前 言
三年大学的学习生涯,经历了种种困难与考验,通过了层层的技能测试与考核。在校期间,我积累了模具相关的理论知识,熟悉模具常用机构及材料;对常用工程塑料、金属材料的成型工艺有一定的了解。为了更具体地检验这三年来的学习效果,综合检测理论在实际应用的能力,更重要的是理论联系实际,即安排了此次的注塑模具的课程设计。
在完成三年大学的课程学习与生产实习,我掌握了机械制图、塑料注射模结构与设计等专业课程,对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解。本次毕业设计课题来源于生活,应用比较广泛,但模具结构较为简单,对初学模具的自己是一个很好的考验,它能加强对塑料模具成型的理解,同时也煅练对塑料成型模具的设计和制造能力。本次设计以汽车用制件设计注射模具,在指导老师的协助下,同时在校办工厂拆装了一些塑料模具、学校图书管和网上查阅相关的注射模具设计的资料,并与同学进行充分讨论,明确了注射模的一般工作原理、制造、加工工艺,尽最大努力搞好本次课程设计。
在塑料模设计的过程中,将有一定的困难,但有指导老师的悉心指导和自己的努力,相信会圆满完成毕业设计。由于学生水平有限,实践经验不足,加上时间仓促,设计中的错误和不足之处在所难免,恳请各位老师指正。
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筒形件注塑模设计
1. 制品的工艺性分析
剃须刀盖如图1所示为:
图1零件图
该塑料制品首先从它的使用性能上分析必须具备有一定的综合机械性能包括良好的机械强度、耐水性、化学稳定性和电器性能。能满足以上性能的塑料材料有多种,但从材料的来源以及材料的成本考虑,所用的原料ABS更适合些。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS树脂微黄色或白色不透明,是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油、耐热、耐化学腐蚀;丁二烯使聚合物具有优越的柔性、韧性;苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。因此,ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。同时具有吸湿性强,但原料要干燥,它的塑件尺寸稳定性好,塑件尽可能偏大的脱模斜度。ABS是目前世界上应用最广泛的材料,它的来源广,成本低,符合塑料成型的经济性。因此,在选用材料
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时,考虑采用ABS,并且作为剃须刀盖,ABS能满足它的使用性能合成型特性。ABS的成型特性与工艺参数如表格1.1所示:
表格1.1 ABS塑料主要的性能指标:
密度 收缩率 熔 点 热变形温度 弯曲强度 拉伸强度 拉伸弹性模量 弯曲弹性模量 压缩强度 缺口冲击强度 硬 度 体积电阻系数 击穿电压 介电常数子
成型特点
ABS在升温是粘度增高,所以成型压力较高;ABS易吸水,为避免出现云纹、斑痕等缺陷,成型加工前应进行干燥处理;易产生熔接痕,模具设计时应尽量减小浇注系统对料流的阻力;在正常的成型条件下,壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。要求塑件精度高时,模具温度可控制在50~60°C,要求塑件光泽和耐热时,应控制在60~80°C。
ABS的注射成型工艺参数如表1.2所示:
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(Kg.dm3) % ℃ 45N/cm Mpa MPa GPa Gpa Mpa kJ/㎡ HR Ωcm Kv.mm-1 60Hz 1.13~1.14 0.3~0.8 130~160 65~98 80 35~49 1.8 1.4 18~39 11~20 62~86 1013 15 3.7
表1.2 ABS的注射成型工艺参数 注塑机类型 喷嘴形式 前端 中端 后端 喷嘴温度 模具温度 注塑压力 保压 注塑时间 保压时间 冷却时间 周期 后处理 温度 时间
根据情况,ABS的成型工艺参数表1.2可作如下选择,在试模时可根据实际情况做适当的调整。
注射温度:料筒温度
料筒温度:后段温度T1选用160℃ 中段温度T2选用190℃ 前段温度T3选用205℃ 注射压力:120~140MPa 选用130MPa 注射时间: 3~5S 选用3S
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螺杆式 通用式 150~170 180~190 200~210 180~190 50~70 60~100 40~60 2~5 5~10 5~15 15~30 红外线烘箱 70 0.3~1 保压时间: 5~10S 选用8S 冷却时间: 5~15S 选用10S 总周期 : 15~30S 选用22S
2. 注射机型号的初步确定
機型MODEL 射料重量(按PS計算) Shot Weight of Injection(PS) 螺杆直徑 Sctew Diameter 注射體積 Injection Volume 注射行程 Injection Stroke 注射壓力 Injection Pressure 螺杆轉速 Screw Speed 鎖模力 Would Clamping Force 四柱內空間 Clearance between Tie Bars(H×V) 開模行程 Mould Opening Stroke 範本最大開距 Max.Daylight Opening 容模厚度 Mould Thickness[Min.&.Max.] 頂出力 Ejector Force 頂出行程 Ejector Stroke 油缸容量 Oil Reservoir Capacity 電熱功率 Heating Power 電馬達功率 Electric Motor Power 機身重量 Machine Weight 付船尺碼 可编辑范本
单位 UNIT OZ g mm cm3 mm kg/cm2 R.P.M Ton mm mm mm mm Ton mm Litre KW KW Ton m HS120A 5.7 162 40 172 140 2300 10-190 120 380×370 330 710 152-380 2.5 75 220 8 11.2 4 4×1.3×1.9 1750 7.5 210 45 222