塑料端蓋注塑模具設(shè)計(jì)

⑦59.54-0.3130mm。7.3排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)最主要的意思就是跟它字面上意思的一樣，利用一定的結(jié)構(gòu)把塑料模具中的氣體排出去。排氣系統(tǒng)之所以被我們需要，這是因?yàn)樗泻芏鄡?yōu)點(diǎn)。一方面，能夠在注塑成型的過程中減少注塑壓力、減少注塑的時(shí)間和保壓的時(shí)間、降低鎖模力，從而把生產(chǎn)效率大幅度的提升以及降低相關(guān)方面的成本；另一方面，解決在注塑成型過程中困氣的問題，有利于提高塑料產(chǎn)品成型的成型質(zhì)量，這對(duì)于那些外觀要求高的產(chǎn)品來說非常重要。在這次的塑料模具中，因?yàn)樗芰袭a(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，體積和重量都不算特別大，所以不會(huì)存在困氣的情況，依靠分型面的自然間隙排氣就足夠了，所以本次塑料模具設(shè)計(jì)不再做另外專門的排氣槽。

第8章脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)8.1脫模力的計(jì)算（1）塑料脫模大部分的橫截面是圓形的，易得λ=rFt=Fb(μcosα-sinα)=Ap(=44=812N式中FtFb——塑件對(duì)型芯的A——塑件包絡(luò)型芯的面積，44.022cm2；p——塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力。一般情況下，模外冷卻的塑件，p取（2.4-3.9）×107Pa，模內(nèi)冷卻的塑件，p取（0.8-1.2）μ——PE塑料與鋼之間的摩擦系數(shù)0.1-0.3，取0.2；α——脫模斜度，為0.5°；（2）、推桿強(qiáng)度校核σc=4F/nπd＜σ（8.2）σc——推桿所承受的應(yīng)力，Mpa；σ——推桿材料的許用應(yīng)力，120Mpa；F——脫模力，為244.4N;n——推桿數(shù)目，直徑1mm的10根，直徑8mm的4根，;d——推桿直徑，為4mm;σc=(4×812)/(10×3.14×1+4×3.14×8)=24.63Mpa＜120Mpa根據(jù)計(jì)算得知，推出機(jī)構(gòu)所承受的力在材料允許的范圍值內(nèi)，所以設(shè)計(jì)滿足要求。8.2脫模方案的確定推桿的布局示意圖如圖8.2所示。塑件脫模力約為812N，由于塑件底部不在同一平面上，不適合推板推出，而作為推出元件的推桿，形狀較簡(jiǎn)單，制造維修方便，能根據(jù)鑄件對(duì)成型零件包緊力的大小，靈活選擇推桿直徑、數(shù)量和推出部位，使推出力均衡。所以在本次塑料端蓋模具設(shè)計(jì)的脫出我們采用的是10根推桿直徑為1mm，4根推桿直徑為8mm的，A型平面圓形截面推桿推出，推桿與推桿孔的配合一般為H7/e7。圖8.1推桿形狀圖8.2推桿布局

第9章導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)9.1導(dǎo)柱導(dǎo)套的選用導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般有以下幾方面的要求。第一，我們選用導(dǎo)柱的直徑大小一般都是根據(jù)模胚大小來確定，在CAD外掛燕秀工具箱中，我們調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)模胚的時(shí)候，可以查看該套型號(hào)模具推薦的導(dǎo)柱的直徑；第二，我們選用的導(dǎo)柱一般在實(shí)際加工過程中，導(dǎo)柱的前端都會(huì)設(shè)計(jì)成錐形；第三，導(dǎo)柱的表面粗糙度一般是Ra0.8；第四，導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的配合關(guān)系是滑配。導(dǎo)套的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般有以下幾方面的要求。第一，導(dǎo)套的大小也是根據(jù)模胚大小來確定，在CAD外掛燕秀工具箱中，我們調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)模胚的時(shí)候，可以查看該套型號(hào)模具推薦的導(dǎo)套的直徑；第二，導(dǎo)套的表面粗糙度一般是Ra0.8；第三，導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的配合關(guān)系是間隙配合。導(dǎo)柱和B板的固定公差為H7/f6,導(dǎo)套和A板的固定公差為H7/f6,導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的配合公差為H7/m6。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合在下面的圖9.1所示。按照模架的厚度選擇導(dǎo)柱，由于三板都有120mm，60mm，100mm厚，都采用帶肩導(dǎo)柱。圖9.1導(dǎo)柱導(dǎo)柱配合公差示意圖9.2定位結(jié)構(gòu)為了保證塑料模具在不斷地開合模的的狀態(tài)下不發(fā)生位置的偏差，我們需要做塑料模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。一旦定模部分和動(dòng)模部分其中的某一部分發(fā)生了位置偏差，造成的后果是不堪設(shè)想的，一方面會(huì)影響注塑成型的產(chǎn)品的精度，另一方面也會(huì)在開合模的過程中撞壞塑料模具上的零件。在本套的塑料模具設(shè)計(jì)中，我們選擇了最常見的也是最常用的定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu),這個(gè)定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)就是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。

第10章注塑模具其他設(shè)計(jì)10.1冷卻系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)1)總注射的質(zhì)量m=Vρ(10.1)=109.82×=104.33式中：V——總注量，用UG軟件測(cè)量為109.82，如圖10.1所示，單位cm3；ρ——塑料的密度，值為0.95，單位g/cm3。圖10.1UG軟件體積測(cè)量2)每小時(shí)注射次數(shù)根據(jù)塑件的壁厚約為3mm，注射周期取30s，每小時(shí)注射次數(shù)：N=3600/30=120次。3)單位時(shí)間注入模具的塑料熔體的總質(zhì)量w=Nm=120×0.1=12kg/h式中：N——每小時(shí)注射次數(shù)，取120，單位h-1；m——塑件質(zhì)量，約取值0.1，單位kg。4)計(jì)算冷卻水的體積流量qv=W==1.034×10-3式中：W——單位時(shí)間注入模具的塑料熔體的總質(zhì)量，取12，單位kg/h；Qs——單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)釋放的熱量，kJ/kg，取值65，單位kJ/kg；ρ——水的密度，取值103，單位kg/m3；c——水的比熱容，取值4.187，單位kJ/(kg·℃)；θ——水溫，入水口水溫θ1取22，出水口水溫θ5)計(jì)算冷卻水在管內(nèi)的流速v=4qv60×πd2==0.3m/s式中：qv——冷卻介質(zhì)每分鐘的體積流量，取值1.034×10-3d——冷卻水道直徑，取值8，單位mm。6)計(jì)算冷卻管壁和水交界面的膜傳熱系數(shù)h=4.187f(ρv)0.8d0.2==7式中：ρ——水的密度，取值1000，單位kg/m3；f——物理系數(shù)，值為6.7v——冷卻水在管內(nèi)的流速，值為0.3，單位m/s；d——冷卻水道直徑，值為8，單位mm。7)計(jì)算冷卻水道導(dǎo)熱的總面積A=WQshΔθ==4.2×式中：W——單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量，值為12，單位kg/h；Qs——單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)釋放的熱量，值為65，單位kJ/kg；h——膜傳熱系數(shù)，值為4×103，單位kJ/(m2·h·℃)；Δθ——模具與冷卻介質(zhì)的溫度差，取值為26.5，單位℃。8)計(jì)算模具需要的冷卻水道總長(zhǎng)

L=Aπd==0.167m式中：A——冷卻水道導(dǎo)熱的總面積，值為0.0042，單位m2；d——冷卻水道直徑，值為，0.008m。9)計(jì)算冷卻水道數(shù)目x=Ll==0.0334式中：L——模具所需的冷卻水道總長(zhǎng)度，取值11.5，單位mm；l——假設(shè)的每條水道的長(zhǎng)度，值為500，單位mm。冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很繁瑣，在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)冷卻水道很容易就能滿足基本需求，具體能否使用、修正等操作待模流分析后再進(jìn)行修改，初步選取直徑為8mm的三條冷卻水道，兩條280mm水道分別對(duì)滑塊進(jìn)行冷卻，還有一條從上模進(jìn)入，通過橡膠圈防漏水進(jìn)入型腔上模進(jìn)行環(huán)形冷卻，用UG軟件模擬出相對(duì)應(yīng)的三維圖，具體排列方式如圖10.2。圖10.2冷卻水道分布圖10.2模具裝配圖及過程設(shè)計(jì)完成后裝配圖為圖10.3所示，安裝方式是將定模座板和動(dòng)模座板與注塑機(jī)安裝好，并且將注塑機(jī)的行程調(diào)整為200mm。開模時(shí)型芯與型腔沿分型面分開，用推桿將塑件推出。合模時(shí)注塑機(jī)頂桿先收回，推件板由于復(fù)位桿上安裝復(fù)位彈簧，會(huì)在頂桿收回時(shí)立即將推件板復(fù)位，隨后正常合模。圖10.3塑料端蓋注塑模模具裝配圖

結(jié)論塑料端蓋是我本次課程設(shè)計(jì)的研究對(duì)象，我要對(duì)它設(shè)計(jì)一套適合它的注塑模具設(shè)計(jì)。在這過程中，我使用了三維軟件UG畫出來三維產(chǎn)品圖和三維模具總裝圖，用二維軟件CAD畫出了二維裝配圖和各模具零件圖，用辦公軟件寫了關(guān)于本次設(shè)計(jì)的說明書。本次塑料模具大體的設(shè)計(jì)方案是：一模一腔+兩板大水口模+推桿頂出。本次塑料模具設(shè)計(jì)里面讓我加深了對(duì)這方面的認(rèn)識(shí)，特別在塑料模具的分型面、澆注系統(tǒng)、推出機(jī)構(gòu)、模架系統(tǒng)等等方面，我?guī)缀趺恳豁?xiàng)都很仔細(xì)地去研究過。當(dāng)然，除了知識(shí)水平的提升，因?yàn)楸敬文＞咴O(shè)計(jì)需要用到三維軟件、二維軟件和辦公軟件等軟件的操作，所以我也鍛煉出來一手熟練應(yīng)用以上軟件的能力，就算我以后不從事塑料模具行業(yè)，熟練運(yùn)用這些軟件也對(duì)我從事其它相關(guān)行業(yè)有幫助的?！奥仿湫捱h(yuǎn)兮，吾將上下而求索”，課程設(shè)計(jì)讓我明白了“書到用時(shí)方恨少”的痛苦，知識(shí)是無窮無盡的。在以后的工作中，我會(huì)更加努力學(xué)習(xí)。因本人學(xué)識(shí)不深，文字水平有限，設(shè)計(jì)中必然存在所許多漏洞和不足之處，還望老師給予批評(píng)指正。

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