《2020年(机械制造行业)机械类毕业设计》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020年(机械制造行业)机械类毕业设计(65页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、 (机械制造行业)机械类毕业设计游标卡尺盒注射模具的设计摘 要模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。通过对我国模具行业的调查,其将向大型,精密复杂,高效,寿命长和多功能方向发展,而塑料的注射模具是应用较广泛的一类。在该文章中主要论述了塑料制品的成型工艺性能,成型部分的尺寸设计,零件的加工工艺,模具加工工艺流程,模架的选择及压力机的校核。关键词:成型工艺 加工工艺 工艺流程 - 47 -前 言本说明书为机械类塑料模注射模具设计说明书,是根据塑料模具设计手册上的设计过程及相关工艺编写的。编写本说明书时,力求符合设计步骤,详细说明了塑料注射模具设计方法,以及各种参数的
2、具体计算方法,如塑件的成型工艺,塑料脱模机构的设计。内容包括:注射模具的设计全过程, 毕业设计的体会及参考文献。有些信息来源于网上,在编写过程中,得到有潘琴老师和相关同学的大力支持和热情帮助,在此谨以致意。由于设计水平有限,在设计过程中难免有错误之处,敬请各位老师批评指正。 一、 塑件材料及结构的分析二、(一) 塑件形状分析(二) 该塑件的形状尺寸如上图所示,为规则的四边形,机构较简单,采用一摸一腔模具。(三) 塑件材料分析(四) 材料选用PP,是聚丙烯的简写。聚丙烯的分子结构为典型的主体规整结构,为结晶聚合物,其分子量为1050万。比重:0.9-0.91克/立方厘米成型收缩率:1.0-2.5
3、% 成型温度:160-220 PP材料的特点:密度小 ,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件PP的成型特点:1.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解. 2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形. 3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度. 料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90度以上易发生翘曲变形 4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中. P
4、P材料在模具设计时应注意的事项:成型温度必须较高,熔融温度170,超过190则流动性大增,则毛边增加,易产生接缝及凹入情形。 聚丙烯是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性,机械性质强韧,抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。在工业界有广泛的应用,是平常常见的高分子材料之一。 (五) 塑件的质量与体积计算(六) 塑件的体积计算可近似用形状分割成10部分(小沟小槽等部分简化)近似计算。设其体积分别为V1V10,则: V1 =13*35*244=7930 V2 =76*25*244=46360 V3 =25*13*244=7930 V4 =2.5*10*244=2470 V5 =2.5*13*76=247
5、0 V6 =2.5*82*244=6100 V7 =2.5*82*244=5002 V8 =2.5*10*244=6100 V9 =2.5*10*82=2050 V10=2.5*10*82=2050所以 V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 + V8 + V9 + V10 = 7930+46360+7930+2470+2470+6100+50020+6100+2050+2050 = 133480 查表1-2-3(塑料橡胶成型模具设计手册)得:=0.91 因此,塑件质量m=v=0.91*133480=122g三、 成型工艺四、(一) 成型方法(二)热塑性塑料指
6、定采用注射成型,本设计选用热塑性塑料PP,可用注射成型。(三) 工艺分析(四)该塑件尺寸较大,一般精度等级,为降低成型费用,采用一模一腔的结构来提高生产率。塑件壁较薄,对制品不进行后加工。为满足制品高光亮的要求与提高成型效率采用点浇口。为了方便加工和热处理,型芯部分采用镶拼结构。(五) 成型工艺性能(六) 其主要工艺性能有: A相对密度小,约为0.9。 B力学性能如屈服强度、拉伸强度、压缩强度、硬度等均优于低压聚乙烯。C有很突出的刚性,耐热性较好,可在100以上使用,如不受外力,则温度升到150也不变形。D不吸水,并且有较好的化学稳定性,除对浓硫酸、浓硝酸外、几乎都很稳定。E高频率电性能优良,
7、且不受温度影响,成型容易。F为热塑性材料。(七) 注塑成型条件(八)密度(g/ cm) 0.90.91 计算收缩率(%) 1.03.0 预热温度() 80100 预热时间(h) 12 料筒温度() 前段 200220 中段 180200 后段 160180 模具温度() 8090 注射压力(MPa) 70100 适用注射机类型 螺杆、柱塞均可五、 型腔数目的确定六、根据塑件计算重量,选择设备型号规格,确定型腔数。为了是模具与注射机的生产能力相匹配,提高生产效率和经济性,并保证塑件精度,模具设计时应确定型腔数目。常用的方法有四种:(1)、根据经济性确定型腔数目。根据总成型加工费用最小的原则,并忽
8、略准备时间和试生产原材料费用,仅考虑模具加工费和塑件成型加工费。设型腔数目为n,制品总件数为N,每个型腔所需的模具费用为C1,与型腔无关的模具费用为C0,每小时注射成型的加工费用为y(元/h),成型周期为t(min),则:模具费用为 Xm=nC1+C0(元)注塑成型费用为 Xs=N(yt/60n)(元)总的成型加工费用为 X=Xm+Xs,即:X=N(yt/60n)+ nC1+C0为使总的成型加工费用最小,即令dx/dn=0,则有N(yt/60n)(-1/n)+C1=0,所以 n=(2)、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目。当成型大型平板制件时,常用这种方法。设注射机的额定锁模力为F(N),型腔
9、内塑料熔体的平均压力为Pm(MPa),单个制品在分型面上的投影面积为A1(mm),浇注系统在分型面上的投影面积A2(mm),则:(n A1 + A2)PmFnF-PmA2/PmA1(3)、根据注射机的最大注射量确定型腔数目。设注射机的最大注射量为G(g),单个制品的质量为W1(g),浇注系统的质量为W2(g),则型腔数目n为:n(0.8G- W2)/ W1(4)、根据制品精度确定型腔数目。根据经验,在模具中每增加一个型腔,制品尺寸精度要降低4%。设模具中的型腔数目为n,制品的基本尺寸为L(mm),塑件的尺寸公差为,单型腔模具注塑生产时可能产生的尺寸误差为%,则有塑件尺寸精度的表达式为:L+(N
10、-1)L4%简化后可得型腔数目为:n2500/L -24对于高精度制件,由于多型腔难以使各型腔的成型条件均匀一致,一般型腔数不超过4个。现根据初步的设计方案,选用(3)来确定型腔数目: 注射机额定注射量mg 每次注射量不超过最大注射量的80%,式中 型腔数 浇注系统质量(g) 塑件重量(g) 注射机额定注射量(g)浇注系统体积Vj,根据浇注系统初步设计方案进行计算。=Rh=3.14x5x50=3611mm=1/2xlxRxh=1/2x6x1.5 x14x4=232mm=Rxh=3.14x6x3=339.12mm=Rxh=3.14x7x10=1538.6mm=5720.72(mm)M=v=572
11、0.72x0.91=5.20(g)设n=1 则得:mg=(mj+ mz)/0.8=(122+5.20)/0.8=159g从计算结果,并根据塑料注射机技术规格,查 注射模具设计与制作教程 表3-6-5得选用SZ160/1000型注射机。 生产批量 试制小批量生产宜采用单腔,大批量生产宜采用多腔,该塑件为小批量生产,故宜采用单腔,由注射机理论,注射量确定型腔数得: n=(0.8mg-mj)/ mz=(0.8x160-5.20)/122=1由于该塑件为高精度塑件,通常最多采用一模一腔的模具。七、 注射机的选择八、根据计算结果,并根据塑料注射机技术规格,查注射模设计与制作教程表3-6-5,查得注射机的型号为SZ160/1000,其主要技术参数:理论注射容量(cm) 179螺杆(柱塞)直径(mm) 44注射压力(Mpa) 132注射速率(g/s) 110塑化能力(g/s) 10.5螺杆转速(r/min) 10150锁模力(KN) 1000拉杆内向距(mm) 360*260移模行距(mm) 280最大模具厚度(mm) 360最小模具厚度(mm) 170锁模型式 液压模具定位孔直径(mm) 120喷嘴球半径(mm) SR10九、 成型部分的尺寸设计十、(一) 制品分型面的选择:(二) 分型面是模具结构中的基准面,它直接影响着成型零件的质量,模具加工的工