汽车后雾灯托注射模具设计Word文档下载推荐.docx
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1.侧向分型与抽芯机构的分类………………………………………(14)
2.抽芯距肯定与抽芯力计算…………………………………………(15)
3.斜导柱侧向分型与抽芯机构设计…………………………………(16)
四、脱模机构…………………………………………………………(17)
五、侧壁厚计算……………………………………………………(18)
六、支承板与型芯……………………………………………………(19)
七、moldflow分析……………………………………………………(20)
八、电火花加工……………………………………………………(23)
九、毕业设计的心得体会………………………………………(25)
十、参考文献………………………………………………………(26)
毕业设计任务书
一.选题的目的
依照机电一体化(模具CAD/CAM方向)专业培育目标及教学计划规定的专业技术能力的要求,结合生产、科研、教学等方面的实际需要进行选题,目的是力求通过毕业设计提高模具设计水平及解决实际问题的能力,为以后工作打好基础。
二.毕业设计题目:
三.主要技术参数
1.塑件材料:
PP
2.批量:
50万件
3.设备:
国产或入口注射机
四.技术要求
一、塑件尺寸精度及表面质量要符合图纸技术要求。
二、模具结构应表现先进性和实用性。
五.学生应完成工作量
1.按实样测绘塑料零件图塑料制件图一张,
2.通过Pro/engineer等软件绘出立体效果图。
(并按塑料制品设计原则对塑件的形状和尺寸进行审核并提出某些修改建议。
)
3.模具装配图(包括螺纹脱模传动机构)一张(并附有塑件图)。
4.绘制非标准零件工作图;
并编写加工工艺卡。
5.用MasterCam等软件对型腔(板)在数控设备进行加工编程
6.写说明书(很多于15000字)一份。
(电子稿)。
六.设计时刻要求
设计时刻:
第1周-第7周(2007年3月4日—2007年4月20日)。
设计进程及要求见下表:
序号
毕业设计进程及要求
设计时间
备注
1
收集资料、测绘制件、绘制工程图和三维效果图、工艺分析(包括机台选择)及有关计算、工艺方案论证及选择;
模具结构方案的分析及确定。
(塑料注射模需要用计算机软件对塑件进行模流分析)
1周
2
模具工作(成型)零件尺寸计算、模具结构零件强刚度计算、注射模的传动机构和冷却系统等有关设计方面的设计计算,模具结构的所有零件的尺寸确定(包括了标准模架的选择)。
3
装配图绘制与修改、零件材料、热处理和装配图各项技术指标的制定。
教师审核装配图以及个人答辩。
4
非标准零件图的绘制、非标准零件的各项技术指标的制定、教师审核零件图。
5
非标准零件工艺过程卡的编制、电加工零件的和数控加工零件的编程。
教师审核零件图及加工工艺过程卡、电加工零件的和数控加工零件的编制程序。
小组答辩。
6
说明书有关模具结构设计部分文字叙述与计算等。
7
公开答辩、毕业设计总结。
8
毕业实习。
6周
一.模具的结构形式
1.工艺性分析
该塑件是汽车后雾灯托,塑件壁厚属厚壁塑件,生产批量为50万件,材料为聚丙稀(PP玻璃纤维增强,化学稳固性较好,耐寒性差。
光、氧作用下易降解,机械性能比聚乙稀好。
成型时收缩大,成型性能好,易充形翘曲,稳固性好柔软性好有“铰链”特性,因有“铰链”,注意浇口位置设计,防缩孔、变形、收缩率为%~%.密度为~本设计取)
2.分型面位置的肯定
在塑件设计阶段,就应考虑成型时分型面的形状和位置,不然无法用模具成型。
在模具设计阶段,应第一肯定分型面的位置,然后才选择模具的结构。
分型面设计是不是合理,对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有专门大影响。
因此,分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。
分型面的选择原则:
(1)有利于保证塑件的外观质量。
(2)分型面应选择在塑件的最大截面处。
(3)尽可能使塑件留在动模一侧。
(4)有利于保证塑件的尺寸精度。
(5)尽可能知足塑件的利用要求。
(6)尽可能减少塑件在合模方向上的投影面积。
(7)长型芯应置于开模方向。
(8)有利于排气。
(9)有利于简化模具结构。
3.肯定型腔数量及排列方式:
肯定此塑件的分型面后,就要考虑是采用单型腔模仍是多型腔模。
一般来讲,大中型塑件和精度要求高的塑件优先采用一模一腔的结构,但对于精度要求不高的小型塑件,乃至没有配合精度要求,形状简单,又是大量量生产的塑件,应采用多型腔模具可提供独特的优越条件,使生产效率大大提高。
通过对塑件的详细分析,此塑件精度要求不高,没有配合精度要求,形状有点复杂,属于中型塑件,以50万件批量生产,采用一模两腔。
4.型腔数量和排列方式
1)该朔件精度要求不高,又是大量量生产,能够采用一模多腔的形式。
考虑到模具制造费用,设备运转费用低一些,初定为一模二腔的模具形式。
2)型腔排列形式的肯定
该朔件双侧面有侧抽芯,要使朔件在模具中顺利脱出,使模具双侧面都有足够的空间,塑件的摆放为对称。
5.结构形式的肯定
通过对注塑件的结构工艺分析及利用性能的分析,能够肯定多种设计方案,具体如下:
方案一、利用多镶件成型中间小复杂形状的部份,利用弹簧式定位挡块定位的复位装置,采用隔板式冷却系统,一模两腔的方案设计模具。
方案二、利用顶针成型中间小复杂形状的部份,利用弹簧止动系统定位的复位装置,采用螺旋式冷却系统,一模两腔的方案设计模具。
方案三、利用顶针成型中间小复杂形状的部份,利用弹簧式定位挡块定位的复位装置,采用隔板式冷却系统,一模两腔的方案设计模具。
各方案的比较:
方案一、利用多镶件成型中间小复杂形状的部份,制造相对会容易,但顶出塑料件的时候会难脱模。
利用弹簧式定位挡块定位的复位装置,制造难度会大点,加工的工序相对会多。
采用隔板式冷却系统,制造简单方便。
方案二、利用顶针成型中间小复杂形状的部份,制造相对会容易,顶出塑料件容易。
利用弹簧止动系统定位的复位装置,对于本设计会加在莫非,因为本设计的型芯冷却在动模垫板上,若是装上弹簧止动系统加上冷却水管可能板的厚度不够。
采用螺旋式冷却系统,制造难度大,密封性要求高,加工的工序也相对会多。
方案三、是综合上述益处,加工难易程度得出的综合结构。
从上面分析中可知,本模具拟采用一模两腔,单列对称横排,抢占杆推出,流道采用平衡式,浇口采用侧浇口或轮幅式浇口,
6.机型号的选定
(1)注射量的计算
通过计算或Pro/E建模分析,朔件质量m为
m1=121.156g,
塑件体积V1为
V1=m1/P==116.49mm2
流道凝料的质量m2仍是求知数,可按塑件质量的来估算。
从上述分析中肯定为一模二腔,所以流道凝料质量m2为
m2=*n*m1=*2*=387.699g
所以注射量m为
M=*2+=630.819g
(2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算
流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积A2,在模具设计前是个知值,按照多型腔模的统计分析,A2是每一个塑件在分型面上的投影面积A1的~倍,因此可用来进行估算,所以
A1=150*107*2=32100
凝料的投影面积A2==*32100=9630mm2
总投影面积A=32100+9630=41730mm2
Fm=AP型=41730*25=104325KN
式中型腔压力P型查表2-2取P型=25MPa
(3)选择注塑机
按照每一生产周期的注射量和锁紧力的计算值,可选用
海天HTF*11系列注塑机,型号;
HTF650X5(B)
螺杆直径/mm
90
螺杆长径比(LID)/mm/mm
22
理论容量/cm3
2576
注塑重量g
2344
注塑速率/()
541
塑化能力/()
71.8
注塑压力/MPa
177
螺杆转速/(r/min)
0~130
合模力/KN
6500
移模行程/mm
900
拉杆距离()/(mm*mm)
895*895
最大模厚/mm
最小模厚/mm
400
顶出行程/mm
260
顶出力/mm
175
顶出杆根数/根
17
定位孔径/mm
200
喷嘴球半径/mm
50
喷嘴移出量/mm
15
喷嘴孔径/mm
液压泵最大压力/MPa
16
液压泵电动机/KW
30+30
电热功率/KW
外形尺寸L*W*H(m*m*m)
*24*
质量/t
36
料斗容积/L
油箱容积/L
1487
二.浇注系统的设计
1主流道设计
1)主流道尺寸
按照所选注射机,刚主流道小端尺寸为
d=注射机喷嘴尺寸+(~1)=1+4=5mm
主流道球面半径为
SR=喷嘴球面半径+(1~2)=15+2=17mm
2)主流道衬套形式
为了便于加工,缩短主流道长度,衬套和定位圈仍是设计成公体式,为了便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计成贺锥形,再以锥角20~60定大端直径。
主流道衬套
3)主流道凝料体积
q主=
/4d2nL
=
/4*[(5+8)/2]2*60
=
=2cm3
2.分流道设计:
1)分流道的形状、截面尺寸和凝料体积
形状及截面尺寸:
为了便于机械加工及凝料脱模,分流道的截面形状采用加工工艺性比较好的梯形截面,梯形截面对塑料熔体及流动阻力均不大,一般采用下面经验公式来肯定截面尺寸。
B=
=
=5.6mm
按照表3-3-1可知,聚丙烯B=~
取B=8
H=
*B=
*8=5.3mm
三.侧向分型与抽芯机构的设计:
当注射成型侧壁带有孔,凹穴,凸台等的塑料制件时,模具上成型该处的
零件就必须制成可侧向移动的零件,以便在脱模之前先抽掉侧向成型零件,否则就无法脱模.带动侧向成型零件作侧向移动(抽拔与复位)的整个机构称为侧向分型与抽芯机构.
由于本塑件结构的特殊性,塑件的成型机构大部分也就是抽芯机构.也可
以说成型零件的设计基本上就是抽芯机构的设计.
1.侧向分型与抽芯机构的分类
根据动力来源的不同,侧向分型与抽芯机构一般可分为机动,液压或气动
以及手动等三大类型.根据塑件结构进行合理选用,本套模具选用机动.
2.抽芯距肯定与抽芯力计算
侧向型芯或侧向成型模腔从成型位置到不妨碍塑件的脱模推出位置所移
动的距离称为抽芯距.此模中抽芯距为28㎜.
抽芯力的计算同脱模力计算相同.对于侧向凸起较少的塑件的抽芯力往往
是比较小的,仅仅是克服塑件与侧型腔的粘附力和侧型滑块移动时的摩擦阻力.
对于侧型芯的抽芯力,往往采用如下公式进行估算:
Fc=chp(cosa-sina)
Fc-抽芯力(N)
c-侧型芯成型部分的截面平均周长(m)
h-侧型芯成型部分的高度(m)
p-塑件对侧型芯的收缩应力(包紧力),其值与塑件的几何形状及塑件的
品种,成型工艺有关,一般情况下模内冷却的塑件,p=~×
107Pa,
模外冷却的塑件,p=~×
107Pa
μ-塑料在热状态时对钢的摩擦系数,一般μ=
α-侧型芯的脱模斜度或倾斜角(o)
在此模具中c×
h为面积,c×
h≈500×
10-6(㎡),p取×
107Pa,μ取,
α为0,所以
Fc=124×
10-6×
×
107×
=298(N)
共有两个型腔,所以总脱模力为2×
Fc=596(N).
3.斜导柱侧向分型与抽芯机构设计
斜导柱侧向分型与抽芯机构是利用斜导柱等零件把开模力传递给侧型芯
或侧向成型块,使之产生侧向运动完成抽芯与分型动作.这类侧向分型抽芯机构的特点是结构紧凑,动作安全靠得住,加工制造方便,是设计和制造注射模抽芯时最常常利用的机构,但它的抽芯力和抽芯距受到模具结构的限制,一般利用于抽芯力不大及抽芯距小于60~80mm的场合.
斜导柱侧向分型与抽芯机构主要由与开模方向成必然角度的斜导柱,侧型
腔或型芯滑块,导滑槽,楔紧块和侧型腔或型芯滑块定距限位装置等组成.
1)斜导柱的设计:
2)a)斜导柱的结构设计
3)由于斜导柱为标准件,所以只需去卖就好了,安装到模架时只需要加工一下斜度就可以够了,其结构形状能够从图看到。
4)b)斜导柱倾斜角肯定
5)斜导柱轴向与开模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角α,α的大小对
6)斜导柱的有效工作长度,抽芯距和受力状况等起着决定性的影响,倾斜角α取18°
为适合。
四.脱模机构
注射成形机的动模部份设有脱模推出机构,有的利用液压推动,也有效机械推动。
总之,在塑件成形后,动模后退到必然距离,就开始由注射机的脱模机构推动模具的推板和推杆固板,使塑件从动模上推出。
一般情形下,推出塑件的动作在动模上完成。
脱模机构的选用原则:
1.使塑件脱模时不发生变形
2.推力散布依脱模阻力的大小要合理安排;
3.推杆的受力不可太大,以避免造成塑件的被推局部产生隙裂;
4.推杆的强度及刚性应足够,在推出动作时不产生弹性变形;
5.推杆位置痕迹须不影响塑件外观;
6.脱模机构的运动应保证灵活、靠得住、不发生误动作。
通过塑件的分析,利用推杆将塑件推出。
推杆位置的肯定:
1.有深槽、深孔的部位周围;
2.增强筋部位;
3.局部壁厚部位;
4.有金属嵌件部位周围;
5.结构复杂部位;
塑料在成形时,由于有尺寸上的收缩,所以对模具的凸出部位有包紧力。
脱模机构的负荷就是这种包紧力对脱膜方向上形成的阻力。
当脱模斜度不大时,(一般指<
5°
)初始脱模力最大。
一经推动,脱模力即迅速减小。
所以脱模力的计算必需依照无脱模斜度的条件计算。
当脱模斜度大于5°
时,能够计入脱模斜度的影响。
塑件从模具上脱出时产生摩擦阻力,指塑料与金属间的摩擦系数f与塑件对模具表面的正压力的乘积。
因此,模具表面的粗糙度影响专门大。
一般凸模的表面应有不大于Ra0.1m的粗糙度。
五.侧壁厚计算
P——25MPa
h——110mm
L——150mm
C——
E——预硬钢MPa
——变形量0.02mm
=104mm
六.支承板与型芯:
(刚度计算)
P——型腔熔压25MPa
a——型腔长度150mm
b——型腔宽度110mm
L——垫板间距320mm
A——型芯与支承板长度160mm
r——
0.5mm
B——400mm
=120mm
(强度计算)
=38.5mm
七.通过moldflow分析得出如下图:
夹紧力
冻结时刻
气温流阵线
冲满时刻
时刻压力
冲满型腔注塑温度
八、电火花加工
选用的火花机台为:
广州市番禺鑫泰有限公司
格为:
GS540型号机型
加工范围:
500X400
电火花编程如下:
NO.
Z轴深度
BP
AP
PA
PB
SP
GP
DN
UP
PO
F1
F2
TM
300
45
+
OFF
120
60
30
BP------高压电流选择
AP------低压电流选择
PA------放电时刻
PB------放电停止时刻
SP------伺服敏感度调整
GP------放电正面间隙电压调整
DN、UP------机头上升、下降时刻调整(伺服脉动选择)
PO------工件电极选择
电火花加工的图纸如下:
铜公3D图:
毕业设计的心得体会
随着毕业日子的到来,毕业前的重要课程任务—毕业设计也随之而来。
刚下设计任务时,还把毕业设计看成为以往的课程设计一样,只是对那个学期所学的课程做一个温习一样。
可是通过这次的毕业设计课程,才发觉自己的想法是错的,这不单单是对咱们这三年来所学的一个总结,还考核到咱们整体设计的能力。
感觉自己的知识仍是很贫乏,通过这次毕业设计,我才明白自身的知识是一个长期积累的进程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,尽力提高自己知识和综合素质。
通过这一个多月的尽力及在老师的精心指导下,我对模具的设计方式、步骤有了一个全新的熟悉。
通过设计我对以前所学的大体知识、大体理论及大体技术都能专门好地运用到本次的设计当中来,大体上能独立地进行模具设计和专业技术大体训练,在设计当中碰到的问题能通过查找资料等方式独立地去解决。
通过不断的发觉问题~解决问题,让我对以前所的知识有了更深切的了解,自己的学习能力也取得了进一步的提高。
在整个设计进程中,咱们要顾着弄毕业设计,一边又要忙着工作。
所以说想一组人一路讨论设计问题的时候真的很少,大部份都是通过自己查阅手册,或是问老师或向工作的师傅请教,有时侯真的感觉忙不过来。
不过却提高了自己身的独立设计、独立工作的能力。
通过这次毕业设计,感觉是把在学校所学到的知识提升到工作上所需要的解决问题的能力,这正是毕业设计所要达到的效果。
这次能全面地、系统地查验咱们学习知识的毕业设计对咱们往后走向社会从事模具事业具有超级重要的现实意义。
这次的设计让我有了一个超级好的锻炼进程,对运用以前所学知识解决实际工程能力有了专门大的提高,为以后的学习、工作打下了良好的基础,可是由于本学生能力有限而且缺乏经验,在设计当中存在着一些不足是不免的,恳请列位老师、列位同窗给予指正。
参考文献
[1]申开智主编.塑料成型模具.中国轻工工业出版社
[2]王鹏驹主编塑料模具技术手册.机械工业出版
[3]许发樾主编塑料模具设计与制造手册.机械工业出版
[4]屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计.高等教育出版社,
[5]陈志刚、朱志成主编.塑料成型工艺及模具设计.机械工业出版社,1993.6
[6]
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- 汽车 雾灯 注射 模具设计