折疊傘手柄注塑模具設(shè)計(jì)-滑塊抽芯塑料注射模含NX三維及11張CAD圖,折疊,手柄,注塑,模具設(shè)計(jì),滑塊抽芯,塑料,注射,nx,三維,11,十一,cad
摘 要
這篇論文設(shè)計(jì)折疊傘手柄的模型,把平時(shí)書本上的知識用于實(shí)際操作,介紹了折疊傘手柄的注塑模具制作的具體流程。利選擇UG電腦軟件,對產(chǎn)品模型進(jìn)行三維展示,接著在軟件上面畫出產(chǎn)品的分型面,型芯和腔等等。對怎么澆注,如何成型,怎么脫模,如何冷卻這些因素進(jìn)行分析后,讓注塑模更滿足設(shè)計(jì)要求。對產(chǎn)品每個(gè)部位的大小和精確程度有相關(guān)計(jì)算,注塑機(jī)選擇了80X2A。它的構(gòu)造是由一個(gè)模具兩個(gè)腔室組合而成,澆口使用的是側(cè)澆口,在費(fèi)用得到控制的前提下,讓制作出來的產(chǎn)品更符合要求。
關(guān)鍵詞:折疊傘手柄;注塑模具;分型面;成型;注塑機(jī);澆口
Abstract
This paper designs the model of folding umbrella handle, applies the knowledge from books to practical operation, and introduces the concrete process of the injection mould making of folding umbrella handle. The UG computer software is selected to display the product model in three dimensions. Then the parting surface, core and cavity of the product are drawn on the software. After analyzing the factors of how to pour, how to shape, how to demould and how to cool, the injection mould can meet the design requirements more. The size and accuracy of each part of the product were calculated, and 80X2A was selected as the injection machine. Its structure is composed of one die and two chambers. The side gate is used for the gate. Under the premise of controlling the cost, the product can meet the requirements.
Key words: folding umbrella handle; injection mould; parting surface; forming; injection machine; gate
目 錄
摘 要 I
Abstract II
前 言 1
第1章 塑件的工藝分析 2
1.1 塑件的材料選擇 3
1.3 塑件尺寸及精度 4
1.4 塑件表面粗糙度 4
1.5 塑件的體積和質(zhì)量 5
第2章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 5
2.1 澆口種類的確定 5
2.2 型腔數(shù)目的確定 6
2.3 注射機(jī)的選擇和校核 6
2.3.1 注射量的校核 7
2.3.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 7
2.3.3模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 8
第3章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
3.1 分型面的設(shè)計(jì) 10
3.2 型腔的布局 10
3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11
3.3.1 澆注系統(tǒng)組成 11
3.3.3 主流道的設(shè)計(jì) 12
3.3.4 分流道的設(shè)計(jì) 14
3.3.5 澆口的設(shè)計(jì) 14
3.3.6 冷料穴的設(shè)計(jì) 15
3.4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)[7] 15
3.4.1 凹模的內(nèi)形尺寸: 16
3.4.1 凸模的外形尺寸計(jì)算: 18
3.5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21
3.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21
3.6.1 怎么來選擇脫模機(jī)構(gòu) 21
3.6.2 脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇 21
3.6.3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì) 23
3.7.1 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 25
3.7.2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則 25
3.8 模架的選用 27
3.9側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇 29
第4章 注塑模具工作原理 32
致謝 34
參考文獻(xiàn) 35
IV
前 言
對于現(xiàn)代化工業(yè)來說,用的最多一個(gè)工藝裝備就是模具。廣泛應(yīng)用越各行各業(yè),例如汽車的生產(chǎn),電器的生產(chǎn)還有家用電器都是離不開模具的。60%-80%產(chǎn)品生產(chǎn)都是需要用模具來加工,這些年,工業(yè)發(fā)展相當(dāng)快,自然需要的模具也是與日俱增,現(xiàn)在的模具結(jié)構(gòu)相比之前模具的結(jié)構(gòu)也是相對復(fù)雜。使用模具來進(jìn)行生產(chǎn)制作,不僅可以讓產(chǎn)品的精致細(xì)密程度更好,還能夠提高生產(chǎn)的效率,減少成本費(fèi)用。現(xiàn)在來說,相比較別的生產(chǎn)制作方法,模具已經(jīng)越來越體現(xiàn)出它的有點(diǎn)。塑料產(chǎn)品在這些年以來得到很好的發(fā)展,利用塑料生產(chǎn)出來的產(chǎn)品無論是在強(qiáng)度還是在精致細(xì)密程度上面都比以前有所提高。塑料制作出來的產(chǎn)品在生活中隨處可見,塑料成型的形式很多。模具可以對全部的塑料進(jìn)行生產(chǎn)加工,生產(chǎn)制作出來的產(chǎn)品種類多數(shù)量大。模具的生產(chǎn)加工方式已經(jīng)超過了別的生產(chǎn)加工方式。模具對產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)制作時(shí),注塑對模具起到很大的作用。產(chǎn)品的質(zhì)量好不好,是不是精密,生產(chǎn)制作的時(shí)候需要耗費(fèi)多長時(shí)間,還有生產(chǎn)的效率都是有影響的。論文當(dāng)中,我使用了注塑模進(jìn)行制作,它的優(yōu)點(diǎn)是一個(gè)模具幾個(gè)腔室,不僅在費(fèi)用方面,有很好的控制,還讓生產(chǎn)效率得到很好的提高。
第1章 塑件的工藝分析
加工模具的話,首先要搞清楚塑料品有哪些基本的性能,比方說,生產(chǎn)東西外表,結(jié)構(gòu),有多大,精度是多少,只有清楚這些東西,才可以知道要生產(chǎn)哪種模具來對產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)。
下面的圖,就是折疊傘手柄,詳細(xì)的數(shù)據(jù)和大小在下面有介紹,產(chǎn)品的外觀簡單,需求數(shù)量不小,模具費(fèi)用不高,很好成型。精度要求不高。
圖(1)3D視圖
圖(2)二維塑件圖
1.1 塑件的材料選擇
這篇文章里,選擇ABS作為傘手柄原材料。ABS性能穩(wěn)定,成本小。ABS這種材料無味無毒的,它的呈現(xiàn)出微黃的色澤,加工的塑料品還是很光滑的,并且看不見里面,密度控制在每立方厘米1.02克到1.05克的樣子。這種材料能夠承受很大的沖擊力,有很好的抗磨損的能力,可以對抗寒冷。正常情況下,外界的影響,是不會(huì)對ABS這種材料產(chǎn)生什么影響的。
1.2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)、脫模斜度
讓產(chǎn)品脫模,與產(chǎn)品的外部結(jié)構(gòu),壁厚度,還有收縮率這些因素相關(guān)。在脫模的時(shí)候,傾斜的程度過小,會(huì)對產(chǎn)品的大小有影響,可能對產(chǎn)品造成損壞。如果傾斜程度過大,在進(jìn)行脫模的時(shí)候,是變得容易了,但對于產(chǎn)品的精確程度有影響,浪費(fèi)了原材料。正常情況,塑料產(chǎn)品,在脫模的時(shí)候,傾斜程度0.5到1.5°這個(gè)區(qū)間,型腔脫模傾斜程度在0.35到1.30°這個(gè)區(qū)間
(2)、塑件的壁厚
產(chǎn)品的壁厚度是影響脫模的關(guān)鍵因素,在制作過程中,需要對塑料產(chǎn)品零部件進(jìn)行思考。對塑料材質(zhì)進(jìn)行篩選時(shí),選擇壁厚度勻稱,最好不要選擇在制作成型的時(shí)候,塑料收縮不勻稱的。產(chǎn)品的壁厚度,正常情況, 1~4這個(gè)區(qū)間,用的最多的是2到3mm. 這個(gè)塑件壁厚度勻稱,周圍和下面位置壁厚度都是2。
(3)、塑件的圓角
避免塑料產(chǎn)品的力在轉(zhuǎn)彎地方集中,需要對模具進(jìn)行完善,想要增加角度模具,讓塑件在對應(yīng)地方。最好用到圓角在轉(zhuǎn)彎地方的塑料。正常情況,塑件的每一個(gè)轉(zhuǎn)彎位置半徑要大于0.5到1的圓形角度。正常外面圓弧的半徑,比壁厚度大二分之一倍,壁厚是半徑的兩倍
(4)、孔
產(chǎn)品上面會(huì)有孔和盲孔,理論上,模具成型與孔有很大關(guān)系??锥嗟脑挘荏w流動(dòng)不順暢,模具制作起來困難,費(fèi)用變大,在設(shè)計(jì)過程中,盡量減少洞,讓塑料溶體順利通過,這樣制作起來也不麻煩。原材料有分流,對融化產(chǎn)生影響,會(huì)對產(chǎn)品外觀造成影響,在外觀有痕跡。在設(shè)計(jì)時(shí),音高和通道來進(jìn)行設(shè)計(jì),靠邊的長度不能小于孔隙。在它旁邊應(yīng)該讓壁厚度加大,這樣來保證塑件的強(qiáng)度。
1.3 塑件尺寸及精度
模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,外觀結(jié)構(gòu)對大小精確程度,模具加工精度都有聯(lián)系。想要制作的時(shí)候比較簡單,減少模具加工費(fèi)用,在符合塑件要求的時(shí)候,要讓塑件的大小精確度最低。按照國內(nèi)現(xiàn)有的成型能力,按照要求,選取MT3級精度,沒有加工的MT5級精度。
1.4 塑件表面粗糙度
產(chǎn)品的表面要求高的話,表面的應(yīng)該光滑。產(chǎn)品表面是否光滑,是根據(jù)型腔表面的粗糙程度來確定。在成型途中,在產(chǎn)品成型途中,不能出現(xiàn)凍結(jié)、莫爾現(xiàn)象。塑件的外表面粗糙程度,正常情況在Ra 0.02~1.25區(qū)間,塑料制品粗糙程度應(yīng)該是模腔表壁表面的2倍, Ra 0.01~0.63。模具在工作當(dāng)中,因?yàn)樾颓坏哪麚p壞,造成它表面越來越粗糙,于是,需要及時(shí)的給模具進(jìn)行拋光處理,使其恢復(fù)正常粗糙度。。
這個(gè)產(chǎn)品,外部結(jié)構(gòu)的粗糙程度要比里面大不少,分別是Ra0.2,0.4。
1.5 塑件的體積和質(zhì)量
這篇論文里,產(chǎn)品的質(zhì)量與體積根據(jù)三維來獲得,在電腦上, UG軟件里面運(yùn)用檢驗(yàn)這個(gè)功能,得到產(chǎn)品質(zhì)量(已知密度1.05),算出質(zhì)量12克。
實(shí)測體積
第2章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定
2.1 澆口種類的確定
模具中,從注射機(jī)噴嘴距離型腔這個(gè)部分塑料熔體在里面進(jìn)行的流動(dòng)。把塑料熔體布滿整個(gè)型腔這就是澆筑系統(tǒng)的用處所在。澆筑的系統(tǒng)制作的好不好,直接影響到產(chǎn)品的外觀性狀。分流道,澆口和冷料穴是構(gòu)成澆筑系統(tǒng)的主要組成部分。澆口應(yīng)該放在何處,這個(gè)對于生產(chǎn)制作的產(chǎn)品的形狀有很大的關(guān)系。
在這里設(shè)計(jì)制作的產(chǎn)品,它的外觀要求是不低的,這里用側(cè)澆口來澆筑,這個(gè)類型的澆口,是從上面圓的地方進(jìn)入,在產(chǎn)品做好后,就看不到澆口了。
在主流到里,要制作鉤針,鉤針放在什么地方,要考慮實(shí)際情況,這里選擇放在主流道側(cè)澆口位置。
2.2 型腔數(shù)目的確定
這篇論文,選擇了測澆口,產(chǎn)品的大小不大,想要做出符合品質(zhì)的產(chǎn)品,費(fèi)用成本還不能高,從這些因素考慮,選擇一個(gè)模具兩個(gè)腔室,來制作產(chǎn)品。
2.3 注射機(jī)的選擇和校核
選擇一個(gè)模具兩個(gè)腔室,它的注射量不能小于12x2g,沒有用的材料2.5g,注塑總量26.5g,參考相關(guān)數(shù)據(jù),對每個(gè)方面都想想之后,使用注射機(jī)80X2A。螺桿式來注塑,相關(guān)數(shù)據(jù):
海天HTF80X2A
型號
單位
80×2A
80×2B
80×2C
參數(shù)
螺桿直徑
mm
34
36
40
理論注射容量
cm3
111
124
153
注射重量PS
g
101
113
139
注射壓力
Mpa
206
183
149
注射行程
mm
122
螺桿轉(zhuǎn)速
r/min
0~220
料筒加熱功率
KW
5.7
鎖模力
KN
800
拉桿內(nèi)間距(水平×垂直)
mm
365×365
允許最大模具厚度
mm
360
允許最小模具厚度
mm
150
移模行程
mm
310
移模開距(最大)
mm
670
液壓頂出行程
mm
100
液壓頂出力
KN
33
液壓頂出桿數(shù)量
PC
5
油泵電動(dòng)機(jī)功率
KW
11
油箱容積
l
200
機(jī)器尺寸(長×寬×高)
m
4.3×1.25×1.8
機(jī)器重量
t
3.22
最小模具尺寸(長×寬)
mm
240×240
2.3.1 注射量的校核
對模具進(jìn)行加工,要符合下面的關(guān)系式:
這個(gè)公式里面:--有多少型腔
--一個(gè)塑料產(chǎn)品的的質(zhì)量(g)
--在澆注這個(gè)部分要多重的塑料(g
論文里面的數(shù)值:n=2 12g =2.5g
M=12X2+2.5=26.5g(約等于)<101gx80%
那么說這個(gè)機(jī)器注射生產(chǎn)的額定量一定要大于101g
注射的質(zhì)量是滿足條件的
2.3.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核
開模力一定要小于機(jī)器的鎖模力,不然的話就有料從里面溢出來,生產(chǎn)好塑料品之后,投影在分型面上多大,直接關(guān)系到鎖模力。
上述公式里面 n --多少型腔
--一個(gè)產(chǎn)品在模具分型面上的投影面積
--澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積
n=2 = 1268.364560 =200
= 1268.364560 x2+400=2736.72912
想要鎖模穩(wěn)定,產(chǎn)品成型的時(shí)候,投影在分型面上的產(chǎn)品與澆筑系統(tǒng)相加,然后與產(chǎn)品成型時(shí)候的腔內(nèi)壓力相乘,這個(gè)數(shù)據(jù)不能比鎖模里的額定數(shù)據(jù)大。:
()P < F
上述公式里: P—熔體在腔體內(nèi)部的壓力(MPa)
F—鎖模力的額定量(N)
同理得
翻閱相關(guān)資料, 5-1,正常情況,腔內(nèi)壓力20-40MPa,普通產(chǎn)品24-34MPa,精致細(xì)密的產(chǎn)品39-44MP
()P=2736.72912x30x1.1x0.001= 90.31KN<800KN
通過上述計(jì)算,鎖模力是滿足條件的
2.3.3模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核
(1)、模具厚度(閉合高度)
關(guān)閉模具的時(shí)候,尺寸要求
上述公式里 --膜厚最大尺寸
--膜厚最下尺寸
這篇論文里,厚度尺寸261mm 150
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