毕业设计(论文)线圈骨架注塑模设计(全套图纸).doc
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1、全套CAD图纸,联系153893706目录一 塑件的工艺性分析-1二 塑件体积-1三 模具设计相关计算-13.1成型零件工作尺寸的计算-13.2成型腔壁厚的计算-2四 模具结构的设计-44.1浇注系统设计-44.1.1浇口套的选用-44.1.2冷料井的设计-44.1.3 分流道的设计-44.1.4 浇口设计-64.1.5 浇口位置的选择-74.2 模具结构草案-84.3塑件脱模机构设计-94.4侧向分型与抽芯机构设计-94.5 抽芯力和抽芯距的计算-94.5.1.抽芯力的计算-94.5.2.抽芯距的计算-94.5.3 斜导柱的尺寸与安装形式-104.6 滑块形式与导滑槽的形式-1147 斜导柱
2、侧向分型最小开模行程的校核;-114.8模具温度调节系统-12五、选择注射机-135.1理论注塑量-135.2实际注塑量-13六、注塑机参数的校核-146.1最大注塑量的校核-146.2注塑压力的校核-156.3锁模力的校核-156.4模具与注塑机安装部分相关尺寸校核-156.5开模行程与顶装置的校核-15七 小结-17八 谢辞-18九 参考文献-19十 附图一、塑件工艺性分析本产品在工业生产中广泛应用,因为作为常期生产的塑件,可以说其批量值是比较大的,属于大批量生产。故设计模具要有较高的效率,浇注系统要能自动脱模;产品形状规则,内空心,侧有凹槽,其要求它具有耐光,耐化学腐蚀、耐磨。结合这些要
3、求,材料选择软聚氯乙烯。根据计算出的体积与质量选择SZ-100-60型号的注塑机注塑。由于塑件内空心,侧有凹槽要求模具必需采用斜导柱侧抽芯机构分型。经过比较,采用斜导柱在定模,哈夫块(斜滑块)在动模的结构 。整体斜楔定位,斜导柱侧抽芯分型,推板推出工件的工作原理。二、塑件体积塑件质量的计算为; M塑件 = V塑件 而 V塑件 = 22(4021.5)-(1721.5)+(202-172)57=2(3733+5814) 19.11cm3=1.35g/cm3 (查塑料模具设计手册)故M塑件 = 19.111.35 25.80(g)又因;M浇道=V浇道=1.356200(通过pro/E计算得出)=8
4、307mg8.3g所以;M总= M塑件+M浇道=19.11+8.3=27.41g三、模具设计的有关计算3.1成型零件工作尺寸的计算根据塑件图可知,主要计算出相对于固定型芯和哈夫块组合而成的型腔尺寸,其余型芯与型腔的尺寸则直接按产品尺寸。3.1.1 型芯尺寸的计算型芯的径向尺寸的计算:按平均收缩率计算型芯的径向尺寸:经查塑料模具设计手册可知PVC的平均收缩率为1.8% (SCP)根据塑件精度等级查得塑料模具设计中“塑件公差数值表”,其径向基本尺寸为17mm,那么它的浮动尺寸为17+0.48 0根据公式 LM = LS +SCP LS + 3 4- LM = 17+171.8%+3 4 0.48-
5、=/3 LM = 17.670 -0.16 式中LM 零件制造径向尺寸;LS 径向的基本尺寸; 对于小型零件等于/3(为制件允许的公差值);型芯尺寸的高度计算,同样也是按收缩率来计算值:这时规定制件孔深的名义尺寸HS 为最小尺寸,偏差为正偏差,型芯高度的名义尺寸为HM为最大尺寸,偏差为负偏差,而其基本尺寸为60mm,浮动尺寸为60+0.92 0,同上可以得到型芯高度名义尺寸: HM = HS + SCPHS + 2 3 - HM = 61.70 -0.3 3.1.2型腔尺寸的计算因为以面的型芯尺寸的计算时都是以型腔为准的,因此有一部分的尺寸(60mm的尺寸)我们只考虑了型腔各尺寸的制造加工尺寸
6、。(1)型腔径向尺寸的计算为:同上以是按平均收缩率来计算其尺寸,已知在给定条件下的平均收缩率SCP ,制件型腔的名义尺寸为LM (最小尺寸),公差值为(正偏差),则型腔的平均尺寸为:LM + 2 。考虑到收缩量和磨损值, 但要注意的一点,那就是该设计的一大优点,为了便于工人的制模,把型腔先做成一个整体,然后用线切割机床再分开,这样也可以节约材料。因此在型腔一方将会加上一个放电间隙值和钼丝的直径值(设放电间隙为0.02mm、钼丝直径为0.18mm)。故也根据公式 LM = LS + LSSCP - 3 4 + 可得:基本尺寸为20mm时,可得如下值;LM = 20+201.8%- 3 40.56
7、+/3 LM = 19.94+0.18 0 那么 LM = 20.14+0.18 0基本尺寸为40 mm时,可得如下值;LM = 40+401.8% - 3 40.92+/3LM = 40.12 +0.26 0那么 LM = 40.32+0.26 0(2)型腔深度尺寸的计算;也是按平均收缩率计算型腔的深度尺寸,在型腔深度尺寸的计算中,规定制件高度的名义尺寸为HS 为最大尺寸 ,公差以负偏差表示。型腔深度名义尺寸HM为最小尺寸,公差以正偏差表示。型腔的底部或型芯的端面与分型面平行,在脱模过程中磨损很小磨损量就不考虑, 据 HM = HS + HSSCP - 2 3+ 可得深度尺寸为1.5mm 时
8、: HM = 1.5+ 1.51.8% - 2 30.32+0.32/3 HM = 1.51+0.1 0深度尺寸为57mm时:HM = 57+ 571.8% - 2 30.92+0.92/3HM = 57.33+0.3 03.2成型腔壁厚的计算成型腔应具有足够的壁厚以承受塑料熔体的高压,如壁厚不够可表现为刚度不足,即产生过大的弹性变形值;也可表现为强度不够,即塑腔发生塑隆变形甚至破裂。模具的型腔在注射时,当型腔全部充满时,内压力达到极限值,然后随着塑料的冷却和浇口的封闭,压力逐渐减小,在开模时接近常压。型腔壁厚计算以最大压力为准。理论分析和实践证明,对于大尺寸的型腔,刚度不足是主要原因,应按刚
9、度来计算;而小尺寸和型腔在发生的弹性变形前,其内应力就超过了许用应力,因此按强度来计算。而此次设计的塑件尺寸不是很大,因此,我们就按强度来计算型腔壁厚。模具结构中,都采用的是整体式且是矩形型腔,它的按强度来计算侧壁的厚度比较的复杂。而在模具设计手册里可以查得一些经验值,如图所示: 四、模具结构的设计4.1浇注系统设计4.1.1浇口套的选用浇口套属于标准件,在选够浇口套时应注意:浇口套进料口直径和球面坑半径。因此,所选浇口套如图所示:4.1.2冷料井的设计根据实际,采用底部带有顶杆的冷料井,推杆装于推杆固定板上。如图所示:4.1.3 分流道的设计1)分流道截面形状分流道截面形状可以是圆形、半圆形
10、、矩形、梯形和U形等,圆形和正方形截面流道的比表面积最小(流道表面积与体积之比称为比表面积),塑料熔体的温度下降少,阻力亦小,流道的效率最高。但加工较困难,而且正方形截面不易脱模,所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形、半圆形及U形。 2)分流道的尺寸 分流道尺寸由塑料品种、塑件的大小及长度确定。对于重量在200g以下,壁厚在3mm以下的塑件可用下面经验公式计算分流道的直径,如式 D=0.2654W1/2 L1/4 式中:D-分流道的直径,mm; W-塑件的质量,g; L-分流道的长度,mm. 此式计算的分流道直径限于3.2mm9.5mm.对于HPYC和PMMA。应将计算结果增加25。对于梯形
11、分流道,H=2D/3;对于U形分流道,H=1.25R,R=0.5D。D算出后一般取整数;对于半圆形H=0.45R 对于流动性极好的塑料(如PE,PA等),当分流道很短时,其直径可小到2mm左右;对于流动性差的塑料(如PC,HPVC及PMMA等),分流道直径可以大到13mm;大多数塑料所用分流道的直径为6mm10mm。3)分流道的布置 在多型腔模具中分流道的布置中有平衡式和非平衡式两类。平衡史布置是指分流道到各型腔浇口的长度、断面形状、尺寸都相同的布置形式。它要求各对应部位的尺寸相等。这种布置可实现均衡送料和同时充满型腔的目的,使成型的塑件力学性能基本一致,但是,这种形式的布置使分流道比较长。非
12、平衡式布置的指分流道到各型腔浇口长度不相等的布置。这种布置使塑料进入各型腔有先有后,因此不利于均衡送料,但对于型腔数量多发模具,为不使流道过长,也常采用。为了达到同时充满型腔的目的,各浇口的断面尺寸要制作得不同.4)分流道设计要点 (1)、在保证足够的注塑压力使塑料熔体顺利充满型腔的前提下,分流道截面面积与长度尽量取小值,分流道转折处应圆弧过度。(2)、分流道较常时,在分流道的末端应开设冷料井。(3)、分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上,也可以同时开设在动、定模板上,合模后形成分流道截面形状。(4)、分流道与浇口连接处应加工成斜面,并用圆弧过度。在选择浇口套时应注意:、浇口套进料口直径
13、如式 D=d+(0.51)mm 式中:d-注塑机喷嘴口直径。 、球面凹坑半径R R=r+(0.51)mm; 式中:r-注塑机喷嘴球头半径。、浇口套与定模板的配合在单腔模中,常不设分流道,而在多腔模中,一般都设置有分流道,塑料沿分流道流动时,要求通过它尽快地充满型腔,流动中温度降低尽可能小,阻力尽可能低。同时,应能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。从前两点出发,分流道应短而粗。但为了减少浇注系统的加回料量,分流道亦不能过粗。过粗的分流道冷却缓慢,还倒增长模塑的周期。而该设计中使用了梯形断面形状的分流道。如图所示;因为梯形断面的这种分流道易于机械加工,且热量损失和阻力损失均不大,故它也是一种常用的形
14、式其断面尺寸比例为;H=2/3W,X=3/4W,或将斜边与分模线的垂线呈510的斜角。4.1.4 浇口设计浇口又称进料口,是连接分流道与型腔之间的一段细流道(除直浇口外),它是浇注系统的关键部分,其主要作用是:1 型腔充满后,熔体在浇口处首先凝结,防止其倒流。2 易于在浇口切除浇注系统的凝料,浇口截面约为分流道截面的0.03-0.09。浇口长度约为0.5mm2mm,浇口具体尺寸一般根据经验确定,取其下限值,然后在试限时逐步纠正。 当塑料熔体通过浇口时,剪切速率增高,同时熔体的内摩擦加剧,使料流的温度升高,粘度降低,提高了流动性能,有利用充型。但浇口尺寸过小会使压力损失增大,凝料加快,补缩困难,
15、甚至形成喷射现象,影响塑料质量。浇口的形状和尺寸对制品质量影响很大,浇口在多情况下,系整个流道断面尺寸最小的部分(除主流道型的浇口外),一般汇报口的断面积与分流道的断面积之比约为0.030.09。断面形状如图4.3所示,浇口台阶长11.5左右虽然浇口长度比分流道的长度短的多,但因为其断面积甚小,浇口处的阻力与分流道相比,浇口的阻力仍然是主要的,故在加工浇口时,更应注意其尺寸的准确性。然而,根据塑件的样品图1.1、生产的批量等,采用一模两腔结构。浇口采用扇形如图所示:4.1.5 浇口位置的选择(1)浇口的位置的应使填充型腔的流程最短这样的结构使压力损失最小,易保证料流充满整个型腔。对于型塑件,要
16、进行流动比的校核。流动比K由流动通道的长度L与厚度t之比来确定。如下式:K=(L/t) 式中:L-各段流程的长度,mm; t-各段流程的厚度或直径,mm; 流动比的允许值随塑料熔体的性质、温度压力等的不同而变化。流动比的计算公式为: K=L1/t 1+L 2+L 3/t 2 K= L1/t 1+L 2/t 2+L 3/t 3+2L 4/t 4+L 5/t 5 (2) 浇口位置的选择要避免塑件变形 (3)浇口位置的设置应减少或避免产生熔接痕 熔接痕是充型时前端较冷的料流在型腔中的对接部位,它的存在会降低塑件的强度,所以设置浇口时应考虑料流的方向。为提高熔接痕处强度,可在熔接处增设溢流槽,使冷料进
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