圆盖形注塑成型模具课程设计Word格式文档下载.docx
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5.1各模板尺寸的确定…………………………………………………………………………………10
5.2模架各尺寸的校核…………………………………………………………………………………10
5.3排气槽的设计………………………………………………………………………............………10
6脱模推出机构的设计……………………………………………………………………………………….11
6.1推出方式的确定……………………………………………………………………………………11
6.2脱模力的计算………………………………………………………………………………………11
6.3校核推出机构作用在塑件上的单位压应力………………………………………….……………11
6.4推杆直径的计算…………………………………………………....………………………………11
7冷却系统的设计…………………………………………………………………………………………….12
7.1各模板尺寸的确定……………………………………………....…………………………………12
7.2冷却系统的简单计算………………………………………………………………………………13
8导向与定位结构的设计…………………………………………………………………………………….14
9小结……………………………………………………………………………………………………..…..14
装配图和零件图………………………………………………………………………....…………………15
参考文献…………………………………………………………………....………………………………15
1塑件成型工艺性分析
1.1塑件分析
(1)外形尺寸
该塑件壁厚为2mm,塑件壁厚不大,适合于注射成型。
(2)精度等级
根据零件所标注选取,未标注尺寸公差为自由尺寸,可按MT6等级精度查取公差。
基本尺寸偏差
120±
1.00
Φ250±
1.75
Φ20±
0.31
Φ15±
0.27
Φ246±
1.60
30±
0.40
10±
0.23
(3)塑件表面质量分析
该零件外形与内形都没有较高的表面粗糙度要求
(4)脱模斜度
PP属于结晶性聚合物,成型收缩率较大,而外形要求精度较高,综合考虑并查表选择凹模斜度为40′,凸模斜度为35′。
1.2聚丙烯的性能分析
(1)使用性能
无毒、无味,容易加工成型,综合性能优良,化学稳定性好,良好的耐热性,优良的力学性能,具有良好的电性能和高频绝缘性且不受湿度影响,但在低温时变脆,不耐热、易老化。
适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘材料。
(2)成型性能
聚丙烯属于结晶性材料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触会分解,流动性好,但收缩率偏大,易发生缩孔、凹痕、变形、冷却速度快、浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度,料温低方向性明显,低温高压时尤其显著。
模具温度低于50度时塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕,90度以上易发生翘曲变形。
(3)PP的性能指标
密度/gcm-3
0.9-0.91
屈服强度/MPa
37
比体积/cm3g-1
1.10-1.11
拉伸强度/MPa
35-40
吸水率(%)
0.01-0.03
拉伸弹性模量/MPa
1.1103-1.6103
熔点/℃
164-170
抗弯强度/MPa
67
计算收缩率(%)
1-3
抗压强度/MPa
56
比热容/J(kg℃-1)
1930
弯曲弹性模量/MPa
1.45103
1.3PP的注射成型过程及工艺参数
(1)注射成型过程准备
1)成型前的准备对PP的色泽、粒度和均匀度等进行检验,料筒清洗,由于PP着色性不好,特别要注意色泽检验。
2)注射过程塑件在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后,由模具的浇注系统进入模具型腔成型,其过程可分为冲模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。
3)塑件的后处理放在100℃-120℃的热水中进行调湿处理。
(2)注射工艺参数
1)注射机:
螺杆式,螺杆转数为30r/min
2)料筒温度(℃):
后段160-180
中段180-200
前段200-230
3)喷嘴温度(℃):
180-190
4)模具温度(℃):
40-80
5)注射压力(MPa):
70-120
6)成型时间(s):
48s(注射时间3s,冷却时间35s,辅助时间10s)。
2拟定模具的机构形式
2.1分型面位置的确定
塑料在模具型腔凝固形成塑件,为了将塑件取出来,必须将模具型腔打开,也就是必须将模具分成两部分,即定模和动模两大部分。
定模和动模相接触的面称分型面。
通常有以下原则:
(1)分型面的选择有利于脱模:
分型面应取在塑件尺寸的最大处。
而且应使塑件流在动模部分,由于推出机构通常设置在动模的一侧,将型芯设置在动模部分,塑件冷却收缩后包紧型芯,使塑件留在动模,这样有利脱模。
如果塑件的壁厚较大,内孔较小或者有嵌件时,为了使塑件留在动模,一般应将凹模也设在动模一侧。
拔模斜度小或塑件较高时,为了便于脱模,可将分型面选在塑件中间的部位,但此塑件外形有分型的痕迹。
(2)分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求。
(3)分型面的选择应有利于成型零件的加工制造。
(4)分型面应有利于侧向抽芯,但是此模具无须侧向抽芯,此点可以不必考虑。
不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法,都必须首先确定分型面,因为模具结构很大程度上取决于分型面的选择。
该塑件为外壳,外形表面质量要求较高。
在选择分型面时,根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观质量、便于清除毛刺及飞边、有利于排除模具型腔内的气体、分模后塑件留在动模一侧及便于取出塑件等因素,分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处,如图所示。
2.2型腔数量和排列方式的确定
(1)型腔数量的确定
该塑件需求高精度尺寸不多,而且整体尺寸大,零件结构较简单,可采用一模一腔的结构形式。
同时,考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系,以及制造费用和各种成本等因素,初步定为一模一腔结构形式。
(2)模具结构形式的确定
从上面分析可知,本模具设计为一模一腔,根据塑件结构形式,推出机构拟采用脱模板推出形式。
浇注系统设计时,流道采用对称平衡式,浇口采用点浇口,且开设在分型面上。
因此,定模单独开设分型面取出凝料,动模部分需要添加型芯固定板、支撑板和脱模板。
由上综合分析可确定选用带脱模板的双分型面注射模。
2.3注射机型号的确定
(1)注射量的计算
塑件体积:
R=125r=124d=15D=250(单位:
㎜)
Vg=π(R²
-r²
)h+π(d/2)²
×
10×
2+π(D/2)²
2=102.061㎝³
塑件质量:
M塑=V=0.9×
102.061=91.85g=91.9g(取0.90g/cm3)
(2)浇注系统凝料体积初步计算
浇注系统的凝料在设计之前是不能确定的数值,但是可以根据经验按照塑件体积的0.2-1倍来计算。
由于本次采用流道简单并且较短,因此浇注系统的凝料体积按塑件体积的0.2倍来估算,根据资料[2]中公式,故:
V总=V塑(1+0.2)=102.061×
1.2=122.47㎝³
(3)选择注射机
计算注射机的公称注射量:
公称注射量=V总/0.8=122.47/0.8=153.088㎝³
,根据计算,初步选定公称注射量为500cm3,注射机型号为SZ-500/2000卧式注射机,其主要技术参数如下表所示:
注射机主要技术参数
理论注射量/cm3
525
移模行程/mm
450
螺杆直径/mm
52
最大模具厚度/mm
注射压力/MPa
153
最小模具厚度/mm
280
注射速率/(g/s)
200
锁模形式
双曲肘
塑化能力/(g/s)
28
模具定位孔直径/mm
160
螺杆转速(r/min)
0-200
喷嘴球半径/mm
15
锁模力/kN
1000
拉杆内间距/mm
460×
460
(4)注射机的相关参数的校核
1)注射压力校核查表知,PP所需注射压力为70-120MPa,由于该塑件壁厚较薄,这里取P0=100MPa,注射压力安全系数k1=1.25-1.4,这里取k1=1.3,则,所以,注射机压力合格。
2)锁模力校核
①塑件在分型面上的投影面积A塑,
则A塑=π[(D/2)²
-(d/2)²
]=3.14×
(125²
-10²
)=48673.22㎜²
②浇注系统在分型面上的投影面积A浇,可以按照一型腔模的统计分析来确定,A浇是每个塑件在分型面上额投影面积A塑的0.2-0.5倍,由于该塑件流道设计简单,分流道相对较短,因此流道凝料投影面积可以取小些,取A浇=0.2A塑
③塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积
A总=n(A塑+A浇)=n(A塑+0.2A塑)=1.2A塑=1.2×
48673=58407.6㎜²
④模具型腔内胀型力F胀
P模是模具型腔内的压力,通常去注射压力20%-40%,大致为25-40MPa,PP属于较低粘度材料,而且该塑件壁厚较厚,有精度要求,综合考虑P模取30MPa。
则:
F胀=A总P模=58407.6×
28=1635412.8N=1635.4KN
该注射机的公称锁模力