塑料模课程设计.docx
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塑料模课程设计
塑料模具课程设计
目录
一.接受设计任务
二.收集并分析必要的设计原始资料与数据
三.分析塑料的工艺性
四.塑件基本参数的计算与注射机的选用
五.模具类型及结构的确定
六.校核模具与注射机的有关尺寸
七.模具零件的尺寸计算
八.绘制模具的装配图
九.绘制模具的零件图
十.附设计参考资料
十一。
.塑料模具设计小结
一.接受设计任务
名称:
铰链衬套
材料:
POM
未注公差按一般精度等级选用
机床:
自行选定
型腔数:
一模6件
二.收集并分析必要的设计原始资料与数据
根据零件所给的尺寸和精度要求查表3.10和表3.09对零件进行标注,其标注与下图所示:
三.分析塑料的工艺性
1.塑件的原材料分析
塑料
品种
结构
特点
使用
温度
化学
稳定性
性能
特点
成型
特点
聚甲醛
(POM)
聚甲醛表面硬而滑,呈淡黄色,薄壁部分呈半透明状
热分解温度
220~240
成型温度
195~220
聚甲醛常温下一般不溶于有机溶剂,能耐醛、酯、醚、烃及弱酸、弱碱,但不耐强酸。
耐汽油及润滑油性能也很好。
有较高的电气绝缘性能
聚甲醛有较高的机械强度及抗压、抗压性能和突出的耐疲劳强度,特别适合于作长时间反复承受外力的齿轮材料。
甲醛尺寸稳定、吸水性小,具有优良的减摩、耐磨性能。
聚甲醛能耐扭变,有突出的回弹能力,可用于制造塑料弹簧制品。
聚甲醛成型收缩率大,熔点明显(153~160℃)。
聚甲醛溶体粘度低,粘度随温度变化不大。
在熔点附近聚甲醛的熔融或凝固十分迅速,所以,注射速度要快,注射压力不宜过高。
结论:
熔点温度在热分解温度和成型温度以下,适合成型。
注射速度要快,不宜超过30min,注射压力不宜过高。
吸水小,可以不经干燥处理。
成型收缩率大,查附表B得其收缩率为1.2%~3.0%,且收缩率不好解决,在设计模具时应注意。
2.分析塑件的成型工艺性
1.壁厚要均匀,允许的最小厚和最大厚的最大比为3∶1;
2.壁厚要适中,且不能太薄,最小壁厚查表3.14得0.8mm。
根据塑件图可知,塑件的壁厚为1mm,满足最小壁厚的要求。
结论:
由分析可确定为注射成型的模具。
四.塑件基本参数的计算与注射机的选用
1.根据塑件图样及产量等要求,确定该模具的型腔数目为一模6件。
2.计算单件塑件的体积与质量
1.塑件的体积的计算
经计算塑件的体积为V≈2.8
2.塑件的密度,查表得聚甲醛的密度为ρ=1.41
3.塑件的质量为W=V*ρ=2.8x1.41=3.948g
3.初步选用成型设备
采用一模6件的模具结构,考虑其外形尺寸,注射时所需压力和工厂现有设备等情况,初步选用注射机型号为XS-ZY-125。
五.模具类型及结构的确定
1.根据塑件的成型工艺方案确定模具的类型为注射模。
2.确定模具结构方案
⑴塑件成型位置及分型面的选择
分型面是决定模具结构形式的一个重要因素,它与模具整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱出和模具的制造工艺等有关,所以应根据分型面选择的原则和塑件的外形合理的选择分型面。
该塑件为回转类零件,表面质量无特殊要求,总高为15mm,截面形状简单、规范,其分型面的形式如下图所示:
⑵型腔数目的最后确定及型腔的排列
根据设计要求最后确定型腔的排列分布图如下图所示:
⑶成型零件的结构
其零件的结构草图如下图所示:
⑷浇注系统的设计
1浇口套的设计
由于初选注射机的型号为XS-ZY-125,查表4.2得喷嘴圆弧半径为12mm,喷嘴孔直径为4mm。
主流道通常设计在浇口套中,为了方便注射,主流道始端的球面必须比注射机的喷嘴圆弧半径大1~2mm,防止主流道口部积存凝料而影响脱模,通常将主流道小端直径设计的比喷嘴孔直径大0.5~1mm。
其设计尺寸如下图所示:
2主流道的设计
由于在前面的设计中将主流道设计在浇口套中,即其图和尺寸如上图所示:
3分流道的设计
该塑件的形状不是很复杂,熔料填入型腔也比较容易,根据型腔的布局图可知分流道的长度不是很长,为了便于加工选择其截面形状为半圆形的分流道,由于聚甲醛的流动性好,取其截面的半径为3mm,截面形状如下图所示:
4浇口的设计
根据塑件的材料为聚甲醛(POM),以及塑件的形状和型腔数,查表5.2的该塑件可选的浇口形式有点浇口和伏浇口两种形式,下图分别为两种浇口的设计形式:
侧浇口
潜伏式浇口
比较:
由于潜伏浇口在制造是不易制造,浇口与型腔相连时有一定的角度,形成了能切断的刃口,这一刃口在脱模或分型时形成的剪切力可将浇口自动切断,不过对于较强韧的塑料则不宜采用,但其得到的塑件的表面质量较好。
而侧浇口的截面小,其减少了浇注系统塑料的消耗量,同时去除浇口容易,且不留明显的痕迹,适合于表面质量要求不是很高的塑件,该塑件的型腔不是很深,排气也较好。
故选择浇口的形式为侧浇口。
5型芯、型腔的设计
为了方便加工,选择组合式的型腔,具体的结构图如下图所示:
⑸推出机构和拉料杆的结构形式
由上面的结构草图和零件形状,推出机构选用推板推出,拉料杆选用球头拉料杆。
⑹选用标准模架
根据结构草图,查标准手册,选用的标准模架为160x160中的A4型,其相关尺寸如下图所示:
160x160模架A4型
通过查表,计算模具闭合高度Hm=20+A+16+B+32+C+20=88+40+20+63=211mm
六.校核模具与注射机的有关尺寸
⒈最大注射量的校核
由式4.5,nm+m1≤Kmp知,mp为注射机允许的最大注射量,n为型腔数,m单个塑件的质量,m1为浇注系统所需的塑料质量,K为注射机最大注射量的利用系数,取0.8。
由前面的计算可得:
m=3.948g,n=6,m1=5g
即6X3.948+5≤0.8Xmp
mp≥35.86g
经查得注射机的最大注射量为125g,所以最大注射量满足要求。
⒉校核锁模力
由式4.6知,Fz=p(nA+A1)<Fp,p为注射压力,查表4.1得p=35MPa,
Fz=35x0.8x[6x3.14x(17x17-12.1x12.1)+6x6x35]=111KN
查表4.2得该注射机的锁模力是900KN,所以满足要求。
⒊校核最大最小模厚
查表4.2得注射机XS-ZY-125得最大模厚为300mm,最小模厚为200mm,而Hm为211mm,即满足要求。
⒋开合模行程校核
查表4.2得注射机XS-ZY-125的最大开合模行程S=300mm,
S≥H1+H2+(5~10)=35mm,满足要求。
5.模具拆分解图
七.模具零件的尺寸计算
根据塑件的精度要求为一般精度,取x值为0.5,查附表B得聚甲醛的最大收缩率和
最小收缩率分别为3.0%和1.2%,即其平均收缩率为2.1%。
八.绘制模具的装配图
九.绘制模具的零件图
1.型芯固定板
2.定模板
3.型芯
4.镶块
5.推件板
6.拉料杆
设计心得体会
经过这次毕业设计,我进一步了解注射塑料模具的设计过程,使得在书本和课堂上学到的知识能与实践相结合,加强了我的模具设计知识,我对模具设计生产生更浓厚的兴趣,使个人的模具设计的能力得到综合运用,做到设计理论论据充分,设计方案力求合理。
增强对模具设计的独立工作能力,以严谨的科学态度和正确的设计思想完成设计,为今后的学习和工作打好基础。
我运用模具设计与制造的知识完成本次设计,训练绘图看图的基本功,学会绘制标准工程图,熟练应用PRO/E、CAD设计软件。
使个人熟练应用参考资料,设计手册,设计应规范化,掌握国家有关标准和部颁发标准。
但从这次毕业设计中我同时意识到自己知识的缺乏,还未达到成熟的设计水平,思索将来,在这充满挑战、充满竞争的社会中,我要更加努力学习来迎接挑战,挑战自我、战胜自我、跨越自我。