垫圈塑料模具设计要点bzaw.docx

塑料模具具课程设设计说明明书设计题目目:垫圈的的塑料模模具设计计院（系）：高职学学院专业：模具设设计与制制造班级:00790012 学学号:099设计人:康尚明明指导教师师:孙钱江江完成日期期20110年1月13日目录第一部分分产品的的说明第二部分分塑件分分析第三部分分型腔的的数目决决定及排排布第四部分分注射机机的型号号和规格格选择及及校核第五部分分分型面面的选择择第六部分分浇注系系统的设设计第七部分分成型零零件的工工作尺寸寸计算及及结构形形式第八部分分导柱导导向机构构的设置置第九部分分推出机机构的设设计第十部分分温度调调节系统统的设置置第十一部部分设计小小结第十二部部分附录垫圈塑料料模具设设计1.塑料料成型工工艺性分分析该塑料是是一塑料料垫圈,如图.生产批批量很大大,材料为ABSS,成型工工艺性好好,制造成成本低,可以注注射成型型.2.分型型面位置的的确定根据塑料料结构形形式,分型面面选在垫垫圈上下下表面,如图3.确定定型腔数数量和排排列方式式 1).型腔数数量的确确定该塑料精精度要求求不同,又是大大批量生生产,可以采采用一模模多腔的的形式,考虑到到模具制制造费用用,设备运运转费用用低一些些初定一一模四腔腔的模具具形式.2).该该塑件含含有1个小孔,要使其其顺利成成型,必须在在大型蕊蕊上嵌入入1个小型型蕊,并且小小型蕊的的直径与与孔直径径相吻合合,采用一一模四腔腔的制造造成本也也会增加加,因为所所用材料料为ABSS,配合精精度要求求不高,采用推推杆推出出机构,正方形形排列各各个对角角各一个个,如图.4.模具具结构形形式的确确定上面分析析可知,本模具具采用一一模四腔腔,圆形排排列,推件杆杆推出,流道采采用平衡衡式,浇口采采用潜伏伏式浇口口,采用双双分型面面,结构形形式采用用派生模模.5.注射射机型号号的选定定 11).注射量量的确定定,塑料体体积=8843塑料质量量m最多为为凝料m22为未知知数,可按塑塑件质量量的0.6倍来计计算,上面分分析的一一模4腔,所以注注射量2).塑塑件和流流道凝料料在分型型面上的的投影面面积及锁锁模力的的计算.流道凝料料包括浇浇口,在分型型面上的的投影面面积A2,模具设设计前为为未知值值,根据多多腔统计计分析,A2是每个个塑件在在分型面面上投影影面积的的0.22-0.55倍,因此可可用0.335A11来进行行计算,所以.式中,式中型腔腔压力P取30MMP,因为塑塑件浇口口为侧浇浇口,压力损损失大,取大一一些.3.选用用注射机机根据每一一生产周周期的注注射量和和锁模力力的计算算值,可选用XS-Z-660式注射射机注射机参参数额定注射射量105喷嘴孔直直径4螺杆直径径35拉杆空间间190××3000注射压力力125注射方式式柱塞式锁模力450定位孔直直径55最大开模模行程220动定模固固定板尺尺寸330××3400最大厚度度300塑化能力力5.6最小厚度度100喷嘴圆弧弧半径124).注注射机有有关参数数的校核核(1).由注射射机料筒筒塑化速速率校核核模具的的型腔数数nFn为锁锁模力,A为单个个分型面面上的投投影,Aj是浇注注系统在在分型面面上的投投影.P为成型型压力,一般为为注射压压力的0.8倍.(2).注射压压力的校校核注射压力力校核合合格式中K”取1.33,Poo取80MMP,属正常常型浇口口类.(3)锁锁模力校校核锁模力校校核合格格其它安装装尺寸校校核要待待模架选选定,结构尺尺寸确定定以后才才可以确确定.二.浇注注系统的的设计1.主流流道设计计 2).主流道道尺寸根据所选选注射机机,则主流流道小端端尺寸为为 d=注射机机喷嘴尺尺寸+(00.501)=2+1=44mm主流道球球面半径径为 SSR=喷嘴球球面半径径+(112)=19+2=221mmm2).主主流道衬衬套形式式本设计虽虽是小型型模具,但为了了便于加加工和缩缩短主流流道长度度,衬套和和定位圈圈还是设设计成分分体式,主流道道长度取取40.98mmm,约等于于定模板板的厚度度,见图,衬套如如图,材料采采用T8A钢,热处理理淬火后后表面硬硬度为53HHRC-557HRRC.3).主主流道凝凝料体积积4).主主流道剪剪切速率率校核由经验公公式主流道剪剪切速率率偏小,主要是是注射量量小,喷嘴尺尺寸偏大大,使主流流道尺寸寸偏大所所致.2.分流流道尺寸寸1).分分流道布布置形式式分流道应应能满足足良好的的压力传传递和保保持理想想的填充充状态,使塑料料熔体尽尽快地经经分流道道均衡的的分配到到各个型型腔.因此采采用平衡衡分流道道,如图.2).分分流道长长度第一级分分流道L1=50mmm, 第二级级分流道道L2=10mmm,第三级级分流道道L3=15.5mmm.3).分分流道的的形状,截面尺尺寸以及及凝料体体积(1).形状及及截面尺尺寸为了便便于机械械加工及及凝料脱脱模,体设计计的分流流道设置置在分型型面上定定模一侧侧,截面形形状采用用加工工工艺性比比较好的的梯形截截面,梯形截截面以塑塑料熔体体及流动动阻力均均不大,一般采用用以下面面经验公公式来确确定截面面尺寸,即:根据参考考文献(1)取B=44mm分流道截截面形状状如图:从理论上上L2,L3分流道道可比L1截面小10%,但为了了刀具的的统一和和加工方方便,在分型型面上的的分流道道采用一一样的截截面.(2).凝料体积积分流道长长度L=550+110*22+155.5*4=2264mmm分流道截截面积凝料体积积4)分流流道剪切切速率校校核采用经验验公式在之间,剪切速速率校核核合格式中,式中,tt=注射时时间,取1s A-梯形面面积0.5558 C-梯形周周长4.55cm5).分分流道表表面粗造造度分流道表表面粗造造度R要求很很低,一般取0.88-1.66 umm即可,在此取0.88um ,如图所所示.3.浇口口的设计计根据外部部特征,外观表表面质量量要求较较高,应看不不到明显显的浇口口痕迹,采用潜潜伏式浇浇口,在开模模时对浇浇口自行行剪断,几乎看看不到浇浇口的痕痕迹.1) 潜伏式浇浇口尺寸寸的确定定由经验公公式得,式中 n=塑塑料材料料系数取取0.66 CC=塑件壁壁厚的函函数值取取0.2242浇口截面面形状如如图所示,浇口先先取,然后在在试模时时再调整整.2)浇口口剪速率率的校核核由点浇口口的经验验公式得得剪切速率率的校核核合格.4.冷料料穴的设设计(1)主主流道冷冷料穴如图所示示,采半球球形,并采用用球形头头拉料杆杆,该拉料料杆固定定在动模模固定板板上,开模时时利用凝凝料对球球头的包包紧力使使主流道道凝料从从主流道道衬套中中脱出.2).公公流道冷冷料穴在分流道道端部加加长5mmm,作分流流道冷料料穴.1.3,成型零零件的设设计模具中确确定塑件件几何形形状和尺尺寸精度度的零件件称为成成型零件件.在本设计计中成型型零件就就是成型型外面的的凹模,成型内内表面的的凸模.各类成型型零件的的尺寸设设计1. 凹模(型型腔)垫圈四周周就一个个整体,且无螺螺纹和其其它外部部特征,可用整整体式,而且加加简单,成本低低为了节约约成本直直接用定定模板充充当型腔腔的作用用。用凸凸模来保保证尺寸寸。如下下图结构构1-型芯芯 22-摧管 3-定模板板2.凸模模(型蕊)型蕊尺寸寸2.成型型零件刚刚材的选选用垫圈大批批量生产产,成型零零件所选选用的钢钢材耐磨磨性和抗抗疲劳性性能应该该良好,机械加加工性能能和抛沅沅性能也也应良好好,因些构构成型腔腔的钢材材选用SM11垫圈型蕊蕊因为采采用推杆杆推出,磨损也也较大,采用硬硬度较高高的模具具钢Cr112MooV,淬火表表面硬度度58HHRC-662HRRC.3.成型型零件强强度及支支承板厚厚度的选选用计算算 1).型腔侧侧壁厚度度(按整体体式圆筒筒形凹模模计算)式中,PP-型腔压压力(取30MMP)E-材料弹弹性模量,取 -根据塑塑料品种种,模具刚刚度计算算许用变变形量型腔铡壁壁可以设设为10mmm,两型腔腔之间受受力是大大小相等等,方向相相反的在在合模状状态下不不会产生生变形,因此两两型腔之之间壁厚厚只要满满足结构构设计条条件就可可以了.型腔与与模板周周边的距距离由模模板外形形尺寸来来确定,因模板板平面尺尺寸比型型腔布置置的尺寸寸要大得得多,所以完完全满足足强度和和刚度要要不求.(2).支承板板厚度和和所选模模架两垫垫块之间间的跨度度有关,根据前前面的型型腔布置置,模架应应选在这这个.1.4.模架的的确定根据型腔腔布局可可看出,型腔嵌嵌件分布布尺寸75*1155,又根据据型腔的的侧壁最最小厚度度小于1,再考虑虑导柱,导套及及连接螺螺钉,布置应应占的位位置,采用推推件板推推出等各各方面的的问题,确定选选用模架架序号为为5号,模架结结构为A4的形式,如图所所示.各模板尺尺寸的确确定1. A板是定定模型腔腔板,塑件高高度3,在模板板上还要要开设冷冷却水道道,冷却水水道离型型腔应有有一定距距离,因些A板厚度度取25mmm.2. C垫块尺尺寸32垫块=推推出行程程+推板厚厚度+推杆固固定板厚厚度+(55-10)=2.5+220+115+(5-100)=442.55-47.5,所以垫垫块厚度度可取50上述尺寸寸确定之之后,就可以以确定模模架序号号为5号,板面2000*1660,模架结结构形式式为A4的标准准模架.从选定模模架可知知,模架外外形尺寸寸:宽*长*高=2000*1160*1633模具平面面尺寸2000*1660<3330*3400(拉杆间距)1.5排排气槽的的设计瓶盖成型型型腔体体积比较较小,约0.2268,注射时时间约为为1s,采用的的是潜伏伏工浇口口向型腔腔顶部倾倾斜,塑料熔熔体先充充满型腔腔顶部,然后充充满周边边下部,这样型型腔顶部部不会造造成憋气气现象,气体会会沿着分分型面和和型蕊与与推件板板之间的的轴向间间隙向外外排出.如果对对于中大大型塑件件一定要要通过计计算,开设一一定量的的排气槽槽,方可保保证产品品质量.1.6,脱模推推出机构构的设计计推杆推出出过程中中,因为是是有孔塑塑件,所以推推杆必须须得承受受得起以以下推出出力因为塑件件底部为为圆形,所以可以以将推杆杆截面设设计成圆圆形,直径<20mmm.1.7冷冷却系统统的设计计冷却系统统的计算算很麻烦烦,在些只只进行简简单计算算,在单位位时间内内塑料内内塑料熔熔体凝固固时所放放出的热热量应等等于冷却却水所带带走的热热量,模具温温度设为为401. 冷却水的的体积流流量式中W-单位时时间内注注入模具具中的塑塑料质量量,按每分分钟注射射两次即即 Q1单单位质量量的塑件件凝固时时所放出出的热量量,ABBS为2. 冷却管道道的直径径为使冷却却水处于于湍流状状态,查资料料取d=22.5mmm3. 冷却水在在管道内内的流速速4. 冷却水管管道水孔孔壁与冷冷却水之之间的传传热膜系系数查参考文文献,1中的表表取f =7.222,水温为30时,因此5. 冷却管道道的总传传热面积积6. 模具上应应开设的的冷却水水孔数从计算结结果看,因塑件件小,单位时时间注射射量小,所需冷冷却水也也比较小小,但一条条冷却水水道对模模具来说说是不可可取的,因为冷冷却不均均匀.以上是我我个人的的课程设设计,该模具具的装配配图及各各个零件件图见附附页.设计小结结:经过两周周多的设设计,让我更更加深刻刻的体会会到了设设计的快快乐,并且从从中学到到不少知知识,明白设设计这门门课程,有必要要一步一一个脚印印走过来来,在塑料料模具这这门课程程上希望望能够走走得更远远的话,一定得得把以前前的基本本功打扎扎实.以上只只是个人人的少许许想法,参考资料料:1、塑塑料模具具设计制制造与应应用实例例模具具实用技技术丛书书编委员员编机械械工业出出版社2、塑塑料模具具设计卜卜建新主主编，中中国轻工工业出版版社3、塑塑料模具具设计申申树义、高高济编，机机械工业业出版社社4、塑塑料模具具设计手手册塑塑料模具具技术手手册编编委会，编编机械工工业出版版社5、塑塑料制品品成型及及模具设设计叶叶久新、王王群主编编，湖南南科学技技术出版版社