毕业设计论文龙骨架注塑模设计.docx

《毕业设计论文龙骨架注塑模设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文龙骨架注塑模设计.docx（23页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、1弓I言31.1 注塑成型工艺的原理与特点31.1.1 注塑成型工艺的原理31.2 注塑模具的分类与结构组成31.2.1 注塑模具的分类31.3 课题的来源和主要研究内容31.3.1 课题的意义及来源31.3.2 课题的研究内容42工艺性能分析和结构方案的确定和所需设备的校核52.1 工艺性能分析和模具方案的确定52.1.1 工艺性能分析52.2 注射机型号的选定及校核72.2.1 注射量的计算7:2.2.2锁模力的计算72.2.3 选择注射机83浇注系统的设计和排溢系统的设计103.1 主流道的设计和定位圈的设计103.1.1 主流道的设计103.1.2 浇口的设计103.1.3 排气系统的

2、设计114成型零部件的设计和校核124.1 凹模（型腔）的设计和校核12凹模尺寸的计算124.2 凸模（型芯）的设计及其校核12凸模尺寸的计算125导向机构的设计145.1 导柱和导套的配合和固定145.1.1 导柱导套的选用145.1.2 导柱的设计145.1.3 导套的设计156推出机构的设计及校核166.1 推出系统的确定166.1.1 浇注系统凝料的脱出166.1.2 推出方式的确定166.1.3 推出零件的设计166.1.4 推杆机构导向的设计176.2 半模侧向分型机构的确定177冷却系统的设计和校核187.1 冷却水道的设计187.1.1 冷却水道的选择187.1.2 冷却水的体

3、积流量187.1.3 冷却管道直径的确定187.1.4 冷却水在管道中的流速187.1.5 冷却管道孔壁与冷却水之间的传热模系数187.1.6 冷却管道的总传热面积198模架的设计208.1 模架的选择208.2 定模固定板的设计和校核208.3 型芯固定板的设计和校核20结论22参考文献231.1 注塑成型工艺的原理与特点1.1.1 注塑成型工艺的原理注塑成型(injectionmo1ding),又称注射成型，是将颗粒状或粉状塑料从注塑机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔体塑化成为粘流态熔体，在注塑机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴注入模具型腔，经过一定时间的保压、冷却定型后，获

4、得模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件的塑料成型方法。注塑成型过程一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模几个步骤。1.2 注塑模具的分类与结构组成1.2.1 注塑模具的分类注塑模具是注塑成型生产中必不可少的工艺装备，是一种可以重复的大批量生成塑料制品的一种工具，是利用一个或多个型腔来成型所需要的塑料制品。注塑模具的分类方法有很多。根据结构特征不同，注塑模具可分为二板式注塑模具和三板式注塑模具。二板式注塑模具，也称单分型面模具，以分型面为界将模具分为动模和定模两部分。一部分型腔在动模，一部分型腔在定模。主流道在定模，分流道开设在分型面上。开模后，制品和流道留在动模，制品和浇注系统凝料从同

5、一分型面内取出。动模部分设有推出系统，开模后将制品推出模具。二板式注塑模具是注塑模中最简单、应用最普及的一种模具。三板式注塑模具，也称双分型面模具。三板式注塑模具比两板模增加了一块流道推板，模具开模后分成三部分。开模后，制品和浇注系统凝料从不同的分型面内取出。这种模具采用点浇口，结构较复杂些，需要增加定距分型机构。三板式注塑模具适用于制品的四周不准有浇口痕迹或投影面积较大、需要多点进胶的场合。1.3 课题的来源和主要研究内容1.3.1 课题的意义及来源注塑模具占整个塑料模具的90%左右，是所有塑料模具中结构最复杂，设计、制造和加工精度最高，应用最普遍的一种模具。通过设计注塑模具，能够进一步巩固

6、所学的知识，了解塑料及有关成型原理、工艺特点，以及注塑成型工艺对塑件质量的影响，掌握注塑模具结构设计的基本原理、基本方法以及加工工艺等，提高综合应用知识的能力和解决实际生产中关键技术的能力，还能进一步熟悉UGNX和Mo1dF1ow软件的应用。另外，学习注塑模具的设计，对学习其他塑料成型模具，乃至学习金属压铸模具都有帮助和指导意义。本课题来源于工作企业的实际项目，塑件是某龙骨架，塑件如图1-1所示。图1-1龙骨架1.3.2 课题的研究内容1 .注塑模具结构设计课题将完成龙骨架的注塑模具结构设计，包括成型零件的设计、半模机构的设计、模架的选用、浇注系统的设计、冷却系统的设计、推出系统的设计等。2

7、.注塑成型分析研究模具浇口的位置、冷却水路的形式，以及确定合理的浇口尺寸和压射工艺参数。2工艺性能分析和结构方案的确定和所需设备的校核2.1 工艺性能分析和模具方案的确定2.1.1 工艺性能分析1)形状：该制件为龙骨架，最大外形尺寸直径为38mm,总高为42mm,侧面有螺纹。2-1二维零件图(a)ABS塑料主要的性能指标密度g/cm31.03-1.05收缩率%0.3-0.8熔点130-160热变形温度100弯曲强度Mpa80拉伸强度MPa35-49拉伸弹性模量GPa1.8弯曲弹性模量Gpa1.4压缩强度Mpa18-39缺口冲击强度kJm211-20硬度HRR62-86体积电阻系数cm1013击

8、穿电压Kv.mm-115介电常数60Hz3.72.1.2确定模具结构方案1）成型方式的确定由于ABS为非结晶性塑料，成型工艺性好，所以采用注射成型。2）确定分型面塑件的分型面应位于截面尺寸最大的部位，如图22,这样选取会使得塑件的外表面可以在整体的定模型腔内成型，表面质量好，而且塑件脱模方便。图2-2分型面3）确定型腔数目通过UGNX建模设计分析得塑件质量属性如图2-3所示图23塑件质量属性塑件体积：V=5.2cm3塑件质量：m=pV=5.21.03g=5.35g式中，p1.03gcm3考虑到塑件形状不利于分模和取件的问题，在此采用一模一腔。2.2 注射机型号的选定及校核2.2.1 注射量的计

9、算浇注系统凝料体积的初步估算浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.21倍来估算。由于本次采用流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.3倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积为：V总=Vej(1+0.3)=5.21.3=6.76cm3:2.2.2锁模力的计算(1)注射压力校核：查阅参考文献表4-1可知，PA所需注射压力为90140MPa,这里取Po=I1OMPa,该注射机的公称注射压力P公=180MPa,注射压力安全系数k=1.25-1.4,这里取k1=1.3,则k1Po=I.3110=143MPaP,所以，注射机注射压力合格。（2）锁

10、模力校核塑件在分型面上的投影面积Aoy）=361=1133.5mm2浇注系统在分型面上的投影面积A浇，即浇道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A浇数值，可以按照多型腔模具的统计分析来确定。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A型的0.20.5倍。由于本次设计的浇道较简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小。这里取A浇=0.3A型塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积，则A=n（A里+A浇）=n（A里+0.3A翊）=11.3A1p=1473.5mm2模具型腔内的胀型力F胀，贝U：F胀二A总Ptis=1473.560=88413N=88KN式中，P帙是型腔的平均压力值。P模是模具型腔内

11、的压力，通常取注射压力的20%40%,大致范围为3672MPa0对于粘度较大的精度较高的塑料制品应取较大值。PA属于低粘度塑料及有精度要求的塑件，故取P模=60MPao查表可得该注射机的公称锁模力Fx400kN,锁模力安全系统为k2=1.11,2,这里取=1.2,则k2Fs=1.288=105.6Fm,所以注射机锁模力合格。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。2.2.3选择注射机根据每一周期的注射量和锁模力的计算值，可选用选用XS-ZY-125卧式注射机，因为螺杆在注射机中既可旋转又可前后移动，能够胜任塑料的塑化、混合和注射工作，这一点远胜于柱塞式注射机。所选用注射机

12、的型号为XS-ZY-125O表2-1注射机主要技术参数理论注射量/err?125拉杆内向距/mm220x300螺杆直径mm30移模行程/mm250注射压力/MPa180最大模具厚度/mm250注射速率gs170最小模具厚度/mm150塑化能力kgh35模具定位孔直径/mm80螺杆转速rmin-10-200喷嘴球半径/mmSR1O锁模力/KN400喷嘴孔直径/mm4注射量的校核M=nmn+rj0.8mgV总二V夔(1O.3)=5.21.3=6.76cm30.8125=1OOcm33浇注系统的设计和排溢系统的设计3.1 主流道的设计和定位圈的设计3.1.1 主流道的设计1）主流道通常设计成圆锥形，

13、其锥角=2。4。，可以取为3。内壁表面粗糙度一般为Ra=O.63m02）为防止主流到与喷嘴处溢料，主流道对接处制成半球形凹坑，其半径R2=R1（1-2）=11.2mm,其小端直径d2=d1+（0.5-1）=4mm。凹坑深取h=2.4mm。图21主流道3）为减小料流转向过渡时的阻力，主流道大端呈圆角过渡，其圆角半径取r=2mmo4）在保证塑料良好成型的前提下，主流道1应尽量短，否则将增多流道凝料，且增加压力损失，使塑料降温过多而影响注射成型。一般160mm,可初定1=57mm。5）由于主流道与塑料熔体及喷嘴反复接触和碰撞，因此常将主流道制成可拆卸的主流道衬套，便于用优质钢材加工和热处理。3.1.

14、2 浇口的设计1）根据塑件的外观尺寸和塑件的形状，形腔的布置为一模四腔，故选用点浇口，浇口截面形状简单，易于加工。如图2.2,vIu1?xvjIK图3-2浇口位置2）尺寸的确定H=0.6mm,取1=Imm3.1.3 排气系统的设计成型型腔体积比较小，采用的是点浇口，塑料溶体先充满型腔上部，然后充满周边与下部，型腔不会造成憋气现象，气体会沿着分型面的间隙向外排出。4成型零部件的设计和校核4.1凹模（型腔）的设计和校核凹模尺寸的计算塑件结构简单，所以采用整体式凹模。为了便于塑件的脱模，将凹模做成阶梯式。这样有利于排气，便于模具的维修。而且凹模结构简单，牢固，不易变形，塑件无拼缝痕迹。塑件收缩率0.3%0.8%,平均收缩率为0.55%.1）凹模直径按平均值法：取凹模按IT9制造公差z=0.062mm,=0.26mm1m=（1+Scp）1s-+0z=（1+0.55%）38-O.26o+0062=380+0062mm441m2=(1+Scp)1s-a72+0z=43(1+0.65%)15-O.24o+062=14.90+0062413=(1+Scp)1s-2+0z=4