外殼注塑模具設(shè)計說明書

/目錄TOC\o"1-3"\u1工藝性能分析和結(jié)構(gòu)方案的確定和所需設(shè)備的校核11.1工藝性能分析和模具方案的確定1工藝性能分析11.1.2確定模具結(jié)構(gòu)方案21.2注射機(jī)型號的選定及校核21.2.1注射量的計算2鎖模力的計算31.2.3選擇注射機(jī)32澆注系統(tǒng)的設(shè)計和排溢系統(tǒng)的設(shè)計42.1主流道的設(shè)計4主流道的設(shè)計4澆口的設(shè)計4分流道的設(shè)計52.1.4冷料穴的設(shè)計62.1.5排溢系統(tǒng)的設(shè)計63成型零部件的設(shè)計63.1凹?！残颓坏脑O(shè)計63.1.1凹模直徑73.1.2凹模深度〔圓柱部分73.2凸?！残托镜脑O(shè)計83.2.1凸模徑向尺寸83.3成型塑件側(cè)面型芯的設(shè)計84側(cè)抽和內(nèi)抽機(jī)構(gòu)的設(shè)計及校核104.1澆注系統(tǒng)凝料的脫出104.2推出方式的確定114.3側(cè)抽零件的設(shè)計11抽芯距S的計算114.3.2斜銷有效長度L的計算114.3.3斜銷的直徑d 114.3.4斜銷長度的計算125模架的設(shè)計135.1模架的設(shè)計和對其的校核135.1.1模架的選擇13定模座板的設(shè)計13側(cè)抽芯滑塊的設(shè)計135.1.4型芯固定板的設(shè)計145.1.5墊板的設(shè)計145.1.6墊塊的設(shè)計和校核14動模座板的設(shè)計146推出機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計156.1推出機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計156.1.1脫模力的計算156.1.2拉桿直徑的確定156.1.3推件機(jī)構(gòu)導(dǎo)向的設(shè)計166.1.4復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計167冷卻系統(tǒng)的設(shè)計和校核167.1冷卻水道的設(shè)計167.1.1冷卻水道的選擇167.1.2冷卻水的體積流量177.1.3冷卻管道直徑的確定177.1.4冷卻水在管道中的流速177.1.5冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱模系數(shù) 187.1.6冷卻管道的總傳熱面積187.1.7模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻水孔數(shù)18參考文獻(xiàn)191工藝性能分析和結(jié)構(gòu)方案的確定和所需設(shè)備的校核1.1工藝性能分析和模具方案的確定工藝性能分析圖1.1零件圖〔1形狀：如圖所示.該制件為塑料外殼.外形尺寸直徑為Φ108mm.壁厚為3mm.高為16mm.形狀為圓形殼體?！?性能：所設(shè)計塑件材料為尼龍1010.聚酰胺類塑料在分子結(jié)構(gòu)中含有親水的聚?；?是一種吸濕性材料..化學(xué)穩(wěn)定性較好.機(jī)械強(qiáng)度較好。吸水性較小.平均吸水率為0.8%—1.0%。為了順利的成型.事先必須進(jìn)行干燥.促使水分降至0.3%以下.干燥是最好用真空干燥。表1.1干燥參數(shù)真空度烘箱溫度料層厚度干燥時間水分含量1333Pa90—11025mm以下8—12h0.1%—0.3%確定模具結(jié)構(gòu)方案〔1成型方式的確定由于聚酰胺為結(jié)晶性塑料.流動性好.成型收縮率較大.所以采用注射成型。確定分型面考慮到外殼的形狀、大小和PA的流動性.采用矩形側(cè)澆口.其優(yōu)點是截面形狀簡單、易于加工、便于試模后修正.并采用單分型面.瓣合內(nèi)抽結(jié)構(gòu)。圖1.2分型面示意圖確定型腔數(shù)目估算塑件的質(zhì)量：取ρ=1.045g/cm3. 那么mn=ρ：由三維造型軟件確定塑件體積為11272考慮到塑件的尺寸較小.在此采用一模兩腔。1.2注射機(jī)型號的選定及校核注射量的計算通過計算可知.塑件質(zhì)量mn=11.78g.流道凝料的質(zhì)量m2=0.5mn.上述確定為一模兩腔.所以注射量m=2〔1+0.5×mn=3×11.78=35.34g。鎖模力的計算流道凝料〔包括澆口在分型面上的投影面積A2.根據(jù)分析.A2是塑件在分型面上的投影面積A1的0.2倍—0.5倍.因此可用0.35A1。A=A1+A2=A1+0.35A1=1.35×29.52×π=3689mm2所以F=P腔A=30×3689=110.67KN型腔壓力P取30MPa選擇注射機(jī)根據(jù)每一周期的注射量和鎖模力的計算值.可選用選用XS-ZY-125臥式注射機(jī).因為螺桿在注射機(jī)中既可旋轉(zhuǎn)又可前后移動.能夠勝任塑料的塑化、混合和注射工作.這一點遠(yuǎn)勝于柱塞式注射機(jī).在動力熔融作用下.強(qiáng)烈的攪拌與剪切作用不僅有利于熔體混合均勻.而且避免了波動的機(jī)筒溫度對熔體溫度的影響.因此能得到良好的塑化效果。表2.1注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格：理論注射量〔g/cm3125鎖模力〔KN900螺桿直徑〔mm42模板行程〔mm300注射壓力〔Mpa119最大模具厚度〔mm300定位孔徑〔mm100最小模具厚度〔mm200注射有關(guān)參數(shù)的校核注射量的校核M=nmn+mj≤0.8mg2×〔1+0.5×11.78=35.34<0.8×250=200注射量符合要求注射壓力的校核取PA的注射壓力為P0=90Mpa為保證足夠的注射壓力.取系數(shù)K=1.3Pe≥KP0=1.390=117MPa而pe=130MPa注射壓力校核合格。3鎖模力的校核取壓力損耗系數(shù)K=0.3.注射機(jī)的實際注射壓力F=900×0.7=630KN.所需的鎖模力F=110.67KN,鎖模力校核合格.其他安裝時的校核要待模架選定.結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可進(jìn)行。2澆注系統(tǒng)的設(shè)計和排溢系統(tǒng)的設(shè)計2.1主流道的設(shè)計主流道的設(shè)計〔1主流道通常設(shè)計成圓錐形.其錐角α=2°~4°.取為3°。內(nèi)壁表面粗糙度一般為Ra=0.63μm。為防止主流到與噴嘴處溢料.主流道對接處制成半球形凹坑.其半徑 R2=R1+〔1~2=13㎜.其小端直徑d2=d1+〔0.5~1=5㎜。凹坑深取h=4㎜。圖2.1澆口套示意圖為減小料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力.主流道大端呈圓角過渡.其圓角半徑取r=2㎜。在保證塑料良好成型的前提下.主流道L應(yīng)盡量短.否則將增多流道凝料.且增加壓力損失.使塑料降溫過多而影響注射成型。一般L≤60㎜.可初定L=50mm。由于主流道與塑料熔體及噴嘴反復(fù)接觸和碰撞.因此常將主流道制成可拆卸的主流道襯套.便于用優(yōu)質(zhì)鋼材加工和熱處理。澆口的設(shè)計〔1由于考慮到塑件的外觀尺寸和塑件的形狀.則選用矩形側(cè)澆口如圖圖2.2模型圖尺寸的確定根據(jù)經(jīng)驗公式：h=nt查表取n=0.8h=nt=0.8×3.2=2.56取h=1.0澆口寬度式中——為塑件外表面面積.澆口長度取L=2.0分流道的設(shè)計參考塑料成型加工與模具.知圓形和正方形流道效率最高.分型面為平面時常采用梯形澆口.因此本設(shè)計采用梯形截面流道。①分流道長度.取L=1②分流道尺寸.查參考文獻(xiàn)6.取D=4mm③分流道表面的粗糙度分流道表面不要求太光潔.表面粗糙度通取Ra=2.5μm④分流道與澆口的連接形式采用圓弧連接冷料穴的設(shè)計由于取凝料不需要側(cè)向移動.為實現(xiàn)自動化操作.將凝料與塑件一起推出動模.故采用鉤形頭冷料穴如圖圖2.3冷料穴2.1.5排溢系統(tǒng)的設(shè)計成型型腔體積比較小.氣體會沿著分型面和斜滑塊與固定板之間的間隙向外排出。3側(cè)抽和內(nèi)抽機(jī)構(gòu)的設(shè)計及校核3.1澆注系統(tǒng)凝料的脫出按安裝方式.型腔數(shù)目和結(jié)構(gòu)特征以及所選用的矩形側(cè)澆口確定注射模具選用瓣合單分型面。主流道設(shè)在定模一側(cè).分流道設(shè)在分型面上。開模后由于動模上拉料桿的拉料作用以及塑件因收縮包緊在型芯上.制品連同流道內(nèi)的凝料一起留在動模一側(cè).動模上設(shè)置推出機(jī)構(gòu).用以推出制件和流道內(nèi)的凝料。3.2推出方式的確定由于制件需要內(nèi)抽機(jī)構(gòu)來完成最終的脫模及推出。所以.塑件成型后.穴內(nèi)冷料與拉料桿的鉤頭搭接在一起.拉料桿固定在推桿固定板上。開模時.拉料桿通過鉤頭拉住穴內(nèi)冷料.使主流道凝料脫出定模.然后隨推出機(jī)構(gòu)運動.同時頂桿推動內(nèi)抽斜滑塊.完成內(nèi)抽.使凝料與塑件一起推出動模。這種機(jī)構(gòu)便于實現(xiàn)自動化可提高生產(chǎn)效率。3.3側(cè)抽零件的設(shè)計3.3.1抽芯距S的計算+〔2~3=+〔2~3.取113.3.2斜銷有效長度L的計算斜銷的傾角α=20°3.3.3斜銷的直徑d采用瓣合結(jié)構(gòu).側(cè)抽芯力的計算：制件為圓環(huán)×2形斷面時.所需脫模力式中：——無量綱系數(shù).其值隨λ與φ而異.λ=r/δ,從表中選取為8.527——無量綱系數(shù).其值隨f與φ而異.從表中選取為1.0335——塑料的彈性模量.從附錄中選取為1800MPa——塑料的平均成型收縮率.從相關(guān)材料中選取為1.5%——制件對型芯的包容長度為0.5mm——制件與型芯之間的摩擦因數(shù)查為0.31——模具型芯的脫模斜度為0.5o——型芯的平均長度為27.5——塑料的泊松比查表的為0——盲孔制品型芯在垂直與脫模方向上的投影面積計算得.之間所需的脫模力最大彎曲力.查表得由...查表的斜銷的直徑d=12mm3.3.4斜銷長度的計算斜導(dǎo)柱長度可按下列公式計算式中——斜導(dǎo)柱總長度；——斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑；——抽拔距；——斜導(dǎo)柱固定板厚度；——斜導(dǎo)柱直徑；——斜導(dǎo)柱傾斜角。,取4模架的設(shè)計4.1模架的設(shè)計和對其的校核4.1.1模架的選擇由于該制件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜.需要側(cè)抽及內(nèi)抽.沒有標(biāo)準(zhǔn)的模架可以選用.就需要參考標(biāo)準(zhǔn)并通過計算來確定。4.1.2定模座板的設(shè)計定模座板同時也是型腔板1.型腔板側(cè)壁的厚度〔組合式：<5.1>式中——型腔材料的許用應(yīng)力.MPa.一般中碳鋼=180MPa。2.圓形型腔底部厚度〔組合式：〔5.2式中——塑料熔體對型腔的壓力.MPa。根據(jù)塑件大小、型腔數(shù)、脫模方式.取定模座板的尺寸B×L×H=315×250×45mm4.1.3側(cè)抽芯滑塊的設(shè)計側(cè)抽芯滑塊用來成型制件的側(cè)表面.其厚度與與側(cè)抽芯距有關(guān).尺寸為如零件圖所示。4.1.4型芯固定板的設(shè)計該板用來固定型芯.取厚度為32mm4.1.5墊板的設(shè)計參考標(biāo)準(zhǔn)模架.取墊板的尺寸為：250×250×40mm4.1.6墊塊的設(shè)計和校核C為墊塊尺寸.C=推出行程+推桿固定板厚度+〔5～10=12+30.4+16+〔5～10=63.4～68.4所以墊塊厚度C取80mm.寬度取50mm4.1.7動模座板的設(shè)計取動模座板的尺寸的315×315×35mm從設(shè)計模架可知.模架外形尺寸：寬×長×高=315×315×259.5mm模具高259.5.200﹤257.5﹤300故.合格。模具開模所需行程S=H1+H2+<5～10>mm〔5.3式中H1——塑料脫模需要的頂出距離；H2——塑件的厚度。S=58+42.4+<5～10>mm=105.4～110.4mm﹤300mm<注射機(jī)開模行程>其他參數(shù)在前面校核均合格.所以本模具所選注射機(jī)完全合格.滿足使用要求。6推出機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計6.1推出機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計脫模力的計算制件為圓環(huán)×7形斷面時.所需脫模力為式中：——無量綱系數(shù).其值隨λ與φ而異.λ=r/δ,從表中選取為8.028——無量綱系數(shù).其值隨f與φ而異.從表中選取為1.0335——塑料的彈性模量.從附錄中選取為1800MPa——塑料的平均成型收縮率.從相關(guān)材料中選取為1.5%——制件對型芯的包容長度為7mm——制件與型芯之間的摩擦因數(shù)查為0.31——模具型芯的脫模斜度為0.5o——型芯的平均長度為27.5——塑料的泊松比查表的為0——盲孔制品型芯在垂直與脫模方向上的投影面積計算得.之間所需的脫模力拉桿直徑的確定根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式.推桿的直徑式中——安全系數(shù).查表得=1.5——拉桿的長度.取=137.5——脫模力.上述求得——拉桿數(shù)目.為1根——鋼材的彈性模量為210000MPa計算得.取對于拉桿直徑進(jìn)行強(qiáng)度校核所以拉桿直徑校核合格6.1.3推件機(jī)構(gòu)導(dǎo)向的設(shè)計側(cè)抽芯依靠斜導(dǎo)柱進(jìn)行導(dǎo)向.由于該制件的結(jié)構(gòu)特殊.不需要其它的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。6.1.4復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計其作用是使完成推出任務(wù)的推出零部件回復(fù)到初始位置.模具圖中采用彈簧復(fù)位.將彈簧套在一定拉桿上.由于塑件質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)特殊、復(fù)位力要求小.并且結(jié)構(gòu)簡單、價格低