隔弧板课程毕业设计塑料模具CADCAM课程设计说明书.docx
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隔弧板课程毕业设计塑料模具CADCAM课程设计说明书
材料工程系模具设计与制造专业
塑料模具CAD/CAM课程设计说明书
姓名:
学号:
班级:
指导教师:
河南机电高等专科学校
目录
一.塑件的工艺分析3
(1)塑件的成型工艺分析3
(2)塑件的质量、尺寸精度和表面质量分析4
二.注射模的结构分析6
(1)分型面的选择6
(2)确定型腔的排列方式6
(3)浇注系统的设计7
三.模具设计的有关计算7
四.模架的选择8
五.推出机构的设计9
六.注射机有关参数的校核9
七.参考文献10
八.模具总装配图10
隔弧板课程设计
零件名称:
隔弧板
生产批量:
大批量
材料:
三聚氰胺甲醛玻璃纤维
一.塑件的工艺分析
(1)塑件的成型工艺性分析
三聚氰胺甲醛树脂(melamine-formaldehyderesin),三聚氰胺与甲醛反应所得到的聚合物。
又称密胺甲醛树脂、密胺树脂。
英文缩写MF。
加工成型时发生交联反应,制品为不溶不熔的热固性树脂。
习惯上常把它与脲醛树脂统称为氨基树脂。
固化后的三聚氰胺甲醛树脂无色透明,在沸水中稳定,甚至可以在150℃使用,且具有自熄性、抗电弧性和良好的力学性能。
三聚氰胺树脂是简称。
原料为三聚氰胺(2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪)和37%的甲醛水溶液,甲醛与三聚氰胺的摩尔比为2~3,第一步生成不同数目的N-羟甲基取代物,然后进一步缩合成线性树脂。
反应条件不同,产物分子量不同,可从水溶性到难溶于水,甚至不溶不熔的固体,pH值对反应速率影响极大。
上述反应制得的树脂溶液不宜贮存,工业上常用喷雾干燥法制成粉状固体。
密胺树脂在室温下不固化,一般在130~150℃热固化,加少量酸催化可提高固化速度。
三聚氰胺甲醛树脂增硬耐刮填料,纳米氧化铝XZ-L290显白色蓬松粉末状态,晶型是γ-Al2O3。
粒径是20nm;比表面积≥230m2/g。
粒度分布均匀、纯度高、极好分散,其比表面高,具有耐高温的惰性,高活性,属活性氧化铝;多孔性;硬度高、尺寸稳定性好,XZ-L290可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。
XZ-L290极好分散,在溶剂水里面;溶剂乙醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯内,不需加分散剂,搅拌搅拌即可以充分的分散均匀。
在环氧树脂,塑料等中,极好添加使用。
(2)塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析
1.结构分析
该制件材料为三聚氰胺甲醛玻璃纤维,从零件图上分析,制件总体形状为圆形,外径为mm,中间是一个下沉的8mm直径为mm的沉孔,在mm下面是直径为的通孔,左侧是mm圆弧形的通孔,上侧是一个从下往上的沉孔mm,深度为mm,无需侧分型与抽芯故塑件的难易程度较简单。
2.尺寸精度分析
该零件上的尺寸mm属于型腔尺寸应改为mm,尺寸精度为MT3,尺寸12mm做为型腔深度尺寸是改为mm,尺寸精度为MT6,当做为型芯高度尺寸时为mm,尺寸精度为MT6。
尺寸mm左侧圆孔的半径为R6mm,尺寸精度为MT6,得尺寸为mm。
外形尺寸:
mm,经查表尺寸精度为MT3;mm,经查表尺寸精度为MT6;
内形尺寸:
mm尺寸精度为MT1;mm尺寸精度为MT2;mm尺寸精度为MT6;mm尺寸精度为MT6;mm尺寸精度为MT5;mm尺寸精度为MT6;mm尺寸精度为MT1;
中心距尺寸:
34±0.2mm尺寸精度为MT3;mm尺寸精度为MT3。
该塑件的尺寸精度一般,对应的模具相关尺寸加工可以保证。
3.表面质量分析
该零件的表面,制件的表面粗糙度为1.6μm,没有特殊的表面质量要求,故比较容易实现。
综合分析可以看出,注射时在工艺参数控制较好的情况下,该零件的成型要求可以得到保证。
4.脱模斜度
查《塑料成型工艺与模具设计》常用塑件脱模斜度的:
型腔的脱模斜度为30´。
5.计算塑件的体积和质量
计算塑件的质量是为了选择注射机及确定型腔数。
经计算塑件的体积为V=40.7cm²;一模四腔总体积为V总=40.7×4+40.7×20%=170.94cm³。
根据设计手册查的三聚氰胺甲醛树脂的密度为1.007~1.075g/cm³,取1.05g/cm³,根据塑件尺寸采用一模四腔结构,考虑其外形尺寸、注射所需压力,初选用注射机为SZ-250。
最大成型面积/cm²
500
模板尺寸/mm
598×520
和模方式
增压式
推出形式
中心及两侧推出
和模力
注塑速率g/
135
塑化能力/kg·
75
电动机功率/Kw
18.5
油泵电机功率/Kw
18.5
加热功率/Kw
6.72
机器质量/t
5
外形尺寸(L×W×H)/(m×m×m)
5.1×1.3×1.8
注释:
上述工艺参数在试模需要时可作适当的调整
二.注射模的结构设计
注射模的结构设计主要包括:
分型面的选择、模具型腔数目的确定及排列方式和冷却水道布局、浇注系统形式、浇口位置、模具工作零件的结构设计、侧向分型与抽芯结构的设计、推出结构的设计等内容。
(1)分型面的选择
模具设计中,分型面的选择很关键,它决定了模具的结构。
设计时应根据分型面的选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。
该塑件表面质量无特殊要求。
该零件的高度为12mm,截面形状简单和规范,选择水平分型方式即可降低模具的复杂程度,减少模具加工难道,又便于成型后的脱模。
故选用一下分型方式较为合理。
(2)确定型腔的排列方式
本塑件在注射时采用一模四件,即模具需要四个型腔。
综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度,采取如下排列方式,虽然这种排列方式料流较长但这种排列方式有利于塑件的脱模,减少模具结构的复杂程度。
(3)浇注系统设计
1.主流道设计
根据设计手册查得SZ-250型注塑机喷嘴的有关尺寸。
喷嘴前端孔径为=4mm;喷嘴前端球面半径=18mm。
根据模具主流道与喷嘴SR=+(1~2)mm及d=+(0.5~1)mm,取主流道球面半径SR=19mm,小端直径d=5mm。
为了便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计成圆锥形其斜度为2°~4°,(在本次设计中取3°)。
为了使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径R为1~3mm的圆角(本次取R=2),以减小料流转向过度时的阻力。
2.分流道设计
分流道的形状及尺寸,应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道长度等因素来确定。
本塑件的形状不太复杂,熔料填充型腔比较容易。
根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短,为便于加工起见,选用截面形状为半圆分流道,其直径d一般在2~12mm范围内变动。
本次取d=4mm。
3.浇口设计
根据塑件的成型要求及型腔的排列方式,选用侧浇口较为理想。
选择壁厚为16mm处进料,料由厚处往薄处流,这样有利于填充和排气。
采用截面为矩形的侧浇口,初选尺寸为2mm×0.8mm×1mm(b×l×h),试模时可修正。
三.模具设计的有关计算
本例中成型零件工作尺寸采用平均法计算。
查的三聚氰胺甲醛玻璃纤维的收缩率为=0.4%,=0.5%,故平均收缩率为=(0.4%+0.7%)/2=0.55%,考虑到工厂模具制造的现有条件,模具制造公差取=Δ/3。
型腔和型芯以及中心距的工作尺寸计算如下:
四.模架的设计
选用标准模架可以简化模具的设计与制造,一旦模架型号确定下来,就可以得到已经设计过的零件结构和尺寸,而且这些零件可以直接到市场上购买后进行少量加工再投入使用,就可以大大减少模具的设计金额制造工作,提高效率,降低成本。
选择模架的关键是确定模板的周界尺寸和厚度,要确定模板的周界尺寸就要确定型腔到模板边缘之间的壁厚。
模架组合形式根据制品成型所需的结构来确定模架的结构组合形式。
型腔壁厚S的公式据《塑料成型工艺与模具设计》得
S=0.2L+17
=34mm
型腔模板的长度:
L=S×2+A×2+S1
=34×2+83.88×2+20
=256mm
尺寸256mm圆整为315mm。
型腔模板的宽度:
N=S×2+A×2+S1
=34×2+83.88×2+20
=256mm
尺寸256mm圆整为315mm。
注释:
上述中L—型腔模板的长度
N—型腔模板的宽度
S—型腔至模板边缘的长度
A—型腔长度
S1—型腔间壁厚,取20mm
根据《塑料模具设计大典》查得:
模板A尺寸为315mm×315mm×25mm
导柱尺寸为φ32mm×240mm×(260、300、345、395、445)mm
垫块C尺寸为63mm×80mm×100mm
动、定模座板厚度H1为25mm
垫板h厚度为18mm
推件板厚度H4为25mm
推杆固定板厚度H5为20mm
复位杆尺寸为φ20mm×140mm×(240、280、325、375、425)mm
因此模具的闭合高度为:
H=2×H1+C+A×2+H4+h
=2×25+80+25×2+25+18
=223mm
五.推出机构的设计
推出机构的选用是为了保证制件在顶出时不受损坏以及制件的外观。
在设计时必须正确分析制件对模具的黏附力的大小和作用位置,以及选用合适的脱模方式和恰当的推出位置,使制件平稳脱出。
同时推出时应尽量使制件外表面不留痕迹。
推出机构尽量设在动模一侧,机构简单、动作简单,合模时能正确复位。
根据本次采用的是一模四件以及制件的结构特点、推出的要求,所以优先采用推件板推出。
六.注射机有关参数的校核
本模具的外形尺寸为315mm×315mm×223mm,SZ—250型注射机,模板最大安装尺寸为400mm×400mm,故能满足模具安装要求。
SZ—250型注射机所允许模具的最小厚度Hmin=220mm,最大厚度Hmax=380mm,故模具满足Hmin 经查资料SZ—250型注射机最大开模行程s=320mm,根据推件公式 S≥H1+H2+(5~10)mm=47mm 经验证,SZ—250型注射机能满足使用要求,故可以采用。 七.参考文献 (1)《塑料成型工艺与模具设计》,屈华昌主编,机械工业出版社,2005 (2)《塑料模具设计》,朱光力等编,清华大学出版社,2003 (3)《塑料模具设计》,陈志刚主编,机械工业出版社,2002 (4)《塑料模具设计》,李秦蕊主编,西北工业大学出版社,1988 (5)《塑料成型模具》,申开智编,中国轻工业出版社,2004 (6)《塑料成型工艺学》,黄锐主编,中国轻工业出版社,2000 (7)《塑料工程手册》,黄锐主编,机械工业出版社,2000 八.模具总装配图
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- 隔弧板 课程 毕业设计 塑料模具 CADCAM 课程设计 说明书