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塑料线卡模具设计.rar

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    编号:20180802233207114    类型:共享资源    大小:1.09MB    格式:RAR    上传时间:2018-08-02
      
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    塑料 模具设计
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    攀枝花学院本科毕业设计(论文)塑料线卡模具设计学生姓名: 岳引健 学生学号: ZJD02047 院(系): 机电工程学院 年级专业: 02 机制自动化 指导教师: 杨光春 高级工程师二〇〇六年六月南通职业大学(论文) 摘 要I摘 要从塑料材料的性能分析,根据塑件的基本形状和尺寸入手,合理选择注射的成型方法。通过对塑件工艺性的分析和对模具生产条件及制造水平的掌握,制定出成形工艺卡。在制定出成形工艺卡以后,开始进行模具的结构设计。其中模具的结构设计过程包括:型腔的数目和位置的确定,模具的总体结构形式设计,动模及定模成形零件尺寸的确定,浇注系统形式及尺寸的确定,脱模方式的确定,调温及排气系统的确定,模架的选择待以上各步凑完成以后,便开始绘制模具的结构草图,根据具体尺寸校核注射模具及注射机的有关尺寸,并对工艺参数进行核定和计算。之后进行初步的审查对所存在的问题进行确定和修正,然后绘制模具总装配图,按装配图绘制成型零件及所有需要加工的零件工作图,同时考虑零件的加工工艺。关键字:成型工艺,结构设计,试模。南通职业大学(论文) AbstractIIAbstractFrom the plastic material performance analysis, according to models a basic shape and the size obtain, reasonably selects the injection to take shape the method. Though to models a technological analysis and to the mold working condition and manufacture level grasping, formulates the formed craft card. In formulates after the formed craft card, starts to carry on the mold the structural design. Mold structural design process includes. The cavity number and the position determination, the mold overall structural style design, moves the mold and decides the mold forming components size the determination ,pours the system and the size determination, the drawing of patterns mode determination after, adjusts warm and the exchaust gas completes, then starts to draw up the mold the structure schematic diagram, according to the specific size examination injection mold and the injection computer related size, and carries on the checking and the computation to the craft parameter. Carries on the determination and the revision afterward, then the plan mold assembly drawing, takes shape the components and all needs to process, simultaneously considers the components the processing craft.Key word: takes shape the craft, the structural design.南通职业大学(论文) 目录Ⅲ目 录摘 要 ......................................................................................................I1 绪 论 ................................................................................................11 课题背景发展。 ....................................................................................12 成型工艺编制 .........................................................................................22.1 塑件的工艺性分析 ..............................................................................................22.1.1 塑件原材料分析 ............................................................................................22.1.2 塑件的结构和尺寸精度表面质量分析 ........................................................22.1.3 计算塑件的体积和质量 ................................................................................32.1.4 型腔数目的确定 ............................................................................................32.1.5 塑件注射工艺参数的确定 ............................................................................52.2 分型面的选择 ......................................................................................................62.3 确定型腔的排列方式 ..........................................................................................72.4 普通浇注系统的设计 ..........................................................................................72.4.1 主流道的设计 ................................................................................................82.4.3 冷料穴的设计 .............................................................................................112.5 抽芯机构设计 ....................................................................................................112.5.1 抽芯距的确定 .............................................................................................122.5.2 抽芯力的确定 ..............................................................................................122.6 成型零件的结构设计 ........................................................................................162.6.1 型腔的结构设计 .........................................................................................162.6.2 型芯和凸模的结构设计 .............................................................................163.模具的设计计算 ...................................................................................173.1 型芯和型腔工作尺寸的计算 ............................................................................173.1.1 成形零件的工作尺寸 ..................................................................................173.1.2 型腔侧壁的厚度和底版厚度的计算 ..........................................................193.2 脱模机构设计 ....................................................................................................213.2.1 推出机构的选择 .........................................................................................213.2.2 脱模力的计算 .............................................................................................213.2.2 推杆稳定性计算 .........................................................................................233.2.3 斜楔块的设计 .............................................................................................253.3 复位机构设计 ....................................................................................................253.4 模具加热和冷却系统的计算 ............................................................................263.4.1 模具温度对塑料制品的影响 ......................................................................26南通职业大学(论文) 目录Ⅳ3.4.2 模具温度对成型周期的影响 .....................................................................263.5 模架设计 ............................................................................................................283.5.1 组成模架的主要零件 .................................................................................293.5.2 注射模标准模架的选用 .............................................................................303.6 注射机有关参数的校核 ....................................................................................333.7 试模 ....................................................................................................................373.7.1 装模 ...........................................................................................................373.7.2 试模 ...........................................................................................................38参考文献: ..............................................................................................41致 谢 ......................................................................................................42外文翻译 ..................................................................................................43原文: ......................................................................................................................43Injection Molding..................................................................................................43The Nature of Thermodynamics ...........................................................................46译文: ......................................................................................................................48塑料注射成型 .......................................................................................................48热力学的性质 .......................................................................................................50南通职业大学(论文) 绪 论1绪 论模具是现代工业的重要工业装备。随着工业生产的飞速发展,新产品的不断涌现,对模具的设计与制造速度、加工质量,提出了更高的要求。及要求以最短的周期、最低的成本完成这一工装准备工作,以加速新产品投产及产品质量的更新换代,提高经济效率及竞争力。随着改革开发的不断深入,中国模具工业发展十分迅速,中国模具工业的技术水平取得了长足的进步。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越多的要求,巨大的市场需求推动这中国模具工业的更快1 课题的发展背景随着塑料制品在日用产品,工业产品等各个领域的广泛应用。80 年代以来,在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速,年均增速均为 13%至 2002 年我国模具总产值约为 360 亿元,其中塑料模约 30%左右。在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。 在制造技术方面,CAD/CAM/CAE 技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的 CAD/CAM 系统。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业中,实现了 CAD/CAM 的集成,并能支持 CAE 技术对成型过程,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具 CAD/CAM 技术的发展。近年来,我国自主开发的塑料模 CAD/CAM 系统有了很大发展,开发了具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格低等的应用软件,为进一步普及模具 CAD/CAM 技术创造了良好条件。 据有关方面预测,模具市场的总体趋势是平稳向上的,在未来的模具市场中,塑料模具发展速度将高于其它模具,在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展,对塑料模具提出越来越高的要求是正常的,因此,精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时,由于近年来进口模具中,精密、大型、复杂、长寿命模具占多数,所以,从减少进口、提高国产化率角度出发,这类高档模具在市场上的份额也南通职业大学(论文) 成型工艺编制2逐步增大。建筑业的快速发展,使各种异型材挤出模具、PVC 塑料管材接头模具成为模具市场新的经济增长点。 2 成型工艺编制2.1 塑件的工艺性分析2.1.1 塑件原材料分析塑料的材料采用苯乙烯—丁二烯—丙烯腈(ABS) ,属通用性热塑性材料。其基本成形特性:(1)非结晶型塑料,吸湿性强,要充分干燥。(2)流动性中等。(3)宜采用高料温、高模温、较高压力注射。(4)模具浇注系统对料的流阻力小,应注意选择浇口的位置和形式。脱模斜度取 2°以上。从使用性能看,该塑料具有刚度好,成形收缩率小(通常 0.3--0.8)比热容低,在料筒中塑化效率高,在模具中凝固较快,成形周期短;但吸水性较大,成形前必须充分干燥,可在柱塞式或螺杆式卧式注射机上成形。ABS 的容重为 。3/07.13cmg2.1.2 塑件的结构和尺寸精度表面质量分析1.结构分析 从零件图分析,该零件总体结构为环形,在宽度方向的一侧有两个高度为 24mm,宽为 5.2mm,并且中间有小孔的凸台,另一侧有一个半径为 19mm,厚度为 9mm,中间有小孔的圆形凸台与环形主体结构相接。因此, 模具设计时必须设置侧向抽芯机构,该零件属中等复杂程度。2.尺寸精度分析 查表得 ABS 塑料的一般精度为 4 级,对于塑件的外部形状尺寸按一般精度分析,对于小孔(按高精度 3 级分析:该零,100 件的重要尺寸为 16mm, 次要尺寸:南通职业大学(论文) 成型工艺编制309.235,10004.,155062.,77.538.0,104±0.50,110±0.50。有由以上分析可见,该零件的尺寸精度中等偏上,对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。从塑件厚来看,最大处为 0.25mm,最小处为 5.2mm,最大处壁厚呈均匀现状,经过突出部分后过渡到最小壁厚 5.2mm,总的来讲塑件较均匀,有利于零件成型。3.表面质量分析 对于 ABS 塑料,流动性中等采用高温高压注射,浇注系统对于料流阻力小,能够达到中等以上表面粗糙度要求,而该零件没有特别的表面质量要求,故比较容易成型。2.1.3 计算塑件的体积和质量设其塑件通孔直径为 5mm,则: 9)5.29()6.102()5.24(1)5.710(22  V即 3307.94.9cm塑件质量 : gv80.14.1计算塑件质量是为了选用注射机及型腔数。2.1.4 型腔数目的确定影响型腔数目的重要因素有如下四个:(由资料 3,P362 得)1.注射机的锁模力设注射机的锁模力 F(N)为 1000N;型腔内熔体的平均压力 Pc(Mpa),一般为 25—40M pa,低黏度取低值,高黏度取大值,对于 ABS 塑料取 30Mpa;又因为每个塑料制品在分型面上的投影面积 Amm2为 4935mm2(A=21x235=4935mm 2)流道和浇口在分型面上的投影面 Bmm ,通过多型腔统计分析 B 为(0.2--0.5) ,通常取 B=0.35A,则最大型腔的数目为:ABPFnC)(1南通职业大学(论文) 成型工艺编制4(注:实际的锁模力应小于名义锁模力为保险起见取 0.8F)故 APFnc35.1)80(4935.0120.2.注射机的注射量设注射机的公称注射量为 G(cm 3),单个制品的体积 V(cm3),流道口的体积为 C(cm3),则最大的型腔数目为:VCGn2生产过程中每次实际注射量为公称注射量的(0.45—0.75)倍,现取 0.6G进行计算。同样流道口和浇道口的总体积是未知量,取 C=0.6V,故取70.2.1397506.2 Gn 2n3.制品精度根据经验,在模具中每增加一个型腔,制品的尺寸精度要降低 4%。该制品中能决定制品精度的一个典型尺寸 Lz(mm),该尺寸公差为 x,采用单型腔时,该制品能达到的尺寸公差为 %,对无定型材料 ABS 取 =(0.05—0.07) ,则最大型腔数目为: 1])02.1([3 ZzLxn)( 2465zLX由于该制品有两个通孔具有精度要求,对于高精度制品,通常取 n3=44.经济性考虑设计划生产的制品总量为 N,模具的型腔数目为 n4,则模具的费用为,C1为制造每一个模具所需的费用,C 0为模具费用中与型腔数目无)(40n关的部分,注射机每小时的生产费用为 Y 元,注射周期为 t(s),若忽略准备时间和试模时原料费用,则总的成型加工费用(元)为:南通职业大学(论文) 成型工艺编制51404)26(CntYNX若使用的成形加工费用 X 最小,即令 ,则解上式有:04nd3604tYNn从以上讨论可以看到,模具的型腔数目必须取 n1,n2,n3的最小值,其中 n4仅供参考。但综合考虑注射机的成本较高和塑件的经济性,取 n=2从计算结果,并根据塑料注射机的技术规格选用,采用 XS-ZY-1000 注射机,一模两腔生产塑件2.1.5 塑件注射工艺参数的确定参考工厂实际情况,增强 ABS 成型的工艺参数可做如下选择:成型温度 150--200;注射压力 60--100Mpa。2 注射模的结构设计注射原理;将塑料粉粒,通过注射机螺杆旋转漏入一定温度的料筒内,在90—100°C,的温度下变成粘稠状态。开动注射活塞,则熔融状态的塑料即以高压、高速通过喷嘴注入,充满模具型腔,待保压固化后,形成和型腔相仿的制品零件。注射模的组成:一般由成型零件、浇注系统、分型和抽芯机构、导向零件、推出机构、加热和冷却装置、排气系统及支承与紧固零件组成,因此它的结构比较复杂。2.2 分型面的选择模具上用以取出塑件和凝料的可分离的接触表面成为分型面。分型面的选择在注射模设计中有相当重要的地位。分型面的选择合理与否直接影响到模具的结构复杂程度及塑件的质量。分型面选用的原则;⑴应有利于塑件的脱模与取出;
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