聚合物充模取向形态测试试样注塑模具CAD设计Word文档下载推荐.docx
《聚合物充模取向形态测试试样注塑模具CAD设计Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《聚合物充模取向形态测试试样注塑模具CAD设计Word文档下载推荐.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（5）未注圆角半径R2—R3
（6）聚合物充模取向要好，构件性能均匀，一致。
1.2塑件的材料特征
材料为PC（聚碳酸酯），它是一种无味，无臭，无毒，几乎无色或呈轻微淡黄色，加点蓝色后，得到无色透明的塑件。
可见光的透光率可达75%～80%，接近聚甲基丙烯酸甲酯。
吸水率低，在很宽的温度范围内保持良好的尺寸稳定性。
成型收缩率小而均匀，适合制作高精度塑件。
聚碳酸酯是少有的集刚、韧性于一体的材料。
冲击强度极佳，在热塑性材料中是最优良的，接近酚醛塑料盒聚酯玻璃钢。
聚碳酸酯有很高的抗拉、抗弯、抗压强度。
耐磨，抗蠕变性能好，延伸率比尼龙小，有很高的弹性模量。
聚碳酸酯具有良好的电性能，具有良好的耐热性和耐寒性。
密度：
1.18－1.22g/cm^3线膨胀率：
3.8×
10^-5cm/°
C热变形温度：
135°
C低温-45°
C
1.3注射机的选用
根据m=pv,算出板料的体积v=140×
60×
2=16800（mm3）,密度按照1.20g/cm^3来计算，得出质量为20.16g，模具为一模量腔，根据浇道的设计尺寸，可以确定浇注体积33.6cm3.
查附录表表可以选出注射机为XS---Z---60卧式注射机，其性能参数如下：
额定注射量：
60cm³
注射压力：
130MPa
合模力：
50t
最大成型面积：
130cm²
模板行程：
180mm
模具最大高度：
200mm
模具最小高度：
70mm
拉杆间距：
190×
300mm
喷嘴半径：
2mm
喷嘴圆弧半径：
12mm
1.4模架的选用
我国目前标准化注射模零件的国家标准有12个；
另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分《中小型模架》（GB/T12556.1—90）和《大型模架》（GB/T12555.1—90）两种。
《中小型模架》标准中规定，模架的周界尺寸范围为：
≤560
，并规定模架的形式为品种型号，即基本型，A1、A2、A3和A4四个品种。
表一四种模架的组成、功能及用途
型号
组成、功能及用途
A1型
定模采用两块模板，动模采用一块模板，与推杆推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机。
A2型
动、定模均采用两块模板，与推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机，可用于带有斜导柱侧向抽芯的模具，也可用于斜滑块侧向分型的模具
A3型
定模采用两块模板，动模采用一块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。
A4型
动、定模均采用两块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。
根据以上四种模架的组成，功能及用途可以看出，A4型模型适用于本次模具的设计，故选用A4模架。
1.5模架周界尺寸的选择
中小型模架的周界尺寸参数、规格有：
100×
L、125×
L、160×
L、180×
L、200×
L、250×
L、315×
L、355×
L、400×
L、450×
L和500×
L等模架规格。
根据模具型腔布置可以选用的模架规格为：
×
，再根据所选取的模架规格可通过标准模架。
表查。
得上、下模板的厚度为
，垫板厚度为
。
第二章模具型腔的有关计算
型腔工作尺寸的计算
模具型腔是模具和塑件的接触处其尺寸的公差直接影响了塑件工作的性能和表面的粗糙度，为此工件的型腔尺寸应做到在保证工件的质量的前提下有足够的加工余量。
表二塑件有关尺寸精度等级参数
基本尺寸/mm
精度等级
1
2
3
4
5
6
7
8
公差数值/mm
--3
0.04
0.06
0.08
0.12
0.16
0.24
0.32
0.46
3—6
0.05
0.07
0.14
0.18
0.28
0.36
0.56
6--10
0.10
0.20
0.40
0.64
10--14
0.09
0.22
0.44
0.72
14--18
0.48
0.80
18--24
0.11
24--30
0.96
30--40
0.13
0.26
0.52
1.00
40--50
1.2
50-65
0.92
1.4
65-85
0.19
0.38
0.76
1.0
1.6
85-100
0.30
0.60
0.88
1..2
1.8
100-120
0.25
0.34
0.50
0.68
2.0
120-140
1.1
1.5
2.2
LM=[Ls+LsScp%-3/4△]+δz
LS——塑件形状最大尺寸
Scp%——塑件的平均收缩率
△——塑件的尺寸公差
δz——模具制造公差，取塑件尺寸公差的1/3——1/6
计算时取平均收缩率为0.6%，计算可得工件的LM=[140+140×
0.6%-3/4×
0.38]+0.25
LM=
宽LM2=[60+60×
0.22]+0.25
LM2=60.195+0.25
同理可得HM=[Hs+HsScp%-2/3△]+δz
HM=[2+2*0.6%-2/3*0.08]+0.025=1.95+0.5mm
第三章注塑机参数校核
3.1最大注射量校核
注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量80%
由公式得所以，选用的注塑机最大注塑量应
式中
——注塑机的最大注塑量：
单位
——注塑机的体积，单位
该产品：
V塑件=36.9
——浇注系统体积，单位
=8.50
故V机≥56.75cm³
所以选择注塑机的注塑量为：
60cm³
故：
满足要求。
3.2锁模力校核
由公式得
>
——熔融塑料在型腔内的压力（70—90Mpa）80％，选取型腔内压力的
平均值为35Mpa，所以，计算得582KN。
——塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和：
计算为10752mm2
——注塑机的额定锁模力
故
＞
=450KN
所以选定的注塑机为：
500KN满足条件
3.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核
即模具长x宽＜拉杆间距
模具的长宽为168×
64＜注塑机拉杆间距190×
300
3.4模具闭合高度校核
模具实际厚度H模=84mm
注塑机最小闭合厚度H最小=70mm
即H模＞H最小故满足要求
3.5开模行程校核
我们所选的注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应满足下式：
因为
H1——推出距离单位
H2——包括注射系统在内的塑件高度单位
S机——注射机最大开模行程
故满足要求
第四章模具结构设计
4.1制品成型位置及分型面的选择
选择分型面时的考虑方向：
〈1〉塑件开模后留在动模上
〈2〉分型面的痕迹不影响塑件的外观
〈3〉浇注系统和浇口的合理安排
〈4〉推杆的痕迹不露在塑件的外观上
〈5〉使塑件易于脱模
根据以上的分型面选择的原则：
本塑件的分型面选择在塑件的最下面，这样有利于塑件型腔的加工，更有利于塑件的成形。
而塑件的整体将在脱模后留在动模侧，而对于推杆的设计，本次将采用推杆。
4.2模具型腔数的确定、排列和流道布局
图二
图三
与单型腔模具相比较，单型腔模具具有塑料制件的形状和尺寸一致性好、成型的工艺条件容易控制、模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期短等特点。
但是，在大批量生产的情况下，多型腔应收更为合适的形式，它可以提高生产效率，降低塑件的整体成本。
型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来考虑。
根据注射机的额定锁模力F的要求来确定型腔数目n，即
式中F――注射机额定锁模力（N）
p――型腔内塑料熔体的平均压力（MPa）
、
――分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm2）
大多数小型件常用多型腔注射模，而高精度塑件的型腔数原则上部超过4个，生产中如果交货允许，根据上述公式估算，采用一模两腔。
因为一模二腔，所以塑件的尺寸为竖直方向，取得标准模架的周界尺寸为400*350mm浇注系统设计及流道的布局：
浇注系统的作用就是将熔融状态的塑料均匀，迅速地输入型腔，使型腔内气体及时排出，并且将注射压力传递到型腔的各个部分，从而得到组织紧密的制品。
4.3主流道、主流道衬套及定位环的设计
图四
主流道设在定模板上，并且位于模具的中心，与注射机喷喷嘴在同一轴线上，其为一圆锥孔，其小头正对注射机的喷嘴。
因喷嘴外形为球面，所以主流道小头孔端的外形应为一凹球面。
为了配合紧密，防止溢料，凹球面的半径应比喷嘴的球面半径略大
主流道衬套的材料常用T8A、T10A制造，热处理后硬度为50—55HRC。
主流道衬套与定模板采用H7/m6的过渡配合，主流道衬套与定位圈采用H9/m9的过渡配合。
由于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道衬套的轴向定位要可靠。
主流道设计应注意的问题：
（1）便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形。
锥角
粗糙度
与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，球半径略大于喷嘴头半径。
（2）主流道要求耐高温和摩擦，要求设计成可拆卸的衬套，以便选用优质材料单独加工和热处理。
（3）衬套大端高出定模端面
，并与注射机定模板的定位孔成间隙配合，起定位隙作用。
（4）主流道衬套与塑料接触面较大时，由于腔体内反压力的作用使衬套易从模具中退出，可设计定住。
（5）直角式注射机中，主流道设计在分型面上，不需沿轴线上拔出凝料可设计成粗的圆柱形。
主流道直径计算的经验公式：
由公式得：
式中
——主浇道大头直径
——流经主浇道的熔体体积
注射量为60
——因熔体材料而异的常数
表三
塑料种类
PS
PE/PP
PA
PC
POM
CA
K值
2.5
2.1
2.25
由此选择K=1.5，故
4.4分流道的形状及尺寸
图五
分流道的截面形状有：
圆形、梯形、u形、半圆形、矩形；
分流道的长度应尽可能的短，少弯折的减少压力损失和热量损失；
分流道的表面粗糙度为
表四分流道截面形状和特征比较
截面形状
特征
热量损失
加工性能
流动阻力
效果
圆形
小
较难
最佳
U形
较小
易
良
矩形
大
不良
通过以上截面形状的对比，显然圆形截面形状效果最佳，为此选用U形截面形状。
多腔模中，分流道的排布：
1.平衡式和非平衡式：
平衡式：
分流道的形状尺寸一致。
非平衡式：
a、靠近主流道浇口尺寸设计得大于远离主流道的浇口尺寸。
b、分流道不能太细长，太细长，温度，压加体大会使离主流道较远的型腔难以充满。
c、一般需要多次修复，调理达到平衡。
d、即使达到料流和填充平衡，但材料时间不相同，制品出来的尺寸和性能有差别，对要求高的制品不宜采用。
e、非平衡式分布，分流道长度短。
f、如果分流道较长，可将分流道的尺寸头沿熔体前进方向稍征长作冷料穴，使冷料不致于进入型腔。
g、分流道和型腔布置时，要使用塑件投影面积总重心与注塑机锁模力的作用线重合。
U形分流的侧面斜角
常取5o—10o，此取斜角为6o。
分流道截面形状采用U形且平衡分布，因为圆形分流道热量损失较小，易加工，效率较高且可保证各型腔均衡进料，从而保证塑件质量。
4.5导向机构的设计
当动定模合拢后就构成了型腔，为了保证动定模合拢时的导向机构——合模导向机构。
合模导向机构在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合拢时，都有一个唯一的准确方位，从而保证型腔的正确形状；
二是导向作用，引导动定模正确闭合，避免凸模式型芯先进入型腔而损坏；
三是承受一定的侧压力，在成行过程中承受单向侧压力。
导向机构主要由导柱和导套组成。
4.6推出机构的设计
塑件在模腔中成形后，便可以从模具中取下，但在塑件取下以前，模具必须完成一个将塑件从模腔中推出的动作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。
推出机构的组成：
第一部分是直接作用在塑件上将塑件推出的零件；
第二部分是用来固定推出零件的零件，有推杆固定板、推板等；
第三部分是用作推出零件推出动作的导向及和模时推迟推出零件复位的零件。
推出机构应使塑件脱模时不发生变形或损伤塑件的外观；
推力的分布依脱模阻力的大小合理合理安排；
推出机构的结构力求简单，动作可靠，不发生误动作，和模时要正确复位。
推板结构的设计：
推板一般适用于塑料制品比较高，难于脱模的塑料注射模具。
推扳与凸模接触部分应设有一定的斜度，一般为
~
，这样可减少推板与凸模壁的摩檫.
推管结构设计:
根据该塑件的特性,推管须和其它推出元件联合使用.才能够合理的推出.使用推管的优点是推出动作均匀、可靠、塑料制品上不留明显痕迹。
对于大塑件而言，因为其内型腔有两个圆孔，所以使用一般的推杆推出机构、推板推出机构等满足不了塑件脱模的要求，为此大塑件的脱模方式采用侧陷槽脱出机构，侧陷槽是指塑件在非开模方向上的凸出或凹进部位，这些部位在脱模时必须采用特殊的方法，推出侧凹陷机构分为用成形嵌件推出，用内倾滑块脱出，用内斜销及滑块脱出等多中方式。
根据本模具的成型特点考虑，采用推杆推出，推杆截面为圆形，推杆推出动作灵活可靠，推杆损坏后也便于更换。
推杆的位置选择在脱模阻力最大的地方，塑件各处的脱模阻力相同时需均匀布置，以保证塑件推出时受力均匀，塑件推出平稳和不变形。
根据推杆本身的刚度和强度要求，采用六根推杆推出。
复位零件的确定
为了使推出元件合模后能回到原来的位置，在设计时应考虑推出机构的复位，推出机构中常用的复位零件有复位杆和弹簧，对于本模具的形式和结构的综合考虑，选用复位杆推出机构。
4.7拉料杆的形式选择
拉料杆可分为球形拉料杆、z形拉料杆和薄片式拉料杆，根据对各种拉料杆的对比分析和对本模具成型特点考虑用z形拉料杆。
图（七）z形拉料杆尺寸及形状图
拉料杆的材料为T8，进行热处理时头部硬度为HRC50~55,配合部分粗糙Ra0.8um。
课程设计心得
经过这几天对注塑模的设计，在翻阅资料的过程之中对注塑模有了更加直观的认识，从塑件的分析，根据材料和塑件尺寸以及塑件的要求，完成了模具的设计，让自己对注塑模有了一个更加全新的认识，也丰富了自己的知识。
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节，这次课程设计虽然很累，但我学到了不少东西，对软件的设计过程和方法有了更深入的了解，培养了我们的团队精神，锻炼了我们的沟通和表达能力。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
二、课程设计图纸内容及张数
1.课程设计图纸内容：
（1）绘制塑件零件图1张；
（2）绘制模具装配图（A1或A0）1张；
（3）绘制动模和定模图各1张；
（4）编制设计说明书1份。
2.毕业设计图纸要求：
（1）依据机械制图国家标准的规定。
（2）可按照模具设计中习惯或特殊规定的绘图方法制图。
主要参考资料
[1]孙玲。
塑料模具成型工艺与模具设计。
清华大学出版社，2008
[2]叶久新，王群。
塑料模具成型工艺与模具设计。
机械出版社，2010
[3]杨占尧，白柳。
塑料模具典型结构设计实例。
化学工业出版社，2009
[4]蒋继宏，王效岳。
注塑模具典型结构100例。
中国轻工业出版社，200
[5]屈华昌。
塑料成型工艺与模具设计。
机械工业出版社，2005
[6]万文广。
塑料注塑模具设计技巧与实例。
北京：
化学工业出版社
[7]陆宁。
实用注塑模具设计。
中国轻工业出版社
[8]彭建声。
模具设计与加工速查手册。
机械工业出版社
[9]齐卫东。
简明塑料模具设计手册。
北京理工大学出版社
[10]宋满仓。
注塑模具设计。
电子工业出版社
[11]陈世煌，陈可娟。
塑料注射成型模具设计。
国防工业出版社
[12]王晖，刘军辉。
注射模设计方法及实例解析。
机械工业出版社
[13]张维和。
注塑模具设计实用教程。
升级会员 