0367-閥銷注射模設(shè)計【全套15張CAD圖】,全套15張CAD圖,注射,設(shè)計,全套,15,cad 計 算 內(nèi) 容 說 明 目 錄 一、 塑件的分析………………………………2 二、 塑件的形狀尺寸…………………………4 三、 型腔數(shù)目的決定及排布…………………5 四、 分型面的選擇……………………………6 五、 澆注系統(tǒng)的設(shè)計…………………………7 六、 注射計的型號和規(guī)格校核………………8 七、 成型零部件的工作尺寸計算……………9 八、 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計……………………11 九、 推出機構(gòu)的設(shè)計…………………………13 十、 溫控系統(tǒng)的設(shè)計…………………………15 十一、 設(shè)計小結(jié)…………………………………16 十二、 參考文獻…………………………………17 計 算 內(nèi) 容 說 明 第一部分 塑料 ABS ABS 中文名：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名：Acrylinitrile-Butadiene-Styrene 基本特性： 無毒無味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤，密度在1.02~1.05g/cm3,其收縮率為0.3~0.8%。ABS吸濕性強，成型前需要充分干燥，要求含水量小于0.3%。流動性一般，溢料間隙約在0.04mm。ABS有極好的抗沖擊強度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、奶油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。 成型特點： ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在50~60℃，要求塑件光澤和耐熱是，應(yīng)控制在60~80℃。 主要技術(shù)指標(biāo)； 比重: 1.02~1.16g/cm3 比容：0.86~0.98cm3/g 吸水性：0.2~0.4%(24h) 熔點：130~160℃ 熱變形溫度：4.6×105Pa130~160℃ 18.5×105Pa90×108℃ 抗拉屈服強度（105Pa）：500 抗拉強度模量：1.8×104Mpa 彎曲強度：800×105 Pa ABS的注射工藝參數(shù)： 注射機類型：螺桿式 計 算 內(nèi) 容 說 明 螺桿轉(zhuǎn)速：30~60 r/min 噴嘴形式：直通式 噴嘴溫度：190~200℃ 料筒溫度：前 200~210℃ 中 210~230℃ 后 180~200℃ 模溫：50~80℃ 注射壓力：70~120Mpa 保壓力； 50~70Mpa 注射時間(s)：3~5 保壓時間(s)：15~30 冷卻時間(s)：15~30 成型周期(s)：40~70 計 算 內(nèi) 容 說 明 第二部分 塑件的形狀尺寸 塑料制件如下圖所示 塑件的工作條件對精度要求較低，根據(jù)ABS的性能可選擇其塑件 精度等級為5級精度（查閱《塑料成型工藝與模具設(shè)計》P66表3-8）。其密度為1.0~1.1g.cm3，現(xiàn)取 密度為1.05g. cm3 經(jīng)過算得塑件的體積為：V塑=2.131cm3 塑件的質(zhì)量為：W塑= V塑X1.05=2.24(g) 計 算 內(nèi) 容 說 明 第三部分 型腔數(shù)目的決定及排布 已知的體積V塑或質(zhì)量W塑，又因為此產(chǎn)品屬大批量生產(chǎn)的小型塑件，綜合考慮生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本等各種因素，以及注射機的型號選擇，初步確定采用一模兩腔對稱性排布。由塑件的外形尺寸和機械加工的因素，確定采用潛伏式澆口。排布如下圖示： 型腔數(shù)目及排布圖 計 算 內(nèi) 容 說 明 第四部分 分型面的選擇 分型面的設(shè)計原則: 1. 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處. 2. 確定有利的留模方式,便于塑件順利脫模. 3. 保證塑件的精度要求 4. 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 5. 便于模具加工制造 6. 考慮對成型面積的影響 7. 考慮對排氣效果的影響 8. 考慮對側(cè)向抽芯的影響 塑件冷卻時會因為收縮作用而包覆在凸模上，故從塑件脫模的角度考慮，應(yīng)有利于塑件留在動模一側(cè)，以便于脫模。而且不影響塑件的量和外觀形狀，以及尺寸精度。 計 算 內(nèi) 容 說 明 第五部分 澆注系統(tǒng)的初步估計 澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四個部分組成。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)保證塑件熔體的流動平穩(wěn)、流和程應(yīng)盡量短、防止型芯變形、整修應(yīng)方便、防止制品變形和翹曲、應(yīng)與塑件材料品種相適用、冷料穴設(shè)計合理、盡量減少塑料的消耗。 根據(jù)塑件的形狀，采用推桿推出，開設(shè)冷料穴，拉料桿采用倒鉤形式。主流道和分流道采用梯形截面，澆口采用圓形截面，在定模固定板上采用澆口套。 根據(jù)塑件的外形尺寸和質(zhì)量等決定影響因素，取會值如下圖如示 估算澆注系統(tǒng)的體積，V澆=6~7cm3 其質(zhì)量約為：W澆=V澆X1.05=6.3~7.35g S=(n X W塑+W澆)/0.8=(2 X W塑+W澆)/0.8=10.78~11.83g 所以，選擇用注射機型號為：XS-Z-30。 澆注系統(tǒng)圖 計 算 內(nèi) 容 說 明 第六部分 注射機的型號與規(guī)格 選擇用注射機型號為：XS-Z-30. 注射機的技術(shù)參數(shù)： 型 號： XS-Z-30 額定注射量（cm3） 30g 螺桿直徑 (mm) 28 注射壓力(MPa) 119 注射行程(mm) 130 注射時間(s) 0.7 注射方式 螺桿式 合模力(KN ) 250 最大注射面積cm2） 90 最大開(合)模行程(mm) 160 模具最大厚度 (mm) 180 模具最小厚度(mm) 60 模板最大距離(mm) 340 最大開模行程(mm) 160 噴嘴圓弧(mm) 12 噴嘴孔徑(mm) 2 中心頂桿的直徑(mm) 30 計 算 內(nèi) 容 說 明 第七部分 成型零部件的工作尺寸計算 1、 產(chǎn)生偏差的原因： 塑料的成型收縮 成型收縮引起制品產(chǎn)生尺寸偏差的原因有：預(yù)定收縮率（設(shè)計計算成型零部件工作尺寸所用的收縮率）與制品實際收縮率之間的誤差：成型過程中，收縮率可能在其最大值和最小值之間發(fā)生波動。 δs=(Smax-Smin)X制品尺寸 δs---成型收縮率波動引起的制品的尺寸仿差。 Smax|,Smin---分別是制品的最大收縮率和最小收縮率。 成型零部件的制造偏差 工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和裝配偏差。 成型零部件的磨損 2. 本產(chǎn)品為抗沖ABS制品，屬于大批量生產(chǎn)的小型塑件，預(yù)定的收縮率的最在值和最小值分別取0。8%和0。3#。此產(chǎn)品采用4級精度，屬于一般精度制品。因此，凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數(shù)x取值可在0.5~0.75的范圍之間，凸凹模各處的工作尺寸的制造公差，因一般機械加工的型腔和型芯的制造公差可達(dá)到IT7~IT8級，綜合參考，相關(guān)計算具體如下： （Lm1）0+δz=[(1+s)Ls3-0.5XΔ] 0+δz =[(1+0.5%)X8-0.5x0.24] 0+0.24/4 =8.280+0.06/4 mm （Lm2）0+δz=[(1+s)Ls2-0.5XΔ] 0+δz =[(1+0.5%)X5.7-0.5x0.22] 0+0.22/4 =5.620+0.055 mm （lm1）0-δz =[(1+s)ls1-0.5XΔ] 0-δz =[(1+0.5%)X8-0.5x0.24] 0-0.24/4 =8.280-0.06 mm 計 算 內(nèi) 容 說 明 （lm2）0-δz =[(1+s)ls2-0.5XΔ] 0-δz =[(1+0.5%)X5.7-0.5x0.22] 0-0.22/4 =5.620-0.055mm （Hm1）0+δz=[(1+s)Hs2-0.5XΔ] 0+δz =[(1+0.5%)X1.03-0.5x0.12] 0+012/4 =5.620+0.055mm （hm2）0-δz =[(1+s)Hs2-0.5XΔ] 0-δz =[(1+0.5%)X1.03-0.5x0.12] 0-0.12/4 =5.620-0.005mm （Cm）+δz/2=(1+s)Cs+δz/2 =(1+0.5%)X1.47+0.24/2 =1.48+0.12mm 3. 成型零件的強度、 剛度計算 注射模在其工作過程中需要承受多種外力，如注射壓力，保壓力，合模力和脫模力等。如果外力過大，注射模及其成型零部件將會產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞，或產(chǎn)生較在的彈性彎曲變形，引起成型零部件在它們的對接面或貼合面外出現(xiàn)較大間隙，由此，而發(fā)生溢料及飛邊現(xiàn)象，從而導(dǎo)致整個模具失效或無法達(dá)到技術(shù)質(zhì)量要求。因此，在模具設(shè)計時，成型零部件的強度和剛度計算和較核是必不可少的。 一般說來，凹模型腔的側(cè)壁厚度和底部的厚度可以利用強度計算決定，但凸模和型芯通常都是由制品內(nèi)形或制品上的孔型決定，設(shè)計時只能對它們進行強度校核。 因在設(shè)計時采用的是整體式圓形型腔。因此，計算參考公式如下： 側(cè)壁： 按強度計算：tc=[δp/(δp-2pm)0.5-1] 按剛度計算：tc={[Eδp/r pm-(u-1)]/ Eδp/r pm}0.5-1 底部 按強度計算：th =(3Pmr x r/4δp)0.5 按剛度計算：th =(0.1758 Pmr4/Eδp)0.33 凸模，型芯計算公式： r= (PmL/3.14Eδp)0.33 由公式分別計算出相應(yīng)的值為： 按強度計算：tc =4.93mm th=4.38mm 按剛度計算：tc=0.93mm th=1.91mm r=3.97mmMPa(mm)r 參數(shù)符號的意義和單位： Pm：模腔壓力（MPa）取值范圍50~70 E ：材料的彈性模量（MPa）查得2.06x105; δp: 材料的許用應(yīng)力（MPa）查得176。5： u： 材料的泊松比 查得0。025 采用材料為3Cr2W8V，硬度≥55HRC。 計 算 內(nèi) 容 說 明 第八部分 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導(dǎo)向的零件。 一、 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的作用 1、 定位作用：模具閉合后，保證動定?；蛏舷履Ｎ恢谜_，保證型腔的形狀和尺寸精確，在模具的裝配過程中也起定位作用，便于裝配和調(diào)整。 2、 導(dǎo)向作用：合模時，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動定?；蛏舷履?zhǔn)確閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。 3、 承受一定的側(cè)向壓力。 二、 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)形式及尺寸如上圖： 其材料采用45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)，表面淬火，低溫回火，硬度為≥55HRC。導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度Ra為0.8um,導(dǎo)向部分表面粗糙度Ra為0.~0.48um。具體尺寸如上圖所示。 為便于導(dǎo)套與導(dǎo)柱配合后工作時的排氣，在定模固定板上開設(shè)通氣孔。 布局形式如圖示： 計 算 內(nèi) 容 說 明 排氣槽的分布 計 算 內(nèi) 容 說 明 第九部分 推出機構(gòu)的設(shè)計 推出機構(gòu)的組成 1、 推出機構(gòu)由推出零件、推出零件固定板和推桿、推出機構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位部件組成。即推板，推桿板緊固定板、推桿墊板、頂板導(dǎo)柱導(dǎo)套等組成。 2、 設(shè)計原則： a、推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)在動模一側(cè)； b、保證塑件不因推出而變形損壞； c、機構(gòu)簡單動作可靠； d、合模時的正確復(fù)位。 3、 脫模力的計算： 根據(jù)力平衡原理，列出平衡方程式： ∑FX=0 Ft+Fbsinα=Fcosα Fb 塑件對型芯的包緊力； F 脫模時型芯所受的摩擦力； Ft 脫模力 A 型芯的脫模斜度。 又： F=Fb μ 于是 Ft= Fb (μcosα-sinα) 而包緊力為包容型芯的面積與單位面積上包緊力之積，即：Fb-Ap 由此可得:Ft=Ap(μcosα-sinα) 式中：μ 為塑料對鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1~0.3; A 為塑件對型芯的總面積； P 為塑件對型芯的單位面積上的包緊力，在一般情況下，模外冷卻的塑件p取模內(nèi)2.4~3.9X107pa;冷卻的塑件p約取0.8~1.2X107Pa. 所以:經(jīng)計算，A=379.94mm2, μ取0.25,p取1X107Pa, 取α=45。。 Ft=379.94X10-6X1X107(0.25Xcos45-sin45) =900.04N ?因此，脫模力的大小的因素很多，如推出機構(gòu)本身運動時的摩擦阻力，塑料與鋼材間的粘附力、大氣壓力及成型工藝條件的波動等等，因此要考慮到所有因素的影響較優(yōu)困難，而且也只能是個近似值。 計 算 內(nèi) 容 說 明 頂桿的形狀和布局 4、 復(fù)位零件： 由于采用推桿推出機構(gòu)，故設(shè)置四根復(fù)位桿，另外，設(shè)計頂板導(dǎo)柱可以對頂板起導(dǎo)向作用，防止頂板因受力不均而偏斜，影響正常的頂出和復(fù)位。 計 算 內(nèi) 容 說 明 第十部分 溫控系統(tǒng)設(shè)計 注射模冷卻系統(tǒng)設(shè)計： 1、冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大、型腔表面的溫度與冷卻水道的數(shù)量、截面尺寸及冷卻水的溫度有關(guān)。 2、冷卻水道至型腔表面的距離盡量相等 當(dāng)塑件壁厚均勻時、冷卻水道到型腔表面最好距離相等，但是當(dāng)塑件不均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔表面的距離應(yīng)近一些，間距也可適當(dāng)小一些。一般水道孔邊到型腔表面的距離應(yīng)大于10mm，常用12~15mm。 3、澆口處加強冷卻 塑料熔體充填型腔時，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此澆口附近應(yīng)加強冷卻，通常將冷卻水道的入口處設(shè)置在澆口附近，使?jié)部诟浇哪＞咴谠谳^低溫度下冷卻，而遠(yuǎn)離澆口部分的模具在經(jīng)過一定程度熱交換后的溫水作用下冷卻 4、冷卻水道出、入口溫著應(yīng)盡量小 如果冷卻水道較優(yōu)長，則冷卻水出入溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設(shè)計時就引起注意。 5、冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 聚乙烯的收縮率大，水道應(yīng)盡量沿著收縮方向設(shè)置。 冷卻水道的設(shè)計必須盡量避免冷卻水道的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件強度。冷卻水道要易于加工清理，一般水道孔徑為10mm左右，不小于8mm。根據(jù)此套模具結(jié)構(gòu)，采用孔徑為8mm的冷卻水道。 長度：L=728mm 計 算 內(nèi) 容 說 明 第十一部分 設(shè)計總結(jié) 通過這次系統(tǒng)的注射模的設(shè)計，我進一步了解了注射模的結(jié)構(gòu)及各工作零部件的設(shè)計原則和設(shè)計要點，了解了注射具設(shè)計的一般程序。 進行塑料產(chǎn)品的模具設(shè)計首先要對成型制品進行分析，再考慮澆注系統(tǒng)、型腔的分布、導(dǎo)向推出機構(gòu)等后續(xù)工作。通過制品零件圖就可以了解制品的設(shè)計要求。對形態(tài)復(fù)雜和精度要求較高的制品，有必要了解制品的使用目的、外觀及裝配要求，以便從塑料口種的流動性，收縮率，透明性和制品的機械強度、尺寸公差、表面粗糙度、嵌件形式等各方面考慮注射成型工藝的可行性和經(jīng)濟性。模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求經(jīng)濟合理，認(rèn)真掌握各種注射模具的設(shè)計的普遍規(guī)律，可以縮短模具設(shè)計周期，提高模具設(shè)計的水平。 計 算 內(nèi) 容 說 明 第十二部分 參考文獻 參考資料： 1、屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版1995 2、黃毅宏、李明輝主編模具制造工藝.北京：機械工業(yè)出版1999.6 3、何忠保，陳曉華，王秀英主編.典型零件模具圖冊. .北京：機械工業(yè)出版2000.9 4、李紹林，馬長福主編.實用模具技術(shù)手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻出版社，2000.6 5.王樹勛主編.注塑模具設(shè)計與制造實用技術(shù).廣州：；華南理工大學(xué)出版社，1996.1 6、李紹林主編.塑料橡膠成型模具設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2000.9 17