收藏 分销(赏)

塑料模具课程设计说明书.doc

上传人:可**** 文档编号:2118964 上传时间:2024-05-16 格式:DOC 页数:21 大小:366.50KB
下载 相关 举报
塑料模具课程设计说明书.doc_第1页
第1页 / 共21页
塑料模具课程设计说明书.doc_第2页
第2页 / 共21页
塑料模具课程设计说明书.doc_第3页
第3页 / 共21页
塑料模具课程设计说明书.doc_第4页
第4页 / 共21页
塑料模具课程设计说明书.doc_第5页
第5页 / 共21页
点击查看更多>>
资源描述

1、 塑料模具设计课程设计任务书学 院材料科学与工程专 业材料成型及控制工程学生姓名 学 号 设计题目 盖设计依据原始资料:塑料产品图纸生产纲领:大批量生产二、工作项目1、成型工艺、成型方案的设计2、设计模具和选择设备的各种必要计算3、绘制模具装配图,成型零件图及塑件图4、编写设计说明书(3000字以上)三、设计应完成的技术文件 1、总装图 1 张,零件图 3 张,产品图 1 张。2、填写工艺卡片(一份)3、设计说明书(一份)四、进度安排(见塑料模具课程设计指导书)指导教师(签字): 年 月 日学院院长(签字):年 月 日目 录1 塑件的工艺分析,确定方案,设备校核11.1 塑件工艺分析,填写工艺

2、卡11.1.1 塑件的工艺分析11.2 确定模具结构方案21.2.1 分型面21.2.2 型腔数目的确定21.3 选择设备,进行校核21.3.1 选择注射机21.3.2 设备校核22 浇注系统的设计,排溢系统的设计42.1 主流道的设计与定位圈的设计42.1.1 主流道的设计42.1.2 定位圈设计42.2 分流道设计42.3 冷料穴及浇口设计52.3.1 冷料穴的设计52.3.2 浇口设计53 成型零部件的设计及校核63.1 凹模的设计与校核63.1.1 凹模直径63.1.2 凹模深度63.2凸凹模尺寸73.2.1 凸模高度83.3 中心距计算83.4 模底厚度计算83.5 模壁厚度计算94

3、 导向机构的设计104.1 导向机构的总体设计104.2 导柱设计104.3 导套设计105 推出机构的设计及计算125.1 推出机构的设计125.2 推出机构的计算125.2.1 脱模力及型腔计算125.2.2 开模行程校核135.2.3推杆行程校核136 温度调节系统设计146.1 冷却介质的选用146.2 冷却系统的简略计算146.2.1 求塑件在固化时每小时释放的热量Q146.2.2 求冷却水的体积流量146.2.3 求冷却管道直径d146.2.4 求冷却水在管道内的流速156.2.5 求冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数h156.2.6 求冷却管道总传热面积A156.2.7 求模具

4、上应开设的冷却管道的孔数n157 模架尺寸的确定16参考文献17感想18- 18 -1 塑件的工艺分析 确定方案 设备校核1.1 塑件工艺分析,填写工艺卡1.1.1 塑件的工艺分析图1.1 塑件图该塑件是一盖,塑件壁厚属薄壁塑件,生产批量大,材料为聚苯乙烯。 聚苯乙烯塑料因本身吸水率小,成型前不一定要进行干燥。聚苯乙烯为无定型塑料,黏度适宜,流动性较好,热稳定性亦较好,注射成型比较容易。成型范围宽,在黏流态下温度的少许流波动不会影响注射过程。处于黏流态的聚苯乙烯,其黏度对剪切速率和温度都比较敏感,在注射成型中无论是增大注射压力或升高料筒温度都会使熔融黏度显著下降。因此,聚苯乙烯即可用螺杆式也可

5、用柱塞式注射机成型。料筒温度可控制在140260之间,喷嘴温度为170190,注射压力为60150pa.1.2 确定模具结构方案1.2.1 分型面依据对塑件结构的分析,采用矩形浇口浇注,因此采用两板式分型面。1.2.2 型腔数目的确定塑件容积:Vn =22218-20214-1722-2.5 2-316=6.93 初步估计浇注系统凝料体积:Vj=6.90.6=4.413该模具一次注射所需塑料:体积:V0=Vn+Vj=6.9+4.41=11.31cm3质量:m=1.0511.31=11.88g初步选择一模四腔。1.3 选择设备,进行校核1.3.1 选择注射机根据塑件体积和注射机的最大注射量(额定

6、注射量G),可选用XS-Z-60注射机,注射机主要参数见表1.1:表1.1 注射机主要参数 注射容量/cm360锁模力/kN50螺杆直径/mm38注射行程/130注射压力/Mpa1220最大注射面积3130注射速率/(g/s)60最大模厚/mm200塑化能力/(g/s)最小模厚/mm70螺杆转速/(r/min)定位孔直径/mm55喷嘴球半径/mm12喷嘴孔直径/mm4合模方式液压-机械1.3.2 设备校核1) 注射量的校核依据模具设计时必须使得在一个注射成型周期内所需注射的塑料容体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。 即: (1.1)其中Vn单个塑件的容积3Vg注射机额定注射量3Vj浇

7、注系统凝料的容积3 11.8843600.8 cm3 所以满足要求。2) 锁模力的校核查表得P平=30MPa依据 T推=AP平均 (1.2)= 1/4442304=182371.2N取压力耗损系数k=0.3AkP0=41/4442880.4=213982.208NT推AkP0 所以满足要求。3) 注射压力的校核注射机的额定注射压力即为该机器的最大压力Pmax=119Mpa,应该大于注射成型时所需调用的注射压力P,即:PkP (1.3)式中k安全系数,常取k=1.251.4,实际生产中,该塑件成型时所需注射压力为2040Mpa,经计算,符合要求。4) 安装部分尺寸校核主流道的小端直径D大于注射机

8、喷嘴d,通常为D=d+(0.51)mm对于该模具d =4,取D=5mm,符合要求。2 浇注系统的设计,排溢系统的设计2.1 主流道的设计与定位圈的设计2.1.1 主流道的设计(1)主流道为圆锥形,其锥角=24以便于凝料从主流道中取出,内壁表面粗糙度为Ra=0.63um。(2)为防止主流道与喷嘴处溢料,主流道对接处紧密对接,主流道对接处应制成半球形凹坑,其半径R2=12+(12)=1314mm,其小端直径d2=4+(0.51)=4.55mm,凹坑深取h=4mm。(3)为减小料流转向过度时阻力,主流道大端呈圆角过渡,其圆角半径r=2mm。(4)为保证塑件良好成型,避免增多流道凝料和增加压力损失,保

9、证成型取L60mm.(5)由于主流道与塑料熔体及喷嘴反复接触和碰撞,因此将主流道制成可拆卸的主流道衬套。选择A型衬套,其大端高出定模端面H=8mm,起定位作用,与注射机定位孔间隙配合。主流道尺寸计算;Qv=v/t=14.5/0.7=20.7。主流道剪切速率取=103查表得Re=2.8mm.取主流道大端直径为6mm。小段直径为3mm。 2.1.2 定位圈设计注射机定位孔尺寸为63.6+0.064mm定位圈尺寸取62.6+0.064,两者之间较松动的间隙配合,符合要求。2.2 分流道设计由于分型面为平面,因此采用圆形截面流道,查表1知聚苯乙烯分流道直径在3.29.5。分流道尺寸计算:Qv=v/t=

10、14.5/(0.74)=5.175 取=1000。Re=1.8mm.取直径3.6mm。分流道表面不要求太光洁,表面 粗糙度取Ra=2um.。这样可增加对外层塑料熔体流动阻力,使外层塑料冷却皮层凝固,形成决热层,有利于保温,但表壁不得凹凸不平,以免对分形和脱模不利。分流道与浇口的连接处加工成斜面并用圆弧过渡,这样有利于塑料熔体的流动及填充。2.3 冷料穴及浇口设计2.3.1 冷料穴的设计聚苯乙烯塑性较好,采用Z形冷料穴,开模时拉料作用,然后由推杆强制推出,易于实现自动化操作。2.3.2 浇口设计矩形侧浇口广泛应用于中小型制品的多腔注射模,其优点是截面形状简单易于加工便于试模后修正,缺点是在制品的

11、外表面留有浇口痕迹。浇口尺寸计算:查得系数m=0.6。根据公式h=nt=1.2mm b=A/30=4418+222 =1.27mm长取1.52.5mm之间。3 成型零部件的设计及校核3.1 凹模的设计与校核塑件的最大收缩率为0.7% ,最小收缩率为0.3% 3.1.1 凹模直径公差带法:第一个直径:公差带法:第一个直径:凹模的直径制造公差z=1/3=1/30.357=0.119mm此值在IT9到IT10之间。取IT9即=0.10Lm =(1+Smax ) Ls +0z =(1+0.7%)44-0.357+0.10 =43.951+0.10 mm 校核塑件最大尺寸:Lm+z+c- LsminLs

12、 设磨损余量c=1/6=1/60.357=0.059mm 则:(0.07-0.03) 44+0.059+0.1=0.335mm 因此凹模直径43.951+0.10mm第二个直径:凹模的直径制造公差z=1/3=1/30.324=0.108mm 此值在IT9到IT10之间。取IT9即=0.10Lm =1+Smax ) Ls +0z=(1+0.7%)38-0.324+0.10 =37.942+0.10 mm校核塑件最大尺寸: Lm+z+c- LsminLs 设磨损余量c=1/6=1/60.324=0.054mm 则:(0.07-0.04) 44+0.54+0.1=0.306mm因此凹模直径37.94

13、2+0.10mm3.1.2 凹模深度凹模的制造公差:z=1/3=1/30.272=0.087mm,选取IT9c=1/6=1/60.24=0.04mm公差带法:Hm =1+Smin ) Hs z +0z=(1+0.3%)16-0.052+0.080=15.996+0.052校核:Hm HsSmax +Hs (3.1)即:(16.012-0.00716)+0.272=16.15616满足要求,故取凹模深度为Hm=15.996+0.052 Hm =1+Smin ) Hs z +0z=(1+0.3%)18-0.272 +0.052=15.996+0.052校核:Hm HsSmax +Hs (3.2)即

14、:(18.002-0.00718)+0.272=18.16618满足要求,故取凹模深度为Hm=18.002+0.052mm3.2 凸凹模尺寸第一段径向尺寸:凸模制造公差:z=1/3=1/30.358=0.119mm公差带法:lm=1+Smin)ls+0z=(1+0.3%)34+0.358-0.213=34.46-0.11c=1/6=1/60.358=0.059mm校核: lm (z+c)- Smaxlsls (3.3)34.46-0.179-0.7%34=34.05234mm满足要求,故取凸模直径第二段径向尺寸:凸模制造公差:z=1/3=1/30.358=0.119mm凸模制造公差:z=1/3

15、=1/30.48=0.16mmlm1=(1+Smin)ls + -0z=(1+0.3%)40+0.48 00.18=40.600.18 mm设磨损余量c=1/6=1/60.357=0.059mm校核: lm (z+c)- Smaxlsls (3.4)40.6-0.24-0.7%40=40.840mm满足要求,故取凸模直径3.2.2 凸模高度 凸模制造公差:z=1/3=1/30.272=0.081mm,比值在IT9IT10之间,按IT9制造,z=0.052mm,设磨损余量c=1/6=1/60.272=0.045mm公差带法:hm=(1+Smax)hs+z -0z=(1+0.7%)16+0.045

16、 00.084=16.11600.084 mm校核:hm- hsSmin-hs 16.116-160.007-0.272=15.7816mm满足要求,故凹模高度为16.110 -0.052mm第二凸模高度计算:hm=(1+Smax)hs+z -0z=(1+0.7%)14+0.052 00.084=14.1500.084 mm 校核:hm- hsSmin-hs满足要求,故凹模高度为14.150 -0.052mm3.3 中心距计算1) 制造公差:z=1/4=1/40.33=0.0825mm,现取IT10级精度z=0.070mmCm=Cm+CScpz/2=(13+130.005)+0.070/2=1

17、3.6050.035mm-0.17=12.951 满足要求3.4 模底厚度计算 由图查表得模具主要按强度校核:由公式得:t=(3PR)/41/2=8.25mm。取10mm.3.5 模壁厚度计算由图可知此模具是整体式圆型模腔计算公式为:S=prh/H=(302218)/(160238)=2.6mm模具校核=(pr/E)(R2+r2)/(R2-r2)+=(1384/416+0.25)(22100)/210000=0.03750.04合格4 导向机构的设计4.1 导向机构的总体设计1) 导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位,其中心至模具边缘应有足够的距离,以保证模具的强度,防止压入导

18、柱和导套后变形。2) 模具采用4根导柱,其布置为非等直径导柱对称布置。3) 模具导柱安装在动模垫板上由动模固定板固定,导套安装在定模板上由定模固定。4) 在合模时,应保证导向零件首先接触,避免凸模进入型腔,导致模具损坏。5) 动模板采用合并加工时,可确保同轴度要求。4.2 导柱设计1) 该模具采用带头导柱,不加油槽。2) 柱长度必须比凸模端面高出68。3) 使导柱顺利进入导向孔,导柱端部应做成圆锥形或球形的先导部分。4) 导柱的直径应根据模具尺寸来确定,应保证有足够的抗弯强度。5) 导柱的安装形式,导柱固定部分与模板按H7/k6配合,导柱滑动部分按H7/f7间隙配合。 6) 导柱工作部分的表面

19、粗糙度为Ra=0.4um.7) 导柱应具有坚硬而耐磨的表面,坚韧而不易折断的内芯,因此,采用碳素工具钢T10A,经淬火处理,硬度为50HRC.4.3 导套设计导套与安装在另一半模上的导柱相配合,用以确定动,定模的相对位置,保证模具运动导向精度的圆套形零件。1) 导套的端面应倒圆角,导柱孔最好作成通孔,利于排出孔内剩余空气。2) 导套孔的滑动部分按H8/f7的间隙配合,表面粗糙度为0.4um,导套外径与模板一端采用H7/f7配合,另一端采用H7/e7配合镶入模板。材料可采用淬火钢或铜等耐磨材料制造,该模具采用T8A.5 推出机构的设计及计算5.1 推出机构的设计1) 每个塑件由3根推杆推出,共1

20、2根。2) 杆应设在脱模阻力大的地方。3) 推杆应均匀布置。4) 推杆应设在塑件强度,刚度较大的地方。5) 推杆形式为A型.6) 推杆直径直径与模板上的推杆孔采用H7/f6间隙配合。7) 通常推杆装入模具后,其端面与型腔底面平齐或高出型腔底面0.050.10。8) 推杆与推杆固定板通常采用单边0.5的间隙,这样可降低加工要求。9) 推杆材料采用T8碳素工具钢,热处理要求硬度50HRC,配合部分的表面粗糙度Ra=08um.5.2 推出机构的计算5.2.1 脱模力及型腔计算1) 脱模力计算t/d=2/40=0.05所以制件为薄壁制件且为圆形断面 选公式为:F=21ESLcos(f-tan)/(1-

21、u)k2+0.1A (5.1)其中 K2无量纲系数,其值随f与而异;E塑料的弹性模量;S塑料的平均成型收缩率;L制件对型芯的包容长度为;f制件与型芯之间的摩擦因数;模具型芯的脱模斜度;u塑料的泊松比;A盲孔制品型芯在垂直与脱模方向上的投影面积1=2,=0,S=0.005.查表4得 f=0.45,u=0.32,E=3200Mpa,k2=1.0074,L=16mm,S=0.5%,A=0mm2经计算 F=756.8kN2) 推杆直径的确定d=k(L2F/nE)1/4 (5.2)1.5(756.8912/2.11053)1/4=2.66mm.为了避免损伤塑件取d=4mm式中 d推杆的最小直径,mm;k

22、安全系数,取k=1.5;L推杆长度,mm;F脱模力,N;n推杆数目;E钢材的弹性模量,Mpa.3) 推杆直径强度校核4F/nd2 1 (5.3)4756.8/342=20.07160式中 推杆所受的应力,Mpa. 5.2.2 开模行程校核Smax=180mm.S=S1+S2+10=18+60+10=88180mmS1为模具落料件高,S2为浇道长度。5.2.3推杆行程校核Smax=21mmS18mm6 温度调节系统设计6.1 冷却介质的选用冷却介质有冷却水和压缩空气,因为水的热容量大,传热系数大,成本低,所以本设计用水冷却,即在模具型腔周围或内部开设冷却水道。因为成型工艺要求模温都不太高,所以采

23、用常温水对模具进行冷却。6.2 冷却系统的简略计算6.2.1 求塑件在固化时每小时释放的热量Q查表得聚苯乙烯的单位重量的塑件在凝固时所放出的热量Q1=0.28kJ/h。式中 W单位时间(每分钟)内注入模具中的塑料质量(kJ/h),该模具每分钟注射2.4次,所以W=(15.2260)/(251000)=0.03654kJ/min6.2.2 求冷却水的体积流量qv=WQ1/C1(1-2)= 0.0364/4187(30-29)=2.4410-3m3/ min式中冷却水的密度,为1103/m3 C1冷却水的比热容,为4.187KJ/(.); 1冷却水出口温度,取30; 2冷却水入口温度,取29。6.

24、2.3 求冷却管道直径d查表3知,为使冷却水处于湍流状态,取d=8mm6.2.4 求冷却水在管道内的流速6.2.5 求冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数h查表取f=7.22(水温为30时))6.2.6 求冷却管道总传热面积A式中模具温度与冷却水温度之间的平均温度()模具温度取60。6.2.7 求模具上应开设的冷却管道的孔数nhhhhhhh由于塑件体积较小,壁又薄,且成型工艺要求模温不太高,所以本设计不设置冷却装置。7 模架尺寸的确定由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸,再根据成型零件尺寸确定模架的尺寸,所以采用标准模架.1) 定模座板(180mm200mm、厚25mm)定模座板是模具与注射机连

25、接固定的板,材料为45钢。浇口套通过4个M6的内六角螺钉与其连接。2) 型腔板(180 mm200mm、厚38mm)该设计为二次分型,凹模形式采用整体式。3) 动模垫板(250mm250mm、厚20mm)支撑板应具有较高的平行度和硬度,所以采用材料45钢较好,调质230270HB。其上的导柱固定孔与导柱为H7/k6。4) 垫块(50mm200mm、厚32mm)在动模座板与支撑板之间形成推出机构的动作空间,是调节模具的总厚度,以适应注射机的模具安装厚度要求。该模具采用平行垫块,材料为球墨铸铁。5) 推杆固定板(114mm200mm、厚12.5mm)材料为45钢,用4个M10的内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。6) 动模座板(180mm200mm、厚25mm) 参考文献1 黄虹主编.塑料成型加工与模具.北京:化学工业出版社,20032 谭雪松主编.塑料模具设计手册.人民邮电出版社,2007 感想这次塑料模具设计我的题目是一盖,材料为PS.接到题目后首先我进行了塑料制件及塑料的工艺性能分析,然后确定成型方案,型腔数,及分模面。进行工艺计算,并画了草图,装配图,零件图。在这一系列过程中,我巩固了所学知识,提高了识图,绘图的能力。更在此过程中发现了很多不足,对工艺规程及模具结构还不是很清晰。希望能在以后得学习中得以加强。

展开阅读全文
收益排行: 01、路***(¥15400+),
02、曲****(¥15300+),
03、wei****016(¥13200+),
04、大***流(¥12600+),
05、Fis****915(¥4200+),
06、h****i(¥4100+),
07、Q**(¥3400+),
08、自******点(¥2400+),
09、h*****x(¥1400+),
10、c****e(¥1100+),
11、be*****ha(¥800+),
12、13********8(¥800+)。
相似文档                                   自信AI助手自信AI助手
百度文库年卡

猜你喜欢                                   自信AI导航自信AI导航
搜索标签

当前位置:首页 > 应用文书 > 技术指导

移动网页_全站_页脚广告1

关于我们      便捷服务       自信AI       AI导航        获赠5币

©2010-2024 宁波自信网络信息技术有限公司  版权所有

客服电话:4008-655-100  投诉/维权电话:4009-655-100

gongan.png浙公网安备33021202000488号   

icp.png浙ICP备2021020529号-1  |  浙B2-20240490  

关注我们 :gzh.png    weibo.png    LOFTER.png 

客服