插座壳的模具设计样本Word文件下载.docx
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类别
模具零件名称
塑件尺寸
计算公式
工作尺寸
型腔计算
型腔长
960-1
L+δm=[(1+SCP)LS-0.75Δ]+δ0
95.778+0.330
宽
860-1
85.723+0.330
高
150-0.58
(Hm)+δ0=[(1+SCP)HS-0.5Δ]+δ0
14.792+0.190
定模镶件
8+0.280
L0-δ=[(1+SCP)LS+0.75Δ]0-δ
8.2540-0.09
1.5+0.20
1.65800.07
6.5+0.280
6.7460-0.09
型芯计算
大型芯
92+10
lm=[(1+SCP)lS-0.75Δ]0-δ
93.2560-0.33
82+10
83.-0.33
13+0.580
13.5070-0.19
动模小型腔截面尺寸
100-0.28
9.845+0.090
3.50-0.24
3.339+0.080
8.50-0.28
8.337+0.090
2、塑件表面质量分析
对该塑件表面没有特殊规定。
普通状况下外表面规定光洁,表面粗糙度可以取0.8um,没有规定塑件内表面粗糙度Ra可取3.2um
3、塑件生产批量
塑件生产类型对注射模具构造均有重要影响。
在大批量生产中,由于注射模具价格在整个生产费用中所占比例较小,提高生产率和模具寿命问题比较突出,因此考虑使用自动化限度较高、精度寿命高模具。
该塑件是大批量生产,因而在模具设计中要提高塑件生产率,倾向于采用多型腔、高寿命、成型周期短、自动迅速脱模模具,同步模具造价要恰当控制。
(四)初选注射机
1、计算塑件体积
通过三维造型可获得圆形壳罩体积V=25340.9846mm3,ABS密度取ρ=1.03g/cm3,所得塑件质量m=26.1g。
2、拟定型腔数目
由于该塑件内部侧面有侧凸,加上塑件尺寸有普通精度规定,外表面有高光洁规定,不适当采用太多型腔数目,因此采用一模两腔,型腔平衡布置在型腔板两侧,以以便侧抽实现﹑浇口排列和模具平衡。
3、拟定注射成型工艺参数
依照塑件构造和ABS成型性能,查阅关于资料初步拟定塑件注射成型工艺参数,如表1—3所示:
表1—3注射成型工艺参数
工艺参数
内容
预热和干燥
温度80~90/℃
成型时间/s
注射时间
3~5
时间2h
保压时间
15~30
料筒温度/℃
后段
180~200
冷却时间
中段
210~230
总周期
40~70
前段
200~210
螺杆转速/(r/min)
30~60
喷嘴温度/℃
180~190
后解决
办法
红外线灯烘箱
模具温度/℃
60~80
温度/℃
70
注射压力/MPa
70~90
时间/h
2~4
4、拟定模具温度及冷却方式
ABS为非结晶型塑料,流动性中档,壁厚普通,因而在保证顺利脱模状况下尽量缩短冷却时间,提高生产效率。
因此考虑采用恰当冷却水循环,成型模具温度控制在60~80℃。
5、初步拟定成型设备
塑件采用注射成型加工,使用一模两腔分布,可计算出一次塑料注射量:
W=2m+m废=57.42g。
依照一次注射量分析以及考虑塑料品种,塑件构造,生产批量以及注射工艺参数,注射模具尺寸大小等因素,参照设计手册初选SYZ-300参数如表1—4:
表1—4注塑机使用参数
序号
重要技术参数项目
参数值
1
最大注射量/cm3
320
2
125
3
锁模力/kN
1400
4
动定模板安装尺寸/mm
520*620
5
最大模具厚度/mm
355
6
最小模具厚度/mm
130
7
最大开模行程/mm
340
8
喷嘴前端球面半径/mm
12
9
喷嘴孔直径/mm
10
定位圈直径/mm
三、分型面及浇注系统设计
(一)分型面拟定
为保证塑料件顺利分型,主分型面应一方面考虑在塑件最大轮廓处。
开模后,塑件应留在动模上,便于顶出,综合考虑塑件精度﹑表面质量﹑排气和模具加工制造等。
选取如图1—5分型面:
图1—5分型面
(二)浇注系统设计
浇注系统由主流道﹑分流道﹑分流道﹑冷料穴四个某些构成。
考虑塑件外观规定较高,外表面不容许有成型斑点和熔接痕,以及一模两腔布置﹑ABS对剪切速率较为敏感因素,浇口采用以便加工修整﹑凝料去除容易且不会在塑件外壁留下熔接痕侧浇口,模具采用单分型面两板模,模具成本易控制在合理范畴内,浇注系统设计如下图1—6:
图1—6浇注系统设计
1、主流道和定位圈设计
由于主流道与注射机高温喷嘴重复接触碰撞。
故应设计成独立可更换拆卸浇口套,查资料得SYZ-300型注射机喷嘴关于尺寸:
SR0=12mm,喷嘴孔直径d0=4mm,定位孔直径为φ125mm,为保证模具主流道与喷嘴紧密接触,避免溢料,主流道与喷嘴关系为:
SR=SR0+(1~2),d=d0+0.5,因而主流道球面半径SR=14mm,定位圈直径125mm,主流道小端口直径d=4.5mm
2、分流道设计
采用U型断面分流道,在一块模板上,切削加工较容易实现,且比面积不大。
查关于资料ABS分流道推荐直径为φ4.8~9.5mm,取Φ8mm,分流道设计如图1—7所示:
图1—7分流道设计
3、浇口设计
依照塑件外观规定及型腔分布状况选用如图1—8所示测浇口。
从塑件底侧中部进料,去除凝料时不会在塑件外壁留下浇口痕迹。
L1=(0.6~0.9)+b/2取L1=2.5mm;
L=2~3mm取L=2mm;
浇口深度t=0.5~2.0mm取t=1.0mm;
浇口宽度b=(0.6+0.9)
mm取b=1.5mm
图1—8浇口设计
4、冷料穴设计
采用Z型头拉料杆冷料穴,如图1—9所示,将其设立在主流道末端,既起到冷料穴作用,又兼起开模分型时将凝料从主流道中拉出留在动模一侧。
图1—9冷料穴设计
四、模具设计方案
(一)型腔设立
在保证浇注系统分流道流程短,模具构造紧凑,正常工作前提下,尽量使模具型腔对称,均衡,取件以便。
本塑件采用一模两腔,型腔平衡布置在五孔插座型腔板中心。
(二).成型零件构造拟定
成型零件直接与高温高压塑料接触,它质量直接影响塑件质量。
本塑件材料为ABS,对表面粗糙度和精度规定较高,因而规定成型有足够强度,刚度,硬度和耐磨性,应选用优质模具钢制作,还应进行热解决,以使其具备50~55HRC硬度。
1、凹模设计
采用整体嵌入式凹模,放在定模板一侧,重要从节约材料,以便热解决,便于日后更换维修等方面考虑。
在设计凹模仁时除了考虑壁厚刚度和强度外,还要留有足够冷却水道位置,并在四角设计虎口,起到锁模作用,凹模设计如图1—10:
图1—10凹模设计
2、凸模设计
凸模和凹模同样也采用组合式构造如图1—11所示:
图1—11凸模设计
(三)导向定位机构设计
由于塑件基本对称,且无单向侧压力,因此采用直导柱即可满足规定。
为防止导柱未导向前型芯进入型腔,易导致成型部位损坏,因此导柱要比主型芯高出6~8㎜如图1—12所示:
图1—12导柱导套
(四)推出机构设计
推出机构普通由推出、复位、导向三大部件构成,推出机构按其推出机构动力来源可分为手动推出机构、机动推出机构和液压推出机构与气动推出机构等。
机动推出机构是依托机注塑机开模动作驱动模具上推出机构。
依照本塑件上壳罩形状特点,为减少成本选用制造简朴机动普通杆推出,虽然推出时会在塑件内表面留下顶出痕迹,但不影响塑件外观。
如图1—13所示:
图1—13普通推杆
(五)冷却系统设计
采用冷却水冷却,凹模冷却水道采用同型芯同样环绕型冷却水回路,型芯在开设水道时应避开斜顶、顶杆等。
图1—13冷却水道三维示意图
五、重要零部件设计计算
(一)模具型腔壁厚拟定
塑料模具型腔在成型过程中受到熔体高压作用,应有足够强度和刚度,本模具凹模采用是整体嵌入式,因而可用整体式矩形型腔壁厚计算公式来拟定型腔侧壁厚度S和型腔底板厚度T如图1—14所示:
图1—14型腔示意图
L—型腔长度,取值为96mm;
b型腔宽度,取值为80mm;
h型腔深度,取值为40mm;
T型腔底板厚度,mm;
S型腔底板厚度,mm;
B模板宽度,mm
1、型腔侧壁厚度S计算
(1)、按刚度条件计算
式中:
C—由h/l决定系数,查表9-22得c=1.5;
p—型腔内最大熔体压力,可取注射成型压力25%~50%,p取30Ma;
h—型腔深度,h=15;
[δ]—模具刚度计算许用变形量,查《机械零件设计手册》计算得[δ]=29.65;
E—模具钢弹性模量,E=2.2*105
(2)按强度条件计算
p—型腔内最大熔体压力,p取30Ma;
W—抗弯截面系数,由h/l决定,查教材《塑料成型工艺与模具设计》表4-6得W=0.108
α—型腔边长比,a=b/l=0.9;
—模具强度计算许用应力,预硬化塑料模具钢取
=300Ma
2、型腔底板厚度T计算
—由型腔边长比l/b系数,查表9-23得
=0.024
p—型腔内最大熔体压力,p取30Ma;
b—型腔宽度,取b=80
—模具刚度计算许用变形量,查《机械零件设计手册》计算得[δ]=32.3
—由型腔边长比l/b系数,查教材《塑料成型工艺与模具设计》表4-7得
=0.4974
b—型腔宽度,取b=80;
依照以上刚度、强度计算,得出型腔壁厚规定为:
型腔侧壁厚度S≥18.5,;
型腔底板厚度T≥18.65
(二)斜顶机构设计计算
斜顶机构如图1—15所示:
图1—15斜顶机构三维示意图
1、抽芯距S计算
式中:
h—侧型芯成型某些高度,h为1.5㎜。
2、抽芯力计算
c—倒扣成型某些截面平均周长,c为37.68㎜;
h—倒扣成型某些高度,h为1.5㎜;
—塑料对模具钢摩擦系数,
为0.2;
—倒扣脱模斜度和倾角,该塑件
为0o
3、拟定斜顶倾斜角
该件内抽芯距小,抽芯力不大,斜顶倾斜角取5o
4、原则模架拟定
综合考虑本塑件采用一模两腔平衡布置、侧浇口一次分型构造、型腔壁厚规定、塑件尺寸大小、内部抽芯机构、冷却水道布置等多项因素,预计型腔模板概略尺寸,查表选用模板尺寸为23*35,选用P4—230350—43—Z1型原则模架如图1—16所示:
图1—16原则模架
六、注塑机关于参数校核
(一)模具闭合高度拟定
构成模具闭合高度模板及其他零件尺寸有:
定模做板为H1=25㎜
型腔板为H2=70㎜;
型芯固定板H3=60㎜;
垫铁H4=70㎜;
动模座板H5=25㎜;
则模具闭合高度H=250㎜。
(二)模具闭合。
高度校核
由于SYZ-300型注塑机所容许模具最小厚度
=150㎜;
模具最大厚度
=300㎜,而计算所得模具闭合高度H=250㎜,因此模具闭合高度满足
≤H≤
安装条件。
(三)模具开模行程校核
开模行程也叫做合模行程,指模具开合过程中动模座板移动距离,用符号S表达。
SYZ-300型注塑机最大开模行程
=340㎜。
为了使塑件成型后顺利脱模,并结合该模具斜顶特点,拟定该模具开模行程应满足:
>H+H塑+H推+(10~15)=310㎜
H—模具闭合高度250㎜
H塑—塑件高度15㎜
H推—塑件推出距30㎜
因
>310㎜,故注塑机开模行程满足规定。
(四)斜顶抽芯距校核
=H推
=2.625㎜>L倒=1.5㎜
—斜顶水平抽芯值;
H推—塑件推出距离2.625㎜;
—斜顶倾斜角5o;
L倒—倒扣长度;
由于
>L倒,因此斜顶抽芯机构满足使用规定。
七、绘制模具装配图
八、结束语
通过对旋纽塑料成型模具设计,对惯用塑料在成型过程中对模具工艺规定有了更深一层理解,掌握了塑料成型模具构造特点及设计计算办法,对独立设计模具备了一次新锻炼。
在设计过程充分运用了各种可以运用方式,同步在重复思考中不断深化对各种理论知识理解,在设计后一阶段充分运用ug软就是一例,新工具运用,大在提高了工作效率。
以计算机为手段,专用模具分析设计软件为工具设计模具。
软件可直接调用数据库中模架尺寸,金属材料数据库及加工参数,通过几何造型及图形变换可得到模板及模腔与型芯形状尺寸迅速完毕模具设计。
模具ug技术是模具老式设计方式革命,大大提高了设计效率,特别是系列化或类似注射模具设计效率更为提高。
参照文献:
①、成虹:
《塑压成型工艺与模具设计》,高等教诲出版社,。
②、孙凤勤、阎亚林:
《冲压与塑压成型设备》,高等教诲出版社,。
③、李学锋:
《模具设计与制造教程》,化学工业出版社,。
④、史铁梁:
《模具设计指引》,机械工业出版社,。
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- 插座 模具设计 样本