塑料按钮注塑模具设计毕业设说明书.pdf
《塑料按钮注塑模具设计毕业设说明书.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《塑料按钮注塑模具设计毕业设说明书.pdf(34页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书湖南生物机电职业技术学院毕 业 设 计 报 告 书毕 业 设 计 报 告 书题目:塑料按钮注塑模具设计专业模具设计与制造班级模具 13384 班姓名罗亮勇指 导 教 师周 旭 红2015 年 11 月 8 日2015 年 11 月 8 日湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书I目录目录目录目录.I第一部分设计任务.2第二部分设计说明.22.1塑件成型工艺分析.22.2注射机型号的确定.42.3浇注系统的设计.82.4成型零件的结构设计及计算.122.5模架的确定.142.6脱模推出系统的设计.162.7合模导向和定位机构.172.8温度调节系统的设计.18
2、2.9排气系统的设计.19第三部分 设计成果.213.1 装配图.213.2 型芯.223.3 型腔.233.4 动模座板.243.5 定模座板.253.6 动模板.263.7 定模板.273.8 浇口套.283.9 推板.29第四部分 结束语.31第五部分 致谢.32第六部分 参考文献.33湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书1设计题目设计题目塑料按钮注塑模设计课题类型课题类型产品设计类指导教师指导教师周旭红设计内设计内容与技术要求容与技术要求一、设计内容一、设计内容根据塑件结构特点及生产批量要求,选择注塑成型模具结构(两板式的注射模具结构、浇注系统凝料自动推出的三板式注射模具设计或热流道
3、浇注系统注射模具结构等),完成模具总体结构和零件结构设计。执行步骤:1.零件结构工艺性的分析:零件的结构、材料的性能、成型工艺等,确定模具总体方案;2模具总体结构设计:确定型腔数目,分型面,浇注系统结构,推出方式,成型零件结构,温度调节系统等;3模具零件结构尺寸设计:初选设备,设计浇注系统,设计推出机构,动、定模导向机构设计,成型零件设计及注塑机校核等;4采用计算机软件绘制模具装配图以及各零件图。二、技术要求二、技术要求1.组立图1张,零件图6-10张(根据模具结构要求包含成型零件及模具其他结构零件图);2.组立图和零件图要求布图合理,尺寸和公差的标注符合标准要求;3.设计说明书一份(含必要的
4、设计步骤、相关设计计算数据、注射机的选择及有关参数的校核),4000字以上。设计设计进度进度开题报告,查阅资料(1 周)研究制品,选择设备,落实设计要求及约束条件。完成具体模具设计,并完成模具图的绘制(3 周)毕业设计说明书的撰写、整理(1 周)成果展现成果展现形式形式1.模具总装工程图;2.主要零件工程图;3.模具设计说明书。湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书2第一部分设计任务第二部分设计说明第一部分设计任务第二部分设计说明2.1塑件成型工艺分析2.1塑件成型工艺分析2.1.1塑件的分析(1)外形尺寸。该塑件壁厚为1.5mm,塑件外形尺寸不大,塑料熔体流程不长,塑件材料为热塑性,流动性较
5、好,适合注塑成型。(2)精度等级。塑件每个尺寸的公差不一样,任务书中已给定部分尺寸公差,未注公差的尺寸取公差未MT7。(3)脱模 斜度。HIPS的成型性能良好,成型收缩率较小,参考文献1表2-10选择塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为0.5。如图1所示。2.1.2塑件结构和形状的设计根据塑件产品图纸,有Pro/E5.0软件进行按钮的三维建模,三维实体建模更直观的表现了产品造型,可以从各个角度进行观察,软件可以测量并且可以根据三维数据进行验证,塑件如图2:图 1零件工程图图 1零件工程图(a)(b)湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书3图 2塑件三维图图 2塑件三维图2.1.3 材料的选择材料最
6、终定为HIPS,其综合性能优越,其各项性能值如表1所示:表1HIPS的主要技术指标【1】2.1.4成型工艺及其工艺的选择根据塑件所选的材料为 HIPS,根据塑件的外形特征和使用要求,选择最佳的成型方法就是注射成型。1)注射成型(1)成型前的准备。对 HIPS 的色泽、粒度和均匀度等进行检验,HIPS 须进行干燥,处理温度 6080,干燥时间 2h。(2)注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后,由模具的浇注系统进入模具的型腔成型,其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。(3)塑件的后处理。退火处理的方法为红外线灯、烘箱,处理温度为 70,处理时间为 2h4h。2)注射
7、工艺参数(1)注射机:螺杆式,螺杆转速为 30r/min(2)料筒温度 t/:前段 170190,中段 170190,后段 140160(3)模具温度 t/:3265(4)注射压力(p/MPa):60110(5)成型时间(s):302.1.5 分型面位置的确定(1)在塑件的设计阶段,就应考虑。密度比体积吸水率收缩率热变形熔点1.04-1.060.91-1.020.1-0.30.3-0.664-92.5131-165抗拉强度拉伸模量抗弯强度冲击韧度硬度系数14-48(1.4-3.1)x10335-701.1-23.6M20-801016湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书4分型面的选择原则:分
8、型面应选在塑件外形的最大轮廓处。确定有利的留模方式,便于塑件的顺利脱模。保证塑件的精度要求。满足塑件的外观质量要求。便于模具加工制造。考虑成型面积和锁模力。对侧抽芯的影响。考虑排气效果。(2)根据上述原则及该塑件的结构形式,如图 3 所示分型面的选择,图 3分型面的选择2.2注射机型号的确定2.2注射机型号的确定2.2.1概述在对按钮进行材料的选定、零件工艺性分析、成型工艺过程分析和工艺参数大致选定的基础上,根据塑件批量大小和精度要求就可确定型腔数量和排列方式,根据模具所需注射量就可确定注射机的型号及安装尺寸的确定。2.2.2 型腔数量和排位方式的确定(1)型腔数量的确定。由于塑件的精度要求不
9、高,塑件尺寸较小,且为大批量生产,可采用一模多腔的体现形式。同时,考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系,以及制造费用和各种成本费用等因素,初步定位一模四腔结构形式。(2)型腔排列形式的确定。由于该模具选择的是一模四腔,故流道采用 H 形对称排列,使型腔进料平衡,如图 4。湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书5图 4 型腔布置2.2.3注射机型号的确定1)注射量的确定通过 Pro/E 建模分析得塑件质量属性如图 5 所示。图 5塑件质量属性由于浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值,但是可以根据经验按湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书6照塑件体积的 0.2 倍1 倍来估算。由于本次设计采
10、用的流道简单并且较短,因此浇注系统的凝料按塑件体积的 0.3 倍来估算,故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积(即浇注系统的凝料和 4 个塑件体积之和)为V总=1.3nV 塑=1.3X6.5=8.45cm2)选择注射机根据以上计算得出在一次注射过程中注入模具型腔的塑料的总体积 V总=8.45cm,由参考文献1式(4-18):V公=V总/0.8=8.54/0.8=10.675cm3根据以上的计算,初步选择公称注射量为 125cm,注射机型号为 XS-ZY-125卧式注射机,其主要技术参数见表 2表2XS-ZY125注射机注塑参数【2】标称注射量/cm104/106/125模板最大厚度/mm300螺杆
11、直径/mm30/45/42模板最小厚度/mm200注射压力/mpa150模板尺寸/mm注射行程/mm160拉杆空间260360塑化能力/(g/s)16.8合模方式液压机械注射时间/s1.8推出中心距/mm俩侧推出(230)注射方式螺杆式电动机功率/kW11合模力/N9105喷嘴球半径/mm12最大成型面积/cm360喷嘴孔直径/mm4模板最大行程/mm500定位孔直径/mm1002.2.4注射机的相关参数的校核1)注射压力校核查参考文献1表 4-1 可知,ABS 所需注射压力为 60100,取 P0=80MPa,该注射机公称压力 P公=119MPa,注射压力安全系数 K1=1.251.4,这里
12、取 K1=1.3,则K1Po=1.3X80=104MPaP公,所以,注射机注射压力合格。2)锁模力校核(1)塑件在分型面上的投影面积A塑=1264m 湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书7图 6 塑件分型面上的投影面积(2)浇注系统在分型面上的投影面积 A浇,即浇道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积 A浇的数值,可以按照多型腔模具的统计分析来确定。A浇是每个塑件在分型面上的头像面积 A塑的 0.2 倍0.5 倍。由于本设计的流道较简单,分流道相对较短,因此流道凝料投影面积 可以适当取小些。这里取 A浇=0.2A塑。(3)塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积,则A总=A塑+0.2A塑=151
13、6m(4)模具型腔内的胀型力 F胀,则F胀=A总P模=1516X35=53.06kN式中,P模是型腔的平均计算值。P模是模具型腔内的压力,通常取注射压力的20%40%,大致范围为 20.2MPa41.6MPa。故 P模取 35MPa。由表2可知注射机的公称锁模力F模=900KN,锁模力安全系数为K2=1.11.2这里取 K2=1.2,则取 K2F胀=1.2X53.06=63.672KNF锁,所以注射机锁模力满足要求。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定,结构尺寸确定后方可进行。湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书82.3浇注系统的设计2.3浇注系统的设计所谓浇注系统是指从主流道的始端道型腔之
14、间的熔体流动的通道。其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填道型腔中,以获得组织致密,外形轮廓清晰的塑件。因此,浇注系统十分重要。浇注系统由主流道、分流道、浇口等组成,浇注系统设计的优劣,直接影响到塑件的外观、物理性能、尺寸精度、成型周期等。所以设计注射模的过程中,浇注系统的设计应遵循以下基本原则:1)适合塑件的工艺性通过深入了解塑料的工艺性,分析浇注系统对塑料熔体流动的影响,以及在充模、保压补缩和倒流各阶段中,型腔内塑料的温度、压力变化情况,以便设计出适合塑料工艺特性的理想的浇注系统、保证塑料的质量。2)排气良好排气的顺利与否直接影响成型过程和塑件质量。不能顺利排气会使注射成型过程充填不满或产生明
15、显的溶接痕等缺陷。因此,浇注系统应顺利地引导熔体充满型腔,并在填充过程中不产生紊流和涡流,是型腔内的气体能顺利地排出。3)流程要短在保证成型质量和满足良好排气的前提下,尽量缩短熔体的流程和减少拐弯,以减少熔体压力和热量的损失,保证必需的充填型腔的压力和速度,缩短填充及冷却时间,缩短成型周期,从而提高效率,减少塑料用量;提高熔接强度,或使接痕不明显。对于大型塑件可采用多浇口进料,从而缩短流程。4)避免料流直接冲型芯或嵌件高速熔体进入型腔时,要尽量避免料流直冲小型芯或嵌件,以防型芯和嵌件变形和位移。5)修整方便、保证塑件外观质量设计浇注系统是要结合塑件大小、结构形状、壁厚及激素要求,综合考虑浇注系
16、统的结构形式、浇口数量和位置。做到去除、修整浇口方便,无损塑件的美观和使用。浇口决不能开设在对外观有严重影响的外表面上,而应设在隐蔽处。6)防止塑件变形由于冷却收缩的不均匀性或需要采用多浇口进料时,浇口收缩等原因可能引起塑件变形,设计时应采取必要措施以减少或消除塑件变形。湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书97)浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小,容积也尽量小,这样既能减少塑料耗量,又能减小所需锁模力。8)浇注系统的位置尽量与模具的轴线对称,浇注系统与型腔的布置应尽量减小模具的尺寸。2.3.1 主流道的设计按主流道的轴线与分型面的关系,浇注系统有直浇注系统和横浇注系统。在卧式和立式注射机中
17、,主流道轴线垂直于分型面,属于直浇注系统;在直角式注射机中,主流道轴线平行于分型面,属于横浇注系统。主流道一般位于模具中心线上,他与注射机喷嘴的轴线重合,以利用浇注系统的对称布置。主流道一般设计得比较粗大,以利用熔体顺利地向分流道流动,但不能太大,否则会造成塑料消耗增多。反之主流道也不宜过小,否则通体流动助力增大,压力损失大,对充模不利。因此,主流道尺寸必须恰当。通常对于粘度大的塑料或尺寸较大的塑料,主流道截面尺寸应设计得大一些;对于粘稠度小的塑料或尺寸较小的塑件,主流道截面尺寸设计得小一些。主流道横截形状通常采用圆形截面。为了便于流道凝料的脱出,主流道设计成圆锥形,其锥度=26,内壁粗糙度
18、Ra 小与 0.4m,小端直径 d 一般取36mm 比注射机喷嘴直径 d0大 0.51mm,Rr+(0.51)mm。主流道的长度由定模座厚度确定,一般 L 不超过 60mm。主流道大端与分流道相接处有过度圆角以减少料流转向时的助力。1)主流道的尺寸根据所选注射机,则主流道小端尺寸为d=注射机喷嘴尺寸=3.5mm主流道球面半径为SR=注射机喷嘴球面半径=16mm其他详细参数看图 7 主流道浇口的结构形式图 7浇口衬套示意图湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书102)主流道衬套形式本设计是中型模具,但为了便于加工和缩短主流道长度,衬套和定位圈还是设计成分体式,主流道长度为 71mm,主流道衬套如
19、图 7 主流道浇口套的结构形式所示,材料采用 T8 钢,热处理淬火后表面硬度为 53HRC57HRC。3)主流道的凝料体积V主5809mm2.3.2 浇口的设计浇口即称为进料口,是连接分流到与型腔的最短通道,它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。其主要作用如下:(1)熔体冲模后,浇口处首先凝固,可防止注射机螺杆后退时熔体向分流到回流。(2)熔体在流经狭窄的浇口时产生摩擦热,使熔体升温,有助于充模。(3)易于切除浇口余料,二次加工方便。(4)对于多型腔模具,浇口能用来平衡进料,对于多浇口单型腔模具,浇口不仅用来平衡进料,还可以用来控制熔合纹在塑件中的位置。直接浇口的
20、缺点是:由于浇口处固化慢,故注射成型周期长,容易产生残余应力,浇口处易出现裂纹或翘曲变形,浇口凝料切除后有明显疤痕。浇口的尺寸一般根据经验确定,断面积为分流道断面积的 3%9%,断面形状为矩形或圆形,浇口的长度为 11.5mm。在设计浇口时,往往先取较小的尺寸值,以便在试模时在逐步加以修正。浇口的尺寸一般根据经验确定,断面积为分流道断面积的 3%9%,断面形状为矩形或圆形,浇口的长度为 11.5mm。在设计浇口时,往往先取较小的尺寸值,以便在试模时在逐步加以修正。本设计采用的侧浇口,熔体的压力损失较小,成型容易,因此适用于该塑件,浇口的开设如图 8 所示。湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 塑料 按钮 注塑 模具设计 毕业 说明书
限制150内