青岛理工大学本科毕业设计(论文)说明书
1) 由CAE锁模力分析图表知:注射机锁模力应≥35KN 综上,查参考文献初选注射机型号为:SZ-60/40。 注射机XS-Z-60有关技术参数如下: 额定注射量V 60cm3 注射压力 150Mpa 锁模力 400 kN 注射方式 螺杆 模板最大行程 260mm 模具最大厚度 280mm 模具最小厚度 160mm 喷嘴圆弧半径 15mm 喷嘴孔直径 φ3.5mm
3.2 注射机的校核
3.2.1 注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核
由于在之前初选注射机和设计模架时是根据注射量、锁模力、注射压力这三项技术参数及计算壁厚等因素选用的,所以注射量、锁模力、注射压力己符合所选注射机要求,不必进行校核。 3.2.2开模行程的校核 注射机最大开模行程H为 H≥2h件+h浇+(5~10)
式中 h件——塑料制品高度(mm); h浇——浇注系统高度(mm)。
2h件+h浇+(5~10)=[2×20+83+(5~10)]mm=133mm H=260mm>133mm 故开模行程H满足要求。
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3.2.3 模具厚度校核
模具厚度 H模=270mm<280mm 显然小于所选注射机模具最大厚度, 3.2.4 模架的确定
模架采用标准模架,基本尺寸为: 定模板厚度 A=40mm 型芯固定板厚度 B=32mm 支承板厚度 C=63mm 模具总厚度 H模=270mm
模具外形尺寸 400mm×315mm×270mm 3.2.5型腔壁厚的计算
在塑料制品的成型过和中,塑料熔体在型腔中产生很高的压力,使用前型腔发生变形甚至破裂。型腔的变形,不但影响塑件的尺寸精度,还可能使拼合处产生间隙,形成溢料飞边。变形过大,甚至会影响塑件的顺利脱模。为了保证模具 的强度、刚度,我们应根据模具零件的结构和工作时的受力状况进行必要的强度、刚度计算。对大型模具,应以刚度计算为主,对小型模具,则以强度计算为主。
强度计算的条件是各种受力条件下的许用应力。刚度计算的条件是、则由于模具的特殊性,可以从以下三方面考虑:
(1)从模具型腔不发生溢料角度出发 (2)从保证制件精度条件出发 (3)从保证制件顺利脱模出发
大多数的注塑机模板都是铸钢件,铸钢件的屈服强度约为386MPa,由于接触压力过大会在模板上产生压痕或凹陷,难以修复,因此将安全系数ns取得很大,一般取为7.许用应力:[σ]=σs/ns=386/7=55(MPa)
不论是圆形型腔还是矩形型腔,均有整体式和组合式两种,本模具型腔板 壁厚度应根据整体式圆形型腔强度条件计算,即:
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从上式可以看出,从强度考虑侧壁厚度只要大于13mm即可,故取标准型腔板侧壁
?????1???6??????2P?????55?1??13mm55?2?24.5??厚度为32mm.
3.3确定型腔的排列方式
为了使模具与注射机匹配以提高生产率,并保证精度,模具设计时应合理的确定型腔的数目。型腔数目的确定方法:
a.按注射机最大注射量确定型腔数量。 b.按注射机额定锁模力确定型腔数量。 c.按制品精度要求确定型腔数量。 d.按经济性确定型腔数量。 e.按用户的要求确定型腔数量。 f.按产量要求确定型腔数量。
根据塑件的生产批量及尺寸精度要求采用一模一腔。考虑到顺利脱模,设计为双分型面注塑模,也称三板式注塑模。
寸较小,为降低成型费用,根据塑件的生产批量及尺寸精度的要求,为提高成型效率,采用一模两腔,点浇口,并不对制品进行后加工。由UG NX6算得塑件体积Vs≈45.349cm3。
查设计资料可知,ABS塑料的密度为1.05-1.2g/cm3(注射级密度为1.10g/cm3),算得塑件质量
ms=1.10×45.349 g≈50g
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第4章 浇注系统分析与设计
4.1 浇注系统Moldflow三维建模
4.1.1浇注系统的设计 4.1.1.1浇口位置的确定
下图为Moldflow对制件最佳浇口位置分析结果,由此确定浇口位置在制件侧面的中部位置。(图中颜色最蓝处)
图4-1最佳浇口位置
4.1.1.2流道设计
该模具一模两腔,为了提高成型效率,采用点浇口,浇口选在塑件顶面中部位置。根据材料和质量选择点浇口尺寸为直径为1mm。运用Moldflow的建模功能建立浇注系统,如下图所示:
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图4-2 浇注系统结构
4.2 CAE流动模拟分析
4.2.1充填分析/保压分析/残余应力分析 4.2.1.1模型详细资料
网格类型 = 双层面 网格匹配百分比 = 85.6 % 相互网格匹配百分比 = 83.5 % 节点总数 = 3296 注射位置节点总数 = 1 三角形单元的平均纵横比 = 2.3085 三角形单元的最大纵横比 = 5.9806 总体积 = 48.2597 cm^3 最初充填的体积 = 0.0000 cm^3
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