塑料成型工艺与模具设计课程设计指导书41p

塑料成型工艺与模具设计课程设计指导书41p内容摘要：

计说明书 编写设计说明书是整个设计与制造工作的一个重要组成部分。 它是设计者设计思想的体现，是设计成果的文字表达，也是学生撰写技术性总结和文件能力的体现。 因此﹒ 9﹒ 它是培养学生分析、总结、归纳和表达能力的重要方面。 从设计开始时学生就应将设计和计算的内容记入报告草稿本内；完成时，将草稿本的内容整理归纳后编写正式的设计说明书。 设计说明书的主要内容包括零件成形过程设计的各项计算、选用依据和技术经济分析等．设计说明书的内容及顺序建议为： (1)封面 (2)设计任务书 及产品图 (应装订入原发的任务书 ) (3)目录 (标题及页次 ) (4)序言 (5)零件的工艺性分析 (6)产品零件工艺方案的拟定 (7)设计计算 (8)机床的选择 (9)模具类型及结构形式的比较选择 (10)模具零件的选用、设计以及必要的计算 (11)模具设计与制造在技术上和经济上的分析 (12)学生对 塑模设计 的感受 (13)其它需要说明的内容 (14)参考资料 设计说明书 撰写规范 ： 1．格式 ： 设计说明书 手写、打印均可，手写要用统一的 塑模设计 用纸，用黑或兰墨水工整书写，打印用 5 号字， B5 纸，上下左右各留 20mm。 2． 设计说明书 结构及要求 ： 封面包括：题目、院系、班级、学生签字、指导教师签字及时间（年、月、日）。 目录：目录要层次清晰，要给出标题及页次。 正文：正文应按目录中编排的章节依次撰写，要求计算正确，论述清楚，文字简练通顺，插图简明，书写整洁。 参考文献：参考文献必须是学生在 塑模设计 中真正阅读过和运用过的，文献按照在正文中的出现顺序排列。 各类文献的书写格式如下： a．图书类的参考文献 序号 作者名 书名 （版次） 出版单位，出版年：引用部分起止页码。 b．翻译图书类的参考文献 ﹒ 10﹒ 序号 作者名 书名 译者 （ 版次）出版单位，出版年：引用部分起止页码。 c．期刊类的参考文献 序号 作者名 文集名 期刊名 年，卷（期）：引用部分起止页码。 七、时间分配表（见表 1） 表 1 塑料模具 设计 进度表 实 训 内 容 设计时间为一周，时间分配 (6 天 ) 分析题目、背景资料的查询 制定塑件工艺方案、设计计算 1 设计并绘制模具草图 1 设计并绘制模具装配图 1 设计并绘制模具零件图设计 1 指导教师与学生共同审核设计图 1 编写设计说明书 ﹒ 11﹒ 八、设计实例 塑料模设计及制造实例 零件名称：灯 座 设计要求 生产批量：大批量 未注公差取 MT5级精度 一、塑件的工艺性分析 1． 塑件的原材料分析 塑料品种 结构特点 使用 温度 化学 稳定性 性能特点 成型特点 聚 碳 酸 脂 PC 线型结构非结晶型材料透明 小于130℃，耐寒性好，脆化温度 100℃。 有一定的化学稳定性 ,不耐碱、酮、酯等。 透光率较高，介电性能好， 吸水性小，但水敏性强（含水量不得超过 %），且吸水后会降解。 力学性能很好，抗冲击抗蠕变性能突出，但耐磨性较差。 熔融温度高（超过 330℃才严重分解），但熔体粘度大； 流 动 性 差 （ 溢 边 值 为）；流动性对温度变化敏感，冷却速度快； 成型收缩率小。 易产生应力集中。 结论 1．熔融温度高且熔体粘度大，大于 200g的塑件用螺杆式注射机成型，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴，并加热，严格控制模具温度，一般在 70～ 120℃为宜，模具应用耐磨钢，并淬火； 2．水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度显著下降现象； 3．易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后需退火处理，消除内应力；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取 2176。 2．塑件的 尺寸精度分析 该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按 MT5 查取公差，其主要﹒ 12﹒ 尺寸公差标注如下（单位均为 mm）： 塑件外形尺寸： 162。 69 0 、 162。 70 0 ﹑ 162。 127 0 ﹑ 162。 129 0 、 162。 170 0 、 R5 0 ﹑ 162。 137 0 ﹑ 3 0 、 8 0 ﹑ 133 0 ； 内形尺寸： 162。 63 + 0 、 162。 64 + 0 、 162。 114 + 0 、 162。 121 + 0 、 R2 + 0 、 60 + 0 、 32 + 0 、 30 + 0 、 8 + 0 ； 162。 123 + 0 、 162。 131 + 0 、 162。 164 + 0 、 孔尺寸： 162。 10 + 0 ﹑ 162。 12 + 0 、 162。 137 + 0 ﹑ 162。 164 + 0 ﹑ 162。 + 0 ﹑ 162。 2 + 0 、 162。 5 + 0 ； 孔心距尺寸： 34177。 ﹑ 162。 96177。 ﹑ 162。 150177。 该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取 m。 而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。 ⑴从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。 ⑵塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如Ф 1 4Ф 4Ф 、 4Ф 5 它们均符合最小孔 径要求。 ⑶在塑件内壁有 4 个高 ，长 11 的内凸台。 因此，塑件不易取出。 需要考虑侧抽装置。 结论：综上所述，该塑件可采用注射成型加工。 二、确定成型设备选择与注射成型工艺规程编制 ⑴计算塑件的体积： V= 3（过程略） ⑵计算塑件的重量：根据有关手册查得ρ = ｄｍ 3 所以，塑件的重量为： W=ρ V ＝ 179。 179。 103 ＝ 根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构，考虑外形尺寸及注射时所需的压力情况，参考模具设计手册初 选螺杆式注射机： XS— ZY— ⑴塑件注射成型工艺参数的确定 查附表八 得出工艺参数见下表，试模时可根据实际情况作适当调整。 聚 碳预热和 干燥 温度 t/℃ 110~120 成型时间 注射时间 20~90 时间 t/h 8~12 保压时间 0~5 ﹒ 13﹒ 酸脂 料筒温度 t/℃ 后段 210~240 冷却时间 20~90 中段 230~280 总周期 40~190 前段 240~285 螺杆转速 n/(r178。 min1) 28 喷嘴温度 t/℃ 240~250 后处理 方法 红外线灯 模具温度 t/℃ 70（ 90） ~120 温度 t/℃ 鼓风烘箱 100~110 注射压力 p/Ma 80~130 时间 r/h 8~12 ⑵填写注射成型工艺卡 （附表一） 三、注射模的结构设计 在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，有两种分型面的选择方案。 采用 b 种方案，侧面抽芯机构设在动模部分，模具结构也较为简单。 所以，选塑件大端底平面作为分型面较为合适。 由于该塑件采 用的是一模一件成型，所以，型腔布置在模具的中间。 这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。 ⑴主流道设计 根据手册查得 xszy250 型注射机喷嘴的有关尺寸： 喷嘴球面半径 R1=18mm 喷嘴孔直径： d1=φ 4mm 图 a小端为分型面 图 b大端为分型面 ﹒ 14﹒ 潜伏式浇口１ 潜伏式浇口２ 潜伏式浇口３ 根据模具主流道与喷嘴的关系： R=R1+(1～ 2)mm d=d1+(~1) mm ⑵分流道的设计 分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关。 该塑件的体积比较大，但形状不算太复杂，且壁厚均匀，可考虑采用多点进料方式，缩短分流道 长度，有利于塑件的成型和外观质量的保证。 本例从便于加工的方面考虑，采用截面形状为半圆形的分流道。 查有关手册得流道半径 R=5mm。 ⑶浇口设计 浇口形式的选择 由于该塑件外观质量要求较高，浇口的位置和大小应以不影响塑件的外观质量为前提。 同时，也应尽量使模具结构更简单。 潜伏式浇口１： 浇口位置在塑件内表面，不影响其外观质量。 但采用这种浇口形式增加了模具结构的复杂程度。 潜伏式浇口２： 它是中心浇口的一种变异形式。 采用几股料流进入型腔，缩短流程，去除浇口时较方便，但有浇口痕迹。 模具结构较潜伏式浇口 1 的 模具结构简单。 潜伏式浇口３： 又称点浇口、针点浇口或菱形浇口。 采用这种浇口，可获得外 观清晰，表面光泽的塑件。 但是模具需要设计成双分型面，以便脱出浇注系统凝料，增加了模具结构的复杂程度，但能保证塑件成型要求。 综合对塑料成型性能和浇口的分析比较，确定成型该塑件的模具采用点浇口。 进料位置的确定： 根据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式，进料位置设计在塑件底部。 ﹒ 15﹒ 型芯型腔可采用整体式或组合式结构。 由于该塑件尺寸较大，最大达 162。 170mm，且形状复杂，有锥面过渡。 若采用整体式型腔 ，加工和热处理都较困难。 所以，采用拼块组合式，型腔的底部大面积镶拼结构。 考虑模具温度调节，型芯采用整体式结构。 根据塑件的形状特点，模具型腔在动模部分，开模后，塑件留在型腔。 推出机构可采用推块推出或推杆推出。 推块推出结构可靠，顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，但塑件上有圆弧过渡，推块制造困难；推杆推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件顶部装配后使用时并不影响外观。 从以上分析得出：该塑件采用推杆推出机构。 本塑件采用点浇口注射成型，根据其结构形式，选择 A4 型模架。 绘制模具总装图如下： ﹒ 16﹒ 四、注射模设计的有关尺寸计算 查有关手册得 PC 的收缩率为 S=％～ ％，故平均收缩率为： S=(+)%/2=％ =，根据塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取 Z=Δ /4。 已知条件： 平均收缩率 S =；模具的制造公差取 Z=Δ /4。 类别 零件 图号 模具零件名称 塑件尺寸 计算公式 型腔或型芯 工作尺寸 型腔的 计算 件 25 导滑板 (型腔 1) 小端对应的型腔 162。 69 0 Lm=（ Ls+LsScp%） +δ z 0 162。 + 0 162。 70 0 162。 + 0 内凸对应的型芯 162。 114+ 0 lm=（ ls+lsScp%+） 0 δ z 162。 0 162。 121+ 0 162。 0 抽芯距的计算 S 抽 =h+(2～ 3)=（ 121114） /2+ =6mm 滑块倾角的确定 本例抽芯距较小，选择α =10176。 确定斜滑块尺寸 斜滑块在件 25 导滑板中导滑，导滑板的高度设计为 85mm，斜滑块在件 25 导滑板中能导滑的行程 40mm（考虑限位螺钉的安装尺寸和推出行程）。 S 实际 =tgα179。 40= tg10176。 179。 48=179。 40= mm S 满 足抽芯距要求。 ﹒ 17﹒ 绘制非标准零件的零件图。 （见下图） 五、注射机有关参数的校核 ⑴模具闭合高度的确定 根据标准模架各模板尺寸及模具设计的其他零件尺寸： 定模座板 H 定 =45mm，压板 H 压 =25mm， 型芯固定板 H 固 =25mm，型腔板 H 型 =93mm, 凹模镶块 H 凹 =65mm，垫板 H 垫 =35mm，模脚 H 脚 =85mm 模具闭合高度 ： H 闭 =H 脚 +H 垫 +H 凹 +H 型 +H 固 +H 压 +H 定 =85mm+35mm+65mm+93mm+25mm+25mm+45mm =373mm ⑵模具安装部分的校核 该模具的外形尺寸为 365mm179。 315mm ， XSZY250 型注射机模板最大安装尺﹒ 18﹒ 寸为 598179。 520，故能满足模具安装要求。 XSZY250 型注射机所允许模具的最小厚度为 Hmin=165mm，最大厚度Hmax=350mm 即模具不满足 Hmin≤ H≤ Hmax的安装条件。 所以，另选注射机 XSZY500，即可满足模具安装要求。 经查资料型注射机 XSZY500 的最大开模行程 s=500mm，满足下式计算所需的出件要求： s=H1+H2+a+(5～ 10)mm=40+133+95+7=275mm 此外，由于侧分型抽芯距较短，不会过大增加开模式距离，注射机的开模行程足够。 经验证 XSZY500 型注射机能满足使用要求，故可以采用。 六、注射模主要零件加工工艺规程的编制（选做） 型腔板的加工工艺过程 序号 工序 名称 工序内容 1 锻造 295mm179。 295mm179。 98 mm 2 热处理 退火 3 刨 刨六面至尺寸 291mm179。 291mm179。 94mm、对角尺 4 平磨 磨六面至尺寸 290mm179。 290mm179。 93mm 保证上下平面与四平面互相垂直，垂直度为 、对角尺 5 钳 以上下平面及一对相互垂直的侧基面为基准划各孔中心。