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笔盖模具设计

2013-10-14 17:07   来源:未知 人参与在线咨询

  本模具毕业设计编号为MJ_007,由CAD设计
  内容:CAD设计图,模具毕业设计网(5404字)
  摘要:介绍了笔类在日常生活中的应用,重点介绍了笔盖的模具设计过程
  关键词:日常用品;模具设计;实用性;模具cad
  目 录
  1.引言
  2.塑件分析,塑料成型特征工艺参数
  3.成型零部件的设计
  (1)型芯尺寸的确立
  (2)型芯尺寸的确立
  (3)按强度刚度条件计算
  4 浇注系统的设计
  (1)分型面的选择
  (2)确定浇口形式及位置
  (3)设计主流道及分流道形状和尺寸
  (4)排气系统的设计
  (5)拉料杆的设计
  5 结构零部件的设计
  (1) 支承板设计
  (2) 垫块的设计
  (3) 合模导向机构的设计
  6 推出机构的设计
  (1)推杆的设计
  (2)拉料杆的设计
  7 冷却系统的设计
  (1)冷却回路尺寸的确定及布置
  8.选择注射机型号
  9 结束语
  10 参考文献
  3.成型零部件的设计
  查表《塑料模设计手册之二》表1.4塑料ABS收缩率0.3%-0.8%,取值0.4%。
  3.1  型腔、型芯工作尺寸计算
  型腔径向尺寸      Lm+0δz =[(1+S)LS-x△] +0δz
  型腔深度尺寸      Hm+0δz =[(1+S)Hm-x△] +0δz
  型芯径向尺寸      lm-0δz=[(1+S)lS-x△] -0δz
  型芯高度尺寸      hm-0δz =[(1+S) hS+x△] -0δz
  式中  LS--- 塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸(mm) ;
  lS --- 塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸(mm) ;
  HS--- 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸(mm) ;
  hS --- 塑件内型深度基本尺寸的最小尺寸(mm) ;
  CS--- 塑件中心距基本尺寸的平均尺寸(mm) ;
  X --- 修正系数,取0.5~0.75;
  △--- 塑件公差(mm) ;
  δZ --- 模具制造公差,取(1/3~1/4)△ 。
  3.1.1 型腔尺寸计算
  尺寸   公差值/mm                    计算
  14       0.38     Lm+0δz =[(1+0.65%)X14-0.75X0.38]0+0.127=13.8060+0.127
  3.5       0.26     Lm+0δz =[(1+0.65%)X3.5-0.75X0.26]0+0.087=3.32770+0.087
  51       0.12      Hm+0δz =[(1+0.65%)X51-2/3X0.12] 0+0.040=51.24150+0.040
  3.1.2   型芯尺寸计算
  尺寸   公差值/mm                    计算
  8.5      0.26        lm-0δz =[(1+0.65%)X8.5+0.75X0.26]0-0.087=8.750-0.087
  40     0.16        Hm-0δz =[(1+0.65%)X40+0.75X0.16]0-0.053=40.380-0.053
  5、结构零部件的设计
  5.1   支承板设计
  支承板的作用是承受成型塑料熔体对动模型腔的作用力,以防止型腔底部产生过大的挠曲变形或防止主型芯脱出型芯固定板。支承板需要有较高的平行度和必要的硬度和强度。
  支承板的厚度计算   h≥{5pbL4/32EB[δ]}1/3
  式中   h  --- 支承板的厚度(mm) ;
  p  --- 承受的注射压力(MPa) ;
  L  --- 支承板跨度(mm) ;
  b  --- 支承板受力的宽度(mm);
  E  --- 刚的弹性模量,取2.06X105Mpa ;
  [δ] --- 允许的变形量(mm) ;
  h≥{5X20X72X964/32X2.06X105X250X0.06}1/3 mm≈18.356 mm
  由上面所计算的数值可知支承板厚度≥18.356mm ,取20mm 。
  该模具支承板取160X250X20  GB/T4169.8--1984
  5.2   垫块的设计
  垫块的作用是支承动模成型部分并形成推出机构运动空间的零件。其中相关尺寸根据模架以及推出高度而定,取250X32X50  GB/T4169.6--1984。
  5.3  合模导向机构的设计
  合模导向机构是保证动、定模和模时,正确地定位和导向的零件,承受一定的侧压力。
  该模具导柱为带头导柱ф16*50*25  GB/T4169.4--1984,导柱的材料为T8,淬硬到HRC50~55 ;
  该模具导套为直导套ф16*25  GB/T4169.3--1984,导套的材料为T8,淬硬到HRC50~55 。
  6推出机构的设计
  推出机构一般由推出、复位和导向三大部件组成,推出机构按其推出动作的动力来源可分为手动推出机构、机动推出机构、和液压与气动推出机构等,按模具的结构特征可分为一次推出机构、二次推出机构、定模推出机构等等
  一次推出机构又称简单推出机构,它是指开模后在动模一侧用一次推出动作完成塑件的推出。一次推出机构,包括推杆推出机构,推管推出机构,推件板推出机构等等。由于设置推杆的自由度较大,且截面大部分为圆形,制造维修方便、推出动作灵活可靠,推出时运动阻力小,便于跟换,结合模架的选择综合各方面因素考虑,推杆推出机构应该是首选。
  (1)推杆的设计
  根据推杆位置的选择要求:推杆的位置应该选择在脱模阻力最大,当塑件各处的脱模阻力相同时需要均匀布置、推杆位置选择时应注意塑件本身的强度与刚度,推杆装入模具后,其端面应与型腔底面平齐,或高出型腔0.05-0.1mm,考虑冷料穴中有较多的塑料,根据各模板的厚度、型腔尺寸、分流道及最小壁厚考虑设计推杆如下:
  (2)复位杆的设计
  推出机构在注射模工作时,每开合模一次,就往复运动一次,除了推杆和复位杆与模板的活动配合以外,其余均处与浮动状态,使推出机构复位最简单最常用的方法是在推杆固定板同时安装复位杆,复位杆为圆形截面,每副模具一般设置4根根据模架的选择,复位杆设计如下:
  数量为4根,中心距为146×50mm,此外由于设置侧向抽芯的缘故,为了防止干涉需要在复位杆设置弹簧,弹簧先复位机构是利用弹簧的弹力使推出机构在合模之前进行复位的一种先复位机构,即弹簧被压缩地安装在推板固定板与动模支承板之间。为了使复位杆能够及时复位,设计弹簧中径为14mm, 截面直径为3mm。
  7、冷却系统的设计
  7.1   冷却回路尺寸的确定及布置
  由于冷却水道的位置、结构形式、孔径、表面状态、水的流速、模具材料等很多因素都会影响模具的冷却,因此用塑件的平均壁厚来确定水孔直径。塑件平均壁厚为1.6mm ,尺寸较小,确定水孔直径为8mm 。通过调节水温、水速来满足要求。
  8.选择注射机型号
  1)初选注射机
  ①注射量:该塑料制件的单件重量
  Ms≈ 1.78g
  浇注系统重量的计算,根据浇注系统尺寸先计算浇注系统的体积         Vj=  20+1407.95+1030≈2527.95 cm?
  粗略计算浇注系统重量
  Mj=Vj×ρ≈30 g
  总体积 V塑件=934.56+2527.95 = 3.3925  cm?
  总质量 M=  3.3925×1.05≈36   g
  ABS的密度为    1.03~1.05g/cm?。
  满足注射量: V机≥V塑件/0.80
  式中  V机--额定注射(cm?)
  V塑件---塑件与浇注系统凝料体积和(cm?)
  V机= V塑件/0.8≈ 4.3cm?
  或满足注射量M机≥M塑件/0.8
  M机= M塑件/0.8=4.5g
  ②注射压力
  P注≥P成型
  查《模具设计指导》表6-5
  ABS塑料成型时的注射压力P成型=70~90Mpa.
  ③锁模力:
  P锁模力≥PF
  式中P-塑料成型时型腔压力ABS塑料的型腔压力P=30Mpa
  F-浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和分型腔及浇住引流及型腔在分型面上的投影面积(尺寸参照图1-04  )
  F= [8×30×(3.14×5.1×5.1- 3.14×1.7×1.7)+30×(10×10+3.14×5×5)] =79298.2
  PF= 30×79298.2 = 2378946N≈23.79KN
  根据以上分析与计算.查《模具设计指导》表6-24
  初选注射机的型号为:XS-Z-30
  注射机XS-Z-30有关技术参数如下:
  最大开合模行程         160 mm
  模具最大厚度           180 mm
  模具最小厚度           60 mm
  喷嘴圆弧半径            12mm
  喷嘴孔直径             2 mm
  动、定模板尺寸         250 mm× 280  mm
  拉杆空间               235 mm
  2)选标准模架A3
  根据以上分析计算型腔尺寸及位置尺寸可确定模架的结构形式和规格。
  选用A3型模架     GB/T 12556.1-1990
  动模板厚A=40mm
  推件板厚度=16mm
  固定板厚度B=32
  垫块厚度C=63
  模具厚度:H模=40+A+B+C+32=191mm
  模具外形尺寸:160×160×191mm
  3)、校核注射机
  1)注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核  由于在初选注射机和标准模架时是根据以上四个技术参数及计算壁厚等因素选用的,所以注射量、锁模力、注射压力、模具厚度不必进行校核,已符合所选注射机要求。
  2)开模行程的校核    注射机最大行程S
  S2h件+h浇+(5~10)
  式中h件ˉ塑料制品高度(mm);
  h浇ˉ浇注系统高度(mm)。
  如图1-04所示
  2h件+h浇+(5~10)=2118.82mm
  故满足要求。
  3)模具在注射机上的安装   从标准模架外形尺寸看小于注射机拉杆空间,并采用压板固定模具,所以选注射机规格满足要求。
  参考文献`:
  (1)屈华昌主编. 塑料成型工艺与模具设计. 高等教育出版社.
  (2)塑料成型工艺及模具设计课程设计指导书.
  (3)中国模具设计大典
  (4)李云程主编. 模具制造工艺学. 机械工业出版社.
  (5)吴兆祥主编. 模具材料及热处理. 机械工业出版社.

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