剃須刀塑料蓋模具設(shè)計(jì)【14張CAD圖紙+PDF圖】

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注射機(jī)最大注射量，cm或g; 澆注系統(tǒng)凝料量，cm或g； 單個(gè)塑件體積或質(zhì)量，cm或g； 4.3估算澆注系統(tǒng)的體積 圖4.1 澆注系統(tǒng)示意圖經(jīng)估算澆注系統(tǒng)體積得=8.2cm4.4=19.125cm4.5考慮其尺寸、注射時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注射機(jī)為XS-ZY-125。注射機(jī)參數(shù)： 螺桿（注塞）直徑（mm）：42額定注射量（）：125注射壓力（）：120注射行程（mm）：115注射方式：螺桿式允許模具最大厚度（mm）：300允許模具最小厚度（mm）：200鎖模力（KN）：900最大成型面積（）：320最大開(kāi)合模行程（mm）：300噴嘴圓弧半徑（mm）：12噴嘴孔直徑（mm）：4動(dòng)、定模固定板尺寸（mm）：428*458拉桿空間（mm）：260*290合模方式：液壓-機(jī)械液壓流量（L/min）：100、12液壓壓力 （）：6.5電動(dòng)機(jī)功(KN):11螺桿驅(qū)動(dòng)(KN):4加熱功率(KN):5機(jī)器外形尺寸（mm）：3 340*750*1 550五 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1主流道的設(shè)計(jì) 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具處到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。 根據(jù)選用的XS-ZY-125型號(hào)注射機(jī)的相關(guān)尺寸得 噴嘴前端孔徑：； 噴嘴前端球面半徑：； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系 取主流道球面半徑： 取主流道小端直徑：為了便于將凝料從主流道拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為2-6度，經(jīng)換算得主流道大端直徑約為。 圖5.1 主流道示意圖5.2 分流道的設(shè)計(jì) 分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率、分流道長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。本塑件的形狀不算復(fù)雜，但一模四腔的設(shè)計(jì)，分流道較長(zhǎng)，使熔料填充型腔比較難，因此選用截面形狀為梯形分流道，在查表的基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)分流道如下（分流道表面粗糙度 ）：圖5.2 分流道示意圖各級(jí)分流道截面如下：圖5.3 分流道截面示意圖5.3澆口的設(shè)計(jì)根據(jù)澆口的位置選擇要求，盡量縮短流動(dòng)距離，避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷，澆口應(yīng)盡量開(kāi)設(shè)在塑件壁厚較厚處。我本次設(shè)計(jì)根據(jù)剃須刀外形要求，將澆口設(shè)計(jì)在組合式型腔底端，這樣既對(duì)剃須刀外形沒(méi)有太大影響，又方便加工。澆口設(shè)計(jì)如圖：圖5.4 澆口示意圖5.4冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成之一。冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入型腔。這些冷料既影響熔體填充的速度，又影響成型塑件的質(zhì)量，另外還便于在該處設(shè)置主流道拉料桿的功能。注射結(jié)束模具分型時(shí)，在拉料桿的作用下，主流道凝料從定模澆口套中被拉出，最后推出機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出。 圖5.4 冷料穴示意圖5.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)利用配合間隙排氣是最常見(jiàn)也是最經(jīng)濟(jì)的，更具有使用性5.6分型面的選擇設(shè)計(jì)原則 模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來(lái)選擇分型面。1） 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；2） 分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模；3） 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求；4） 分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求；5） 分型面的選擇要便于模具的加工制造；6） 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣；7） 分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上投影面積的大小。該塑件為圓形類工件，選擇分型面要充分考慮分型推出制件質(zhì)量，經(jīng)綜合考慮選擇下圖所示的分型面較為合適,這樣既可降低模具的復(fù)雜程度,減少模具加工難度降低成本又便于成型后推出制件。 其分型面如圖 圖5.5 分型面示意圖六 模架的選用 根據(jù)制件的特性選擇標(biāo)準(zhǔn)模架如下：選用A2型 圖6.1 模架模型圖七 成型零部件的設(shè)計(jì)7.1型腔根據(jù)制件成型特點(diǎn)，采用組合式型腔結(jié)構(gòu)，并且把澆口設(shè)計(jì)在型腔底部。該結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于中小型塑件的模具中。加工方法可采用普通機(jī)加工、數(shù)控機(jī)床、電火花、電鑄成型等方法。將一個(gè)整體型腔嵌入到型腔固定板中，嵌入的型腔材料可用低碳鋼或低碳合金鋼，滲碳淬火后拋光。7.2型腔型芯是用來(lái)成型塑料制品的內(nèi)表面的成型零件。本模具中型芯采用組合式型芯結(jié)構(gòu)。由于采用先抽芯后脫模結(jié)構(gòu)保證質(zhì)量。7.3型腔、型芯工作尺寸計(jì)算PS塑料的收縮率是0.6%-0.8%平均收縮率: =（0.8%-0.6%）/2=0.7% 型腔內(nèi)徑： (7-1)型腔深度： (7-2)型芯外徑： (7-3)型芯深度： (7-4)7.4螺紋型芯尺寸計(jì)算大徑： (7-5)中徑： (7-6)小徑： (7-7)深度： (7-8)螺距： (7-9) 型腔徑向尺寸（mm ）;- 塑件外形基本尺寸（mm）;-塑件平均收縮率；-塑件公差（參考文獻(xiàn)4）-成形零件制造公差，一般取1/41/6；-塑件內(nèi)形基本尺寸（ mm）;-型芯徑向尺寸（mm）;-型腔深度（mm）；-塑件高度（mm）-型芯高度（mm）；-塑件孔深基本尺寸（mm）；型芯、型腔尺寸計(jì)算類型基本尺寸/mm公差值/mm計(jì)算公式平均收縮率計(jì)算結(jié)果型腔徑向尺寸380.260.7%38.08型腔軸向尺寸140.2013.95型芯徑向尺寸360.2636.45300.2430.397.50.167.6770.167.176.50.166.67型芯軸向尺寸40.144.1320.122.10八 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：1）定位作用；2）導(dǎo)向作用；3）承受一定的側(cè)向壓力 8.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 8.1.1長(zhǎng)度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出812 cm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱末導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。 8.1.2形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。 8.1.3材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理），硬度為5055HRC。 8.2導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8.2.1材料 用與導(dǎo)柱相同的材料制造導(dǎo)套，其硬度應(yīng)略低與導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，一防止導(dǎo)柱或?qū)桌?8.2.2形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)向孔作成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空氣。圖8-1帶頭導(dǎo)柱圖8-2 帶頭導(dǎo)套8.3推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 采用推桿推出，推桿截面為圓形，推桿推出動(dòng)作靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。 推桿的位置選擇在脫模阻力最大的地方，塑件各處的脫模阻力相同時(shí)需均勻布置，以保證塑件推出時(shí)受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。根據(jù)推桿本身的剛度和強(qiáng)度要求，采用四根推桿推出。推桿裝入模具后，起端面還應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔0.050.1cm.8.3.1推件力的計(jì)算 查塑料模具技術(shù)手冊(cè)得，對(duì)于橫截面為圓環(huán)時(shí)，所需脫模力（Q）： (8-1) 式中 E塑料的拉伸模量（），由塑料模具技術(shù)手冊(cè)表329查找； -塑料成型平均收縮率（%），由塑料模具技術(shù)手冊(cè)表329查找； t塑件的平均壁厚（mm）；-塑件包容型芯的長(zhǎng)度（mm）； -塑料的泊松比，由塑料模具技術(shù)手冊(cè)表329查找； -由和決定的無(wú)因次數(shù)，由塑料模具技術(shù)手冊(cè)表330查找； -塑件與鋼材之間的磨擦系數(shù)，由塑料模具技術(shù)手冊(cè)表329查找； -脫模斜度； B塑件在與開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積（），當(dāng)塑件底部上有通孔時(shí)，10B項(xiàng)應(yīng)視為零； 8.3.2 推桿的設(shè)計(jì) 推桿的強(qiáng)度計(jì)算 查塑料模技術(shù)手冊(cè)得 (8-2) d圓形推桿直徑(mm)安全系數(shù)，通常取=1.5；L推桿長(zhǎng)度(mm)n推桿數(shù)量E推桿材料的彈性模量() Q總脫模力 取。 推桿壓力校核 查塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)式5-98= (8-3) 取320N/mm 推桿應(yīng)力合格，硬度HRC5065九 加熱、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 本塑件在注射成型機(jī)時(shí)不要求有太高的模溫因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設(shè)計(jì)算計(jì)。 設(shè)定模具平均工作溫度為，用常溫的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為。 9.1 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 查表3-26得PS的單位流量為 得 =1.7J/kg 9.2 求冷卻水的體積流量V 由式3-41得： (9-1) 查表3-27可知所需的冷卻水管直徑較小。 由上述可知，設(shè)計(jì)冷卻水道直徑為6mm符合要求。十 校核10.1 組合式圓形型腔壁厚度的計(jì)算10.1.1按強(qiáng)度條件計(jì)算 (10-1) 式中 -型腔內(nèi)塑料熔體壓力（）； r-型腔內(nèi)半徑（mm）; -模具材料的許用應(yīng)力，45鋼=160，一般常用模具鋼=200； 校核條件成立 10.2組合式圓形型腔底板厚度的計(jì)算 10.2.1按強(qiáng)度條件計(jì)算 組合式圓形型腔底板可視為周邊固定的圓板，在型腔內(nèi)熔體壓力作用下，最大繞度亦產(chǎn)生在底板中心，其數(shù)值為： (10-2)式中 -型腔內(nèi)塑料熔體壓力（） r-型腔內(nèi)半徑（mm）; -模具材料的許用應(yīng)力，45鋼=160，一般常用模具鋼=200； 由于實(shí)際型腔底板厚度遠(yuǎn)大與9.4mm 所以校核條件成立10.3注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核（1）最大注射量的校核根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，注射機(jī)的實(shí)際注射量最好在注射機(jī)的最大注射量的80%以內(nèi)。當(dāng)注射機(jī)最大注射量以容積標(biāo)定時(shí)，按式（37）校核： (10-3) 式中：注射機(jī)的最大注射量（）；注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8；V塑件的總體積（包括塑件，澆注系統(tǒng)凝料）。0.8x131=10537.75 合格 （2）鎖模力與注射壓力的校核 （N）(10-4) -注射時(shí)型腔壓力 ； -注射壓力 ； -壓力損耗系數(shù)，一般取0.250.5之間； -塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積（）； -安全系數(shù)，通常取1.11.2； -注射機(jī)額定鎖模力，XS-ZY-125 型塑料注射成型機(jī)額定鎖模力為900 根據(jù)三維計(jì)算得 符合條件 故選 XS-ZY-125型塑料注射成型機(jī)成立10.4模具厚度H與注射機(jī)閉和高度 模具厚度H必須滿足 故滿足要求 注射機(jī)開(kāi)模行程應(yīng)大于模具開(kāi)模時(shí)，取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開(kāi)模距離 即滿足下式 (10-4) 式中 -注射機(jī)最大開(kāi)模行程，mm； -推出距離（脫模距），mm； -包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm； 條件成立十一 開(kāi)合模過(guò)程 開(kāi)模時(shí)，定模板6與型芯固定板5分離，塑件包緊型芯主流道和塑件一起從定模板中托出，再通過(guò)14推桿把塑件從型芯中托出分離合模時(shí)，由于導(dǎo)柱11和復(fù)位桿13的作用使模架閉合。十二 參考文獻(xiàn)1塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)第1版劉昌祺主編北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999年2精通PRO/E中文野火版模具設(shè)計(jì). 李軍主編. 北京: 中國(guó)青年出版社, 2004年3.塑料模設(shè)計(jì)及制造李學(xué)鋒主編北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001年 4.塑料注射模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例.王文廣等主編者.北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，2004年5.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).馮炳堯等編.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1985年6.機(jī)械制圖.李澄,吳天生,聞百橋主編.北京:高等教育出版社,19977.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)許發(fā)樾主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20028.模具材料及表面處理.吳兆祥主編.北京:機(jī)械出版社,20009.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)陳于萍主編.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,200110.塑料模具技術(shù)手冊(cè)，北京:機(jī)械工業(yè)出版社,200123