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1、精选优质文档-倾情为你奉上课程设计说明书题 目： 轴承端盖的注塑模设计 学 院： 专 业： 材料成型及控制工程 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 2014年3月11日 目 录第一章塑件分析、塑料的选取及其工艺性分析41.1PVC塑料的主要特点41.2 PVC塑料的物理性能41.3 PVC塑料的成型性能51.4 PVC塑料的缺点 51.5 塑料及成型方式的选择 51.6 注塑成型过程 61.7 注塑工艺参数 61.8 RPVC的主要技术指标 6第二章 注射机型号的确定 72.1 注射量的计算 72.2 浇注系统凝料体积的初步估算 72.3 选择注射机 82.4 注射机的相关参数的校核
2、9第三章 型腔数目和排位方式确定 10第四章 分型面的选择及浇注系统设计 104.1 分型面选择一般原则 104.2 浇注系统设计原则 10第五章 成型零部件设计 13第六章 推出机构计算 15第七章 模架的选择 16第八章 模具选材 178.1 塑料选材需要考虑的因素 178.2 模具各个成型部分的材料选择 18第九章 模具设计图 18第十章 模具的加工制造 1910.1 原材料的成形 1910.2 机械加工工艺选择 20第十一章 试模 21第十二章 致谢 22第十三章 参考文献第1章 塑件分析、塑料的选取及其工艺性分析 该塑件为嵌入式轴承端盖中的透盖，结构简单、紧凑，无固定螺钉，外径小，重
3、量轻，外伸轴尺寸短。但装拆端盖和调整轴承间隙困难，密封性能差，座孔上开槽，加工费时。嵌入式轴承端盖多用于重量轻、结构紧凑的场合。壁厚较均匀为12.5mm, 精度为MT3（未注公差尺寸MT5）；材料选用聚氯乙烯（PVC）。塑件如图1.1所示：图1.1 1.1 PVC塑料的主要特点 PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。 PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数，如果此参数不当将导致材料分解的问题。 PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄
4、。特别是大分子量的PVC材料更难于加工（这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。 PVC的收缩率相当低，一般为0.61.5% 1.2 PVC塑料的物理性能 1）电绝缘性能较好, PVC具有化学稳定性好、介电性高、耐油、不易燃烧、有一定的机械强度。PVC受温度的影响极易生成氯化氢，而氯化氢的生成对树脂有自催化作用，导致树脂变色分解 。通常温度超过95，树脂中就会有氯化氢逸出，达到0.2时，树脂就会出现显色效应，如果温度超过140则分解现象加剧，而PVC要在140以上才具有可塑料，成型温度在160以上而达200左右，因此在PVC必须加有适当的添加剂方可成型。
5、添加剂的引入不仅能改PVC的热稳定性，同时也改善其熔体流动性和成本。常用的添加剂有稳定剂、增塑剂、润滑剂、填充剂等。稳定剂可部分吸收PVC树脂分解所逸出的氯化氢气体，抑制其自催化的裂介反应，防止树脂的氧化变色。稳定剂的加入量为25 （重量份）。增塑剂的引入将会对PVC的软化温度、耐热性、硬度、吸水能、电性能、耐化学腐蚀等项性能有不利的倾向，尤其是对机械性性的影响特别大，因此硬PVC注塑品只加少量或不加增塑剂。润滑剂的引入是使PVC树脂易于成型加工，提高成型效率，减少塑料对设备、模具表面的粘附作用，增加脱模性，保证制品的表观光洁度，以及降低物料的熔融粘度，防止因内摩擦而导致的过热分解。 1.3
6、PVC塑料的成型性能 1）.无定形料，吸湿性小，为防止气泡宜先干燥。 2）.流动性差，过热时极易分解，分解温度为2000C,分解时有腐蚀及刺激性气体氯化氢产生。成型温度范围小，必须严格控制料温，模具应具有冷却装置；加稳定剂和润滑剂，控制成型温度及熔体的滞留时间，模具浇注系统应粗短，浇口截面宜大。收缩率：0.61.5；模具温度：30600C。注射压力：80130MPa；成型时间：40130s。 1.4 PVC塑料的缺点热稳定性差，易分解。硬聚氯乙烯不含或含有少量的增塑剂，有较好的抗拉、抗弯和抗冲击性能，可单独用作结构材料。软聚氯乙烯含有较多的增塑剂，它的柔软性，断裂伸长率、耐寒性增加，但脆性、硬
7、度抗拉强度低。1.5 塑料及成型方式的选择选用PVC能降低原料成本，缩短生产周期，同时提高了提高了设备的生产原料装填量及单位时间内的产量，使生产成本能大幅降低。因此该塑件的塑料可选用硬聚氯乙烯（RPVC） ，成型方式为注塑成型。1.6 注塑成型过程1）.成型前的准备 需要在成型加工前由塑料制品厂进行预加工后再供成型加工使用，即在树脂中加人不同种助剂采用混合、塑炼、造粒等方法使之均匀分散 ；材料在加工前最好先干燥下，干燥温度不宜过高50度-70度左右。2) .料筒的清洗必须避免有其他塑料PVC原料中，引起PVC原料变质。特别是注塑过其他原料时，一定要先清洗干净机筒和螺杆内的塑料，才能注塑PVC产
8、品。（用PS料清净螺杆、机筒）停机前一定要将PVC料完全打净，如长时间停机，为防止PVC腐蚀机器，应用PS料清干净螺杆、机筒。 3）. 注射过程 塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具的型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 4）.塑件的后处理（退火） 退火处理的方法为红外线灯、烘箱。处理温度为70，处理时间为2h4h。1.7 注塑工艺参数 1）注射机：螺杆式，螺杆转速为30r/min. 2)料筒温度t/:前段170190；中段165180；后段160170。 3）模具温度t/：3060。 4）注射压力（p/MPa):80130。 5）成
9、型时间（s）：注射时间初取1560，冷却时间取15613，辅助时间取8。 1.8 RPVC的主要技术指标 密度：1.38g/cm3成型收缩率：1%（0.6%1.5%）吸水率：（约0.02%）成型温度：160190摩擦系数：在0.010.02之间第二章 注射机型号的确定 2.1 注射量的计算 通过ST4建模分析得塑件质量属性如图2.1所示：图2.1塑件体积：V=16.639cm3塑件质量：M=V=1.3816.639=22.96g该塑件的精度要求不高，塑件尺寸较小，且为一模一件即采用单型腔模。2.2 浇注系统凝料体积的初步估算由于浇注系统的关设计之前不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体
10、积的0.21陪来估算，由于本次采用的流产简单并且较短，因此浇注系统的按塑件体积的0.6倍来估算，故一次注入模具开腔塑料的总体积为：=1.6V=1.616.639=26.62cm3;由资料可知注射机的额定注射量V1为：=V总0.8=33.275cm3;M1=V1=45.92g2.3 选择注射机（1）只能选用螺杆式注塑机，不能选用柱塞式注塑机（2）所有与PVC塑料接触的部分，不允许对塑化熔体产生任何黏附或滞留；由于l的作用，要求这些部位耐磨、耐腐蚀。最好选用耐磨耐腐蚀材质制造的设备，或选用对这些部件进行镀铬或氮化处理的设备。（3）设备的温度控制系统应指标明确，反映灵敏。（4）螺杆的长径比可小，螺杆
11、头部呈尖头；螺杆的压缩比为-2.5，螺杆的三段长度可分别设置为40，40和20。（5）选用孔径较大的通用喷嘴，并配有加热控温装置。（6）电热系统采用闭回路控制，严格控制料温的上下偏差，建议料温控制在15，射嘴有独立温控系统。(7)料管组应具有一定的冷却装置,建议在料管组增加风扇均衡料管组的温度。根据椐以上初步选择额定注射量为125g，注射机型号为XS-ZY-125卧式注射机。XS-ZY-125型卧式注射机有关技术参数如下表：理论注射量/g125模板尺寸/mm420450螺杆柱塞直径/mm42开模行程/mm300注射压力/MPa119最大模具厚度/mm300注射速率/gs1最小模具厚度/mm20
12、0塑化能力/kgh锁模形式双曲肘螺杆转速/rmin1定位圈直径/mm100锁模力/kN900喷嘴球半径/mm12喷嘴孔直径/mm4表2-12.4 注射机的相关参数的校核1） . 注射压力校核 查参考文献可知，PVC所需注射压力为80MPa130MPa,这里取100MPa，该注射机的公称注射压力=119MPa,注射压力安全系数=1.11.3，这里取=1.1，则，所以，注射机压力合格。 2） 2). 锁模力校核 (1）塑件在分型面上的投影面积A塑=352-12.52=3355.875mm2 （2）浇注系统在分型面上的投影面积，即浇道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积数值，按照单型腔模具的统计分析来确定
