畢業(yè)設(shè)計(jì)-分類垃圾桶底座熱流道模具的設(shè)計(jì)(文件)

　

【正文】 [7]. 朱輝等 .，畫法幾何及工程制圖，上海科學(xué)技術(shù)出版社， [8]．劉品，李哲 .機(jī)械精度設(shè)計(jì)與監(jiān)測基礎(chǔ)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 。同時 他 也 讓我懂得了什么是嚴(yán)謹(jǐn)。如熱流道澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這是我們以前在課堂上沒有學(xué)過的東西。并且從長遠(yuǎn)來看，隨著能源和材料的短缺，人們對產(chǎn)品要求的不斷提高，熱流道澆注系統(tǒng)將是現(xiàn)代生產(chǎn)廠家首選的模具類型。其次是用斜滑桿內(nèi)側(cè)抽芯，斜滑桿同時作為成型零件，由于他比較大，還起到了支撐動模墊板的作用。此時斜滑桿的 B 點(diǎn)碰到動模型芯時，向內(nèi)側(cè)運(yùn)動，另一端由推桿固定板拉住。定模與動模分開。大部分時候是從模具的經(jīng)濟(jì)性方面來考慮這些零件的材料。頭部要與塑料接觸，硬度也要達(dá)到要求；此外，推桿經(jīng)常會更換，還要具有好的經(jīng)濟(jì)性，并且容易得到。同硬度材料之間碰撞磨損。 在材料上 ,導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面 ,堅(jiān)韌而不易折斷的芯部 ,因此多采用低碳鋼滲碳 (～ 深 ),經(jīng)淬火處理 (HRC56～ 60)或碳素工具鋼(T8A、 T10A)經(jīng)淬火或表面淬火處理 (HRC50～ 55)。 總之，要求在達(dá)到使用要求的前提下應(yīng)盡量選用價格低廉，易于成型加工和比較常見的鋼種。 38 第七章 模具材料的選擇 材料的選擇選擇原則 1）具有必要的強(qiáng)度和硬度； 2）要有良好的切削加工性； 3）要有良好的拋光性； 4）要有良好的照相腐蝕加工性； 5）要有良好的電加工性； 6）要有良好的耐腐蝕性； 7）要有良好的淬透性； 8）要有良好的可焊性； 成型零件的材料選擇 成型零件的材料選擇的要求如下： 1 機(jī)械加工性能良好，要選用易于切削，且在加工后能得到較高精度零件的鋼 種； 2 拋光性能優(yōu)良，注射成型零件工作表面，多需要拋光達(dá)到鏡面， Ra≤ ，要求鋼材硬度 35～ 40HRC 為宜，過硬表面會使拋光困難。 動模冷卻回路 由于動模自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們采用從動模墊板引水，由于水是由下而上流如，因此我們采用直孔隔板式冷卻方法。 冷卻系統(tǒng) 的簡易計(jì)算 根據(jù)制件材料為 PP，并且制件中壁厚最大達(dá)到 3㎜，根據(jù)黃虹主編的《塑料成型加工與模具》查表 106 塑料制品厚度與冷卻時間的關(guān)系 查得冷卻時間為 st 251? ，該制件為自動脫模，設(shè)開模時間為 st 62? ，再加上注射時間 st 33? ，故得本制件的成型周期為： stttT 343625321 ??????? Q（ KJ/h）即單位時間型腔內(nèi)的 總熱量 11 NGWQ ??? 式中 W— 單位時間內(nèi)注入型腔中的塑料質(zhì)量， KJ/h N — 每小時的注射次數(shù) 60 60247。 ，可先 測量 冷卻水出入口的溫差，然后計(jì)算冷卻水的流量 。 cmd 417322????????? ???????? 取為 d=8m，尺寸 可修配，根據(jù)需要獲得最終適合尺寸。另外推桿孔磨損時，有更換較大截面推桿的余地。 根據(jù) 黃虹主編的《塑料成型加工與模具》， 制件為矩形斷面所需的脫模力為 AKfE SLF )1( )t a n(c os8 22 ?? ?? ? ??? ?? c o ss in12 ???? fK K2—— 無量綱系數(shù)，其值隨 f 和 ? 而異； K2可 從表 82中選取； t/d—— 壁厚與直徑之比； δ 2—— 矩形制件的平均壁厚，㎜； a,b— 矩形型芯的斷面尺寸，㎜； S—— 塑料平均成型收縮率； E—— 塑料的彈性模量， MPa； L—— 制件對型芯的包容長度， mm； f—— 制件與型芯之間的摩擦系 )； ? —— 脫模斜度 0 μ —— 塑料的泊松比； A—— 盲孔制品型芯在垂直于脫模方向上的投影面積， mm2，通孔制件的A 等于 0。 脫模力的計(jì)算 將制件從包緊的型芯上脫出時所需克服的阻力稱為脫模力。機(jī)構(gòu)動作要準(zhǔn)確可靠、運(yùn)行靈活、機(jī)構(gòu)本身具有足夠的剛度合強(qiáng)度，以抵抗脫模阻力。 將以上各參數(shù)代入公式得： cmH 0 122415534 315 ??????? ????????? 為了配合標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇，綜合考慮模具的整體設(shè)計(jì)，在模具的兩側(cè)分別有 2 根斜滑桿（用于內(nèi)側(cè)抽芯），其長為 70 ㎜，寬最薄處為 25 ㎜，再加上選用優(yōu)質(zhì)的材料，可以替代支撐柱，從而可以減小支撐板的厚度。 在四面約束的條件下，凹模的最大彈性變形量為 341 bE hpcy ???? 式中 y－凹模側(cè)壁的變形量 ,㎝； 27 P－型腔內(nèi)的壓力， MPa；這里取 15MPa； h凹模型腔的深度 ,㎝；這里取 ㎝； b凹模壁的寬度 ,㎝； E鋼材的彈性模量， MPa； 105 MPa； C1系數(shù) ,通過計(jì)算查表得， C1=； 凹模壁寬度 b 可用下式計(jì)算 3121 ???????? ??????yEhpchb? 式中 b、 h、 P、 E、 C1與上相同 2? 系數(shù)，取 2? =； y? 允許最大凹模壁彈性模量，㎝； ? ? ? ? ????????y 得 cmb 31152 ????????? ???? ????? ?? 改用斜面鎖緊 b=,僅為其 的 倍 。我們采用斜面加強(qiáng)方法。由于模板的長度為 630mm，屬于大型模具，我們必須通過計(jì)算來確定側(cè)壁。因此，模具必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 sh ：塑件內(nèi)腔深度； mC ：模具中心距尺寸； sC ：塑件中心距尺寸。另外，其它加強(qiáng)筋部位尺寸精度要求不高，且這些部位都是位于垃圾桶的底端或內(nèi)側(cè)，是一般用戶所看不到的。就同一塑件來說，塑件上各個尺寸精度要求也有很大的差別，在使用和安裝過程中，一配合要求的尺寸，其精度要求較高應(yīng)作詳細(xì)計(jì)算。 排氣的形式有兩種，通常是利用模具零件間的配合間隙及分型面之間的間隙進(jìn)行排氣，在必要時可特采用排氣槽排氣。采用上海文莎電氣系統(tǒng)有限公司的，開放式噴嘴。 （ 1）熱流道板線膨脹量按下式計(jì)算： 線膨脹量 LT ????? ? 式中： ?? —— 鋼 的線脹系數(shù)， T? —— 熱流道板與模具的溫差，這里熱流道板的溫度為 220，模具溫度為 80，故 ； L —— 主澆口中心線至熱流道噴嘴中心線的垂直距離，此處L=108 mm。 由于熱流道板的溫度在 200℃～ 300℃之間，熱流道板表面為鋼的氧化表面。但是，由于熱流道板的溫度高，應(yīng)采取與模具其它部分隔熱的措施，如利用空氣隙進(jìn)行隔熱等 。澆道內(nèi)的靜壓力因塑料品種而異，此值可用斯賓塞方程計(jì)算。 其 三維圖及 二維圖如 圖 21， 22； 圖 21 13 圖 22 定位環(huán)的設(shè)計(jì) 定位圈根據(jù)所選注射機(jī) 確定出大端外徑 D=150mm，且安裝后大端要高出定模端面 H=5～ 10mm，這里 H=7mm，起定位作用。根據(jù)我們所選注射機(jī)的型號我們?nèi)?R2=20 ㎜， d1= ㎜， h=3 ㎜。內(nèi)壁表面粗糙度應(yīng)在 m 以下，拋光時沿軸向進(jìn)行。 流道的設(shè)計(jì)與定位圈的設(shè)計(jì) 主流道設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo) 入分流道或型腔中。 傳統(tǒng)的冷流道模具，熔融的塑料原料在被注入型腔前就已在流道中降溫，致使其粘度增高，流動性降低，導(dǎo)致注塑壓力較大，增大了產(chǎn)品的內(nèi)應(yīng)力，從而出現(xiàn)產(chǎn)品變形、表面性能和力學(xué)性能降低等方面的問題。塑 件的總厚度約為 65mm 左右，頂出距離最大為 20mm 左右即可，加上模具的總厚度 526 ㎜，而注塑機(jī)的最大開模行程為 700 mm，該模具又為熱流道（無凝料）。否則在注射成型時會因鎖模不緊而產(chǎn)生溢邊跑料的現(xiàn)象。由 以上 PP 的性能 可知 PP的注射壓力為 70～ 120MPa，而我們所選擇的注 10 射機(jī)的注射壓力為 121 MPa。 塑件制品體積的計(jì)算 塑件的體積與注塑機(jī)的選擇密切相關(guān)， 通常我們先通過塑件體積來計(jì)算來初選注塑機(jī)，然后通過鎖模力等對所選的注塑機(jī)進(jìn)行校核。根據(jù)分析與經(jīng)驗(yàn)，選擇兩邊的中心位置進(jìn)澆。分析制件的結(jié)構(gòu)，最終將分型面選擇在沿加強(qiáng)筋布置的位置。并且消除了后續(xù)工序，有利于生產(chǎn)自動化，制件經(jīng)熱流道模具成型后即為成品，無需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序，有利于生產(chǎn)自動化， 從而提高勞動生產(chǎn)率。但由于壁厚較薄，形狀復(fù)雜，可能有充不滿的情況發(fā)生。 表 11 聚丙烯成型條 5 填寫工藝卡 表 12 塑件工藝卡片 產(chǎn)品名稱 零件名稱 分類垃圾桶底座 設(shè)備型號 產(chǎn)品圖號 零件圖號 SJ00 XSZY1000 材 料 材料名稱 聚丙烯 收 縮 率 材 料 預(yù) 處 理 材料牌號 PP ～ % 干燥 70～ 85℃ 零件凈重 378g 零件毛重 380g 每模總重 380g 備 注 工 噴嘴溫度 180～ 190℃ 填充時間 17～ 35s 注射量 :380g 塑料名稱 聚丙烯 料筒溫度（℃） 后段 160～ 170 中段 200～ 220 前段 180～ 200 縮寫 PP 注射壓力（ MPa） 70～ 120 注射成形機(jī)類型 螺桿式 注射時間（ s） 0～ 5 密 度（ g/cm3） ～ 保壓時間（ s） 20 ～ 60 比 容（ ml/g ） 冷卻時間（ s） 15～ 50 收縮率（ % ） ～ 總周期 （ s） 40～ 120 噴嘴溫度（℃） 170～ 190 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min） 48 干燥 溫度（℃） 70～ 85 適用注射機(jī)類型 螺桿式 柱塞式均可 時間（ h） 2 模具溫度（℃） 40～ 80 后處理 無 6 藝 參 數(shù) 模具溫度 50～ 80℃ 成型時間 25～ 30s 壓力： 100 ～150MPa 成型溫度 185～ 230℃ 取件時間 8～ 15s 注射速度：100～ 180cm3/s 工 藝 規(guī) 程 原料準(zhǔn)備 核對原料生產(chǎn)廠家原料要預(yù)熱先烘干 模具準(zhǔn)備 模具需通冷卻水循環(huán) 成型過程 生產(chǎn)操作 成形后處理 修邊并進(jìn)行后處理 模具名稱 分類垃圾桶底座熱流道模具 每模件數(shù) 1 備 注 模具圖號 PJ010800 件 數(shù) 大批量 技術(shù)定級 工 人 等 級 單 位 工 時 班 產(chǎn) 熟練工人 職 責(zé) 簽 字 日 期 工 藝 員 彭靜 6 工藝組長 更 改 標(biāo) 記 更 改 單 號 數(shù) 簽 字 日 期 審 核 批 準(zhǔn) 7 確定模具結(jié)構(gòu)方案 參考方案 方案一： 普通的冷流道澆注系統(tǒng)，單分型面，直澆口設(shè)計(jì)。 3. 冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)散熱緩慢。拉伸強(qiáng)度、 壓縮強(qiáng)度等都比低壓聚乙烯高，還有很突出的剛性和耐折疊性，以及優(yōu)良的耐腐蝕性和電絕緣性。從制件的結(jié)構(gòu)來看， 2 ㎜厚的制品必須在工藝上考慮其充模能力。制