塑料件成型模具设计.docx
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塑料件成型模具设计
塑料件成型模具设计
课程设计说明书
标题塑料件5成型模具设计
学院:
化学化工学院
专业:
高分子材料班级:
0801学号:
200806190134
学生姓名:
谭丽
导师姓名:
张利君孙小刚
完成日期:
2011-5-9——2011-5-15
一.塑件工艺分析······················1
二.成型设备的选择与模塑工艺参数切实事实上定·················2
三模具构造筹划及尺寸切实事实上定·····················3
四.打针机有关工艺参数的校核····················10
五.编写工作零件机械加工工艺··············11
六.设计小结·························12
七.参考文献························13
一.塑件工艺分析
1原材料分析
ABS为热塑性塑料,化学稳固性较好,机械强度较好,有必定的耐磨性,但耐热性较差。
ABS吸水性较大年夜,塑件上的脱模斜度易稍大年夜;易产生熔接痕,模具设计时应留意尽量削减浇注体系对料流的阻力;在正常成型前提下,壁厚、熔料温度及紧缩率阻碍较小,总的成型机能专门好。
表1ABS重要技巧指标
密度
吸水率(24h)
紧缩率
熔点
抗拉强度
抗弯强度
硬度HB
1.02~1.16
0.2~0.4
0.4~0.7
130~160
50Mpa
80Mpa
9.7R121
2、塑件的构造、精度、质量分析
该塑件为长方形构造壳体零件,腔体深10mm,壁厚2mm,整体尺寸不大年夜不小,成型工艺行较好。
零件上有R0.5、R2、R3、R4为未注公差,按IT14级分别为R0.50+0.25、R20+0.25
R30+0.25、R40+0.25,其余尺寸分别为IT13级或IT14级,精度比较低,成型工艺性较好。
塑件质量没有较高的要求,别处光度Ra1.6um,内部粗拙度为Ra3.2um,凸模拔模斜度1°,成型工艺性较好。
二.成型设备的选择与模塑工艺参数切实事实上定
1、确信成品的成型方法、型腔数。
依照塑件所用材料和批量,成型该零件采取打针成型方法来成型。
依照塑件外形尺寸(56×20)的大年夜小,取一模两件。
2、运算成品的体积、质量及成品的正面投影面积
塑件体积:
V1=2.88cm3,浇注体系体积V2=0.654cm3。
一次浇注所用塑料总体积V=2.88×2+0.654=6.414cm3。
塑件质量:
查《塑料成品成型及模具设计》ABS的密度取1.1×10-6
塑件的质量M1=2.88×1.1=3.168g
一次浇注所用塑料总的质量M=6414×1.1×10-3=7.0554g
正面投影面积11.2cm2
所需锁模力:
1120×30×2=67.2KN
3、预选打针机的型号
卧房打针机机身低,利于操作和修理;机身因重心较低,故较稳重;成型后的成品可应用其自身主动落下,轻易实现全主动操作。
因此选卧房打针机。
每次的实际须要的塑料体积为6.414cm3,初步选用SZ-60/450型打针机,理论打针量为7.8cm3。
4、拟定成品成型工艺参数
打针机类型:
螺杆式
预热和干燥:
温度(℃)80~85时刻(h)2~3
料筒温度(℃):
前端:
180~200中断:
165~180后段:
150~170喷嘴温度(℃):
170~180
模具温度(℃):
50~80
打针压力(Mpa):
60~100
成型时刻(S):
打针时刻:
20~90高压时刻:
0~5
冷却时刻:
20~120总周期:
50~220
螺杆转速:
30(r/min)
三.模具构造筹划及尺寸切实事实上定
1、选择成品发的分型面
分型面的情势和地位会阻碍到模具加工、排气、脱模、塑料的别处质量及工艺操作。
选择分型面时一样应遵守一下几项原则:
(1)分型面应选在塑料外形最大年夜轮廓处。
(2)便于塑料顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边。
(3)包管塑件的精度要求。
(4)知足塑件的外不雅质量要求。
(5)便于模具加工制造。
(6)应合理安排塑件在型腔中的地位。
(7)有利于排气。
2、型腔安排
推敲到塑件尺寸、模具构造尺寸的大年夜小关系,以及制造费用和各类成本费身分,定位一模两腔。
因为选择的是一模两腔,故采取直线对称分列。
3、浇注体系
通俗浇注系同一样有直流道、浇口、冷料穴四部分构成。
再设计浇注体系时应推敲到塑件质量、塑件大年夜小及外形,壁厚,技巧要求等身分、型腔构造设计。
别的还有推敲去除、修整进料口便利,同时不阻碍塑件外表美不雅、防止喷嘴端部的冷料注入型腔阻碍塑件质量、打针机安装模板的大年夜小等等。
主流道:
打针机的喷嘴直径为4mm,打针机的喷嘴头球半径为20mm。
主流道衬套的球面半径应比打针机的喷嘴头球面半径大年夜1~2mm,主流道小端直径应当比打针机的喷嘴直径为5mm。
流道为圆锥形,其锥度为3°。
分流道:
分流道取半圆形,D=6mm。
浇口:
采取侧浇口,从塑件上端两边圆形孔进料。
冷料穴:
采取到锥头形拉料杆和冷料穴。
4、溢流、排气体系的设计
依照该成品的外形与浇注体系,不设溢流槽。
应用型芯与固定板和分型面的间隙进行排气。
5、选择脱模方法
该模具的型芯在动模一侧,开模后塑件包紧型芯留在动模一侧,依照塑件壳体的特点,采取推板退出情势。
如许退出安稳,有效地包管了塑件退出后的质量,模具构造也比较的简单。
设置六根Φ6的推杆推出板,中心一根Φ7的拉料杆。
脱模行程大年夜于10mm。
脱模力F=p*A*cosa*(f-tana)/(1+fsinacosa)=10*5502.76*2*cos1(0.5-tan1)/(1+0.5sin1cos1)=52.7KN
式中p=10MpaA=2*(10*37-2π*2)*10+2*12*1+π*5*2*3+π*9*2*2=5502.76f=0.5
6、成型零件工件尺寸的运算
参考《塑件成品成型及模具设计》(材料的紧缩率=0.6%)得:
该塑模的成型零件别处的工作尺寸用平均紧缩率方法运算。
1.型腔或型芯的径向尺寸运算
型腔的径向尺寸:
1M=[1s(1+s)+3/4Δ]-δz0
型芯的高度尺寸运算:
hM=[1s(1+s)+2/3Δ]-δz
型腔的径向尺寸运算:
LM=[1s(1+s)-3/4Δ]-δz
型腔的高度尺寸运算HM=[hs(1+s)-2/3Δ]-δz
中间距尺寸:
LM=[1s(1+s)]+-δz
式中Ls、Hs、1s、hs为名义尺寸Δ为塑件的公差
δz=1/3~1/4Δ为模具的制造公差
(1)型芯径向尺寸有170+0.52、370+0.62、100+0.36,高度尺寸有100+0.36
lM1=[17*(1+0.006)+0.75*0.52]0-0.13=2.20-0.13
lM2=[37*(1+0.006)+0.75*0.62]0-0.16=37.650-0.16
lM3=[10*(1+0.006)+0.75*0.36]0-0.12=10.350-0.12
hM=[10*(1+0.006)+2/3*0.36]0-0.1=10.330-0.1
(2)型芯径向尺寸有200-0.62、560-0.62,高度尺寸有100-3.6
Lm1=[20*(1+0.006)-0.75*0.52]0.130=19.770.130
Lm2=[56*(1+0.006)-0.75*0.62]0.160=55.880160
hM=[10*(1+0.006)-2/3*0.36]0.10=9.820.10
7、模具重要零件的构造和尺寸设计
1.型芯和型腔板的构造和尺寸确信
依照对塑件的构造分析,本设计中采取整体式型芯,型腔板(定模板)采取整体式,型腔壁厚,参考《塑件成品成型及模具设计》得:
表2型腔壁厚预算
侧壁厚度
底板厚度
按刚性前提运算
按强度前提运算
按刚性前提运算
按强度前提运算
S(cph4/E[δ])1/3
S≥[3h²p(1+wa)/[δ]]1/2
hs≥(ClpL4/E[δ])1/3
hs≥L2[p/2[δ](1+β)]1/2
S≥0.56mm
S≥6.6mm
hs≥2.1mm
hs≥3mm
式中E=2.1*105Mpap=30MpaL1=46mmL2=20mm[δ]=0.05mm[σ]=245Mpaа=0.75β=1.74C=0.0006w=0.235C1=0.021h=10mm
推敲到型腔的强度、刚性和装螺钉。
销子、导柱导套和开冷却水道孔的地位,参考塑料模具设计手册,取型腔160*160*32的规格。
大年夜小型芯、定模板采取预硬钢3Cr2Mo。
2、其他零件的尺寸(mm)
推件板:
160*160*16
动模板:
160*160*20
支撑板:
160*160*32
垫板:
160*160*50
推杆固定杆:
160*160*12.5
推板:
160*94*16
定模坐板:
200*160*20
动模座板:
200*160*20
用Φ16的导柱,Φ55的定位圈
模具和模高度:
20+32+16+20+32+50+20=190mm
8、模具调温体系的设置
一样打针模具内的塑料熔体温度为200℃阁下,而塑件从模具型腔中掏出时其温度在60℃以下。
因此热塑性塑料打针成型后,必须对模具进行有效的冷却,以便使塑件靠得住的冷却定型并快速脱模,挺高塑件的质量和临盆效力。
该模具在型腔上开一个纵贯水道。
四.打针机有关工艺参数的校核
构造类型:
卧式打针机可行
打针机类型:
螺杆式(螺杆直径:
30mm)能知足工件成型须要可行
打针量:
理论打针量7.8cm3>工件成型须要的6.414cm3可行
打针压力:
170Mpa>工件成型须要的60~100可行
螺杆转速:
14~200(r/min)在工件成型须要的30(r/min)可行
合模力450KN>工件成型须要的锁模力52.7KN可行
拉杆内向距:
280*350>模座外尺寸260*160
移模行程:
220mm>工件成型须要的行程2.5*10+(5~10)=35mm可行
最大年夜模具厚度:
300mm>模具合模高度190mm可行
最小模具厚度:
100mm<模具合模高度190mm可行
最大年夜成型面积:
360cm2>工件成型面积11.2cm2可行
推出方法:
中心推出
面积定位孔直径:
φ55mm喷嘴球半径:
20mm喷嘴口直径:
φ3.5mm
以上几项校核前提都相符要求,因此初选打针机(SZ-60/450)可行。
五.编写工作零件机械加工工艺
选用标准模板。
标准模板已调质,同时已有了螺钉孔,装上了导套。
表3动模板机械加工工艺规程卡
定模板机械加工工艺规程卡材料3Cr2Mo预硬钢:
35~45HRC
序号
工序名称
工序内容
1
备料
标准定模板,以备好加工基准
2
数控铣
在数控铣床上校准,用中间钻钻出两个销钉孔的引导孔
3
钳工
①钻孔用麻花钻将销钉孔钻穿留0.3mm的铰孔余量
②铰孔铰销钉孔到要求,用塞规考查
4
粗铣
粗铣型腔,留0.3mm精铣余量
5
精铣
精铣型腔,留0.05mm的打磨余量
6
钳工
①划线钻2-φ8水道孔到要求
②攻丝攻水孔端口M1螺纹孔到要求
③打磨型腔别处到粗拙度要求
7
考查
按图纸考查
六.设计小结
在此专门感激师长教师的热情指导!
历时一周的课程设计实训专周立即告一段落,在这短短的一周时刻中,我们将前期所学的常识全部加以整合,深刻的领会到听明白和操纵有本质的差别,也切切实实的领会到了理论与实践的差距。
没有完美的小我,却有完美的团队!
一周的实训深刻的领会到了联结确实是力量。
我们组自发的课后小组一路进修,一路画图度周末,组员之间互相评论辩论,互相赞助,尽管有时我们会为了一个步调争的面红耳赤,但我们收成了多种方法,发清晰明了捷径。
以至于最后我们小组提早一天多的时刻完成了所有义务。
一小我的力量是微小的,一小我的尽力也是不敷的,这是一个团队合作的功课,每小我在小组内都扮演着不合的角色,恰是因为我们大年夜家合营尽力互帮合作,才让我们能够或许专门顺利的完成专周的进修义务。
我们信任我们的尽力终会有收成,我们信任天道酬勤,只要我们尽力了为之付出了,必定能从中收成到成功的欢乐!
七.参考文献:
《塑料模设计及制造》机械工业出版社李学锋主编
《注塑模设计实训教程》机械工业出版社张苗根、李军主编
《机械制造技巧》科学出版社王晓霞主编
《塑料模具设计》机械工业出版社申树义、高济主编
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- 塑料件 成型 模具设计