三江学院2013届本科生毕业设计(论文)
推顶出来,在这个过程当中,不能使制品发生变形,而达不到成型要求、“白化”以及卡滞现象。除此之外,该装置还必须保证在模具闭合时,不会与模具其它零部件产生干涉地回到初始顶出位置,以便进行重复不断的成型加工。
在设计推出结构之前,设计者必须首先确定制件的留模形式(动模部分、定模部分、动定模部分),推出结构必须设计在制品滞留的模具部分中。通常由于注射机的顶出机构设置在动模板一侧,因此大部分模具的推出结构设置在动模一侧。
图3.9 推出机构
3.5.1推出脱模机构的选用
在设计推出脱模机构时,必须根据制件的形状、复杂程度和注射机的推出结构来选择适当的脱模机构,由于本塑件比较简单,选6个推杆和2两个推管推出。
3.5.2推杆设计
1.推出力的计算
塑件注射成型后,塑件在模内冷却定型,由于体积收缩,随型芯产生包紧力,当其从模具中推出时,就必须克服因包紧力而产生的摩擦了。对底部无孔的筒壳类塑料制件,脱模推出时还需克服大气压力。型芯的成型端部,一般均要设置脱模斜度。另外还必须明白,塑件刚开始时所需的脱模力最大,其后,推出力的作用紧紧是为了克服推出机构移动的摩擦力。
2.推出机构的确定
在本模具中,由于塑件的形状较复杂,所以没有通过理论上的计算,依靠经验,我们设置了一次推出机构。一次推出机构又称简单推出机构,它是指开模后在动模一侧用
21
三江学院2013届本科生毕业设计(论文)
一次推出动作完成塑件的推出。一次推出机构包括推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、活动镶块或凹模推出机构和多元推出机构等,这类推出机构最长见,应用最广泛。这里,我们选择了最简单的推杆推出机构。
3.推出行程
推出行程一般规定使顶出的制品脱离模具5~10mm,在成型一些形状简单或桶形制件时,也可以取其深度的2/3,由于本塑件的属于桶形塑件且深度比较深,所以推出距离40mm,需要手工取出塑件。
4.推杆的形状、尺寸与固定形式
推杆是标准件,在市场上可以直接买到。在设计时应考虑到要由足够的刚性,以承受推出力,否则就可能在推出时变形。
由于许多推杆端部不是平的,所以这些推杆的端部就要进行线切割加工,使形状与塑件的外形相贴,推杆的头部必须有止转装置,本设计采用圆柱销止转,结构形式如图3.10所示。
图3.10 推杆的结构形式
推杆工作部分与模板或型芯上推杆孔的配合常采用H8/f7~H8/f8的间隙配合,视推杆直径的大小与不同的塑料品种而定。
5.推杆位置的选择
推杆的位置应该选择在脱模阻力最大的地方。推杆位置选择是应注意,当塑件各处的脱模阻力相同时需均匀布置,以保证塑件推出时受力均匀,塑件推出平稳和不变形。推杆位置选择还应注意塑件本身的强度和刚度,尤其是薄壁塑件,应尽可能地选择在壁厚和凸缘等处,否则很容易是塑件变形甚至破坏,在必要时,可以通过增大推杆的面积,降低塑件单位面积上所受的推出力。
对于这个塑件,由于四周和对型芯的包紧力较大,脱模阻力较大,所以在四周附近设置推杆,如图3.11所示,共设置了6根推杆。
22
三江学院2013届本科生毕业设计(论文)
3.5.3推管推出机构设计 推管是一种空心的推杆,它适于环形、筒形塑件或带有孔的部分塑件的推出。由于推管的整个周边接触塑件,故推出塑件的力量均匀,塑件不易变形,也不会留下明显的推出痕迹。
本设计采用简单的结构形式,如图3.12所示
图3.12 推管的结构形式
3.6复位机构的设计
复位机构干涉现象的校核: 校核公式为 hctan?=Sc+?
式中 hc——在完全合模状态下推杆端面离侧型芯的最近距离;
Sc——在垂直于开模方向的平面上,侧型芯与推杆在分型面上投影范围内重合长度;
?-在完全不干涉的情况下,推杆复位到hc位置时,侧型芯 沿复位方向推杆侧面的最小距离。
通过计算hctan?>Sc+?,所以在模具中,不需要使用先复位机构。
3.7冷却系统的设计
冷却模具通常以水、油或压缩空气等为冷却介质。由于水的热容量大、传热系数大、成本低,使用方便、冷却效果好等特点。在此次模具设计中都以水为冷却介质。冷却管道直接做在型腔上,由于塑件较小,在型腔打两直通的孔,通过管接头与水路连接,完成对塑件的冷却。
23
三江学院2013届本科生毕业设计(论文)
第四章 注塑机的校核
4.1注塑量的校核
注塑量得校核公式为 nm1?m2?KMT/3600
制件的体积为约53.5㎝3,,流道的体积约3.1㎝3,总体积为53.6㎝3,而G54-S200/400注塑机的理论注塑量为200~400㎝3,注塑速率为110g/s,周期为1.3s。110×1.3×0.8=114.4㎝3>53.6㎝3,
综上所述,选用的注塑机的注塑量符合实际生产要求。
4.2注塑机锁模力的校核
锁模力的校核公式为: (nA1?Aj)p?Fn
分流道和制件在分型面上的投影面积为约9530mm,型腔的平均计算压力。由于制件的材料流动性教好,质量小,选用普通制品型腔平均计算压力30MPa,则锁模力
F?(nA1?Aj)p?9530?30?285.9KN?Fn?2540KN.
2所以锁模力符合要求。
4.3最大注射压力的校核
校核公式:Pmax?kP?
其中K取1.3。在实际生产中,PO的大概范围为20~100MPa,工件尺寸小,材料的流动性好,故P0选用50MPa, 则 Pmax=1.3×50=65MPa<70MPa. ABS塑料的注射压力为70~90MPa.
所以最大注射压力是符合要求的。
4.4开模行程及装模高度的校核
开模行程校核公式为:L?H1?H2?(5?10)㎜
开模行程为 L=40+75+10=125㎜<260㎜; 模具总高H =315mm<406mm 通过上面的校核可知,注塑机的开模行程和装模高度都符合要求。
24
三江学院2013届本科生毕业设计(论文)
第五章 模具的工作原理和模具结构特点
5.1模具工作原理
经过接近三个月的认真分析与计算,我顺利的完成了预期的设计目标, 测绘了产品的二维工程图和用UG软件进行了三维造型,并绘制了二维模具装配图及主要成型零部
图5.1 模具装配图
件图。模具总装图如图5.1所示。
模具的工作原理和工作过程如下:
模具塑料固化后,开模时,动模部分向后移动,塑料件包裹在凸模型芯17上随动模一起向后移.在达到一定的距离后,注塑机顶杆开始接触推板26,推板26推着推杆22、推管24、复位杆23、Z字形拉料杆12向前运动,使主流道、分流道、浇口的凝料和塑件一
25