成型零部件的工作尺寸計算所謂成型零部件的工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關尺寸,主要包括,型腔和型芯的徑向尺寸(含長,寬尺寸)與高度尺寸,以及中心距尺寸等。為了保證塑件質量,模具設計必須根據塑件的尺寸與精度等級確定相應的成型零部件工作尺寸與精度。3.3.1 塑件尺寸精度的影響因素塑件尺寸的影響因素很多,也很復雜,但是主要有以下幾個因素(1)成型零部件的制造誤差(2)成型零部件的磨損(3)塑件的成型收縮(4)配合間隙引起的

21、誤差3.3.2 成型零部件的工作尺寸計算1 型腔尺寸計算理論分析和生產實踐證明,對于大尺寸型腔,剛度不足是主要矛盾,應按剛度計算,而對于小尺寸型腔,在發(fā)生較大彈性變形以前,其內應力常已超過許用應力,因此應進行強度計算。1. 電機底座型腔徑向與型芯徑向尺寸:型腔徑向尺寸=99.90mm (3-1)型芯徑向尺寸:=93.64 mm (3-2)2.電機外筒型腔深度與型芯高度尺寸:型腔深度=180.09 mm (3-3)型芯高度=179.86 mm3.4模架的確定1模架組合形式選擇a4型模架,其特點如下:1) 定模和動模均由兩塊模板組成。2)設置推件板推出機構2模架組合尺寸根據成型零件大小,我們選擇5

22、60900的a4 型模架,其具體尺寸見表5-1。表5-1模架具體尺寸(mm)lltltlmlm定模座板定模板90081484045070050200推件板動模板動模墊板墊塊動模座板導柱直徑502006320050404.澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)的作用是將熔融狀態(tài)的塑料填充到型芯內,并在填充及凝固過程中將注塑壓力傳遞塑件的各個部位,而得到要求的塑件。澆注系統(tǒng)一般由澆口套,主流道,分流道,冷料穴,組成:如圖4-1所示。圖4-1澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)的設計對注射成型效率和塑件的質量有直接的影響,是注射模設計中重要的一環(huán)。4.1澆注系統(tǒng)的確定原則1 塑料成型特性。澆注系統(tǒng)設計要滿足所用塑料的成型特性的要求

23、,以保證塑件質量2 塑件大小及形狀。根據塑件大小,形狀,壁厚,技術要求等要素。結合選擇分型面同時考慮設置澆注系統(tǒng)的形式,進料口數量及位置,保證正常成型,還應注意防止流料直接沖擊型芯,而引起受力不均以及應充分估計可能產生的質量弊病各部位等問題,從而采取相應的措施或留有休整的余地。3 模具成型塑件的型腔數。設置澆注系統(tǒng)還應考慮到模具是一模一腔還是一模多腔,澆注系統(tǒng)需按型腔布局設計。4 塑件外觀。設置澆注系統(tǒng)時應考慮到去除休整進料口方便。同時不影響塑件的外表美觀。5 注射機安裝模板的大小,在塑料件投影面積比較大時,澆注系統(tǒng)的設計應考慮到注射機模板大小是否允,并應防止模具偏單邊開設進料口,造成注射時受

24、力不均。6 成形效率。在大量生產時設置生產時,設置澆注系統(tǒng)還應考慮到成型質量的前提下盡量縮短流程減斷面積以縮短填充及冷卻時間,縮短流程成形周期,同時減少澆注系統(tǒng)中的回料量。7 冷料。在注射間隔時間內,噴嘴端部的冷料必須除去,防止注入型腔影響塑件質量,所以設計澆注系統(tǒng)時應考慮儲存冷料措施。4.2主流道的設計 1 主流道通長設計成圓錐形,其錐角2至4,本設計中取為3,內表面的粗糙度取0.42 防止主流道與噴嘴處溢料。主流道對接處緊密對接,主流道的對接還應制成半球凹坑,其半徑為1mm 。3 為了減小料流轉向過渡的阻力,主流道大端成圓角過渡,其圓角4mm4 在保證塑料良好的成型條件下,主流道l應盡量短

25、,否則將增多流道凝料,且增加壓力損失,便于脫模,使塑料降溫過多而影響成型質量。5 由于主流道與塑料溶體,噴嘴反復接觸,碰撞因此將主流道制成可折卸的主流道套,便于用優(yōu)質鋼材加工及熱處理襯套分為a,b型,其中a型襯套大端高出定模板h510mm,起定位環(huán)作用在設計選a型襯套,高出定模板部份注射機定位孔呈間隙配合。此次設計采用潛伏式交口。4.3 分流道的設計多型腔或單型腔多澆口(塑件尺寸大時)應盡量設置分流道。分流道是指主流道與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前,通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道的沒計應滿足良好的壓力傳遞和保持良

26、好的充填狀態(tài),并在流動過程中壓力損失盡可能小些。能將熔體均勻地分配到各個型腔。(1) 設計要點:1. 分流道的尺寸需要根據塑件的壁厚,成型體積形狀復雜程度以及所用塑料的流動性因素而定。澆道長度一般在8-30mm,也可根據型腔數和布置取得更短些,但不宜小于8m,否則會給修剪帶來困難。2. 在解決塑料分流道中的熱量損失和料流阻力均應小與回料量也應少相矛盾時。先得保讓塑料在足夠壓力的壓力下射入,并充滿整個型腔,其次才是盡量減少分流道端面的尺寸和長度。3. 當分流道設計得比較長時,其末端應有冷料穴,以防止冷料頭堵塞澆口或進入型腔,從而造成充填不滿或影響塑件的熔接牢度。4. 分流道的粗糙度不宜太小,以免

27、將冷料帶入型腔。粗糙度一般達到國標表面光滑潔度6即可。使其低于主流道粗糙度。這樣可增大料流的阻力,降低其流速,以保證與中心料流有相對的速度差。4.4澆口設計原則進料口是澆道與型腔最短的一段距離,能夠增加和控制塑料進入型腔的流道并封閉裝填在型腔內的塑料。1. 澆口尺寸及位置選擇應避免熔體破裂而產生噴射和蠕動。2. 澆口位置應使流程最短,料流變向最少,并防止型芯變形。3. 澆口位置應有利于流動排氣和補料。4. 澆口位置及數量應有利于減小熔接痕和增加熔接強度。5. 澆口位置應盡量開設在不影響塑件外觀的部位,進料口位置的選擇塑料流能量損失最小澆道的設計1. 應使填充型腔各部位流程最短并得保證充滿腔,應

28、使流料變向越小越好2. 應使最終壓力有效的傳遞到塑件較厚部位以減少縮孔,并得到薄壁部份也能充滿。3. 應使進入型腔的塑料能順利地將模腔內的空氣排出,且不要立即封閉排氣系統(tǒng),應減少和避免塑件的熔接痕。4. 對有鑲件的注射模,進料口的位置不能使流動的塑件沖擊鑲塊,但也不能離鑲件太遠,否則塑料流到鑲塊時變冷使熔接不好。5. 進料口的位置及大小應考慮到型芯的影響,盡量避免進入的塑料正面沖擊型芯,尤其對較小直徑型芯,否則將使注射壓力損耗或型芯彎曲變形。6. 塑件外觀要求高的進料口不充許設置在表面上,同時應考慮清理方便,不損耗塑件。4.5 澆口的類型在注射模設計中常用的澆口形式有如下幾種。1. 直接澆口這

29、種澆口由主流道直接進料,故熔體的壓力損失下,成型容易,因此它適合于任何塑料,常用于成型大而深的塑件。2. 矩形側澆口矩形側澆口一般開設在模具的分型面上,從制品的邊緣進料。側澆口應用于中小型制品的多型腔注射模,其優(yōu)點是截面形狀簡單,易于加工,便于試模后修正,缺點是制品的外表面留有澆口痕跡。3. 扇形澆口 扇形澆口是矩形澆口的一種變異形式。在成型大平板狀及薄壁塑件是,宜采用扇形澆口4. 膜狀澆口用于成型管狀塑件及平板狀制品,其特點是將澆口的厚度減薄,而把澆口的寬度同塑件的寬度作成一致。故這種澆口又稱為平面澆口或縫隙澆口。5. 輪輻澆口 輪輻澆口將整個圓周進料改為幾小節(jié)圓弧進料,這樣澆口料較少,去除

30、澆口方便,且型芯上部得以定位而增加了穩(wěn)定性,缺點是增加了接縫線,對塑件強度有一定影響,它也適用于圓筒形塑件6. 爪形澆口 它在型芯頭部開設流道,分流道與澆口不在同一平面內,主要用于塑件內孔較小的管狀塑件和同軸度要求的塑件,由于型芯頂端伸入定模內起定位作用,避免了彎曲變形,保證了同軸度7. 點澆口 點澆口又稱針點澆口,是一種在塑件中央開設澆口時使用的圓形限制澆口,常用于各種殼類,盒內塑件。點澆口的優(yōu)點是澆口位置能靈活的確定,澆口附近變形小,多形腔時采用點澆口易平衡澆注系統(tǒng),對于投影面積較大的的塑件或易變形的塑件,采用多個點澆口能夠取得理想的效果;缺點是由于點澆口的截面積小,流動阻力大,需提高注塑

31、壓力,宜用于成型流動性好的熱塑性塑料,采用點澆口時,為了能取出流道凝料,必需使用三板式雙分型面模具或二板式熱流道模具,費用較高。從上面幾種點澆口的介紹并結合襯套的實際情況,可以選取擇有兩種:點澆口和潛伏式澆口,下面分析兩種澆口的優(yōu)劣:點澆點:制作簡單,加工方便,技術比較成熟。但是不能實現塑件和凝料和自動分離,要增加后續(xù)工序除料潛伏式澆口:除具有點澆口所有的優(yōu)點,還能自動切斷凝料。本次設計中選用潛伏式澆口。5.注射機的選擇注射機為塑料注射成型所用的主要裝備,因此設計注射模是應該詳細了解注射機的技術規(guī)范,才能設計出符合要求的模具。注射機規(guī)范的確定是根據素件的大小及型腔的數目和排列方式,再確定模具結

32、構形式及初步估算外形尺寸的前提下,設計人員應對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出形程,開模距離等進行計算。根據這些參數選擇一臺和模具相配的注射機。5.1 注射機的規(guī)格注射機是熱塑性塑料和部分熱固性塑料注射成形的主要設備,我們選擇注射機型號為xs-zy-1000,它的技術規(guī)格如表3-1所示。表3-1注射機技術規(guī)格型號螺桿直徑(mm)注射容量(cm3)注射壓力(mpa)鎖模力(kn)xs-zy-10008510001210450最大注射面積(cm3)模板行程(mm)定位孔直徑(mm)1800700模具厚度(mm)噴嘴頂出兩側中心孔徑(mm)最

33、大最小球半徑(mm)孔半徑(mm)孔徑(mm)孔距(mm)700300187.5208505.2 注射機的校核5.2.1 注射機注射容量校核塑件成形所需的注射總量應小于所選注射機的注射容量。注射容量以容積(cm3)表示時,塑件體積(包括澆注系統(tǒng))應小于注射機的注射容量,其關系按3-1式校核v件0.8v注 (3-1)式中 v件塑件與澆注系統(tǒng)的體積(cm3);v注 注射機注射容量(cm3);0.8 最大注射容量利用系數。在這個設計中,v件= 400cm3v注=1000cm3顯然注射機注射容量完全滿足要求。5.2.2 注射機鎖模力校核模具所需的最大鎖模力應小于或等于注射機的額定鎖模力,其關系按3-2

34、式校核p腔fp鎖 (3-2)式中p腔 模具型腔壓力,一般取4050mpa;f塑件與澆注系統(tǒng)分型面上的投影面積(mm2);p鎖 注射機額定鎖模力(n)。在這個設計中p腔 =40mpaf=27601.4mm2p鎖 =4500knp腔f = 40 106 27601.4 10-6 = 1104.056 (kn) 4500(kn)所以注射機的鎖模力也滿足要求。5.2.3 注射機注射壓力校核塑件所需的注射壓力應小于或等于注射機的額定注射壓力,其關系按3-3式校核p成 p注 (3-3)式中 p成 塑件成形所需的注射壓力(mpa);p注 所選注射機的額定注射壓力(mpa)。在這個設計中p成 = 1100 m

35、pap注 = 121mpa顯然,110 121mpa,因此注射壓力也滿要求。5.2.4 注射機模具厚度校核模具閉合時的厚度應在注射機動、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間,其關系按3-4式校核h最小 h模 h最大 (3-4)式中 h最小 注射機所允許的最小模具厚度(mm);h模 模具閉合厚度(mm);h最大 注射機所允許的最大模具厚度(mm)。在這個設計中h最小 =300 mmh模 = 613 mmh最大 = 700 mm顯然,300613700所以注射機模具厚度也滿足要求。5.2.5 注射機最大開模行程校核塑件所需的開模距應小于注射機的最大開模行程。對在液壓機械聯(lián)合鎖模的立式、臥式注射機

36、上使用的一般澆口模具,關系按3-5式校核h1 + h2 + 510mm s (3-5)式中h1 脫模距離(推出距離)(mm);h2 塑件高度(包括澆注系統(tǒng))(mm);s 注射機模板行程(mm)。在這個設計中h1 =186mmh2 = 180mms =700mmh1 + h2 + 10 = 186+ 180 +10 = 376 mm顯然386 700所以注射機開模行程也滿足要求。6 導向及脫模機構的設計6.1 導向機構設計6.1.1 導柱導向機構1 導向機構及推出機構的計算導向機構主要用于保證動模和定模兩大部分或模內其它零件部分之間的準確對合起定位和定向作用.絕大多數導向機構由導柱和導套組成,稱

37、之為導柱機構。導向機構是利用導柱和導套孔之間的配合間隙來保證模具的對合精度。導柱導向機構的設計內容包括1.導柱和導套的典型結構;2.導柱與導向孔的配合以及導柱的數量和布置等。2 導柱的確定導柱的直徑視模具大小而定,但必須有足夠的抗彎強度,且表面要耐磨,芯部要韌。導柱長度通常高出凸模端面6-8mm.導柱的端部設計成錐形或半球形,便于導柱順利地進入導向孔。導柱的配合精度導柱與導向孔采用間隙配合 h7/f6,導柱與安裝孔采用過渡配合 h7/m6配合表面粗糙度為ra=0.8m3 導向孔導向孔最好為通孔。 導套前端應倒有圓角,通常導套采用淬火鋼,硬度應低于導柱的硬度。導套孔的滑動部分按h8/f8間隙配合

38、,導套外徑接h7/m6配合。4 導柱的數量,本設計中采用了四根直導柱。 6.2 脫模機構設計6.2.1 脫模機構的分類及設計原則1 脫模機構的分類注射成型后,使塑件從凸?;驈陌寄C摮龅臋C構稱為脫模機構。由于塑件的形狀千變萬化,因此脫模機構具有多種類型:手動脫模,機動脫模,氣動和液壓脫模,一次推出,二次推出,順序脫模,點澆口自動脫模。由于脫模機構種類繁多,所以脫模機構的設計是一項復雜而又靈活的工作,需要不斷積累實踐經驗,而且在設計中應敢于創(chuàng)新。2 脫模機構的設計原則 保證塑件不因頂出變形損壞及影響外觀,這是對脫模機構最基本的要求。在設計時必須正確分析塑件對模具粘附力的大小和作用位置,以便選擇合適

39、的脫模方式和恰當的推出位置,使塑件平穩(wěn)推出。同是推出位置應盡量選擇塑件內表面或隱處,使塑件外表面不留推出痕跡。 不使推出機構簡單,可靠,開模時應使塑件留于動模,以利用注射機移動部位的頂桿或液壓缸的活塞推出塑件。 推出機構運動要準確,靈活,可靠,無干涉現象。機構本身應有足夠的剛度,強度和耐磨性。6.2.2二次推出脫模機構本次設計采用二次推出脫模機構1.先用推件板把電機底座和外筒從型芯上推出 推件板推出面積大,推力均勻,適合推出深腔、薄壁和不允許有推桿痕跡的塑件。推板設計要點如下:1) 推件板必須淬硬,過程中不得脫開導柱。2) 推件板與其他零件的配合一般采用h7/f7。采用有配合斜度的推件板,其配

40、合間隙須小于塑料溢邊值。2.再用推桿把電機外筒從推件板上推出推桿設計要點如下:1) 推桿應設在塑件能承力較大的部位,盡量使推出的塑件受力均勻,但不宜與型芯或鑲件距離過近,以免影響凸、凹模強度。2) 推桿直徑不宜過細,要有足夠的強度承受推力,一般取2.512mm。對3mm以下的推桿宜用階梯式,即推桿下部增粗。3) 推桿裝配后不應有軸向竄動,其端面應高出型腔或鑲件平面0.050.1mm。4) 塑件澆口處盡量不設推桿,以防該處內應力大而碎裂。5) 推桿的布置應避開冷卻水道和側抽芯,以免推桿和抽芯機構發(fā)生干擾。這樣,通過二次脫模就可以把塑件取出,又不會損壞塑件。參考文獻:1 黃虹主編. 塑料成型加工與

41、模具第二版 m.北京:化工工業(yè)出版社 2008.122 王永平主編. 注塑模具設計經驗點評 m.北京:機械工業(yè)出版社.2004.73 單巖 王蓓 王剛編著.moldflow模具分析技術基礎m.北京:清華大學出版社.2004.9.4 單巖 王蓓 王剛編著.moldflow模具分析應用實例m.北京:清華大學出版社.2005.6.5 王衛(wèi)兵主編.moldflow中文版注塑流動分析案例導航視頻教程m.北京:清華大學出版社.2008.56 馮愛新主編. 塑料模具工程師手冊m.北京:機械工業(yè)出版社.2009.2.7 李建軍 李德群主編. 模具設計基礎及模具cadm.北京:機械工業(yè)出版社.2005.78 雷

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43、ro/engineer wildfire 3.0注塑模具nc加工. m.北京:化學工業(yè)出版業(yè).200815 楊占堯主編.塑料注塑模結構與設計. m. 北京:清華大學出版社,2004 英文資料:the molding tool cad gathers the techniquecontents brief summary: pass to analyze the calculator the assistance inject the mold design with make in the each link commonly shared of technique with informat

44、ion, this text announces to public to inject the mold cad gathers technical and basic content, and the research heat that put forward it orders with trend.0, prefacethe molding tool cad gathers the technique is an important molding tool forerunner manufacturing technique, is the item reforms with th

45、e high technique traditional technical and important key in molding tool technique. from 6 5 plan beginning,our country contain many molding tools business enterprise adoption cad technique, especially recent years, the technical application in cad is more and more widespread with thorough, shortene

46、d consumedly molding tool design period,increases to make the mold quantity with the manufacturing ability that complicated molding tool. however, gather to the molding tool cad because of many business enterprises technique cognition shortage, investment take the blindness, cannt produce result nic

47、ely,result in very big and wasted. this text gathers for the plastics molding tool cad technique and its applications announce some standpoint, provide everybody consults.1, the plastics molding tool cad gathers techniquethe manufacturing of the plastics molding tool comtains the construction design

48、 of the shape design, molding tool and the number of the analysis, molding tools that include the plastics products control to process(electricity process, the line incises etc.), throw the light with go together with to try the mold and take shape manufacturing etc. quickly. the each link a cad for

49、 involving unit technique has:the shape design( cad) with the construction, fast anti of the product shape beg( re), construction analysis with excellent turn the design( cae), lend support to the manufacturing( cam) and process the process conjecture imitate true( simulation), product and molding t

50、ools take shape( rp) quickly, assistance craft process( capp) with product data management technique( pdm) etc. the plastics molding tool cad gathers technique, is to gather plastics molding tool manufacturing process a various units for involving technique get up, unify the database to deliver the

51、format with the document, realize the information gather share with the data resources, from but shorten the design manufacturing period of the molding tool consumedly, increases to make the mold quantity.2, the cad design of the plastics product begs with fast anti of the shapethe plastics molding

52、tool that proceed the square one designs the manufacturing is the design of the a product. the traditional product design method is a design to product of three draw two-dimensional geometry conceive outline to use two plane chart papers expresses to come out, marking clearly the craft and starting

53、construction the method on the diagram paper, this kind of method comes to a decision the simple of a design sketch and cannt control to make the quantity directly. the modern design method is a design establish the product directly on the computer of three the model of , according to the product th

54、ree models proceed the molding tool construction the design and excellent turn the design,design according to the molding tool construction again three models proceed to process to weave the distance and establishment crafts plan. this kind of method makes product model design, molding tool construction design, process to weave distance and technological designs regard a data as the foundation, realizing the data share,can not only increases to design the efficiency quickly, but also can guarantee the quantity, decline low cost.the source of the computer a pro

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