毕业设计论文-塑件工艺分析及结构设计

毕业设计论文-塑件工艺分析及结构设计内容摘要：

毕业设计用纸 共 37 页 第 13 页 出料端设计半径 r＝ ㎜的过度圆弧。 分流道设计 分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道长度等因素来确定。 本塑件的形状不算太复杂，熔料填充型腔比较容易。 根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短，为了便于加工，选用截面形状为半圆形分流道，查表 59(塑料模设计及制造 P216)得分流道直径为φ ～φ ，取φ 5mm。 浇口设计 根据塑件的成型要求及形腔的排列方式，选用侧浇口较为理想。 设计时考虑选择从壁厚为 4 ㎜处进料，料由厚处往薄处流，而且在模具结构上采用镶拼式型腔、型芯，有利于填充、排气。 故采用截面为矩形的侧浇口，查表（塑料模设计及制造 P230 表 517）初选尺寸为（ b179。 l179。 h） 2 ㎜179。 ㎜179。 1㎜ ,试模时修正。 如图 31所示。 侧向分型机构设计 本塑件具有凸沿，塑件不能直接从模具中脱出，此时需要将成型塑件侧凹的模具零件做成活动的，在 塑件脱模前先将侧型芯从塑件上抽出，然后再从模具中推出塑件。 本模具采用斜滑块分型与抽芯机构 φ 6 30 2 1 图 33 (A) 浇道与浇口尺寸 毕业设计用纸 共 37 页 第 14 页 图 33 (B) 浇注系统示意图 斜滑块的止动问题 因斜滑块常设置在动模，这就要求塑件对模部分的包紧力大于定模部分。 但有时由于塑件的结构特点，塑件对定模部分的包紧力可能大于动模部分，此时若不考虑斜滑块的止动问题，则开模时斜滑块可能被定模带动，从模套中滑出， 使塑件损坏或留在定模无法取出。 如图 34所示。 塑件位置的合理选择 塑件在斜滑块中的位置是否合理，对能否顺利脱模关系很大。 如图 35a 所示，成型塑件孔的型芯设在定模，开模时型芯首先从塑件中抽出，然后推杆推动斜滑块分型，这样塑件必然会黏附在附着力较大的斜滑块这边，使塑件不易脱出。 在图 35b中，塑件调头，使型芯设在动模上，因有较长型芯定向，所以塑件能很顺利地从模内脱出。 斜滑块的导滑形式 本模具采用的斜滑块的导滑形式如图 36所示。 斜滑块的导向斜度和顶出高度 毕业设计用纸 共 37 页 第 15 页 因斜滑块 和凸台的刚性较好，故斜滑块的导向斜角β可比斜销的斜角取的大一些，但不宜超过 30176。 ，根据抽芯距和顶出高度确定。 斜滑块的顶出高度 l不宜过大，一般不超过导滑长度的 L的 2/3，如图 27 所示。 本模具的推出高度为 25mm。 斜角β是斜滑块主要技术数据之一，它与抽拔力以及抽芯距有直接关系，一般取β＝ 15176。 ～ 25176。 ，这里取β＝ 22176。 斜滑块的装配要求 为保证斜滑块在合模时拼合紧密，在注射成型时不产生溢料，要求斜滑块在装配后底部与模套之间留有 ～ ，以保证当斜滑块与模套的配合面有磨损时，还能保持紧 密的拼合，如图 38所示。 图 34开模时止动斜滑块的方法 1－推杆 2－型芯 3－斜滑块 4－锥形模套 5－止动钉 毕业设计用纸 共 37 页 第 16 页 （ a） （ b） 图 35 塑件位置的合理选择 图 36 斜滑块的导滑形式 毕业设计用纸 共 37 页 第 17 页 图 37 斜滑块的顶出高度 图 38 斜滑块与模套的配 毕业设计用纸 共 37 页 第 18 页 第四章 模具设计的有关计算 该成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来进行计算。 查表（塑料模设计及制造 附录 C）得增强聚丙烯的收缩率为 S＝ ～ ％，故平均收缩率 Scp ＝（ ＋ ）％ /2＝ ％，模具制造公差取δ z＝△ /3。 （中国模具设计大典 P373 表 ）。 型腔和型芯 工作尺寸计算 塑件尺寸：φ 15  mm，φ 8  mm，φ 10 ，φ 18 ， ， ， 20 ， 5 ， ， 20 型腔是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸属包容尺寸，在使用过程中型腔的磨损会使包容尺寸逐渐的增大。 所以，为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装配的需要，在设计模具时，包容尺寸尽量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。 型腔直径的计算 D＝ [D塑 （ 1＋ k）－（ 3/4）△ ] Z0 （塑料模具设计 P95 61） 式中： D塑 —— 塑件外形公称直径； K—— 塑料的平均收缩率；△ —— 塑件的尺寸公差；δ —— 模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的 1/3～ 1/6。 塑件型腔直径尺寸的计算 : 毕业设计用纸 共 37 页 第 19 页 15  化为  D＝ [D塑 （ 1＋ k）－（ 3/4）△ ] Z0 ＝ [179。 （ 1＋ ）－ 3/4179。 ] 3/ ＝   化为  D＝ [D塑 （ 1＋ k）－（ 3/4）△ ] Z0 =[179。 （ 1＋ ）－ 3/4179。 ] 3/ =  18 化为  D＝ [D塑 （ 1＋ k）－（ 3/4）△ ] Z0 ＝ [179。 （ 1＋ ）－ 3/4179。 ] 3/ ＝   D＝ [D塑 （ 1＋ k）－ （ 3/4）△ ] Z0 毕业设计用纸 共 37 页 第 20 页 =[179。 （ 1＋ ）－ 3/4179。 ] 3/ = 型腔的深度尺寸计算： H＝ [H塑 （ 1＋ k） － (2/3) △ ] Z0 （塑料模具设计 P95 62） 式中： H塑 —— 塑件高度方向的公称尺寸。 塑件型腔深度尺寸计算： 177。 化为  H＝ [H塑 （ 1＋ k） － (2/3) △ ] Z0 ＝ [179。 （ 1＋ ）－ 2/3179。 ] 3/ ＝  20 化为  H＝ [H塑 （ 1＋ k） － (2/3) △ ] Z0 ＝ [179。 （ 1＋ ）－ 2/3179。 ] 3/ 毕业设计用纸 共 37 页 第 21 页 = 型芯直径的计算 d＝ [d塑 （ 1＋ k） +（ 3/4）△ ]0Z （塑料模具设计 P95 63） 其中 d塑 —— 塑件孔的公称直径 塑件型芯直径尺寸的计算 : 8  d＝ [d塑 （ 1＋ k） +（ 3/4）△ ]0Z ＝ [8179。 (1＋ )＋ 3/4179。 ]0 3/ ＝  10 化为  d＝ [d塑 （ 1＋ k） ＋ (3/4) △ ] ＝ [179。 (1＋ )＋ (3/4)179。 ]0 3/ ＝  毕业设计用纸 共 37 页 第 22 页 型芯的高度尺寸计算 h＝ [h塑 （ 1＋ k） +（ 2/3）△ ]0Z 式中： h塑 —— 塑件孔深度方向的公称尺寸。 塑件型芯高度尺寸计算： 20 化为  h＝ [h塑 （ 1＋ k） +（ 2/3）△ ]0Z ＝ [179。 （ 1＋ ）－ 2/3179。 ]0 3/ = 5 化为  h＝ [h塑 （ 1＋ k） +（ 2/3）△ ]0Z ＝ [179。 （ 1＋ ）－ 2/3179。 ]0 3/ = 整理表格 本例中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸 、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损来进行计算。 毕业设计用纸 共 37 页 第 23 页 查表得增强聚丙烯的收缩率为 Q=%,故平均收缩率为 cpQ =（ +） %/2=%，考虑到工厂模具制造的现有条件，模具制造公差取 z=△ /3。 表 41 型腔、型芯工作尺寸的计算 类别 序号 模具零件名称 塑件尺寸 计算公式 型腔或型芯的工作尺寸 型腔的计算 1 左侧滑块型腔  D＝ [D塑 （ 1＋ k）－（ 3/4）△ ] Z0    H＝ [H塑 （ 1＋ k） － (2/3) △ ] Z0    2 右侧滑块型腔  D＝ [D塑 （ 1＋ k）－（ 3/4）△ ] Z0    H＝ [H塑 （ 1＋ k） －（ 2/3）△ ] Z0   毕业设计用纸 共 37 页 第 24 页 型芯的计算 1 动模型芯的计算 8  d＝ [d塑 （ 1＋ k） +（ 3/4）△ ]0Z   h＝ [h塑 （ 1＋ k） +（ 2/3）△ ]0Z  2 定模型芯的计算  d＝ [d塑 （ 1＋ k） +（ 3/4）△ ]0Z   h＝ [h塑 （ 1＋ k） +（ 2/3）△ ]0Z  型腔侧壁厚度和底板厚度计算 动模型腔侧壁厚度计算 动模型腔为组合式圆形型腔的结构。 当型腔受到熔体的高 压作用时，其内径将增大，使侧壁与底板之间产生纵向间隙，间隙值超过塑料产生溢料的允许间隙时，就会产生溢料， 形成飞边。 当内径 r86mm 时，按强度公式计算可得到型腔壁厚。 h＝    1p2][ ][r （塑料模设计及制造 P111 335） 其中： h—— 型腔侧壁厚度（㎜）； [ς ]—— 模具材料的许用应力，一般常用的模具钢 [ς ]=200MPa； 毕业设计用纸 共 37 页 第 25 页 P—— 型腔内熔体的压力，取 40MPa； r—— 型腔内半径（ mm）这里为 9mm 代入公式 计算： h＝   1402200 2020 ＝ ㎜ 考虑到还要安装斜滑块机构，故取动模板为 150mm179。 150mm179。 50mm。 动模型腔底板厚度计算 按强度计算，最大应力也在中心，底板厚度 H（ mm）为 H＝]σ[ 2 （㎜） （塑料模设计及制造 P111 337） 其中： H—— 动模型腔底板厚度（㎜）； [ς ]—— 模具材料的许用应力，一般常用的模具钢 [ς ]=200MPa； P—— 型腔内 熔体的压力，取 40MPa； r—— 型腔内半径（ mm）这里为 9mm 代入公式计算： 毕业设计用纸 共 37 页 第 26 页 H＝200 2 ＝ ㎜ 考虑到模具的整体结构协调，取 H=15mm 动模型芯固定板尺寸为 150mm179。 150mm179。 15mm。 支撑板尺寸为 150mm179。 150mm179。 15mm。 模具加热和冷却系统的计算 本塑件在注塑成型时不要求有太高的模温因而在模具上可不设加热系统，是否需要冷却系统可以做如下的设计计算。 设定模具平均工作温度为 40℃，用常温 20℃的水作为模具冷 却介质，其出口温度为 30℃，产量为 (粗算每 2 min 1 套 )。 塑件在硬化时每小时释放的热量 Q3 查《塑料模设计及制造》表 326 得增强聚丙烯的单位热流量为 59179。 104 J/kg1 Q3 ＝ WQ2 ＝ 179。 59179。 104 J/kg ＝ 179。 104 J/kg 冷却水的体积流量 V 毕业设计用纸 共 37 页 第 27 页 由式 341 得 V＝)( 21 1ttcWQ。