圆盖注塑模具结构设计与制造.docx
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1、 圆盖注塑模具结构设计与制造 摘 要 本课题主要是针对圆盖的注塑模具设计,该圆盖材料为改性PS,是工业生产中常见的一种保护盖产品。通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性,具体模具结构出发,对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、侧抽机构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核都有详细的设计,同时编制了模具的加工工艺并用UG进行加工。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是圆盖注塑模具的设计,也就是设计一副注塑模具来生产塑件产品,以实现自动化提高产量。针对塑件的具体结构,该模具是潜伏式浇口的单分型面注射模具。
2、 关键词:注塑模;圆盖;UG。 Rounded lid injection mold designAbstract :This subject mainly is aims at the dome of injection mold design, this dome material for modification PS, is common in the industrial production of a protective cover products.Through the process of plastic parts for analysis and comparison,
3、 the final design of an injection mold. The product mix from technology issues, and specific mold structure of the casting mold system, mold forming part of the structure, side pumped body, top of the system, cooling system, the choice of injection molding machine and related calibration parameters
4、are detailed design, at the same time and developed a simple process dies. Through the entire design process that the mold can be achieved by the plastic parts processing requirements. Designed in accordance with the subjects main task is to build a round plastic injection mold design, that is, the
5、design of an injection mold to produce plastic products in order to achieve automation to increase production. According to the plastic parts structure, mould latent type door a single injection mold parting surface.Key words: Injection mold; round cap ; UG.目录前言 (1)第一章 方案论证 (2)1.1 结构分析 (2)1.2 成型工艺分析
6、 (3)1.3 生产规模 (3)第二章 圆盖注塑模结构设计 (4)2.1成型零件设计 (4) 2.2浇注系统设计 (9)2.3推出机构的设计 (13)2.4排气系统的设计 (15)2.5冷却系统的设计 (15)2.6模架与注射机的选择 (15)2.7模具结构草图 (17)2.8注射模动作过程分析 (18)第三章 成型零件加工工艺 (19)3.1加工路线 (19)3.2数控编程 (19)3.3程序清单 (30)第四章 结束语 (31)4.1总结 (31)4.2创新点 (31)致谢 (32)参考文献 (33)前言随着中国当前的经济形势的高速发展,在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下,中国的制造
7、业也蓬勃发展;而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一,模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高,并能获得极大的经济效益,因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本,模具被誉为“进入富裕的原动力”,德国则冠之为“金属加工业的帝王”,在罗马尼亚则更为直接:“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视,早在1989年3月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中,就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。 近年来,塑料模具的产量和水平发展十分迅速,高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热
8、料筒内,塑料受热熔化后,在注塑机的螺杆或柱塞的推动下,经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内,塑料在其中固化成型。 本次课程设计的主要任务是塑料圆盖注塑模具的设计,也就是设计一副注塑模具来生产圆盖塑件产品,以实现自动化提高产量。针对圆盖的具体结构,通过此次设计,使我对轮辐式浇口单分型面模具的设计有了较深刻的认识;同时,在设计过程中,通过查阅大量资料、手册、标准等,结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构(成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、侧抽机构、模温调节系统)有了系统的认识,拓宽了视野,丰富了知识,为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。第一章 方案分析1.1 结构分析零件名称:圆盖生
9、产批量:中小批量 材料:改性PS 未注公差按MT5级精度 产品图如图1.1 图1.1产品图(1)该塑件尺寸较小,一般精度等级,为降低成型费用,提高生产效率,故采用一模多腔(2)该塑件为罩壳体类零件,壁厚较均匀,厚度为2mm,且符合最小壁厚要求;为满足塑件制品表面技术要求与提高成型效率采用点浇口。(3)由于侧面带有凸起部分,故考虑采用侧抽机构1.2成型工艺分析: 塑件的工艺性分析包括:塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的工艺性分析,其具体分析如表1.1:表1.1 改性PS工艺性分析塑料品种结构特点 使用温度 化学稳定性 性能特点 成型特点 改性PS属于热塑性塑料 非结晶态树
10、脂,不透明 小于85-110,脆化温度-18 有较良好的化学稳定性 抗冲击性能强 流动性和成型性优良 从图纸上分析,该塑件的外形为回转体,壁厚均匀,都为2mm,且符合最小壁厚要求. 塑件型腔较大. 在塑件侧壁有两个凸起部位,因此成型后塑件不易取出,需要考虑侧抽装置.1.3 生产规模生产批量:中批量生产; 料的精度等级:低精度该塑件的公差按MT5级公差要求第二章、圆盖注塑模结构设计2.1、成型零件设计算2.1.1分型面的确定(1)该塑件为圆盖塑料,对其表面质量要求较高,要求外径没有明显的斑点及熔接痕.在选择分型面时,根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观以及成型后能够顺利取出制件,有以下几种
11、方案: 方案一: 图2.1方案一方案二: 图2.2方案二 其一,选塑件大端台阶处作为分型面,如图2.1所示;选择这种方案, 塑件留定模,这样增加了塑件的脱模难度,或者增加辅助机构,先实行侧抽再分型使塑件留动模,这就增加了模具结构的复杂程度;亦或者采用型腔分成四瓣式,但这样也加大了模具的制造难度.图2.2所示,采用这种方案,塑件留定模,但定模板需加工一个深的型腔.选塑件大端底平面作为分型面,在台阶处增加侧抽机构所以,通过对以上两种分型面的考虑以及塑件的外观的要求,选择大端底平面作为分型面的图2.2方案较合适.由于是中小批量的生产规模,加上尺寸精度不高,故采用一模两腔,在一定程度上提高生产效率。2
12、.1.2 型芯、型腔结构的确定 型芯、型腔可采用整体式或整体嵌入式结构. 图2.3型芯及型腔结构整体式型腔是直接在一整块材料上加工而成的凹模即为整体式凹模(如图2.3a),其特点是牢固,不易变形,有较高的强度和刚度,成型的塑件表面不会有模具接缝痕迹.当塑件结构简单时,制作整体式凹模比较容易,整体嵌入式型腔是将凹模做为整体式(如上图2.3b),再嵌入模具的模板内,它在单腔和多腔模具中均可应用.根据该塑件的外形分析,模具的动、定模都是由凸、凹模组成,由于塑件的大部分拐角都有圆弧过度,所以为便于模具的加工和减少熔接痕,把型腔模作为整体式.2.1.3 尺寸计算 塑件的外形尺寸: 83-10.0、881
13、0.0、 30-10.0、37 -00.56、2-00.4 、6-00.44 。内形尺寸: 78.98 +00.86、34+00.76、35+00.76 、 29+00.7 该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算.查有关手册得ABS的收缩率为Q=0.40.7,故平均收缩率为S=(0.6+0.8)/2=0.7,精度等级较高,因此计算径向尺寸时:X=0.75计算高度、深度时X=2/3,z=1/3;两孔中心距z=1/4,型腔径向尺寸 (Lm)+0= (1+S)Ls-0.50.75x+0 (83-10.0)+0 =1+0.7)x83-0.75x1+01/3 =82.831+00.33 (30-0.706
14、)+0=1+0.7)x30-0.75x0.76+00.25=29.64+00.25(88-10.0)+0 =1+0.7)x88-0.75x1+01/3 =87.866+00.33型腔深度尺寸(Hm)+0= (1+S)Hs-0.52/3+0 (37 -00.56)+0=1+0.7)x37-2/3x0.56+00.187=36.89+00.187 (6-00.44 )+0=1+0.7)x6-2/3x0.44+00.147=5.75+00.147型芯径向尺寸(lm)-0= (1+S)ls-0.50.75x-0 (78.98 +00.86)-0= (1+S)ls-0.50.75x-0=78.89-00
15、.29型芯深度尺寸 2-0.40=【1+0.15】x2+2/3x0.4】-0.40 =2.3-0.40 ( 35+00.76 )-0=【1+0.7】x35+2/3x0.76】-0.40 =35.75-0.2502.1.4 侧抽机构的设计该塑件侧壁上有两个凸起部分,它垂直于脱模方向,阻碍成型后塑件从模具中脱落.因此,成型侧壁凸出部分必须做成活动的型芯,即设置侧向抽芯机构.该塑件能考虑的抽芯机构有斜滑块抽芯机构和滑块、斜销抽芯机构.根据塑件的结构分析,若采用斜滑块抽芯机构需将型腔分为四瓣,并且得将型腔与型芯分开,这使得结构不合理,故选择滑块、斜销抽芯机构.(1)抽芯距的计算 S=S+23mm =2
16、.5+23 =5 mm其中:S为侧向凸台的高度(2)斜导柱设计 斜导柱的结构 见图2.4所示,斜导柱的断面为圆形,其固定形式与合模导柱类似的台肩固定,只是由于倾斜安装而台肩轴被削去一部分.斜导柱导向部分可以做成半球型或锥台形,但应注意锥台的斜角须大于斜导柱的倾斜角,以避免斜导柱工作长度部分已脱离滑块的孔之后,斜导柱头部仍对滑块有驱动作用. 图2.4斜导柱斜导柱倾角a确定 斜导柱的倾角a是决定斜导柱抽芯机构工作实效的一个重要的因素.a的大小关系到模具所需开模力的大小及斜导柱所受弯曲力的大小,有关系到斜导柱的工作长度、抽芯距及开模距离长短.a的取值一般在1520间,根据塑件的侧抽孔的深度,即抽芯距
17、的大小,由于抽芯距较小为5mm,所以可取较小的倾角,取a为17 斜导柱直径的确定 斜导柱主要承受弯曲力,而对斜导柱的直径的确定一般按经验来取,由于塑件的侧抽型芯孔较小,侧抽力不大,所以取斜导柱的直径为10mm.2.1.5滑块与导滑槽的设计 侧型芯与滑块的连接形式 根据塑件的形式分析,侧型芯与滑块应做成整体式. 侧型芯与滑块的链接形式如图2.5: 图2.5 侧滑块与型芯 滑块的导滑形式 根据模具型芯的大小,以及各自的使用情况,滑块与导滑槽的常用配合形式各不相同,总的要求是在抽芯过程中,保证滑块运动平稳,无上下窜动和卡滞现象,为此对滑块与导滑槽之间有两处位置要求间隙配合,一是在滑块的侧面处,另一是
18、在滑块被压紧的台肩面处.经过对滑块导滑形式的考虑,若采用整体式的导滑槽,会使导滑槽的加工增加难度,所以考虑采用组合式的导滑槽结构,导滑槽部分敞开,便于制造加工,保证其精度和硬度,其组合式图形如图2.6所示: 图2.6导滑槽设置 滑块定位装置的设计 为了保证斜导柱在和模中再次准确可靠地进入滑块的斜孔内,必须使滑块在开模停留在抽芯的终止位置,且不可任意滑动,因此,滑块必须设置定位装置.常用的定位装置有定距螺钉、弹簧、挡块组合和活动定位钉(或钢球)、弹簧、螺塞组合等的定位装置.由塑件的外形,采用弹簧顶销式定位装置.其结构如图2.7: 图2.7 定位装置 楔紧块的设计 楔紧块的楔角a:楔紧块的楔角a必
19、须大于斜导柱的斜角a,这样当模具打开开始抽芯时,楔紧块才能为滑块的移动让位,否则,斜导柱无法带动滑块抽芯一般取a= a + ( 23)楔紧块的形式:在制品成型过程中,侧型芯和滑块会受到高压塑料的推力作用,有时这种推力相当大,若由斜导柱承受,则因斜导柱为细长杆件,受力后容易变形,是不可靠的.因此,必须设置楔紧块来可靠地锁紧滑块.根据模具的结构及塑件的形状,确定侧向力不大,所以采用贴附形式,楔紧块固定在型腔板上由螺钉固定,其形式如图2.8: 图2.8 楔紧块 综合以上侧抽芯机构的整体结构如图2.9所示 图2.9 侧抽机构2.2 浇注系统的设计2.2.1主流道设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与
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