2022年旋钮注射塑料模具设计参照 .pdf
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1、毕业论文(设计)题目:旋钮注射塑料模具设计姓名:学号:专业 :班级 :指导教师:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 20 页 - - - - - - - - - 摘要通过设计可使我巩固所学的专业理论;进一步掌握注射模具设计和成型零件加工工艺制定的方法;提升测量、绘图、查阅资料、文献翻译、应用专业软件等方面的能力与水平; 能够得到全面、 系统工程实践能力训练; 培养和造就我的创新能力和工程意识、 严谨的科学态度、 逻辑思维方式、 求实的工作作风记正确的科学研究方
2、法。 从而增强我的就业竞争力, 为今后的实际工作打下良好的基础。本课题来源于生产实际, 综合运用在学期所学理论知识和技能,掌握塑料注射模具与成型零件加工工艺设计的步骤和方法,所设计模具结构合理、 工艺性好、装配维修方便和经济。 可以熟悉设计开发模具的过程,培养独立思考能力, 检验学习效果和动手能力,提高工程实践能力,为将来实际工作打下坚实的基础。关键词旋钮建模工艺编制注射模具设计名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 20 页 - - - - - - - - -
3、目录前言 5 1 塑料的工艺分析 5 1.1 塑件成型工艺分析 5 1.2 旋纽原料的成型特性与工艺参数6 2 注塑设备的选择7 2.1 估算塑件体积 7 2.2 选择注射机 7 3 型腔数的确定及浇注系统的设计8 3.1 分型面的选择 8 3.2 型腔数的确定 8 3.3 确定型腔的排列方式 9 4 浇注系统的设计9 4.1 主流道的设计 9 4.2 冷料穴与拉料杆的设计 10 4.3 分流道的设计 10 4.4 浇口的设计 10 5 排气、冷却系统的设计与计算11 5.1 排气系统的设计 11 5.2 冷却系统的设计与计算 12 6 模具工作零件的设计与计算13 6.1 型腔型芯工作尺寸的
4、计算13 6.2 型腔侧壁厚度和底板厚度的计算13 7 脱模机构的设计与计算14 7.1 脱模力的计算 14 7.2 推板的厚度 15 7.3 顶杆直径的计算 15 8 注射机与模具各参数的校核16 8.1 注射量的校核 16 8.2 锁模力的校核 16 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 20 页 - - - - - - - - - 8.3 最大注射压和的校核 17 8.4 安装参数的校核 17 结论 18 参考文献 19 致谢 20 名师资料总结 - -
5、-精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 20 页 - - - - - - - - - 前言大学三年的本科学习即将结束, 毕业设计是其中最后一个环节, 是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展, 采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习,我熟练地掌握了机械制图、机械设计、 机械原理等专业基础课和专业课方面的知识,对机械制造、 加工的工艺有了一个系统、 全面的理解, 达到了学习的目的。 对于模具设计这个实践性非常强的设
6、计课题, 我进行了大量的实习, 我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识, 丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识,而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下, 同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体,明确了模具的一般工作原理、 制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍,设计中,将充分利用和查阅各种资料,并与同学进行充分讨论,尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中,将有一定的困难,但有指导老师的悉心指导和自己的努力,相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限, 而且缺乏经验, 设计中不妥之处在所难免,肯请各位老师指正。1.塑件
7、的工艺分析1.1 塑件成型工艺分析如图 1.1 所示:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 20 页 - - - - - - - - - 1.2 旋纽原料的成型特性与工艺参数塑件的材料采用聚甲基丙烯酸、甲酯,属热塑性塑料, 该塑料具有如下的成型特性:1)无定形料、吸湿性大、不易分解。2)质脆、表面硬度低。3)流动性中等,溢边值 0.03mm 左右,易发生填充不良、缩孔、凹痕、熔接痕等缺陷。4)宜取高压注射,在不出现缺陷的条件下宜取高料温、模温,可增加流动性,降低
8、内应力、方向性,改善透明度及强度。5)模具浇注系统应对料流阻力小,脱模斜度应大,顶出均匀,表面粗糙度应好,注意排气。6)质透明,要注意防止出现气泡、银丝、熔接痕及滞料分解、混入杂质。塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析1)塑件的结构分析该零件的总体形状为圆形,结构比较简单。2)塑件尺寸精度的分析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 20 页 - - - - - - - - - 该零件的重要尺寸,如, 30.9 0.09mm 的尺寸精度为 3 级, 次重要尺寸 3.
9、75 0.07mm 的尺寸精度为 4 级,其它尺寸均无公差要求, 一般可采用 8 级精度。由以上的分析可见, 该零件的尺寸精度属中等偏上,对应模具相关零件尺寸的加工可保证。从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为4.5mm ,最小处为 2.25mm ,壁厚差为 2.25mm ,较为均匀。3)表面质量的分析该零件的表面要求无凹坑等缺陷外,表面无其它特别的要求, 故比较容易实现。综上分析可以看出, 注射时在工艺参数控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证。2.注塑设备的选择2.1 估算塑件体积计算塑件的重量是为了选用注射机及确定模具型腔数。计算得塑件的体积: V9132mm3 计算塑件的质量:公式为
10、W V根据设计手册查得聚甲基丙烯酸甲酯的密度为1.18kg/dm3, 故塑件的重量为: W V91321.18 10-310.776g 2.2 选择注射机1)根据注射所需的压力和塑件的重量以及其它情况,可初步选用的注射机为:SZ 60/40 型注塑成型机,该注塑机的各参数如下表所示:理 论 注 射 量/cm3 60 移模行程 /mm 180 螺杆直径 /mm 30 最 大 模 具 厚 度/mm 280 注射压力 /Mp 150 最 小 模 具 厚 度/mm 160 锁模力 /KN 400 喷嘴球半径 /mm 15 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -
11、 - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 20 页 - - - - - - - - - 拉 杆 内 间 距/mm 295 185 喷嘴口孔径 /mm 3.5 2)塑件的注射工艺参数的确定根据情况,聚甲基丙烯酸甲酯的成型工艺参数可作如下选择,在试模时可根据实际情况作适当的调整。注射温度:包括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度:后段温度t1 选用 180中段温度 t2 选用 200前段温度 t3 选用 220喷嘴温度:选用 220注射压力:选用 100MP 注射时间:选用 20s 保压时间:选用 2s 保压: 80MP 冷却时间:选用 28s 总周期:
12、50s 3.型腔数的确定及浇注系统的设计3.1 分型面的选择该塑件为旋纽, 表面质量无特殊要求, 端部因与人手指接触因此形成自然圆角,此零件可采用右图所示的分型面比较合适。3.2 型腔数的确定型腔数的确定有多种方法, 本题采用注射机的注射量来确定它的数目。其公式如下:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 20 页 - - - - - - - - - n2=(G-C)/V 式中: G 注射机的公称注射量/cm3 V单个制品的体积 /cm3 C浇道和浇口的总体积 /
13、cm3 生产中每次实际注射量应为公称注射量G 的 (0.750.45) 倍, 现取 0.6G 进行计算。每件制品所需浇注系统的体积为制品体积的(0.2 1) 倍,现取 C0.6V 进行计算。 n2=0.6G/1.6V=0.375G/V=(0.375 60)/90132=2.46 由以上的计算可知,可采用一模两腔的模具结构3.3 确定型腔的排列方式本塑件在注射时采用一模两件,即模具需要两个型腔。综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素,拟采用下图所示的型腔排列方式。4浇注系统的设计4.1 主流道的设计根据设计手册查得SZ 60/40 型注射机喷嘴有关尺寸如下:喷嘴前端孔径: d0=3.5mm
14、喷嘴前端球面半径: R0 15mm 为了使凝料能顺利拔出,主流道的小端直径D 应稍大于注射喷嘴直径 d 。Dd+(0.5 1)mm= 3.5+14.5mm 主流道的半锥角 通常为 12过大的锥角会产生湍流或涡流,卷入空气,过小的锥角使凝料脱模困难,还会使充模时熔体的流动阻力过大,此处的锥角选用 2。经换算得主流道大端直径D 8.5mm,为使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径5mm 的圆弧过渡。主流道的长度L 一般控制在60mm 之内,可取 L55mm 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -
15、- - - - - - 第 9 页,共 20 页 - - - - - - - - - 4.2 冷料穴与拉料杆的设计对于依靠推件板脱模的模具常用球头拉料杆,当前锋冷料进入冷料穴后紧包在拉料杆的球头上, 开模时,便可将凝料从主流道中拉出。球头拉料杆固定在动模一侧的型芯固定板上, 并不随脱模机构移动, 所以当推件板从型芯上脱出制品时,也将主流道凝料从球头拉料杆上硬刮下来。4.3 分流道的设计分流道在设计时应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度的降低, 同时还要考虑减小流道的容积。圆形和正方形流道的效率最高,当分型面为平面时一般采用圆形的截面流道,但考虑到加工的方便性, 可采用半圆形的流
16、道。一般分流道直径在310mm 范围内,分流道的截面尺寸可根据制品所用的塑料品种、 重量和壁厚, 以及分流道的长度由 中国模具设计大典 第 2 卷中图 9.2 12 所示的经验曲线来选定, 经查取 D =5.6mm 较为合适,分流道长度取 L20mm 从图 9.2 14 中查得修正系数fL=1.02 ,则分流道直径经修正后为 DD fL=5.6 1.02=5.712 ,取 D 6mm 。4.4 浇口的设计根据浇口的成型要求及型腔的排列方式,选用侧浇口较为合适。侧浇口一般开设在模具的分型面上,从制品的边缘进料, 故也称之为边缘浇口。侧浇口的截面形状为矩形,其优点是截面形状简单,易于加工,便于试模
17、后修正。 缺点是在制品的外表面留有浇口痕迹, 因为该制件无表面质量的特殊要求,又是中小型制品的一模两腔结构, 所以可以采用侧浇口。 在侧浇口的三个尺寸中,以浇口的深度h 最为重要。它控制着浇口内熔体的凝固时间和型腔内熔体的补缩程度。浇口宽度W 的大小对熔体的体积流量的直接的影响,浇口长度L 在结构强度允许的条件下以短为好,一般选L0.5 0.75mm 。确定浇口深度和宽度的经验公式如下:h=nt W=nA1/2/30 式中:h侧浇口深度( mm )中小型制品常用h=0.52mm ,约为制品最大壁厚的 1/3 2/3, 取 1.5mm t 制品的壁厚( mm ) 3.38mm n塑料材料的系数查
18、表得 0.8 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 20 页 - - - - - - - - - W 浇口的宽度( mm )A型腔的表面积( mm2 ) 计算得 2940mm2 将以上各数据代入公式得:h=1.5mm ,W=1.5mm, L 取 0.5mm 。计算后所得的侧浇口截面尺寸可用 r=6q/(Wh2) 104s-1 作为初步校验。制品的体积 V9.132cm3, 设定充模时间为 1s, 于是: q=9.132/1=9132mm3/s,r=6q/Wh2
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