支架塑料注射模具设计毕业论文(编辑修改稿)

支架塑料注射模具设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

压力，MPa； P ——注射压力，MPa；　　　 K ——压力损耗系数。 ～。 Pc＝70＝　MPa则注射机的锁模力： T＞KPcA (32)式中：　T——注射机额定锁模力，KN；A——塑件和流道系统在分型面上的投影面积㎜2；K——安全系数，～。 所以 T＞7106＝137　KN根据以上条件，选用螺杆卧式注射机SZ300/160,其技术规范与技术特性为：螺杆直径　 45㎜　　　　　　　　　 理论注塑容量　300㎝3注塑压力　 150MPa 锁模力　　　　160KN模具最小厚度　250㎜　　　　　　　 模具最大厚度　450㎜喷嘴球半径　 20㎜　　　　　　　　 喷嘴伸出量　20㎜模板行程　 380㎜　　　　　　　　　 定位孔直径　160㎜顶出力　　 33KN　　　　　　　　　 定位孔深度　20㎜ 浇注系统设计浇注系统通常分为普通浇注系统和无流道浇注系统。 首先要对塑料制品所采用的塑料品种，制品的几何形状、尺寸使用的机床设备，注塑时可能产生的缺陷及填充条件等作全面分析。 同时模具的分型面的选择与浇注系统也有密切关系。 主流道设计1. 浇口套进料口直径 D＝4＋（～1）㎜ (33)式中:　d——注塑机喷嘴直径。 所以D＝4＋1＝5　㎜2. 球面凹坑半径R　　　　　 　R＝r+(～1)㎜ (34)式中：r——注射机喷嘴半径。 所以　　　　R＝21＋1＝21㎜3. 冷料井设计冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。 其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道的凝料拉出。 冷料井的直径宜大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。 图32 分流道设计分流道截面形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等。 圆形和正方形截面流道的比表面积最小，塑料熔体的温度下降少，阻力亦小，流道的效率最高。 但加工较困难，而且正方形截面不易脱模，所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形、半圆形及U形。 在本文的设计中，设计成U形截面。 分流道的尺寸由塑料品种、塑料件的大小及流道长度确定。 在此设计中，取分流道的半径R＝8㎜，H=。 其形状如图32所示：图33 浇口设计浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道，它是浇注系统的关键部分。 其主要作用是：，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流。 当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内摩擦加剧，使料流的温度升高，粘度降低，提高了流动性能，有利于充型。 但浇口尺寸过小会使压力损失增大，凝料加快，补缩困难，甚至形成喷射现象，影响塑件质量。 浇口可分为直浇口、侧浇口、点浇口、护耳式浇口等，在此设计中选用点浇口。 模具材料的选择现代注塑成型技术必须能以低廉的成本满足对质量的要求，日益提高产品的生产要求。 为此，必须控制成型工艺，合理选择注射材料，并根据产品要求控制模具成型尺寸精度及表面质量。 由于塑料尺寸精度的高低，要求模具必须按相应的精度或更高的精度进行制造。 模具在制造过程中，必须能承受巨大的注射压力进而可靠地完成重复动作，同时使模具的工作寿命尽可能的高，补偿一次性的巨额投资。 模具的可靠性及使用寿命除与内部结构设计，使用过程中的保养关系外，主要取决于模具所选用的材料、热处理方法及制造的加工方法。 几乎所有的注射模具都是金属材料（主要是刚材料）制造，其原因是该材料价格低廉，易于购买。 而镶嵌钢或型腔嵌件有时也用其他的材料。 注射模具通常有几个部分组装而成，这些部件在模具内有自己的独特功能，这些部件在选材和热处理方面有各自的要求，我们主要讨论选材方面。 材料的选择及要求：1． 型腔、型芯材料的选择 主要性能要求：除了要求有较强的耐磨性以外，还要有较高的强度，在加工某些材料时，还要求有较好的热应性或耐蚀性。 此外，由于制件的形状、大小、精度和批量各不相同，因此模具中同类的零件也应该根据具体情况选材。 综合本设计要求，选材为：45钢。 其热处理方法为调质淬火，切HRC43～HRC48。 2． 导柱、导套材料的选择主要性能要求：较高的硬度和耐磨性。 中心有一定的韧性。 导柱 材料：20 钢 导套 材料：T10A钢 3． 浇口套的材料选择主要性能要求：表面耐磨，有时还需要耐腐蚀性和热硬性。 浇口套材料：T8A 热处理方法：淬火加低温回火 HRC≥554． 顶出的材料及要求主要性能要求：一定的强度及耐磨性顶料杆材料：45 钢 热处理方法：端部淬火 HRC≥555． 拉料杆的材料及要求 主要性能要求：一定的强度及耐磨性 拉料杆的材料：T10A。 热处理方法：端部淬火　50HRC～55HRC6． 各种模板、顶出板、固定板、模脚等材料的选择及要求 主要性能要求：一定的强度。 材料：45钢 热处理方法：调质处理。 HB≥2007． 螺栓、螺钉、定位环等材料的选择及要求主要性能要求：一般强度 材料：Q235 成型零件的结构设计直接与塑料接触构成塑件形状称为成型零件，其中构成塑件外形的成型零件称为凹模，构成塑件内部形状的成型零件称为凸模（或型芯）。 由于凹、凸模件直接与高温、高压的塑料接触，并且脱模时反复与塑件摩擦，因此，要求凹模、凸模模件具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及足够低的表面粗糙度。 成型零件的结构设计1．凹、凸模的结构凹、凸模在结构上有以下几种结构形式：整体式、整体嵌入式、局部镶拼式、四壁拼合式等。 根据本文的设计零件的形状结构特点，采用整体式凹、凸模。 所谓整体式，就是指直接在选购的模架上开挖型腔。 其优点是加工成本低。 但是，通常模架的模板材料为普通的中碳钢，用作型腔，使用寿命短，若选用好材料的模板制作整体型腔，则制造成本相对较高。 2．模具分型面注射模具一般由动模和定模两部分组成，其动模和定模的接触表面即模具分型面。 每套模具可能有一个或多个分型面。 在选择分型面一般应考虑以下几个因素：1）塑料制品的形状、尺寸和壁厚。 2）塑料性能及填充条件。 3）浇注系统的布局。 4）成型效率及成型操作。 5）排气及脱模。 6）模具结构简单，使用方便，制造容易。 模具分型面可能垂直于合模方向，有可以倾斜于合模方向或平行于合模方向。 分型面的选择很重要，它对塑料制品的质量、模具操作和模具制造等均有较大的影响。 成型零件工作尺寸的计算1．成型收缩率影响收缩率的因素很多，在确定收缩率时主要根据塑件品种、塑件形状、及壁厚来考虑。 聚乙烯 成型收缩率 %～5%平均收缩率为====% (34)2．件脱模斜度为了使塑件容易脱模，在凹、凸模上沿塑件塑件脱模方向上都应设有脱模斜度和较低的粗糙度。 型腔35`~1176。 30` 型芯 30`~1176。 3．成型零件尺寸计算成型零件尺寸是指成型零件上直接用于成型塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型芯高度尺寸，型腔深度尺寸和中心距尺寸等。 进行成型零件尺寸计算时，考虑以下三个方面的影响因素，即成型零件本身的制造公差，成型零件在使用过程中的磨损和成型收缩率的波动。 成型零件的尺寸计算如下：1） 型腔有关尺寸的计算径向尺寸 取= =[30(1+)－]=㎜深度尺寸 =[(1+)－]=肋径向尺寸 =[18(1+)－]=㎜ =[5(1+)－]=㎜深度尺寸 =[15(1+)－]= =[9(1+)－]=径向尺寸 =[50(1+)－]=㎜ =[40(1+)－]=㎜ =[213(1+)－]=219㎜ =[125(1+)－]=㎜型芯的有关工作尺寸：=[18（1+）+]=㎜=[22（1+）+]=23㎜=[10（1+）+]=㎜ =[18(1+)+]=㎜ =[45(1+)+]=㎜ =[85(1+)+]=㎜ =[18(1+)+]=㎜八角型芯位置： =35（1+）177。 （1/6）/2=177。 ㎜圆形型芯位置： =（1+）177。 （1/6）/2=177。 ㎜ 抽芯机构的设计1．抽芯机构分类：抽芯机构可分为：机动抽芯 、手动抽芯 、液压抽芯等。 2．抽芯距和脱模力的计算1）抽芯距的计算：S=Htanα (35)式中： S抽芯距 H斜导柱完成抽芯距所需的行程（mm） α斜导柱的倾斜角176。 H=80所以： S=80tan20176。 +（2～3） =32㎜2) 脱模力的计算：F=Lhp（μcosαsinα） (36)式中：F脱模力 （N）； L活动型芯被塑料制品包紧的断面形状的周长； h成型部分的深度（mm）。 p单位面积包紧力，一般取8~12MPa； μ摩擦系数，~； α脱模斜度（176。 ）；所以：F=Lhp（μcosαsinα）=1621210（）= N3. 斜导柱的各项参数：　　　　　　　 1）导柱的直径根据材料力学可以推导出斜导柱的直径计算公式： d=(F弯L/[σ]弯cosα)1/3 (37)式中：α—— 斜导柱的倾斜角； F弯—— 斜导柱所受弯曲力，N； L —— 斜导柱的有效工作长度，m； d —— 斜导柱直径，m。 [σ]弯——弯曲许用应力，对于碳钢可取140MPa。 所以：d=(F弯L/[σ]弯cosα)1/3 =（F/cos20176。 32/140）1/3=㎜由于要同时考虑刚度和强度，为安全保险起见取： d=20㎜ 图 342) 斜导柱总长L总=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=D/2tanα+H1/cosα+d/2tanα+H2/cosα+d/2tanα+s/sinα+(5～10)=15tan20176。 +50/cos20176。 +10tan20176。 +35/cos20176。 +10tan20176。 +176。 +5=135 ㎜ 强度计算型腔要承受高压熔体的压力，因此应具有足够的壁厚。 如壁厚不够则表现为刚度不足，即产生过大的弹性变形，也可表现为强度不够，即型腔发生塑型变形甚至破坏。 型腔壁厚计算以最大压力计算为主，理论分析和实践证明，对大尺寸型腔，刚度不足是主要矛盾，应按刚度计算；而小尺寸型腔则以强度不足为主要矛盾，因此需按强度计算。 线性带轮的模具设计属于小尺寸型腔因此按强度计算凹模壁厚及底板厚度。 ==16mm （38）[]—许用压力，Mpa（45钢为160106pa）—侧壁厚度 p—熔料对型腔的压力 ==16mm （39）——底板厚度 模具零件的三维设计 模具零件设计1．凹模结构设计凹模是成型塑件外表面的部件，凹模按其结构的不同可分为整体式、整体嵌入式、大面积镶嵌组合式和四壁拼合的组合式五种。 本设计采用整体式凹模，它系由一整块金属加工而成，其特点是牢固，不易变形。 其结构形式如图35所示：2.　凸模的结构设计凸模是用来成型塑料内表面的的零件，型芯有整体式合组合式之分，形状简单的型芯和模板可以做成整体的。 根据本设计特征要求，由于塑料件是程中心对称，故采有整体式模体，且根据零件的处形特征，其三维形状如图36所示：定位圈的三维设计根据设计要求，定位圈的设计形状如图37所示：图35图36 图373． 浇口套的三维设计 浇口套的三维形状如图38所示： 图385． 型芯和滑块滑块用来侧抽芯的，使模件形成侧孔，且使斜导柱沿其孔运动。 如图39所示： 图394．导柱导套设计导向机构的主要作用有定位、导向、承受一定侧向。