锁盖注塑模具(含cad图纸和word说明书)
摘要
根据工程实际的需要完成锁盖的注射模设计。在设计中采用塑料注射成型中具体分析了产品的工艺性,确定了所采用塑料的工艺参数和所采用的成型设备,确定了模具制作的总体方案,分析并解决了模具的总体结构和各工作部分的具体结构,并进行了一些必要的尺寸计算和强度的校核。中还对分型面、浇注系统、脱模机构和温度调节系统进行了分析设计,完成了工件工程图设计,圆满完成了模具设计所要求的各项工作。
本文中针对锁盖注射模具制定出合理的设计结构,其中包括成型部分及其零部件设计,浇注系统设计,脱模机构设计,冷却系统设计等。根据分析,设计了一套塑料注射模具,并对模具以及主要零件进行了CAD绘图。
目录
摘要II
目录III
第1章前言1
第2章塑件的工艺分析2
2.1塑件的工艺性分析2
材料:黑色酚醛树脂(PF) 2
一、 PF性能分析2
固体酚醛树脂为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚与甲醛缩聚而得。它包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。工艺条件2
注射机类型:柱塞式3
螺杆转速:40-80r/mi
n 3 喷嘴温度:90-100℃ 3 料筒前端温度:70-100℃ 3 料筒后端温度:40-50℃ 3 模具温度:160-169℃ 3 注射压力:98-147MPa 3 背压:0-0.49MPa 3 注射时间2-10s 3 保压时间:3-15s 3 硬化时间:15-50s 3 成型周期:45-120s 3 成型收缩率:0.0063 成型温度:146-180℃ 3 成型压力:7-42MPa 3 2.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析3 2.2.1结构分析3 因此,模具设计,该零件属于中等复杂程度.本次设计制品的用途是锁盖,结构简单,对称分布,对精度无太大要求,强度要求适中3 2.2.2尺寸精度分析3 2.2.3表面质量分析3 2.3计算塑件的体积和质量3 2.4注射机的初选4 由分析,可得锁盖件的体积为8.5cm3,考虑到设计为4腔,加上浇注系统的冷凝料,查阅塑料膜设计手册的国产注射机技术规范及特性,可以选择XS-Z-60,以下为其技术规格4 第3章分型面选择和浇注系统设计5 3.1注射模具分型面的选择5 3.1.1分型面的基本形式5 3.1.2分型面选择的基本原则5 3.1.3分型面的选择5 3.2浇注系统的设计6 3.2.1浇注系统的组成6 3.2.2注射模具主流道的设计6 1.主流道设计6 1.冷料穴7 2.分流道8 3.浇口9 第4章成型零件的设计9 4.1模具型腔的结构设计9 4.2型芯的结构设计11 4.3成型零件的尺寸确定11 ①成型零部件尺寸计算11 1.平均收缩率11 制品原料为PF,收缩率为0.4~ 0.6则: 11 平均收缩率; 11 2.塑件轴向公差11 根据塑件轴向尺寸5mm,精度等级MT5,查表7-2得模具制造公差为IT-11,查标准公差GB1800-79得模具制造误差; 12 3.凹模深度12 塑件高度5mm,由公式: 12 12 得:型腔深度; 12 4.凸模高度12 塑件高度5mm,由公式: 12 12 得:型芯高度; 12 5.塑件径向公差12 根据塑件长度58mm,宽度30mm,平均径向尺寸44mm,精度等级MT5,查表7-2得模具制造公差为IT-11,查标准公差GB1800-79得模具制造误差; 12 6.型腔径向尺寸12 塑件长度58mm,宽度30mm,由公式: 12 12 得:长度方向12 宽度方向12 7.两孔中心距12 根据塑件尺寸40±0.5mm,得塑件尺寸精度等级为MT3级,查表7-2得模具制造公差应为IT10级,查标准公差GB1800-79得模具制造公差,由公式: 12 13 得:两孔中心距13 四、标准模架选用13 13 图七160*L标准模架A2 13 根据塑件尺寸及型腔排布方式,选择160*L A2型标准模架,如图七; 13 查阅GB/T12556.1-90,确定各部件尺寸如下: 13 1.定模座板13 尺寸200*200,厚度20mm 13 主流道衬套固定孔与其为H7/m6过渡配合;通过4个Φ10的内六角螺钉与定模固定板连接; 13 2.定模板13 尺寸160*200,厚度20mm 13 3.动模板14 尺寸160*200,厚度20mm 14 导柱孔与导柱采用H7/m6配合; 14 4.动模垫板14 尺寸160*200,厚度32mm 14 5.垫块14 尺寸32*200,厚度50mm 14 6.推出固定板14 尺寸94*200,厚度12.5mm 14 固定推杆; 14 7.推板14 尺寸94*200,厚度16mm 14 8.动模座板14 尺寸200*200,厚度20mm 14 五、成型型腔壁厚校核14 由于酚醛塑料需要早酚醛树脂中加入填料以改性,因此粘度不易确定,参考课本表7-7,这里取许用溢料间隙; 14 1.型腔侧壁厚校核14 由侧壁厚计算公式: 15 15 式中:h型腔内壁受压部分高度,mm; 15 p塑料熔体对型腔的压力,MPa; 15 E型腔材料的弹性模量,这里取; 15 C常数,查表7-8,这里取0.106; 15 计算得:S = 14.188 15 按强度进行校核时: 15 ; 15 15 计算得:,满足要求; 15 2.型腔底板厚度计算15 刚度计算时,底板厚度为: 15 15 式中:L支脚间距,mm; 15 B底板总宽度,mm; 15 计算得:t = 20.578 15 按强度条件计算时,底板厚度为: 15 15 计算得:t = 18.203,满足条件15 第5章顶出机构的设计16 第6章冷却系统的设计18 查阅资料得,PF的单位质量成型时放出的热300KJ/Kg~400KJ/Kg,取350KJ/Kg; 19 冷却水的体积流量:; 19 查课本表10-1,冷却水管道直径,取d = 8mm; 19 冷却水在管道中流速:; 19 冷却管道孔壁与冷却介质之间的传热膜系数:; 19 冷却管道总传热面积:; 19 第7章排气系统19 排气是注射模设计中不可忽略的一个问题。在注射成型过程中,若模具排气不良,型腔内的气体受压缩将产生很大的背压,阻止塑料熔体正常快速充模,同时气体压缩所产生的热量可能使塑料烧焦。这里利用模具的分型面以及推杆和型芯与模具的配合间隙排气,不需开设排气槽。 20 第8章成型设备有关参数校核20 1.注射压力校核20 三、锁模力校核20 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,会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。为此,注射剂的额定锁模力必须大于该胀型力,即: 20 20 注射机的额定锁模力(N); 20 模具型腔内塑料熔体平均压力(MPa);一般为注射压力的0.3-0.65倍,通常取20-40MPa。这里选=40MPa; 20 塑料和浇注系统在分型面上的投影面积之和();由分析,可得投影面积70,浇注系统的投影面积不超过10; 20 小于500KN,符合要求21 四、开模行程校核21 对于具有液压-机械式合模机构的注射机,其最大开模行程是由肘杆机构的最大行程所决定的,而不受模具厚度影响,因此本次设计中,开模行程与模具厚度无关,且为单分型面注射模,则所需开模行程H为: 21 21 式中,塑件推出距离(mm); 21 包括浇注系统在内的塑件厚度(mm); 21 注射机最大开模行程(mm); 21 这里通过资料可得: 21 第9章模具特点和工作原理22 总结23 参考文献24
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n 3 喷嘴温度:90-100℃ 3 料筒前端温度:70-100℃ 3 料筒后端温度:40-50℃ 3 模具温度:160-169℃ 3 注射压力:98-147MPa 3 背压:0-0.49MPa 3 注射时间2-10s 3 保压时间:3-15s 3 硬化时间:15-50s 3 成型周期:45-120s 3 成型收缩率:0.0063 成型温度:146-180℃ 3 成型压力:7-42MPa 3 2.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析3 2.2.1结构分析3 因此,模具设计,该零件属于中等复杂程度.本次设计制品的用途是锁盖,结构简单,对称分布,对精度无太大要求,强度要求适中3 2.2.2尺寸精度分析3 2.2.3表面质量分析3 2.3计算塑件的体积和质量3 2.4注射机的初选4 由分析,可得锁盖件的体积为8.5cm3,考虑到设计为4腔,加上浇注系统的冷凝料,查阅塑料膜设计手册的国产注射机技术规范及特性,可以选择XS-Z-60,以下为其技术规格4 第3章分型面选择和浇注系统设计5 3.1注射模具分型面的选择5 3.1.1分型面的基本形式5 3.1.2分型面选择的基本原则5 3.1.3分型面的选择5 3.2浇注系统的设计6 3.2.1浇注系统的组成6 3.2.2注射模具主流道的设计6 1.主流道设计6 1.冷料穴7 2.分流道8 3.浇口9 第4章成型零件的设计9 4.1模具型腔的结构设计9 4.2型芯的结构设计11 4.3成型零件的尺寸确定11 ①成型零部件尺寸计算11 1.平均收缩率11 制品原料为PF,收缩率为0.4~ 0.6则: 11 平均收缩率; 11 2.塑件轴向公差11 根据塑件轴向尺寸5mm,精度等级MT5,查表7-2得模具制造公差为IT-11,查标准公差GB1800-79得模具制造误差; 12 3.凹模深度12 塑件高度5mm,由公式: 12 12 得:型腔深度; 12 4.凸模高度12 塑件高度5mm,由公式: 12 12 得:型芯高度; 12 5.塑件径向公差12 根据塑件长度58mm,宽度30mm,平均径向尺寸44mm,精度等级MT5,查表7-2得模具制造公差为IT-11,查标准公差GB1800-79得模具制造误差; 12 6.型腔径向尺寸12 塑件长度58mm,宽度30mm,由公式: 12 12 得:长度方向12 宽度方向12 7.两孔中心距12 根据塑件尺寸40±0.5mm,得塑件尺寸精度等级为MT3级,查表7-2得模具制造公差应为IT10级,查标准公差GB1800-79得模具制造公差,由公式: 12 13 得:两孔中心距13 四、标准模架选用13 13 图七160*L标准模架A2 13 根据塑件尺寸及型腔排布方式,选择160*L A2型标准模架,如图七; 13 查阅GB/T12556.1-90,确定各部件尺寸如下: 13 1.定模座板13 尺寸200*200,厚度20mm 13 主流道衬套固定孔与其为H7/m6过渡配合;通过4个Φ10的内六角螺钉与定模固定板连接; 13 2.定模板13 尺寸160*200,厚度20mm 13 3.动模板14 尺寸160*200,厚度20mm 14 导柱孔与导柱采用H7/m6配合; 14 4.动模垫板14 尺寸160*200,厚度32mm 14 5.垫块14 尺寸32*200,厚度50mm 14 6.推出固定板14 尺寸94*200,厚度12.5mm 14 固定推杆; 14 7.推板14 尺寸94*200,厚度16mm 14 8.动模座板14 尺寸200*200,厚度20mm 14 五、成型型腔壁厚校核14 由于酚醛塑料需要早酚醛树脂中加入填料以改性,因此粘度不易确定,参考课本表7-7,这里取许用溢料间隙; 14 1.型腔侧壁厚校核14 由侧壁厚计算公式: 15 15 式中:h型腔内壁受压部分高度,mm; 15 p塑料熔体对型腔的压力,MPa; 15 E型腔材料的弹性模量,这里取; 15 C常数,查表7-8,这里取0.106; 15 计算得:S = 14.188 15 按强度进行校核时: 15 ; 15 15 计算得:,满足要求; 15 2.型腔底板厚度计算15 刚度计算时,底板厚度为: 15 15 式中:L支脚间距,mm; 15 B底板总宽度,mm; 15 计算得:t = 20.578 15 按强度条件计算时,底板厚度为: 15 15 计算得:t = 18.203,满足条件15 第5章顶出机构的设计16 第6章冷却系统的设计18 查阅资料得,PF的单位质量成型时放出的热300KJ/Kg~400KJ/Kg,取350KJ/Kg; 19 冷却水的体积流量:; 19 查课本表10-1,冷却水管道直径,取d = 8mm; 19 冷却水在管道中流速:; 19 冷却管道孔壁与冷却介质之间的传热膜系数:; 19 冷却管道总传热面积:; 19 第7章排气系统19 排气是注射模设计中不可忽略的一个问题。在注射成型过程中,若模具排气不良,型腔内的气体受压缩将产生很大的背压,阻止塑料熔体正常快速充模,同时气体压缩所产生的热量可能使塑料烧焦。这里利用模具的分型面以及推杆和型芯与模具的配合间隙排气,不需开设排气槽。 20 第8章成型设备有关参数校核20 1.注射压力校核20 三、锁模力校核20 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,会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。为此,注射剂的额定锁模力必须大于该胀型力,即: 20 20 注射机的额定锁模力(N); 20 模具型腔内塑料熔体平均压力(MPa);一般为注射压力的0.3-0.65倍,通常取20-40MPa。这里选=40MPa; 20 塑料和浇注系统在分型面上的投影面积之和();由分析,可得投影面积70,浇注系统的投影面积不超过10; 20 小于500KN,符合要求21 四、开模行程校核21 对于具有液压-机械式合模机构的注射机,其最大开模行程是由肘杆机构的最大行程所决定的,而不受模具厚度影响,因此本次设计中,开模行程与模具厚度无关,且为单分型面注射模,则所需开模行程H为: 21 21 式中,塑件推出距离(mm); 21 包括浇注系统在内的塑件厚度(mm); 21 注射机最大开模行程(mm); 21 这里通过资料可得: 21 第9章模具特点和工作原理22 总结23 参考文献24
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