弹簧上座注塑模具设计-毕业设计说明书

弹簧上座注塑模具设计-毕业设计说明书内容摘要：

脱模剂的使用：使用少量的脱模剂有时对气泡等缺陷有改善和消除的作用。 尼龙制品的脱模剂可选用硬脂酸锌和白油等，也可以混合成糊状使用，使用时必须量少而均匀，以免造成制品表面缺陷。 在停机时要清空螺杆 ,防止下次生产时 ,扭断螺杆 . 注塑成型是把塑料原料（一般经过造粒、染色、添加剂等处理之后的颗粒）放入料间当中，经过加热溶化使之成为高粘度的流体 熔体 用柱塞或螺杆作为加压工具，使得熔体通过喷嘴以较高的压力（约 20~85mpa），溶入模具的型腔中经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。 现代式的注射机基本上采取螺杆式的塑化设备，塑料原粒（称为物料）自从送料斗以定容方式送入料筒，通过料筒外的点加热装置和料筒内的螺杆旋转所产生的摩擦热，使物理熔化达到一定的温度后即可注射，注射动作是由螺杆的推进来完成的。 熔体自注射机的喷嘴喷出来后，进入模具的型腔内，将型腔内的空气排出，并充满型腔，然后升到一定压力，使溶体的密度增加，充 实型腔的每一个角落。 充模过程是注射成型的最主要的过程，由于塑料溶体的流动是非牛顿流动，而且粘度很大，所以在压力损耗，粘度变化，多般汇流等现象左右塑件的质量，因此充模过程的关键问题 浇注系统的设计就成为注射模具设计过程的重点，现代的设计方法已经运用了计算机辅助设计以解决浇注系统设计中疑难问题。 热塑性塑料的注射成型过程是热交换过程，即： 塑化 ——注射充模 ——固化成型 加热 ——理论上绝热 ——散热 热交换效果的好坏决定了塑件的质量，模具设计时，散热交换也 要充分考虑，在现代设计方法中也采用了计算机辅助设计来解决问题。 塑件在型腔内固化后，必须采取机械的方式把它从型腔内取出，这个动作由脱模机构来完成。 不合理的脱模机构对塑件的质量影响很大，但塑件的几何形状是千变万化的，必须采用最有效和最好的脱模方式。 因此，脱模机构的设计也是注射模具设计的一个主要环节，由于标准化的推广，许多标准化的脱模机构零部件也有商品供应。 由 1 至 4 形成了一个循环，就完成了一次成型乃至很多塑件 注塑机概况 注射成型机（简称注射机或注塑机）是将热塑性塑料或 热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。 图 33 注塑机 注射成型是通过注塑机和模具来实现的。 注塑机的 分类 注塑机的类型有 :立式、卧式、全电式，但是无论那种注塑机，其基本功能有两个： （ 1）加热塑料，使其达到熔化状态； （ 2）对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。 注塑机的选择 1）注射量的计算 塑件体积为： V 塑 ≈ 3317mm3 2) 浇注系统凝料体积的初步估算 由于浇注系统的凝料在设计之前不能去定准确的数值，但是可根据经验按照塑件体积的 倍到 1 倍来估算。 由于本次设计采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的 倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和 2个塑件体积之和）为 ： V 总 = V 塑 = 43317=15921 3mm （ n为型腔数目） 3) 选择注射机 根据以上的计算得出在一次注射过程中注入模具型腔的塑料的总体积为16 3cm ，由参考文献 V 公 = V 总 /=16 3cm /=20 3cm。 一般而言，从事注塑行业多年的客户多半有能力自行判断并选择合适的注塑机来生产。 但是在某些状况下，客户可能需要厂商的协助才能决定采用哪一个规格的注塑机，甚至客户可能只有产品的样品或构想，然后询问厂商的机器是否能生产，或是哪一种机型比较适合。 此外，某些特殊产品可能需要搭配特殊装置如蓄压器、闭回路、射出压缩等，才能更有效率地生产。 由此可见，如何决定合适的注塑机来生产，是一个极为重要的问题。 通常影响射出机选择的重要因素包括模具、产品、塑料、成型要求等 ， 通过以上各种因素和考虑到经济效益的问题我选取了 XZAYY125 型注射机。 XZAYY125 型注射机，主要参数如下表： 表 31 XZAYY125 型注射机参数 项目 XZAYY125 结构形式 卧 理论注射容量 /cm3 125 螺杆（柱塞）直径 /mm 42 注射压力 /Mpa 119 锁模力 /KN 900 拉杆内间距 /mm 260 290 移模行程 /mm 115 最大模具厚度 /mm 350 最小模具厚度 /mm 100 喷嘴球半径 /mm 14 喷嘴口孔径 /mm Ф 3 注射机的 校核 原则上试模必须在模具设计时选定的同型号规格的注射机上进行，以保证试模与模具最终应用的一致性。 在实际生产中，如不能满足上述要求，允许先用注射量稍大的注射机，但顶出方式和注射机类型必须一致，注射螺杆与注射机控制水平应尽可能接近。 对于壁厚特别厚、特别薄、透明的注塑件，以及表观质量、重量、力学性能要求高的注塑件，应特别注意，试模用注射机与最终使用的注射机差别应尽可能小。 容量校核 在一个注射周期内注塑模内所需要的塑料总容积应该是模具型腔总容积与模具浇注系统的容积之和，有以下计算公式： V=n iV 式中 n—— 模腔数量； —— 单个制品的体积； —— 所需塑料体积。 带入数值计算可得： V 总 = V 塑 = 4 3317=15921 3mm （ n为型腔数目） iVV而所选的注射机的理论注射容积为 125 公≧ V=16 所以经验算符合 合模力校核 为了保证产品的质量需要对合模力进行校核。 按以下公式进行校核： 1F  31cF np A 10 式中 1F —— 工艺要求合模力（ kN）； F —— 注塑机最大合模力（ kN）； n—— 模腔个数； cp —— 模腔平均压力（ Mpa），取 60Mpa； A—— 开模方向最大投影面积（ m2），其中浇道投影面积取为塑件的。 A= =179。 以上带入数据计算得： F1=4 60 ≈ 280KN 所选的注射机的锁模力为 900kN，所以满足要求。 模具厚度的校核 实际使用的模具厚度与注塑机所允许的安装最大模具厚度 maxH 和最小模具厚度 minH 之间要满足以下条件： min m maxH H H，在设计中模具的厚度 Hm=285mm，而所选注射机所允许安装的最大模具厚度 maxH =350，最小模具厚度 minH =100，所以完全符合要求。 开模行程校核 我们要计算其开模行程并进行校核，以确定注射机的选择是否合理。 由于本设计采用的是侧浇口形式，故为单分型面注射模，故最大开模行程 maxs 与模具 厚度无关，开模距离按下式计算： S= H1+H2+5~10 其中 H1=95mm， H2=（ H1为分型面的移动距离） 故： s≈ Smax=270mm 所以完全满足，即使开模行程有所扩大也是符合要求的。 型腔数目的确定 注塑模的型腔数目，可以是一模一腔，也可以是一模多腔，在型腔数目的确定时，有以下几个要求： (1) 按塑件经济性确定型腔数； (2) 按注射机的最大注射量确定型腔数； (3) 按注射机额定锁模力确 定型腔数； (4) 按制品精度要求确定型腔数。 按注射机的锁模力大小确定型腔数 n n≦ AF Aj= F— 注射机的额定锁模力； F=900 p — 塑料熔体对型腔的平均成型压力， p = 60 MPa；查《模具设计指导》表65 塑料成型时的注射压力 P成 型 =30~60Mp A — 单个塑件在模具分型面上的投影面积， mm2； A= =179。 Aj — 浇注系统在模具分型面上的投影面积， mm2。 Aj ≈ ≈ 179。 分析结论：该模具设计型腔数目不能大于 个型腔，为了保持该塑件的精度 该模具设计采用一模 4 腔。 分型面的确定 分型面的形式 分型面的形式与塑件的几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件等有关，常见的形式有：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面和平面、曲面分型面。 分型面的选择原则 复合塑件脱模的基本要 求，就是能使塑件从模具中取出，分型面应设在脱模方向最大的投影边缘部位； 分型线不影响塑件外观，即分型面应尽量不破坏塑件光滑的外表面； 确保塑件留在动模一侧，利于推出且推杆痕迹不显露于外观面； 确保塑件质量； 要你管尽量避免成型孔、侧凹，若需要滑块成型，力求滑块结构简单，尽量避免定模滑块； 满足模具的锁紧要求，将塑件投影面积大的方向放在定动模的合模方向上，而将投影面积小的方向作为侧向分型面；另外，分型面是曲面的，应加斜面锁紧； 合理安排浇注系统特别是浇口位置，有利于开模； 本 设计分型面的选择 通过对塑件结构形式的分析，同时根据以上分型面的选择原则综合考虑，决定将分型面选在塑件截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上，其位置 如图所示 分型面 成型零件的尺寸计算 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。 成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高温、料流的冲刷、脱模时与塑件间还会发生摩擦。 因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。 此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。 任 何塑料制品都有一定的尺寸要求，在使用或安装中有配合要求的塑料制品，其尺寸精度常要求较高。 在设计模具时，必须根据制品的尺寸和精度要求来确定相应的成型零件的尺寸和精度等级。 影响塑料制品精度的因素较为复杂，主要有以下几方面：首先与成型零件制造公差有关，显然成型零件的精度愈低，生产的制品尺寸或形状精度也愈低。 其次是设计模具时，估计的塑料收缩率与实际收缩率的差异和生产制品时收缩率的波动值，成型收缩率包括设计选取的计算收缩率与实际收缩率的差异，以及生产制件时由于工艺条件波动，材料批号发生变化而造成制件收缩值的波动，前 者造成塑料制品的系统误差，后者造成偶然误差，收缩率波动值 δs 随制件尺寸增大而成正比的增加。 制造误差 δz 随制件尺寸成立方根关系增大，型腔使用过程中的总磨损量 δc 随制件尺寸增大而增加的速度也比较缓慢。 生产大尺寸塑料制件时因收缩率波动对制件公差影响较大，若单靠提高模具制造精度来提高塑件精度是很困难的和不经济的，而应着重稳定工艺条件，选用收缩率波动小的塑料。 相反，生产小尺寸塑料制件时，影响塑件公差的主要因素则是模具成型零件的制造公差和成型零件表面的磨损值。 此外型腔在使用过程中不断磨损，使得同一模具在新和旧的时候所生 产的制品尺寸各不相同。 模具可动成型零件配合间隙变化值，模具固定成型零件安装尺寸变化值，这些度将影响塑件的公差。 由于影响因素甚多，而且十分复杂，因此塑料制品的精度往往较低，并总是低于成型零件的制造精度，塑料制件尺寸难以达到高精度。 为了计算简便起见 ,规定凡是孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸 ,即公差为正；凡是轴类尺寸均以其最大尺寸作为公称尺寸 ,公差为负。 该塑件的材料 PA6 是一种收缩范围较大的塑料，因此成型零件的尺寸均按平均值法计算。 查手册得的收缩率为 %~ %,故平均收缩率为 %。 公差数 值表 [] 基本尺寸  mm 精 度 等 级 1 2 3 4 5 6 7 8 公 差 数 值  mm 3~ 6~3 10~6 14~10 18~14 24~18 30~24 40~30。