0367-閥銷注射模設計【全套15張CAD圖】

0367-閥銷注射模設計【全套15張CAD圖】,全套15張CAD圖,注射,設計,全套,15,cad 計 算 內 容 說 明 目 錄 一、 塑件的分析………………………………2 二、 塑件的形狀尺寸…………………………4 三、 型腔數目的決定及排布…………………5 四、 分型面的選擇……………………………6 五、 澆注系統(tǒng)的設計…………………………7 六、 注射計的型號和規(guī)格校核………………8 七、 成型零部件的工作尺寸計算……………9 八、 導柱導向機構的設計……………………11 九、 推出機構的設計…………………………13 十、 溫控系統(tǒng)的設計…………………………15 十一、 設計小結…………………………………16 十二、 參考文獻…………………………………17 計 算 內 容 說 明 第一部分 塑料 ABS ABS 中文名：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名：Acrylinitrile-Butadiene-Styrene 基本特性： 無毒無味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤，密度在1.02~1.05g/cm3,其收縮率為0.3~0.8%。ABS吸濕性強，成型前需要充分干燥，要求含水量小于0.3%。流動性一般，溢料間隙約在0.04mm。ABS有極好的抗沖擊強度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、奶油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。 成型特點： ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；易產生熔接痕，模具設計時應注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在50~60℃，要求塑件光澤和耐熱是，應控制在60~80℃。 主要技術指標； 比重: 1.02~1.16g/cm3 比容：0.86~0.98cm3/g 吸水性：0.2~0.4%(24h) 熔點：130~160℃ 熱變形溫度：4.6×105Pa130~160℃ 18.5×105Pa90×108℃ 抗拉屈服強度（105Pa）：500 抗拉強度模量：1.8×104Mpa 彎曲強度：800×105 Pa ABS的注射工藝參數： 注射機類型：螺桿式 計 算 內 容 說 明 螺桿轉速：30~60 r/min 噴嘴形式：直通式 噴嘴溫度：190~200℃ 料筒溫度：前 200~210℃ 中 210~230℃ 后 180~200℃ 模溫：50~80℃ 注射壓力：70~120Mpa 保壓力； 50~70Mpa 注射時間(s)：3~5 保壓時間(s)：15~30 冷卻時間(s)：15~30 成型周期(s)：40~70 計 算 內 容 說 明 第二部分 塑件的形狀尺寸 塑料制件如下圖所示 塑件的工作條件對精度要求較低，根據ABS的性能可選擇其塑件 精度等級為5級精度（查閱《塑料成型工藝與模具設計》P66表3-8）。其密度為1.0~1.1g.cm3，現取 密度為1.05g. cm3 經過算得塑件的體積為：V塑=2.131cm3 塑件的質量為：W塑= V塑X1.05=2.24(g) 計 算 內 容 說 明 第三部分 型腔數目的決定及排布 已知的體積V塑或質量W塑，又因為此產品屬大批量生產的小型塑件，綜合考慮生產率和生產成本等各種因素，以及注射機的型號選擇，初步確定采用一模兩腔對稱性排布。由塑件的外形尺寸和機械加工的因素，確定采用潛伏式澆口。排布如下圖示： 型腔數目及排布圖 計 算 內 容 說 明 第四部分 分型面的選擇 分型面的設計原則: 1. 分型面應選在塑件外形最大輪廓處. 2. 確定有利的留模方式,便于塑件順利脫模. 3. 保證塑件的精度要求 4. 滿足塑件的外觀質量要求 5. 便于模具加工制造 6. 考慮對成型面積的影響 7. 考慮對排氣效果的影響 8. 考慮對側向抽芯的影響 塑件冷卻時會因為收縮作用而包覆在凸模上，故從塑件脫模的角度考慮，應有利于塑件留在動模一側，以便于脫模。而且不影響塑件的量和外觀形狀，以及尺寸精度。 計 算 內 容 說 明 第五部分 澆注系統(tǒng)的初步估計 澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四個部分組成。 澆注系統(tǒng)的設計應保證塑件熔體的流動平穩(wěn)、流和程應盡量短、防止型芯變形、整修應方便、防止制品變形和翹曲、應與塑件材料品種相適用、冷料穴設計合理、盡量減少塑料的消耗。 根據塑件的形狀，采用推桿推出，開設冷料穴，拉料桿采用倒鉤形式。主流道和分流道采用梯形截面，澆口采用圓形截面，在定模固定板上采用澆口套。 根據塑件的外形尺寸和質量等決定影響因素，取會值如下圖如示 估算澆注系統(tǒng)的體積，V澆=6~7cm3 其質量約為：W澆=V澆X1.05=6.3~7.35g S=(n X W塑+W澆)/0.8=(2 X W塑+W澆)/0.8=10.78~11.83g 所以，選擇用注射機型號為：XS-Z-30。 澆注系統(tǒng)圖 計 算 內 容 說 明 第六部分 注射機的型號與規(guī)格 選擇用注射機型號為：XS-Z-30. 注射機的技術參數： 型 號： XS-Z-30 額定注射量（cm3） 30g 螺桿直徑 (mm) 28 注射壓力(MPa) 119 注射行程(mm) 130 注射時間(s) 0.7 注射方式 螺桿式 合模力(KN ) 250 最大注射面積cm2） 90 最大開(合)模行程(mm) 160 模具最大厚度 (mm) 180 模具最小厚度(mm) 60 模板最大距離(mm) 340 最大開模行程(mm) 160 噴嘴圓弧(mm) 12 噴嘴孔徑(mm) 2 中心頂桿的直徑(mm) 30 計 算 內 容 說 明 第七部分 成型零部件的工作尺寸計算 1、 產生偏差的原因： 塑料的成型收縮 成型收縮引起制品產生尺寸偏差的原因有：預定收縮率（設計計算成型零部件工作尺寸所用的收縮率）與制品實際收縮率之間的誤差：成型過程中，收縮率可能在其最大值和最小值之間發(fā)生波動。 δs=(Smax-Smin)X制品尺寸 δs---成型收縮率波動引起的制品的尺寸仿差。 Smax|,Smin---分別是制品的最大收縮率和最小收縮率。 成型零部件的制造偏差 工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和裝配偏差。 成型零部件的磨損 2. 本產品為抗沖ABS制品，屬于大批量生產的小型塑件，預定的收縮率的最在值和最小值分別取0。8%和0。3#。此產品采用4級精度，屬于一般精度制品。因此，凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數x取值可在0.5~0.75的范圍之間，凸凹模各處的工作尺寸的制造公差，因一般機械加工的型腔和型芯的制造公差可達到IT7~IT8級，綜合參考，相關計算具體如下： （Lm1）0+δz=[(1+s)Ls3-0.5XΔ] 0+δz =[(1+0.5%)X8-0.5x0.24] 0+0.24/4 =8.280+0.06/4 mm （Lm2）0+δz=[(1+s)Ls2-0.5XΔ] 0+δz =[(1+0.5%)X5.7-0.5x0.22] 0+0.22/4 =5.620+0.055 mm （lm1）0-δz =[(1+s)ls1-0.5XΔ] 0-δz =[(1+0.5%)X8-0.5x0.24] 0-0.24/4 =8.280-0.06 mm 計 算 內 容 說 明 （lm2）0-δz =[(1+s)ls2-0.5XΔ] 0-δz =[(1+0.5%)X5.7-0.5x0.22] 0-0.22/4 =5.620-0.055mm （Hm1）0+δz=[(1+s)Hs2-0.5XΔ] 0+δz =[(1+0.5%)X1.03-0.5x0.12] 0+012/4 =5.620+0.055mm （hm2）0-δz =[(1+s)Hs2-0.5XΔ] 0-δz =[(1+0.5%)X1.03-0.5x0.12] 0-0.12/4 =5.620-0.005mm （Cm）+δz/2=(1+s)Cs+δz/2 =(1+0.5%)X1.47+0.24/2 =1.48+0.12mm 3. 成型零件的強度、 剛度計算 注射模在其工作過程中需要承受多種外力，如注射壓力，保壓力，合模力和脫模力等。如果外力過大，注射模及其成型零部件將會產生塑性變形或斷裂破壞，或產生較在的彈性彎曲變形，引起成型零部件在它們的對接面或貼合面外出現較大間隙，由此，而發(fā)生溢料及飛邊現象，從而導致整個模具失效或無法達到技術質量要求。因此，在模具設計時，成型零部件的強度和剛度計算和較核是必不可少的。 一般說來，凹模型腔的側壁厚度和底部的厚度可以利用強度計算決定，但凸模和型芯通常都是由制品內形或制品上的孔型決定，設計時只能對它們進行強度校核。 因在設計時采用的是整體式圓形型腔。因此，計算參考公式如下： 側壁： 按強度計算：tc=[δp/(δp-2pm)0.5-1] 按剛度計算：tc={[Eδp/r pm-(u-1)]/ Eδp/r pm}0.5-1 底部 按強度計算：th =(3Pmr x r/4δp)0.5 按剛度計算：th =(0.1758 Pmr4/Eδp)0.33 凸模，型芯計算公式： r= (PmL/3.14Eδp)0.33 由公式分別計算出相應的值為： 按強度計算：tc =4.93mm th=4.38mm 按剛度計算：tc=0.93mm th=1.91mm r=3.97mmMPa(mm)r 參數符號的意義和單位： Pm：模腔壓力（MPa）取值范圍50~70 E ：材料的彈性模量（MPa）查得2.06x105; δp: 材料的許用應力（MPa）查得176。5： u： 材料的泊松比 查得0。025 采用材料為3Cr2W8V，硬度≥55HRC。 計 算 內 容 說 明 第八部分 導柱導向機構的設計 導柱導向機構是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導向的零件。 一、 導柱導向機構的作用 1、 定位作用：模具閉合后，保證動定?；蛏舷履Ｎ恢谜_，保證型腔的形狀和尺寸精確，在模具的裝配過程中也起定位作用，便于裝配和調整。 2、 導向作用：合模時，首先是導向零件接觸，引導動定模或上下模準確閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。 3、 承受一定的側向壓力。 二、 導柱導套的選擇 導柱結構形式及尺寸如上圖： 其材料采用45鋼經調質，表面淬火，低溫回火，硬度為≥55HRC。導柱固定部分表面粗糙度Ra為0.8um,導向部分表面粗糙度Ra為0.~0.48um。具體尺寸如上圖所示。 為便于導套與導柱配合后工作時的排氣，在定模固定板上開設通氣孔。 布局形式如圖示： 計 算 內 容 說 明 排氣槽的分布 計 算 內 容 說 明 第九部分 推出機構的設計 推出機構的組成 1、 推出機構由推出零件、推出零件固定板和推桿、推出機構的導向與復位部件組成。即推板，推桿板緊固定板、推桿墊板、頂板導柱導套等組成。 2、 設計原則： a、推出機構應盡量設在動模一側； b、保證塑件不因推出而變形損壞； c、機構簡單動作可靠； d、合模時的正確復位。 3、 脫模力的計算： 根據力平衡原理，列出平衡方程式： ∑FX=0 Ft+Fbsinα=Fcosα Fb 塑件對型芯的包緊力； F 脫模時型芯所受的摩擦力； Ft 脫模力 A 型芯的脫模斜度。 又： F=Fb μ 于是 Ft= Fb (μcosα-sinα) 而包緊力為包容型芯的面積與單位面積上包緊力之積，即：Fb-Ap 由此可得:Ft=Ap(μcosα-sinα) 式中：μ 為塑料對鋼的摩擦系數，約為0.1~0.3; A 為塑件對型芯的總面積； P 為塑件對型芯的單位面積上的包緊力，在一般情況下，模外冷卻的塑件p取模內2.4~3.9X107pa;冷卻的塑件p約取0.8~1.2X107Pa. 所以:經計算，A=379.94mm2, μ取0.25,p取1X107Pa, 取α=45。。 Ft=379.94X10-6X1X107(0.25Xcos45-sin45) =900.04N ?因此，脫模力的大小的因素很多，如推出機構本身運動時的摩擦阻力，塑料與鋼材間的粘附力、大氣壓力及成型工藝條件的波動等等，因此要考慮到所有因素的影響較優(yōu)困難，而且也只能是個近似值。 計 算 內 容 說 明 頂桿的形狀和布局 4、 復位零件： 由于采用推桿推出機構，故設置四根復位桿，另外，設計頂板導柱可以對頂板起導向作用，防止頂板因受力不均而偏斜，影響正常的頂出和復位。 計 算 內 容 說 明 第十部分 溫控系統(tǒng)設計 注射模冷卻系統(tǒng)設計： 1、冷卻水道應盡量多、截面尺寸應盡量大、型腔表面的溫度與冷卻水道的數量、截面尺寸及冷卻水的溫度有關。 2、冷卻水道至型腔表面的距離盡量相等 當塑件壁厚均勻時、冷卻水道到型腔表面最好距離相等，但是當塑件不均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔表面的距離應近一些，間距也可適當小一些。一般水道孔邊到型腔表面的距離應大于10mm，常用12~15mm。 3、澆口處加強冷卻 塑料熔體充填型腔時，澆口附近溫度最高，距澆口越遠溫度越低，因此澆口附近應加強冷卻，通常將冷卻水道的入口處設置在澆口附近，使?jié)部诟浇哪＞咴谠谳^低溫度下冷卻，而遠離澆口部分的模具在經過一定程度熱交換后的溫水作用下冷卻 4、冷卻水道出、入口溫著應盡量小 如果冷卻水道較優(yōu)長，則冷卻水出入溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設計時就引起注意。 5、冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置 聚乙烯的收縮率大，水道應盡量沿著收縮方向設置。 冷卻水道的設計必須盡量避免冷卻水道的熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件強度。冷卻水道要易于加工清理，一般水道孔徑為10mm左右，不小于8mm。根據此套模具結構，采用孔徑為8mm的冷卻水道。 長度：L=728mm 計 算 內 容 說 明 第十一部分 設計總結 通過這次系統(tǒng)的注射模的設計，我進一步了解了注射模的結構及各工作零部件的設計原則和設計要點，了解了注射具設計的一般程序。 進行塑料產品的模具設計首先要對成型制品進行分析，再考慮澆注系統(tǒng)、型腔的分布、導向推出機構等后續(xù)工作。通過制品零件圖就可以了解制品的設計要求。對形態(tài)復雜和精度要求較高的制品，有必要了解制品的使用目的、外觀及裝配要求，以便從塑料口種的流動性，收縮率，透明性和制品的機械強度、尺寸公差、表面粗糙度、嵌件形式等各方面考慮注射成型工藝的可行性和經濟性。模具的結構設計要求經濟合理，認真掌握各種注射模具的設計的普遍規(guī)律，可以縮短模具設計周期，提高模具設計的水平。 計 算 內 容 說 明 第十二部分 參考文獻 參考資料： 1、屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設計.北京：機械工業(yè)出版1995 2、黃毅宏、李明輝主編模具制造工藝.北京：機械工業(yè)出版1999.6 3、何忠保，陳曉華，王秀英主編.典型零件模具圖冊. .北京：機械工業(yè)出版2000.9 4、李紹林，馬長福主編.實用模具技術手冊.上海：上海科學技術文獻出版社，2000.6 5.王樹勛主編.注塑模具設計與制造實用技術.廣州：；華南理工大學出版社，1996.1 6、李紹林主編.塑料橡膠成型模具設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2000.9 17