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1、塑料模具设计与测绘实训总结【最新】塑料模具设计与测绘实训总结塑料模具设计与测绘实训总结 塑料模具设计与测绘实训总结 为期一周的塑料模具设计与测绘实训很快就结束了,在这一周的实训期间,我有着很深的体会,让我学习到的许多珍贵的知识,也让我发现了自己身上还存在着很多的缺乏,让我有了非常大的收获. 这次实训我们不仅从此次专业实训中获得了测绘实际工作经验和根本技能,还着重培养了我们的独立工作能力,培养我们发现问题.解决问题的能力.此次实训让我学到了很多实在的东西,对以所学的绘图知识有了很好的稳固. 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,也没有时机来验

2、证这句话的实际差距到底有多少.而此次塑料模具设计与测绘实训就给了我们一次实际掌握知识的时机.让久在课堂中的我们感受到了动手能力的重要性,只凭着脑子的思考.捉摸是不能完成实际的工作的,只有在动手的同时,熟练掌握实际能力和经验的不断积累,才能把知识灵活.有效的运用到实际实训中. 通过本次实训使我们到达了以下几个目的: 1.稳固与扩充了塑料模具设计与制造课所学的知识,加深对塑料模具零部件与塑料模具装配的理解,掌握制订塑料模具制造工艺规程的方法.2.综合运用本专业所学课程的知识,解决实训过程中遇到的问题,从而全面提高我们专业能力.包括设计能力.绘图能力.结构分析与能力等等. 3.培养了我们小组团队协作

3、精神和增进了同学们的感情.4.养成严肃.认真.细微地做事的优良作风. 时间如白驹过隙,一周的时间就在各种讨论声中划上了一个恋恋不舍的句号.之所以觉得恋恋不舍,其原因是时间太短暂了,这是本次实习的唯一遗憾.要不是快到期末了真的希望学校能多给我们实习的时间.虽然有些忙碌,但我们充实并快乐着.因为我们学习到了很多有用的知识.通过一个星期的塑料模具设计与测绘实训我了解到很多工作常识,也得到意志上锻炼,有辛酸也有快乐,这是我大学生活中的又一笔珍贵的财富,注定对我以后的学习和工作将有很大的影响. 最后在此特别感谢吴老师对我们的悉心指导.也感谢塑料模具设计与测绘实训给我这次时机.此次实训虽然是我大学人生线上

4、的一 小段,但却是闪闪发光的一段.我会将它好好珍惜. 模具0904 林斌46 _年1月2号 扩展阅读:模具综合实训-塑料 塑料成型工艺及模具设计 课程设计说明书 题目:锁盖注射模具设计班级:模冷0821姓名:吴超学号:0801_230指导老师:祝恒芸.智旭鸽提交日期:_年11月5日 前言 本说明书为锁盖注射模具设计说明书,是根据塑料模具手册上的设计过程及相关工艺编写的.本说明书的内容包括:目录.课程设计指导书.课程设计说明书.参考文献等. 编写本说明书时,力求符合设计步骤,详细说明了塑料注射模具设计方法,以及各种参数的具体计算方法,如塑件的成型工艺.塑料脱模机构的设计. 本说明书在编写过程中,

5、得到老师和同学们的大力支持和热情帮助,在此谨表谢意. 由于本人设计水平有限,在设计过程中难免有错误之处,敬请各位老师批评指正. 设计者:吴超 _.11 第2页共27页 第一局部产品的说明4第二局部第三局部第四局部第五局部第六局部第七局部第八局部第九局部第十局部第十一局部第十二局部第十三局部第十四局部 塑件分析5注射机的型号和规格选择及校核6型腔的数目决定及排布9分型面的选择10浇注系统的设计11成型零件的工作尺寸计算及结构形式15导柱导向机构的设置18推出机构的设计19温度调节系统的设置20模具的动作过程22加工说明23设计小结26参考文献27 第3页共27页 第一局部产品的说明 图一零件实体

6、图 由于对制品的精度无太大的要求,因此根据国标GB/T14486-1993的规定可得制品的公差等级为MT6. 生产批量的大小,直接影响模具的结构型式,一般大批量生产时,可选用一模多腔来提高生产率;小批量生产时,可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用.任务要求设计为一模两腔. 在确定模架结构形式和定模.动模板的尺寸后,可根据定模.动模板的尺寸,从GB/T12555-1990和GB/T12556-1990中确定模架规格.待模架规格确定后即可确定主要塑模零件的规格参数. 第4页共27页 第二局部塑件的分析 材料:黑色酚醛塑料PF 一.工艺条件 注射机类型:柱塞式螺杆转速:4080rmin-1

7、喷嘴温度:90100模具温度160169注射时间:210s成型周期45120s成型压力:742MPa料筒前端温度:70100料筒后端温度:4050注射压力:98147MPa保压时间:315s成型收缩率:0.006% 背压:00.49MPa硬化时间:1550s成型温度:146180二.成型特性 1.刚性好,变形小,耐热耐磨,无定形料,吸湿性小,但为了提高流动性,防止发生气泡那么宜先枯燥. 2.流动性差,极易分解,特别在高温下与钢.铜金属接触更易分解,分解温度为200C.分解时有腐蚀及刺激性气体3.成型温度范围小,必须严格控制料温 4.用螺杆式注射机及直通喷嘴,孔径易大,以防死角滞料,滞料必须及时

8、处理去除 5.模具浇注系统应粗短,浇口截面宜大,不得有死角滞料,模具应冷却,其外表应镀铬 第5页共27页 第三局部注射机的型号和规格选择及校核 注射模是安装在注射机上的,因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术标准进行必要的了解,以便设计出符合要求的模具,同时选定适宜的注射机型号. 从模具设计角度考虑,需要了解注射机的主要技术标准.在设计模具时,最好查阅注射机生产厂家提供的有关注射机使用说明书上标明的技术标准,.因为即使同一规格的注射机,生产厂家不同,其技术规格也略有差异. 1.注射机的选用 选用注射机时,通常是以某塑件或模具实际需要的注射量初选某一公称注射量的注射机型号,然后依次对该机型的公

9、称注射压力.公称锁模力.模板行程以及模具安装局部的尺寸一一进行校核. 以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号;为了保证正常的注射成型,模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量,即: V实V公 式子中,V实实际塑件包括浇注系统凝料的总体积cm3. 由分析,可得塑料盒的体积为8.5cm3,考虑到设计为2腔,加上浇注系统的冷凝料,查阅塑料模设计手册的国产注射机技术标准及特性,可以选择_SZ60.以下为其技术规格 注射容量:60cm3注射行程:180mm合模力为500kN注射方式:柱塞式合模方式:液压-机械模具高度:200300mm喷嘴圆弧半径:12mm螺杆直径:38mm注射压力:12

10、2MPa注射时间:2.9s最大成型面积:130cm2最大注射面积:130cm2最大开模行程180mm喷嘴孔直径为4mm第6页共27页拉杆空间:190300mm液压泵压力:6.5Mpa加热功率:2.7kW机器外形尺寸:31608501550mm 液压泵流量:70.12L.min-1电动机功率:11kW动.定模固定板尺寸:330440mm2.注射压力的校核 该项工作是校核所选注射机的公称压力P能否满足塑件所成型时需要的注射压力P0,其值一般为70150MPa,通常要求PP0.我们这里选130MPa. 3.锁模力的校核 锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力,当高压的塑料熔体充填模腔时,

11、会沿锁模方向产生一个很大的胀型力.为此,注射机的额定锁模力必须大于该胀型力,即: F锁F胀=A分P型 F锁注射机的额定锁模力N; P分模具型腔内塑料熔体平均压力MPa;一般为注射压力的0.30.65倍,通常取2040MPa.我们这里选P型=40MPa. A分塑料和浇注系统在分型面上的投影面积之和mm2 由Pro/E分析/面测量,可得投影面积为70cm2,浇注系统的投影面积不超过10cm2 F锁F胀=A分P型 =8020030=4.8105N 而锁模力为500KN,大于480KN,符合要求. 4.开模行程与推出机构的校核 开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离,用H表示,它必须小于注射

12、机移动模板的最大行程S.由于注射机的锁模机构不同,开模行程可按以下两种情况进行校核:一种是开模行程与模具厚度无关;二种是开模行程与模 第7页共27页具厚度有关.我们这里选用的是开模行程与模具厚度无关,且是单分型面注射模具. 1.当开模行程与模具厚度无关时 这种情况主要是指锁模机构为液压-机械联合作用的注射机,其模板行程是由连杆机构的做大冲程决定的,而与模厚度是无关的.此情况又两种类型:对单分型面注射模,所需开模行程H为: SH=H1+H2+510mm 式中,H1塑件推出距离也可以作为凸模高度mm;H2包括浇注系统在内的塑高度mm;S注射机移动板最大行程mm;H所需要开模行程mm.而我们这里通过

13、资料可得出结构见图六: H=15+95+8=118mm. 对双分型面注射模,所需开模行程为: S机H=H1+H2+a+510mm 式中,a中间板与定模的分开距离mm.2.推出机构的校核 各种型号注射机的推出装置和最大推出距离各不同,设计模具时,推出机构应与注射机相适应,具体可查资料. 第8页共27页 第四局部分型面的选择 分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可别离的接触外表.一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面,分型面可以是垂直于合模方向,也可以与合模方向平行或倾斜,我们在这里选用与合模方向倾斜. 1.分型面的形式: 分型面的形式与塑件几何形状.脱模方法.模具类型及排气条件.浇口

14、形式等有关,我们常见的形式有如下五种:水平分型面.垂直分型面.斜分型面.阶梯分型面.曲线分型面. 2.分型面的选择原那么: 1.便于塑件脱模: .在开模时尽量使塑件留在动模内.应有利于侧面分型和抽芯.应合理安排塑件在型腔中的方位;2.考虑和保证塑件的外观不遭损坏 3.尽力保证塑件尺寸的精度要求如同心度等4.有利于排气5.尽量使模具加工方便 第9页共27页 第五局部型腔数目的决定及排布 1.型腔数目确实定: 为了使模具与注射机的生产能力的匹配,提高生产效率和经济性,并保证塑件体精度,模具设计时应确定型腔数目,常用的方法有四种:a.根据经济性能确定型腔数目;b.根据注射机的额定锁模力确定型腔数目;

15、c.根据注射机的最大注射量确定型腔数目;d.根据制品精度确定型腔数目.我们这里选用a,其计算过程如下: 我们设型腔数目为n,制品总件数为N,每一个型腔所需的模具费用为C1,与型腔无关的模具费用为C,每小时注射制品成型的加工费用为y元h,成型周期为tmin,那么: 模具费用为_MnC1C0元,注塑成型费用为_sN(yt60)元, 总成型加工费用为_M_S,即 _N(yt60n)nC1C0 为使总的成型加工费用最少,即令 N(yt60)(d_dn0,那么有: 1n2)C10所以n Nyt60C1. 对于高精度制品,由于型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀,故通常推荐型腔数目不超过个,塑料件的精度为6

16、级左右,以及模具制造本钱.制造难度和生产效率的综合考虑,型腔数目初定为2腔,排布形式为矩形的平衡布局详细的布局参见零件布局图. 第10页共27页 第六局部浇注系统的设计 1.浇注系统的组成 所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道.其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中,以获得组织致密.外形轮廓清晰的塑件.因此,浇注系统十分重要.而浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类.我们在这里选用普通浇注系统,它一般是由主流道.分流道.浇口和冷料 穴四局部组成,如图二所示: 图二浇注系统的组成 2.浇注系统各部件设计 1.主流道设计: 主流道是连接注射机喷嘴与分流道的

17、一段通道,通常和注射机喷嘴在同一轴线上,断面为圆形,带有一定的锥度,其主要设计点为: 主流道圆锥角=2o6o,对流动性差的塑件可取3o6o,内壁粗糙度为Ra0.63m. 主流道大端呈圆角,半径r=13mm,以减小料流转向过渡时的阻力.在模具结构允许的情况下,主流道应尽可能短,一般小于60mm,过长那么会影响熔体的顺利充型. 对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式.但在大多数情况下是将主流道衬套与定位圈设计成两个零件,然后配合固定在模板上.主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合,与定位圈的配合采用H9h9间隙配合. 主流道衬套一般选用T8.T10制造,热处理强度为5256HRC.2.分

18、流道的设计 第11页共27页分流道就是主流道与浇口之间的通道,一般开设在分型面上,起分流和转向的作用.多型腔模具必定设计分流道,单型腔大型腔塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道. 分流道的截面形状:通常分流道的断面形状有圆形.矩形.梯形.U形和六角形等.为了减少流道内的压力损失和传热损失,提高效率,我们这里就选用圆形分流道,如图三.因为圆形截面分流道的效率是分流道中效率最高的,固选它. 分流道的尺寸:因为各种塑料的流动性有差异, 图三圆形流道 所以可以根据塑料的品种来粗略地估计分流道的直径,常用塑料的分流道直径推荐值如下. 但对于壁厚小于3mm,质量在200g以下的塑料,可用此经验公式确定其流

19、道直径: 式中,m流经分流道的塑料量g;L分流道长度mm;D分流道直径mm.对于黏度较大的塑料,可按上式算得的D值再乘以1.21.25的系数.我们这里取m=601.05=63g,L=30mm.故分流道尺寸为1.2D,即D=1.2D=1.20.26563450=6mm.所以S=66/221.22=39.8mm2 分流道的布置:分流道的布置取决于型腔的布局,两者相互影响.分流道的布置形式分平衡式与非平衡式两类,这里我们选用的是平衡式的布置方法. 分流道与浇口的连接:分流道与浇口的连接处应加工成斜面,并用圆弧过渡,有利于塑料熔体的流动及充填. 3.浇口的设计: 浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通

20、道,它是浇注系统的关键局部.浇口的形状.位置和尺寸对塑件的质量影响很大. 浇口的理想尺寸很难用理论公式计算,通常根 据经验确定,取其下限,然后在试模过程中逐步加以修正.一般浇口的截面积为分流道截面积的3%9%,截面形状常为矩形或圆形,浇口长度为0.52mm, 第12页共27页外表粗糙度Ra不低于0.4m. 浇口的结构形式很多,常见的可以分为直接浇口.侧浇口.扇形浇口.平缝浇口.环形浇口.盘形浇口.点浇口.及薄片式浇口等.而我们这里选用的是侧浇口.简图如图四 图四侧浇口 浇口的截面一般只取分流道截面积的39,浇口的长度约为0.5mm2mm, 现在可算出我们需要的浇口面积S=5s=3.9mm2.

21、浇口位置的选择直接影响到制品的质量问题,所以我们在开设浇口时应注意以下几点: 浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置.浇口应设在制品壁厚较厚的部位,以利于补缩.浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排除.浇口的位置应选择在能防止制品产生熔合纹的部位. 对于带细长型芯的模具,宜采用中心顶部进料方式,以防止型芯受冲击变形. 浇口应设在不影响制品外观的部位. 不要在制品承受弯曲载荷或冲击的部位设置浇口.4.冷料穴的设计 第13页共27页冷料穴一般位于主流道对面的动模板上.其作用就是存放料流前峰的冷料,防止冷料进入型腔而形成接缝;此外,在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出.冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大

22、端的直径,长度约为主流道大端直径.冷料穴的形式有三种:一种是与推杆匹配的冷料穴;二种是与拉料杆匹配的冷料穴;三种是无拉料杆的冷料穴.我们这里选用与推出杆匹配的倒锥形冷料穴,其结构如图五: 图五冷料穴 1定位圈2冷料穴3推杆4动模板 第14页共27页 第七局部成型零件的工作尺寸计算 一.凹模的结构形式: 凹模又称阴模,它是成型塑件外轮廓的零件.根据需要有以下几种结构形式:整体式凹模.组合式凹模.拼块组合式凹模,我们的产品属于小型制件,从各方面分析我们 可选用组合式凹模整体嵌入式凹模. 整体嵌入式凹模:于小件一模多腔式模具,一般是将每个型腔单独加工后压入定模中.这种结构的凹模形状.尺寸一致性好,更

23、换方便.凹模的外形通常是用带台阶的圆柱形,由台阶定位,以H7座板将其固定.其结构如图六所示: m6过渡配合嵌入定模板,然后用定模板 二.凸模的结构设计 1.凸模的结构形式: 凸模即型芯是成型塑件内外表的成型零件,通常可非为整体式和组合式两种类型.我们根据凹模的结构形式选择组合式凸模整体装配式凸模,它是将凸模单独加工后与动模板进行装配而成,如下列图所示: 第15页共27页 图六型芯图 2.凹模的形状 图七型腔图 第16页共27页三.成型零件的工作尺寸计算 现设制品的名义尺寸LS是最大尺寸,其公差按规定为负值-;凹模的名义尺寸LM是最小尺寸,其公差按规定为正值+Z现由公式可得: ZLMLS(1S)

24、0.50 式中ls塑件外形最大尺寸 S塑件平均收缩率塑件尺寸公差 模具制造公差.取塑件尺寸公差的1/3-1/6故Lm=1+0.0530-0.9固可由以上公式算出其尺寸: 0=29.4+0.56mm 1.型腔尺寸计算: (1)凹模型芯高度计算HM=(1+S)Hs- 0式中Hs塑件高度最大尺寸故Hm=19.82-0.18mm(2)凸模型芯高度计算Hm=(1+S)Hs-故Hm=24.43-0.1mm (3)凹模两园中心距尺寸计算Cm=(1+S)Cs 式中Cs塑件中心距的根本尺寸,故Cm=40.20.16mm 0第17页共27页 第八局部导柱导向机构的设计 为了保证注射模准确合模和开模,在注射模中必须

25、设置导向机构.导向机构的作用是导向.定位以及承受一定的侧向压力. 导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种,我们这里选取导柱导向机构,其结构如图十: 我们在设计此机构的同时还应注意以下几点: .导柱应合理地均布在模具分型面的四周,导柱中心至模具外缘应有足够的距离,以保证模具的强度. .导柱的长度应比型芯凸模端 面的高度高出68mm图八,以免型图八导向机构 芯进入凹模时与凹模相碰而损坏.导柱和导套应有足够的耐磨度和强度. .为了使导柱能顺利地进入导套.导柱端部应做成锥形或半球形,导套的前端也应该倒角. .导柱的设置应根据需要而决定装配方式. .一般导柱滑动局部的配合形式按H8/f8,导柱和导套

26、固定局部配合按H7/k6,导套外径的配合按H7/k6. .一般应在动模座板与推板之间设置导柱和导套,以保证推出机构的正常运动. .导柱的直径应根据模具大小而决定,可 参考准模架数据选取. 第18页共27页第九局部脱模机构的设计 一.何为脱模机构 在注射成型的每一循环中,都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出,模具中这种出塑件的机构称为脱模机构. 二.脱模机构的分类及选用 脱模机构的分类分多,我们采用的是混合分类中的一种:推杆一次脱模机构,因为此机构是最简单.最为常用的一种,具有制造简单.更换方便.推出效果好等优点,在生产实践中比拟实用和直观.它通常包括推杆脱模机构.推管脱模机构.脱模板脱模机构.

27、推块脱模机构.多元联合脱模机构和气动脱模机构等. 三.脱模机构的设计原那么 设计脱模机构时,应遵循以下原那么: 1结构可靠:机械的运动准确.可靠.灵活,并有足够的刚度和强度.2保证塑件不变形.不损坏.3保证塑件外观良好.4尽量使塑件留在动模一边,以便借助于开模力驱动脱模装置,完成脱模动作. 四.推杆的结构形式及形状 因制品的几何形状及型腔结构等的不同,所用推杆的截面形状也不尽相同,常用推杆的截面形状为圆形.推杆又可分为普通推杆与成型推杆两种,我们这里选用普通推杆.其结构形式见图九. 五.推杆的固定方式图十 图九推杆图十推杆固定 第19页共27页 第十局部温度调节系统的设计 一.冷却系统设计 塑

28、料在成型过程中,模具温度会直接影响到塑料的充模.定型.成型周期和塑件质量.所以,我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求. 一般注射模内的塑料熔体温度为200左右,而塑件从模具型腔中取出时其温度在60以下.所以热塑性塑料在注射成型后,必须对模具进行有效的冷却,以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模,提高塑件定型质量和生产效率.对于熔融黏度低.流动性比拟好的塑料,如聚丙烯.有机玻璃等等,当塑件是小型薄壁时,如我们的塑件,那么模具可简单进行冷却或者可利用自然冷却不设冷却系统;当塑件是大型的制品时,那么需要对模具进行人工冷却,以 二.冷却时间确实定 在注射过程中,塑件的冷却时间,通常是指塑料熔

29、体从充满模具型腔起到可以开模取出塑件时止的这一段时间.这一时间标准常以制品已充分固化定型而且具有一定的强度和刚度为准,这段冷却时间一般约占整个注射生产周期的80%.因为我们所需要的塑件比拟薄,固用此公式: ts22ln4TsTmTeTm 式中,a塑料热扩散系数m2/s;S制品壁厚mm;现我们根据条件知道PP的TS=260,TM=60,TE=100,而塑件的厚度为2mm: t22422.410ln42606010060 =4.5s 三.冷却系统设计原那么 .尽量保证塑件收缩均匀,维持模具的热平衡 第20页共27页.冷却水孔的数量越多,孔径越大,那么对塑件的冷却效果越均匀.尽可能使冷却水孔至型腔外

30、表的距离u7 第十一局部模具结构及动作过程 模具结构图: 图十二 模具结构采用一模两腔两板式,采用顶针取件根据标准模具架图列选模架型号为futadaA5250250标准模架模具动作过程说明: 随着动模局部的开模,拉料杆将塑件及冷凝料从型芯板2上拉出,顶杆9将塑料件和冷凝料从型腔板3中顶出.随着动模机构后移,将塑料件完全顶出.合模时,在导柱和导套的作用下将完全合模,进入下一次浇注. 第22页共27页 第十二局部加工说明 一:模具凹凸模另零件加工工艺 1.凹模加工工艺规程 工序1下料:100mm130mm30mm 工序2刨六面使料子到达91mm121mm26mm长_宽_高 工序3磨六面使料子的尺寸到达90mm120mm25mm并使外表粗糙度及垂直度等到达要求. 工序4在钻床上钻410mm的通孔 工序5粗铣精铣两型腔.10mm型芯孔及分流道,并到达精度要求.工序6攻4m10的螺纹.工序7钳工去毛刺及倒角等维护 2.凹模型芯加工工艺 工序1下料:15长40mm的棒料. 工序2在车床上粗精车凹模型芯的外形并到达尺寸要求工序3割断使工件的长度到达要求. 3.凸模加工工艺 工序1下料:110mm130mm30mm 工序2刨六面使料子到达91mm121mm26mm长_宽_高 工序3磨六面使料子的尺寸到达90mm120mm25mm并使外表粗糙度及垂