塑料模具课程设计说明书.docx
- 文档编号:23170118
- 上传时间:2023-05-15
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:294.31KB
塑料模具课程设计说明书.docx
《塑料模具课程设计说明书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《塑料模具课程设计说明书.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
塑料模具课程设计说明书
JIANGSUTEACHERSUNIVERSITYOFTECHNOLOGY
塑料模具课程设计说明书
学院名称:
专业:
班级:
姓名:
学号:
指导教师姓名:
指导老师职称:
目录
第1章塑料模具设计1
1.1课程的任务分析1
1.1.1尺寸与精度分析2
1.1.2塑件材料的工艺性分析2
1.2设计方案的确定2
1.2.1型腔数目的确定与排列2
1.2.2分型面的选择2
第2章注射机的选择4
2.1注射机的初选4
2.1.1塑件的体积计算4
2.1.2计算塑件的质量4
2.1.3注射机的初选择4
2.2注射机有关参数的校核和最终选择4
2.2.1模具闭合高度的校核4
2.2.2注射机有关参数5
2.2.3模具开模行程校核5
2.2.4模具安装部分校核5
2.2.5注塑机的参数校核5
第3章结构设计计算7
3.1浇注系统的设计7
3.1.1主流道尺寸设计7
3.1.2分流道的形状及尺寸8
3.1.3进料位置的确定8
3.2冷料穴的设计8
3.3成型零件结构设计9
3.4推出机构的选择9
3.5排气结构设计9
3.6冷却系统的设计9
3.7标准模架的选择10
第4章尺寸设计计算11
4.1成型零件的尺寸计算11
4.2脱模力计算11
4.3导柱长度计算12
4.4推出机构计算13
小结14
参考文献15
第1章塑料模具设计
1.1课程的任务分析
该塑料壁厚中等,生产批量较大,材料为PVC,属于热塑性无定形料,可注射成型。
零件图如图1-1所示:
t=3mm
图1-1塑件图
1.1.1尺寸与精度分析
查表(3-8)知:
为MT2级精度,属“高精度尺寸”,在模具设计和制造中要确保其精度要求。
其余的尺寸无特殊要求,其尺寸公差按MT5级精度查取。
1.1.2塑件材料的工艺性分析
流动性不好,热稳定性较差,长时间加热会导致材料分解,成型时须加入稳定剂和润滑剂,配有冷却系统。
1.2设计方案的确定
1.2.1型腔数目的确定与排列
根据塑件形状及尺寸,小批量生产要求,本模具采用一模两腔,塑件型腔设置在模具对称中心成型。
如图1-2所示:
图1-2一模两腔
1.2.2分型面的选择
a)便于塑件脱模:
Ⅰ在开模时尽量使塑件留在动模内;
Ⅱ应有利于侧面分型和抽芯;
Ⅲ应合理安排塑件在型腔中的方位;
b)考虑和保证塑件的外观不遭损坏;
c)尽力保证塑件尺寸的精度要求(如同心度等);
d)有利于排气;
e)尽量使模具加工方便;
塑件壁厚3mm,壁厚均匀,塑件成型性能良好,从塑件结构看,设置一个分型面。
如图1-3所示:
图1-3分型面的确定
第2章注射机的选择
2.1注射机的初选
2.1.1塑件的体积计算
利用PRO/E软件进行三维实体建模,并可直接通过软件进行分析,查询到塑料的体积为:
V件=1.12cm3
2.1.2计算塑件的质量
根据“中国模具设计大典”查得:
p=1.30~1.58g/cm3,由于采用的一模两腔的模具结构则塑件和浇注系统的质量:
W总=p(2V件+V浇)(2-1)
=1.40×(2V件+1.2V件)
=5.0176g
2.1.3注射机的初选择
查手则,PVC的注射压力为80~130Mpa,塑件较简单,取P=90Mpa。
①塑件投影面积计算A=2×3.72=14.88cm2;
②型腔压力计算P腔=2/3P=60Mpa;
③锁模力计算F=AP腔(2-2)
=14.88×60
=8.9×104N
根据计算。
查表(3-1)初选螺杆式注射机:
XS-ZY-125。
2.2注射机有关参数的校核和最终选择
2.2.1模具闭合高度的校核
安装模具的高度应满足:
Hmin<H<Hmax;
设计模具高度为H总=147mm;
由于XS-ZY-125型注射机所允许模具的最小厚度为Hmin=60最大厚度为Hmax=180mm,介于二者之间,满足模具厚度安装求。
2.2.2注射机有关参数
XS-Z-30型注射机的主要参数,如表2-1所示:
表2-1XS-Z-30型注射机的主要参数
标称注射量
30cm3
定位孔直径
55mm
最大开模行程S’
300mm
喷嘴球头直径
12mm
最大装模高度Hmax
180mm
喷嘴孔直径
4mm
最小装模高度Hmin
60mm
中心顶杆直径
50
模板最大安装尺寸
250×280mm
顶出行程
0~110mm
2.2.3模具开模行程校核
模具开模行程应满足:
Sm<Sz;
其中:
Sz为最大开模行程,查注射机XS-Z-30型Sz=300mm,
Sm为模具开模行程。
Sm=塑件高度+浇注系统高度+顶件的顶出高度+(5~10)mm
=3+50+20+7=80mm
可见Sm<Sz,XS-Z-30满足其开模行程。
2.2.4模具安装部分校核
该模具的外形尺寸为180mm×200mm,XS-Z-30型注射机模板最大安装尺寸为250mm×280mm,故能满足模具安装要求。
2.2.5注塑机的参数校核
V型=3.49cm3,
①最大注射量的校核计算
校核式:
(0.8~0.85)V公≥V型,
其中:
V型=8.68cm3,
(0.8~0.85)V公=0.8×125=100cm3,
可见满足校核式,即所设计模具注射量满足XS-Z-30最大注射量要求。
②注射机压力的校核
P机≥P塑,
P机——注射机的最大注射压力,Mpa或N/cm3,
P塑——成型塑件所需的注射压力,Mpa或N/cm3;
一般PVC取80~130Mpa,XS-Z-30注射机的最大注射压力P机=150Mpa,可见XS-Z-30注射机满足PVC注射压力的要求。
综合验证,XS-Z-30型注射机完全能满足此模具的注射要求。
第3章结构设计计算
3.1浇注系统的设计
分析:
由于一模两腔,将浇注系统设在塑件对称中央处,采用侧浇口。
浇注系统结构如图3-1所示:
图3-1浇口套
3.1.1主流道尺寸设计
查表得知XS-ZY-125型注射机的喷嘴孔直径d0=Φ4、喷嘴球半径R0=12,故取:
模具浇口套主流道小端直径为:
d=d0+0.5=4+0.5=4.5mm;
模具浇口套主流道球面半径为:
R=R0+(1~2)=6+2=8m;
将主流道设计成圆锥形,锥度取40。
3.1.2分流道的形状及尺寸
由于制件较小、考虑加工方便,分流道截面取半圆形,半圆直径Φ=8。
分流道设置在分型面。
如图3-2所示:
图3-2分流道
3.1.3进料位置的确定
侧浇口放在制件一侧。
3.2冷料穴的设计
冷料穴设置在主流道的末端,采用Z形的拉料杆拉料。
如图3-3所示:
图3-3Z型拉料杆
3.3成型零件结构设计
考虑到塑件的外形简单,采取整体式型腔结构,外形完整无拼缝。
型芯形状由于有平面,为方便加工和更换,设计为组合式,将镶件以台阶方式固定在大型芯上,大型芯底面也加工成台阶式,固定在型芯固定板上。
3.4推出机构的选择
为便于进料,内侧设置防转推杆,由于塑件内形是圆弧面,为保证塑件在推出时不变形,设计为推件板推出结构。
推杆推出推件板机构,加工简单,更换方便,推出效果好,保证了制件的平面度。
3.5排气结构设计
热塑性塑料模具排除的气体量比较少,利用模具分型面的间隙排气。
3.6冷却系统的设计
由塑料成型工艺及模具设计查阅可得,PVC的单位质量成型时放出的热量为300KJ~400KJ/Kg。
放出热量为60*1.05/1000*350KJ=22.05KJ
其中,1/3的热量被凹模带走,2/3由型芯带走。
冷却时间的确定
(3-1)
式中,a—塑料热扩散系数(m2/s);S—制品壁厚(mm);
现我们根据已知条件知道PVC的TS=260℃,TM=60℃,TE=100℃,而塑件的厚度为2mm:
=4.5s
3.7标准模架的选择
通过相关计算,根据表(2—86)[1]选择,①定模由两块模板组成,动模由两块模板组成;②采用推杆推出制件。
③定模座板厚16mm,支承板厚25mm,垫块厚40mm,动模板厚12.5mm。
查《中国模具设计大典》的标准模架,选择模具外形尺寸为125×200的模架。
如图3-4所示:
图3-4模架的选择
第4章尺寸设计计算
4.1成型零件的尺寸计算
查有关手册得PVC的收缩率为Q=0.2~0.6%,故平均收缩率为Scp=0.004。
根据塑件尺寸公差要求,模具的制造公差取δz=Δ/4。
成型零件尺寸计算如表4-1所示:
表4-1成型零件尺寸计算
已知条件:
平均收缩率Scp=0.004;模具的制造公差取δz=Δ/4
尺寸分类
塑件尺寸
计算公式
成型零件尺寸
型腔
尺寸
51
Lm=(Ls+LsScp-3/4Δ)0+δ
50.98
Φ45
Φ44.76
型腔深度
3±0.12
Hm=[Hs+HsScp-1/3Δ]0+δ
2.81
型芯
尺寸
Φ40
Lm=(Ls+LsScp+3/4Δ)-0δ
Φ40.02
Φ50
Φ50.06
5
5.20
23
23.42
4.2脱模力计算
由式(9.6—1)[3]知,Qe=Qc+Qb,(4-1)
式中:
Qc—制品对型芯包紧的脱模阻力(N);
Qb—使封闭壳体脱模需克服的真空吸力(N)。
Qb=0.1Ab,0.1的单位为Mpa,Ab为型芯的横截面面积(mm2),Ab=5031mm2,Qb=0.1×5031=503.1N。
由式(9.6—5)[3]知,Qc=[2(l+b)EεhKf]/(1+u+Kλ)cosβ(4-2)
式中:
E—塑料的拉伸弹性模量(Mpa),查表(9.6—1)[3],取1.95×103;ε—塑料的平均成形收缩率,查表(9.6—1)[3],取0.8%;
u—塑料的泊松比,查表9.6-1,取0.3;
b—矩形型芯断面的两边长度(mm);
β—型芯的脱模斜度;
h—脱模方向高度(mm);
Kf—脱模斜度修正系数,
计算式为由式(9.6—6)[3]知,
Kf=(fcosβ-sinβ)/(1+fcosβsinβ)(4-3)
=(0.45cos6-sin6)/(1+0.45cos6sin6)
=0.3
式中:
f—制品与钢材表面之间的静摩檫系数,查表9.6—1,取0.45;
Kλ—厚壁制品的计算系数。
由式(9.6—7)[3]知,Kλ=2λ2/(cosβ+2λcosβ)(4-4)
式中;λ—比例系数,λ=rcp/t;
β—塑件脱模斜度。
rcp—型芯的平均半径(mm);
Kλ=2×(20/3)×2/[cos6+2×(20/3)×cos6]
=1.87
Qc=[2×40×1.95×103×0.8%×15×0.3]/[(1+0.3+1.87)×cos6]
=6605.3N
则Qe=503.1+6605.3=7018.4N
4.3导柱长度计算
L=固定段长度+导向段长度+引导段长度
=1.5×导柱直径+20+1/3×导柱直径
=30mm
导柱和导套与固定板采取H7/K6过渡配合,导柱导向段与导向孔采取H7/f7间隙配合。
4.4推出机构计算
推杆工作长度按公式L=S+推杆行程+3mm
=32.5+21.5+3
=57mm
小结
为期两周的塑料模具设计实训很快就结束了,在这一周的实训期间,我有着很深的体会,让我学习到许多宝贵的知识,也让我发现了自己身上还存在着很多的不足,让我有了非常大的收获。
这次实训我们不仅从此次专业中获得了实际工作经验和基本技能,还着重培养了我们的独立工作和团队协作能力,培养我们发现问题、解决问题的能力。
对以前所学的知识有了很好的巩固。
在过去的学习生活中,我不止一次的被告知理论知识与实践是有差距的,但我们一直没有把这句话当真,也没有机会来验证这句话的实际差距到底有多少。
而此次塑料模具的设计就给了我们一次实际掌握只是的机会。
让久在课堂中的我们感受到了动手能力的重要性,只有在动手、动脑的同时才能把只是灵活、有效的运用到实际实训实训中。
通过两周的塑料模具设计,我了解很多工作常识,也得到意志上的锻炼,有心酸也有快乐,这是我大学生活中的又一笔宝贵的财富,注定对我以后的学习和工作将有很大的影响。
参考文献
[1]郭庆梁.模具设计[M].北京:
中国轻工业出版社,1996年4月
[2]李集仁,翟建军.模具设计与制造[M].陕西:
西安电子科技大学出版社,1898年5月
[3]屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].北京:
机械工业出版社,1990年1月
[4]李德群,唐志玉.中国模具设计大典[M].南昌:
江西科学技术出版社,1982年5月
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 塑料模具 课程设计 说明书