《工作燈蓋注塑模設(shè)計(jì)》5100字

工作燈蓋注塑模設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u21190工作燈蓋注塑模設(shè)計(jì) 150221緒論 2187192塑件材料的分析 219702.1塑件介紹 264353塑件的結(jié)構(gòu)分析 3322623.1塑件的功能介紹 3168073.2塑件原材料的選取 397453.3確定塑件成型方法 462373.4塑件表面質(zhì)量分析 467953.5塑件結(jié)構(gòu)的工藝分析 586363.6確定工作燈蓋的成型供應(yīng)參數(shù) 5225671.注塑的工藝要點(diǎn)： 5126382.料溫的控制 5202263.模具的溫度 5241103.7依據(jù)最大的鎖模力初次選擇注射機(jī) 532193.8依據(jù)最大注射量初次選擇注射機(jī) 6289501.注射量的校核； 7107930.8V機(jī)≥Vs+Vj公式3-2 7271502.鎖模力的校核； 7195053.開模行程的校核； 7222074模具設(shè)計(jì) 784154.1分型面的選擇 7202434.2模具型腔的排列 82384.3成型零件工作尺寸計(jì)算 8203264.4模架選取 10111564.5澆注系統(tǒng)和排氣引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1295321.模具加熱 1478992.模具冷卻 1427274.6推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1422526結(jié)論 1511703參考文獻(xiàn): 15摘要：工作燈蓋是一種常見的生活類用品，無公害并且需要大量生產(chǎn)，是注塑機(jī)注塑成型的一種零件。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是工作燈蓋注塑模設(shè)計(jì)，利用UG軟件來繪制出工作燈蓋的三維設(shè)計(jì)圖，再進(jìn)行注射模三維建模，并運(yùn)用AutoCAD軟件進(jìn)行二維圖的修改和完善。本文介紹了制作工作燈蓋的塑件材料，塑件的成型方法，分型面和模具型腔的排列，計(jì)算了成型零件的工作尺寸，模架的選取，澆口的設(shè)計(jì)，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和對于推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：工作燈蓋二板模側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)1緒論在工業(yè)快速發(fā)展的時代中，模具是重要的工藝裝備之一，它在塑料、沖壓、鑄造等的各種生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。產(chǎn)品采用模具制造，能夠大大提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本，而且能夠保證對加工質(zhì)量的要求近年來，模具迎來了快速的發(fā)展，模具產(chǎn)業(yè)的智能化程度較以前有著巨大的進(jìn)步，對模具的加工精度、生產(chǎn)效率和質(zhì)量有著很大的提高。但是和工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還是有著較大的差距，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)能力和制造方面還不能達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求?，F(xiàn)在CAD/CAM發(fā)展迅速，此次的模具設(shè)計(jì)也大量的用到了CAD/CAM的技術(shù)。可以這么說現(xiàn)在的模具產(chǎn)業(yè)離不開CAD/CAM的技術(shù)，CAD/CAM技術(shù)的出現(xiàn)大大提升了模具設(shè)計(jì)的時間和節(jié)約了成本。此次設(shè)計(jì)的工作燈蓋的制造采用塑料注射成型方法，工作燈蓋的形狀不規(guī)則較復(fù)雜，模具設(shè)計(jì)難度較高。2塑件材料的分析2.1塑件介紹工作燈蓋主要應(yīng)用日常的生活中，是一種生活中常見的塑料制品，對制件強(qiáng)度有一定的要求。在經(jīng)過很多的塑料對比之后可以得出兩種可進(jìn)行選擇的材料，有聚丙烯（PP）和聚乙烯（（PE）兩種材料可以進(jìn)行選擇,由于聚乙烯（（PE）冷卻成型比較慢，生產(chǎn)時間比較低，所以本次設(shè)計(jì)中工作燈蓋的塑料材料選用聚丙烯（PP）。工作燈蓋的零件圖如圖2-1所示。圖2-2塑件的基本視圖3塑件的結(jié)構(gòu)分析3.1塑件的功能介紹工作燈蓋是生活中最常見的一種塑料制品，起到保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用，由于使用條件的不同，它要求具有一定的強(qiáng)度、耐熱性、阻燃性，因此在滿足結(jié)構(gòu)的同時，要對制件的強(qiáng)度進(jìn)行評估。3.2塑件原材料的選取3.2.1名稱中文名：聚丙烯（pp）英文名：polypropylene3.2.2基本特性聚丙烯的基本如表3-1所示。表3-1基本特性物理性能聚丙烯是一種無毒、無臭、無味的一種特殊的材料，結(jié)晶的聚合物，密低，在所有的塑料中物理性能較好的塑料。流動性能好，質(zhì)量輕，可浮于水中，比較突出的是延申性能和抗疲勞的性能。力學(xué)性能聚丙烯的結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)比較完整，力學(xué)性能高，沖擊強(qiáng)度差。熱性能具有耐熱性，熔點(diǎn)為189℃?；瘜W(xué)性能化學(xué)穩(wěn)定性好，化學(xué)穩(wěn)定性隨結(jié)晶度的增加而增加。電性能絕緣性能好，不吸水，不受濕度影響，抗電壓。3.2.3工藝性能（1）冷卻速度快,澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱。流動性極好,溢邊值大約為0.03mm。（3）結(jié)晶料,吸濕性小,易發(fā)生融體破裂,長期與熱金屬接觸易分解.。3.2.4結(jié)論此次設(shè)計(jì)中的工作燈蓋是一種日常用品，而且無公害，無瑕疵，且具有很高的強(qiáng)度。使用聚丙烯（PP）材料能使產(chǎn)品的性能能夠達(dá)到滿足此次設(shè)計(jì)的要求，它的成型工藝性能好，可以滿足大批量成型的要求。3.3確定塑件成型方法3.3.1工作燈蓋的成型工藝分析由于工作燈蓋選擇了聚丙烯材料，聚丙烯由于一種熱塑料件，并且需要大量的生產(chǎn)，由于注射成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，周期比較短，而且效率高，所以對于批量生產(chǎn)基本沒有影響，所以工作燈蓋選擇注射成型生產(chǎn)。注塑成型工藝共有成型前準(zhǔn)備、注射過程和后處理3個過程。3.4塑件表面質(zhì)量分析PP塑料表面粗糙度的范圍在Ra0.2~1.8，粗糙度的要求為Ra0.4，表面粗糙度的要求為1.0。3.5塑件結(jié)構(gòu)的工藝分析工作燈蓋總體形狀為正方形，而且壁厚不均勻，最小壁厚只有2mm。通過以上的分析可得知，工作燈蓋結(jié)構(gòu)工藝性合理，不需要再對塑件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。塑件尺寸精度中等，注射時，在控制成型工藝參數(shù)的情況下，塑件的成型要求能夠得到保證。3.6確定工作燈蓋的成型供應(yīng)參數(shù)1.注塑的工藝要點(diǎn)：在加工之前一般不需要另外干燥，染色性能比較的差，成型的收縮率比較的大。易變形，所以必須要提高注射的壓力和注射的注射速度，材料的冷卻速度快，比較適合快速注射。2.料溫的控制塑料成型所需要的溫度比較高，所以前料筒的溫度大概在180-220℃的溫度之間，中料筒的溫度大概的溫度在150-200℃的溫度之間，料筒的溫度大概在140-170℃的溫度之間。3.模具的溫度一般模具的溫度在30-55℃之間，如果模具的溫度太低的話，產(chǎn)品的表面的光澤感會比較的差，如果模具的溫度比較的高的話，會有變形的情況發(fā)生，所以控制好模具的溫度是很重要的。3.7依據(jù)最大的鎖模力初次選擇注射機(jī)（1）塑件在分型面上的投影面積a=64×64=4096（2）成型的時侯熔體塑料對動模的作用力FF=Ap/K=4096×33.3×=136KN公式3-1式中，p塑料熔體對型腔的平均成型壓力，成型PP時，p=33.3MPaK安全系數(shù)（3）初選注射機(jī)根據(jù)鎖模力必須大于模腔內(nèi)熔體對動模的作用力的原則，選擇G54-S200/400型號的注射機(jī)。3.8依據(jù)最大注射量初次選擇注射機(jī)沒有什么特別的情況下只要能夠滿足塑料制品所需的注射量小于等于注射劑最大量的80%，就不會出現(xiàn)形狀大小不一的情況，如果注射量太小就會出現(xiàn)注射機(jī)利用率很低的情況，而且塑料長時間處于高溫的狀態(tài)就可能致使塑料會發(fā)生分解和變質(zhì)的情況。3.8.1計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量塑件的體積和質(zhì)量如圖3-8所示。圖3-8塑件質(zhì)量分析材料PP的密度ρ=0.91g/cm3，由圖3-8塑件質(zhì)量的分析圖可以得出：塑件的體積為5.19cm3，塑件的質(zhì)量為4.72g。根據(jù)塑件的形狀比較為規(guī)則，尺寸較小，所以工作燈蓋成型采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，塑件總質(zhì)量M=9.44g，產(chǎn)品成型每次需要注射量為12。3.8.2計(jì)算每次注射進(jìn)入型腔的塑料總體積V=M/ρ=12/0.91=13.2cm3根據(jù)注射量選擇G54-S200/400型號，滿足注射量小于或等于注射機(jī)允許的最大注射量的80%的要求。3.8.3注射機(jī)工藝參數(shù)的校核1.注射量的校核；0.8V機(jī)≥Vs+Vj公式3-2其中V機(jī)是注塑機(jī)的最大注塑量，V是塑件的體積，M是塑件的質(zhì)量由以上的設(shè)計(jì)就可以得出：0.8V機(jī)≥5.19+13.2故，V機(jī)≥22.9875即，M機(jī)≥P×V機(jī)=0.91×22.9875=20.91注塑機(jī)的注塑量為400，故滿足要求。2.鎖模力的校核；有以上的設(shè)計(jì)可以得出F≥Pm（nAs=Aj）=9.44×200=1888（KN）注射機(jī)的最大鎖模力為2530KN大于1888KN，所以滿足要求。3.開模行程的校核；注射機(jī)的開模行程要滿足取出塑件的需要，即S≥H1+H2+10其中S是注塑機(jī)最大開模行程，H1是推出的距離，H2為塑件的高度故，250≥100+64+10，滿足要求。4模具設(shè)計(jì)4.1分型面的選擇因?yàn)楣ぷ鳠羯w的形狀簡單，所以在對選擇分型面的時候，要保證分型面的選擇不會對塑件造成影響，也要使塑件便于脫落，在這基礎(chǔ)上進(jìn)行對需要分型面進(jìn)行選擇。分型面的位置選擇如下圖4-1分型面的位置所示。圖4-1（分型面位置）4.2模具型腔的排列模具的型腔排列要能夠保證得到較好的塑件，所以此次的設(shè)計(jì)選擇了一模兩腔的設(shè)計(jì)方案。4.3成型零件工作尺寸計(jì)算由于工作燈蓋的復(fù)雜形狀，所以在模具成型的時候成型零件用凸凹模成型，如下圖的4-2凸模和4-3凹模所示。圖4-2凸模圖4-3凹模本次設(shè)計(jì)使用的材料是PP塑料：S—收縮率由于塑件的精度要求不高，這里可以將塑件的允許公差設(shè)為0.62。由于成型零件的制造誤差一般1/3，所以成型零件的制造誤差是0.21。通過查看《塑料模具工程師手冊》的資料可知，型腔經(jīng)向尺寸的計(jì)算公式是：公式4-1公式（4-1）中的是型腔的徑向尺寸，是塑件的最大尺寸，S是PP平均收縮率，是修正系數(shù)，一般的取值為0.75，是塑件的允許公差，是成型零件所造成的的制造誤差。通過上面的公式，可以獲得型腔的徑向尺寸：塑件尺寸是64，由公式4-1得：=64+64*0.006-0.75*0.62=63.91-00.207QUOTE72+72*0.006-0.75*0.62=同理可得，型腔深度計(jì)算的公式是：公式4-2公式4-3中的Hm是塑件通過上述的公式，可以求得零件的型腔深度：當(dāng)塑件深度的尺寸是43時，由公式4-2得：=(43+43*0.006-0.75*0.62)=42.79-00.207QUOTE25.6900.207型芯徑向尺寸計(jì)算的公式是：公式4-3公式（4-3）中的是塑件的尺寸，其余的參數(shù)跟公式（4-1）相同。通過上述的公式，可以求得零件的型芯徑向尺寸：當(dāng)塑件的型芯徑向尺寸是38.7時，由公式4-1得：=(38.7+38.7*0.006-0.75*0.62)=38.470.2070QUOTE68.950.2070同理可得，型芯高度計(jì)算的公式是：公式4-4公式（4-4）中的是塑件的孔深，其余參數(shù)跟公式（4-1）相同。通過上述的公式，可以求得制件的型芯高度：當(dāng)塑件成型型芯高度的尺寸是26時，由公式4-2得：=(26+26*0.006-0.75*0.62)=25.690.2070QUOTE24.180.20704.4模架選取模架的選取一般都是采用標(biāo)準(zhǔn)模架，可以縮短模具的制作時間，可以大幅度降低模具制造的成本，現(xiàn)在國內(nèi)基本都是采用標(biāo)準(zhǔn)模架龍記，模架的種類有很多，有水口、細(xì)水口和簡易細(xì)水口等的模架，因?yàn)楣ぷ鳠羯w是一種結(jié)構(gòu)比較簡單尺寸比較小的結(jié)構(gòu)，所以在對模架進(jìn)行選擇的時候應(yīng)盡可能選擇比較適合的模架，最后選擇C型號標(biāo)準(zhǔn)中型的模架。確定工作燈蓋模板的周界尺寸為：300mm×350mm，再確定模板的厚度為40mm，最終根據(jù)模架的選擇、模板的周界尺寸和模板的厚度確定模架的尺寸為400mm×200mm。模架的的基本視圖如圖4-4所示。圖4-4模架的基本視圖上模型芯固定板，如圖4-5所示。圖4-5上模型芯固定板下模型腔支撐板，如圖4-6所示。圖4-6下模型腔支撐板4.4.5模架的校核(1)產(chǎn)品推出距離與墊塊高度產(chǎn)品所需推出距離為40mm。凹模固定板推板固定板所形成空間為50mm。因?yàn)?0<50,所以滿足要求（2）選擇型注射機(jī)的型號為為G54-S200/400。模架與注射機(jī)之間關(guān)系校核，如表4-1所示。表4-1校核表注射機(jī)的參數(shù)模架的規(guī)格檢驗(yàn)結(jié)論最大開模的行程/mm245取件的距離/mm45合格最大模厚/mm395閉合高度/mm235合格最小模厚度/mm1554.5澆注系統(tǒng)和排氣引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.5.1主流道的設(shè)計(jì)主流道是分流道的塑料熔體與注射機(jī)噴嘴的交會通道，其大小形狀會對模具具有較大的影響，主流道基本都設(shè)計(jì)再澆口套中。主流道設(shè)計(jì)為糙度Ra≤0.8μm。主流道設(shè)計(jì)如圖4-7所示。圖4-7主流道4.5.2澆口的設(shè)計(jì)為了考慮到澆口的加工方便以及澆口的靈活性，因此選用點(diǎn)澆口的進(jìn)料方式。點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)：開模后點(diǎn)澆口可以自動拉斷，有利于自動化操作。去除澆口以后，塑件上留下的痕跡不明顯，不影響塑件表面的美觀。4.5.3工作燈蓋注射模排氣系統(tǒng)和引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于工作燈蓋整體較薄，排氣量較小，型腔最后被充滿的地方位于分型面，因此可利用分型面進(jìn)行排氣，同時滑塊與模板的配合間隙也可以起到排氣的作用。4.5.4溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.模具加熱通常使用熱水、油、蒸汽等加熱，需要在模具上加熱介質(zhì)通道。2.模具冷卻模具的冷卻系統(tǒng)一般分為2個部分，分別為型芯的冷卻和型腔的冷卻，由于塑件材料較薄，所以冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)如圖4-8所示。圖4-8溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)4.6推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.6.1脫模力力計(jì)算為了使塑件在推出的過程中不損壞變形，需要對模具脫模力的計(jì)算，合理的選擇出推出方式Q＝Ahp（ucosa-sina）公式4-6-1其中Q-脫模力，A-型芯斷面周長，h-塑料深度，a-脫膜斜度，u-摩擦系數(shù)，p-包緊力，A=5978mm2，h=50mm，p=1×Pa，u=0.25，a=0由公式4-6-1可得，Q=5978×50×1×（0.25cos0-sin0）=9.8×106（N）QUOTE64.6.2確定推出機(jī)構(gòu)由于工作燈蓋的結(jié)構(gòu)簡單，且為了不損壞塑料件的外觀，合模時能夠使機(jī)構(gòu)正確的復(fù)位所以模具的結(jié)構(gòu)特征為簡單推出機(jī)構(gòu)。結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為工作燈蓋的注塑模設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是燈蓋形狀較為復(fù)雜，需要采用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)；模具采用一