防護(hù)蓋三維造型及注塑模具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+答辯稿】,含CAD圖紙+答辯稿,防護(hù),三維,造型,注塑,模具設(shè)計(jì),cad,圖紙,答辯 畢業(yè)答辯 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 防護(hù)蓋設(shè)計(jì)學(xué)院 年級(jí)專業(yè) 指導(dǎo)老師 設(shè)計(jì)者 歡迎您的聆聽 2020 3 12 目錄 塑料模型的分析塑件成型的基本過程設(shè)備的選擇零件有關(guān)尺寸的計(jì)算模具各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注射機(jī)的校核附錄 2020 3 12 2020 3 12 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是防護(hù)蓋的注塑模的設(shè)計(jì) 依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量和塑料的工藝性能確定了以1次分型面注塑模的方式進(jìn)行設(shè)計(jì) 模具的型腔采用一模1腔 澆注系統(tǒng)采用直澆口成形 推出形式為推桿推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出 由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng) 因此在模具設(shè)計(jì)中也進(jìn)行了設(shè)計(jì) 本次的設(shè)計(jì)中參考了大量的文獻(xiàn) 還在互聯(lián)網(wǎng)上查找資料 設(shè)計(jì)過程比較完整 摘要 2020 3 12 2020 3 12 塑料模型的分析 1 成型塑料件的工藝性分析通過對(duì)塑件外部造型 工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 對(duì)塑件進(jìn)行計(jì)算仿真和生產(chǎn)驗(yàn)證 也通過對(duì)分模線 塑件的壁厚 圓角 塑件的尺寸精度 脫模斜度進(jìn)行了綜合的考慮 2020 3 12 2 成型塑件的材料分析丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物ABS樹脂微黃色或白色不透明 是丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 丙烯腈使聚合物耐油 耐熱 耐化學(xué)腐蝕 丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性 韌性 苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動(dòng)性 因此ABS樹脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能 同時(shí)具有吸濕性強(qiáng) 但原料要干燥 它的塑件尺寸穩(wěn)定性好 塑件盡可能偏大的脫模斜度 塑料的收縮率大 壁厚 斜度應(yīng)取偏大值 反之取偏小值 塑件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 脫模阻力就比較大 應(yīng)選用較大的脫模斜度 當(dāng)塑件高度不大 一般小于2mm 時(shí) 可以不設(shè)斜度 對(duì)型芯長(zhǎng)或深型腔的塑件 斜度取偏小值 但通常為了便于脫模 在滿足制件的使用和尺寸公差要求的前提下可將斜度值取大些 一般情況下 塑件外表面的斜度取值可比內(nèi)表面的小些 有時(shí)也根據(jù)塑件的預(yù)留位置 留于凹?；蛲鼓Ｉ?來確定制件內(nèi)外表面的斜度 熱固性塑料的收縮率一般較熱塑性塑料的小一些 故脫模斜度也相應(yīng)取小一些 一般情況下 脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi) 綜合以上的原則 由于塑件高度不是很大 收縮率一般 本設(shè)計(jì)中采用30 的脫模斜度 2020 3 12 2020 3 12 2020 3 12 塑件成型的基本過程 塑化過程現(xiàn)代式的注射機(jī)基本上采取螺桿式的塑化設(shè)備 塑料原粒 稱為物料 自從送料斗以定容方式送入料筒 通過料筒外的點(diǎn)加熱裝置和料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦熱 使物理熔化達(dá)到一定的溫度后即可注射 注射動(dòng)作是由螺桿的推進(jìn)來完成的 充模過程熔體自注射機(jī)的噴嘴噴出來后 進(jìn)入模具的型腔內(nèi) 將型腔內(nèi)的空氣排出 并充滿型腔 然后升到一定壓力 使溶體的密度增加 充實(shí)型腔的每一個(gè)角落 充模過程是注射成型的最主要的過程 由于塑料溶體的流動(dòng)是非牛頓流動(dòng) 而且粘度很大 所以在壓力損耗 粘度變化 多般匯流等現(xiàn)象左右塑件的質(zhì)量 因此充模過程的關(guān)鍵問題 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就成為注射模具設(shè)計(jì)過程的重點(diǎn) 現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以解決澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中疑難問題 2020 3 12 冷卻凝固過程熱塑性塑料的注射成型過程是熱交換過程 即 塑化 注射充模 固化成型加熱 理論上絕熱 散熱脫模過程塑件在型腔內(nèi)固化后 必須采取機(jī)械的方式把它從型腔內(nèi)取出 這個(gè)動(dòng)作由脫模機(jī)構(gòu)來完成 不合理的脫模機(jī)構(gòu)對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大 但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的 必須采用最有效和最好的脫模方式 因此 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)主要環(huán)節(jié) 由于標(biāo)準(zhǔn)化的推廣 許多標(biāo)準(zhǔn)化的脫模機(jī)構(gòu)零部件也有商品供應(yīng) 由a至d形成了一個(gè)循環(huán) 就完成了一次成型乃至很多塑件 2020 3 12 2020 3 12 2020 3 12 設(shè)備的選擇 估算塑件體積質(zhì)量利用UG軟件 進(jìn)行三維實(shí)體建模 并可直接通過軟件進(jìn)行測(cè)量 2020 3 12 注塑機(jī)的選擇注射機(jī)的類型和規(guī)格很多 分類方法各異 按結(jié)構(gòu)型式可分為立式 臥式 直角式三類 國(guó)產(chǎn)臥式注射機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化 這三類不同結(jié)構(gòu)形式的注射成型機(jī)各特點(diǎn)如下 立式注射機(jī)臥式注射機(jī)直角式注射機(jī) 2020 3 12 2020 3 12 2020 3 12 零件有關(guān)尺寸的計(jì)算 該塑件的材料ABS是一種收縮范圍較大的塑料 因此成型零件的尺寸均按平均值法計(jì)算 查手冊(cè)得的收縮率為0 4 0 6 故平均收縮率為0 5 根椐塑件的要求 由以上兩表可查得 該塑件可按精度等級(jí)為級(jí)精度選取 型腔凹模徑向尺寸計(jì)算 相關(guān)公式參見 塑料制品成型及模具設(shè)計(jì) 第79 80頁 2020 3 12 一 型腔徑向尺寸的計(jì)算 L z 1 Scp LS 3 4 zL 凹模徑向尺寸 mm LS 塑件徑向公稱尺寸 mm Scp 塑料的平均收縮率 塑件公差值 mm z 凹模制造公差 mm 由 LS1 75mmLs2 71mmLs3 30mm又查表知4級(jí)精度時(shí)塑件公差值 1 0 38mm 2 0 38mm 3 0 24mm實(shí)踐證明 成型零件的制造公差約占塑件總公差的1 3 1 4 因此在確定成型零件工作尺寸公差值時(shí)可取塑件公差的1 3 1 4 為了保持較高精度選1 4 由于 z 1 4 得 z1 1 4 0 38 0 095mm z2 1 4 0 38 0 095mm z3 1 4 0 24 0 06mm則 L 1 z 1 Scp LS 3 4 z 1 0 5 75 3 4 0 38 0 095 75 09 0 095mmL 2 z 1 Scp LS 3 4 z 1 0 5 71 3 4 0 38 0 095 71 07 0 095mm 2020 3 12 2020 3 12 2020 3 12 模具各系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的一般原則 了解塑件的成型性能和塑件熔料的流動(dòng)特性 采用盡量短的流程 以降低熱量與壓力損失 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該有利于良好的排氣 澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利填充型腔 便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量 確保均勻進(jìn)料 根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)情況 本次設(shè)計(jì)采用一模一腔直澆口 所以只需設(shè)計(jì)澆口套即可合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要包括導(dǎo)柱 導(dǎo)套 主要作用是在動(dòng)模與定模合模時(shí)保證型芯和型腔的精確定位 導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分別在模具的周圍或靠近邊緣的部位 其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離 以保證模具的強(qiáng)度 防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形 根據(jù)模具的形狀和大小 一副模具一般采用2到4根導(dǎo)柱 在此設(shè)計(jì)中采用了4根導(dǎo)柱 2020 3 12 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1使塑件留于動(dòng)模 2塑件不變形損壞這是脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)達(dá)到的基本要求 要做到這一點(diǎn)首先必須分析塑件對(duì)模腔的附著力的大小和所在部位 以便選擇合適的脫模方式和脫模位置 使脫模力得以均勻合理的分布 3良好的塑件外觀頂出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部 以免損壞塑件的外觀 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)塑件上具有與開模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔時(shí) 塑件不能直接脫模 必須將成型側(cè)孔的零件做成可動(dòng)的 在塑件脫模前先將活動(dòng)型芯抽出 然后再自模中通過頂桿頂出塑件 而此次的設(shè)計(jì)完全符合以上要求 因此 也采用了側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu) 又 該塑制品是大批量的生產(chǎn) 故也使用了機(jī)動(dòng)側(cè)向分型抽芯 2020 3 12 排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注射成型時(shí)的排氣可采用如下四種方式排氣 利用配合間隙排氣 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣 利用排氣守排氣 強(qiáng)制性排氣 2020 3 12 2020 3 12 2020 3 12 注射機(jī)的校核 注射量的校核根據(jù) 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) 可知 塑件的體積應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量 其公式按下式校核 0 8 0 860 48式中 塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和 注射機(jī)的注射量 cm3 0 8 最大注射量的利系數(shù)經(jīng)估計(jì)算得 V 1 2 27720mm 33264mm 所以 33264mm 48故合格 2020 3 12 鎖模力的校核由查 模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 表6 5塑料成型時(shí)的注射壓力 30 60MppF式中p 塑料成型時(shí)型腔壓力塑料的型腔壓力p 60MpaF 澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和 各型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積F 3 14 37 5 4416pF 604416 265KN因?yàn)?440KN pF 265KN故合格 2020 3 12 2020 3 12 模具厚度的校核實(shí)際使用的模具厚度與注塑機(jī)所允許的安裝最大模具厚度和最小模具厚度之間要滿足以下條件 在設(shè)計(jì)中模具的厚度Hm 240mm 而所選注射機(jī)所允許安裝的最大模具厚度 250 最小模具厚度 150 所以完全符合要求 2020 3 12 2020 3 12 開模行程校核我們要計(jì)算其開模行程并進(jìn)行校核 以確定注射機(jī)的選擇是否合理 由于本設(shè)計(jì)采用的是直澆口形式 故為單分型面注射模 故最大開模行程與模具厚度無關(guān) 開模距離按下式計(jì)算 S H1 H2 5 10其中H1 45mm H2 27mm H1為分型面的移動(dòng)距離 故 s 83mm Smax 270mm所以完全滿足 即使開模行程有所擴(kuò)大也是符合要求的 2020 3 12 2020 3 12 附錄 2020 3 12 2020 3 12 2020 3 12 2020 3 12 2020 3 12 2020 3 12 2020 3 12 2020 3 12