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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題 目 花盆注塑模具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 院
專 業(yè)
班 級(jí)
指導(dǎo)教師
摘 要
本畢業(yè)設(shè)計(jì)以實(shí)際需要完成的花盆注射模具設(shè)計(jì)為核心內(nèi)容,此產(chǎn)品本身是通過(guò)ABS塑料而制成完成的,成型方式實(shí)際上就是一模一腔。于此設(shè)計(jì)過(guò)程中,畢業(yè)也需要借助于材料特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)才能分析產(chǎn)品的工藝性,之后將注射成型的工藝參數(shù)確定出來(lái),即確定整個(gè)模型的整體框架和總體結(jié)構(gòu),之后需要計(jì)算重要的尺寸,本論文之后也對(duì)其余方面進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì),例如澆筑系統(tǒng)和成形部件等,最終才能完善裝配圖和二維零件圖,由此對(duì)加工工藝規(guī)程進(jìn)行探究。
關(guān)鍵詞:注塑成型;ABS;花盆
Abstract
This graduation project takes the design of flowerpot injection mold as the core content. The product itself is made of ABS plastic, and the molding method is actually one mold and one cavity. Graduated in the design process, also need to use material characteristics and structural characteristics to analysis technology of products, after the injection molding process parameters determine the ali, namely to determine the overall framework and overall structure of the entire model, after the size of the need to compute the important, this thesis also corresponding on the remaining part of the design, such as pouring system and forming parts, etc., finally to improve the assembly drawing and 2 d part drawing, thus to explore the processing procedures.
Keywords: flowerpot; ABS; injection mold
目 錄
第一章 緒論 1
1.1 塑料模具的應(yīng)用 1
1.2 注塑模具的發(fā)展前景 1
1.3先進(jìn)技術(shù)在注塑模具中的應(yīng)用 1
第二章 花盆的工藝分析 3
2.1 花盆的工藝分析 3
2.2 ABS材料特性及成型工藝 4
第三章 模具的結(jié)構(gòu)形式與初選注塑機(jī) 6
3.1 分型面的確定 6
3.2 型腔數(shù)量的確定 6
3.3模具結(jié)構(gòu)形式的初選 7
3.4 初選注射機(jī)型號(hào) 7
3.5 注射機(jī)主要參數(shù)的校核 8
第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11
4.1主流道各尺寸計(jì)算 11
4.2 主流道襯套形式 11
第五章 成型零件的設(shè)計(jì) 13
5.1型芯型腔的結(jié)構(gòu)選擇 13
5.2成型零件工作尺寸的計(jì)算 14
5.3成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 14
第六章 合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu) 16
6.1合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 16
6.1.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì) 16
6.1.2 導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 16
6.3導(dǎo)套設(shè)計(jì) 17
第七章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18
第八章 模架的確定及模具結(jié)構(gòu)工作原理 20
8.1各模板尺寸的確定 20
8.2 模架各尺寸的校核 21
結(jié)束語(yǔ) 22
參考文獻(xiàn) 23
第一章 緒論
1.1 塑料模具的應(yīng)用
最近幾年以來(lái),對(duì)于塑料制品而言,它因?yàn)閾碛兄己玫妮p便性以及優(yōu)質(zhì)的力學(xué)性能,則很容易代替其余材料而成為國(guó)民生活的多個(gè)方面,例如生活中所使用的錄像機(jī)、放像機(jī)、照相機(jī)等等,這些高科技產(chǎn)品的外殼注塑件模具都是非金屬成型或者金屬成型制作而產(chǎn)生的, 它必然也是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不可缺乏的關(guān)鍵工藝裝備。
使用模具批量生產(chǎn)的制件具備著眾多優(yōu)點(diǎn),例如較高的復(fù)雜程度、較低的能耗和較高的一致性以及效率等,所以它也曾被廣泛使用于機(jī)械行業(yè)、電子行業(yè)、信息行業(yè)以及航空行業(yè)中,甚至也使用于醫(yī)療行業(yè)以及軍事行業(yè)內(nèi),如上幾個(gè)行業(yè)大約七成左右的零部件都需要模具加工成型,因此,制造業(yè)也因?yàn)槟>吖I(yè)的高速發(fā)展而得到了強(qiáng)有力的支持[1]。目前為止,全球工業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家對(duì)模具制造業(yè)的發(fā)展水平十分看重,不但是因?yàn)槟>咝袠I(yè)總產(chǎn)值所占比重較高,而且也是因?yàn)樗谛漠a(chǎn)品和新技術(shù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中也得到了更廣闊的技術(shù)支持[2]。
隨著我們國(guó)家與國(guó)際接軌和經(jīng)濟(jì)以及國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)的穩(wěn)定發(fā)展,注塑模具制造錯(cuò)愛(ài)的塑料件的應(yīng)用飛速上升,模具的設(shè)計(jì)和制造以及模具揉入生產(chǎn)的企業(yè)也越來(lái)越多,注塑成型工藝在工業(yè)中的位置也是愈來(lái)愈發(fā)的重要并且就是對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著越來(lái)越重要的影響。
1.2 注塑模具的發(fā)展前景
注塑模具伴隨著模具行業(yè)的快速發(fā)展也逐漸開(kāi)始發(fā)展,塑料制品的主要制造手段其中之一是住宿模具,因?yàn)樗漠a(chǎn)出具備著眾多優(yōu)點(diǎn),所以經(jīng)常使用于很多產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中,尤其是它良好的交互性,較好的精度和較低的成本等,同時(shí),它的市場(chǎng)需求量也逐漸擴(kuò)展[3],自上世紀(jì)五十年代起,上海、沈陽(yáng)、廣州、南京、武漢等城市開(kāi)始設(shè)立了一批專業(yè)模具制造廠,上述模具制造廠也許設(shè)備技術(shù)力量和設(shè)備的條件相對(duì)薄弱,仍還是工業(yè)戰(zhàn)線上一支強(qiáng)有力的新生力量。于第一階段中,復(fù)合模結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步得到改進(jìn)。
1.3先進(jìn)技術(shù)在注塑模具中的應(yīng)用
1、隨形冷卻技術(shù)
因?yàn)楫a(chǎn)品的表面形狀的變化,必然也會(huì)讓隨形冷卻水道的形狀產(chǎn)生變化,它根本不是傳統(tǒng)直鉆形的冷卻水道,因此,通過(guò)這一方面完全可以讓塑件制品在冷卻的過(guò)程中相對(duì)均勻,且讓模具的冷卻效率大幅度提升,對(duì)模具的溫度可以很好地控制;同時(shí),它也可以讓塑膠件常見(jiàn)的某些缺陷大幅度減少,例如縮痕、翹曲變形和殘余應(yīng)力等[5]。外殼塑料需要通過(guò)MOLDFLOW來(lái)對(duì)檢測(cè)儀器外殼塑件合理地模擬分析,在分析的過(guò)程中還需要對(duì)傳統(tǒng)冷卻和隨行冷卻兩種不同的方案進(jìn)行對(duì)比分析,由此才能讓隨行冷卻的效果相對(duì)最佳這一結(jié)果得出,它能夠讓產(chǎn)品的成型周期明顯縮短。
2.快速成型技術(shù)
早期使用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)和功能實(shí)驗(yàn)上的是快速成型技術(shù),由此才能讓產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期縮減,同時(shí)讓設(shè)計(jì)費(fèi)用下降[6]。它所表現(xiàn)出來(lái)的特征在快速制造復(fù)雜形狀工件的過(guò)程中并不需要機(jī)加工設(shè)備,由此才能在加工新產(chǎn)品或者小批量產(chǎn)品的過(guò)程中讓更多的初始投資和時(shí)間投資都有所縮減,針對(duì)RP而言,它所表明的實(shí)際含義是快速成型技術(shù),基本原理是針對(duì)離散疊加原理的快速成型技術(shù)。此處所提及到的快速加工原型所表示的就是一切性能和作用的試驗(yàn)件,通常而言,數(shù)量并不算多,且經(jīng)常被當(dāng)做新產(chǎn)品試件過(guò)程的評(píng)價(jià)之用[7]??焖俪尚图夹g(shù)(RP)的成型過(guò)程如下所示:首先需要將目標(biāo)件的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD 3D)模型建立出來(lái),隨后才能針對(duì)此實(shí)體模型而于計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行模擬切片分層的操作,他們需要沿著同一個(gè)方向(例如Z軸)而把CAD實(shí)體模型離散全部區(qū)分成為一片片相對(duì)較薄的平行平面;于快速成型系統(tǒng)中,這些薄平面數(shù)據(jù)被快速成型系統(tǒng)的工作執(zhí)行部件所接收,由此才能把控制成型系統(tǒng)所需要使用的成型原材料按照相應(yīng)的規(guī)律一層層地表現(xiàn)成為原來(lái)的薄平面,每一層在經(jīng)過(guò)堆積之后讓實(shí)際的三維實(shí)體形成,最終需要經(jīng)過(guò)加工處理之后才能變成實(shí)際零件。針對(duì)快速成型技術(shù)而言,它不但物美價(jià)廉,而且精度相對(duì)較高,目前早已廣泛地使用于家電領(lǐng)域、航空領(lǐng)域和汽車領(lǐng)域中[8]。
3、UG軟件建模
在對(duì)模具設(shè)計(jì)參數(shù)的過(guò)程中也需要使用到UG的應(yīng)用模塊,由此才能讓模具的分型過(guò)程、澆筑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)以及三位建模完善,通過(guò)這一方式讓聯(lián)合側(cè)軸心機(jī)構(gòu)脫模過(guò)程中所產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象加以避免,而且也需要和復(fù)位裝置以及頂出裝置相互連通,整個(gè)過(guò)程確保了模具結(jié)構(gòu)的緊湊性和頂桿結(jié)構(gòu)的順利性,讓模具的作業(yè)過(guò)程更加穩(wěn)定,同時(shí)也能滿足注塑模具自身的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[10]。
4、共形冷卻通道的設(shè)計(jì)
采用分析和CAE模擬方法相結(jié)合的方式進(jìn)行共形冷卻通道的設(shè)計(jì)。使用分析方法粗略地識(shí)別冷卻通道參數(shù),并且使用模擬方法來(lái)微調(diào)設(shè)計(jì)并使結(jié)果可視化[11]。我們分析了現(xiàn)有模具的現(xiàn)狀和性能,以便得出其缺點(diǎn)。文獻(xiàn)綜述方法也用于接近現(xiàn)有技術(shù)并確定最佳解決方案。
總而言之,國(guó)內(nèi)重點(diǎn)深究了先進(jìn)注射模技術(shù),同時(shí)也對(duì)這一方面的開(kāi)發(fā)過(guò)程和應(yīng)用過(guò)程加以分析,但和國(guó)外相比之下,中國(guó)的研究起步相對(duì)交完,即注射模精度和熱流道模具使用率等標(biāo)準(zhǔn)化程序還需要進(jìn)一步提升。
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三江學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(說(shuō)明書(shū))
第二章 花盆的工藝分析
2.1 花盆的工藝分析
2.1.1 結(jié)構(gòu)分析
花盆如圖2.1.1所示, 改工件的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜,需要利用UG軟件進(jìn)行分模,對(duì)分模面采取合理的設(shè)計(jì)。花盤(pán)是本次所研究的塑件,它應(yīng)當(dāng)歸屬于中等壁塑件,整個(gè)塑件的結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)易,測(cè)空和側(cè)凹等結(jié)構(gòu)存在于產(chǎn)品件中,所以根本就不用使用斜導(dǎo)柱側(cè)向成型機(jī)構(gòu),為了方便脫模,需要使用到直接分型才行,由此也確保了制件成型質(zhì)量達(dá)標(biāo)和它的最小生產(chǎn)周期。用UG測(cè)量得體積V=140.990902cm3。
圖2.1.1 花盆的二維建模圖形
2.1.2 工藝分析
在對(duì)零件的三維建模分析之后,該產(chǎn)品作為塑料制件,該制件的外表面的表面質(zhì)量要求十分嚴(yán)格的,通過(guò)對(duì)產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)分析可以明確得出,該塑料制件的外表面,最好設(shè)定在定模部分上,并應(yīng)在該制品的內(nèi)部表面設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu),因此開(kāi)模方向還是要沿著零件的上方。
外殼仍然不需要采用特別高的精度在使用中,但為了不影響在用花盆合作將工件的美觀,也不可能使用較低的精度級(jí)別。綜上所述,考慮到了電池蓋板材料的性能和成型工藝特點(diǎn),查表就可得出精度等級(jí)選為4級(jí)。
2.1.3成型分析
該塑件未標(biāo)注尺寸公差,所以其精度等級(jí)取MT5。塑料經(jīng)過(guò)冷卻后,塑料在模具當(dāng)中冷卻到一定溫度之后,由于推出機(jī)構(gòu)的作用,打開(kāi)模具,動(dòng)模與定模分離。塑件在推桿的作用下,被推出模具,然后通過(guò)人工或者機(jī)械臂將塑件取出。因ABS材料塑件推薦的脫模斜度值為:型芯取35'~1°,型腔取40'~1°20',故該沖水手柄的脫模斜度型芯取1°,型腔取1°20'。
2.2 ABS材料特性及成型工藝
經(jīng)過(guò)研究和經(jīng)驗(yàn)分析,該工件使用ABS高分子復(fù)合材料進(jìn)行注塑成型最為合理。
2.2.1 ABS材料特性
ABS是由苯乙烯、丙烯腈和丁二烯聚合而成的聚合物。丙烯腈使材料具有了可觀的表面硬度和耐腐蝕性,丁二烯給予了材料更堅(jiān)韌的特性,苯乙烯提供ABS相當(dāng)不錯(cuò)的染色效果以及可加工性。
ABS的運(yùn)用十分廣泛,齒輪、軸承、汽車的儀表盤(pán)、水杯、飲水機(jī)、空間、風(fēng)扇、各類各式的外殼、體育用品、玩具、把手、管道等等都經(jīng)常運(yùn)用到ABS的注塑成型。
2.2.2注射工藝參數(shù)
表2-1 ABS的注射工藝參數(shù)
第三章 模具的結(jié)構(gòu)形式與初選注塑機(jī)
3.1 分型面的確定
模具中的多種因素必將直接影響到分型面塑件,當(dāng)然,最主要的影響因素還是它自身的外部形狀,其他因素基本上都是相同的,例如體積大小、澆筑系統(tǒng)的主要位置、嵌件的類別和排氣方面等等,所以,在對(duì)分型面進(jìn)行選擇之前需要綜合性地對(duì)比和分析,有才能將合理的方案制定出來(lái),當(dāng)對(duì)分型面加以選擇的時(shí)候,需要遵循如下幾項(xiàng)基本原則:
1) 分型面的選擇應(yīng)該在塑件外形盡可能大輪廓處;
2) 分型面選擇能夠幫助制品順利脫模;
3) 分型面的位置應(yīng)該被選擇為確保表面質(zhì)量和塑料部件的尺寸精度;
4) 分型面的選擇應(yīng)使模具的加工簡(jiǎn)單可行;
5) 分型面的選擇應(yīng)使模具可以排氣。
經(jīng)過(guò)對(duì)花盆的結(jié)構(gòu)分析,確立了該模具選取內(nèi)外面分型。
(a) (b)
圖 3.1 模具的分型面及動(dòng)模和定模
3.2 型腔數(shù)量的確定
模腔數(shù)量通常是通過(guò)基于產(chǎn)品,精度,尺寸,材料和塑料產(chǎn)品的顏色的批量大小的客戶或產(chǎn)品工程部門確定。通常來(lái)說(shuō),要確定腔的數(shù)量,請(qǐng)注意:
由于該制品尺寸較大,故選用一模一腔的結(jié)構(gòu)。
3.3模具結(jié)構(gòu)形式的初選
采用兩板模如圖所示,直接澆口,一模一腔。
3.4 初選注射機(jī)型號(hào)
本制品材料采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物也就是ABS,查表得出其密度為每立方厘米1.05克,其收縮率為0.5%。
利用UG軟件可以對(duì)三維產(chǎn)品計(jì)算得出產(chǎn)品的體積,也可以根據(jù)試題尺寸手動(dòng)計(jì)算出它的體積。下面是部分計(jì)算過(guò)程:
有上述分析計(jì)算得出知:
塑件的體積 =140.9909cm3;
塑件的質(zhì)量 =148.040445g ≈148g;
澆注系統(tǒng)體積 =161 cm3;
澆注系統(tǒng)質(zhì)量 = 1.7 g;
所以總質(zhì)量 = 162.7g。
根據(jù)制品的體積和重量查《材料成型設(shè)備》表可以初步選定注塑機(jī)型號(hào)為:G54-S200/400。
注塑機(jī)的參數(shù)如下:
注塑機(jī)最大注塑量:400g 鎖模力:2540千牛
注塑壓力:109MPa 最小模厚:16.5cm
最大開(kāi)距:80cm 頂出行程:26cm
注塑機(jī)定位孔直徑:12cm 注塑機(jī)拉桿的間距:40cm*40cm
噴嘴球半徑:1cm 噴嘴前端孔徑:3mm
3.5 注射機(jī)主要參數(shù)的校核
(1)鎖模力校核
鎖模力是注射機(jī)床提供夾緊模具的鎖緊力,為了在注射過(guò)程當(dāng)中,當(dāng)材料填充了型腔之后為了防止溢料和物料倒流,給予一個(gè)鎖模力可以使模具在成型生產(chǎn)時(shí)物料能很好填充型腔完成成型。注塑機(jī)鎖模力與模腔壓力的關(guān)系以表示為:
(3-1)
計(jì)算得出F鎖 = 21703.9392×35=759637.827N=759.638KN
所以,該注射機(jī)滿足要求。
(2)注射壓力的校核
該項(xiàng)工作是校核所選注塑機(jī)的額定壓力p能否滿足塑件成型時(shí)所需要的注射力P0,設(shè)計(jì)中要求p≥kP0
式中k——注射壓力安全系數(shù),常取k=1.25~1.4。
這里P0=70MPa,k取1.4,p=120MPa,符合。
(3) 型腔數(shù)量的校核
由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量
(4-1)
在計(jì)算之后,所得到的值為169.2>>1,因此型腔數(shù)量校核是完全達(dá)標(biāo)的。
根據(jù)如上公式可知:
表4-1 SZ-250/1500型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1主流道各尺寸計(jì)算
4.2 主流道襯套形式
本設(shè)計(jì)是中小型模具,主流道長(zhǎng)度較長(zhǎng),且主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸,屬于易損件,對(duì)材料要求較嚴(yán),為了便于加工和縮短主流道長(zhǎng)度,模具主流道部分設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式,即澆口套,以便于有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。常用碳素工具鋼,如T10A、T8A等,熱處理硬度為50HRC~55HRC。主流道襯套如下圖4-1所示。
圖4-1 澆口套
第五章 成型零件的設(shè)計(jì)
5.1型芯型腔的結(jié)構(gòu)選擇
針對(duì)直接接觸的塑料而言,它所形成的塑料部分的形狀將被稱之為一個(gè)模制部件,其中,構(gòu)成所指定塑料部分的形狀的模制部件必將變化成為一個(gè)空腔,并且構(gòu)成該塑料部件的內(nèi)部形狀的模制部件變得核心。直接受到脫模期間過(guò)高壓力或者過(guò)高溫度直接影響的是上模芯和下模芯,兩個(gè)部分也需要和塑料部分相互摩擦接觸,所以,在分析的過(guò)程中也應(yīng)當(dāng)規(guī)定此芯和腔體的強(qiáng)度、硬度以及耐磨度達(dá)標(biāo)才行。
上模和下模仁由于形狀有點(diǎn)復(fù)雜,因此,嵌體類型被采用,并且鑲嵌方法用于簡(jiǎn)化加工工藝,降低熱處理變形,便于模具的維護(hù)和更換,并節(jié)省了寶貴的模具鋼。磨具的定都和定位也因它而提升,相應(yīng)內(nèi)容如下圖所示:
圖5.1.1 型芯模仁的設(shè)計(jì)
相對(duì)下模結(jié)構(gòu)而言,加工難度略大的是上模結(jié)構(gòu),這是因?yàn)橄履=Y(jié)構(gòu)相對(duì)上模滿足于它的結(jié)構(gòu)功能,加工并不算難。成本降低是由鑲嵌類型選擇,并且馬賽克處理是通過(guò)使用鑲嵌方法來(lái)降低熱處理變形并促進(jìn)模具的維護(hù)和更換簡(jiǎn)化。
圖5.1.2 型腔模仁的設(shè)計(jì)
5.2成型零件工作尺寸的計(jì)算
針對(duì)成形零件的工作尺寸而言,它所指明的是直接成形塑料件的模具以及型芯的尺寸的具體指。所包含的各個(gè)部分的尺寸如下幾個(gè)方面所述。
5.2.1凹模徑向尺寸的計(jì)算
(1)凹模徑向尺寸的計(jì)算
塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換,按下列公式進(jìn)行計(jì)算:
,相應(yīng)的塑件制造公差=0.72mm.
ABS的收縮率為0.4%~0.6%,故取0.5,x為洗漱,從表中可以看出,x取0.56,是塑件上相應(yīng)尺寸的公差,查得取0.72,制造公差取0.72mm。
5.2.3型芯徑向尺寸的計(jì)算
型芯徑向尺寸。設(shè)塑件內(nèi)形尺寸為ls,公差值為△,則平均尺寸為ls+△/2;型芯基本尺寸為lm,制造公差為?z,平均尺寸為lm-8z/2同上面推導(dǎo)型腔徑向尺寸類似,可得lm=[ls+lsScp+x△]式中:系數(shù)x=1/2~3/4
對(duì)于中小型塑件lm =[ls+lsScp+3/4△]0-?z (5-1)
5.2.4型芯高度尺寸的計(jì)算
型芯高度尺寸計(jì)算公式為hm=[hs+hsScp+x△] (5-2)
(5-3)
所以計(jì)算得出
(5-4)
5.3成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算
5.3.1凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算
(5-5)
式中,H——空腔深度,H =15毫米,通過(guò)在模具中的塑料部分的最大深度計(jì)算;
——型腔壓力,p取30MPa;
——?jiǎng)幽H士偢叨菻=64mm;
——模仁長(zhǎng)邊長(zhǎng)度180mm;
——模具材料的許用應(yīng)力(MPa),對(duì)于預(yù)硬化鋼P(yáng)20,
。
5.3.2凹模底板厚度的計(jì)算
式中,——兩墊塊之間的距離(mm);
——模具長(zhǎng)度(mm);
——型腔壓力,取30MPa;
——塑件在分型面上得投影面積,
對(duì)于A板,由于拼接板與固定板在注射過(guò)程中的夾緊力的作用下彼此壓靠,所述模板是由注射模塑機(jī)的固定,從而使剛性不充分。對(duì)于B板,根據(jù)核算所需板厚為60mm,厚度適中,根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)板厚取60mm,能滿足剛度要求。
第六章 合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)
6.1合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
倘若標(biāo)準(zhǔn)模塊式模具所使用的,因?yàn)閷?dǎo)向裝置是模架自身所帶有的,通常來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)人員僅僅需要根據(jù)木架規(guī)格加以選用,然而倘若要使用精密導(dǎo)向定位裝置,那么設(shè)計(jì)人員在具體設(shè)計(jì)的過(guò)程中就一定要依據(jù)模具結(jié)構(gòu)的尺寸。
6.1.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)
1)對(duì)于導(dǎo)向零件而言,它在分布模具周圍附近的時(shí)候一定要合理且均勻,即最好和邊緣靠近,并且和模具邊緣保持著相對(duì)足夠的間距,由此才能確保模具的強(qiáng)度,避免壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套之后而產(chǎn)生變形。
2)為了讓分型面良好地接觸這一點(diǎn)得以確保,承屑槽需要安置于導(dǎo)柱和導(dǎo)套中,由此可以將一個(gè)面或者導(dǎo)套的孔口倒角全部削去,此模具應(yīng)當(dāng)使用后者[8]。
6.1.2 導(dǎo)柱設(shè)計(jì)
1)該模具采用帶頭導(dǎo)柱,加油槽,如圖6-1示。
圖6-1 導(dǎo)柱示意圖
2)導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面高度高出6mm~8mm。
3)為了能夠讓導(dǎo)柱可以順利地進(jìn)入于導(dǎo)向孔,其中一個(gè)部件就需要制作成為球形的導(dǎo)向件或者圓錐形導(dǎo)向件,尤其是導(dǎo)柱的端部。
4)模板固定部分和導(dǎo)柱的安裝形式是H7/K6,相對(duì)地,導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的安裝形式卻是H7/F7或者H8/F7。
5)堅(jiān)硬耐磨的表面和堅(jiān)硬的內(nèi)芯是導(dǎo)柱應(yīng)當(dāng)具體的成分。
6)根據(jù)模具尺寸才能確定導(dǎo)柱的直徑,同時(shí)在分析的過(guò)程中需要確保模具自身足夠的抗彎強(qiáng)度。
6.3導(dǎo)套設(shè)計(jì)
導(dǎo)套和導(dǎo)柱配合需要安裝于模具的另外一半上,由此才能將動(dòng)模和定模的相對(duì)位置確定出來(lái),也確保模具動(dòng)導(dǎo)套的精度。帶頭導(dǎo)套是導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式,相應(yīng)內(nèi)容如下圖6-2所示:
圖6-2 導(dǎo)套
第七章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,其中有三種類型的塑料件是值得使用的,這三種依次是機(jī)械推出,液壓推出和氣動(dòng)推出。前者的機(jī)械推出是經(jīng)常所使用的,它包含了五種推出,而最廣泛且知名的是推桿推出,而不可忽視的其中一個(gè)環(huán)節(jié)是塑件的推出。由于
圖7-1 推桿示意圖
7.1 脫模力的計(jì)算
從動(dòng)模一側(cè)的主型芯上脫出塑件所施加的外力被稱之為脫模力,在進(jìn)行這一環(huán)節(jié)的工作中需要對(duì)塑料對(duì)包緊力、真空吸力、粘附力和脫模機(jī)構(gòu)本身的運(yùn)動(dòng)阻力加以克服。
塑件脫模時(shí)芯部應(yīng)力分析。由于推出力Ft的作用,使塑件對(duì)型芯的總壓力降低了Ftsina,因此,推出時(shí)的摩擦力F為:
式中 Fm-脫模時(shí)型芯受到的摩擦阻力;
Fb-塑件對(duì)型芯的包緊力;
Ft-脫模力;
a-脫模斜度;
μ-塑件對(duì)剛的摩擦系數(shù)一般為0.10~0.3。
經(jīng)整理后得:
)
式中 A-塑件包絡(luò)型芯的面積;
P-塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力。通常模外冷卻的塑件,取2.7×107~3.9×107Pa;模內(nèi)冷卻的塑件取2.7×107~3.9×107Pa
第八章 模架的確定及模具結(jié)構(gòu)工作原理
8.1各模板尺寸的確定
8.2 模架各尺寸的校核
該塑件的投影面積A=120*60=7200mm2 (8-1)
選擇D型機(jī)構(gòu) ,可查表得:A=55 D=32
那么模具寬度W=(55+32);2+200=374 (8-2)
模具長(zhǎng)度L=(55+32)*2+300=474 (8-3)
所以選擇標(biāo)準(zhǔn)模架 :W*L=400*500 (8-4)
上述選取的模架符合要求。
模具總裝圖如下圖所示:
圖 8.1 模具總裝圖結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)十來(lái)周的畢業(yè)設(shè)計(jì),雖然一開(kāi)始覺(jué)得時(shí)間會(huì)很漫長(zhǎng),到了收尾之際,回想伊始時(shí)卻感覺(jué)就像如昨天一樣,甚至在臨近結(jié)束覺(jué)得時(shí)間有些許不夠了。多半都是因?yàn)樽约旱膶I(yè)知識(shí)不過(guò)硬以及設(shè)計(jì)時(shí)態(tài)度也是懶懶散散。
在十多周的模具設(shè)計(jì)當(dāng)中,運(yùn)用到了UG、AUTOCAD等軟件。其中運(yùn)用了UG建立了塑件也就是花盆的三維數(shù)字模型以及對(duì)模具的三維設(shè)計(jì)和各類零件的設(shè)計(jì)以及裝配。將UG里的三維模具圖導(dǎo)出二維裝配圖以及零件的二維圖紙(DWG格式),然后在AUTOCAD環(huán)境當(dāng)中打開(kāi),并將圖紙進(jìn)行完善修改。
經(jīng)過(guò)這十多個(gè)星期的設(shè)計(jì)當(dāng)中,關(guān)于軟件的使用也更加的熟練了,對(duì)于模具的專業(yè)知識(shí)有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己知識(shí)和能力上的不足,在以后還需要多加補(bǔ)足和練習(xí)。同時(shí)也是自己第一次如此完整的設(shè)計(jì)一副模具以及圖紙的繪制,其任務(wù)量遠(yuǎn)比表面上大得太多,一開(kāi)始總是把任務(wù)想得很簡(jiǎn)單,真正做下來(lái)才知道其中所包含的任務(wù)還是很難的,而且也并不簡(jiǎn)單。雖然難度不小,不過(guò)也切切實(shí)實(shí)讓我得到了一次很好的鍛煉。也算是大學(xué)畢業(yè)之即一次荷槍實(shí)彈的練兵,為畢業(yè)之后走進(jìn)企業(yè)之后才能更好的工作去適應(yīng)這個(gè)專業(yè)的工作。
畢業(yè)設(shè)計(jì)以來(lái),通過(guò)大量閱讀相關(guān)知識(shí),深刻體會(huì)到模具設(shè)計(jì)工程的嚴(yán)謹(jǐn)性與復(fù)雜性。每一步的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都需要考慮模具的整體設(shè)計(jì),一個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,很可能導(dǎo)致模具設(shè)計(jì)的失敗,所以每一個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)都不能憑主觀臆斷進(jìn)行,而要經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)和合理的分析與設(shè)計(jì)。每一次環(huán)節(jié)設(shè)計(jì),在閱讀、查找相似結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),一邊學(xué)習(xí)和優(yōu)化設(shè)計(jì),同時(shí)很好的重新認(rèn)識(shí)和了解多種多樣的模具結(jié)構(gòu),豐富了自己的認(rèn)知。整個(gè)畢設(shè)過(guò)程,整合了我大學(xué)大量的理論知識(shí),鍛煉了我的學(xué)以致用的能力,也提高了我的創(chuàng)新能力。
在設(shè)計(jì)的同時(shí),大量軟件的熟練使用,包括UG、CAD、MOLDFLOW等,也為我以后的工作提供了大量的幫助和信心。畢業(yè)設(shè)計(jì)在檢驗(yàn)我的學(xué)力水平時(shí),也為我更好邁向職場(chǎng),做了良好的鋪墊。
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人生最美好的、最值得懷戀的四年大學(xué)時(shí)光在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束之際也敲響了離別的鐘聲。在這別離之際要致謝一群可愛(ài)的、敬佩的老師朋友們,他們?cè)诒敬蔚漠厴I(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中給予了我許多幫助以及鼓勵(lì)。并不是在最美好的時(shí)候遇見(jiàn)了他們,而是他們成就了我這最美好的四年時(shí)光。
首先要感謝我的指導(dǎo)老師,同時(shí)他還兼任我大學(xué)四年的專業(yè)課老師。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中,他始終扮演著一個(gè)極為重要的角色。每當(dāng)我陷入困境沒(méi)有頭緒進(jìn)行下去的時(shí)候只要詢問(wèn)他,總有一種一點(diǎn)就通的神奇作用。一些軟件的使用或多或少有點(diǎn)生疏,他總是細(xì)心的指導(dǎo),他也總為我查缺補(bǔ)漏。感謝他孜孜不倦的教導(dǎo)和關(guān)心。
其次就是要感謝學(xué)院的其他老師,他們同樣也為我指點(diǎn)迷津,是我畢業(yè)設(shè)計(jì)路上的一盞盞明燈,照耀著前進(jìn)的方向。他們不但授予我一些專業(yè)知識(shí),而且還給予我鼓勵(lì)以及信任。
再次還需要感謝那群可愛(ài)的同學(xué)們,我們?cè)谝黄鹩懻?,思慮著問(wèn)題的解決辦法,同時(shí)也互相幫助著。每當(dāng)遇到麻煩就會(huì)詢問(wèn)一些同學(xué)們,咨詢一下解決的辦法,他們也很細(xì)心的講解。不單單是學(xué)習(xí)上的幫助,在這四年里,他們?cè)谖业纳钪幸彩怯兄鵁o(wú)微不至的關(guān)心,同時(shí)也充實(shí)著我生活中的每個(gè)角落。他們?cè)谑鋾r(shí)給予的鼓勵(lì)、困難時(shí)給予的幫助、成功時(shí)分享喜悅。感謝他們不離不棄的陪伴!