冰箱保温盒自动脱料注射模设计Word文件下载.docx
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2、分析塑料制品结构特点,拟定自己的模具设计方案;
了解塑件的用途,使用情况及工作要求,对于塑件图上提出的塑件形状、尺寸精度、表面粗糙度等进行工艺分析,即从成型工艺、塑料制件的设计原则、模具结构合理性等方面进行综合分析,对其不够合理的部分提出改进意见,并进行改正。
3、分析研究他人模具设计结构,与自己方案对比,从中细细体会他人模具设计的科学性合理性,或提出自己的不同见解;
4、进行模具设计,包括模具三维结构设计,演示模具工作过程;
1)选择所需成型机械的类型与规格,列出主要技术参数。
根据塑件形状尺寸,估算塑件体积和重量,并校核所选成型机械的有关参数。
2)分析塑件,确定成型工艺方案及所用模具的类型与结构,包括选择成型位置,确定分型面。
浇注系统形式,浇口开设位置,脱模方式,侧孔侧凹的成型方法、排气方法、调温方式及模具的加工性能。
3)根据塑件尺寸精度要求,对成型零件的成型尺寸进行必要的计算,对主要受力的零件,根据需要进行强度与刚度校核,必要时进行冷却面积的计算,以便确定冷却水孔的直径与长度。
4)绘制模具三维图。
5)根据模具注射模塑过程的工作原理,制作模具动作Flash动画。
四、撰写说明书内容包括骤:
①塑料制品结构分析;
②模具结构分析、模具各部件功能和用途;
③以图文形式论述,附塑料制品、模具三维图和工作原理动画图等。
五、提交材料
打印说明书,提交电子文档。
若干个同学合一个光碟,以姓名为文件夹的名称。
应交材料:
①说明书;
②塑料产品三维图电子文档;
③模具三维图电子文档;
④模具动作Flash动画电子文档。
摘要
《模具设计与制造项目》课程是作为《成型技术与模具》理论课之外的一门重要补充课程,在这次模具设计与制造项目中,主要参与冰箱保温盒自动脱料注射模设计。
此型号冰箱保温盒采用乳白色ABS塑料,采用HT-350H型注射机生产,一模四腔结构,能够实现自动脱料。
并且由于盒题内有凹腔,开模过程中需要侧抽芯。
同时,要求设计的模具结构设计合理,生产效率高,生产成本低。
关键词:
保温盒、注射模、一模四腔、自动脱料、侧抽芯
目录
1塑件工艺分析1
2模具结构及其工作过程1
3模具关键零部件的设计4
1)浇注系统设计4
2)成型零部件设计4
(1)型腔的设计4
(2)型芯的设计5
(3)侧向分型抽芯机构设计5
(4)导向机构设计5
(5)流道冷凝料自动脱料系统的设计6
(6)脱模机构的设计6
4结束语7
总结7
参考文献7
1.塑件工艺分析
图1是某型号冰箱保温盒零件图,材料为乳白色ABS,要求塑件内外表面美观、光亮、一模四腔,自动脱料把,采用HT-350H型注射机生产。
塑件为深型腔的盒形状制件,内外表面均为可见光亮面,产品四周边沿上前后有四个对称的长方形安装卡钩,左右有两个对称的长方形安装卡钩,后面靠近产品底部有两个直径为12mm的圆孔,上部有两个长方凹槽,因此,需要侧向抽芯。
由于该产品要求采用一模四腔,自动脱冷凝料,且有十处需要侧向抽芯,结构要求紧凑,布局合理,因此,模具结构复杂、设计难度较大,模具制造精度要求高。
图1保温盒三视图
2.
模具结构及其工作过程
图2所示为该产品注射模结构,模具为点浇口进料、三板式双分型面模。
一模四腔,产品前后左右平行放置,方向相反以便侧抽芯。
由于产品内外均为可见面,不允许有浇口痕迹,为减少浇口疤痕,在产品底部采用点浇口进料,分流道平衡式布置进料。
设有定距流道脱料板系统自动顶出流道冷凝料。
安装卡钩、圆孔、长方凹槽的成型均采用侧向分型抽芯机构来实现。
图2模具装配图
模具工作过程:
当模具开模时,在拉钩的作用下,定模板随动模一起运动,由于定距螺钉的限制,模具首先沿Ⅰ-Ⅰ面分型,当运动到型腔中孔的台肩与定距螺钉台肩相碰时,中间板即定模板不动,此时,流道冷凝料在拉料杆的作用下被留在了定模一侧,拉杆带动流道脱料板运动将流道冷凝料顶出,从而自动脱落。
与此同时,开模力通过斜导柱作用于斜滑块,迫使斜滑块在定模板的导滑槽内侧向移动,完成圆孔的侧向抽芯动作。
动模继续向开模方向运动,模具沿Ⅱ-Ⅱ面分型,在拉料杆与型芯包紧力的作用下,塑件及分流道凝料从型腔中拉出被留在了动模一侧,当动模运动到一定的距离之后,停止运动,这时,在顶出机构的作用下,推板推动推杆、拉料杆及侧向抽芯机构运动,卡钩和长方凹槽实现侧向分型抽芯,推出塑件。
设计公式:
1.锁模力
F(TON)
F=Am*Pv/1000
F:
锁模力TON
Am:
模腔投影面积CM2
Pv:
充填压力KG/CM2
(一般塑胶材料充填压力在150-350KG/CM2)
(流动性良好取较底值,流动不良取较高值)
充填压力/0.4-0.6=射出压力
例:
模腔投影面积270CM2
充填压力220KG/CM2
锁模力=270*220/1000=59.4TON
2.射出压力
Pi
KG/CM2
Pi=P*A/Ao
Pi:
射出压力
P:
泵浦压力
A:
射出油缸有效面积
Ao:
螺杆截面积
A=π*D2/4
D:
直径
π:
圆周率3.14159
例1:
已知泵浦压力求射出压力?
泵浦压力=75KG/CM2
射出油缸有效面积=150CM2
螺杆截面积=15.9CM2(∮45)
Pi=75*150/15.9=707KG/CM2
例2:
已知射出压力求泵浦压力?
所需射出压力=900KG/CM2
螺杆截面积=15.9CM2(∮45)
泵浦压力P=Pi*Ao/A=900*15.9/150=95.4KG/CM2
3.射出容积
V
CM3
V=π*Do2/4*ST
V:
射出容积CM3
π:
圆周率
Do:
螺杆直径CM
ST:
射出行程CM
例:
螺杆直径42mm
射出行程165mm
V=π*4.2*4.2/4*16.5=228.6CM3
4.射出重量
G
Vw=V*η*δ
Vw:
射出重量G
射出容积
η:
比重
δ:
机械效率
射出容积=228.6CM3
机械效率=0.85
比重=0.92
射出重量Vw=228.6*0.85*0.92=178.7G
5.射出速度
S
CM/SEC
S=Q/A
S:
射出速度
Qr:
泵浦吐出量(每回转/CC)CC/REV
射出油缸有效面积CM2
Q=Qr*RPM/60(每分钟/L)
Q:
泵浦吐出量
RPM:
马达回转数/每分钟
马达转速1000RPM
泵浦吐出量85CC/REV
射出油缸有效面积140CM2
S=85*1000/60/140=10.1CM/SEC
6.射出率SvG/SEC
Sv=S*Ao
Sv:
射出率G/SEC
射出速度CM/SEC
Ao:
射出速度=10CM/SEC
螺杆直径∮42
面积=3.14159*4.2*4.2/4=13.85CM2
Sv=13.85*10=138.5G/SEC
3.模具关键零部件的设计
1)浇注系统设计
模具采用四型腔四点浇口平衡进料方式的浇注系统,浇口位置设置不当可能使塑件变形或某些尺寸超差。
该模具将浇口位置设在产品底部的正中间,这样能使熔体流动均匀,填充迅速,降低塑件变形。
2)成型零部件设计
(1)型腔的设计
为提高模具强度、型腔板采用整体式、一模四腔整体加工,材料采用进口P20。
下凸模结构如图3所示。
图3下凸模三视图
(2)型芯的设计
为方便加工、型芯采用组合型芯、材料采用进口P20。
(3)侧向分型抽芯机构设计
由于产品结构的要求、该模具的侧向分型有2种情况:
①在开模第一次分型时,必须完成圆孔的侧向分型和抽芯;
②侧向分型与塑件的顶出同步进行,以完成卡钩和侧凹槽的抽芯。
圆孔的侧向分型与抽芯机构采用斜导柱抽芯机构,如图2所示。
斜导柱设在定模垫板上,斜滑块设在型腔板中的导滑槽内、当Ⅰ-Ⅰ面分型时、开模力通过斜导柱作用于斜滑块、迫使斜滑块在定模板的导滑槽内侧向移动,完成圆孔的侧向抽芯动作。
卡钩和侧凹槽的抽芯机构采用斜推杆抽芯机构来实现,将成型卡钩和侧凹槽的斜推杆固定在顶出板上,顶出时,斜推杆随着顶出板一起运动、推杆在向前移动的同时,也侧向移动,达到抽芯的目的。
(4)导向机构的设计
本模具采用导柱和导套机构导向。
导柱的布置方式采用等直径导柱的对称布置方式。
导柱安装在动模上、材料为T10A,硬度为50~55HRC。
顶杆固定板如图4所示。
图4顶杆固定板
(5)流道冷凝料自动脱料系统的设计
通常三板式双分型面点浇口模具在产品成型、顶出后、流道凝料被留在型腔板上的分流道中,不易取出、需借助工具才能将料把取出,生产效率低。
该模具设计了自动脱料系统,不需借助工具手工取出,缩短了产品成型周期,提高了生产效率。
如图2所示,自动脱料系统包括脱料板、拉杆、拉料杆、限位螺钉、螺母。
当模具沿Ⅰ-Ⅰ面分型时,流道冷凝料在拉料杆的作用下被留在了定模一侧,当中间板运动到型腔中孔的台肩与拉杆台肩相碰时,中间板即定模板不动,拉杆带动脱料板自动将流道冷凝料顶出,自动脱落。
(6)脱模机构的设计
由于受产品结构限制,该模具的顶出采用扁顶杆顶出,在产品四周的边沿上设置扁顶杆,将塑件顶出。
扁顶杆的尾部用销钉固定在圆顶杆上,圆顶杆固定在顶出板上,随着推板一起运动,顶出塑件。
4.结束语
该模具结构设计合理、紧凑、生产效率高、试模一次成功,现已交付使用,获得了较好的经济效益。
总结
这次课程设计,是一次新的尝试,尝试将课本所学习的模具知识应用到实践当中,使理论知识得到进一步提高的同时,也进一步深化了实践设计的步骤与思路。
通过对冰箱保温盒注射模的详细理解,包括塑件的用途,使用情况及工作要求,对于塑件图上提出的塑件形状、尺寸精度、表面粗糙度等进行工艺分析,即从成型工艺、塑料制件的设计原则、模具结构合理性等方面进行综合分析,对其不够合理的部分提出改进意见,并进行改正,得出最后的修正方案。
同时参考他人的设计经验,进一步优化设计结果,独立完成这次模具设计的全过程,并上交设计论文。
参考文献
1.申开智.塑料成型模具(第二版).北京:
中国轻工业出版社,2006
2.王庆五,仇亚琴,张昱.SolidWords2006中文版模具设计专家指导教程.北京:
机械工业出版社,2006
3.胡仁喜,郭军,王仁广.Solidworks2005中文版机械设计高级应用实例.北京:
机械工业出版社,2005
4.何小宁:
咖啡壶把手注射模设计,模具制造,2003.9