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毕业论文---模具加热和冷却系统的计算.doc
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1、目 录第1章 模塑工艺规程的编制21.1塑件工艺分析.21.2计算工件的体积重量.31.3.塑件注射工艺参数的确定.4第2章 注射模的结构设计52.1.分型面的选择.52.2确定型腔的排列方式.52.3浇注系统设计.62.4抽芯机构的设计.72.5成型零件的结构设计. 8第3章 模具设计的有关计算93.1型腔工作尺寸计算.93.2型芯工作尺寸计算.103.3型腔侧壁厚度和底板厚度计算.11第4章 模具加热和冷却系统的计算.12第5章 注射机有关参数的校核.135.1模具外形尺寸的校核.135.2开模行程的校核145.3注射压力的校核.145.4最大注射量的校核.15第6章 绘制模具总装配图和非
2、标零件工作图.16第7章 注射模主要零件加工工艺规程的编制. .18设计总结.19致谢.20 参考文献.21电子控制器上壳体注塑模设计第1章 模塑工艺规程的编制1塑件的工艺性分析(一)塑件的原材料分析 塑件的原材料分析:塑件的材料采用ABS,属于热塑性塑料,密度为:1.031.07,抗拉强度3050Mpa,抗弯强度4176Mpa,拉伸弹性模量15872277Mpa,弯曲弹性模量13802690Mpa,收缩率0.3%0.8%,常取0.5%,该材料综合性能好,即冲击强度高,尺寸稳定,易于成型,耐热和耐腐蚀性能也较好,并有良好的耐寒性。从成型性能上看,ABS的吸湿性和对水分子的敏感性较大,在加工前必
3、须进行充分的干燥和预热处理,以消除水气造成的制件表面色斑和云纹.由于ABS的加工温度较高,对各种工艺因素的变化较为敏感,所以料筒前端和喷嘴部分的温度控制十分的重要,ABS流动性中等,其融解体粘度较高,因而在注射时应采用较高的注射压力,具体效果以中等注射速度为佳。塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析;从使用性能上看该塑件不耐强酸和碱类溶液,能溶于甲苯,松节油,脂肪醇,环已酮溶剂。 (二).塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析图1-1图1-2(1) 结构分析从零件图上分析,该零件总体形状是壳体,内外有斜度,侧面带有凹孔,因此,模具设计时必须设置侧向分型机构。(2) 尺寸精度从塑件的壁厚上来看,壁厚1m
4、m,均匀,有利于零件的成型。要求精度不高,该零件的尺寸精度中等。对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证,而且有圆角有利于成型。(3) 表面质量分析该零件是壳体表面要求光滑,没有毛刺缺陷,表面没有其他特殊要求;内部没有质量要求,故塑件容易实现。总上分析可以看出,注射时在工艺参数控制得较好的情况下,零件成型要求可以得到保证注射成型的工艺流程因为ABS是一种热塑性是塑料,而且塑件批量大,所以我们采用注射成型。注射成型是热塑性塑料的一种主要成型方法;而且它成型周期短,能一次成型外形复杂,尺寸精密的塑料制件,且生产效率高,易于实现自动化生产。注射成型的工艺工程包括:成型前的准备;注射成型过程;塑件的后处理
5、三个阶段。详细的工艺流程如下图所示:图1-32计算塑件的体积和重量 计算塑件的体积和重量是为了选用注射机及确定模具型腔数。计算塑件的体积为:13.45 cm3 计算塑件的重量:根据设计手册可查得ABS的密度为1.1 g /dm-3 故塑件的重量为:W=v=13.451.1=14.8g 故采用一模四件的模具结构,考虑其外形尺寸,注射时所需压力和工厂现有设备等情况,初步选用注射机为XSZY125型。3塑件注射工艺参数的确定 查找附录H和参考工厂实际应用的情况,ABS的成型工艺参数可作如下选择,试模时可根据实际情况作适当调整。 注射温度:包括料筒温度和喷嘴温度 料筒温度:后段温度选用1600 中段温
6、度选用1700 前段温度选用1900 喷嘴温度:选用1700 注射压力:选用80Mpa 注射时间:30s 保 压:80Mpa 保压时间:5s 冷却时间:30s二、注射模的结构设计注射模的结构设计主要包括:分型面选择,模具型腔数目的确定及型腔的排列方式和冷却水道布局以及浇口位置设置,模具工作零件的结构设计,侧向分型与抽芯机构的设计,推出机构的设计等内容。 1、分型面的选择模具设计中,分型面的选择很关键,它决定了模具的结构,应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。该塑件为壳体,表面质量要求光滑无毛刺,无特殊要求。此零件比较简单,可以采用水平分型方式;采用的是斜导柱侧向抽芯分型。适合于抽拔
7、距离短、抽拔力较小的情况。2、确定型腔的排列方式本模具在注塑时采用一模两件。本模具按型腔排列方式,在滑块分型面处的结构简单,完全对称,便于型腔加工。故选此排列方式较为合理简单。图2-13浇注系统设计1主流道设计浇注系统是指模具从接触注射机喷嘴开始到型腔未知的塑料流动通道,起作用是使塑料熔体平稳且有顺序的填充到型腔中,并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部位,已获得组织机密、外形清晰地塑件。浇注系统可分为普通浇注系统和无流道凝料系统。考虑浇注系统设计的基本原则:适应塑料的成型工艺性、利于型腔内气体的排出、尽量减少塑料熔体的热量和压力损失、避免熔料直冲细小型芯、便于修正和不影响塑件外观质量
8、、便于减少塑料损失和减小模具尺寸等。根据分型面及型腔安排浇道设计如图:图2-1根据设计手册查得XSZY125型注射机喷嘴的有关尺寸如下:喷嘴前端孔径:d0=4mm喷嘴前端球面半径:R0=18mm根据模具主流道与喷嘴的关系:R=R+(12)mmd=d0+(0.51)mm 取主流道球面半径R=19mm为了便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计成圆锥形。其斜度为1-3,。为了使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径R=2mm的圆弧过渡。(2) 冷料穴 采用Z型冷料穴,C=D=8mm;(3) 分流道本塑件的形状不算太复杂,熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短,为了便于加工
9、起见,选用截面形状为半圆形的分流道,查表得d=4mm (4) 浇口设计 根据塑件的成型要求及型腔的排列方式,选用侧浇口较为理想。适合一模多腔的模具,同时除去浇注系统的冷凝料比较方便,在塑件上留下的痕迹很小,利于修整。4抽芯机构的设计塑件的侧壁有孔,均垂直于脱模方向,阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此为保证塑件外壁质量,即须设置抽芯机构。本模具采用斜滑柱侧向分型抽芯机构。(1)确定抽芯距:抽芯距一般应大于成型孔(或凸台)深度,塑件孔深为1,另加23,抽芯安全系数,可取抽芯距S抽=4。(2)确定斜导柱倾角:斜导柱的倾角是斜抽芯机构主要的技术数据之一,它与抽拔力,抽芯距有直接关系一般取=1525可取=
10、18。(3)确定斜导柱尺寸其安装部分与模板间可采用H7/m6或H7/n6的过渡配合。斜导柱与滑块间隙为1。斜导柱有效工作长度为:L=S抽/Sin=4/ Sin20=11.6。斜导柱的直径取决于抽拔力及倾角角度,可按设计资料的有关公式进行计算。 抽拔力的计算 斜导柱所受弯曲力的计算 斜导柱直径的计算取斜导柱直径d=10。(4)滑块与导滑槽设计滑块与侧型芯 的连接方式设计:由于侧向孔深度较小,考虑到型芯强度和装配问题,采用组合式型腔,侧型芯单独加工,用销钉将型芯和滑块组合起来便于加工。导滑槽的基准可按滑块来决定,便于加工和装配,滑块于导滑槽之间配合部分一般采用H7/f8的间隙配合。非配合部分存在0
11、.5-1的间隙。为提高导滑槽的导向精度,装配时对导滑槽或滑块配磨配研的装配方法。5、成型零件的结构设计 i 凹模的结构设计本模具采用一模两件的结构形式。且该塑件是外壳类塑件。考虑实际成型,加工的难易程度和材料的价值利用等因素,不需用镶块。且根据塑件形状,在塑件的最大面处为分型面。其结构形式见凹模滑块零件图。 ii 凸模的结构设计凸模主要是与凹模相结合构成模具的型腔。本模具凸模结构很简单,其结构形式见型芯零件图。 iii 上模板的结构设计考虑到塑件的结构,为了满足成型要求,需将上模板加工成零件图所示结构,参与部分成型。图2-2三 模具设计的有关计算该成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸,平均收缩
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