塑料模具設計論文(存儲版)

　　

【正文】 1= ? ? 0% ??????? ???? = ? mm 塑料模具設計論文 20 ? Lm2= ? ? 0% ??????? ???? = ? mm ? Lm3= ? ? 0% ??????? ???? = ? mm ? Lm4= ? ? 0% ??????? ???? =22 ? mm Lm5= ? ? 0% ??????? ???? = ? mm Lm6= ? ? 0% ??????? ???? = ? mm ? Lm7= ? ? 0% ??????? ???? = ? mm ? Lm8= ? ? 0% ??????? ???? = ? mm ②對于縱向尺寸 Hm = ? ? z0scp 321 ???????? ??? HS Hm1= ? ? 0% ??????? ???? = ? mm Hm2= ? ? 0% ??????? ???? = ? mm 2）計算成型零件型芯類尺寸 ①對于橫向尺寸 Lm = ? ? 0cp 431ZSLS ???????? ??? + Lm9= ? ? 0%Z??????? ???? =? mm + Lm10 = ? ? 0%Z??????? ???? =? mm ? + Lm1 = ? ? 0%Z??????? ???? =? mm 塑料模具設計論文 21 ? + Lm12 = ? ? 0%Z??????? ????=? mm ? + Lm13 = ? ? 0%Z??????? ????=? mm ②對于縱向尺寸 Hm = ? ? 0scpz321???????? ??? HS + Hm3= ? ? 0%??????? ???? =? mm + Hm4= ? ? 0%??????? ???? =? mm + Hm5= ? ? 0%??????? ???? =? mm + Hm6= ? ? 0%??????? ???? =? mm + Hm7= ? ? 0%??????? ???? =? mm 3）中心距工作尺寸計算 Cm = ? ?? ? 21 zscp ??? CS 17? Cm1= ? ?? ? % ??? =? 25? Cm2= ? ?? ? % ??? =? 2? Cm3= ? ?? ? % ??? =? 12? Cm4= ? ?? ? % ??? =? 20? Cm5= ? ?? ? % ??? =? 28? Cm6= ? ?? ? % ??? =? 4）螺紋型芯的計算（ m? 取中?51） 大徑： d 大m = ? ?? ?0scp md1 ????? 中大S= ? ?? ?0 . 0314% ????=? mm 塑料模具設計論文 22 中徑： d 中m = ? ?? ?0scp md1 ????? 中中S= ? ?? ?0 . 0 31 2 . 7 0 1% ????=? mm 小徑： d 小m = ? ?? ?0scp md1 ????? 中小S= ? ?? ?0 . 0 31 1 . 8 3 5% ????=? mm 螺距： Lm = ? ?? ? 2cp1 ms ??? LS= ? ?? ? % ??? =? 型腔側壁厚度的計算 組合式圓形型腔側壁和底板厚度的計算，組合式圓形型腔按結 構及受力狀況如下圖所示： 圖 23 組合式型腔結構及受力狀況 ①按剛度條件計算，側壁和型腔底配合處間隙值為： ???????? ???? ?? 22 22rp rR rRE 式中 P—— 型腔內單位面積熔體壓力， P= 45~20 Map，取 30Map； ? —— 型腔材料泊桑比，碳鋼取 ， mm； E—— 型腔材料拉伸彈性模量，鋼彈性模量取 ? 105 MPa； R—— 型腔外壁半徑， mm； r—— 型腔內壁半徑， mm。帶螺紋塑件的脫模方法主要有強制脫螺紋、機動（或手動）旋轉脫螺紋、側向瓣合式非旋轉脫螺紋。但在計算和確定脫模力時，一般只考慮主要因素，進行近似計算，并使確定的脫模力大于上述諸因素所形成的阻力。 所以 Mmin1 = ???? ?cos fr4 2cpS LES = 9 2 s 3 . 1 26 9 0 2 ??? ??????? = N 圖 27 圓柱齒輪傳動 圓柱齒輪的設計如下： （ 1）選擇材料及確定許用應力 小齒輪用 45 鋼正火，齒面硬度 170～ 210HBS, lmi1H? =400MPa， 1FE? =340MPa 大齒輪用 45 鋼正火，齒面硬度 170～ 210HBS, lmi2H? =380MPa， 2FE? =320MPa 查表： HS =, FS =2（高可靠度，失效概率 ? 1/10000） ? ?1H? =HHlmi1S? = = MPa ? ?2H? = = MPa ? ?1F? = FFES1? = 2340 =170 MPa ? ?2F? = 2320 = 160 MPa (2)按輪齒彎曲強度設計計算 設齒輪按 9級精度制造。 ，即兩軸垂直相交傳動形式。 直齒錐齒輪傳動是以大端參數為標準值，強度計算時，是以錐齒輪齒寬中點處的當量齒輪作為計算時的依據。則齒輪相關參數如下： 齒頂高 ha =h*a m=1 2mm=2mm 齒根高 hf =（ h*a +c* ） m=（ 1+） 2mm= 錐距 Re = 2m 2221 ZZ ? = 2 60202 22 ?? = 分度圓齒厚： s=m? /2=2 ? /2= 分度圓錐角： tan 1? =21zz =6020 =31 ， 1? =176。 模數 m? ? ?3 aa211d2FSF YYZKT ??? = 3 2 1 6 0)20( 4 ?? ???? = 將 m 放大 20% m= =，考慮到齒輪齒條的使用壽命，及模數與齒條長度的關系，取 m=。 （六） 軸的相關尺寸設計 軸的強度計算應根據軸的承載情況，采用相應的計算方法。模架中 其他部分可根據需要進行補充，如精定位裝置、支承柱等。因此本設計中不選用標準的模架結構，而是選用標準模架中的相關模板后，組裝后使用，其結構如圖 32 所示： 圖 32 本次設計選用的模架 此模架不是標準模架，但是其各塊模板的尺寸均選用標準尺寸，參照 GB/T — 1990 標準，模架外形尺寸（ B L）為 180mm 250mm。一般用 45 鋼制成，經熱處理 235HBS，或結構鋼 Q235～ Q275，其厚度在計算成型零件尺寸的時候已經計算過，取 20mm，外形尺寸和動模板一樣大，為 180mm 250mm。另外，在模座上開設的安裝結構（如螺栓孔、壓板臺階等）也必須與注射機動定固定模板上的安裝螺孔的大小和位置相適應。 模具溫度調節系統的設計 注射模溫度調節是采用加熱或冷卻方式來實現的，確保模具溫度在成形要求的范圍之內。 S —— 注塑機最大開模行程（ mm），為 300mm。 300285200 ?? ，所以模具的厚度符合要求。定位作用是指模具裝配或閉合過程中，避免模具動、定模的錯位，模具閉合后保證型腔形狀和尺寸的精度；導向作用是指動、定模合模時，首先導向零件相互接觸，引導動定模正確閉合，避免成型零件先接觸而可能造成成型零件的損壞；承受一定的側向壓力是指塑料熔體在注入型腔過程中可能產生單向側壓力， 或由于注射機精度的限制，會使導柱在工作中不可避免收到一定的側向壓力。其尺寸根據實際情況而塑料模具設計論文 36 定，在模具組裝時，應注意所有墊塊高度須一致，否則由于負荷不均勻會造成相關模板的損壞，墊塊與動模墊板和動模座之間一般用螺栓連接，要求高時可用銷釘定位。定模板上安裝的工作零件主要是凹模型腔，凹模型腔是承受注射壓力的主要載體，因此動模板厚度較定模板要厚，取 30mm，由于標準中沒有 30mm 厚度的模板，所以選用 32mm厚度的模板，加工時將其厚度銑到 30mm，其外形尺寸為 180mm 250mm。 本次設計中，由于塑件中有螺紋結構，則模具結構中的推件運動板件間的開合自如程度，另外還有整套模架的外觀，如表面粗糙度、倒角等。標準模架一般由定模座板、定模固定板、動模固定板、動模墊板、墊塊、動模座板、頂出固定板、頂出墊板、導柱、導套及復位桿等組成。 齒條長度的確定：在螺紋型芯和螺紋拉料桿旋轉之前， A 模部分的型芯應該先從型腔中脫出，然后螺紋型芯和螺紋拉料桿旋轉將塑件從模具型腔中脫出，其長度等于塑件及主流道凝料的長度，長度為 54mm。 mm 塑料模具設計論文 32 則齒條所需的力為 F= T1 s= 30mm=7353 N,即脫模力。小齒輪上的轉矩： T1 ? 2 Mmin1 + Mmin2 = 2+=工作中振動和噪聲較大，故圓周速度不宜過高。 （四） 直角錐齒輪的設計 錐齒輪用于相交軸之間的傳動。 計入齒根應力校正系數 Ysa 后，強度條件式為： ][ FsaFatF ?? ?? bm YYKF 引入齒寬系數后，可得設計公式： 3 ][2FsaFa21d1 ?? YYZKTm ?? 齒輪傳動的強度計算說明：彎曲強度計算中，因大、小齒輪的 [ F? ] 、 YFa 、 YSa值不同，故按此強度準則設計齒輪傳動時，公式中應代 ? ?Sa1Fa11FYY? 和 ? ?Fa2Fa22FYY? 中較小者。 ① 塑件型芯的扭矩 螺紋部位的壁厚 t 與螺紋中徑 dm 之比mdt ? ? ? 2/1422? =，所以屬于厚壁螺紋塑件。 圖 26 脫模機構的結構 脫模力（旋轉扭矩）的計算 塑件在冷卻時，將包緊型芯，產生包緊力：包緊力的大小，與塑件的收縮率、塑件的壁厚和形狀及大小所形成的塑件剛度，塑件對型芯和型腔表面的粗糙度及加工紋向等因素所形成的摩擦阻力、塑件材料及其對型芯及型腔的粘附力、以及注射壓力、開模時間、脫模斜度等都有關系。本設計中，嵌件的形狀為薄壁形，直接利用其兩個螺紋孔定位，如圖 24和圖 25 所示，由嵌件定位器將其固定。當成型大型塑件時，取偏下限；當成型小塑件或采用組合式型芯與凹模，取偏上限。 工作尺寸主要包括型腔徑向、深度；型芯徑向、高度，型芯間位置尺寸等。 圖 19 型腔三維圖 塑料模具設計論文 16 ②凸模的結構設計 由于型芯和凹模的結構十分類似，所以選用的結構形式和凹模的結構形式 一樣，采用整體嵌入式，如圖 20 所示。 ①凹模的結構設計 凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按結構不同可分為整體式和組合式兩種結構形式。利用模具分型面的貼合間隙排氣，利用推出零件與模板導滑孔之間的配合間隙排氣，利用成型零件、成型鑲件等的配合間隙排氣。冷料穴分主流道冷料穴和分流道冷料穴。 側澆口尺寸計算的經驗公式如下： b= ? ?30 ~ t=? ?~ ? 式中 b—— 側澆口的寬度， mm； A—— 塑件的外側表面積， mm2 t—— 側澆口的厚度， mm； ? —— 澆口處塑件的壁厚， mm。 （ 4）分流道與澆口的連接 在分流道與澆口的連接處應逐漸光滑過渡，如圖 14 橢圓框內所示。 （ 1）為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、 U形、半圓形及矩形等，如圖 13 所示。 4） 主流道長度 L宜小于 60mm 為佳，最長不宜超過 95mm。 則 澆注塑件額定 VVV ??= ??? = cm3 即所選用的注塑機額定注射量至少要大于等于 。當選定一個分型面方案后，可能會存在某些缺點，再針對存在的問題采取其他措施彌補，以選擇接近理想的分型面。 注 塑 模分型面的確定 型腔數目的確定 型腔數目的確定，應根據塑件的幾何形狀及尺寸、質量要求、批量大小、交貨期長短、注射機能力、模具成本等要求來綜合考慮。 ABS 塑料 的 化學名稱 為 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 ，比重 :， 成型收縮率 :～ %。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現逆向工程是塑料模 CAD/CAM 的關鍵技術之一。 CAD/CAM 技術已發展成為一項比較成熟的共性技術，近年來模具 CAD/CAM 技術的硬件與軟件價格已降低到中小企業普遍可以接受的程度，為其進一步普及創造了良好的條件；基于網絡的CAD/CAM/CAE 一體化系統結構初見端倪，其將解決傳統混合型 CAD/CAM 系統無法滿足實際生產過程分工協作要求的問題； CAD/CAM 軟件的智能化程度將逐步提高。 我國塑料模具的主要發展方向 模具方面，中國經濟的持續高速發展，為模具工業的發展提供了