階梯形管塑料模具設計【20張CAD圖紙+畢業論文】

階梯形管塑料模具設計【20張CAD圖紙+畢業論文】,20張CAD圖紙+畢業論文,階梯,塑料,模具設計,20,CAD,圖紙,畢業論文 階梯管接頭模具說明 目錄 塑件基本信息 ……………………………………………………………… 1 產品工藝性分析 ……………………………………………………………… 1 簡易模具說明 （一）初選注射成型機的型號和規格 ………………………………2 （二）確定模具的基本結構 ……………………………………………2 （三）模具結構設計 …………………………………………………… 3 （四）基本計算 …………………………………………………………… 3 （五）校核計算…………………………………………………………… 4 注塑模具說明 （一）初選注射成型機的型號和規格 ………………………………5 （二）確定模具的基本結構 ……………………………………………5 （三）模具結構設計 …………………………………………………… 6 （四）基本計算 …………………………………………………………… 7 （五）校核計算……………………………………………………………8 （六）注射模主要零件加工工藝規程的編制… ………………9 基本信息 塑件名稱：管連接件 材料：ABS 尺寸精度要求：MT5 批量：簡易模具為小批量試生產、注塑模為大批量生產 產品工藝性分析 1.材料性能 ABS為熱塑性塑料，密度1.03-1.07g/cm^3，抗拉強度30-50MPa，抗彎強度41-76 MPa，拉伸彈性模量1578-2277MPa，彎曲彈性模量1380-2690 MPa，收縮率0.3%-0.8%，常取0.5%。該材料綜合性能好，即沖擊強度高，尺寸穩定，易于成型，耐熱和耐腐蝕性能也較好，并具有良好的耐寒性。 2.成型特性及條件 1）其吸濕性強，塑料在成型前必須充分預熱干燥，其含水量應小于0.3%。2）流動性中等，溢邊值0.04mm。3）塑料的加熱溫度對塑件的質量影響較大，溫度過高易于分解（分解溫度250度）。成型時宜采用較高的加熱溫度(模溫50-80度)和較高的注射壓力（柱塞式注射機：料溫180-230度，注射壓力100-140MPa;螺桿式注射機：溫度160-220度，注射壓力70-100MPa）。 簡易模具說明 （一）初選注射成型機的型號和規格 零件體積及質量估算 （1）單個塑件 體積為83.02cm3 質量83.02*1.05=87.17g （2）總體積90.4 cm3，總質量90.4*1.05=94.92g (采用一模一腔) 從實際注射量應小于額定注射量的50%~80%考慮，初選臥式注射機SZ-125/630。 注射機主要參數 額定注射量/cm 140 模具最大厚度/mm 300 螺桿直徑/mm 40 模具最小厚度/mm 150 注射壓力/MPa 126 噴嘴圓弧球半徑/mm 15 拉桿內間距/mm 370*320 噴嘴孔直徑/mm 4 鎖模力/KN 630 最大開模行程/mm 270 （二）確定模具的基本結構 經分析，該零件有螺紋，在簡易模具中可以采用螺紋鑲塊來成型這一部分，由于本設計為簡易模具，采用一模一腔，階梯管中間部分用型芯成型，注射完成后將型芯和鑲塊手動取出。初步選定模具設計方案如圖所示： （三）模具結構設計 1.確定澆注系統尺寸 主流道長度60mm,錐角取2度，凹坑半徑R=噴嘴球半徑15mm +1mm=16mm ，小端直徑d=4+0.5=4.5mm，凹坑深度h=3mm。選用標準澆口套。 2.導向機構 4個導柱導套導向 3.排氣機構 利用分型面排氣 （四）基本計算 模具成型塑件的公稱尺寸L=塑件的公稱尺寸L*（1-塑料的平均收縮率0.5%） 先計算出模具的公稱尺寸，并把模具的凹進去的部位的尺寸收縮率取小值，而凸出部位的尺寸的收縮率取大值，然后在試模后，再摸索著做1-2次的修正。 1.型芯徑向尺寸計算 φ50：[（1+0.55%）*50+1/2*0.011]-0.011/3mm =50.28-0.004mm φ58：[（1+0.5%）*58+1/2*0.011]-0.011/3mm =58.33-0.004mm 2.型芯高度尺寸計算 31：[（1+0.55%）*31+2/3*0.011]-0.011/3mm =31.18-0.004mm 95：[（1+0.5%）*95+2/3*0.011]-0.015/3mm =95.53-0.005mm 3.型腔徑向尺寸計算 φ70：[（1+0.55%）*70-1/2*0.013]+0.013/3mm =70.38+0.004mm φ64：[（1+0.55%）*64-1/2*0.013]+0.013/3mm =64.28+0.004mm 4.型腔深度尺寸計算 4：[（1+0.55%）*4-2/3*0.005]+0.005/3mm =4.22+0.0016mm 85：[（1+0.55%）*85-2/3*0.015]+0.015/3mm =85.46+0.005mm 10：[（1+0.55%）*10-2/3*0.006]+0.006/3mm =10.051+0.002mm 31：[（1+0.55%）*31-2/3*0.011]+0.011/3mm =31.16+0.004mm （五）校核計算： 1.最大注射量校核。從實際注射量小于額定注射量的80%考慮，初選額定注射量在140cm3以上的立式注射機SZ-120/630。90.4<140 3.鎖模力校核。F 鎖 >30Mpa*(70*120)=252KN，F鎖=630KN 4.注射機最大開模行程校核。S>=70+(5-10),S=270mm 5.噴嘴尺寸。校核注射機的噴嘴頭球面半徑應與相接觸的模具主流道始端凹下的球面半徑11mm相適應。 6模具厚度校核 。模具厚度為H-m=170mm。注射機Hmin=150mm ，Hmax =300mm 。滿足條件。 注塑模說明 （一）初選注射成型機的型號和規格 零件體積及質量估算 （1）單個塑件 體積為83020mm3=83.02cm3 質量83.02*1.05=87.17g （2）總體積180 cm3 總質量180*1.05=189g (采用一模兩腔) 初選注射機額定注射量在335 cm3以上的臥式注射機sz320/1250。 注射機主要參數 額定注射量/cm 335 模具最大厚度/mm 550 螺桿直徑/mm 48 模具最小厚度/mm 150 注射壓力/MPa 145 噴嘴圓弧球半徑/mm 18 頂出行程/mm 360 噴嘴孔直徑/mm 5 鎖模力/KN 1250 最大成型面積/cm / 最大開模行程/mm 415*415 定位圈尺寸/mm 150 （二）確定模具的基本結構 方案一、單分型面，一模兩腔，主流道定模一側，分流道在動模一側,利用拼合的螺紋型環成型外螺紋，頂出方式為頂桿頂出拼合的螺紋型環，采用側澆口。模具結構簡單，縮短制模周期，節約成本。 方案二、單分型面，主流道分流道都在定模，斜導柱在定模、滑塊在動模，利用推桿將塑件推出，采用側澆口。模具結構復雜，增加了制模周期和制模成本，而且塑件長度為120mm，太長，不利于側向抽芯，最后會導致斜導柱太長。不適合大批量生產。 綜合考慮，選用方案一。模具結構如圖所示 （三）模具結構設計 1.確定型腔配置 采用對稱布置。 2.確定澆注系統尺寸 （1）主流道 主流道長度<120mm,錐角取2度，凹坑半徑R=噴嘴球半徑15mm+1mm=16mm ，小端直徑d=5+0.5=5.5mm，凹坑深度h=3mm。 （2）冷料穴 采用倒z形冷料穴。D=10mm （3）分流道 分流道截面形狀選擇半圓形，只設在動模一側。分流道直徑為10mm，長度240mm。 （4）澆口 采用側澆口，澆口寬度為截面寬度，高度為1mm。 （5）澆口套及定位環 根據注射機定模板中心孔尺寸選取標準定位環及澆口套，由于尺寸較小，選用定位環與澆口套做成一體的形式。 3.確定頂出機構 （1）推桿數量及結構形式。根據推桿布置許可空間，每個制品設2根推桿，共4根；直徑為10mm，均采用圓推桿。頂出距離。頂出距離不得小于85mm （2）復位裝置設計 復位桿復位。 4.導向機構 導柱導套導向，采用等直徑非對稱布置。 5.排氣機構 利用分型面和推桿之間的縫隙排氣即可。 （四）基本計算 1.型芯徑向尺寸計算 φ50：[（1+0.55%）*50+1/2*0.011]-0.011/3mm =50.28-0.004mm φ58：[（1+0.5%）*58+1/2*0.011]-0.011/3mm =58.33-0.004mm 2.型芯高度尺寸計算 31：[（1+0.55%）*31+2/3*0.011]-0.011/3mm =31.18-0.004mm 95：[（1+0.5%）*95+2/3*0.011]-0.015/3mm =95.53-0.005mm 3.型腔徑向尺寸計算 φ70：[（1+0.55%）*70-1/2*0.013]+0.013/3mm =70.38+0.004mm φ64：[（1+0.55%）*64-1/2*0.013]+0.013/3mm =64.28+0.004mm 4.型腔深度尺寸計算 4：[（1+0.55%）*4-2/3*0.005]+0.005/3mm =4.22+0.0016mm 85：[（1+0.55%）*85-2/3*0.015]+0.015/3mm =85.46+0.005mm 10：[（1+0.55%）*10-2/3*0.006]+0.006/3mm =10.051+0.002mm 31：[（1+0.55%）*31-2/3*0.011]+0.011/3mm =31.16+0.004mm 螺紋型腔尺寸計算。M60,大徑為60mm；螺距為4，五級公差，中徑直徑57.45mm，中徑公差為0.25mm；小徑直徑55.75。 螺紋中徑尺寸D= [塑件外螺紋的中徑尺寸*（1+0.5%）－Δ] +δ =[57.45*1.0055－0.25] +0.25/5 =57.52+0.05mm 螺紋大徑尺寸D= [塑件外螺紋的大徑尺寸*（1+0.5%）－Δ] +δ =[60*1.0055－0.25] +0.25/4 =60.08+0.0625mm 螺紋小徑尺寸D= [塑件外螺紋的小徑尺寸*（1+0.5%）－Δ] +δ =[55.75*1.0055－0.25] +0.25/4 =55.81+0.0625mm Δ--- 塑件外螺紋的中徑公差 δ--- 螺紋的制造公差，對于中徑為Δ/5，對于大徑和小徑為Δ/4。 （五）校核計算 1.最大注射量校核。 V機=335 cm3 180=85+(5-10),S=360mm，可以使用。 3.噴嘴尺寸。校核注射機的噴嘴頭球面半徑與相接觸的模具主流道始端凹下的球面半徑18mm相適應。 4.模具厚度校核 。H-m=535mm。注射機Hmin=150mm ，Hmax =550mm 。滿足 Hmin 30Mpa*(3.14*35*35+澆注系統面積2400)=187KN，F鎖=1250KN，可以使用。 （六）注射模主要零件加工工藝規程的編制 型腔板的加工工藝 序號 工序名稱 工序內容 1 下料 切割鋼板至尺寸210mm×170mm×42mm 2 鍛打 鍛打鋼板至尺寸205mm×165mm×37mm 3 熱處理 退火到180—200HBS 4 刨 刨六面到尺寸201mm×161mm×34mm 5 平磨 磨六面到尺寸200.75mm×160.75mm×33.75mm 6 數控銑 以A面為基準銑型腔，型腔表面留0.1mm的加工余量，在尖角部位余量可加大 7 電火花 做銅電極精加工型腔到要求尺寸 7 鉗 鉗工按圖樣鉆冷卻水道，檢查型腔表面 8 熱處理 淬火到要求。 9 平磨 磨六面到尺寸要求，與推板配磨，使本件與上固定板上下齊平，且使型腔深度到要求。 10 鉗 研型腔到Ra1.6，研澆口到Ra1.6。 11 鉗 鉗工整修檢驗 參考文獻 【1】 中國機械工業教育協會.塑料模具設計與制造.機械工業出版社，2001. 【2】 王文光 田寶善 田雁晨.塑料注射模具設計技巧與實例.化學工業出版社，2003. 【3】 蔣繼宏 王效岳.注塑模具典型結構100例.中國輕工業出版社，2000. 【4】 齊曉杰.塑料成型工藝與模具設計.機械工業出版社，2005. 【5】 馮炳堯 韓泰榮 蔣文森.模具設計與制造簡明手冊.上?？茖W技術出版社，1998. 【6】 李德群 唐志玉.中國模具工程大典.電子工業出版社，2007. 【7】 徐茂功 桂定一.公差配合與技術測量.機械工業出版社，2000. 結束語 畢業設計即將接近尾聲，在為期四個月的畢業設計中，我獲益良多，不僅把大學期間學到的塑料模具設計的知識做了一個系統的回顧與學習，還通過各種參考資料學習了很多知識，同時也提高了自學能力。 這次設計我分如下幾個步驟進行的。第一，分析產品結構和材料，初步定出多種模具結構，再分析他們的利弊，從中找出最優良的設計方案；第二，進行計算，選定注射機，根據注射機的相關數據定出澆口套、定位環的相關尺寸；第三，設計交流道，型腔布置，計算型芯型腔尺寸；第四，校核注射機，第五，利用AutoCAD及輔助的燕秀工具箱進行模具圖的繪制。在這個期間也常常會遇到一些問題，比如推出機構是否合理，能否順利脫模，脫模后能否保證塑件在動模一側，推出行程安排是否得當，如何復位等。在制圖方面通過課程設計的鍛煉，能熟練的運用鍵盤配合鼠標來進行操作，在繪制裝配圖的時候利用燕秀工具箱省略了很多標準件的繪制，提高了效率，同時還對制圖標準又進行了學習，制圖更加嚴謹。 在這次畢業設計中，我要特別感謝我的指導老師，對我給出的設計方案進行多方面的分析和講解，從加工到生產，再結合生產批量，幫助我確定了兩個最適合的方案，在設計期間，又耐心指導，給了我很多寶貴意見。 最后，還要感謝所有模具教研室的老師在這次設計中給予我的幫助。你們辛苦了，謝謝你們！ 12