插板底壳注塑模具设计说明书.wps资料文档下载
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蒋国兴指导教师:
蒋国兴2013年年5月月20日日0目次1.绪论32.塑件的设计32.1塑料材料的分析42.3塑件的结构分析43.模具的总体设计53.1模架的选取53.2注射机的选取和校核63.2.1注射机的选取63.2.2注射机的校核63.3分型面的设计83.4浇注系统的设计93.4.1主浇道的设计93.4.2浇口套和定位环103.4.3分浇道的设计113.4.4冷料穴与拉料杆的设计123.4.5浇口的设计123.5成型零部件的设计143.5.1凹模和型芯的结构143.5.2凹模和型芯的尺寸计算143.5.3型腔壁厚和底板厚度的设计和校核163.6推出机构的设计163.6.1推出机构结构设计163.6.2推出机构的导向和复位设计173.7导向结构的设计193.8排气系统的设计203.9温度调节系统的设计204.模具总装图21结语231参考文献24致谢2521.绪论1.绪论模具工业是制造业中广泛应用的一种成型方法。
应用模具制造出来的产品有许多优点,像:
高效、节能、优质、减少成本等,所以模具设备的应用可见于生活中的许多领域,汽车生产、机械电子、家电、轻工业等随处可见各种冲压模具、注塑模具的实际生产应用,其中百分之六十到百分之八十的零件都是通过模具来加工和生产出来的。
模具的作用非常巨大,一个国家模具行业的水平,也从侧面反映了它的整体工业制造水平,所以对模具的设计和制造技术的投入和关注越来越大,国家也提出了很多的相关政策。
但是,虽然我国现在的模具生产年总值居世界第三位,模具技术水平整体还不是很高,远差于工业先进的国家。
主要的差距是:
工艺装备水平低且配套性不好、人才不足、专业化、基础薄弱、标准化、商业化程度低等。
所以未来我国模具行业的发展和创新,应是基于以上几个差距来展开的,大致的有以下几个点:
加强大型,精密,复杂模具的开发和应用重视模具零件标准化的应用。
推广各种和模具的设计有关的各种软件的应用。
对模具的制造加深研究力度,在缩短模具的制造时间,增加模具的寿命,减少模具制造成本等各方面多些重视。
2.塑件的设计2.塑件的设计2.1材料分析2.1材料分析根据模具设计任务书的要求,该塑件的材料是选用的Pc。
pc的性能参数如下表2.1所示3表2.1Pc的成形特性该材料的成型特点如下图示图2.2图2.12.2结构设计2.2结构设计4本设计的题目是插板底壳注塑模具设计,塑件插板底壳在生活中非常常见。
通过对比和优化设计,塑件的结构如2.1图示图2.3初步定其尺寸约在100mmx50mm左右,属于中等塑件,查表可知pc的塑件壁厚推荐值在2.002.30mm之间,根据具体的实际应用,取壁厚为2.00mm。
脱模斜度在常用塑料的脱模斜度表中查的,pc型腔为3540,型芯为3050。
根据塑件的设计原则,最终塑件的结构尺寸是基本尺寸为126mm52mm10mm,厚度为2mm的长形薄壳塑件,有四个螺钉固定凸台,基本尺寸为较大直径为10小径为6高为9mm的圆锥台,螺钉孔直径为5mm.4mm。
在壳的边上有厚度1mm,高度2mm的侧槽,便于和上盖定位。
塑件的工艺性设计对于该塑件未注公差尺寸,则其公差等级为MT5,查塑料模塑件尺寸公差表)9314486/(TGB得出塑件的A类公差为1.28mm,B类公差值为1.48mm。
查表面粗糙度值表)199314234/(TGB,确定塑件的表面粗糙度值为1.60um。
53.模具的总体设计3.模具的总体设计3.1模架的选取3.1模架的选取该塑件的结构较简单,通过各种模架的比较,选用A1形的模架既能满足要求。
模架的结构如图3.1图3.1根据要求一模四腔的设计和塑件的基本尺寸,选定模架的尺寸为450mmx450mm。
3.2注塑机的选取和校核3.2注塑机的选取和校核3.21注塑机的选取单个塑件的体积计算约为20cm3,4个约为80cm3,加上凝料的体积,初步选用注射机的型号为250ZYXZ其参数如下图3.2示6图3.23.2.2注塑机的校核
(1)最大注塑量的校核在注塑时,注塑模一次成型的塑件质量(包括流道凝料质量)应在公称注塑量的35%至75%范围内,最大可达80%,最小不小于10%。
,充分发挥设备的能力,选择范围通常在50%至80%。
V实=136cm3;
V公250cm3;
136250100%=54.4%满足要求
(2)锁模力的校核校核注塑机的额定锁模力的公式:
7FpAnA)(21A1为单个塑件在分型面上的投影面积A2为浇注系统在分型面的投影面积P为塑料熔体对型腔的成型压力n为型腔数目F为注塑机额定锁模力则对于该模具的设计,A1=65522mm,A2=24402mm,n=4,p=40mp,计算后的kNF9.1145,满足要求。
(3)模具闭合高度的校核模具高度必须满足下式:
HminHmHmax式中Hm所设计的模具厚度Hmin注塑机所允许的最小模具厚度Hmax注塑机所允许的最大模具厚度mmHmmHmmHm350max200min263满足要求。
(4)模具安装尺寸校核模具有两种不一样的固定方法:
第一是用螺钉来完成对模具的固定,另一种是用压板来完成对模具的固定。
采用螺钉直接固定时(大型模具常用这种方法),模具动,定模板上的螺孔及其间距,必须与注塑机模板台面上对应的螺孔一致;
采用压板固定时(中,小模具多用这种方法),模具的固定板的旁边要有螺纹孔,不是固定的,可按需要设计位置。
该模具外形尺寸为450mm450mm属中,小型模具,所以采用压板固定法(一般认为当尺寸在500mm500mm内为中,小模具)。
(5)开模行程校核Xs-zY-250注射机是一种液压和机械联合锁模的注射机,对于这种注射机的校核,8又因此模具设计的为单分型面,校核公式是mmHHsS)105(max21Smax为注射机的最大开模具行程H1为塑件的脱模距离H2为塑件的工艺高度H1=8.0mm,H2=69mm,Smax=500mmmmmmHHmmS8782)105(21500max满足要求3.3分型面的选择3.3分型面的选择分型面的结构形式有很多,在设计中,为了便于脱模取件,尽可能的采用平面结构。
选择的分型面要有便于脱模、满足塑件表面质量要求、保证塑件的尺寸精度的要求、满足塑件使用(安装)要求、利于防止飞边溢料。
利于排气。
利于避免熔接痕、使模具零件便于加工的优点。
该塑件的结构中有一个定位的侧槽,把分型面选在侧槽处,既能满足分型的要求。
如下图示箭头处图3.3分型面的位置3.4浇注系统的设计3.4浇注系统的设计3.41主流道的设计主流道的截面为圆形的,整体形状是圆锥形的。
锥度不能过大,否则或产生湍流或涡流卷入空气,也不能过小,过小凝料脱模困难。
锥度一般在2度和49度之间,因pc的流动性不好,取用2度。
根据所选的注射机参数,半径R=注射机喷嘴半球半径R1+(1-2mm),其小端直径D=注射机喷嘴直径d+(0.5-1mm)。
所以,其R=20mm,D=6mm。
3.4.2浇口套与定位环为了方便主流道的拆卸和更换,将主流道设计在一种独立加工出来的衬套上。
浇口套有两种形式。
选用了其中的一种能够防止在反作用力下推出定模的设计形式,结构图3.4如下。
图3.4根据选用的浇口套的形状,查询相关的配合方法,选用了一种定位圈和浇口套配合的结构形式,如下图3.5。
定位圈的一些尺寸如图3.6图3.510图3.63.4.3分流道的设计一般的,对于小型的塑件单型腔,不需要设计分流道,对于塑件尺寸较大,设置有多型腔的模具都要设置分浇道。
分浇道的设置应能使塑件熔体的流向得到平稳的转换,并尽快充满型腔,应使熔体流动中,温度降和压力降尽可能的低,还要使塑料熔体能够均匀平衡的分配到各个型腔中。
因模具要求是一模四腔,在分浇道的布局和设置中,选择合适的设计会影响塑件的成型过程。
分浇道的设置形式有平衡式和非平衡式。
对于本塑件,采用了平衡式的布局方法。
具体的布局如下图3.7示图3.7分浇道的截面形状,有圆形的、抛物线的、梯形的、半圆和矩形截面的,综合分析后,采用圆形的截面,有减少热量损失和压力损失的优点,虽然加工精度和配合方面要求较高,但是脱模相对较容易。
查表知,pc聚碳酸酯的分浇道推荐直径为4.79.5mm,取其分浇道的直径为5mm。
3.4.4冷料穴和拉料杆设计
(1)冷料穴的设计为了防止冷料在下次注塑循环中,被注入模具型腔,设计有冷料穴。
冷料穴有11一级冷料穴和二级冷料穴等。
在开模时,主浇道的凝料也要被拉出浇口套,所以冷料穴直径应大于主浇道的大端直径。
图3.8
(2)拉料杆的设计拉料杆的作用是主流道凝料拉出浇口,顺利完成塑件的脱模。
拉料杆的结构简单,有多种形式,对于这个模具设计,选用z字头的拉料杆的较合适,拉料杆和冷料穴的结构形式如图。
根据模具的设计尺寸,将拉料杆的公称直径定为8,材料选用T8A,硬度为5055HRC。
3.4.5浇口的设计浇口是连接分浇道和型腔的重要结构,也是整个浇注系统的关键环节。
其结构形式和尺寸、设置位置等都对塑件的质量有很大影响。
浇口的种类很多,根据分浇道的设置,设计为侧浇口,生产效率高,减少了浇注系统的物料消耗,浇口的修除方便。
侧浇口的截面是矩形的,形状和结构形式如下图示图3.9
(1)浇口尺寸的确定12I.浇口厚度t的确定聚碳酸酯材料中小型塑件的厚度选择范围为0.61.2mm,选取t=1.0mmII.浇口宽度b的确定侧浇口尺寸计算的经验公式为30)9.06.0(Ab其中A为塑料件的外侧表面积塑件的外侧表面积约为1792012562520126065521014.31042)52101261052126(A带入以上公式中得b2.64.0mm,所以取b=3mm长度L的范围为0.72mm,取为L=1mm综上可得到:
t=1mm,b=3mm,L=1mm
(2)浇口位置的确定浇口的位置对塑件的内部和表面的产品质量有非常大的影响,所以在设计时,合理的布置浇口位置很重要。
在确定浇口位置时,要结合塑件的结构、尺寸、材料、使用要求等进行分析。
设置浇口的时候要注意的东西有:
(1)避免熔体喷射引起的塑件破裂
(2)对熔体的流动和补缩有促进作用(3)方便排气(4)减少熔接痕(5)防止料流对小型芯或者嵌件造成破坏根据以上原则,因塑件长度尺寸较大,每个型腔设置两个浇口,位置和尺寸如下图3.10示13图3.10(3)浇口位置流动比平衡的校核在设计注塑模具浇注系统时,应保持流动比在允许的范围内。
其计算公式为ni1iiitLSS为流动比;
Li为熔体流程的各段长度;
Ti为熔体流程的各段厚度。
(mm)根据塑件的尺寸和位置尺寸,代入公式即s=66.1212)8.321012.683.10
(2)24040525221021151021665(对于聚碳酸酯材料的塑件,允许的流动比范围为120180,校核结果满足,所以浇口的设计是合理的。
3.5成型零部件的设计3.5成型零部件的设计14由于成型零件直接与高温高压的塑料熔体接触,它必须有以一些性能:
1)强度和刚度满足设计要求;
2)硬度和耐磨性达到一定的程度,硬度常常在40HRC以上;
3)材料的抛光性能好,表面应该光滑美观;
4)熔焊性能要好,以便修理。
5)切削加工性能好,热处理变形小,可淬性良好;
6)成型部位应须有足够的尺寸精度。
孔类零件为H8H1
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