過濾水嘴注塑模具設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ，強度剛度差；壁厚太大，內部易生氣泡，外部易生收縮凹陷，且冷卻時間長，料多亦增加成本。塑件壁厚與流程有關。所謂流程是指熔融物料由進料口流向型腔各處的距離。各種塑料壁厚在其常規工藝參數下，流程大小與塑件壁厚成正比，壁厚則其流程長。表2－4為壁厚與流程的關系，用它能計算與其相對應的塑件壁厚。S＝（L/100＋） (21)式中 S——壁厚（mm）； L――流程（mm）。將相關參數代入式(21)，經計算得出：S＝（70/100＋）＝∵塑件最小壁厚為1mm，符合Smin≥；∴塑件的結構是合理的。表24壁厚與流程的關系塑料流動性計算式說明流動性好（聚乙烯、尼龍等）S＝（L/100＋）S－壁厚（mm）L－流程（mm）流動性中等（有機玻璃、ABS等）S＝（L/100＋）流動性差（聚碳酸酯、聚砜等）S＝（L/100＋） 本章小結本章主要介紹了本設計使用的材料ABS的性能與其成型條件；計算了塑件的最小壁厚和脫模斜度，又使用Pro/E三維繪圖和AutoCAD軟件繪制出塑料外殼的三維圖形和二維零件圖，知道了此塑件的體積、質量與尺寸等參數，為以后的設計奠定了基礎。第3章 模具設計 型腔數量的確定與配置 型腔數量的確定確定型腔數量的方法有很多，如根據鎖模力、最大注射量、制品的精度要求、模具成本等確定行腔數量。（1）根據制品的精度要求確定型腔數量n①對于注射模來說，塑料制件精度為3級和3a級，重量為5克，型腔數取46個。②塑料制件為一般精度（45級），塑料制件重量 1216克，型腔數取812個；而重量為50100克的塑料制件，型腔數取48個，當再繼續增加塑料制件重量時，就很少采用多腔模具。③79級精度塑料制件，最多型腔數比45級精度的塑料增多至50%（2）根據注射機最大注射量確定型腔數量n一般注射機不應超過注射機最大注射量的80%，即: (31)或 式中 ()—注射機的最大注射量； —成型塑件及澆注系統所需塑料重量，g； ()—澆注系統凝料量，或g；()—單個塑件的容積或質量，或g；—塑件及澆注系統所需塑料容積。根據方法1確定型腔數量，制件的制造精度為4級，所以應該選擇多腔模具，故本設計選擇一模兩腔進行加工制件。 分型面的確定模具上用于取出塑件和（或）澆注系統凝料的可分離的接觸表面統稱為分型面。分型面選擇是否合理對于塑件質量、模具制造與使用性能均有很多影響，它決定了模具的結構類型，是模具設計工作中的重要環節。模具設計時應根據制品的結構形狀、尺寸精度、澆注系統形式、推出形式、排氣形式及制造工藝等多種因素，全面考慮，合理選擇。 分型面的選擇原則:（1）分型面位于塑件斷面尺寸最大處,保證塑件可正常取出； （2）開模時盡量使塑件留在動模； （3）分型面距離澆口最遠，有利于排氣；（4）不會在光滑的外表面留下痕跡。本設計采用扇形澆口，應該采取二次分型。 型腔的配置型腔的配置決定了模具結構總體方案的設計。一但型腔布置完成，澆注系統走向和類型便確定。冷卻系統和脫模機構在配置型腔時也必須統籌考慮。若冷卻通道布置與推桿孔、螺孔發生沖突時要在型腔配置中進行協調。當型腔、澆注系統、冷卻系統、脫模機構的初步位置確定后，模板的外行尺寸也基本確定。多型腔在模具上通常采用圓形排列、H形排列、直線形排列以及復合排列等，在設計時應注意如下幾點：（1）盡可能采用平衡式排列，以便構成平衡式澆注系統，確保塑件質量的均一穩定。（2）型腔布置和澆口開設部位應力求對稱，以便防止模具承受偏載而產生溢料現象，如圖31（b）的布局就比31（a）的布局合理。（3）盡量使型腔排列得緊湊一些，以便減小模具的外形尺寸。如圖32所示，圖（b）的布局優于圖（a）布局，因為圖（b）的模板總面積小，可節省鋼材，減輕模具質量。 （a） （b）圖31 型腔的配置力求對稱 （a） （b）圖32 型腔的配置力求對稱 注射機的選用 類型選擇1956年制造出世界上第一臺往復螺桿式注塑機,這是注塑成型工藝技術的一大突破,目前注塑機加工的塑料量是塑料產量的30%。注塑機的產量占整個塑料機械產量的50%.成為塑料成型設備制造業中增長最快,產量最多的機種之一。根據塑料注射成型過程,一般可將注射機分為以下幾個部分：（1）注射裝置；（2）合模裝置；（3）液壓傳動和電器控制。隨著現代電子技術的飛速發展,注射機控制系統升級換代很快。微型計算機控制的注射機已較常見。其控制系統由CPU、存儲器、顯示器等組成，并有初始化和調試、注射和模具動作、壓力和速度控制、數字PID調節、油路和診斷等功能軟件。注塑機的分類方式很多,目前尚未形成完全統一標準的分類方法。常用的說法有:按設備外形特征分類:臥式,立式,直角式,多工位注塑機；按加工能力分類:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機。其中臥式注射機是注射機中最普通、最主要的形式。臥式注射機的注射裝置和定模板在設備的一側，而鎖模裝置、動模板、推出機構均設置在另一側。臥式注射機的主要優點是機體較矮，容易操作加料，制件推出后能自動落下，便于實線自動化操作，缺點是設備占地面積大，模具安裝比較麻煩。其結構如圖33所示。 圖31 臥式注射機外形1鎖模液壓缸；2鎖模機構；3動模板；4推桿；5定模板6控制臺；7料筒及加熱器；8料斗；9定量供料裝置；10注射缸 注塑機基本參數注塑機的主要參數有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,制造,購買和使用注塑機的主要依據。（1）公稱注塑量 指在對空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時,注射裝置所能達到的最大注射量,反映了注塑機的加工能力。（2）注射壓力 為了克服熔料流經噴嘴,澆道和型腔時的流動阻力,螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力。（3）注射速率 為了使熔料及時充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動速率,描述這一參數的為注射速率或注射時間或注射速度。（4）塑化能力 ,若塑化能力高而機器的空循環時間長,則不能發揮塑化裝置的能力,反之則會加長成型周期。（5）鎖模力 注塑機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應被熔融的塑料所頂開。（6）合模裝置的基本尺寸 包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動模板的行程,。（7）開合模速度 為使模具閉合時平穩,以及開模,推出制件時不使塑料制件損壞,要求模板在整個行程中的速度要合理,即合模時從快到慢,開模時由慢到快在到停。（8）空循環時間 在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動作的情況下,完成一次循環所需的時間。 塑件的的參數計算由以上可知塑件的參數如下：體積為V=179。；179。；塑件質量為m=；塑件總質量為V總=2＝。（1）容量計算在一個注射成形周期內，注塑模內所需的塑料總容積應為模具型腔總容 積與模具澆注系統的容積之和，計算公式如下：V＝nVi+Vj (3－2)式中 n——模腔的數量； Vi——單個模腔的容積（或單個制品的體積）；Vj——澆注系統和飛邊所需的塑料體積；V——一次注射所需塑料總體積。選擇注射機時，必須保證V小于注塑機理論注射容積（Vmax）。通常情況下，按下式校核：V≤ Vmax （3－3）將相關參數代入式（33），經計算得出：V＝2＋5 ＝Vmax=V247。≈ cm3（2）鎖模力計算P鎖≥ Pcp A （3－4）式中 P鎖——注射機最大鎖模力（kN）；n——型腔個數；Pcp——模具成型時模腔的平均壓力（Mpa）。①對于易成型制品（PE、PP、PS），Pcp＝20－25Mpa；②對于薄壁容器，框架類制品，Pcp＝30Mpa；③對于ABS、PMMA、PC等高粘度、高精度制品，Pcp＝35Mpa；④對于高精度機器零件，Pcp＝40－45Mpa；A——塑件在開模方向的最大投影面積（cm2）。將相關參數代入式（34），經計算得出：P鎖 ≥ Pcp A ＝235≈（3）模板尺寸及拉桿間距如圖3－2所示，模板尺寸(AB)或拉桿間距(A0B0)均表示模具安裝面積的主要參數。模板面積大約是機器最大成形面積的4～10倍。由圖4－12可知：A＝D＋2b＋2d＋2△1＋2△2 （3－5）A0＝D＋2b＋2△1 （3－6）式中 D ——由機器最大成型面積計算出的直徑； b ——由模具強度與結構決定的余量； d ——拉桿導向部分直徑； △1 ——拉桿內側余量，中小型注射機一般應大于5mm，大型機應大于10mm； △2 ——拉桿外側余量。圖 3－2 模具與模板尺寸關系結合上面的計算，初步確定注塑機為SZ30/32，主要技術參數如下：注射機SZ30/32技術參數：型號：SZ30/32結構型式：臥理論注射容量/(cm)：49螺桿(柱塞)直徑/mm：30注射壓力/MPa：130注射速率/(g/s)：57塑化能力/（g/s）：螺桿轉速/（r/min）：10—160鎖模力/kN：320拉桿內間距/mm：300300移模行程/mm：110最大模具厚度/mm：300最小模具厚度/mm：150最大開距/mm： 220噴嘴球半徑/mm：SR10 模架的確定 標準模架簡介如今標準模架已被模具行業普遍采用。我國于1990年頒布并實施GB/《塑料注射模中小型模架技術條件》和GB/《 塑料注射模大型模架技術條件》兩項國家標準。圖 34 模架中小型標準模加的模板尺寸BL≤500mm900mm,而大型模架的模板尺寸BL為630630mm～1250mm2000mm。按結構特征可分為基本型和派生型。（1）基本型可分為A1～A4四個品種。A1型模架定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，設置推桿推出機構，適用于單分型面注射成形模具。A2型模具定模和動模均采用兩塊