離心機管接頭注塑模具設(shè)計

離心機管接頭注塑模具設(shè)計,離心機,管接頭,注塑,模具設(shè)計 離心機管接頭注塑模具設(shè)計 哈爾濱理工大學(xué)機械10 6班譚傳麟指導(dǎo)教師 鄧洪財2014年06月15日 設(shè)計任務(wù) 1 設(shè)計資料準(zhǔn)備和外文翻譯2 離心機管接頭注塑模具設(shè)計的研究3 繪圖4 撰寫畢業(yè)論文 并進(jìn)行答辯 第1部分緒論第2部分塑件材料性能的分析和成型注射機的選擇第3部分注塑模分型面的選擇和澆注系統(tǒng)的設(shè)計第4部分注塑模具成型部件和導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計第5部分注塑模具側(cè)抽芯機構(gòu)和頂出機構(gòu)的設(shè)計第6部分注塑模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)螺釘?shù)倪x用 第1部分緒論 1 課題研究的背景隨著塑料工業(yè)的發(fā)展 塑料注射模已經(jīng)成為制造塑料制造品的主要手段之一 且發(fā)展成為最有前景的模具之一 在現(xiàn)代工業(yè)和日用產(chǎn)品中 越來越多的塑料制品代替了以往的多類產(chǎn)品 而模具作為塑件的成型技術(shù)也得到了迅速發(fā)展 經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展 模具水平有了較大提高 在塑料管件模具方面已能生產(chǎn)19萬噸 上規(guī)模 高水平的企業(yè)越來越多 由于他的抗腐蝕 廉價等優(yōu)秀品質(zhì) 被應(yīng)用于我國現(xiàn)代化建設(shè)的各個領(lǐng)域 2 國內(nèi)外模具行業(yè)發(fā)展概況80年代以來 在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導(dǎo)下 我國模具工業(yè)發(fā)展迅速 年均增速均為13 在未來的模具市場中 塑料管件在模具總量中的比例還將逐步提高 我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間 分廠 自產(chǎn)自配比例高達(dá)60 左右 而國外模具超過70 屬商品模具 專業(yè)模具廠大多是 大而全 小而全 的組織形式 而國外大多是 小而專 小而精 國內(nèi)大型 精密 復(fù)雜 長壽命的模具占總量比例不足30 而國外在50 以上 2004年 我國模具進(jìn)出口之比為3 7 1 進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá)13 2億美元 為世界模具凈進(jìn)口量最大的國家 3 選題的目的和意義本課題的研究將涉及一些二維和三維的軟件的應(yīng)用 如AUTOCAD等 以及相關(guān)軟件的應(yīng)用 這將會使我運用這些軟件的能力得到提升 同時本次畢業(yè)設(shè)計還涉及到模具注塑模的相關(guān)知識 這對我來說是一個新領(lǐng)域 所以通過這次畢業(yè)設(shè)計對我自學(xué)能力的培養(yǎng)是一個很好的機會 因此通過本次學(xué)習(xí)將對我進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識及靈活應(yīng)用所學(xué)知識來解決實際問題有著深遠(yuǎn)的意義 另外 通過本次畢業(yè)設(shè)計 將使我掌握寫論文的一般步驟及方法 同時也提高了我如何快速而有效的查閱相關(guān)信息的方法 不僅鍛煉了我在遇到困難時冷靜分析 獨立思考及解決問題的能力 而且培養(yǎng)了我和同學(xué)相互討論 相互學(xué)習(xí)的習(xí)慣 第2部分塑件材料性能的分析和成型注射機的選擇 1 塑件性能的分析本塑件采用的是通用的一種塑料材料ABS 其全稱為苯乙烯 丁二烯 丙烯氰共聚物 性能 綜合性能較好 沖擊韌 力學(xué)強度較高 尺寸穩(wěn)定 耐化學(xué)性 電性能良好 易于成型和機械加工 與有機玻璃的熔接性良好 可作雙色成型塑件 且表面可鍍鉻等裝飾性顏色 用途 適于制作一般機械零件 各類殼體 汽車配件 日用品 管材及文具等 2 注射機的選擇確定了單個塑件的體積 質(zhì)量 和模腔數(shù)量就可大體計算出多模塑件的總體積 再加上澆注系統(tǒng)中主流道 分流道 澆口 冷井的體積 即是一模的塑料的總體積V塑V塑 V外 V內(nèi) V棱V塑 0 8V注V注 64 71c 因為塑件的相對密度為1 02 1 16g cm 所以塑件的質(zhì)量為m v 2 64 71 129 42g 通過對注射容量的計算 初步可以判斷選擇最大注射量為的XS ZY注塑機 第3部分注射模分型面的選擇和澆注系統(tǒng)的設(shè)計 1模具分型面的選擇設(shè)計塑料注塑模具時 分型面的選擇時個重要的環(huán)節(jié) 分型面選擇合理 模具的工藝性強 容易加工 塑件質(zhì)量也容易保證 否則會給造模帶來很大的麻煩 為了將塑件和澆注凝料從模具中取出 以及為了將活動型芯或嵌件裝入模體 必須將模具分成兩個或多個部分 一般地模體結(jié)構(gòu)大體分為定模和動模兩大主要部分 當(dāng)模體閉合時 凹模和凸模相合的接觸表面叫分型面 通常模具的分型面與成型注射機的開模方向垂直 開模時將注射后冷卻固化的塑件及澆注凝料從模體中頂出并取出 或自動落下 再將模腔內(nèi)的雜物清除 或?qū)⑶都蚧顒有托景卜排c模腔內(nèi) 分型面的基本形式分為 平面式分型面 階梯式分型面 斜面式分型面 曲面式分型面 綜合式分型面 由要加工的離心機管接頭大體形狀來看 選擇階梯式單分型面為宜 選擇分型面有幾項基本原則 1 保持塑料件外觀整潔 2 分型面應(yīng)有利于排氣 3 應(yīng)考慮開模時塑件留在動模一側(cè) 4 應(yīng)容易保證塑件的精度要求 5 分型面應(yīng)力求簡單適用并易于加工 6 考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào) 7 分型面應(yīng)與注射機的參數(shù)相適應(yīng) 8 考慮脫模斜度的影響 9 嵌件的活動型芯應(yīng)安裝方便 2注射模具澆注系統(tǒng)的組成注射模具澆注系統(tǒng)組成 主流道 分流道 澆口 冷穴槽和排氣槽或溢流槽等部分組成 設(shè)計注射模澆注系統(tǒng)時注意的原則 1 根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等諸多因素 并結(jié)合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置 2 根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計合理的澆注系統(tǒng)布局 3 應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能 特別是它的流動性能 選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長度 并使其圓滑過渡以利于物料的流動 4 應(yīng)盡量地縮短物料流程和便于清除料把 以節(jié)省原料 提高注射效率 5 排氣良好 1 為了便于澆注凝料從主流道中取出 主流道采用 3 6 左右的圓錐孔 對流動性較差的塑料也可取得稍大一些 但過大則容易引起注射速度緩慢 并容易形成渦流 2 澆口套與塑件注射區(qū)直接接觸時 其出料端端面直徑D應(yīng)盡量選得小些 如果D過大 即澆口套與型腔的接觸面積增大 模腔內(nèi)部壓力對澆口套的反坐力也將按比例增大 到一定程度時澆口套則容易從模體中彈出 3 澆口套通常選用優(yōu)質(zhì)鋼 如T8A等 單獨加工和熱處理 硬度為53 57HRC 或用45 50 55鋼等表面淬火 55HRC 根據(jù)澆口套的作用和模具的外形 選用整體嵌入式 套與定模之間配合采用H7 m6 4 澆口套與注射機噴嘴頭的接觸面積必須吻合 5 定位環(huán)是模體與注射機的定位裝置 它保證澆口套與注射機的噴嘴對中定位 定位環(huán)的外徑應(yīng)與注射機的定位孔間隙配合 3分流道的設(shè)計分流道的截面形狀 1 圓形截面 2 半圓形截面 3 梯形截面 4 扁行截面分流道的布局形式 1 平衡式分流道 輻射式 單排式 Y形 X形 H形 2 非平衡式分流道 3 單腔分流道由于本塑件結(jié)構(gòu)較簡單且是單件注塑 所以在此處分流道可以簡化 4澆口的設(shè)計澆口的基本類型 直接澆口 盤形澆口 分流式澆口 輪輻式澆口 抓形澆口 點澆口 側(cè)澆口 環(huán)形澆口 潛伏式澆口 耳形澆口 多級澆口 本澆口選擇輪輻式澆口 起到了易于消除澆口凝料的作用 同時克服了盤形澆口因形成真空 塑件難以脫模的問題 如圖3 1圖3 1 5鉤料桿的設(shè)計在此我們選用頂桿式鉤料裝置 其是由冷料穴和頂桿組成的 在冷料穴的底部設(shè)有一頂桿 頂桿固定在頂桿固定板上 并與頂出系統(tǒng)聯(lián)動 其基本結(jié)構(gòu)形式和主要尺寸如下圖3 2 圖3 2 6排氣系統(tǒng)的設(shè)計需排出氣體的種類1 澆注系統(tǒng)和型腔中原有的自然氣體 2 塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸氣 3 塑料熔體中某些添加的揮發(fā)和化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體 排氣系統(tǒng)的設(shè)計要點1 排氣系統(tǒng)應(yīng)保證迅速 有序 通暢 排氣速度應(yīng)與注射速度相適應(yīng) 2 排氣槽應(yīng)設(shè)在塑料流的末端 如塑件 流道 冷料穴的澆注終端 3 排氣槽應(yīng)設(shè)在主分型面的凹模一側(cè) 一是便于加工和修正 二是如果產(chǎn)生排氣飛邊 凝料也較容易脫模或去除 4 排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在塑件較厚的成型部位 5 排氣槽應(yīng)設(shè)在便于清模的位置 以防止積存冷料 6 排氣槽的排氣方向應(yīng)避開操作區(qū) 防止注射時高溫容料的溢出而傷人 第4部分注射模具成型部件和導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計 1型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計大致分為一下幾種 1 整體式 2 整體組合式 3 局部組合式 4 完全組合式 本塑件結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜 且凸出部分有側(cè)抽芯機構(gòu)的輔助 所以型芯部分不需要太復(fù)雜 采用相應(yīng)的整體式便可以了 2成型部件尺寸的確定影響塑件尺寸的因素 1 成型收縮率的選擇和成型收縮的波動引起的尺寸誤差 2 成型零件的制造誤差 3 成型零件的組裝誤差 4 成型零件脫模斜度引起的誤差 5 成型零件磨損及化學(xué)腐蝕引起的誤差 6 成型零件的相對移動引起的誤差 如合模時的誤差 側(cè)抽芯的移動誤差等 確定成型部件尺寸的原則型腔的內(nèi)徑尺寸D和深度H在注射過程中由于脫模摩擦和化學(xué)腐蝕作用而趨于磨損變大 我們稱尺寸D和H為趨于增大尺寸 同樣由于摩擦和化學(xué)腐蝕的作用 型腔外徑尺寸d同樣及其高度h而趨于磨損變小 我們稱型芯外徑尺寸d及型芯高度尺寸h為趨于縮小尺寸 中心距C不會因磨損發(fā)生變化 我們稱為常量尺寸 因此在確定成型尺寸前因首先弄清各部尺寸的性質(zhì)分類方可確定各部尺寸及其公差的取向 一般地 趨于增大尺寸如D和H盡量選小些 即取公差的負(fù)值 趨于縮小尺寸如d和h盡量大些 即取公差的正值 3動模的制造工藝過程制造工藝如下 1 毛坯準(zhǔn)備 用直徑為234mm 長67mm的圓棒料鍛出毛坯 退火 2 粗車端面 車成直徑為233mm 長66mm的棒料 3 刨各個面 留磨余量0 6 0 9mm 4 磨各個面 5 劃線 劃出各導(dǎo)柱孔 螺紋孔 型芯孔等各孔的位置 6 孔加工 加工四個導(dǎo)柱孔 28 鉆孔 鉸孔 和三個螺紋孔M12 鉆孔 攻螺紋 加工3個通孔 11 加工一通孔 10 7 車床加工 精車端面 鉆鏜型芯所在通孔 88 留磨余量0 3 0 5mm 8 洗床加工 在銑床上依次將側(cè)抽芯的滑塊槽高度37 寬度28加工出來 留磨余量0 3 0 5mm 9 熱處理 淬火 回火 檢查硬度58 62HRC 10 磨平面 在平面磨床上磨上下兩平面及角尺面 11 退磁處理 12 坐標(biāo)磨削 在坐標(biāo)磨床上磨導(dǎo)柱孔 保證配合要求 13 磨凹模分流道的圓弧面 角尺面及外形尺寸 14 電火花加工型孔 用加長的凸模 或電極 加工型孔 保證凸模 凹模間的間隙 15 精加工 鉗工研磨刃口 16 裝配 4定模的制造過程制造工藝如下 1 毛坯準(zhǔn)備 用直徑為250mm 長74mm的圓棒料鍛出毛坯 退火 2 粗車端面 車成直徑為249mm 長73mm的棒料 3 刨各個面 留磨余量0 6 0 9mm 4 磨各個面 5 劃線 劃出各導(dǎo)柱孔 螺紋孔 型腔 水槽等各孔的位置 6 孔加工 加工四個導(dǎo)柱孔 28 鉆孔 鉸孔 和型腔中的各槽 六個螺紋孔M4 鉆孔 攻螺紋 加工2個水槽通孔 7 車床加工 精車端面 鉆鏜水槽所在環(huán)形孔 70到 142 留磨余量0 3 0 5mm 8 洗床加工 在銑床上依次將側(cè)抽芯的滑塊槽高度31 5 寬度28加工出來 留磨余量0 3 0 5mm 9 熱處理 淬火 回火 檢查硬度58 62HRC 10 磨平面 在平面磨床上磨上下兩平面及角尺面 11 退磁處理 12 坐標(biāo)磨削 在坐標(biāo)磨床上磨導(dǎo)柱孔 保證配合要求 13 磨凹模分流道的圓弧面 角尺面及外形尺寸 14 電火花加工型孔 用加長的凸模 或電極 加工型孔 保證凸模 凹模間的間隙 15 精加工 鉗工研磨刃口 16 裝配 第5部分注射模具側(cè)抽芯機構(gòu)和頂出機構(gòu)的設(shè)計 1抽芯機構(gòu)的種類1 注射模具手動側(cè)抽芯機構(gòu) 模內(nèi)手動側(cè)抽芯機構(gòu) 模外手動側(cè)抽芯機構(gòu)2 注射模具的斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機構(gòu) 側(cè)型芯在動模 斜導(dǎo)柱在定模 側(cè)型芯 斜導(dǎo)柱均在動模 側(cè)型芯在定模 斜導(dǎo)柱在動模 側(cè)型芯 斜導(dǎo)柱均在定模3 注射模具的順序定距分型拉緊機構(gòu)4 注射模具的彎拉桿抽芯機構(gòu)5 注射模具的斜滑塊側(cè)抽芯機構(gòu)6 注射模具的頂出式側(cè)抽芯機構(gòu)7 注射模具的其他側(cè)抽芯機構(gòu) 彈簧側(cè)抽芯機構(gòu) 斜拉板式側(cè)抽芯機構(gòu) 齒輪齒條側(cè)抽芯機構(gòu) 液壓側(cè)抽芯機構(gòu) 其他特殊形式的側(cè)抽芯機構(gòu) 2側(cè)抽芯的選用分析以上的幾種方法 由于塑件的底部內(nèi)側(cè)有三個凸出的部分 所以初步認(rèn)為斜導(dǎo)柱法和頂出法大致上符合本塑件的結(jié)構(gòu) 可以事塑件的凸出部分得到解決 使用斜導(dǎo)柱不適合本塑件 頂出結(jié)構(gòu)對本塑件來說也不符合 這樣 側(cè)抽芯的基本結(jié)構(gòu)就定下來了 暫且叫做彈簧復(fù)位側(cè)抽芯 我們可以把彈簧固定在螺釘上 再把螺釘固定在有凹槽的滑塊上 滑塊和定模相接觸的地方設(shè)置成斜面 這樣運動機構(gòu)就達(dá)成了 3所選側(cè)抽芯的運動原理工作原理 合模前滑塊是緊貼在型芯上的 中間并沒有空隙 合模時定模上斜面處與滑塊斜面處接觸 并通過斜面使滑塊向外運動 此時彈簧被壓緊 有恢復(fù)原形帶動滑塊向型芯運動的趨勢 合模過程結(jié)束后 機構(gòu)如裝配圖所示 開模時 定模不動 機構(gòu)向下運動 滑塊通過斜面作用向型芯方向運動 直到與型芯靠攏為止 4頂出機構(gòu)的分類按驅(qū)動方式分類可分為 手動頂出 機動頂出 氣動頂出 按模具結(jié)構(gòu)分類可分為 一次頂出 二次頂出 螺紋頂出 特殊頂出 5影響頂出力的因素塑件在模內(nèi)冷卻固化后 由于體積收縮原因而包緊成型的零件 在塑件頂出過程中 必須克服由包緊力引起的塑件對成型零件的摩擦力 塑件的包緊力的大小與成型塑件的塑料性能 塑件壁厚 包容面積及形狀 成型零件的表面粗糙度 脫模斜度以及成型工藝都有直接關(guān)系 為使塑件順利脫模 在模具設(shè)計時 就應(yīng)充分考慮這些因素 6頂出機構(gòu)的設(shè)計原則1 開模時應(yīng)使塑件留在動模一側(cè)2 保證塑件外觀完美無缺3 避免頂出損傷4 頂出機構(gòu)應(yīng)平穩(wěn)順暢 靈活可靠 第6部分注射模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 1注射模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要性我們知道 任何一個物體溫度升高 都需要一定熱量的傳入 要使塑料達(dá)到熔融的成型溫度 必須通過注射機料筒加熱 使塑料吸收熱量而升溫熔化 加熱的溫度越高 受熱的質(zhì)量越大 它所需要的熱量也越多 即熔化的塑料的溫度及其質(zhì)量與所需的熱量成正比 熔融塑料傳給模具的熱量有3種形式 1 熔融的塑料在注入模體的過程中 將熱量傳導(dǎo)給模具 使模具溫度上升 同時熔料的溫度也隨之下降 2 注射完畢后 熔料和模具產(chǎn)生一個溫差 大家知道 熱量總是由高溫區(qū)向低溫區(qū)傳遞 高溫熔料必然向溫度較低的模具傳導(dǎo) 在這個過程中 傳導(dǎo)的熱量 俗稱 顯熱 這部分熱量與熔料的多少和溫度的大小有關(guān) 3 塑料熔體在與模體熱交換時 使其溫度速度迅速降低 而產(chǎn)生變相固化 這個過程產(chǎn)生熱量稱為熔化潛熱 2調(diào)節(jié)模具溫度的主要目的采用模具成型塑件的主要目的 1 縮短成型周期在塑件的整個成型周期中 其冷卻時間所占的比例很大 打開 閉合注射時間的變化范圍不大 因此 縮短成型周期的主要途徑就是縮短塑件的冷卻固化時間 2 提高塑件質(zhì)量一般在塑件質(zhì)量上應(yīng)考慮如下問題 1 最小的收縮率 2 最小的變形 3 最好的尺寸穩(wěn)定性 4 最好的沖擊強度 5 最好的耐應(yīng)力開裂性 6 最好的表面狀態(tài) 3 適應(yīng)特殊需要 1 在注射結(jié)晶性塑料時 應(yīng)使模具適當(dāng)提高 使塑料冷凝后形成較低的結(jié)晶度 已得到柔軟性 撓曲性 伸長率較好的塑件 如為了控制尼龍 聚甲醛 聚丙烯等結(jié)晶性塑料的結(jié)晶度 改善塑料的綜合性能 一般要求保持較高的模具溫度 2 對大型模具注射成型前的預(yù)熱 3 對待特殊需要的模具局部加熱 4 熱流道系統(tǒng)的加熱等 3冷卻系統(tǒng)的設(shè)計冷卻系統(tǒng)冷卻效果的衡量標(biāo)準(zhǔn)冷卻效果就是 塑件冷卻固化過程中 在限定的時間內(nèi) 冷卻系統(tǒng)帶出熱量的多少和模具溫度的均勻程度 受一下因素的影響 1 冷卻介質(zhì)的多少 2 冷卻通道與成型區(qū)域的接近程度 即實際導(dǎo)熱面積的大小和導(dǎo)熱路程的長短 3 冷卻水道的長度和設(shè)計布局 4 冷卻通道的直徑以及冷卻介質(zhì)的流動狀態(tài) 5 從入口到出口冷卻介質(zhì)的溫差 一般入口到出口的冷卻介質(zhì)的溫差 以不超過為宜 6 熔融塑料與模具的溫差 基本設(shè)計由于塑件的形狀不是很復(fù)雜 且是有通孔的結(jié)構(gòu) 所以不需要選用較復(fù)雜的水道結(jié)構(gòu) 不需要采用多水道的結(jié)構(gòu) 我們選用單環(huán)形水槽便可以了 致謝 研究離心機管接頭注塑模具設(shè)計的過程 也是我越來越認(rèn)識到自己知識與經(jīng)驗缺乏的過程 雖然 我盡可能地收集材料 竭盡所能運用自己所學(xué)的知識進(jìn)行論文寫作 但論文還是存在許多不足之處 有待改進(jìn) 請各位評委老師多批評指正 讓我在今后的學(xué)習(xí)中學(xué)到更多 祝各位老師身體健康 謝謝觀看