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4、结构合理可靠。脱模机构应工作可靠,运动灵活,制造方便,更换容易,具有足够的强度和刚度。
本模具选用推杆带动推件板使塑件从凸模中脱出。该推出机构包括推杆固定板、推板、推杆、推件板、连接螺钉等构成,当开模到一定距离时,拉料杆把浇注系统的料拉出,注塑机推出装置推动推板,并带动所有推杆及推件板一道前进,将塑件推出模外。 3.6推出机构设计
使塑件从模具成型零部件上脱出的模具机构称为推出机构,推出机构的结构因塑件的脱模要求不同而有所变化,但对推出机构所应达到的基本要求是一致的。
3.6.1推杆数量及结构形式
本设计采用4根推杆推动推件板推出塑件的推出方式,参照所选模架标准件,推杆材料采用T10A。查《塑料模具设计指导书》表7-22标准复位杆导柱(摘自GB/T4169.18-2006),其结构如下图:
图14复位杆导柱
3.6.2推件板设计
推件板推出机构是由一块与凸模按一定配合精度相配合的模板,在塑件的整个周边端面上进行推出,因此,其推出特点是:
①推出位置均在脱模力较大的塑件的边缘区,其推出作用面积大,有效的推出力大;
②运动平稳,推出力均匀,塑件不易变形; ③顶在塑件底部边缘,没有明显的推出痕迹。
④无需设计推出机构的复位装置。合模时,推件板靠合模力的作用,带动推出机构同时复位。
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3.7定位圈设计
定位圈与注射机定模固定板上的定位孔相配合,其作用是为了使主流道与注射机喷嘴、机筒对中,定位圈与注射机定模固定板上的定位孔之间采用比较松动的间隙配合(H11/h11)。本模具设计定位圈,根据注射机选取的定模板中心孔尺寸,选取定位圈的直径为Ф100mm,结构如下图(材料选择45#,未注表面粗糙度Ra=3.2μm,未注倒角1mm×45°),《塑料模具设计指导书》表7-27 标准定位圈(摘自GB/T4169.18-2006)知:
图15定位圈
3.8温度调节系统设计
塑料模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺不同,模具温度也要求不同。因此在设计注射模具时必须考虑用加热或冷却装置来调节模具的温度。塑件在注射成型时不要求有太高的模温,因而在模具上可不设加热系统,在该模具中只需要设计出合理的冷却水道就可以满足模具温度的要求。
3.8.1冷却系统设计依据
在设计的过程中有许多要点是必须注意的,总体要求是:
1)要考虑加工的可能性,即为在设计冷却水道时必须要考虑能否进行加工,有的塑件是异形的,可能会出现设计的难度,但是必须记住的就是能否顺利加工出来,有的能够设计得很好但是无法实现,在模具制造中冷却水孔都是人工用钻头加工实现。
2)合理确定冷却管道直径、中心距与型腔壁的距离。冷却水道的直径一般在(8~12)mm之间选取;型腔与冷却水道的距离应大于10㎜,通常是12-15㎜。注意冷却水道与其它成型零部件之间的间距,通常在设计时要注意水道与镶件的间距,至少要留出5㎜间距,水管与顶针孔留出至少3㎜的间距。
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3)浇口处应加强冷却。在塑料熔体充模时,浇口附近的温度最高,而离浇口越远越低,因此应加强浇口处的冷却。通常采用将冷却回路的入口设在浇口附近,可使浇口附近在较低水温下冷却。
4)避免将冷却管道开设在塑件熔合纹部件,并注意干涉及密封等问题。当采用多点浇口进料或型腔形状复杂时,多股熔体在汇合处将产生熔合纹,该处的温度通常较其它部位要低,为不使温度急剧下降,保证熔合质量,在熔合纹部位尽可能不设冷却管道。冷却管道不应穿过镶块,以免在接缝处漏水,同时须考虑避开模具内其它孔道,如推杆孔、螺纹孔及型芯孔等。
5)冷却水道应便于加工和清理。为便于加工和操作,进出水管接头应量设在模具同一侧,宜设在注射机背面,同时水管接头处必须密封,以免漏水。
由《塑料成型工艺与模具设计》p237知常见冷却系统的结构:(1)直流式和直流循环式;(2)循环式;(3)喷流式;(4)隔板式;(5)特深型腔塑件的冷却;6)间接冷却。
冷却回路设置的基本原则:
(1)冷却水道数量尽量多、冷却通道孔径经量大;(2)冷却水道至型腔表面距离尽量相等;(3)浇口处加强冷却;(4)冷却水道出、入口温差应尽量小;(6)冷却应尽量沿着塑料收缩的方向设置;(6)冷却水道的布置应避免开塑件易产生熔接痕的部位。
本次采用直流式,由p234、p235页知,d=8mm,两水流道中心距取25mm,水流道中心到型腔表面取14mm,如下图:
图16却却水道
第4章射机有关参数校核
当标准模具及其尺寸确定之后,就需要与注射机相关参数进行校核。若模具
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参数与注射机参数相符合则设计成功,若不符合注射机要求,就必须调整模具参数。本注射型号为XS-ZY-60,此时需要校核的参数如下:
最大开合行程(mm):300 模具最大厚度(mm):300 模具最小厚度(mm):200
动定模固定板尺寸(mm):428×458
拉杆空间(mm):260×290
4.1模具开合行程校核
开模行程S(合模行程)指模具开合过程动模固定板的移动距离。它的大小直接影响模具所能成型的塑件高度。太小则不能成型高度较大的塑件,因为成型后,塑件无法从动模之间取出。XS-ZY-60型号注射机是液压和机械联合作用的锁模机构,该注射机的最大开模行程与模具厚度无关,由《塑料成型工艺与模具设计》公式(5.6)的:
S≥H1+H2+(5~10)mm
S-----注射机最大开模行程,mm; H1--------推出距离(脱模距离),mm;
H2——包括浇注系统凝料在内的塑件高度,mm。 根据所选的模架数据的: H1=12 H2=90 则 S=12+90+8=110mm≤300mm
通过以上的校核计算可得,模具的开合行程在注射机的最大开合行程之内,塑件可以顺利从模具中脱模。
4.2模具厚度校核
所设计模具的厚度(总体高度)为276(mm),注射机允许的模具厚度在(200~300)mm之间,因此模具的厚度符合要求。
4.3动定模固定板尺寸校核
模具的动定模座板需要安装到注射机的固定板上,因此模具的座板尺寸必须要小于注射机固定板尺寸。模具座板的尺寸为300×300(mm),注射机固定板的尺寸为428×458(mm),因此符合要求。
4.4拉杆空间校核
拉杆位于注射机动定模固定板之间,需要保证模具的尺寸小于拉杆空间的尺
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寸,模具才能顺利安装到固定板上。所设计模具座板的尺寸为250×250(mm),小于注射机拉杆空间的参数(260×290)(mm),因此设计符合要求。
4.5模具开合过程
首先模具合并状态下,在注塑机拉力作用下动模向后退,退到一定的距离在拉料杆作用下,浇注系统的聊被拉出一定模分开,然后注塑机推杆推动模具推板,推板推动推杆,推杆推动推件板,推件板把塑件推出,返回初始状态合模。
第5章心得体会
经过了为期3周时间的课程设计,我感觉收获挺大的。通过了3周时间的努力本次课程设计终于可以划上了一个句号,这次设计是一次全面性的设计,使我们对《塑料成型工艺与模具设计》课本的一次回顾与总结。由于本次设计没有现成的指导课本,所以我们从一开始就去图书馆借了大量本次设计有关的书籍,通过这次的设计使我们学会查阅有关书籍的信息为我们设计提供了服务。本次设计使我们对相关的知识进行了一次更全面的认识,让我们感觉学有所用,理论联系实际,而且它为我们以后出去工作打下了良好的基础,更重要的是,通过本次设计对我所掌握的塑料模具知识实际应用能力起到了检验作用,让我发现自己的不知与缺陷。
在本次设计,我们一直是用电脑做的,因此提高了我对ug、cad等软件的应用的能力,是我知道自己对ug、cad还有很多地方没有掌握,识我初步了解到工程技术人员应具备什么样的思维与知识,才能独立完成一套基本的塑料模具的设计与制造。本次设计也并非一帆风顺,在做的过程中我遇到了许多困难,但通过问老师与同学的帮助,使我一点点的把遇到的困难解决了,所以在这里真诚的感谢张树林老师与帮助我的同学。由于有许多基础知识忘了和知识有限,这次的设计还有许多不足与错误的地方。
第6章参考文献
1、《塑料成型工艺与模具设计》(修订版) 主编 屈华昌 高等教育出版社; 2、《互换性与技术测量》第五版 廖念钊 古莹菴 莫雨松 理硕根 杨兴俊 编著 中国计量出版社;
3、《最新模具标准应用手册》 杨占尧 主编 机械工业出版社 ; 4、《塑料模具设计指导书》(第二版) 伍先明 张蓉 杨军 周志冰 编著 国防工业出版社;
5、《塑料模具技术手册》 王鹏驹 主编 机械工业出版社;
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