机床手柄注塑模具的设计毕业设计

机床手柄注塑模具的设计毕业设计内容摘要：

页 所需的时间 . 选择注塑机 注射机的选择包括两个方面的内容： 一是确定注射机的型号，使塑料，塑件，注射模及注射工艺等所要求的注射机的规格参数在所选注射机的规格参数可调的范围内； 二是调整注射机的技术参数至所需要的参数。 [17] 根据塑料的品种，塑件的结构和注射模的大小，成型方法，生产批量以及现有设备的注射工艺进行注射机的选择 注射机规格的初选是根据以往的经验和注射模的大小。 先预选注射机的型号，之后要进行校核。 注射机的初选： （ 1）模具所需塑料熔体注塑量 ： 12v nv v 式中 v —— 一副模具所需塑料的体积； n—— 型腔数目； 1v —— 单个塑件的体积； 2v —— 浇注系统的体积。 首先 2v 是个未知值，在我们学校里做的设计时以 来估算，即： nv 而 1v 根据塑件图可以算出个大概值。 2 2 2 21 * 2 4 * 5 4 . 5 * 1 3 * 3 0 * 1 0 * 3 6 . 5 * 6 * 3 7 . 5v        届毕业设计说明书 第 17 页 共 43 页  3mm 所以 nv =* 3mm = 3mm 3316cm （ 2）塑件和流道凝料（包括浇口）在分型面的投影面积及所需锁模力 12A nA A 12()mF nA A P 型 式中 A—— 塑件及流道凝料在分型面上的投影面积； 1A —— 单个塑件在分型面上的投影面积； 2A —— 流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积； mF —— 模具所需锁模力； P型 —— 塑料熔体对型腔的平均压力。 流道凝 料（包括浇口）在分型面上的投影面积 2A 在模具设计前是未知值。 根据多型腔模的统计分析，大致是每个塑件在分型面上投影面 1A 的 倍 ，可选 来估算。 而 ABS 塑件作为中等黏度塑件其对型腔的平均压力 P型 为 35MPa。 所以 12A nA A= = * 2 * * 24 = 2mm 12()mF nA A P 型=* 610 3m *35* 610 Pa （ 3）选择注塑机型号 根据注射机的最大注射量（额定注射量 G）和额定锁模力 F 来选择，它们应该满足 /Gm 式中 —— 注射系数，无定型塑料取。 届毕业设计说明书 第 18 页 共 43 页 所以 G 2316 / =。 mFF 所以注塑机的选择为 XS— ZY— 500 型号的注射机 其中 S：塑料机械 Z：注射机 X：成型 Y：螺杆式 500： 最大注射量为 3500cm （此注射机配套的定位圈的直径为 cm100 ） 浇注系统的设计 浇注系统的设计原则 注射模具的浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴出来后，到达型腔之前在模具中所流经的通道，其作用是将熔融状态的塑料从喷嘴处平稳地引入模具型腔，并在熔体充填和固化定型的过程中将注射压力和保压力传递到塑料制品各个部位，以获得组织致密，外形清晰，表面光洁和尺寸精确的塑料制品。 因此，浇注系统设计的正确与否直接关系到 注射成型的效率和制件质量。 [18] 浇注系统的 设计包括流道截面形状，流道和浇口尺寸及流道的布置。 要保证熔融塑料在填充过程中压力损失小，温度降低幅度小，到达模具型腔时压力均衡。 [19] 浇注系统的设计原则包括以下方面： （ 1） 塑料成型特性。 设计的浇注系统应满足所用塑料成型特性要求，以保证制品质量。 （ 2） 制品大小及形状。 根据制品大小、形状、壁厚、技术要求等因数，结合所选分型面，同时考虑浇注系统的形式、进料口数量，为保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件和细弱型芯或型芯受力不均，还应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问 题，从而采用相应的措施或留有休 届毕业设计说明书 第 19 页 共 43 页 整的余地。 （ 3） 模具成型制品的型腔数。 设置浇注系统还应考虑到模具是一模一腔还是一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。 （ 4） 制品外观。 设置浇注系统时应考虑去除、休整进料口是否方便，同时不影响制品的外表美观。 （ 5） 注射机安装模板的大小。 在制品投影面积比较大时，设置浇注系统应考虑注射机模板大小是否允许，并防止模具偏单边开设进料口，造成注射时受力不均。 （ 6） 成型效率。 在大量生产时，设置浇注系统还应该考虑到在保证成型质量的前提下尽量缩短流程，减少断面面积以缩短填充及冷却时间，缩短成型周期，同时减少浇注系统 损耗的塑料。 （ 7） 冷料。 在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件制品质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。 浇注系统的设计 一般浇注系统包括四个基本部分：主流道；分流道；浇口和冷料穴。 主流道是指从注射机喷嘴与模具接触处起到分流道为止的一段料流通道，负责将塑料熔体从喷嘴引入模具。 当模距闭合后注射机喷嘴压紧模具主流道衬套，并封紧注射机与模具之间的间隙，熔体材料直接从料筒流入主流道。 [20] 主流道通常位于模具的中心，是塑料熔体的入口，其形状为圆锥形，以便于熔融 塑料的顺利流入，开模时又能使主浇道的凝料顺利拔出。 主流道的 锥角 α≈ 2040， 对于流动性差的塑料可取 60100， 内壁表面粗糙度Ｒ a小于 0. 63 m。 通常主流道进口端直径应根据注射机喷嘴孔径确定。 设计主流道截面直径时，应该注意喷嘴和主流道的对中。 为了补偿对中误差并解决凝料的脱模问题，主流道进口端直径应比喷嘴直径大。 在保证制品成型的条件下，主流道的长度 L 尽可能短，以减少压力损失及 废料，一般可小于或等于 60mm。 主浇道进口端与喷嘴头部接触的形式一种是平面，一种是弧面。 由于平面连接在密封时需要有很高的压力，实际中很少使用。 一般情况下，均是采 届毕业设计说明书 第 20 页 共 43 页 用弧面接触定位，其方法是，在主流道衬套上连出一浅的球形定位槽，将喷嘴的球形头压在主流道衬套凹内。 通常主浇道进口端凹下的球面半径 2R 比喷嘴球面半径 1R 大12mm ， 凹下深度约为。 根据所选的注射机 (SXZY500)型号选择喷嘴的直径为 R喷 嘴 =6mm ，则主流道进口端直径 R进 =6+1=7mm。 喷嘴球面半径 1R =18 mm ，则主流道进口端凹下的球面半径2R =20mm ，凹下深度为 4mm ， 3 ，则主流道大端直径 D = 2 2D Ltg进。 主流道衬套图如图 33所示。 图 33 主流道衬套 2．分流道的设计 分流道 是主流道与浇口之间的料流通道，是塑料熔体由主流道流入型腔的过渡段，负责将熔体的流向进行平稳转换，在多型腔模中起着将熔体向各个型腔分配的作用。 在设计分流道时 应 注意：以最短的路程、最小的热量压力损失，将熔体快速顺利地输入型腔；材料必须能在相同的温度、压力条件下，从各个浇口同时地向型腔进料；从节省塑料材料的角度考虑，流道横截面积应尽可能小；考虑到节省材料与冷却条件，分流道的表面积 /体积比应尽可能小。 （ 1）分 流道截面形状 分流道的形状尺寸主要取决于塑件的体积 、壁厚、形状，以及所加工塑料的种类、流程长度和模具结构等。 分流道断面积过小，会降低单位时间内输送的塑料量，并使填 届毕业设计说明书 第 21 页 共 43 页 充时间延长，塑料常出现缺料、波纹等缺陷。 分流道断面积过大，不仅积存空气增多，塑件容易产生气泡，而且增大塑料耗量，延长冷却时间。 常用的分流道截面形状有圆形，梯形， U 形，矩形和半圆形等 1）从流道效率来考虑 流道截面周长越大，则熔料和模具接触面积越大，热量的散失也就越大；另一方面，流道截面积越大，则压力下降越小。 可以用流道的截面面积和其周长来衡量其截面形状的优异，圆形截面的效率最高，虽然正方形截面效 率也最高，其次是梯形截面。 2）从经济性考虑 圆形截面 要以分型面为界分成两半进行加工才利于凝料脱出，这种加工的工艺性不佳，且模具闭合后难以精确保证两半圆对准，尤其不适合于一模多腔的模具中。 而 U形截面的分流道，其流道效率虽低于圆形截面的分流道的 效率 ，但它易于加工，经济性较好，且塑料熔体的热量散失及流动阻力不大。 因此本模具分流道的截面形状选择 U 形截面。 表 34 分流道截面形状及特点 流道截面形状 流道效率 流动 阻力 脱模 加工 条件 分流道特点 选用情况 max S mm 小 好 不易对中 圆形流道的加工成本比较高，常用于热流道模具，因为在两块模板上开槽而比较麻烦，同时也不适用于各种模具。 常用 B 005 10   B= max S mm 较小 好 好 形状最接近圆形断面，在模具单侧加工，由于推出需要，经常加工在动模一侧。 但与圆形断面相比，压力损失大 最常用 届毕业设计说明书 第 22 页 共 43 页 B= 较小 好 好 梯形界面除效率高外，另一个优点就是只在模具的一块板上加工，而且如果尺寸设计巧妙，能过达到圆流道同样效果。 较常用 较大 好 好 半圆形界面虽然效率较低，但其加工简单，在流道长度不太长的情况下使用更为有利。 较常用 大 不好 好 效率最高，但是在加工和脱模时则不方便。 不用 （ 2） 流道截面尺寸 分流道截面尺寸应根据素件的成型体积、壁厚、形状，所用塑料的工艺性能，注塑速度以及分流道的长度等因素来确定。 根据经验对 ABS 分流道的推荐值为 ，本模具选择分流道的尺寸为 8mm。 （ 3） 分流道表面粗糙度 分流道的表面粗糙度不宜太小，以防将冷料带入型腔，一般要求 aR 值为  即可。 这样可增大对外层塑料熔体的流动阻力，减少流速，并于中心熔体之间有一定的速度差，以保证熔体流动时具有合适的切变速率和剪切热。 3． 浇口的设计 （ 1）浇口的作用 浇口也称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直 接浇口外它是浇注系统中截面尺寸最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。 浇口的作用是使从分流道来的熔融塑料以较快的速度进入并充满型腔，型腔充满塑料以后，浇口应按要求迅速冷却封闭，防止型腔内还未冷却的熔体回 届毕业设计说明书 第 23 页 共 43 页 （ 2）影响浇口设计的因素 浇口设计包括浇口截面形状及浇口截面尺寸的确定，浇口位置的选择。 影响浇口截面形状及其尺寸的因素，就塑件而言，包括塑件的形状、大小、壁厚、尺寸精度、外观质量及力学性能等。 塑件所用塑料特性对浇口设计的影响因素是塑料成型温度、流动性、收缩率 及有无填充物等。 此外，在进行浇口设计时还应考虑浇口的加工、脱模及清除浇口的难易程度。 （ 3）浇口截面尺寸的大小 浇口截面尺寸通常为分流道截面积的 倍。 浇口截面形状多为矩形和圆形两种，浇口长度约为。 浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。 （ 4） 浇口形式与塑料品种的相互适应性 查表可 知 ABS 塑料适应的浇口形式有：直接浇口、侧浇口、护耳浇口、薄片式浇口环形浇口、圆盘浇口、点浇口、潜伏式浇口。 （ 5）浇口形式 1） 直接浇口： 适合各种塑料成型，尤其 加 工热敏性及高黏度材料 ， 成型高质量的大型或深腔壳体、箱型塑件。 只适用于单型腔模具，去除浇口较困难。 2）侧 浇口： 侧浇口又称边缘浇口，广泛用于两板式多型腔模具以及断面尺寸较小的塑件，它一般开设在分型面上，从型腔外侧面进料。 3）点 浇口： 点浇口又称橄榄浇口或菱形浇口，是一种截面尺寸特小的圆形浇口。 常用于中小型塑件的一模多腔模具，也可用于单型腔模具或表面不允许有较大痕迹的塑件。 4）潜伏式浇口 ： 又称隧道式浇口、剪切浇口， 其 形式是由点浇口演变而来。 经过对各种浇口的对比，本模具选用点浇口。 如图 34 所示。