课 程 设 计
系 别 : 机 电 工 程 系
指导老师:王 志 浩
专业班级:工 模 大 专 051 班
姓 名 :YE LANG
日 期:2007 年 9 月 18 日
Changde Vocational Technical Collage
任务书
产品名称: 塑料罩
产品材料: ABS
成型方式: 注射成型
产品数量: 大批量生产
产品图纸及技术要求 : 《塑料模具设计》课程设计指导
课题的主要任务及要求:
l 一: 完成设计方案论证与确定,编写模具设计计算说明书草稿;
l 二: 完成模具装配图绘制;
l 三: 完成模具零件图;
l 四: 校核模具图样;
l 五: 完成模具设计计算说明书。
目录
工艺方案:
一、塑件的工艺分析
二、分型面的确定
三、确定型腔数量及排列方式
四、 模具结构形式的确定
五、 注射机的型号确定
六、 浇注系统形式和浇口的设计
七、成型零部件的设计与计算、
八、脱模机构的设计
九、 模架的确定和标准见的选用
十、 侧抽芯机构的设计
十一、螺纹机构的设计
十二、合模导向机构的设计
十三、试模
设计成员: YE LANG XIANSHENG
一、 塑件的工艺分析:
该塑料件为一塑料罩,塑料件为薄壁塑件,生产批量大。选材料为ABS,成型工艺好,可以注射成型
。
二、 分型面的确定:
1) 从分型面的选择原则来看:
(1) 有利于塑料件的外观质量,
(2) 分型面应选择在塑料件的最大截面处,
(3) 尽可能使塑料件留在动定模同一侧,
(4) 尽可能满组塑料件的使用要求,
(5) 长型心应位于开模方向,
(6) 有利于模具整体结构的简单。
2) 综合上述考虑,分型面确定为:
(1)A 第一分型面是为了侧面抽心及拉出交口套中的凝料和拉断点交口中的塑料。
(2)B第二分型面与开模方向垂直 取为,塑料件底边,具体如下
三、 确定型腔数量及排列方式:
由于塑料件形状较为简单,又是大批量生产,则采用多型腔模具,可提供独特的优越条件,使生产效率大为提高,初定为一模两腔。
四、 模具结构形式的确定
该塑料件外观质量较高,从该塑料件的外部特征可以看出塑件外形是一圆柱形并带有凸台的罩类零件,塑料件进行模塑成型时,采用侧抽芯机构,侧抽芯的方法很多,有斜导柱、斜导槽、斜滑块侧向成型等方法,而斜滑块较为简单。因此,采用两型腔两分型面的模具结构形式。
五、 注射机的型号确定:
1) 塑件质量及体积计算;
对于该设计塑料件图样,据此建立塑件模型并对此模型分析得:
塑件体积
塑件质量
2) 浇注系统凝料体积的初步计算,(可按塑件体积的0.6倍计算)由于该塑件采用一模两腔,所以浇注系统凝料体积为
3) 该塑件一次注射所需塑料ABS
体积
质量
4) 根据以上计算数据,查表初步选用注射几的型号为SZ-250|1250型卧式注射机。其主要技术参数见表如下:
螺杆直径/mm
45
拉杆内间距/mm
415x415
理论容量/
270
最小模具厚度/mm
150
注射压力/MPa
160
定位孔直径/mm
160
注射速率/(g/s)
110
喷嘴球半径/mm
15
塑化能力/(g/s)
18.9
螺杆转速/(r/min)
10-200
锁模力/KN
1250
5) 型腔数量的校核:
a. 由注射机料筒塑化速率校核型腔数量;
n >2符合要求。
b. 按注射机最大注射量校核型腔数量;
,符合要求
6)安装尺寸的校核;
a. 喷嘴尺寸;
主流道的小端直径D大于注射机喷嘴d,通常为
D=d+(0.5---1)mm
对于该模具d=3.5mm取D=4,符合要求。
7) 推出机构的校核:
该注射机推出行程为360mm,大于塑件的推出行程30mm。
8) 模架尺寸与注射机拉杆内间距校核;
该套模具模架的外形尺寸为200mm*250mm.而注射机拉杆内间距为415mm*415mm,符合要求。
六、 浇注系统形式和浇口的设计
1、 主流道的设计
主流道通为于模具中心塑料的熔体的入口处,其形状为圆锥形,主要尺寸根据模具布局中推出的行程选用标准浇口套。如图
2、 冷料穴的设计
开模时应将主流道中的凝料拉出,所以冷料穴直径稍大于主流道大端直径,采用球头拉杆拉出。便于更好的拉出主流道中的凝料,在分流道末端设置拐角。
3、 分流道的布置形式
分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关,有多种不同的排列布置形式,要遵寻两方面原则:
a.排列紧凑、缩小模具板面尺寸;
b.流程尽量短、锁模力力求平衡。
该模具的流道的布置形式采用平衡式。
4、 分流道的长度
长度应尽量短,且少转弯。该模具的分流道的总长为70mm即单项长度为25mm。
5、分流道的截面形状及尺寸
为了便于加工及凝料脱模,分流道大多设置在分型面上,该模具采用梯形截面,因为梯形截面容易加工且流动阻力不大,尺寸计算如下:
H=2/3B
式中 B——梯形大底边的宽度;
M——塑件的质量
——单向流道的长度
H——梯形的高度
注:塑件厚度因在3mm以下,质量小于200g。B等于5.058在3.2mm到9.5mm范围内合理。
6、 浇口的设计
分析该塑件可采用潜伏式浇口、侧浇口、点浇口。由于侧浇口要开设在垂直分型面上,但可能会留下较大的熔接痕,影响塑件的质量,而潜伏式浇口不易加工修整不便,点浇口结构形 简单,不会给塑件表面留下缺陷,因此采用点浇口。
七、成型零部件的设计与计算:
1,塑件基本尺寸的确定:( 公差以JS13查取)
H=
h=
R=
l=
Z=
2,工作尺寸的计算:
a ,形芯 :
,取
ABS为2.5%;
。
,
取X=1/2 =
b 型腔 :
,
具体结构如图
八、脱模机构的设计:
1,脱模机构的设计原则,
塑件推出是注射成型的最后一个环节,推出质量的好坏将最后决定塑件的质量,因此应遵循以下原则。
(1) 推出机构应尽量设计在动模一侧。
(2) 保证塑件不因推出而变形损坏。
(3) 机构简单,动作可靠
(4) 合模时可准确复位
2, 塑件的基本推出方式,
考虑上述原则,此模具设计的推出机构采用推杆和推板。
3, 脱模力的计算,
脱模力是从动模的一侧的主型芯上脱出塑件所需施加的外力,而克服塑件对型芯包紧力,真空吸力和脱模机构本身的运动阻力。就有 。 由于该模具在第一分型面分型时真空吸力比较小,所以忽略不考虑。计算如下:
同理:
因此该塑件脱模力为230+4212=4442N
E——塑件的拉伸弹性模量,取1.92GPa ,见参考文献[1]
——塑件的平均收缩率,为1.0%—2.5%,取2%,
——塑件的泊松比,取0.46。
——型芯的脱模斜度,取0。
—— 型芯脱模方向的高度。
九、 模架的确定和标准见的选用
为实际应用的方便,我们采用标准模架,根据塑件的型芯型腔的大小和两腔间的间距及装配尺寸,强度要求,我们选用200mm*250mm的标准模架。
1, 定模座板(250mm*250mm、厚25mm)
定模座板是模具与注射机连接的固定板,材料为45钢。通过8个M8的螺钉与固定板连接。
2, 定模板(200mm*250mm、厚25mm)
上开有几个导套孔,斜导柱孔 ,契紧块经过的孔、4个弹簧顶销孔,材料Q235A。
3, 支承板(200mm*250mm、厚20mm)
支承板应具有较高的平行度和硬度。上有12个直径为5的推杆,推杆单边间隙0.5mm,4个承头螺钉M8。材料45钢。
4, 垫块(32mm*250mm、厚60mm),材料Q235A。
5, 动模座板(250mm*250mm、厚25mm),45钢。
其上有注射机顶杆孔为直径50mm,及4个M8的沉头螺钉,
6, 推板(125mm*250mm、厚10mm),45钢
7, 推杆固定板(134mm*250、厚20mm),45钢。
十、 侧抽芯机构的设计:
1, 侧抽芯机构的确定,
为实现自动化,该套模具采用机动侧抽芯机构,其驱动方式为侧滑块和斜导柱。斜导柱在开模时随第一分型面的打开而驱使侧滑块向两边移动。但考虑到侧型芯的定位,侧滑块刚向两边移动到将侧型芯抽出为止,因此,要给侧滑块装限位装置和紧固装置,该模具的侧滑块靠弹簧顶销来定位,紧固装置则是靠和模时楔紧块作用。
2, 侧滑块的导滑形式,
根据导滑部位作用的不同,侧滑块的导滑形式可分为三种,滑块导滑、侧滑块导滑、推杆摆动与平移。该模具中采用滑块导滑,为加工方便,采用矩形导滑槽,由于侧滑块的下表面在第二分型面上,所以导滑槽开设在定模板上。
3, 侧滑块的导向倾斜角与抽芯,
该模具中侧滑块的导向倾斜角度选为23.5度,符合实际要求,当模具在第一分型面上定距分型,斜导柱离开斜滑块时侧滑块向两边抽芯的距离为5mm,此时弹簧顶销开始起定位作用。
4, 侧滑块及侧型芯的尺寸如图,
十一、螺纹机构的设计
1, 该模具多处用到螺纹 ,起主要用于固定各个元件;
2, 脱模方式,该套模具考虑到质量、强度、表面精度等问题采用推杆和推板来进行脱模。其驱动方式主要靠注射机驱动。
十二、 合模导向机构的设计:
该套模具结构较简单,才用导柱导向复位原理,尺寸设定均根据强度要求采用标准件。
十三、 试模