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附件1:外文資料翻譯譯文
塑件均一的帶嵌塊注射模
摘要 制造光碟的注射模定義了一個(gè)可打開的模具型腔和帶有信息的圓盤,該圓盤通過模具型腔中的真空在光碟上形成壓痕,這樣在必要時(shí)為了使嵌塊易于拆除和更換。
該發(fā)明涉及的注塑模具,包括至少兩個(gè)模具零件,這兩個(gè)模具零件在封閉的空間內(nèi)可相互移動,在內(nèi)部形成一個(gè)空型腔。該型腔連通了一個(gè)壓力管道,用該壓力管道來給型腔中的高溫塑料加壓,在高壓下把塑料加熱。并且在該型腔的一個(gè)可打開的位置取出某形狀的產(chǎn)品,這個(gè)打開的位置在正對著至少一個(gè)用來固定嵌塊的空腔壁面上,通過保障方法在事先選定的位置上夾住嵌塊。
這樣的注塑模具是眾所周知的。例如鑄模制造光碟的模具。這種光盤是帶中心孔的圓盤,上面以數(shù)字形式記錄音頻信息。音頻信息在光盤的平面上以螺旋形的凹陷軌道被排列,光碟上的壓痕與其他模具空腔的圓盤狀嵌塊的形狀是互補(bǔ)的。
制造圓盤必須滿足高要求,即產(chǎn)品必須符合嚴(yán)格的尺寸精度的規(guī)范。
帶有互補(bǔ)信息的圓盤要制造成嵌塊的形式,需要非常準(zhǔn)確的定位和正對模具壁。在模具打開的時(shí)候,例如,取出一個(gè)光碟時(shí),鎳制嵌塊也仍然保持正確的定位。
在整個(gè)停滯期間內(nèi)有一個(gè)嵌塊準(zhǔn)確和永久正確定位的方法,例如用于制造1000個(gè)單位的產(chǎn)品,一方面采取抓緊圓盤中央洞的圓邊的方法;另一方面在圓盤周圍抓緊圓盤,但是,它必須保證替換嵌塊不會損失過大,一方面是考慮縮短停滯時(shí)間,另一方面防止它轉(zhuǎn)形成另外一種類型的圓盤,換句話說,將改變一系列產(chǎn)品。
塑料模具通常是昂貴的。但是,使用帶有采用特殊正確手段來安置并且在預(yù)先選定的位置固定的嵌塊的模具更昂貴。此外,嵌塊容易替換的力有助于進(jìn)一步提高模具的價(jià)格。
這項(xiàng)發(fā)明已經(jīng)為它的產(chǎn)品提供了注塑模具,這樣的模具可用于制造大量簡單且便宜的產(chǎn)品,然而仍保持準(zhǔn)確的尺寸和穩(wěn)定的形狀。
為了了解這一產(chǎn)品,該發(fā)明提出了一種類型注塑模具,序言中所提到的是采用連接一個(gè)低壓液體源來定位,部分是由于低壓或每個(gè)嵌塊正對相關(guān)的壁作為保障手段制造而成的。
制造塑料薄片如圓盤形的或上面描述的光碟時(shí),這種模具可以顯示嵌塊被安排正對平壁的特征,該壁顯示至少有一個(gè)凹槽連接了負(fù)壓源。該凹槽可以做成如環(huán)型槽的形式。
在這種情況下,最好是每個(gè)凹槽可以延伸到壁的圓周區(qū)域內(nèi),并且圍繞中心孔的區(qū)域也可能存在。
在一個(gè)實(shí)際設(shè)備中制造出來的薄片模型有中央洞,同時(shí)通過機(jī)械手段能夾住薄片。
當(dāng)模具打開時(shí),為了澆口的釋放容易完成,推薦的方法是壓力管道中的變體通過分開部分的模具出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)腔中。
就具體的物體來說,是可取的,甚至是對帶中央洞的物體是非常重要的。為了這個(gè)目的采用的后處理是眾所周知的。然而,為了從形狀物件沖壓中心孔使用了最好的沖壓手段制造,這樣經(jīng)過后處理去掉殘留應(yīng)力。可以特別地制造使變體顯示它的特點(diǎn),沖壓手段包括一個(gè)圓柱零件的組成部分是一個(gè)模具的部分零件,上述的圓柱零件前面有一個(gè)圓周邊緣的結(jié)構(gòu)適應(yīng)從一個(gè)物體中被打出一個(gè)洞的形狀,正在軸心的零件移開,并且附著另一半的模具,而且調(diào)整的意味著來調(diào)整前周緣圓柱輕拍的形成和表面的位于它對面其他部分模具之間的距離。在這種情況下,整手段才能加以管制,,當(dāng)使用不同塑料時(shí),以確保不同形狀的物體的最好的質(zhì)量,而這種方式也有可能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),所以可以制成冷注射和熱注射。
特別是著眼于確定沖壓手段中最佳的一擊的可能性,有一種可成型的變體,其中調(diào)整手段可以從外面操作。可以是執(zhí)行在注射過程中運(yùn)轉(zhuǎn),在注射成型中逐漸進(jìn)展,例如從一個(gè)最高的位置距預(yù)先選定的位置的最小距離,例如O的距離,可以用具體設(shè)備造,在注射成型期間,該具體設(shè)備進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動,加熱,成型,最后取出產(chǎn)品。
傾向于一種設(shè)備,它顯示了型腔壁在壓力管口的對面顯出一個(gè)與該型腔會和的中央凹槽的特點(diǎn),該凹槽的底部的形成是通過一個(gè)排出器的底表面,該排出器排出了從沖壓中心孔中脫離的一部分東西,由通道通向廢料區(qū)。
進(jìn)一步的發(fā)明已經(jīng)在此類型注射模之前為它的注塑產(chǎn)品描述過了。這樣一個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn)是在模具打開時(shí)驅(qū)動負(fù)壓源,進(jìn)行加工。
這項(xiàng)發(fā)明將在所附的幾個(gè)主觀選擇的實(shí)例的基礎(chǔ)上解釋,該發(fā)明不能全部解釋,不管怎樣是被限制的。在圖中:
圖中1-5顯示根據(jù)發(fā)明在一個(gè)生產(chǎn)周期的不同階段是通過注塑模具縱切;
圖中6顯示詳細(xì)的解釋了帶有機(jī)械和負(fù)壓手段的插入盤的穩(wěn)定性;
圖中7根據(jù)圖6顯示了VII的細(xì)節(jié);
圖中8顯示了一個(gè)視角相當(dāng)于圖6中的變體,其中插入盤由負(fù)壓單獨(dú)地夾住變體;
當(dāng)根據(jù)圖8時(shí),圖中9顯示一個(gè)變體;
圖中10顯示注塑模具的凹槽的細(xì)節(jié),凹槽與吸的方法連接,用多孔材料充滿;
圖中11和12顯示兩個(gè)注射模具的脫離模,其中包括外加工的沖壓調(diào)節(jié)手段和加工手段。
根據(jù)發(fā)明圖中1顯示了注塑模具1,這包括前端模2和后模具3 。緊靠前表面4鎳盤5可以放在一個(gè)提供的中心孔6中,盤5可以通過一個(gè)閥座壓板7固定在前表面4。為此,閥座壓板7穩(wěn)固地與后模具3連接,用螺栓8和螺紋襯套9 。凸緣10,在圖7中可以更加清楚地看到它的形狀,抓緊中心孔6的邊緣。通過操作螺紋襯套9,通過一個(gè)齒輪聯(lián)軸器定一個(gè)直角,閥座壓板7朝箭頭13的方向可移動到相應(yīng)模具3的型腔14,確保鎳盤5緊靠前表面4。
模具1習(xí)慣用來制造光碟。針對圖中的左側(cè)是鎳盤5,為了制造光碟在表面上載有數(shù)字信息。制造成厚度0.300mm與寬度0.025mm。根據(jù)一個(gè)具體光盤的厚度,改變環(huán)16使圓盤的總厚度可以與腔14的肩部17的厚度持平。
鎳盤5依靠閥座壓板7夾緊在盤5的中間。夾緊的盤進(jìn)一步保證了與管道21連接的環(huán)形槽18。后模具3顯示一個(gè)為了冷卻流體的螺旋形的管道22。
圖2顯示了模具2的結(jié)構(gòu),以及與后模具3 之間的合作,共同約束一輪圓盤狀的形式腔23。因此,也可以明顯的是,圖2顯示了模具1封閉位置。這里的形式腔連接23通過壓力管道24,對不同的腔23,和注射噴嘴25。 箭頭27顯示了相對位移的表示,注射噴嘴25到達(dá)工作的位置。
壓力管道24一直延伸到前面的模具2 的中心位置26。
圖 3顯示如何由落后的流離失所,按照箭頭27注射噴嘴25通過的運(yùn)作春季墊圈28日,中央位置是26轉(zhuǎn)移到左側(cè),例如,一個(gè)29澆道圓錐形狀相應(yīng)的,在不同的壓力管道24可釋放。 29表示,光盤30的澆道形狀脫離了后者的沖壓手段,可以安排在光盤30的中心孔。沖床是被做成沖壓元件31的形式,直徑在32前緣相當(dāng)于與中央腔33在前面模具2,其中中央部分26。這樣凸緣32和沖孔機(jī)31共同操作,柱形空腔33的邊緣34位于它對面的一個(gè)核心部分,由光盤30的方式顯示在圖4上并且在中央形成一個(gè)洞。
在沖壓機(jī)31是通過在壓力下輸送流體到壓力管道36,其中活塞37流離到左側(cè)。活塞是37是由兩半聯(lián)結(jié)圈與沖孔機(jī)31連接的。
這里認(rèn)為分開的聯(lián)結(jié)圈38,其中合作的兩個(gè)凸緣39,40的分別是活塞37和沖孔機(jī)31錐形面上的,內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當(dāng)于上述表面的形狀。表面上看,這種通過連接聯(lián)結(jié)圈38的兩半未抽出意味著一個(gè)非常簡單但可靠的嚙合關(guān)系在活塞37與沖孔機(jī)31之間獲得。
圖5顯示中央部分35和錐形澆道29共同構(gòu)成一個(gè)整體被固定在沖孔機(jī)31的正表面上。這一情況的結(jié)果,即一個(gè)外表腔41在沖孔機(jī)31內(nèi),當(dāng)形成了光碟,引起部件42的形成,在中心光盤并延伸到腔41,該部件42由于逐漸形式的腔,與一個(gè)非釋放沖孔機(jī)連接。腔41的底部是由噴射器43的前表面組成,其中所取代左邊的箭頭根據(jù)45對壓力形成一個(gè)彈簧44可以套用釋放力針對部件42左側(cè),即彈出廢料29,35,42。
該型光碟30現(xiàn)在可以被機(jī)器人46與吸力墊47移除,按照圖示表明,為了進(jìn)一步處理,該光碟被運(yùn)送到另一工作臺進(jìn)行加工,最后再運(yùn)送到工作臺進(jìn)行包裝。
在負(fù)壓下吸力通道21與流體源連接。該流體源形成部分未被取用的注塑產(chǎn)品并且在里面通過控制手段被驅(qū)動,圖5所示的任何階段,即在處置澆道及相關(guān)材料和產(chǎn)品廢料的清除。
根據(jù)此前討論的設(shè)備與閥座壓板7不一致,在其前圓柱49前表面上,圖6指出的閥座壓板48可以提供,即可直接形成理想的光碟的中心孔。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
題 目:
月餅?zāi)W⑺苣>咴O(shè)計(jì)
一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應(yīng)用價(jià)值
月餅?zāi)J菑N房中很常見的物品,為我們制做月餅帶來了極大的便利,而且月餅?zāi)=Y(jié)構(gòu)簡單,精度要求不高,非常適合作畢業(yè)生研究項(xiàng)目。
研究該項(xiàng)目讓我們更好的去學(xué)習(xí)月餅?zāi)W⑺苣>咴O(shè)計(jì)的過程,使我們熟悉怎么樣用一些軟件,比如用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì),讓我們對注塑模有更深一步的了解。
對于本次設(shè)計(jì),我們將綜合運(yùn)用所學(xué)知識,完成塑件材料的選用、材料的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)方案的確定、型芯型腔尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。在以后的設(shè)計(jì)模具時(shí),我們就知道如何選擇澆口形式等問題,在以后工作中設(shè)計(jì)模具時(shí),我們就知道該怎樣去合理設(shè)計(jì)模具。讓我們對注塑模具的設(shè)計(jì)產(chǎn)生更大的興趣。
二、課題研究的基本思路、研究的關(guān)鍵問題和研究手段(途徑)
對于月餅?zāi)5脑O(shè)計(jì)而言,我們首先要考慮我們所設(shè)計(jì)的塑件是否符合制造工藝要求,然后運(yùn)用模具注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識,分析塑料件的性能要求,確定符合塑件的材料。接著是型芯型腔尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。
再這過程中,我們將遇到很多問題,其中要研究的關(guān)鍵問題主要有塑料件材料的選用;分析面的確定;模具結(jié)構(gòu)方案的確定。
還有一些細(xì)節(jié)方面,也是我們此次設(shè)計(jì)中將遇到的的問題。比如繪制零件圖時(shí),要考慮型芯型腔精度、尺寸。
通過老師對注塑模有關(guān)知識的講解和查閱很多有關(guān)注塑模具設(shè)計(jì)的書籍、文獻(xiàn),我們會對上述的關(guān)鍵問題逐一解決。
三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述
想要設(shè)計(jì)出一套完美的模具設(shè)計(jì),必須掌握本設(shè)計(jì)注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識,設(shè)計(jì)一套完整的注塑模設(shè)計(jì)一般按以下的步驟來完成:
1、塑料件分析:1)結(jié)構(gòu)分析2)塑件成型分析
2、成型工藝分析:1)塑件的選材
3、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):1)分型面的選擇 2)型腔的布局3)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4)推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5)模架類型的選擇6)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)8)型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9)模具草圖繪制10)模具工作原理
4、模具尺寸計(jì)算:1)型芯型腔結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 2)模具機(jī)構(gòu)尺寸計(jì)算3)推桿尺寸的計(jì)算4)A/B尺寸的計(jì)算5)流道尺寸的計(jì)算7)其他尺寸計(jì)算
5、模具圖紙的繪制:1)模具裝配圖的繪制)2)零件圖的繪制
以上5點(diǎn)基本上包括了設(shè)計(jì)一套模具所需的步驟和要求。同時(shí),在之后的設(shè)計(jì)過程中,我們將通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)等,結(jié)合教材上的知識也對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)(澆注系統(tǒng)、頂料方式)有了系統(tǒng)的認(rèn)識。
四、論文工作進(jìn)度與安排
起訖日期
工作內(nèi)容
達(dá)到要求
畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo),學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作,選題并審批。
選題審批完成
教師下發(fā)任務(wù)書,學(xué)生完成開題報(bào)告,教師審核。
完成開題報(bào)告
學(xué)生提交開題報(bào)告并開始設(shè)計(jì),教師指導(dǎo)。
開題報(bào)告審核完成,并已開始設(shè)計(jì)
老師指導(dǎo),學(xué)生更改并定稿。
畢業(yè)設(shè)計(jì)最終稿完成
提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料(電子稿與紙質(zhì)稿)。
材料上交完成
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
五、指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師:
年 月 日
六、所在專業(yè)負(fù)責(zé)人審查意見
專業(yè)負(fù)責(zé)人:
年月日
七、參考文獻(xiàn)閱讀清單(要求8篇以上)
序號
題 目(及作者)
出處
(書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號等)
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題 目:
月餅?zāi)W⑺苣>咴O(shè)計(jì)
月餅?zāi)W⑺苣>咴O(shè)計(jì)
摘 要
本次設(shè)計(jì)主要研究的是月餅?zāi)W⑺苣TO(shè)計(jì)。首先對月餅?zāi)5墓に囆赃M(jìn)行分析,其中包括材料的選定和性能、脫模斜度的設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性等,接著運(yùn)用CAD、UG兩種軟件介紹了月餅?zāi)W⑺苣>咝颓坏臄?shù)目及分布、分型面的選擇。之后是通過對型芯、型腔的尺寸計(jì)算,而推算出A/B板的尺寸,并結(jié)合型腔的分布方式確定合理出模架的類型及方案。最后文章介紹的是如何結(jié)合模架的類型對澆注系統(tǒng)、推出機(jī)構(gòu)及冷卻系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:月餅?zāi)?;注塑模;分析型面;澆注系統(tǒng)
Ⅰ
目 錄
前言 1
1塑件的成型工藝性分析 2
1.1 塑件分析 2
1.1.1 塑件幾何形狀 2
1.1.2 塑料的選擇和工藝特性 2
1.2塑料制作的結(jié)構(gòu)工藝性 3
1.2.1 脫模斜度的設(shè)計(jì) 3
1.2.2塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3
1.2.3塑件的表面質(zhì)量分析 4
2 模具結(jié)構(gòu)方案與計(jì)算 5
2.1 型體的數(shù)目及分布 5
2.2 分型面的選擇 5
2.3 型芯、型腔的尺寸計(jì)算 6
2.3.1型腔尺寸計(jì)算 6
2.3.2型芯尺寸計(jì)算 6
2.4 A∕B板各尺寸的確定 7
2.5 選擇標(biāo)準(zhǔn)模架 8
3澆注系統(tǒng)的確定 10
3.1澆口設(shè)計(jì) 10
3.2主流道設(shè)計(jì) 11
3.3分流道設(shè)計(jì) 12
3.3.1分流道形式及截面形狀的選定 12
3.3.2分流道尺寸和長度 13
3.4注塑系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件的選用 13
3.4.1澆口套的選用 13
3.4.2定位圈的選用 14
3.5運(yùn)用Moldfolw對注塑系統(tǒng)成型分析 15
4 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17
4.1脫模系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17
4.1.1推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 17
4.1.2推桿的設(shè)計(jì) 17
4.2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18
總結(jié) 20
致謝 21
附錄 22
參考文獻(xiàn) 23
前言
環(huán)顧我們周圍日常所需的產(chǎn)品,塑料制品的數(shù)量不在少數(shù),有些甚至成為我們?nèi)粘I畹谋仨毱?,因?yàn)樗芰现破肪哂休p便、實(shí)用、價(jià)格優(yōu)惠、功能繁多等優(yōu)點(diǎn),并且有些塑料還可以回收在次利用,這極大的符合了我們現(xiàn)在所提出的節(jié)能環(huán)保的理念。那么這些塑料制品都是如何制作出來的呢?絕大部分的塑料制品都是通過塑料模具制造出來的。塑料模具可以滿足我們的消費(fèi)需求,做到高效、快速、大批量的生產(chǎn)。
由于塑料的種類繁多,加工的方式和塑料成品的要求也各有不同,所以塑料模具的類型和功能也各有千秋。依據(jù)塑料制品成型加工方式差異 ,通常將塑料模分成6大類:注塑模、壓注模、傳遞模、擠出模、空中吹塑模、熱成形模具,此中注塑模已成為制造塑料產(chǎn)品的重要工具之一。因此注塑模作為模具的一種就具有很大的市場前景。因此我選用月餅?zāi)W⑺苣TO(shè)計(jì)作為我畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究項(xiàng)目。
1塑件的成型工藝性分析
1.1 塑件分析
1.1.1 塑件幾何形狀
本次塑件屬于圓柱類零件,形狀對稱,內(nèi)有凹腔,壁厚約為1.5mm,如圖1-1-
圖1-1月餅?zāi)2輬D
表1-1月餅?zāi)?shù)
名稱
材料
生產(chǎn)批量
尺寸公差
未注倒角
月餅?zāi)?
ABS
大批量生產(chǎn)
MT3
C3
1.1.2 塑料的選擇和工藝特性
因?yàn)楸敬嗡芗樵嘛災(zāi)#糜谑称芳庸?,故需選用食品級安全材料。
查資料得:“ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物)屬于非結(jié)晶類型,但卻不透明。材質(zhì)屬于食品級安全材料,可以使模具表面潔凈平滑有光澤,符合塑件工藝需求。”所以我們最終選定ABS為本次塑件的材料。
查資料得ABS的具體工藝性如下:
(1)“ABS屬于熱塑性樹脂、流動性中等、線膨脹系數(shù):6.0~9.3、成型收縮率(%):0.4~0.9、密度ρ=1.05 g/3cm?!?
(2)“材料ABS既能吸收濕氣,表面又易沾附水分。所以在成型加工前一定要進(jìn)行干燥處理,不然不僅給成型帶來困難,而且還會制品的外觀質(zhì)量和機(jī)械強(qiáng)度顯著下降?!?
(3)ABS成型塑件的主要缺點(diǎn)以及消除方法:
主要缺點(diǎn):易產(chǎn)生溢料、飛邊、氣泡孔、光澤不均勻。
消除方法:提高模具溫度、增加排氣槽。
1.2塑料制作的結(jié)構(gòu)工藝性
1.2.1 脫模斜度的設(shè)計(jì)
注塑模常采用的脫模斜度為30′~1°30′,而根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu),塑料的選用,脫模斜度的選取也各有不同,具體選取時(shí)應(yīng)主要考慮的因素如下:
(1) 材質(zhì)硬脆的塑料,其脫模斜度比其性能柔韌性大。
(2) 形狀復(fù)雜或者壁厚較大的產(chǎn)品,其脫模時(shí)表面的吸附力和收縮率較大,所以表面的收縮率要比外表面大。
(3) 增強(qiáng)塑料的收縮率雖然小于普通塑料,但縮緊力比較大,脫模時(shí)容易擦傷模具型芯、型腔面,所以脫模斜度應(yīng)往大取。
(4) 塑件上數(shù)值大的深度和高度,為防止脫模斜度導(dǎo)致一端的面超過公差范圍。
查資料可得ABS的脫模斜度為:型腔(35′~1°30)、型芯(30′~40′)。故脫模斜度取值為:型腔(35′)、型芯(40′)。
圖1-2塑件斜度
1.2.2塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本次塑件的結(jié)構(gòu)對稱,外形對稱。外殼為簡單的圓柱形,內(nèi)型為對稱六邊花型。
本次塑件的內(nèi)外表面折彎處,均采取圓角過渡的方法,這樣既可以減少應(yīng)力集中,使塑件的強(qiáng)度大幅度提高,又避免了因壁厚不均勻,而產(chǎn)生的氣泡、縮孔、凹陷等缺陷,從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
圖1-3三維塑件圖
1.2.3塑件的表面質(zhì)量分析
本次塑件表面要求:沒有毛刺、飛邊、裂痕,不需較高的技術(shù)要求,所以適合大批量生產(chǎn)。
圖1-4三維塑件外表面
2 模具結(jié)構(gòu)方案與計(jì)算
2.1型體的數(shù)目及分布
對于大型塑件或者尺寸要求精度高的塑件一般采用一模一腔的布置。但本次塑件結(jié)構(gòu)簡單對稱,尺寸精度要求不高,市場需求量中等,為提高生產(chǎn)效率,故選用“一模兩腔”的形式。
本套注塑模采取“一模兩腔”型體平衡分布的結(jié)構(gòu)。采用平衡結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn):分流道的長度、截面形狀與尺寸、澆口的位置與尺寸都相同,所以可以實(shí)現(xiàn)各型腔同時(shí)進(jìn)料并同時(shí)充滿型腔的目的。
圖2-1三維型體分布
2.2分型面的選擇
分型面的選擇是否合理決定著塑件能否成型,分型面的選定一般從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析:
(1) 符合脫模條件,塑件能從模具中取出,分型面位置應(yīng)選在塑件脫模方向最大投影邊緣位置。
(2) 確保塑件留在定模上,利于頂針的頂出,且頂針痕跡不留在外觀面。
(3) 分型后留下的痕跡不影響塑件的外觀要求。
(4) 確保塑件的質(zhì)量。
(5) 分型面應(yīng)盡量避免側(cè)孔、側(cè)凹、不平的表面。
(6) 滿足模具的縮緊要求。
依據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和輪廓使用要求,故選用雙分型面,具體如圖2-2:
圖2-2雙分型面詳圖
2.3 型芯、型腔的尺寸計(jì)算
2.3.1型腔尺寸計(jì)算
公式如下:
L=[L(1+k)-(3/4)△]
式中 L ——塑件輪廓公稱尺寸 長45mm 寬30mm
k ——塑件的平均收縮率 取0.6%
△ ——塑件的尺寸公差 取MT3級
徑向方向 L1=210mm
L2=125mm
深度方向 H=[H(1+k)-(2/3)△]
H1 =50mm
H2 =30mm
2.3.2型芯尺寸計(jì)算
徑向方向公式如下:
L=l(1+k)+(3/4)△]
L1= 210mm
L2= 125mm
高度尺寸計(jì)算如下:
h=[h (1+k)+(2/3)△]
h =30mm
2.4 A∕B板各尺寸的確定
圖2-3A∕B板草圖
A∕B板徑向尺寸計(jì)算:
D1=W1+2T1
D2=W2+2T2
A∕B板厚度尺寸計(jì)算:
H1=V1+N1
H2=V2+N2
注: D1:A∕B板寬度尺寸
D2:A∕B板長度尺寸
H1:A板厚度尺寸
H2:B板厚度尺寸
W1:內(nèi)模的寬度尺寸
W2:內(nèi)模的長度尺寸
T1min:模架寬向最小壁厚
T2min:模架長向最小壁厚
V1:定模板的開框深度尺寸
V2:動模板的開框深度尺寸
N1min:A板開框深度方向最小壁厚
N2min:B板開框深度方向最小壁厚
A∕B板各尺寸的經(jīng)驗(yàn)參考值如表2-1:
表2-1 經(jīng)驗(yàn)參考值表
W1
T1min
W2
T2min
V1
N1min
V2
N2min
<150
40
<200
50
<30
20
<30
30
150~250
50
200~300
60
30~40
35
30~40
40
>250
65
>300
70
>40
40
>40
50
(未注單位為毫米mm)
因:本次塑件W1=125mm W2=210mm V1=50mmV2=30
故:T1min=40mmT2min=60mmN1min=50mm N2min=40mm
得:A∕B板徑向尺寸
D1=W1+2TI=205mm
D2=W2+2T2=330mm
A板深度尺寸
H1=V1+N1=90mm
B板深度尺寸
H2=V2+N2=70mm
由計(jì)算得:A/B板的長寬為350mm×350mm,A板厚度為90mm,B板厚度為70mm。
2.5選擇標(biāo)準(zhǔn)模架
本次探討的是注塑成型的月餅?zāi)#蔬x用注塑模。“一模兩腔”的分布實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。又因塑件的結(jié)構(gòu)和外形要求,故采用點(diǎn)澆口形式。最終確定了模架為三板式注塑模。
由上文計(jì)算出A/B板的尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架類型,最終選定350mm×350mm的工字模。
調(diào)用UG里龍記,輸入A/B板數(shù)據(jù)可得:
定模座尺寸:400×350×45
動模座尺寸:400×350×30
推板:220×350×20
推板固定板:220×350×25
墊塊:63×350×100
(未注單位為毫米mm)
圖2-4模架
3澆注系統(tǒng)的確定
3.1澆口設(shè)計(jì)
澆口是連通主流道和腔體的溶體通道。澆口的選定,直接決定了塑件的質(zhì)量與精度。
按澆口的結(jié)構(gòu)形式一般分以下幾類:
(1) 點(diǎn)澆口
(2) 潛伏式澆口
(3) 護(hù)耳式澆口
(4) 搭接式澆口
(5) 直接澆口
(6) 側(cè)澆口
對于本次設(shè)計(jì)的澆口形式,暫選定側(cè)澆口和點(diǎn)澆口這兩種方案,具體方案選定如下:
方案1.側(cè)澆口:澆口位置處于塑件側(cè)面,距離塑件底部5mm的位置,具體如圖3-1:
圖3-1Moldflow側(cè)澆點(diǎn)位置
借助軟件Moldflow分析得:由于塑件側(cè)面壁厚不均勻,故選用側(cè)澆口不利于塑件快速成型且熔料不易同時(shí)充滿型腔,并且不滿足塑件表面光滑的要求。
圖3-2Moldflow點(diǎn)澆口分析
方案2.點(diǎn)澆口:澆口位于塑件頂面圓心位置,具體如圖3-2:
軟件Moldflow分析得:選用點(diǎn)澆口,當(dāng)澆口位于塑件頂面圓心時(shí),可以達(dá)到溶液快速,同時(shí)充滿型腔的效果;并且可以很好的隱藏澆注點(diǎn)。
對比兩次分析結(jié)果得:本次設(shè)計(jì)選用點(diǎn)澆口的形式,且澆注口位于頂面圓心。
3.2主流道設(shè)計(jì)
主流道形狀一般為圓錐形,三板模主流道錐度一般取5°~10,主流道的小端面直徑一般取3~6mm,長度由注塑模定模座厚度決定,L一般不超過60mm。
根據(jù)定模座和推板的厚度為80mm,得主流道長度選定為75mm;又因本次塑件投影面積不大,選定的是“一模兩腔”的形式,故主流道的小端面直徑取φ3.6mm。
本次注塑模主流道,具體設(shè)計(jì)如圖3-3:
圖3-3 主流道尺寸示意圖
3.3分流道設(shè)計(jì)
3.3.1分流道形式及截面形狀的選定
本次設(shè)計(jì)選用的是 “一模兩腔”的形式,故選用平衡式分流道。即保證每個(gè)澆口位置相同,分流道長短相同。
分流道的截面形狀有梯形、圓形、U形等,其中圓形需要在動定模上同時(shí)開設(shè)槽,U形、矩形等只需要在動模或定模一面上開設(shè)槽。從塑料的流動性考慮,選擇圓形較好。從加工方面考慮選擇U形、梯形等較容易。
因本次塑件材料為ABS的流動性中等,為了加工方便,故選用U形道。
圖3-4三維U形流道
3.3.2分流道尺寸和長度
流道截面積大小因塑件的大小、材料流動性、產(chǎn)品的壁厚、流道長度等因素決定的。對于流動性很好的材料如:PE、PA等,流道截面直徑取2mm左右,對于流動性不好的塑料如:PC、PSU等流道截面直徑可達(dá)12mm。大部分塑件流道截面直徑在4.8mm~8mm間選取。
本次塑件材料為ABS的流動性中等,故分流道截面直徑取8mm。
分流道長度由注塑??傮w型腔分布和澆口位置決定,為減少溶液熱量和壓力的損失,所以分流道的長度應(yīng)取最小值。
本次塑件選用點(diǎn)澆口的形式,澆口位于塑件頂端圓心,故:流道長度選定為108.5mm。
圖3-5流道尺寸示意圖
3.4注塑系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件的選用
3.4.1澆口套的選用
因?yàn)楸敬巫⑺苣槿迥?,澆口間距離為85mm,所以澆口套大,主流道比較短。澆口套與流道推板配合角度為90°。具體尺寸如圖3-6:
圖3-6澆口套尺寸示意圖
3.4.2定位圈的選用
定位圈常用規(guī)格有100mm,120mm,150mm規(guī)格,本次塑件尺寸較大且澆注點(diǎn)選在塑件頂面中心,故定位圈選用135mm。具體尺寸如圖3-7:
圖3-7定位環(huán)尺寸示意圖
3.5運(yùn)用Moldfolw對注塑系統(tǒng)成型分析
圖3-8填充時(shí)間示意圖
圖3-9壓力值示意圖
圖3-10總體溫度變化示意圖
圖3-11鎖模力示意圖
4成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1脫模系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1.1推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
在塑膠模具中,為了使塑件、廢料從模具中順利脫出,保證生產(chǎn)的持續(xù)進(jìn)行所設(shè)置的相關(guān)機(jī)構(gòu)。
推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求:
(1) 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動作可靠。
(2) 推出時(shí)不應(yīng)有變形或損壞。
(3) 不損壞塑件的外形和質(zhì)量。
(4) 合模時(shí)推出機(jī)構(gòu)要正確復(fù)位。
模具的推出方向可以分成:定模、動模、動定模同時(shí)推出三種推出方式。由于動模推出,模具結(jié)構(gòu)相對定模推出簡單,所以本次模具選用動模推出,且采取的推出方式是推件板推出,由于本次塑件分型面簡單,結(jié)構(gòu)對稱,使用推板式推出可以簡化模具結(jié)構(gòu),便于模具的保養(yǎng)和維修。
4.1.2推桿的設(shè)計(jì)
推桿按照截面形狀分:圓形、方形、橢圓形等。根據(jù)推出部位形狀而定。本次塑件外形為圓形,表面平整,沒有凸臺,而圓形頂針又為最簡單最普遍的頂出裝置,并已被作為標(biāo)準(zhǔn)件廣泛使用。為了便于安裝,故選用圓形推桿。
(1)推桿的尺寸計(jì)算:
d=k×
式中:d——推桿直徑;
n ——推桿的數(shù)量,根據(jù)模具結(jié)構(gòu)取12;
L——推桿長度(參考模架尺寸,故取L=140);
E——推桿材料的彈性模量,該模具中的推桿材料為T8A鋼,該材料的彈性模量為E=2.1×105MPa。
K——安全系數(shù),取K=1.5;
F脫——總的脫模力;
得:d =φ3mm
(2)推桿的固定形式及位置的選擇:
本次模具采用的是推板固定在推件板的形式。
推桿應(yīng)選定在脫模阻力最大,且能使塑件同時(shí)均勻被推出的位置。由于本次塑件內(nèi)表面精度比外表面高,且形狀對稱,故推出位置在塑件的下方,6個(gè)推桿均勻分布在圓環(huán)內(nèi)側(cè)。具體如圖4-1和4-2:
圖4-1 頂針位置草圖
圖4-2頂針尺寸示意圖
4.2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
冷卻水回路的布置原則
(1)水道數(shù)量應(yīng)盡量多,截面積尺寸應(yīng)取大;
(2)水道應(yīng)沿著塑件的收縮方向安放;
(3)水孔排列與型腔形狀吻合;
(4)動、定模需分開冷卻,保證冷卻均勻;
(5)澆口附近與壁厚處加強(qiáng)冷卻;
(6)進(jìn)、出口的水溫不易過大小于5°。
本次注塑模水路的具體分布如圖4-3和4-4:
圖4-3 冷卻系統(tǒng)
圖4-4 三維冷卻系統(tǒng)
總結(jié)
這次設(shè)計(jì)讓我對《塑料模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及項(xiàng)目實(shí)踐》這門課的知識點(diǎn)有了系統(tǒng)的回顧和進(jìn)一步的了解,也讓我對UG和CAD這兩個(gè)軟件的操作變得更加熟練。同時(shí)這個(gè)反復(fù)計(jì)算,查閱資料,不斷修改的過程,更是一個(gè)讓我學(xué)會科學(xué)的設(shè)計(jì)思路和解決方式方法的過程。
這次的設(shè)計(jì)我遇到了很多專業(yè)性的問題,比如:如何選擇分型面,如何選擇推出機(jī)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)等等,查閱了很多的資料,費(fèi)勁了很多的周折。在制圖方面,我又遇到了標(biāo)注不規(guī)范,結(jié)構(gòu)表示不全面等問題,但這一切全在老師的教導(dǎo),同學(xué)的協(xié)助,和自己長時(shí)間的思考下解決。
致謝
附錄
序號
名稱
圖紙代號
01
注塑模裝配圖
ZHUSUMU-001
02
月餅?zāi)A慵D
ZHUSUMU-002
03
型腔圖
ZHUSUMU-003
04
型芯圖
ZHUSUMU-004
(具體圖紙見論文最后。)
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