本科毕业设计(论文)通过答辩
型腔径向尺寸的计算: Lm1=(1+s)Ls1=72.360
+0.100
Lm2=(1+s)Ls2=52.260Lm3=(1+s)Ls3=18.090Lm4=(1+s)Ls4=1.0050
+0.100
+0.060
+0.100
型芯径向尺寸的计算:
L'm1=(1+s)L's1=70.35-0.100
0
L'm2=(1+s)L's2=50.25-0.100
0
L'm3=(1+s)L's3=16.08-0. 060
0
L'm4=(1+s)L's4=2.01-0.040
0
+0.06
型腔深度 Hm1=(1+s)Hs1=12.060 Hm2=(1+s)Hs2=5.0250
+0.04
型芯高度H'm1=(1+s)H's1=11.055-0.060 H'm2=(1+s)H's2=5.025-0.040
0
0
6.导向机构设计
注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间开合模导向和脱模机构的运动反复系。导柱导向通常由导柱与导套(或孔)的间隙配合组成,并呈滑动运动的导向机构,主要零件有导柱和导套。
7.脱模机构设计
注射成型没一循环中,塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出,完成脱出塑件的装置称为脱模机构,也称顶出机构或脱模装置。
(1)脱模力的计算:
优秀论文设计,答辩无忧,值得下载!
本科毕业设计(论文)通过答辩
壳体形塑件脱模力通常按薄壁与厚壁两种类型考虑。
薄壁壳体形塑件系指塑件壁厚与其内孔直径之比小于1/20,即t/D≤1/20的塑件。 材料(ABS)的壁厚t为1mm,内孔直径为70mm,1/70 = 1/50<1/20。
即塑件的脱模力可按公式Q = [2πEεtLcosφ(f-tgφ)/(1 – u)k1] + 10B(N) 计算。
式中:Q——脱模力(N); E——塑料的拉伸模量(Mpa); ε——塑料成形的平均收缩率(%);
L——被包型芯的长度(mm),L = 12mm; t——塑件的壁厚(mm),t = 1mm;
U——塑料的泊松比; φ——脱模斜度(o),φ = 0; f——塑料与钢材之间的摩擦系数; B——塑件在与开模方向垂直的平面上投影面积(cm2)),当塑件底部上有通孔时,10B项视为零; k1——有f和φ决定的无因次数,可由下式计算,k1= 1 + fsinφcosφ
查资料得ABS塑料的某些性能,取得E为0.89x103 Mpa,ε为0.5%,u为0.47,f为0.23。 计算k1为1,因底部有通孔,所以10B项可视为零。
即Q = 2πx0.89x103 x0.005x1x12x1x(0.23-0)/(1-0.47)x1 = 146N
(2)、脱模结构的设计。
该零件存在有孔,采用内侧抽芯,且分型面较为简单,故采用斜滑块来完成侧抽芯与推出装置。
8.模温调节与冷却系统的设计
塑料注射模温度调节能力的好坏,直接影响到塑件的质量,而且也决定着生产效率的高低,塑件在型腔内的冷却力求做到均匀、快速,以减少塑件的内应力,使塑件的生产做到优质高效率。
(1) 温度调节系统的作用
温度调节系统在模具中的作用是至关重要的,尤其对厚壁塑件和平整度有要求的大型薄壁塑件来讲更为重要。
1.温度调节系统的要求 质量优良的塑件应满足以下六方面的要求,即收缩率小,变形小,尺寸稳定,冲击强度高,耐应力开裂性好和表面粗糙度低。
1) 低的模温可以减少塑料制件的成型收缩率。模温均匀,冷却时间短,注射速度快一, 可以减少塑件的变形。其中均匀一致的模温尤为重要,但是由于塑件形状复杂,壁厚不一样,充满顺序先后不同,常出现冷却不均匀的情况。为了改善这一情况,可将冷却水先通入模温
优秀论文设计,答辩无忧,值得下载!
本科毕业设计(论文)通过答辩
最高的地方,在冷得快的地方通温水,慢是地方通冷水,使模温均匀,塑件各部位能同时凝固,这不仅提高了制品质量,也缩短了成型周期,但由于模具结构复杂,要先达到理想的调温往往是困难的
2)对于结晶型塑料,为了使塑件尺寸稳定,应该提高模温,使结晶在模具内尽可能的达到 平衡,否则塑件在存放和使用过程中由于后结晶会早晨尺寸和力学性能的变化(特别是玻璃化温度低于室温的聚烯烃类塑件),但模温过高对制品性能也会产生不好的影响.
3)结晶型塑料的结晶度还影响塑件在溶剂中的耐应力开裂能力,结晶度越高,该能力越低,故降低模温是有利的.但是对于聚碳酸酯一类的高粘度非结晶型塑料,耐应力开裂能力和塑件的内应力关系很大,堵提高冲模速度,减少补料时间并采用高模温是有利的.
(2) 模温对塑件质量的影响:
热塑性塑料熔体注入型腔后,释放大量热量而凝固.不同的塑料品种,需要模腔维持在某一适当温度.模温对塑件质量的影响主要表现在如下六个方面.
1、改善成形性 每一种塑料都有其湿度的成形模温,在生产过程中若能始终维持相适应的模温则其成形性可得到改善,若模温过低,会降低塑件熔体流动性,使塑件轮廓不清,甚至充模不满;模温过高,会使塑件脱模时和脱模后发生变形,使其形状和尺寸精度降低。
2.成形收缩率 利用模温调节系统保持模温恒定,能有效减少塑料成型收缩的波动,提高塑件的合格率。采用允许的的模温,有利于减少塑料的成形收缩率,从而提高塑件的尺寸精度。并可缩短成形周期,提高生产率。
3.塑件变形 模具型芯与型腔温差过大,会使塑件收缩不均匀,导致塑件翘曲变形。尤以壁厚不均和形状复杂的塑件为甚。需采用合适的冷却回路,确保模温均匀,消除塑件翘曲变形。
4.尺寸稳定性 对于结晶性塑料,使用高模温有利于结晶过程的进行,避免在存放和使用过程中,尺寸发生变形;对于柔性塑料(如聚烯烃等)采用低模温有利用塑件尺寸稳定。
5.力学性能 适当的模温,可使塑件力学性能大为改善。例如,过低模温,会使塑件内应力增大,或产生明显的熔接痕。对于粘性大的刚性塑料,使用高模温,可使其应力开裂大大的降低。
6.外观质量 适当提高模具温度能有效地改善塑件的外观质量。过低模温会使塑件轮廓不清,产生明显的银丝、云纹等缺陷,表面无光泽或粗糙度增加等。
(3)冷却时间的确定
注射模实质是一种热交换器.确定恰当是热交换(冷却)时间,是模具设计者的重要任务.为此,首先分析影响冷却时间的因素.
影响冷却时间的因素:
优秀论文设计,答辩无忧,值得下载!
本科毕业设计(论文)通过答辩
1.模具材料 从机械强度出发,通常选钢材为模具材料。如果考虑材料的冷却效果时,则热导率愈高,从熔融塑料吸收热量愈迅速,冷却得愈快。
2.冷却介质温度及流动状态 一般采用常温水进行冷却。以冷却水出、入口温差小为好,一般控制在5℃以内。冷却水在通道中的流速,以尽老能高为好,其流动状态湍流为佳,即雷诺准数为Re>104 为宜。因为湍流的热传递效率为层流的10~20倍。
3.模塑材料 塑料的热性能,对冷却时间具有重大影响。
4.塑件厚度 塑件壁厚越厚,传热阻力越大,所需冷却时间越长。通常冷却时间与塑件的厚度平方成正比。
5.冷却回路的布置 成型腔周围冷却回路的分布状态,即冷却回路距型腔的距离和通道之间的间隔,对冷却时间也有影响。
6.模具温度 系指与塑料接触的模腔表面温度。它直接影响到塑料熔体在模腔中的冷却速度。选择合适的模温会缩短成形周期,提高塑件质量,减少废品率。为了满足塑料对模温的要求,现代化生产技术多采用模具恒温器,以闭路循环冷却介质对模温进行控制。
在注射过程中,塑件的冷却时间,通常是指塑料熔体从充满模具型腔起到可以开模取出塑件时止的这一段时间.这一时间标准常以制品已充分固化定型热切具有一定强度和刚度为准,这段冷却时间一般约占整个注射生产周期的80%.其确定方法有计算法和经验查表法.
为了节省设计过程的时间,故采用经验查表法来确定冷却时间。
(4)冷却系统的计算
简单计算步骤如下:
(1) 算单位时间内从型腔中散发出的总热量(Q总=Q1)
(2) (3)
①计算每次需要的注射量(kg或cm2 : ) V = nV件 + V浇 = 2 x4.894 + 1.3
= 11.088cm3
②确定生产周期(s):
t = t注 + t冷 + t脱
式中,t为生产总周期(s),t注为注射周期(s),t冷为冷却周期(s),t脱为脱模周期(s)。 查资料得 常用热塑性塑料注射成型的工艺参数,的t = 90s。
③求使用的塑料单位热流量Qs(kJ/kg):查表常用塑料熔体的单位热流量Q,
得 Qs = 750KJ/kg
优秀论文设计,答辩无忧,值得下载!
本科毕业设计(论文)通过答辩
④求每小时的需要注射的次数:
N = 3600/t= 3600/90 = 40 ⑤求每小时的注射量(kg/h):
W = N?G = 40 x 0.011088 = 0.44352kg/h ⑥求从型腔内发出的总热量(kJ/h)
Q总 = Q1 = N?G?Qs = 0.44352 x 750 =332.64 kJ/h
⑵以凹模冷却系统为例求凹模冷却水的体积流量(m3 /min): qv = Q凹/[60p?C1(T出 - T进)]
3 式中,p为水的密度103 kg/ m ,C1为水的比热容C1 = (4.187J/(kg?℃) , T出为水管设定温
度, T进为水管进口设定温度, Q凹为有凹模带走的热量(kJ/h).
qv = 1080/[(60 x 103 x 4.187 x (8 -5)) = 0.0014 m3 /min
⑶求冷却水孔的直径d(mm):查表冷却水流速与管道直径的关系,得d = 6mm
⑷求冷却水的平均流速(m/min):查表冷却水流速与管道直径的关系,得最低流速为1.66m/s. ⑸求凹模所需冷水管根数:n = L/B =8 水管布置如图:
优秀论文设计,答辩无忧,值得下载!