帶螺紋殼體注塑模課程設(shè)計PPT

1、塑料模課程設(shè)計說明書目錄 塑件工藝分析 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具材料及其熱處理方案設(shè)計 模具及注塑機(jī)的校核 模具總裝圖第一章 塑件工藝分析1.1 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計任務(wù)如圖1-1所示。 圖1-1 帶螺紋殼體零件圖 已知技術(shù)參數(shù)： 材料：聚酰胺（尼龍），即PA； 生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)1.2塑件工藝分析1.2.1材料工藝性分析 塑件的原材料分析，如表1-1所示。1.2.2尺寸精度工藝性分析塑件上尺寸均無特殊要求，為自由尺寸，可按IT10級塑件精度查取公差值（詳見附錄1 GB/T14486-1993）。塑件為帶螺紋殼體狀零件，要求外觀美觀、無斑點(diǎn)、無熔接痕、表面粗糙度可取Ra1.6，塑件內(nèi)部沒有較高的粗糙度要

2、求。塑料品種塑料品種結(jié)構(gòu)特性結(jié)構(gòu)特性使用溫度使用溫度化學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)成型特點(diǎn)成型特點(diǎn)PA熱塑性塑料熱塑性塑料線性結(jié)構(gòu)，線性結(jié)構(gòu)， 結(jié)結(jié)晶型。晶型。60左右左右熱穩(wěn)定性差，因熱穩(wěn)定性差，因避免熔體加熱時避免熔體加熱時間過長。間過長。機(jī)械強(qiáng)度較好，機(jī)械強(qiáng)度較好，良好的耐磨性。良好的耐磨性。但有從空氣中吸但有從空氣中吸水的傾向，成型水的傾向，成型收縮率較大。收縮率較大。成型性能好，成成型性能好，成型前原料要干燥。型前原料要干燥。結(jié)論結(jié)論該塑料具有良好的工藝性能，適宜注射成型，成型前原料要干燥處理。注射溫度不宜過高，注射速該塑料具有良好的工藝性能，適宜注射成型，成型前原料要干燥處理

3、。注射溫度不宜過高，注射速度以較快為宜。度以較快為宜。1.2.3塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 此塑件為殼體類零件，腔體深大約30 mm，壁厚2 mm，總體尺寸適中，塑件成型性能較好。此塑件上有M10螺紋，需要斜滑塊外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。成型它的模具工作零件可用數(shù)控車、數(shù)控銑和線切割加工。1.3成型設(shè)備的選擇1、 計算塑件的體積 根據(jù)零件的三維模型，用UG分析得塑件的體積為：V1=4435.32 mm3。 生產(chǎn)中，每件制品所需澆注系統(tǒng)的體積為制品體積的(0.21)倍，考慮到流道較長，初步估算流道的體積V2=V1=4435.32 mm3。 一次注射所需要的塑料總體積V=2 V1+ V2=13305.96 mm3。2

4、、 計算塑件的質(zhì)量 查相關(guān)手冊，PA的密度為=1.10 g/cm3 塑件與澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量為M=V=14.7 g3、 選用注射機(jī)根據(jù)塑件形狀，取一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，所以初選XS-1780D型螺桿式注射機(jī)。其各項(xiàng)參數(shù)如表1-1所示理論注射容量理論注射容量/mm499螺桿（柱塞）直徑螺桿（柱塞）直徑/mm55注射壓力注射壓力/MPa133鎖模力鎖模力/k kN1780拉桿內(nèi)間距拉桿內(nèi)間距/mm470470移模行程移模行程/mm435最大模具厚度最大模具厚度/mmmm500最小模具厚度最小模具厚度/mm190噴嘴圓弧半徑噴嘴圓弧半徑/mmmm15噴嘴孔孔徑噴嘴孔孔徑/mmmm6第二章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計2

5、.1模具總體方案確定1、 分型面的選擇分型面應(yīng)選擇在塑件截面最大處，保證塑件質(zhì)量，該零件分型面如圖所示。 圖2-1 分型面A-A 2、型腔數(shù)量的確定及型腔的排列 該塑件采用一模兩件件成型，型腔布置在模具中間均衡分布兩側(cè)，有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具平衡。2.2澆注系統(tǒng)設(shè)計 根據(jù)塑料模具大典查得注射機(jī)噴嘴有關(guān)尺寸如下：噴嘴前端出口孔徑：d0=6 mm噴嘴前端球面半徑：R0=15 mm 模具澆口套主流道球面半徑R與注射機(jī)噴嘴球面半徑R0的關(guān)系為： R=R0+(12)=15+2=17 mm 模具澆口套主流道小端直徑d與噴嘴前端出口孔徑d0的關(guān)系為： d=d0+(12)mm=6+17 mm主流道為圓錐形

6、，錐角取3；分流道取半圓形，其半徑R=2 mm；澆口采用矩形側(cè)澆口，從塑件上端進(jìn)料，如圖2-2所示。側(cè)澆口厚度 h=1.6 mm，寬度W=1.23 mm 圖2-2 澆注系統(tǒng)2.3 成型零部件的設(shè)計與計算1、型芯和型腔結(jié)構(gòu)的確定考慮到加工工藝性，型腔采用組合式雙滑塊結(jié)構(gòu)，型芯采用組合式型芯，如圖2-3、圖2-4所示。 圖2-3 型腔 圖2-4 型芯2、成型零部件的主要工作尺寸計算如下：(1)型腔徑向尺寸計算 由零件圖分析可知，決定型腔徑向尺寸的主要有：25 mm，10 mm，決定型腔的軸向尺寸主要有：25 mm，5 mm，可按IT10級塑件精度查取公差值，分別是： ， ， 。 徑向尺寸： （21

7、） 式中 塑件的允許公差； Scp塑料的平均收縮率，取Scp=0.75%； z成型零件制造公差，取塑件公差的1/3； 修正系數(shù)，一般中小型塑件取為3/4； Ls塑件外型尺寸，mm；分別代入計算得： 深度尺寸： （22） 0084. 025007. 010048. 05zxSLLcpSM0)1 (xmmLM028. 00028. 00113.25084. 04310075. 02525mmLM024. 00024. 00203.1007. 04310075. 01010zxSHHcpSM0)1 (式中 塑件的允許公差； Scp塑料的平均收縮率，取Scp=0.75%； z成型零件制造公差，取塑件公

8、差的1/3； 修正系數(shù)，一般精度較小型塑件取2/3； 塑件高度基本尺寸，mm；分別代入計算得： (2)凸模尺寸計算由零件圖分析可知，決定型芯徑向尺寸的主要有：21 mm，6 mm，決定型芯的軸向尺寸主要有：23 mm，7 mm，可按IT10級塑件精度查取公差值，分別是： ， ， ， 。 徑向尺寸： （23） 式中 塑件的允許公差；Scp塑料的平均收縮率，取Scp=0.75%； z成型零件制造公差，取塑件公差的1/3； 修正系數(shù)，一般中小型塑件取為3/4； 塑件內(nèi)形基本尺寸，mm；mmHM028. 00028. 00114.25084. 03210075. 02525 xSHmmHM016. 0

9、0016. 00201. 5048. 03210075. 055084. 0023084. 0021058. 006058. 0070)1 (zxSllcpsMxsl分別代入計算得： 深度尺寸： （24） 式中 塑件的允許公差； Scp塑料的平均收縮率，取Scp=0.75%； z成型零件制造公差，取塑件公差的1/3； 修正系數(shù)，一般中小型塑件取為3/4； 塑件孔深基本尺寸，mm；分別代入計算得： mmhM0020. 00020. 0202. 7058. 03210075. 077mmhM0028. 00028. 0112.23084. 03210075. 02323mmlM0028. 0002

10、8. 011 .21084. 04310075. 02121mmlM0020. 00020. 0201. 6058. 04310075. 0660)1 (zxShhcpsMxsh2.4模架的選擇選擇標(biāo)準(zhǔn)模架，可以直接在市場上購買，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和模具的總體結(jié)構(gòu)，選擇A2型中小型模架，周界尺寸180200mm。如圖2-5所示。 圖2-5 標(biāo)準(zhǔn)模架2.5導(dǎo)向及推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計1、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零部件之準(zhǔn)確對合，起定位和導(dǎo)向作用。本設(shè)計采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套滑動配合導(dǎo)向。 (1)導(dǎo)柱 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱。有的導(dǎo)柱開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱

11、導(dǎo)向的摩擦，小型模具和生產(chǎn)批量小的模具主要采用帶頭導(dǎo)柱，大型模具和生產(chǎn)批量大的模具多采用有肩導(dǎo)柱。中小型模具導(dǎo)柱直徑約為模板兩直角邊之和的1/201/35。大型模具導(dǎo)柱直徑約為模板兩直角邊之和的1/301/40。具體直徑可查塑料模架標(biāo)準(zhǔn)。國家規(guī)定導(dǎo)柱頭部為接錐形，截錐形長度為導(dǎo)柱直徑的1/3，半錐角為1015，也有頭部采用半球形的導(dǎo)柱，導(dǎo)柱具體尺寸可查有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。 (2)導(dǎo)套 直導(dǎo)套多用于較薄的模板，比較厚的模板須采用帶頭導(dǎo)套，導(dǎo)套壁厚通常在3-10mm ，視內(nèi)孔大小而定，大者取大值，帶頭導(dǎo)套軸向固定容易，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)套具體尺寸可查有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。2、推出機(jī)構(gòu) 此

12、模具的型芯在定模，而型腔由兩個滑塊組成，考慮到塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，宜采用推桿脫模結(jié)構(gòu)，用一根推桿頂在塑件的模具中方位的下方，推桿固定在推桿固定板與推板之間，由注射機(jī)頂出機(jī)構(gòu)推動，使推桿運(yùn)動實(shí)現(xiàn)脫模動作。2.6側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計1、由于塑件部分有外螺紋，需要設(shè)計側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，本設(shè)計采用的是斜彎銷側(cè)向分型機(jī)構(gòu)，如圖2-5所示。 圖2-5 斜彎銷工作原理圖 1楔緊塊 2滑塊 3斜彎銷 它的工作原理如圖所示，開模時，定模抽芯一定距離，斜彎銷3帶動滑塊2側(cè)向分型，完成分型抽芯。2、滑塊與導(dǎo)滑槽的設(shè)計(1)滑塊設(shè)計 滑塊是斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)中的重要零部件。她上面安裝有側(cè)向型芯或成型鑲塊，注射成型和抽芯的可靠性

13、都需要它的運(yùn)動精度保證?；瑝K的結(jié)構(gòu)形狀可以根據(jù)具體制品和模具結(jié)構(gòu)靈活設(shè)計，既可與型芯做成一個整體，也可采用組合裝配結(jié)構(gòu)，整體式結(jié)構(gòu)多用于型芯較小和形狀簡單的場合，本套模具選用的就是整體式結(jié)構(gòu)。(2)滑槽設(shè)計 側(cè)向抽芯過程中，滑塊必須在滑槽內(nèi)運(yùn)動，并要求運(yùn)動平穩(wěn)且具有一定精度。設(shè)計滑槽時應(yīng)注意下面問題：滑塊完成抽拔動作后，其滑動部分仍應(yīng)有全部或部分長度留在滑槽內(nèi)?；瑝K的滑動配合長度通常要大于滑塊寬度的1.5倍，而保留在滑槽內(nèi)的長度不應(yīng)小于這個數(shù)值的2/3，否則，滑塊開始復(fù)位時容易偏斜，甚至損壞模具。如果模具尺寸較小，為了保證滑槽長度，可以把滑槽局部加長，使其伸出模外。 滑槽導(dǎo)滑塊的導(dǎo)滑部位采用間

14、隙配合，配合特性選用H8/g7或H8/h8，其他各處均應(yīng)留有間隙，滑塊的滑動部分和滑槽導(dǎo)滑的表面粗糙度均應(yīng)小于0.63-1.25 um?；瑝K可用45鋼或碳素工具鋼制造，導(dǎo)滑部分要求硬度40 HRC，滑槽可用耐磨材料制造，也可用45鋼或碳素工具鋼制造，要求硬度為52-56 HRC。 (3)滑塊的導(dǎo)滑形式 為了確保側(cè)型芯可靠的抽出和復(fù)位，保證滑塊在移動過程中平穩(wěn)上下竄動和卡死現(xiàn)象，滑塊與導(dǎo)滑槽必須很好配合和導(dǎo)滑?；瑝K與導(dǎo)滑槽的配合一般采用H7/f6，其配合結(jié)構(gòu)形式主要根據(jù)模具大小，模具結(jié)構(gòu)和塑件的產(chǎn)量選擇。本套模具選用整體導(dǎo)滑槽形式，結(jié)構(gòu)緊湊，用于滑塊寬度較小的情況，如圖2-3所示。 圖 2-3

15、整體導(dǎo)滑形式(4)滑塊的定位裝置 為了保證彎銷伸出端準(zhǔn)確可靠地進(jìn)入滑塊斜孔，則滑塊在完成抽芯動作后，必須停留在一定位置上。為此，滑塊需有靈活，可靠，安全的定位裝置。(5)楔緊塊的設(shè)計 楔緊塊的楔角 ，要求楔緊塊的楔角 必須大于彎銷的斜角 ，這樣當(dāng)模具一開模，楔緊塊就讓開，否則斜導(dǎo)柱將無法帶動滑塊作抽芯動作，一般 =+(2 3 ) 楔緊塊的形式是用螺釘，銷釘固定形式，便于制造，裝配和調(diào)整，適用于楔緊力不大的場合。第三章 模具材料及其熱處理方案設(shè)計各個零部件所用材料及熱處理如表3-1所示。零件名稱零件名稱 材料牌號材料牌號 熱處理方法熱處理方法 硬度硬度 HRC凸模凹模凸模凹模 T8A 淬火淬火

16、5458墊板墊板 45 淬火淬火 4348動定模板動定模板 45 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì) 230270HBW動定模座板動定模座板 45 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì) 230270HBW固定板固定板 45 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì) 230270HBW推件板推件板 45 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì) 230270HBW主流道襯套主流道襯套 T8A 淬火淬火 5055澆口套澆口套 T8A 淬火淬火 5055導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)柱導(dǎo)套 T8A 表面淬火表面淬火 5055推板推板 45 淬火淬火 4348擋塊擋塊 45 淬火淬火 4348復(fù)位桿復(fù)位桿 45 淬火淬火 4348推桿推桿 T10A 淬火淬火 5458拉料桿拉料桿 T10A 淬火淬火 5458定位圈定位圈 Q235 淬火

17、淬火 4348定位螺釘定位螺釘 45 淬火淬火 4348限位釘限位釘 45 淬火淬火 4348限位塊限位塊 45 淬火淬火墊塊墊塊 Q235 淬火淬火第四章 模具及注塑機(jī)的校核4.1模具及注塑機(jī)的校核的校核XS-1780D型注塑機(jī)主要參數(shù)如下：額定注射量額定注射量499 cm499 cm3 3螺桿直徑螺桿直徑55 mm55 mm最大開模行程最大開模行程435 mm435 mm注射壓力注射壓力133 MPa133 MPa最大裝模厚度最大裝模厚度maxmax500 mm500 mm鎖模力鎖模力1780 kN1780 kN最小裝模厚度最小裝模厚度minmin190 mm190 mm噴嘴圓弧半徑噴嘴圓

18、弧半徑15 mm15 mm模板最大安裝尺模板最大安裝尺寸寸470470470 mm470 mm噴嘴孔直徑噴嘴孔直徑6 mm6 mm1、注射量的校核 如前所述，塑件和澆注系統(tǒng)的總體積為V=13305.96 mm3， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于注射機(jī)的標(biāo)稱注射量499 cm3。2、模具閉合高度的校核 由裝配圖可知模具的閉合高度為H閉=220 mm。 最小裝模高度為Hmin=190 mm，最大裝模高度為Hmax=500 mm，能滿足HminH閉Hmax的安裝條件。3、模具安裝部分的校核 該模具的外形尺寸為250200 mm，注塑機(jī)模板最大安裝尺寸為470470 mm，故能滿足安裝要求。模具定位圈的直徑為100 mm，注塑機(jī)定位孔的直徑100 mm，符合安裝要求。澆口套主流道球面半徑R=17 mm大于注射機(jī)噴嘴圓弧半徑15 mm，