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塑料顶块的模具设计课程设计说明书

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螺杆柱塞直径/mm

V注射压力/MPa注射速率/g.塑化能力/g.螺杆转速/r.锁模力/KN拉杆内间距/mm

22150433.610-160150300X300

最大模具厚度180/mm

最小模具厚度100/mm锁模形式双曲肘模具定位孔直径/mm

喷嘴孔半径/mm喷嘴口孔径/mm

100121.25

(3)注射机的相关参数的校核

1.注射压力校核查表4-1可知,ABS所需注射压力为80-110MPa。这里

取=100MPa,该注射机的公称注射压力=170MPa;注射压力安全系数=1.25-1.4,这里取=1.3,则:

=1.3X100=130<,所以,注射机压力合格。2.锁模力的校核

A.塑件在分型面上的投影面积;

B.浇注系统在分型面上的投影面积,即流道凝料(包括浇口在分型面上的

投影面积)数值,可以按照多型腔模的统计分析来确定。是每个塑件在分型面上的投影面积的0.2-0.5倍。这里取.C.塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积;D.模具型腔内的胀型力=;

式中,是型腔的内的压力,注射压力的20%-40%,大致范围为34-68Mpa。对于粘度较大哦塑制品应取较大值。ABS属于中等粘度塑料及有精度要求的塑件,故50MPa。

查表4-45可得该注射机的公称锁模力锁模力安全系数为;这里取,则=189.732KN<320KN=,所以注射机锁模力合格。

对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定,结构尺寸确定后方可进行。

三.浇注系统的设计1.主流道的设计

主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处,它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形,以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。另外,由于其与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触,因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。(1)主流的尺寸

主流道长度:小型模具应尽量小于60mm,本次设计中初取50mm进行设计。主流的小端直径:d=注射机喷嘴尺寸+(0.5-1)mm=(3+0.5)mm=3.5mm;主流道大端直径:=d+2=7mm,式中=.

主流道球面半径:S注射机喷嘴球头半径+(1+2)mm=(10+2)mm=12mm;球面的配合高度:h=3mm。(2)主流道的凝料体积

(3)主流道当量半径=mm=2.625mm。

(4)主流道浇口套的形式。主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入

口处与注射机喷嘴反复接触,易磨损。对材料的要求较严格,因而尽管小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体,但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计,以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢件进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素钢(T8A或者T10A),热处理淬火表面硬度为50-55HRC,如下图(3-1)所示。

主流道浇口套的结构形式(3-1)

2.分流道的设计

(1)分流道的布置形式在设计时应考虑尽量减少在流道内的压力损失和

尽可能避免熔体温度降低,同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡,因此采用平衡式分流道。

(2)分流道的长度由于流道设计简单,根据八个型腔的结构设计,分流道

较长。单边分流道的长度;

(3)分流道的直径由推荐的分流道直径直接取;=(80%-90%);取;

(4)分流道的截面形状常用的分流道截面形状有圆形,梯形,U形,六角

形,为了便于加工和凝料的脱模,分流道大多设计在分型面上。为了有助于熔融材料的流动和减少其温度传到模具中,本设计采用圆形流道,广泛应用于侧浇口模具中。

(5)分流道的截面尺寸;;(6)凝料的体积1.分流道的长度=75X2X==;=17X8X==;(7)校核剪切速率

1.确定注射时间:查表,可取T=1.0S2.计算分流道体积流量:5.82;

由式(4-20)可得剪切速率

=6.37X;

该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率5X-5X之间,所以,分流道内熔体的剪切速率合格。

(8)分流道的表面粗糙度和脱模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很低,一般取Ra1.25-2.5um即可,此处取1.6um。另外,其脱模斜度一般取;这里取.3.浇口的设计

该塑胶件表面质量要求较高,采用一模八腔注射,为了便于调整冲模时的剪切速率和封闭时间,因此采用侧浇口。其截面形状简单,易于加工,便于试模后修正,且开设在分型面上,从型腔的边缘进料。(1)侧浇口尺寸的确定

1.计算侧浇口的深度根据表4-10,可得侧浇口的深度h计算公式为

H=nt=0.7X3.5mm=2.45mm;

式中,t是塑件平均壁厚,这里t=3.5mm,n是塑料成型系数,对于ABS,其成型系数n=0.7.

在工厂进行设计时。浇口深度常常先取小值,以便今后试模时发现问题进行修模处理,并根据表4-9中推荐的ABS侧浇口的厚度为0.25-0.5mm,故此处浇口深度取0.4mm。2.计算侧浇口的宽度。根据表10-2,可得侧浇口的宽度B的计算

公式为;

式中,n是塑料成型系数,对于ABS其n=0.7;A是凹模的内表面积(约等于塑件的外表面积)。

由表10-2侧浇口有关参数的经验值取B=1mm。

侧浇口剪切速率的校核计算浇口的长度。根据表10-2,可得侧浇口的长度一般选用0.7-2.5mm,这里取=1.1mm。

图3-2

(2)侧浇口的剪切速率的校核。

1.计算浇口的当量半径由面积相等可得由此矩形浇口的当量半径。2.校核浇口的剪切速率

确定注射时间,查表4-8,可取t=1s;计算浇口的体积流量:;

计算浇口的剪切速率:由式(4-20)可得:=3.83

该矩形侧浇口的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率5X-5X之间,所以,浇口的剪切速率校核合格。

4.校核主流道的剪切速率

上面分别求出了塑件的体积,主流道的体积,一级分流道的体积,二级分流道的体积,以及主流道的当量半径,这样就可以校核主流道熔体的剪切速率。计算主流道的体积流量;

计算主流道的剪切速率=2.08X;

主流道内熔体的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率5X之间,所以主流道的剪切速率校核合格。5.冷料穴的设计及计算

冷料穴位于主流道正对面的动模板上,其作用主要是收集熔体前锋的冷料,防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。本设计有主流道和分流道冷料穴,采用顶针推出,开模时,利用凝料对球头的包紧力使凝料从主流道衬套中脱出。

四.成型零件的结构设计及计算1.成型零件的结构设计

(1)凹模的结构设计凹模时成型制品的外表面的成型零件。按凹模的结构的不同可将其分为整体式,整体嵌入式,组合式和镶拼式四种。这里选择镶拼式凹模。

(2)凸模的结构设计凸模可分为整体式和组合式,由对中性,此是模具的凹模和凸模具有相同的截面形状,故只需要设计凹模或者凸模一种结构既可以。2.成型零件钢材的选用

根据对成型塑件的综合分析,该塑件的成型零件由足够的刚度,强度,耐磨性及良好的抗疲劳性能,同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件为大批大量生产,所以构成型腔的镶拼式凹模钢材选用NAK80(美国牌号)。对于成型塑件凸模选用NAK55做动模镶件。此两种钢材均来自日本大同公司。3.成型零件工作尺寸的计算。

采用表4-15中的平均尺寸法计算成型零件尺寸,塑件尺寸公差按照塑件零件图中给定的公差计算。

(1)凹模径向尺寸的计算塑件外部径向尺寸的转换:;相应的塑件制造公差;;

相应的塑件制造公差;

;;

式中,,是塑件的平均收缩率,查表1-2知道ABS的收缩率为0.3%-0.8%,所其平均收缩率;是系数,查表4-15可知道x一般在0.5-0.8之间,此处选择;分别是塑件上相应的尺寸的公差(下同);是塑件上相应尺寸的制造公差,对于中小型塑件取(下同)。

(2)凹模的深度尺寸的计算塑件高度方向上尺寸的转换:塑件的最大尺寸

(对中取)mm=;相应的;塑件最低处的高度尺寸mm=,相应的;;;

式中,是系数,由查表4-15可知道一般在0.5-0.7之间,此处取;

图4-1

塑料顶块的模具设计课程设计说明书

螺杆柱塞直径/mmV注射压力/MPa注射速率/g.塑化能力/g.螺杆转速/r.锁模力/KN拉杆内间距/mm22150433.610-160150300X300最大模具厚度180/mm最小模具厚度100/mm锁模形式双曲肘模具定位孔直径/mm喷嘴孔半径/mm喷嘴口孔径/mm100121.25(3)
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