基于proe转向灯盖注塑模具设计说明书学位论文(编辑修改稿)

基于proe转向灯盖注塑模具设计说明书学位论文(编辑修改稿)内容摘要：

确定 （ 1）注射机的选择：螺杆式，螺杆转速选择 2030r/min （ 2）料筒温度的选择 t/176。 C：前段 180～ 210；中段： 190～ 230；后段： 190～ 220。 （ 3）模具温度的确定： 40176。 ～ 80176。 （ 4）注射压力的选择： 80MPa～ 130MPa。 （ 5）成型时间（ s）： 30（注射时间初步取 ，冷却时间取 24，辅助时间取 ） 2 初选注射机并拟定模具的结构形式 分型面位置的确定方案 通过对塑件结构进行分析，分型面 应该取在塑件的截面积最大，并且利于开模时取出成型塑件的底平面上， 分型面位置如图所示 型腔数量和位置排放方式的确定 (1)型腔的数量 设计。 由于该塑件的尺寸比较小，且需要大批量生产，选择用 一模多 5 / 34 腔的模具结构形式。 与此同时考虑到塑件的尺寸和模具结构尺寸等的关系，以及制造经费 等其他成本费用的因素，初步选择模具结构为一模四腔的结构形式。 （ 2）型腔 的 排列形式的设计。 因为选择的是一腔四模的形式，其型腔中心距的确定如图所示 ，所以流道采用的是 H型对称的排列形式，这样可以使型腔进料平衡，如图所示 （ 3）模具的结构形式初步设计。 由上面的分析可知，此模具被设计为一腔四模，采用对称 H型直线排列，通过分析塑件的结构形状，我们选择推出机构为推杆推出或者推件板推出的退出方式。 在设计浇注系统时，采用对称的平衡式的流道设 计，浇口选择侧浇口，浇口位置选择在分型面上。 所以，不需要为了取出凝料而在定模部分另外单独开设分型面，动模部分需要加推件板、支撑板、或者型芯固定板。 由以上综合分析可以确定采用带推件板或大水口的单分型面的注射模。 注射机型号的选择 计算注射量 通过 Pro/E 建模得到模型，并通过分析得到塑件的质量属性如图 6 / 34 塑件的体积： = 塑件的质量： =ρ = =。 上式中，ρ可根据参考文献【 2】 表 96 取。 初步估算浇注系统的凝料体积。 一般的浇注系统的凝料体积的准确数值不能再设计之前确定，但是我们可以 根据 经验公式 =κ n ，按照塑件体积的κ倍来估算（κ一般取值 ～ 2）。 因为该设计采用塑件模具的流道比较简单，并且比较短，所以我们取浇注系统凝料体积为塑件体积的 倍 来计算（κ =， n 为型腔数目）。 因而 每次注入注入模具型腔的塑料熔体总体积（也就是浇注系 统中的凝料体积与 4个塑件体积之和）。 计算如下： = = 4 = 注塑机的选择。 由以上公式计算得出，在一次注射的过程中 注入浇注系统和模具型腔的塑料熔 体的总体积为 = ，根据参考文献【 1】中式（ 418） = /=根据文献【 3】 ≥ 可以初步选择注射机的公称注射量为 200 ，选择注射机的型号为 SZ200/120 的卧式注射机，它的主要参数列于下表中 表 11 注射机的主要参数 理论注射量 / 200 螺杆柱塞直径 /mm 42 拉杆内向距离 /mm 385 355 注射压力 /Mpa 150 7 / 34 移模行程 /mm 350 最大模具的厚度 /mm 400 最小模具的厚度 /mm 230 注射速率 /g 120 锁模的形式 双曲肘 螺杆转速 /r 0～ 200 塑化能力 /kg h 70 模具孔定位的直径 /mm 125 锁模力 /KN 1200 喷嘴孔的直径 /mm 4 喷嘴球半径 /mm 15 对注射机的相关参数进行校验。 （ 1）对注射压力进行校验。 查阅参考文献【 1】 表 41可以知道， PMMA 需要的 的注射压力为 90～ 120MPa，并且 PMMA 与 PS 所需的压力相差不大。 在这里，我们取 =110MPa，而 该注射机的公称压力 =150MPa。 注射压力安全系数的取值 的取值在 ～ 之间，在这里我们取=，则有 = 110=143Mpa＜ 150MPa,因而注塑机的注塑压力满足要求。 （ 2）锁模力的校验。 ① 计算塑件在分型面上的投影面积： =（ 2 ） π /4=5020 ②浇注系 统投影到分型面上的面积 ，也就是凝料道和浇口在分型面上面的投影面积的值，此数值可以通过统计分析多型腔模具来确定。 可以认为是每个塑件投影到分型面上的面积 的 倍～ 倍。 因为本设计的流道相对比较简单，分流道也相对比较短，所以流道凝料的投影面积可以相应地适当取小一点。 在这里，我们取 8 / 34 =。 ③ 计算浇注系统和塑件在分型面上面的总投影面积。 =n( + )= n( + )=4 =24097 ④模具型腔内的胀型力的计算，设胀型力为 ，则 = =24097 35= 上面的式子当中， 为型腔中的平均胀型压力值。 在一般计算过程中，我们 取 为注射压力的 20%～ 40%，而且对于精度较高黏度较大的塑料材料通常取较大值。 由于 PMMA属于黏度较大的材料，并且塑件精度要求较高，故取 为 35MPa。 由表 11可知 我们所选用的注射机的公称锁模力为 =1200kN，锁模力的安全系数取值为 ～ ，在这里我们取 =。 则有： = = =＜ =120 kN 因而所选注射机的锁模力满足设计要求。 对于其他安装尺寸的校验需要等到模架选定，确定了结构尺寸之后才能进行。 对主流道进行设计 主流道的位置通常在模具的中心、塑料熔体的入口处。 其作用是将注射机喷嘴射出 9 / 34 的熔体导入分流道或者型腔当中。 主流道形状为圆锥形，圆锥形结构便于开模时主流道多余凝料的顺利拔出，并且利于塑料熔体的流动。 主流道的结构对成型产品的结构和生产效率 有重要影响，因为其尺寸直接影响到充模时间和熔体的流动速度。 另外，由于高温塑料熔体和 注射机喷嘴都与主流道有反复接触导致该部件容易损坏，因此在设计当中常将其设计为可拆卸更换的浇口套。 主流道的尺寸设计 （ 1）主流道的长度设计。 一般主流道长度由模具结构确定，对于结构较小的模具L应该尽量小宇 60mm，本设计模具结构较小，初取 50mm 进行计算。 （ 2） 确定主流道小端直径。 一般取 d=注射机喷嘴尺寸 +（ ～ 1） mm=。 （ 3）确定主流道大端的直径。 一般 D=d+ =8mm，锥角α一般取值 ～ ，在这里，我们取 α = 计算。 （ 4）确定主流道球面半径。 一般地，球面半径 SR=注射机喷嘴球头半径 +（ 1～ 2）mm，由注射机参数表可知注射机喷嘴半径为 15mm。 则可取 SR=15+2=17mm。 （ 5）球面配合高度的确定。 在这里取 h=3mm。 主流道凝料体积的计算。 主流道凝料体积根据公式 = （ + + ）π /3。 式中 为主流道凝料体积、 为主流道长度、 为主流道大端半径、 为主流道小端半径。 由此可以得到： =50（ + ＋ 4 ） 确定主流道 的 当量半径。 由公式 可有： = = 确定主流道 的浇口套的形式。 一般地，主流道 衬套有标准件，可以选购。 因为 主流道的小端入口经常与注射机喷 10 / 34 嘴反复接触 而 容易磨损 ，所以它对材料的要求比较高。 尽管在设计小型注塑模具的时候我们可以主流道衬套和定位圈作为一个整体来进行设计，但是考虑到其材料价格比较高且容易磨损需要更换，还是将其分开来单独设计。 这样利于拆卸更换，也利于 选用更为优质的钢材进行单独加工和热处理。 本设计中浇口套的材质选择碳素工具钢 ,型号为 T10A，经过热处理淬火后的表面硬度在 50HRC～ 55HRC 之间。 如下 图所示 定位圈的结构形式和数据由总装图来决定。 对 分 流道进行设计 确定分流道的布置形式。 在设计分流道时，为了减少熔体在流道内的压力损失以及减小在流道内的温度降低幅度，同时还要进一步考虑分流道的压力平衡和容积限制，选择了平衡式分流道如图所示 11 / 34 计算分流道的长度。 由以上型腔的排列的结构设计 ，分流道的长度适中，其结构如所示 计算分流道的当量直径。 计算流过一级分流道塑料的质量 : m=ρ = 2=＜ 200g 由于该塑件的质量小于 200g，并 且其壁厚在 1mm～ 3mm 之间。 由参考文献【 1】可知，对于壁厚在 3mm 以下，且塑件小于 200g 的塑件，其对应模具的分流道的直径可以根据 12 / 34 以下经验公式计算 ： D= 其中 D为分流道 当量 直径（ mm）、 m 为塑件质量（ g）、 L为分流道长度 (mm) 由上式可以得到 D= ≈ 5mm 确定 分流道的截面形状 及尺寸计算。 由于梯形流道的加工工艺性较好，并且在这种结构的流道中，塑料熔体的流动阻力和热散失量都比较小 ，为了便于选择刀具，设梯形的上底宽度 B=6mm,底面圆角半径 R取值 1mm，通常梯形高度 H 在 2B/3～ 4B/3 之间，在这里取 H=2B/3=4mm，设下底宽度为b,则根据梯形面积公式有如下关系： =。 经计算的 b≈ ，又考虑到脱模斜度以及梯形底面圆弧对截面积减小的因素，在这里取 b=，底面圆角半径 R取值为 1mm，再通过验算得到梯形斜度 α 为 ，而通常梯形侧面斜度取值为 ～ ，由此基本满足要求。 得到截面积形状如图，基本数据为 D=6mm、 H=4mm、 R=1mm、α = 、 b=。 13 / 34 计算凝料的体积。 （ 1）计算分流道的长度： =（ 55++） 2=210mm. (2)计算分流道的截面积： H= 4=21 (3)计算凝料体积： = =210 21=4410 = 考虑圆弧的带来的。