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论文原创上作者萧力目录 1绪论.1 引言.1 2电容器支架产品分析.3 2.1塑件工艺性分析.13 2.1.1材料. 3注塑机的选择.14 4注塑模具的设计.14 4.1型腔的确定.15 4.2型腔的布局.17 4.3分型面的设计.17 4.4浇注系统与排溢系统的设计.18 4.4.1主流道设计.20 4.4.2分流道设计.20 4.5浇口的设计.44 4.6冷料穴的设计.44 4.7排溢系统的设计.14 4.8成型零件工作尺寸的计算.15 4.8.1型芯和型腔工作尺寸的计算.17 4.8.2模具型腔侧壁和底板厚度的计算.17 4.9合模导向机构的设计.18 4.9.1导柱结构和计算.20 4.9.2导套.20 4.10推出机构的设计.44 4.11温度调节系统.44 4.11.1冷却系统的计算.44 4.11.2热传导面积和冷却水道直径的计算.14 5总结.15 参考文献.17 1绪论 1.1引言 模具是生产各种工业产品的重要工艺装备随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用产品对模具的要求也越来越高传统的模具设计方法已无法适应当今的要求.与传统的模具设计相比计算机辅助工程CAE技术无论是在提高生产率、保证产品质量方面还是在降低成本、减轻劳动强度方面都具有极大的优越性。
美国MOLDFLOW上市公司是专业从事注塑成型CAE软件和咨询公司自1976年发行了世界上第一套流动分析软件以来一直主导塑料成型CAE软件市场。
MOLDFLOW一直致力于帮助注塑厂商提高其产品设计和生产质量MOLDFLOW的技术和服务提高了注塑产品的质量缩短了开发周期也降低了生产成本MOLDFLOW已成为世界注塑CAE的技术领袖。
利用CAE技术可以在模具加工前在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析准确预测熔体的填充、保压和冷却情况以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况以便设计者能尽早发现问题并及时进行修改而不是等到试模后再返修模具。
这不仅是对传统模具设计方法的一次突破而且在减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等方面都有着重大的技术、经济意义。
塑料模具的设计不但要采用CAD技术而且还要采用CAE技术这是发展的必然趋势。
21世纪塑料工业以以前所未有的速度高速发展。
塑料在各个领域、各个行业乃至国民经济中已拥有举足轻重的不可替代的地位。
模具是工业生产的重要工艺装备。
由于用模具加工成形零部件具有生产高效、质量好、节约原材料和能源、成本低等一系列优点已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。
模具制造是一个生产周期要求紧迫技术手段要求较高的复杂生产过程。
总之模具具有结构复杂、型面复杂、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特点。
应用数控加工进行模具的制造可以大幅提高加工精度减少人工操作提高加工效率缩短模具制造周期。
同时模具的数控加工具有一定典型性并比普通产品的数控加工有更高的要求。
在模具的加工中各种数控加工均有用到应用最多的是数控铣及加工中心数控线切割加工与数控电火花加工在模具数控加工中的应用也非常普遍线切割主要应用在各种直壁的模具加工如冲压加工中的凹凸模注塑模中的镶块、滑块电火花加工用的电极等。
对于硬度很高的模具零件采用机加工办法无法加工大多采用电火花加工另外对于模具型腔的尖角、深腔部位、窄槽等也使用电火花加工。
而数控车床主要用于加工模具杆类标准件以及回转体的模具型腔或型芯如瓶体、盆类的注塑模具轴类、盘类零件的锻模。
在模具加工中数控钻床的应用也可以起到提高加工精度和缩短加工周期的作用。
模具应用广泛现代制造业中的产品构件成形加工几乎都需要使用模具来完成。
因此凡制造业发达的国家模具市场均极为广阔凡模具发达国家制造业也必定很发达和繁荣也必定拥有国内、国外两个市场。
模具产业是国家高新技术产业的重要组成部分是重要的、宝贵的技术资源。
优化模具系统结构设计和型件的CAD/CAE/CAM并使之趋于智能化提高型件成形加工工艺和模具标准化水平提高模具制造精度与质量降低型件表面研磨、抛光作业量和制造周期研究、应用针对各种类模具型件所采用的高性能、易切削的专用材料以提高模具使用性能为适应市场多样化和新产品试制应用快速原型制造技术和快速制模技术以快速制造成型冲模、塑料注射模或压铸模等应当是未来520年的模具生产技术的发展趋势。
2.电容器支架产品分析 2.1塑件的工艺分析 2.1.1.材料ABS丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程材料。
ABS塑料为无定形料一般不透明。
ABS无毒、无味成形塑件的表面具有较好的光泽。
ABS具有良好的机械强度特别是抗冲击强度。
ABS还具有一定的耐磨性、耐旱性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电性能。
ABS的缺点是耐热性不高并且耐气候性较差在紫外线作用下易变硬发脆。
塑件材料成形性能ABS易吸水使成形塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。
为此成型加工前应进行干燥处理在正常的成型条件下壁厚、熔料温度对收缩率影响极小要求塑件精度较高时模具温度可控制在50-60oc要求塑件光泽和耐热应控制在60-80ocABS比热容低塑化效率高凝固也快故成形周期短ABS的表观黏度对剪切速率的依赖性很强因此模具设计中大都采用点浇口形式。
优点具有良好的综合力学性能。
耐化学腐蚀性表面硬度好。
密度1.021.05g/良好抗冲击强度良好的机械强度和一定的耐磨性。
水、无机盐、碱、酸对ABS无影响。
缺点耐热性不高连续工作温度70紫外线作用下发脆。
成型特点升温时粘度增高成型压力高脱模斜度宜稍大。
ABS易吸水成型加工前应进行干燥处理易产生熔接痕模具设计时注意尽量减小浇注系统对料流的阻力。
壁厚、熔料、温度及收缩率影响极小。
精度要求高时模具温度控制在5060.要求塑件光泽和耐热时应控制在6080.热变形温度93。
收缩率0.30.8. 产品体积 产品的质量 3.注塑机的选择 XS-Z-60技术规格为 注射量 注射压力122MPa 注射行程170mm 注射时间2.9s 合模力500KN 最大成型面积130 最大开合模行程180mm 模具最大厚度200mm 最小厚度70mm 动定模固定板尺寸mm 拉杆空间190300 加热功率2.7KW 机器外形 喷嘴180190 模具温度5070 保压力5070MPa 保压时间1530s 冷却时间1530s 成型周期4070s 4.注塑模具设计 4.1型腔的确定 --注塑机允许最大注射量g或 --单个塑件质量或体积g或 --浇注系统塑料质量或体积g或 --单件塑料在分型面上投影面积 --浇注系统在分型面上投影面积 K--注射量利用系数0.8 F--额定锁模力 P--塑料熔体对型腔的成型压力MPa其大小一般是注射压力的80。
注射量校核 45.8148 塑件在分型面上投影面积与锁模力校核 1365.4113000 综上考虑到经济性及质量控制要求还有制件成本。
此塑件需批量生产且需与电容相配使用故精度要求不能太低。
所以型腔数为2.即保证最佳生产经济性技术上又充分保证产品的质量也就是保证了塑件最佳的技术经济性。
我们初定型腔数为2。
4.2型腔布局 图4.2.1 采用平衡式布局这样从主流道到各型腔浇口的分流道的长度截面形状尺寸一样实现均衡进料及同时充满型腔的目的。
4.3分型面的设 图4.3.1 4.4浇注系统与排溢系统设计 4.4.1.主流道设计 主流道垂直于分型面为使凝料能从其中顺利拔出我们设计成圆锥形。
锥角经验定为。
我们选择。
ABS的脱模斜度型腔 型芯 采用一般精度等级4级 表面粗糙度Ra 0.8um. 因主流道在成型过程中小端入口处与注射剂喷嘴及有一定温度压力的塑料熔要冷热交替的反复接触.属易损件对材料要求高.因此我们将主流道设计成可拆卸更换的主流道衬套式以便有效的选用优质的钢材单独进行加工及热处理。
衬套采用碳素工具钢T8A。
热处理淬火5357HRC 我们将主流道衬套设置在模具对称中心主流道部分尺寸如图。
d--主流道小端直径注射机喷嘴直径0.5-14 SR--主流道球面半径喷嘴球面半径1-214 h--球面高度3-5我们选4 a--主流道锥角 L--主流道长55 D--大端直径d2Ltga/29 衬套的固定形式如图 图4.4.1 4.4.2.分流道设计 为了便于机械加工及凝料脱模我们将分流道设计到分型面上且为梯形截面流道。
其热量散失及流动阻力都不大。
通过查表ABS推荐分流道直径4.7至9.5。
我们去8mm则梯形高H8mm。
侧边垂直于分型面方向。
我们取其效果与圆形截面一样。
单边分流道长16mm。
表面粗糙度取1.6um有助于塑料溶体的外层冷却皮层固定。
从而与中心部位熔体之间产生一定的速度差以保证熔体流动是具有适宜的剪切速率和剪切热。
分流道塑件的体积2.048。
分流道截面形状记录激动时刻赢取超级大奖点击链接和我一起参加2010我的世界杯Blog日志活动