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课 程 设 计 论 文
防护罩塑料注射模设计报告系别: 机械工程系
班级:模具设计与制造〔2〕 课程:塑料成型工艺与模具设计学生姓名:黄国华
指导教师:杨晓红
二O 一一年 12 月 30 日
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名目
防护罩设计说明… 1
防护罩的工艺分析
分析防护罩塑件的材料种类及工艺特性… 2
分析防护罩的构造工艺特性… 2
塑件成型方式的选择… 3
注射成型工艺过程确实定… 3
注射机的选择
依据最大注射量初选设备… 4
锁模力的校核… 5
注射压力的校核… 6
开模行程与推出机构的校核… 6
型腔的数目打算及排布… 9
浇注系统的设计
主流道的设计… 10
分流道的设计… 11
分型面的选择… 11
浇口的设计… 12
成型零部件的设计
凸模设计… 12
凹模设计… 12
型腔尺寸及型芯尺寸… 13
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模架的选用… 13
推出机构设计… 16
温度调整系统的设计
冷却水体积流量… 17
冷却管道直径确实定… 18
冷却系统构造… 19
模具总装配图… 21
总结及实训心得… 22
参考文献… 23
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防护罩设计说明
护罩为课程设计参考的产品,该产品是由 ABS 为原料,要求大批量生产,外表光滑。
产品图如下:
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防护罩的工艺分析
分析防护罩塑件的材料种类及工艺特性
材料:ABS
化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
密度:~ 克/立方厘米 成型收缩率:~% 产品需要预热到:80℃~100℃,预热时间 2~3h
成型温度:200~250℃ 成型特性:
吸湿性强,原料要枯燥。
流淌性中等,易用高料温、高模温、高压注射成型;溢边值 。
尺寸稳定性好。
塑件尽可能有大的脱模斜度。
分析防护罩的构造工艺性
① 该塑件的外形为方形箱体。壁厚均匀,且符合最小壁厚要求。
② 塑件型腔较大,且带两孔,孔径为Φ8。
③ 塑件的厚度较薄而且均匀, 壁厚为 2mm ,利于塑件的成型, 该塑件高度适中,壁厚适中,使用过程承受压力不大,可不设加
强筋。没有金属镶件,没有螺纹和自攻螺纹孔,没有铰链构造。 通过以上分析可见,该塑件构造属于中等简单程度,构造工艺性
合理,不需要对塑件的构造进展修改;塑件尺寸精度中等,对应的模
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具零件的尺寸加工简洁保证。注射时在工艺参数掌握得较好的状况下,塑件的成型要求可以得到保证。
塑件成型方式的选择
所生产制品选择 ABS 工程塑料,属于热塑性塑料,制品需要大批量生产。虽然注射成型模具构造较为中等简单,但生产周期短、效率高,简洁实现自动化生产,大批量生产模具本钱对于单件制品本钱影响不大。而压缩成型、压注成型主要用于生产热固性塑料和小批量生产热塑性塑料;挤出成型主要用于成型具有恒定截面外形的连续型 材;启动成型用于生产中空的塑料瓶、罐、盒、箱类塑件。所以如下图的防护罩塑件应选择注射成型生产。
注射成型工艺过程确实定
一个完整的注射成型工艺过程包括成型前预备、注射过程及塑件后处理 3 个过程。
① 成型前的预备:
对ABS 原料进展外观检验:检查原料的色泽、粒度均匀度等,要求色泽均匀、细度均匀度。
ABS 是吸湿性强的塑料,成型前应进展充分的预热枯燥,湿度应小于 %,建议枯燥条件为 90℃-110℃,2-3h。除去物料中过
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多的水分和挥发物,以防止成型后塑件消灭气泡和银丝等缺陷。
生产开头如需转变塑料品种、调换颜色,或觉察成型过程中消灭了热分解或降解反响,则应对注射机料筒进展清洗。
为了使塑料制件简洁从模具内脱出,模具型腔或模具型芯还需涂上脱模剂,依据生产现场实际条件选用硬脂酸锌、液体石蜡或硅油等。
② 注射过程:
注射过程一般包括:加料、塑化、充模、保压补缩、冷却定型和脱模等步骤。
③ 塑件后处理:
由于塑件厚度较薄,精度要求不高,可以承受以下退后处理工艺。热水:水加热到 50℃-80℃,将产品放进去 15-20min。
烘箱:产品放入红外线烘箱里,把烘箱温度调整到 70℃-90℃之间15-20min。
注射机的选择
依据最大注射量初选设备
以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号;为了保证正常的注射成型,模具每次需要的实际注射量应当小于某注射机的公称注射量,即:
V V
实 公
式子中,V实=实际塑件的总体积通过计算得:
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单个塑件的体积 V=
单个塑件质量 M=ΡV= [ABS 塑料密度P=〔g/cm3〕]
考虑到塑件较小,可以承受一模四腔加上凝料的质量〔初步估算
16g〕
即塑件成型每次需要注射量
4M+16= 130(g)
依据注射量,查表 5-2〔《塑料成型工艺与模具设计》〕或模具设计手册初选螺杆式注射机,选择 G54-S-200 型号,满足注射量小于或等于注射机允许的最大注射量的 80%的要求。
锁模力的校核
锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力,当高压的塑料熔体充填模腔时,会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。为此,注射机的额定锁模力必需大于该胀型力,即:
F 锁 ³ F = A 分 ³ P 型
F 锁—注射机的额定锁模力〔N〕;
P 型—模具型腔内塑料熔体平均压力〔MPa〕;一般为注射压力的
~ 倍,通常取 20~40MPa。
F=36 ³ =
而F 锁是 2540,故有F 锁 ³ F。
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注射压力的校核
注射压力的校核是校验注射机的最大注射压力能否满足塑件成型的需要。只有在注射机额定的注射压力内才能调整出某一制件所需要的注射压力,因此注射机的最大注射压力要大于该制件所要求的注射压力,即满足下式:
Pz≤Po
式中:Po——注射机的最大注射压力,MPa;
Pz——塑料制品成型时所需要的注射压力,MPa。
依据查表可知Pz 的值为 ,而Po 的值是 109MPa,故满足上式。
开模行程与推出机构的校核
开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离,用 H 表示,它必需小于注射机移动模板的最大行程S。由于注射机的锁模机构不同,开模行程可按以下两种状况进展校核:一种是开模行程与模具厚度无关;二种是开模行程与模具厚度有关。我们这里选用的是开模行程与模具厚度无关,且是单分型面注射模具。
1、当开模行程与模具厚度无关时
这种状况主要是指锁模机构为液压-机械联合作用的注射机, 其模板行程是由连杆机构的做大冲程打算的,而与模厚度是无关的。此状况又两种类型:
对单分型面注射模,所需开模行程H 为:
S H = H1 + H2 + 〔5~10〕 mm
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式中,H1—塑件推出距离〔也可以作为凸模高度〕 〔mm〕;
H2—包括浇注系统在内的塑高度 〔mm〕;
S —注射机移动板最大行程 〔mm〕;
H —所需要开模行程 〔mm〕。
而我们这里通过资料可得出〔构造见图一〕:
H =45+115+10=170〔mm〕
2、推出机构的校核
各种型号注射机的推出装置和最大推出距离各不同,设计模具时,推出机构应与注射机相适应,具体可查资料。
设备主要参数如表所示:
工程
设备参数
额定注射量〔cm³〕
200
螺杆直径〔mm〕
55
注射压力/〔Mpa〕
109
注射行程〔mm〕
130
锁模力〔KN〕
2540
拉杆空间〔mm〕
235
最大开合模行程〔mm〕
260
最大模厚〔mm〕
406
最小模厚〔mm〕
165
喷嘴圆弧半径〔mm〕
18
喷嘴孔直径〔mm〕
9
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