仪表盖注射模具设计有cad图Word格式文档下载.docx
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Keywords:
InjectionMold;
3DModeling;
CAEAnalysis
引言
塑料工业是世界上增长最快的工业之一。
自从1990年实现以纯粹化学合成方法生产塑料算起,塑料工业已有90年的历史。
1927年聚氯酰胺,聚甲醛,ABS,聚碳酸酯,聚苯醚与氟塑料等工程塑料发展迅速,其速度超过聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯与聚苯乙烯等四种通用塑料,使塑件在工业产品与生活用品方面获得广泛的应用,以塑料代替金属的实例,比比皆是。
塑料有着一系列金属所不及的优点,诸如:
重量轻,电气绝缘性好,易于造型,生产效率高与成本低廉等;
但也有许多自身的缺欠,诸如:
抗老化性,耐热性,抗静电性,耐燃性及比机械强度低于金属。
但随着高分子合成技术,材料改性技术及成型工艺的进步,愈来愈多的具有优异性能的塑料高分子材料不断涌现,从而促使塑料工业飞跃发展。
本设计的仪表盖注射模,介绍了整个注射模的设计过程,实现了理论与实践相结合。
不但丰富了自己的知识面,而且增加了专业经验,是大学生活中一笔很大的财富。
1塑件分析
1.1塑件结构分析
本次设计任务是塑料制品——仪表外壳,壁厚平均为2mm,其形状及其基本尺寸如图1-1所示。
塑件有着,外观质量要求一般,表面粗糙度要求很低,因而要求成型情况良好。
塑料:
ABS生产纲领:
大批量
图1-1产品图
1.2塑件材料分析
本次设计的制件根据实际使用考虑,其材料要求有较高的机械强度及抗拉、抗压性能要求制件表面光泽度好,化学性能稳定。
ABS尺寸稳定、吸水率小,具有优良的弹性及耐冲击强度,着色性好。
化学性能稳定。
有较好的电气绝缘性能。
1.2.1成型特点
ABS成型收缩率小,无明显熔点,通常160℃以上可成型,250℃树脂开始变色,270℃以上开始分解(其中丁二烯橡胶成分最容易分解,导致制件抗冲击强度降低)。
ABS的熔体流动性与注射温度和注射压力都有关系,其中注射压力稍比注射温度敏感,成型过程中可从注射压力如手,以降低其熔体粘度,提高充模性能。
模具温度,注射速度对ABS的电镀性能,外观光泽度有较大的影响,在成型过程中,低注射速度为宜,对外观要求较高的制品模具温度取较高。
ABS内应力检验以制品浸入煤油中2分钟不出现裂纹为准或根据浸入冰醋酸溶液中是否发生开裂及其开裂的时间长短进行判断。
表1-1热物理性能
密度(g/cm³
)
1.02—1.05
比热容(J·
kg-1K-1)
1255—1674
导热系数
(W·
m-1·
K-1×
10-2)
13.8—31.2
线膨胀系数
(10-5K-1)
5.8—8.6
滞流温度(°
C)
130
表1-2力学性能
屈服强度(MPa)
50
抗拉强度(MPa)
38
断裂伸长率(﹪)
35
拉伸弹性模量(GPa)
1.8
抗弯强度(MPa)
80
弯曲弹性模量(GPa)
1.4
抗压强度(MPa)
53
抗剪强度(MPa)
24
冲击韧度
(简支梁式)
无缺口
261
布氏硬度
9.7R121
缺口
11
表1-3电气性能
表面电阻率(Ω)
1.2×
1013
体积电阻率(Ω·
m)
6.9×
1014
击穿电压(KV/mm)
\
介电常数(106Hz)
3.04
介电损耗角正切(106Hz)
0.007
耐电弧性(s)
50—85
2拟定模具结构形式
根据模具理论和现场工作的的经验,我们知道精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构,对于精度要求不高的小型塑件(没有配合精度要求),形状简单,又是大批量生产时,若采用多型腔模具可提供独特的优越条件,使生产效率大为提高。
型腔数量确定之后,便进行型腔的排列。
型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯机构的设计、镶件及型芯的设计以及温度调节系统的设计。
以上这些问题又与分型面及浇注口的位置选择有关,所以在具体设计过程中,要进行必要的调整,以达到比较完善的设计。
2.1确定型腔数量及排列方式
在本设计中,由于塑件属于小型塑件,而且精度要求不是非常高,生产批量较大,因此本设计采用了一模四腔的结构方式,可以大大提高生产效率,降低生产成本。
考虑到模具成型零件和出模方式的设计,模具的型腔排列方式如下图所示:
图2-1排样图
2.2结构形式的确定
本设计的塑件外观质量要求较高,尺寸精度要求一般。
因此我设计的模具的思路是采用多型腔单分型面,也就是一模四腔的形式(如图2-1),结构的构思是采用:
塑料模具的上.下模由凹.凸模组成,(如图2-2,2-3);
,仪表外壳的内部形状主要是采用小的镶件的形式。
根据本塑件的结构和表面的质量要求,模具的分型面开模结构形式(如图2-6)。
在本设计中我主要是利用Pro-e平台的设计方法(如图2-6),来进行分模的模拟和结构的设计。
图2-2凹模块图
图2-3凸模块图
图2-6pro-e分模
图2-7一模四腔
3塑件的相关计算及注塑机的选择
3.1塑件的计算
如果采用传统的计算方法来计算仪表外壳,由于人为的测量误差和计算误差,只能得到大概的计算结果,计算结果不是很科学。
所以本设计采用了Pro/e软件进行三维实体设计,其体积、质量等都可准确地自动计算出来,加快了模具的开发时间和减少了设计人员的劳动强度,是模具发展的趋势。
表3-1是该软件自动生成的模型分析报告。
表3-1模型分析报告
塑件质量属性
体积㎝3
质量g
塑件在分型面上的投影面积mm2
仪表外壳(四件)
38.72(9.68×
4)
40.64(10.16×
14000
3.2注塑机的选择
根据本模具的设计方案,初步选定注射机为浙江塑料机械厂生产的型号为SZ-300/160型卧式注塑机。
其基本参数请见表3-2。
表3-2注塑机的主要参数
理论注射容积(cm³
300
螺杆直径(mm)
30
注射压力(MPa)
150
注射速率(g/s)
145
塑化能力(g/s)
82
螺杆转速(r/min)
14—180
锁模力(kN)
1600
拉杆内间距
(mm)
450×
450
移模行程(mm)
380
模具最大厚度(mm)
模具最小厚度(mm)
250
锁模形式
双曲肘
模具定位孔直径(mm)
160
喷嘴球半径(mm)
20
喷嘴口孔径(mm)
6
模板尺寸(mm)
3.3注塑机的校核
3.3.1注射量校核
最大注射量:
Vmax=Vα=150×
0.75=112.5错误!
未指定书签。
㎝3
最小注射量:
Vmin=Vmax×
0.25=150×
0.25=37.5㎝3
实际注射量:
38.72㎝3
最小注射量<
实际注射量<
最大注射量
3.3.2最大注射压力校核
因为ABS的注射压力是60-100MPa,而SZ-60/40注塑机的压力为150Mp显然注塑机的注射压力满足要求。
3.3.3锁模力校核
塑料对模板的压力为:
F=A×
P=14000×
10-6×
406
=560000N=560KN
F锁=1600KN>
560KN锁模力足够
经过校核计算该注塑机
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