塑料骨架注塑模具設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)第四章模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算4.1型芯和型腔工作尺寸的計(jì)算查表《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-4塑料ABS收縮率：0.3%~0.8%。平均收縮率：S=（0.3%+0.8%）/2=0.55%4.1.1型腔徑向尺寸的計(jì)算φ38：（Lm）+0δz=[（1+0.0055）×38-0.26×3/4]+00.26/3=38.01+00.087φ22：（Lm）+0δz=[（1+0.0055）×22-0.22×3/4]+00.22/3=21.96+00.073φ19：（Lm）+0δz=[（1+0.0055）×19-0.22×3/4]+00.22/3=18.94+00.0731.5:（Lm）+0δz=[（1+0.0055）×1.5-0.12×3/4]+00.12/3=1.42+00.04型腔深度的計(jì)算：8：（Hm）+0δz=[（1+0.0055）×8-0.16×2/3]+00.16/3=7.94+00.0536：（Hm）+0δz=[（1+0.0055）×6-0.14×2/3]+00.14/3=5.94+00.0471.5：（Hm）+0δz=[（1+0.0055）×1.5-0.12×2/3]+00.12/3=1.43+00.044.1.2型芯徑向尺寸的計(jì)算φ16：（Lm）-0δz=[（1+0.0055）×16+0.20×3/4]-00.20/3=16.24-00.067φ19：（Lm）-0δz=[（1+0.0055）×19+0.22×3/4]-00.22/3=19.27-00.0731.5：（Lm）-0δz=[（1+0.0055）×1.5+0.12×3/4]-00.12/3=1.6-00.04型芯高度公式：6：（hm）+0δz=[（1+0.0055）×6+0.14×2/3]-00.14/3=6.13-00.04711：（hm）-0δz=[（1+0.0055）×11+0.18×2/3]-00.18/3=11.18-00.064.2側(cè)壁厚度與底板厚度的計(jì)算4.2.1側(cè)壁厚度該型腔為整體式。因此，型腔的強(qiáng)度和剛度按整體式進(jìn)行計(jì)算。由于型腔壁厚計(jì)算比較麻煩，也可以參考經(jīng)驗(yàn)推薦數(shù)據(jù)。查《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表6.10型腔側(cè)壁厚取δ=20mm4.2.2推板厚度H=0.74pr4/E[δ])1/3其中查，E=2.1×105Mpa，[δ]可取制品軸向尺寸公差的1/10，取[δ]=0.03mm，p由表4.1取30Mpa。H=(0.74×30×0.84/2.1×105×0.00003)1/3=1.13cm≈16mm4.3斜導(dǎo)柱等側(cè)抽芯有關(guān)計(jì)算4.3.1斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱的傾斜角α取22.5°。Ft=2π×r×E×S×L×f/[(1+m+k)(1+f)]Ft——脫模力（推出力）（N）E——塑料彈性模量（N/cm2，ABS塑料為1.8～2.9×105N/cm2之間，取2.0×105N/cm2）S塑料的平均成型收縮率（mm/mm）L包容凸模的長(zhǎng)度（cm）f塑料與剛的摩擦系數(shù)（ABS塑料取0.2）m塑料的帕松比（取0.3）k=2r2/(t2+2tr)（t為塑料平均壁厚）t=塑料平均壁厚(cm)r圓柱半徑(cm)2Ft=2×2π×1.9×200000×0.0055×1.7×0.3/[（1+0.3+5.87）（1+0.2）]=1393.97（N）查《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表9.1取Fw=10KN再查表9.2得d=16mm4.3.2斜導(dǎo)柱的計(jì)算在斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)中斜導(dǎo)柱采用了理論上最佳的斜角：22.5°，直徑取16mm。先計(jì)算抽心距：S抽=(R2-r2)1/2+(2~3)mm其中：R—塑件的大圓盤半徑r—塑件的最小的腰部外圓半徑S抽=(192-9.52)1/2+(2~3)≈16.45+(2~3)=19mm然后在CAD里根據(jù)抽心距算出其長(zhǎng)度，如圖4-1圖4-1斜導(dǎo)柱其強(qiáng)度校核：F彎=F抽/cosα其中：F彎—斜導(dǎo)柱所受的彎曲力（N）F抽—抽拔力（N）α—斜導(dǎo)柱的斜角F彎=F抽/cosα=1393.97/cos22.5°=1508.8NF彎<Fw，所以斜導(dǎo)柱強(qiáng)度合格。4.3.3斜滑塊的設(shè)計(jì)斜滑塊設(shè)計(jì)如圖4-2圖4-2斜滑塊的設(shè)計(jì)4.3.4鍥緊塊的設(shè)計(jì)本模具采用鍥緊塊與定模板制成一體的整體式結(jié)構(gòu)。如圖4-3圖4-3鍥緊塊4.3.5導(dǎo)滑條的設(shè)計(jì)如圖4-4圖4-4斜滑條斜滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度不能太短，一般應(yīng)保證滑塊在完成抽拔動(dòng)作后，留在導(dǎo)滑條中的長(zhǎng)度不小于有效長(zhǎng)度的2/3，經(jīng)計(jì)算，該滑塊在完成抽拔動(dòng)作后留在導(dǎo)滑條中的長(zhǎng)度為47.5mm，總的有效長(zhǎng)度為65.5mm，所以導(dǎo)滑條的長(zhǎng)度足夠。4.4冷卻與加熱系統(tǒng)該模具采用電熱絲加熱，冷卻方式為風(fēng)扇冷卻。第五章選擇模架為了方便加工熱處理，其型腔鑲塊可分為兩部分。如圖5-1圖5-1型腔鑲塊5.1初選注射機(jī)5.1.1澆注系統(tǒng)重量單件塑件重量Ms=4.2824g注射機(jī)額定注射量Gb，每次注射量不超過(guò)最大注射量的80%即n=(0.8Gb－Gj)/Gs式中n－型腔數(shù)Gj－澆注系統(tǒng)重量(g)Gs－塑件重量(g)Gb－注射機(jī)額定注射量(g)澆注系統(tǒng)估算結(jié)果：V1=1/3π(42-1.52)×40=575.7mm3V2=π×42×10=602.88mm32V3=2×π×32×15=847.8mm3Vj=575.7+602.88+847.8=2026mm3=2.026cm3澆注系統(tǒng)重量Gj=2.026×1.18=2.39g設(shè)n=2則得：Gb=（nGs+Gj）/0.8=（2×4.2824+2.39）/0.8g=14g總質(zhì)量：M=14g滿足注射量：V機(jī)≥V塑件/0.80式中V機(jī)——額定注射(cm3)V塑件—塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和（cm3）V機(jī)=V塑件/0.8=10.106/0.8cm3=12.6325cm3或滿足注射量M機(jī)≥M塑件/0.8M機(jī)=M塑件/0.8=14/0.8=17.5g5.1.2注射壓力P注≥P成型查《塑料模具設(shè)計(jì)手則》表1-8ABS塑料成型時(shí)的注射壓力P成型=106～281Mpa.鎖模力：P鎖≥pF式中:p—塑料成型時(shí)型腔壓力ABS塑料的型腔壓力，取p=30MpaF—澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和分型腔及澆住引流及型腔在分型面上的投影面積F=(2850×2+210×2+387.22)mm2=1874.36mm2pF=30×1874.36=56230.8N≈56.23KN根據(jù)以上分析與計(jì)算,根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格表4.2《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》選用XS－Z－60型注射機(jī)。注射機(jī)XS－Z－60有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下:模板最大開合模行程180mm模具最大厚度200mm模具最小厚度70mm噴嘴圓弧半徑12mm噴嘴孔直徑4mm動(dòng)、定模板尺寸330mm×440mm拉桿空間300mm5.2選標(biāo)準(zhǔn)模架根據(jù)以上分析計(jì)算型腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和格。查《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表7-4選用：A4型(GB/T12556-90)定模底板厚：20mm定模板厚：A=32mm滑塊厚度：17mm推板厚度:16mm動(dòng)模板厚:B=25mm動(dòng)模墊板厚：32mm墊塊厚度:C=50mm下模座厚：20mm模具厚度：H模=A+B+C+20+16+32+20=195mm模具外形尺寸：160×200×195mm第六章校核注射機(jī)6.1注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核由于在初選注射機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)是根據(jù)以上四個(gè)技術(shù)參數(shù)及計(jì)算壁厚等因素選用的，所以注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度不必進(jìn)行校核，已符合所選注射機(jī)要求。6.2開模行程的校核注射機(jī)最大行程SS2h件+h澆+(5～10)式中h件——塑料制品高度(mm)；h澆——澆注系統(tǒng)高度(mm)。2h件+h澆+(5～10)=2×17+40+10=84mm故滿足要求。6.3模具在注射機(jī)上的安裝從標(biāo)準(zhǔn)模架外形尺寸看小于注射機(jī)拉桿空間，并采用壓板固定模具，所以選注射機(jī)規(guī)格滿足要求。第七章推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)7.1推件力的計(jì)算Ft=2π×r×E×S×L×f/[(1+m+k)(1+f)]Ft——脫模力（推出力）（N）E——塑料彈性模量（N/cm2，ABS塑料為1.8～2.9×105N/cm2之間，取2.0×105N/cm2）S塑料的平均成型收縮率（mm/mm）L包容凸模的長(zhǎng)度（cm）f塑料與剛的摩擦系數(shù)（ABS塑料取0.2）m塑料的帕松比（取0.3）k=2r2/(t2+2r)（t為塑料平均壁厚）t=塑料平均壁厚(cm)r圓柱半徑(cm)2Ft=2×2π×1.9×200000×0.0055×1.7×0.3/[（1+0.3+5.87）（1+0.2）]=1393.97（N）7.2推桿的設(shè)計(jì)7.2.1推桿的強(qiáng)度計(jì)算查《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)之二》由式5-97得d=（）d——圓形推桿直徑cm——推桿長(zhǎng)度系數(shù)≈0.7l——推桿長(zhǎng)度cmn——推桿數(shù)量E——推桿材料的彈性模量N/(鋼的彈性模量E=2.1107N/)Q——總脫模力d=（）=0.193cm=1.93mm取6mm。7.2.2推桿壓力校核查《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》式5-98 =取320N/mm2<推桿應(yīng)力合格，硬度HRC50～657.3推板強(qiáng)度計(jì)算推板選用45鋼，允許變形0.3mm。查《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》由式5-103得：H=0.54L()H——推板厚度cmL——推桿間距cmQ——總脫模力B——推板寬度cmE——鋼材的彈性模量N/(鋼的彈性模量E=N/)y——推板允許最大變形量cmH=0.546.4×()=3.95mm<16mm所以推板強(qiáng)度合格。第八章連接件的選用8.1銷釘?shù)倪x用由于連接的各種板料比較大所以銷釘選用35號(hào)鋼,熱處理硬度28-38HRC銷GB/T11716x50:參考<機(jī)械零件手冊(cè)>圓柱銷系列.8.2螺釘?shù)倪x擇(1).定模緊固螺銓的選用;定模底板的厚度和定模板的總長(zhǎng)為60mm.所以選用的螺銓型號(hào)為:GB/T5782M20X40.(2).動(dòng)模緊固螺銓的選用：動(dòng)模底板,墊塊,動(dòng)模支撐板和動(dòng)模板的總長(zhǎng)度為185mm.所以選用螺銓的型號(hào)為:GB/T5782MX140.(3).連接滑塊螺釘?shù)倪x用:根據(jù)所有連接的定位塊和倒滑槽的長(zhǎng)度這里選用:GB/T5782M12X60第九章模具的裝配9.1模的裝配將定模板平放在平臺(tái)上，先將型腔放進(jìn)去，再把四根斜倒柱，四個(gè)鍥緊塊和八個(gè)型腔拼塊敲入指定的位置，把上模板放上去，對(duì)準(zhǔn)好倒套孔和澆口套孔，把倒套和澆口套敲進(jìn)去，訂上銷釘，最后將澆口套螺釘，定模螺釘旋上緊固，完成裝配。9.2動(dòng)模的裝配把動(dòng)模板倒放在平臺(tái)上，先將四個(gè)側(cè)滑塊放進(jìn)倒滑槽，把定位塊擰好，裝上彈簧螺釘將滑塊固定好，在型芯放進(jìn)去，再放入型芯拼塊和四個(gè)倒柱。放上動(dòng)模板，對(duì)準(zhǔn)好各種孔位后放上推桿定位板后把拉料桿，推件桿放到其位置，再將墊塊對(duì)準(zhǔn)各種孔位放上去，再將下模板放上把螺釘旋上即可，然后把動(dòng)模翻過(guò)來(lái)，把定模倒套對(duì)準(zhǔn)倒柱放進(jìn)去。整套模具裝配完成。最后檢驗(yàn)，試模。結(jié)論參考文獻(xiàn)1.屈華昌主編.《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社1996.2.李澄.吳天生.聞百橋主編.《機(jī)械制圖》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社1996.3.李云程主編《模具制造工藝學(xué)》北京：機(jī)械工業(yè)出版社2001.4.周開勤主編《機(jī)械零件手冊(cè)》北京：高等教育出版社2001.5.范有發(fā)主編《沖壓與塑料成型設(shè)備》北京：機(jī)械工業(yè)出版2001.6.許德珠主編《機(jī)械工程材料》北京：高等教育出版社1991.7.孫玲主編，塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社,20088.史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).[M],北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.9.Jalve.Electrodesposiciondemetales[E].2000.10.Pearce.R.SheetMatalForming[M].Bristol、philadelphia:Adamhilger,c1991.11.甄瑞麟主編，楊善義，張永軍副主編.王哲明主審.模具制造工藝學(xué)[M].清華大學(xué)出版社，2005.112.何永強(qiáng).塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)與資料匯編[M].大連：大連理工大學(xué)出版社.200513.齊衛(wèi)東.塑料模具設(shè)計(jì)與制造[M].北京.高等教育出版社，200414.葉久新、趙龍主編.塑料制品成型及模具設(shè)計(jì).湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2004.715.電子資料查詢：Google，百度，校園網(wǎng)上的電子閱覽室等.16.齊衛(wèi)東.《塑料模具設(shè)計(jì)與制造》.北京：高等教育出版社.2004.17.閻亞林.《塑料模具圖冊(cè)》.北京:高等教育出版社.2004.18.屈華昌.《塑料成形工藝與模具設(shè)計(jì)》.北京：高等教育出版社.2001.19.甑瑞麟.《模具制造實(shí)訓(xùn)教程》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2006.20.付麗.《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2002.21.于華編著.《注塑模具設(shè)計(jì)技術(shù)及實(shí)例》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004.6.22.陳萬(wàn)林等編著.《實(shí)用塑料注塑模設(shè)計(jì)與制造》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000.3.23.蔣繼宏，王效岳編著.《注塑模具典型結(jié)構(gòu)100例》.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社.2000.24.FuMW,FuhJYH,NeeAYC.Undercutfeaturerecognitioninaninjectionmoulddesignsystem.ComputAidedDes1999;31:777–90.25.ZhaiM,LamYC,AuCK,LiuDS.Automatedselectionofgatelocationforplasticinjectionmoldingprocessing.PolymPlastTechnolEng2005;44:229–42.26.ShiF,LouZL,LuJG,ZhangYQ.Optimisationofplasticinjectionmouldingprocesswithsof