基于PRO-E嵌件型塑膠設(shè)計
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基于 PRO-E 嵌件型塑膠1CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE Process; Desig基于 PRO-E 嵌件型塑膠目 錄第 1 章 緒論 1第 2 章 零件分析與總體設(shè)計.32.1 零件分析32.2 總體設(shè)計3第 3 章 模具設(shè)計83.1 應(yīng)用軟件概述83.2 工件尺寸的計算93.3 內(nèi)模鑲件排位123.4 Pro/ENGINEER 模型造型133.5 注射機的選擇.15第 4 章 成型零部件工作尺寸計算.264.1 型 腔、型工作尺寸的計算.26第 5 章 模架設(shè)計.325.1 應(yīng)用軟件概述.325.2 模架的選用及尺寸確定32結(jié)論.41參考文獻.32致謝. 43基于 PRO-E 嵌件型塑膠1第 1 章 緒 論模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備,在國民經(jīng)濟中占重要地位。在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中,60%~80%的零件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗,是其它加工方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器” ,用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值,往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志,在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),模具工業(yè)的發(fā)展標志著一個國家上工業(yè)水平及產(chǎn)品的開發(fā)能力,汽車工業(yè)中新車型的開發(fā)與批量生產(chǎn),家電工業(yè)及日用品工業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)等都與模具行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān),模具技術(shù)的應(yīng)用為我國模具工業(yè)的發(fā)展起到了重要的推動作用。模具技術(shù)已成為技術(shù)發(fā)展中最具活力、創(chuàng)造效益最高的應(yīng)用領(lǐng)域。同時,模具工業(yè)也普及、應(yīng)用最成熟的行業(yè)之一。模具不是批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。它具有單件生產(chǎn)和對特定用戶的依賴特性。就模具行業(yè)來說,引進國外先進技術(shù),不能采用通常的引進產(chǎn)品許可證和技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式,而主要是引進已經(jīng)商品化了的 CAD/ CAM /CAE 軟件和精密加工設(shè)備等。新興的模具 CAD 技術(shù)很大程度上實現(xiàn)了企業(yè)的愿望。近年來,CAD 技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍和深入, 大大縮短了模具設(shè)計周期, 提高了制模質(zhì)量和復(fù)雜模具的制造能力。塑料注射成型工藝的最大特點是復(fù)制,能夠復(fù)制出所需要的直接或者間接使用的制品,是一種適宜大批量生產(chǎn)的工藝。模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備,模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。特別是在塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,塑料模具的應(yīng)用及其廣泛,在各類模具中的地位也越來越突出,成為各類模具設(shè)計、制造與研究中最具有代表意義的模具之一。而注塑模具已經(jīng)成為制造塑料制造品的主要手段之一,且發(fā)展成為最有前景的模具之一。注射成型是當今市場上最常用、最具前景的塑料成型方法之一,因此注塑模具作為塑料基于 PRO-E 嵌件型塑膠2模的一種,就具有很大的發(fā)展前景。注塑成型作為一種重要的加工方法,在加電行業(yè),汽車工業(yè)機械工業(yè)等都有廣泛應(yīng)用,而且生產(chǎn)的制件具有精度高、復(fù)雜度高、生產(chǎn)率高和消耗低的特點。在注塑成型工藝中,涉及設(shè)備和原材料狀況、制品設(shè)計、工藝條件等多種因素,模具是與這些因素緊密相連的關(guān)鍵環(huán)節(jié),模具結(jié)構(gòu)的合理性和質(zhì)量的好壞直接影響到制品的質(zhì)量以及整個工藝過程的效率和效益。本書主要講述的是殼塑料的模具設(shè)計的總過程?;?PRO-E 嵌件型塑膠3第 2 章 零件分析與總體設(shè)計2.1 零件分析零件三維圖如圖 2-1 所示。圖 2-1 零件三維圖下面是對上圖零件分析的結(jié)果:(1) 該零件尺寸不大,結(jié)構(gòu)較為簡單,注塑時只需將較易損壞的部位做成型芯,降低維修的成本。(2) 該零件未注精度,故默認取一般精度,即 IT4[1]。(3) 選用材料為丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(即 ABS) ,符合經(jīng)濟要求和也提高了成型效率。(4) 該零件內(nèi)表面上緣安裝配合處有光潔度要求,故應(yīng)考慮好澆口澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要。(5) 該塑件生產(chǎn)批量為大批量,為降低成型費用,采用一模四腔,注塑完后不對工件進行加工,只要把澆注口拔掉就行。2.2 總體設(shè)計2.2.1 制品的材料特性本零件選用 ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物) 。ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)的性能: (1) 應(yīng)用范圍基于 PRO-E 嵌件型塑膠4汽車(儀表板、工具艙悶、車輪蓋、反光鏡盒等),電冰箱,高強度工具(發(fā)烘干機、攪拌器、食品加工機、割草機等),電話機殼體,打字機鍵盤,娛樂用車輛,如高爾夫球手推車和噴氣式雪橇車等。(2) ABS 特性優(yōu)點ABS 材料具有優(yōu)越的綜合性能,制品強度高,剛性好,硬度、耐沖擊性、制品表面光澤性好,耐磨性好。ABS 耐熱可達 90 攝氏度(甚至可以在 100—150 攝氏度使用) ,耐低溫,可在-40 攝氏度下使用。同時耐酸、堿、鹽、耐油、耐水。具有一定的化學穩(wěn)定性和良好的介電性能。不易燃。(3) ABS 特性缺點不耐有機溶劑,耐氣候性差,在紫外線下易老化。2.2.2 材料數(shù)據(jù)的初步確定ABS 選用成型條件見表 2-1[1]表 2-1 ABS 成型條件預(yù)熱 料筒溫度塑料名稱注射成型機類型堆密度 3??cmg計算收縮率(%)溫度/。 C時間/h后段 中段 前段噴嘴溫度/。 C模具溫度/。 C注射壓力/MPaABS螺桿式1.03~1.070.3~0.880~852~3150~170165~180180~200170~18050~8060~100成型時間 /s 后處理成形壓力/MPa注射時間高壓時間冷卻時間總周期螺桿轉(zhuǎn)速/r﹒min~1適應(yīng)注射機類型方法 溫度/。 C時間/h40~6020~900~520~12050~22030螺桿、柱塞均可紅外線燈烘箱702~42.2.3 結(jié)構(gòu)具體方案(1) 確定型腔布局基于 PRO-E 嵌件型塑膠5塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點簡單,尺寸精度要求不高,批量較大,模具制造容易,確定型腔數(shù)為 4 個。(2) 確定澆注系統(tǒng)考慮到塑件的質(zhì)量和成型特性,還有保證內(nèi)表面上緣安裝配合處的光潔度,澆口的位置應(yīng)該在塑件上表面邊緣。(3) 確定分型面分 型 面 即 打 開 模 具 取 出 塑 件 或 取 出 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 的 面 , 分 型 面 的 位 置 影 響 著 成型 零 部 件 的 結(jié) 構(gòu) 形 狀 , 型 腔 的 排 氣 情 況 也 與 分 型 面 的 開 設(shè) 密 切 相 關(guān) 。 分 型 面 的 設(shè)計 原 則 為 :1) 分 型 面 應(yīng) 選 在 塑 件 外 形 最 大 輪 廓 處 。2) 便 于 塑 件 順 利 脫 模 , 盡 量 使 塑 件 開 模 時 留 在 動 模 一 邊 。3) 保 證 塑 件 的 精 度 要 求 。4) 滿 足 塑 件 的 外 觀 質(zhì) 量 要 求 。5) 便 于 模 具 加 工 制 造 。6) 對 成 型 面 積 的 影 響 。7) 對 排 氣 效 果 的 影 響 。8) 對 側(cè) 向 抽 芯 的 影 響 。對 于 此 塑 料 件 , 采 用 動 模 框 與 定 模 框 對 接 形 成 與 塑 件 輪 廓 曲 線 相 一 致 的 分 型 面 形式 , 其 中 動 模 框 和 定 模 框 分 別 鑲 嵌 于 型 腔 板 和 型 芯 板 中 ,分 型 面 呈 空 間 曲 面 形 式 。其 形 狀 如 圖 2-2:基于 PRO-E 嵌件型塑膠6圖 2-2 分 型 面(4) 頂出機構(gòu)與拉料桿的設(shè)計頂出機構(gòu)采用圓柱頂桿,拉料桿采用 Z 型。在注射完成后,動模與定模分離,拉料桿把澆注系統(tǒng)的條料拉出,然后隨頂桿一起向上運動,把零件頂出下型芯。(5) 冷卻系統(tǒng)為了保證塑件的質(zhì)量,模具的模芯溫度應(yīng)保持在 50~80℃,所以模具應(yīng)該設(shè)定冷卻系統(tǒng)。模溫過高會產(chǎn)生縮孔,過低影響到某些部位沒有填充完畢,塑料已凝固。模具的最高溫度的地點是型腔和型芯的附近部位,因此在這些部位的周圍設(shè)計循環(huán)水冷卻回路,通過回路中的閥門控制冷卻水流量或流速從而達到調(diào)節(jié)模溫的目的。水孔直徑一般在 6—8mm,孔邊距型腔最近距離應(yīng)大于 15—20mm,否則將影響型腔的強度。(6) 排氣槽的設(shè)計在注塑成型過程中,模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中有的氣體外,還有塑件受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體,這些氣體若不能順利排出,則可能因充填時氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫,引起塑件局部炭化燒焦,使塑件產(chǎn)生氣泡,或使塑料熔接面不良而引起缺陷,因而須進行排氣設(shè)置,排氣深度(或間隙)0.025mm。1)排溢設(shè)計:排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。2)引氣設(shè)計:對于一些大型腔殼形塑件,注射成型后,整個型腔由塑料填滿,型腔內(nèi)氣體被排出,此時塑件的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空,當塑件脫模時,基于 PRO-E 嵌件型塑膠7由于受到大氣壓的作用,造成脫模困難,如采用強行脫模,勢必使塑件發(fā)生變形或損壞,因此必須加引氣裝置。3)排氣系統(tǒng)有以下幾種方式:利用排氣槽;利用型芯、鑲件、推桿等配合間隙;有時為了防止制品在頂出時造成真空而變形,必須設(shè)置進氣裝置。4)該套模具的排氣方式有a.利用模具的分型面排氣;b.對于組合式型芯可利用其拼和的縫隙、零件配合的間隙。對制品零件的分析和初步的總體設(shè)計是必要的。有的初步的總體設(shè)計,才能在Pro/ENGINEER 里把三維模型實現(xiàn)。初步的總體設(shè)計不但把各部分工作相聯(lián)系,而且在發(fā)現(xiàn)有錯誤或者問題的時候可以快速修改?;?PRO-E 嵌件型塑膠8第 3 章 模具設(shè)計3.1 應(yīng)用軟件概述模具的設(shè)計包括產(chǎn)品的實體造型和模具的型腔設(shè)計,應(yīng)用的 CAD 軟件是Pro/ENGINEER,它能完成產(chǎn)品的實體造型,然后根據(jù)實體造型后的數(shù)據(jù)進行模具的型腔設(shè)計。下面就 Pro/ENGINEER 這個計算機輔助設(shè)計軟件的特點進行簡單的概述。(1) 全相關(guān)性Pro/ENGINEER 的所有模塊都是全相關(guān)的。這就意味著在產(chǎn)品開發(fā)過程中某一處進行的修改,能夠擴展到整個設(shè)計中,同時自動更新所有的工程文檔,包括裝配體、設(shè)計圖紙,以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵在開發(fā)周期的任一點進行修改,卻沒有任何損失,并使并行工程成為可能,所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 (2) 單一數(shù)據(jù)庫Pro/Engineer 是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上,不像一些傳統(tǒng)的 CAD/CAM 系統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上。所謂單一數(shù)據(jù)庫,就是工程中的資料全部來自一個庫,使得每一個獨立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作,不管他是哪一個部門的。(3) 具有參數(shù)化設(shè)計和特征功能Pro/ENGINEER 使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些普通的機械對象,并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易的進行修改。例如:設(shè)計特征有弧、圓角、倒角等等,它們對工程人員來說是很熟悉的,因而易于使用。裝配、加工、制造以及其它學科都使用這些領(lǐng)域獨特的特征。通過給這些特征設(shè)置參數(shù)(不但包括幾何尺寸,還包括非幾何屬性) ,然后修改參數(shù)很容易的進行多次設(shè)計疊代,實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。數(shù)據(jù)管理:加速投放市場,需要在較短的時間內(nèi)開發(fā)更多的產(chǎn)品。為了實現(xiàn)這種效率,必須允許多個學科的工程師同時對同一產(chǎn)品進行開發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開發(fā)研制,正是專門用于管理并行工程中同時進行的各項工作,由于使用了 Pro/ENGINEER 獨特的全相關(guān)性功能,因而使之成為可能。(4) 擁有數(shù)據(jù)管理的功能基于 PRO-E 嵌件型塑膠9加速投放市場,需要在較短的時間內(nèi)開發(fā)更多的產(chǎn)品。為了實現(xiàn)這種效率,必須允許多個學科的工程師同時對同一個產(chǎn)品進行的各項工作,由于使用了 Pro/Engineer 獨特的全相關(guān)性功能,因而使之成為可能。(5) 便捷的裝配管理Pro/Engineer 的基本結(jié)構(gòu)能夠使你利用一些直觀的命令,例如“連接” 、 “匹配” 、“插入” 、 “對齊”等很容易的把零件體的構(gòu)造和管理,這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。Pro/ENGINEER 擺脫了傳統(tǒng)線創(chuàng)建、面創(chuàng)建,改用 3-D 實體結(jié)構(gòu),除了可以將模型真實的呈現(xiàn)出來外,更可以輕易地計算出實體的表面積、體積、重量、慣性矩和重心等物理量。在零件的實體造型環(huán)境下,根據(jù)零件圖,輸入必要的參數(shù),應(yīng)用了 Pro/ENGINEER 中Part/Design 模塊進行三維造型, 這一模塊主要造型方法有 Extrude (拉深)、Revolve (旋轉(zhuǎn))、Sweep (掃描)、Blend(混成)、Use Quilt (用曲面)、Varsec Sweep (變截面掃描)、Sweep Blend (掃描混成)、Helical Sweep (螺旋掃描)、Boundaries (用邊界)、From file (從數(shù)據(jù)文件)和其它一些輔助功能(如倒圓、倒角、變化圓角、拔模斜度等)。應(yīng)用 Pro/ENGINEER 這些功能,能很好地完成復(fù)雜實體造型。3.2 工件尺寸的計算a) 凹模側(cè)壁寬度的計算 [2]計算公式如下 (3-31???????yEchpb?1)式中 b——凹模側(cè)壁的理論寬度,cm;h——凹模型腔的深度,cm;基于 PRO-E 嵌件型塑膠10p——凹模型腔內(nèi)的熔體壓力,MPa;——凹模長邊側(cè)壁的允許彈性變形量。對于一般塑件, ;1y cmy05.1?c——系數(shù),如圖 3-1 所示;——系數(shù),如圖 3-2 所示;1?E——鋼材的抗拉彈性模量。一般中碳鋼 ;MPaE510.2??——凹模型腔的長度,cm 。1l1/lh圖 3-1 c 的系數(shù)基于 PRO-E 嵌件型塑膠112/lh圖 3-2 的系數(shù)1?根據(jù)塑件的尺寸, , , , , ,2.5cmh?40Mpacmy05.1?cl10?., ,由公式(3-1)得理論側(cè)壁寬度為7.01??PaE510.2?cyEchpb 28.105.71.24.5. 3531 ?????????????????考慮到水線的布置,取四周側(cè)壁寬度為 2cm,中間壁寬度為 2.4cm。如圖 3-3?;?PRO-E 嵌件型塑膠12圖 3-3 凹模尺寸b) 凹模底部厚度的計算 [2]對于有支撐板的凹模,計算其凹模側(cè)壁寬度即可,其厚度一般應(yīng)不小于側(cè)壁寬度的1/3。即 ,選取凹模全高度為 4.5cm,底部厚度為 2.0cm。cm43.0?c) 凸模厚度 B 因為凸模是有型腔,且型芯鑲通,凸模厚度 B=型腔深度 a+封料尺寸 b(最小 8mm),故此處取凸模厚度 B=25+10=35mm。根據(jù)成型零件的尺寸,型腔最大直徑 100mm,型腔深度 25mm,由上面經(jīng)驗確定法得出工件的尺寸為長×寬×高=132mm×132mm×80mm,其中凹模厚度 A=45mm,凸模厚度B=35mm。3.3 內(nèi)模鑲件排位基于 PRO-E 嵌件型塑膠13由于是一模四腔,一般來說,內(nèi)模鑲件排位應(yīng)遵循以下基本原則。(1) 對稱排位的原則(2) 對角排位的原則(3) 澆品統(tǒng)一原則(4) 分流道最短原則一模多腔的模具,各型腔之間的鋼厚取 12-25mm[3],此處取各型腔之間的鋼厚為25mm。內(nèi)模鑲件排位見圖 3-4。圖 3-4 內(nèi)模鑲件排位3.4 Pro/ENGINEER 模型造型(1) 應(yīng)用 Pro/E 中 Mold 模塊來設(shè)計模具的型芯。(2) 啟動 Pro/Engineer wildfire 4.0 新建,點選“制造” ,再選“模具型腔” ,確定。選擇公制模板,進入操作界面。(3) 設(shè)置絕對精度,點選 “工具”——“選項” ,查找“enable_absolute_accuracy ”,將值設(shè)定為“yes” ,點選“更改”——“確定” 。(4) 然后裝配零件實體造型,讓其處在最佳的造芯位置。(5) 進行零件的厚度分析和拔模斜度分析,符合 ABS 材料的厚度和拔模斜度要求。(6) 建立模具工件基于 PRO-E 嵌件型塑膠14根據(jù)參考零件尺寸,設(shè)置其尺寸為 132.5mm×132.5mm×80mm,完成工件創(chuàng)建。具體操作:模具模型-創(chuàng)建-工件。選取零件坐標軸,根據(jù) ABS 的性能,根據(jù)表 1-1 知收縮率在 0.3%-0.8%之間,所以設(shè)定收縮率為 0.5%,輸入 0.005,完成成品的收縮率設(shè)置。具體操作:“模具”——“收縮”——“按比例” 。(7) 設(shè)計分型面零件較簡單,分型較容易,分 型 面 應(yīng) 選 在 塑 件 外 形 最 大 輪 廓 處 , 如 圖 3-5。圖 3-5 分型面(8) 分割模具體積塊(9)抽取模具元件(10)分割凹、凸模體積元件(11)鏡像成一模四腔(12)模具拆分分解后的模具如圖 3-6 所示。基于 PRO-E 嵌件型塑膠15圖 3-6 模具分解3.5 注射機的選擇本次設(shè)計與實際在工廠中的設(shè)計有所不同。工廠中的注塑機是已有固定的,模具設(shè)計人員通常都是根據(jù)車間內(nèi)的注塑機來確定最大的之間產(chǎn)量,即是說廠中的注塑機選擇是有限的。而在本次設(shè)計中,我們選擇注塑即的原則則是按我們想象中的產(chǎn)品產(chǎn)量和實際的塑件形狀來選擇任何一款注塑機,最后校核能滿足使用要求即可。這樣同樣也可以達到訓練的目的。3.5.1 盒蓋體積、質(zhì)量的計算 ABS 的密度取 1.05 ,根據(jù)塑件的三維模型,利用三維軟件 pro/e 直接可查詢3??cmg到可得出盒蓋體積,見圖 3-7。由于是一模四腔,所以盒蓋總體積為 28.4×4=113.6cm3,盒蓋總質(zhì)量為 113.6 cm3×1.05 =119.28g。3??基于 PRO-E 嵌件型塑膠16圖 3-7 質(zhì)量屬性3.5.2 脫模力的計算脫模力指的是開始脫模時瞬間所須克服的最大阻力。殼體形塑件脫模阻力通常按薄壁和厚壁兩種類型考慮,每種類型塑件再根據(jù)斷面集合形狀進行計算。薄壁殼體形塑件:指塑件壁厚與其內(nèi)孔直徑之比小于 1/20 的塑件。(1) 塑件斷面為圓環(huán)形時,所需脫模力 ktgftESLQ)1(cos2?????(3-2)基于 PRO-E 嵌件型塑膠17(2) 塑件斷面為矩形環(huán)時,所需脫模力 (3-3)ktgftESLQ)1(cos8????厚壁殼體形塑件:指塑件壁厚與其內(nèi)孔的直徑比大于 1/20 的塑件。(1) 塑件斷面為圓環(huán)形時,所需脫模力 (3-4)ktgfRESLQ)1(cos2??????(2) 塑件斷面為矩形環(huán)時,所需脫模力 (3-5)ktgfESLbaQ)1()(cos)2?????其中 ——脫模力 (N)——塑料的彈性模量(N/cm)E——塑料成型收縮率S——塑件的平均壁厚(cm)t——塑件包容型芯的長度(cm)L基于 PRO-E 嵌件型塑膠18——塑料的泊松比?——脫模斜度?——塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)f——型芯大小端的平均半徑(cm)R——矩形型腔的短邊長度(cm)a——矩形型腔的長邊長度(cm)b——與 、 有關(guān)的系數(shù), ,其值約等于 1k????sinco1??k——系數(shù),1?cs2os12tRtk?如塑件孔為盲孔,上述計算式中還須加上塑件所受的大氣壓力:F=10A式中 F——克服真空增加的脫模阻力,NA——塑件盲孔的底面積,cm我們所做的塑件,且其斷面近似為圓環(huán)形,ABS 的成型收縮率 S 為 0.3~0.8%,高強度沖擊 ABS 的彈性模量 E 為 2.9GPa ,泊松比 為 0.38,與鋼的摩擦因數(shù) f 為?0.2~0.25。其中型芯的脫模阻力主要來自六個地方, 如圖 3-8 所示?;?PRO-E 嵌件型塑膠19圖 3-8 型芯脫模阻力示意圖Q1 處屬薄壁殼體形,塑件斷面為圓形環(huán),底處存在通孔,不需要克服真空增加的脫模阻,所以用下式計算:基于 PRO-E 嵌件型塑膠2011)()cos2ktgfESLtQ?????其中 =0.096cm1t=0.150cmL?21?? 01.2sinco38.01sinco?????????k所以 ????NtgQ 1.201.38. 5.s59.206.21 ?????? ???Q2 處屬薄壁殼體形,塑件斷面為圓形環(huán),底處存在通孔,不需要克服真空增加的脫模阻,所以用下式計算: 222)1()cosktgfESLtQ?????其中 =0.193cm2t=1.522cmL?72?? 05.17sinco38.01sinco12 ?????????k ???? NtgQ 3.4 72529.3.02???? ???Q3 處屬薄壁殼體形,塑件斷面為圓形環(huán),底處存在盲孔,要克服真空增加的脫模阻,所以用下式計算:基于 PRO-E 嵌件型塑膠21210)1()cos23333 ??????????AktgfESLtQ???其中 =0.023cm3t=1.477cmL?13??01.sin1co38.01sinco3 ????????kA= 22234.0mr?? NtgQ 10.324.0101.)38.1( )25.(cs4759. ???????? ????? ??Q4 處大徑屬薄壁殼體形,小徑屬厚壁殼體形,塑件斷面為圓形環(huán),底處存在通孔,不需要克服真空增加的脫模阻,所以用下式計算: 4242414141 )1()(cos)()cos2 ktgfESLRktgfESLtQ????? ??????其中 =0.0978cm41t=3.8cm2=0.459cm41L=0.170cm2?41???2cm5.0R4 01.2sinco38.01sino13 ?????? ????k基于 PRO-E 嵌件型塑膠2201.sin1co38.01sinco14242 ?????? ????k03.1cos52.83.2s244224 ?????Rtt ???????01.)38.1( )25.0(2cos45909.2078.24 ??tgQ?.)( )1.(7.34.3???t7.1??N3Q5 處屬薄壁殼體形,塑件斷面為矩形環(huán),底處存在通孔,不需要克服真空增加的脫模阻,所以用下式計算: 2)1()cos8555???ktgfESLtQ??其中 =0.200cm5t=0.155cmL?9.15?? 01.9sin.1co38.01sinco5 ????? ????k NtgQ 2).( )25.(0.2853 ????? ??基于 PRO-E 嵌件型塑膠23Q6 處屬薄壁殼體形,塑件斷面為矩形環(huán),且只受一側(cè)的包緊力,底處存在通孔,不需要克服真空增加的脫模阻,所以用下式計算: 2)1()cos8666???ktgfESLtQ??其中 =0.100cm6t=1.500cmL?06??10sinco38.01sinco16 ?????????k NtgQ 5.32).( )5.(59.2863 ????? ??所以單模腔所受的脫模力Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=2.1+5.3+3.1+3.1+1.2+3.5=18.3N因為此為一模四腔,所以總脫模力 。NQ2.73.184???總3.5.3 塑料注射機選擇根據(jù)計算所得的總體積和質(zhì)量可初選 SZ-500/200 注射機。塑料注射機參數(shù)的規(guī)格如下表 3-1[3]。表 3-1 SZ-500/200 注射機參數(shù)螺桿直徑/mm螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)理論注塑容量/ cm3注塑壓力/MPa注塑速率/(g/s)塑化能力/(kg/h)55 0~180 500 150 173 110鎖模力/kg 拉桿間距(H×V)/(mm×mm)模板行程/mm 模具最小厚度/mm模具最大厚度/mm定位孔直徑基于 PRO-E 嵌件型塑膠24200 570×570 500 280 500 160定位孔深度噴嘴伸出量/mm 噴嘴球半徑/mm頂出行程/mm 頂出力/KN 外形尺寸(L×W×H)/(m×m×m)25 30 20 90 53 5.6×1.9×2.03.5.4 塑料注射機相關(guān)參數(shù)的校核(1) 注射機容量的校核注射機的選擇必須滿足注射量 V 機≥V 塑件/0.8, 式中 V 機——額定注射量(cm 2) V 塑件——塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和(cm 2) 注射量 V 機≥V 塑件/0.8=113.6/0.8=142cm 3 滿足注射機的容量的要求。(2) 注射機額定鎖模力的校核注射機額定鎖模力 Fs 要求 Fs≥Fz=p(nAx+Aj)Fs——鎖模力Fz——脹模力p——模腔壓力(一般為 40Mp-60Mp)Ax——塑件型腔在模具分型面上的投影面積Aj——塑件澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積n——型腔數(shù)Ax≈3.14×5 2 =78.54 cm2Aj≈14×2×0.6=16.8 cm 2Fs≥Fz=40×(4×78.54+16.8)=13238.4 NFs≥13.2384 KN滿足注射機額定鎖模力的要求。(3) 注塑壓力的校核根據(jù)表 2-1 ABS 成型條件,ABS 的注塑壓力為 60~100Mpa,SZ-500/200 注射機的注射壓力為 150Mpa,滿足注塑壓力要求。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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