塑料模具設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 1 1 2 SR（ 4+1）、 SR（ 5+1）、 ? 5 1 ? 50、1 2 1 28，還有螺紋尺寸 M14X2，通過查手冊螺紋的大徑為 ? 1中徑? 、小徑 ? 。其中 A 類尺寸有 SR SR 8? 、 ? ? 5 ? 1 ? 1? 1 ? 2 SR（ 4+1）、 SR（ 5+1）、 ? 5 ? 50、 1 2 1 2螺紋大徑為 ? 1中徑 ? 、小徑 ? ， B 類尺寸有 1 10（ A 類尺寸是指塑件上不受成型零件移動的影響的尺寸， B 類尺寸是指塑件上受成型零件移動的影響的尺寸）。 圖 22 加公差之后的塑件零件圖 由于尺寸未注公差，查資料得知 ABS塑件未注公差的尺寸按 MT5 級標注，并根據塑料模具設計論文 18 A、 B類尺寸查手冊將以上尺寸加公差如下，標注如圖 22 所示： A 類尺寸 ： SR4 ? 、 SR5? 、 8? ? 、 ? 4? 、 8? 、 ? 54? 、? 12? 、 ? 14? 、 ? 18? 、 ? 22? 、 SR（ 4+1） ? 、 SR（ 5+1） ? 、 ? 58? 、 ? 50? 、 17? 、 25? 、 2? 、12 ? 、 20 ? 、 28 ? 、 ? 14 ? 、 ? ? 、? ? 。 B 類尺寸 ： 6? 、 9? 、 1? 、 11? 、 4? 、 10? 將塑件上尺寸分類如下： 孔類尺寸 ： SR4 ? 、 SR5? 、 9? 、 8? ? 、 ? 4? 、 1? 、 8? 、6? 、 ? 54? 、 4? （其中橫向尺寸有： SR4 ? 、 SR5? 、8? ? 、 ? 4? 、 ? 54? ，其余為縱向尺寸） 軸類尺寸 ： ? 12? 、 ? 14? 、 ? 18? 、 ? 22? 、 SR（ 4+1） ? 、SR（ 5+1） ? 、 ? 58? 、 11? 、 10? 、 ? 50? （其中橫向尺寸有： ? 12? 、 ? 14? 、 ? 18? 、 ? 22? 、 SR（ 4+1）? 、 SR（ 5+1） ? 、 ? 58? 、 ? 50? ，其余為縱向尺寸） 中心距尺寸 ： 17? 、 25? 、 2? 、 12? 、 20? 、 28? 螺紋尺寸 ：大徑 ? 14? 、中徑 ? ? 、小徑 ? ? 對以上各尺寸按“入體原則”標注，處理后的數據如下： 孔類尺寸 ： ? 、 ? 、 ? 、 ? ? 、 ? ? 、 ? 、 ? 、 ? 、 ? ? 、 ? 軸 類尺寸 ： ? ? 、 ? ? 、 ? ? 、 ? ? 、 ? 、? 、 ? ? 、 ? 、 ? 、 ? ? 中心距尺寸 ： 17? 、 25? 、 2? 、 12? 、 20? 、 28? 螺紋尺寸 ：大徑 ? ? 、中徑 ? ? 、小徑 ? ? ① 對于橫向尺寸 Lm = ? ? z0cp 431 ???????? ??? SLS ② 對于縱向尺寸 Hm = ? ? z0scp 321 ???????? ??? HS ①對于橫向尺寸 Lm = ? ? 0cp 431ZSLS ???????? ??? ②對于縱向尺寸 塑料模具設計論文 19 Hm = ? ? 0scpz321???????? ??? HS Cm = ? ?? ? 21 zscp ??? CS 式中 Lm 、 Cm 、 Hm —— 成型零件工作尺寸 (mm)； Scp —— 塑料平均收縮率 (%)， ABS 的平均收縮率為 %； Ls 、 Cs 、 Hs —— 塑件基本尺寸（ mm）； ? —— 塑件公差值（ mm）； z? —— 成型零件制造公差（ mm），其值取 3/~6/ ?? 。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。 大徑： d 大m = ? ?? ?0scp md1 ????? 中大S 中徑： d 中m = ? ?? ?0scp md1 ????? 中中S 小徑： d 小m = ? ?? ?0scp md1 ????? 中小S 螺距： Lm = ? ?? ? 2cp1 ms ??? LS 式中 d 大m 、 d 中m 、 d 小m —— 螺紋型芯的大徑、中 徑、和小徑的基本尺寸（ mm）； d 大m 、 d 中m 、 d 小m —— 塑料上螺孔的大徑、中徑、和小徑的基本尺寸（ mm）； Scp —— 塑料的平均收縮率（ %）； 中? —— 塑料內螺紋中徑公差（ mm），可按金屬螺紋公差標準之最低精度取值； m? —— 螺紋型芯或型環中徑制造公差（ mm），一般取塑料螺紋中徑公差（ 4/1~5/1 ） 中? ； Lm —— 螺紋型芯或型環的螺距（ mm）； Ls —— 塑件上螺紋的螺距（ mm），對型芯而言是指內螺紋螺距，對型環是指螺紋螺距。 1）計算成型零件凹模類尺寸 ①對于橫向尺寸 Lm = ? ? z0cp 431 ???????? ??? SLS ， z? 取 41 ? ? Lm1= ? ? 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。 應使 max? ???? ，則 s=Rr? ?? ?????????????????????? 11p2rprp1r????EE 所以： s=Rr? 29 13029302955?????????= ②按強度條件計算壁厚為： s ? ?? ? ???????? ????? 1p2rr ? ?R ， ?? 取 355MPa s=Rr? 29 ???????? ??? 13023 5 5 3 5 5 = 塑料模具設計論文 23 為了方便型腔工作零件加工時裝夾以及減小變形，取 s=10mm。 2）組合式圓形型腔底板厚度 (即本設計中的支承板 )的計算 組合式圓形型腔底板固定在圓環形的模上，并假定模腳的內半徑等于型腔內半徑，這樣底板可視作周邊簡支的圓板，最大變形發生在板中心。 ①按剛度條件計算，型腔底板厚為： h? ? ?3 ?E 所以 h? 354 ?? ??= ②按強度條件計算，型腔底板厚為： h? ? ?? 所以 h?355 2?? = 因此凹模型腔的底厚只要大于或等于 即可，為了縮短模具的制造周期，其厚度采用標準值，取 20mm。 嵌件在模具中的固定方案設計 嵌件在模具內的定 位應可靠 ，為避免嵌件在成型過程中受高壓高速的塑料流沖擊而可能發生位移或變形，同時，也防止塑料擠入嵌件上預留的孔或螺紋中影響其使用，安放在模具內的嵌件必須定位可靠。在注射成型過程中，塑料的壓力會使嵌件發生位移或變形，所以在嵌件設計時，無論桿形或環形嵌件，其高度不宜超過其定位部分直徑的兩倍。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。 圖 24 嵌件在模具中的位置 圖 25 嵌件的固定方式 脫模機構設計 脫模方案的 確定 本次畢業設計中塑件帶有螺紋結構，因此應設計脫螺紋的機構來實現塑件的脫模。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。在這里選用螺紋塑件的旋轉脫模，其條件是：有能保證塑件與螺紋型芯或型環之間可保持相對的螺旋運動機構。具體設計上應做到：首先塑件上必須塑料模具設計論文 24 帶有止轉結構；其次模具應能為脫模機構中提供旋轉運動。此次設計中模具螺紋塑件的旋轉脫模：開模過程中，借助開模運動，帶動齒輪轉動，并通過齒輪軸、錐齒輪、圓柱齒輪，最終帶動螺紋型芯和螺紋拉料桿旋轉，實現螺紋型芯從塑件中脫出 及拉出澆注系統系統凝料，完成塑件與澆注系統凝料的同步脫模。 本次畢業設計中塑件的螺紋結構屬于縱向結構，因此采用如上方案：開模力旋轉脫縱向螺紋。脫模機構的具體結構如圖 26 所示，在開模過程中，借助開模運動，由齒條帶動齒輪轉動，并通過齒輪軸、錐齒輪傳動、圓柱齒輪傳動，最終帶動螺紋型芯和螺紋拉料桿旋轉，實現螺紋型芯從塑件中脫出及拉出澆注系統系統凝料，完成塑件與澆注系統凝料的同步脫模，脫模機構中螺紋拉料桿的螺紋與螺紋型芯上的螺紋旋向應相反，塑件上的螺紋旋向為右旋，這拉料桿上為左旋，螺距成比例（與拉料桿和螺紋型芯的轉速 比成反比）。 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