2013届本科毕业设计(论文)
1,51,5R2R1172040
图1.2
第1.2节塑件批量
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。
第1.3节 塑件体积计算
塑件质量的计算是为了选择合理的注塑机,提高设备利用率,确定模具的型腔数目。
因此;塑件质量的计算则为; M塑件 = ρ×V塑件 (1.1)
而 V塑件 = 2×{2×[(402×1.5)-(172×1.5)]+(202-172)×57}
=2×(3733+5814)
≈19.11cm3
ρ=1.35g/cm3 (查塑料模具设计手册) M塑件 = 19.11×1.35 ≈ 25.80(g)
故
又因; M浇道=ρV浇道=1.35×6200(通过pro/E计算得出)=8307mg≈8.3g
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所以;M总 = M塑件+M浇道=19.11+8.3=27.41g
第2章 注塑机的选择
第2.1节 注射机的概述
注射机的类型和规格很多,分类方法各异,按结构型式可分为立式、卧式、直角式三类,国产卧式注射机已经标准化和系列化。这三类不同结构形式的注射成型机各特点如下:
立式注射机的注射柱塞(或螺杆)垂直装设,锁模装置推动模板也沿垂直方向移动,这种注射成型机主要优点是占地面积小,安装或拆卸小型模具很方便,容易在动模上(下模)
安放嵌件,嵌件不易倾斜或坠落。其缺点是制品自模具中顶出以后不能靠重力下落。需人工取出,有碍于全自动操作,但附加机械手取产品后,也可以实现全自动操作,此类注射机注射量一般均在60克以下。
卧式注射机是目前使用最广、产量最大的注射成型机,其注射柱塞或螺杆与合模运动均沿水平方向装设,并且多数在一条直线上(或相互平行)。优点是机体较低,容易操纵和加料,制件顶出模具后可自动坠落,故能实现全自动操作,机床重心较低安装稳妥,一般大中型注射机均采用这种形式。缺点是模具安装比较麻烦嵌件放入模具有倾斜或落下的可能,机床占地面积较大。
直角式注射机的柱塞或螺杆与合模运动方向相互垂直,主要优点是结构简单,便于自制适于单件生产者,中心部位不允许留有浇口痕迹的平面制件,同时常利用开模时丝杠的转动来拖动螺纹型芯或型环旋转,以便脱下塑件。缺点是机械传动无准确可靠的注射和保压压力及锁模力,模具受冲击振动较大。
第2.2节 选择注射机
2.2.1先考虑理论注塑量
理论注塑量是指注塑机在对空注塑的条件下,注塑螺杆(或柱塞)作一次最大注塑行程时,注塑装置所能达到的最大注塑量。理论注塑量一般有两种表示方法:一种
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规定以注塑软聚氯乙烯(SPVC)(密度约为1.35g/cm3)的最大克数(g)为标准,称之为理论注塑质量;另一种规定以注塑塑料的最大容积(cm3)为标准,称之为理论注塑容量。
2.2.2其次要考虑实际注塑量
根据实际情况,注塑机的实际注塑量是理论注塑量的80%左右。即有 M S= a M1
(2.1)
V s =a V1 (2.2)
式中:M1——理论注塑质量,g ;
V1——理论注塑容量,cm3 ; MS——实际注塑质量,g ; VS——实际注塑容量,g ; a——注塑系数,一般取值为0.8。
在注塑生产中,注塑机在每一个成型周期内向模内注入熔融塑料的容积
或质量称为塑件的注塑量M,塑件的注塑量M必须小于或等于注塑机的实际注塑量。
当实际注塑量以实际注塑容量VS表示时,如式(2.3):
MS, = ?,VS (2.3)
式中:MS,——注塑密度为?时塑料的实际注塑质量,g ;
?,——在塑化温度和压力下熔融塑料密度,g/cm3 。
C? (2.4) ?, =
式中:?——注塑塑料在常温下的密度,g/cm3 ;
C——塑化温度和压力下塑料密度变化的校正系数;对结晶型塑
料,C=0.85,对非结晶型塑料C=0.93。
当实际注塑量以实际注塑质量MS表示时,有式(2.5):
MS,=MS(?/?ps) (2.5) 式中:?ps——软聚氯乙烯(SPVC)在常温下的密度(约为1.35g/cm3)。
所以,塑件注塑量M应满足式(2.6):
MS,≥M = nMZ = + MJ (2.6)
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式中:n——型腔个数;
MZ——每个塑件的质量,g ;
MJ——浇注系统及飞边的质量,g
根据塑料制品的体积或质量查《塑料模具设计》教材表5-2或查相关手册选定注塑机型号为;SZ-100-60
注塑机的参数如下;
注塑机的最大注塑量………………………………………… 100cm3 锁模力………………………………………………………… 600Kn 注塑压力……………………………………………………… 150Mpa 最小模厚……………………………………………………… 170mm
模板行程……………………………………………………… 300mm 注塑机定位孔直径…………………………………………… 125mm 喷嘴前端孔径………………………………………………… ?4mm 喷嘴球面半径………………………………………………… SR12
注塑机拉杆间距……………………………………………… 320×320/mm×mm
第3章 模具设计的有关计算
第3.1节 成型零件工作尺寸的计算
根据塑件图可知,线圈高骨架外形尺寸无精度要求,只是塑件本身就要求达到IT8级的精度,它属于一般精度要求。故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SPVC的平均收缩率为1.8% (SCP)
根据塑件精度等级(IT8)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 4Δ]-δ (3.1)
LM = [17+17×1.8%+3 4 ×0.48]-δ=Δ/3
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式中
LM = 17.670 -0.16 LM —零件制造径向尺寸; LS —径向的基本尺寸;
δ —对于小型零件等于Δ/3(Δ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Δ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:
H = [H + S
M
S
CP
·HS + 2 3 Δ]-δ
(3.2) 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。 (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δ(正偏差),则型腔的平均尺寸为:LM +δ 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 + LS·SCP - 3 4 Δ]+(3.3) 可得:
1基本尺寸为20mm时,可得如下值; ○
δ
LM = [20+20×1.8%- 3 4×0.56]+Δ/3 LM = 19.94+0.18 0
那么 LM′ = 20.14+0.18 0
2基本尺寸为40 mm时,可得如下值; ○
LM = [40+40×1.8% - 3 4×0.92]+Δ/3 LM = 40.12 +0.26 0
那么 LM′ = 40.32+0.26 0