天津科技大学2005届本科生毕业设计
备设计模具时使用。
●分析塑件的工艺性,尺寸精度等要求。 ●分析成型工艺资料 ●选择成型设备 ●拟定模具结构方案 ●方案讨论与论证 ●绘制模具装配图 ●绘制模具零件图
3.3 选择成型设备
估算制品的质量为18.1g,再根据POM材料的工艺特性和仕霖集团厦门建霖卫浴工业有限公司的实际情况选择SZ-250/1250卧式注塑机,其技术参数如下:
理论注射量: 270cm3/oz 喷嘴半径: 15 mm 喷嘴口径: 4mm 螺杆直径: 45mm 螺杆转速: 10-200r/min 塑化能力: 18.9g/s 注射压力: 160MPa 射出行程: 150mm 射出速度: 110g/min 连接柱内距: 415*415mm 最大模厚: 550mm 最小模厚: 150mm 锁模形式: 双曲轴 开模行程: 360mm 合模力: 1250kN 定位孔直径: 160mm
3.4 注塑机有关参数的校核
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一:注塑机工艺参数的校核※
1.型腔数: 注塑机一次成型的重量(包括流道系统)应在注塑机理论注塑量的10%-80%之间。既能保证产品质量,又能充分发挥设备性能则选在50%-80%之间为好。该塑件质量为18.1克。故选择 SZ-250/1250的机台。 根据注塑机最大注塑质量求型腔数: m'=85%*mso m'—实际注塑量; mso—机器最大注塑能力(苯乙烯); mo= mso??=270?1.42?383.47784?so
?—常温下某塑料的密度; ?s—常温下苯乙烯的密度; 由于POM为结晶型塑料,从固态到熔融态密度变化较大,故需成以一校正系数0.9; 所以: mo=0.9? mso?? ?so=383.4?0.9 =345.06g
m'=0.85? mo=293.3 g;
m'N==16.2; 18.1N实际=N?30% =16.2*30%= 4.86
选择型腔数为 4个。 2.压力的校核:
POM应在中压下成型加工:压力为80-130MPa之间,在流动比[210,110]范围内,POM压力选择100MPa。另外该塑精度要求一般,POM流动性较好,所选注塑压力为70-100MP即可。
通过流动比校核注塑压力:(参照流道设计)--------- 3.锁模力的校核:
锁模力为注塑机锁模装置用以夹紧模具的力。所选注塑机的锁模力必须大于由于高压熔体注入型腔而产生的胀模力,此胀模力等于塑件和浇道系统再分型面上的投影与型腔压力的乘积。即:F?P?A/1000 F—锁模力(KN); P—型腔压力(MP );
A—制品及流道在分型面上的投影面积(mm2) 制品和流道在分型面上的投影面积为:
A?3.14?(20.152-6.52)?4?3.14?(34.622-30.642)+8?9?2+5.5?4?2
=5576.90mm2
流程长度与壁厚之比??43.15?19.70 2.19 17
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?F?P?A?201?106?5576.90?10-6=563266.9N=57476.2KG=57.5Ton
?所选用的注塑机的锁模力的为100Ton>57.5Ton ?选用SZ-250/1250卧式注塑机是符合要求的。
4.模具与注塑机装模部位相关尺寸的校核:
1)喷嘴尺寸:注塑机SZ-250/1250的喷嘴球半径为20 mm ,主流道始端球面半径取22mm ,则注塑机喷嘴球与主流道始端球面半径吻合,
R2 >R1,以利于同心和紧密接触,主流道内凝料能顺利脱出。 注射机喷嘴孔直径d1=3mm 主流道孔始端直径d2=3.5mm d2> d1, 以利于塑料熔体流动。 (2)、定位圈尺寸
SZ-250/1250卧式注塑机的定位孔直径为Φ100mm,分水器模具的定位圈的直径为Φ99.7mm,注射模端面凸台径向尺寸与定位孔呈间隙配合,便于模具安装,并使主流道与喷嘴同心,所设计的定位圈是符合要求的。
5. 校核模厚:
SZ-250/1250移模行程360mm,拉杆间距为415*415(mm),依此选择模架为A4型模架,动定磨均有两块板,采用推板顶出机构,模架尺寸为300*400(mm)---(模架图)
取滑块厚度为40mm,h滑=h分流道+14.2=25.8+14.2=40mm
H?h1+A?h4+B+h5+C+h垫+h滑 C=h2+h3+h推出距离
所以: H=30+60+50+40+50+90+25+40
=385mm
界于最大模厚550mm和最小模厚150mm之间
所以: 校核合格。
6.开模行程和塑件推出距离的校核:
注射机移动,固定板台面上有许多不同间距的螺丝孔,用于装固模具。本模具为中、小模具,采用压板固定。
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注塑机开模行程是有限制的,取出制件所需开模行程必须小于注塑机最大开模距离。 SZ—250/1250注塑机为双曲轴锁模,注塑机最大开模行程与模厚无关,由曲轴连杆的最大行程决定。SZ-250/1250移模行程360mm,拉杆间距为415*415(mm). S?H1+H2+5~10 mm (取8 mm)
H1—塑件推出距离 ()H2—塑件高度(包括浇注系统)
为缩短流道尺寸,采用延长式浇口。主流道从定模开始, 定模厚度为60 mm,滑块高度为40 mm,所以塑件高度为100mm。
推出距离H1应大于动模型心的高度,取H1=17mm。 开模行程 S= H1+ H2+8=108 mm <360 mm 校核合格。
3.5浇注系统设计
3.5.1.设计要点,组成和作用:
1) 浇注系统力求距型腔距离近,一致,并首先进入制品的壁厚部位,不宜直冲型芯(尤其是细小型芯)镶件块;应避免产生熔结痕,利于排气。
2)其位置力求在分形面上,便于加工并易于快速,均匀,平稳地充满型腔,主流道入口应在模具中心位置; 3)有利于制品的外观,并易于清除。当产生矛盾无法处理时,可协商修改制品构造。 4)对大型制品和功能性制品,力求用模拟软件分析充填过程,以保证制品的内在质量和尺寸精度的要求。
5)大批量制品,浇注系统应自动脱落,以利于实现自动化生产;
6)还应考虑到制品的后续工序,利于后工序的加工,装配,工序间运送和管理,必要时设辅助流道,将制品联为一体。 3.5.2.主流道设计:
主流道是连接注塑机喷嘴与分流道的塑料熔体通道。 根据材料及塑件的要求,选择垂直式主流道; 1)注塑机喷嘴口径为5mm,要求主流道小端直径比喷嘴大1mm(0.5-1mm); 即=6mm.
2)主流道锥度选2o-4o. 3)分流道端面尺寸:
根据POM料的要求,深度是最大壁厚的1.5倍,
即:H=1.5mm ?4.1mm=6.15mm ?6 mm
主流道大端应比分流道深至少 1.5mm,所以取主流道大端直径为8mm.
D=8mm. 4)浇口套的设计:
浇口套形式及尺寸:
设计要求:1-进料口处为球面(SR); 2-配合要求 H7/j7或H6;
3-粗糙度 Ra(0.4~0.8)mm.
浇口套与定模部分的装配情况:
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3.5.3.浇注系统的拉料和顶出结构设计:
1)拉料和顶出结构设计:对具有垂直分型面的注塑模,开模时分型面左右分开,塑件与浇道凝料一道取出,冷料井底部不必设杆件。 2)冷料穴位置及作用:
分流道冷料穴-分流道较长时,在分流道尽头沿料流方向延长作为分流道冷料穴,以储存前锋冷料,冷料井长度一般为分流到直径的1.5~2倍. 但对于POM模温较高,可选择较小的冷料井长度6mm.
主流道冷料穴-主流道冷料穴带有拉料钩,具体形状和尺寸详见图3-5:
图3-5 带拉料钩冷料井的主、俯视图
3.5.4.分流道设计:
1)设计要点:分流道设
2)分流道截面形状:常用形状有圆形,矩形,梯形,U字形,六角形。若考虑到减少压力损失,则选择截面大流道表面积小的力于减少热损失.由于此制品一模四腔,S型流道较长,选择圆形流道减小压力损失.分流道的理想状态是其中心与交口中心一致,圆形流道可实现这一点. 3)分流道截面尺寸:
4)分流道布置方式――采用平衡式截面布置:
所谓平衡式分流道布置既是:从主流道到各型腔的分流道和浇口其长度,形状,断面尺寸都是对应相等的.此设计可达到各型腔平衡进料,均衡补料.加工断面尺寸误差在1%以内.
圆形分流道同时开设在动定模两侧.分流道为S型,如下图:
H主流道=60mm,
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