直通連接水管注射模畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 題 目： 直通連接水管注射模設(shè)計(jì) “塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)目 錄   一、塑件材料工藝分析與設(shè)計(jì) 31.塑料原料材料的分析 42.塑料的尺寸精度分析53.塑件表面質(zhì)量分析54.塑件結(jié)構(gòu)分析5二、確定成型設(shè)備選擇與模塑工藝參數(shù)61.計(jì)算塑件的注射量、注射壓力、鎖模力的計(jì)算62.確定成型工藝參數(shù)6三、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)71.分型面的選擇72.型腔數(shù)目的確定及型腔的排位73.標(biāo)準(zhǔn)模架的選用84.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)81）主流道的設(shè)計(jì)82）分流道的設(shè)計(jì) 93)分流道的形狀和截面尺寸94)分流道的表面粗糙度105.型芯型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)106.內(nèi)模鑲件的設(shè)計(jì)117.推

2、出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)118.排氣方式的設(shè)計(jì)119.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)12四、注射模成型零件的計(jì)算12五、注射機(jī)的有關(guān)參數(shù)的校核131.最大注射量的校核132.注射壓力的校核133.鎖模力的校核134.模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核13六、裝配圖14七、致謝14八、參考文獻(xiàn)及資料14課題設(shè)計(jì)名稱： 直通連接水管 的注射模設(shè)計(jì)塑件圖： 塑件名稱直通連接水管材料厚度3工件精度MT5 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、 繪制塑件注射模總裝圖（A0圖紙1張）2、 編寫(xiě)完善模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（按A4打印紙裝訂）一、塑件材料工藝分析與設(shè)計(jì)1.塑料原料材料的分析1）.硬PVC的特性PVC的特征是：是一種非結(jié)晶性材料。 PVC材料在實(shí)際使用中經(jīng)

3、常加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其它添加劑。 PVC是無(wú)定型塑料，熱穩(wěn)定性差，易受熱分解。PVC難燃燒（阻燃性好），粘度高、流動(dòng)性差。PVC種類很多，分為軟質(zhì)、半硬質(zhì)及硬質(zhì)PVC，密度為1.1-1.3g/cm3(比水重)，收縮率大（1.5-2.5%），PVC產(chǎn)品表面光澤性差，PVC材料具有不易燃性、高強(qiáng)度、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。PVC在加工時(shí)熔化溫度是一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)，如果此參數(shù)不當(dāng)將導(dǎo)致材料分解的問(wèn)題。 PVC的流動(dòng)特性相當(dāng)差，其工藝范圍很窄。特別是大分子量的PVC材料更難于加工（這種材料通常要加入潤(rùn)滑劑改善流動(dòng)特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材

4、料。 PVC的收縮率相當(dāng)?shù)停话銥?.20.6%。2). 適用范圍供水管道，家用管道，房屋墻板，商用機(jī)器殼體，電子產(chǎn)品包裝，醫(yī)療器械，食品包裝等。3).成型特性：2.塑料的尺寸精度分析影響塑料制品尺寸精度的 主要因素是材料的收縮率和模具的制造誤差，可查表PVC收縮率為3、塑件表面質(zhì)量分析該塑件要求無(wú)斑點(diǎn)，透亮光滑，取表面粗糙度值Ra0.2um 。4、塑件結(jié)構(gòu)分析塑件塑件的側(cè)壁有2個(gè)孔，其中1個(gè)垂直于脫模方向，阻礙成型后的塑件從模具脫出，因此成形時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，經(jīng)分析本模具采用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。二、確定成型設(shè)備選擇與模塑工藝參數(shù)1.計(jì)算塑件的注射量、注射壓力、鎖模力的計(jì)算(1) 注射量

5、的計(jì)算：通過(guò)Pro/E建模分析，塑件的體積為9950，塑件的質(zhì)量: 此時(shí)流道凝料的體積未知，可按塑件質(zhì)量的0.3倍進(jìn)行估算，所以注射量為: (2) 鎖模力的計(jì)算：流道凝料(包括澆口)在分型面上的的投影面積，在此時(shí)還是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：(=812 為每個(gè)塑件在分型面上的投影面積)，用進(jìn)行估算： 式中： 查塑件所需的注射壓力可大到150 Mpa所以取100Mpa，而型腔的平均壓力是注射壓力的30%-65%，取50 %。(3) 根據(jù)上面計(jì)算的注射量、鎖模力和選用的塑料，進(jìn)行對(duì)塑件的形狀及尺寸分析后，選定采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮到外形尺寸及注射時(shí)所需要的壓力情況，根據(jù)上面的注塑量和鎖模力，可

6、選用國(guó)產(chǎn)XS-ZY-125螺桿式注射成型機(jī)，但要求的模具高度經(jīng)計(jì)算不夠，所以選用XS-ZY-250其有關(guān)參數(shù)如下：理論注射量250cm螺桿直徑50注射壓力130 Mpa注射行程160 mm 噴嘴孔直徑4注射時(shí)間2S注射方式螺桿式鎖模力1800KN最大成型面積500cm2模板最大行程350MM模具最大厚度350MM模具最小厚度250MM2·確定成型工藝參數(shù)查有關(guān)資料注射成型為螺桿式，密度為計(jì)算收縮率為S=0.5預(yù)熱溫度為80-85度，時(shí)間23H，料筒溫度后段150-170中段165-180，前段180-200，噴嘴溫度170-180，模具溫度50-80.注射壓力60-100M

7、pa。成型注射時(shí)間20-90s,螺桿轉(zhuǎn)速為30r·min。注射類型：螺桿，柱塞均可。后處理方法：紅外線，鼓風(fēng)烘箱均可，溫度70，時(shí)間2-4h三、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.分型面的選擇 分開(kāi)模具能取出塑件的面稱分型面，選擇分型面時(shí)，塑件將會(huì)留在動(dòng)模部分，然后利用脫模頂桿頂出塑件。根據(jù)選擇原則，該塑件的模具分型面形式如圖所示。2.型腔數(shù)目的確定及型腔的排位該塑件的精度不高，是小型塑件，為大批量生產(chǎn)，設(shè)為一模四腔，采用流程短的X型排列，其布置如下圖，采用兩板式模架。3.標(biāo)準(zhǔn)模架的選用總高度291mm4.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(1) 主流道的設(shè)計(jì)l 主流道尺寸主流道的小端直徑：主流道的球面半徑為：；主流道

8、錐角：?。恢髁鞯篱L(zhǎng)度：取L=91mm；主流道的大端直徑：l 主流道襯套的形式由于主流道入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，極易損壞，對(duì)材料的要求比較高，因而主流道設(shè)計(jì)為澆口套，采用T10A，熱處理為50HRC55HRC，如上圖所示：與之相配合的定位圈的結(jié)構(gòu)如下圖所示：(2) 分流道的設(shè)計(jì)l 分流道的布置：為了讓分流道要能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使凝料熔體盡快地分配到各型腔，因此，采用如下圖所示衡式分流道結(jié)構(gòu)：(3)分流道的形狀和截面尺寸：由于聚氯乙烯的流動(dòng)性不好，因此選用阻力圓形流道，查表得d=8(4)分流道的表面粗糙度：流道的表面粗糙度的Ra并不要求很低，一般為5.型芯型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

9、分析塑件的結(jié)構(gòu)可知根據(jù)尺寸公差可知：塑件在徑向上的公差等級(jí)為MT5級(jí)(GB4458.5-84)，對(duì)于此塑料此精度為中等。由于塑件結(jié)構(gòu)變化都在兩個(gè)方向，考慮到制造加工，選用鑲嵌式型芯，型腔。可滿足要求，也便于修理。UPVC的收縮率范圍為：0.2-0.6，則平均收縮率為：。公式中的取的1/4，1.004為1+0.4%=1.004推管型芯d=(25x1.004+3/4x0.7)=25.625d=(48x1.004+3/4x0.7)=48.992d=(19x1.004+3/4x0.64) =19.572r=(32x1.004+3/4x0.7)=32.131h=（48x1.004+2/3x0.58）=4

10、8.959動(dòng)定模仁行腔L=(30x1.004-3/4x0.7)=29.596R=(19x1.004-3/4x0.58)=19.625H=(16x1.004-2/3x0.58) =16.673H=(20x1.004-2/3x0.58)=20.685D=(48x1.004-3/4x0.7)=48.5966.內(nèi)模鑲件的設(shè)計(jì)由于型芯型腔都成型結(jié)構(gòu)一樣型芯采用的是側(cè)抽芯，制件的形狀簡(jiǎn)單，因此也考慮到了制造加工，我選用整體式型、芯型腔，整體模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在塑料制品上無(wú)拼縫痕跡，可滿足要求，也便于調(diào)節(jié)模具溫度。本模具采用一模四腔結(jié)構(gòu)，通過(guò)上面確定的分型面，建立型芯和型腔。型腔內(nèi)形尺寸：公式：型腔內(nèi)形尺寸：D

11、=D（1+S）- ; 型腔深度尺寸：H=H（1+S）-動(dòng)定模型腔：D=(26x1.004+3/4x0.7)=26.629mmD=(38x1.004+3/4x0.7) =38.677 mmH=(48x1.004-2/3x0.58) =48.579mmR=(20x1.004+3/4x0.7) = 20.605mmR=(32x1.004+3/4x0.7) = 32.653mm塑件中心距的尺寸計(jì)算： （LM）-z0=(1+Scp)Ls ±/2 =(1+0.4/100)x69.72±/2（LM）-z0=(1+Scp)Ls ±/2 =(1+0.4/100)x89.64

12、7;/27.推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模。經(jīng)上分析，選用推管推出機(jī)構(gòu)。8.排氣方式的設(shè)計(jì) 一般在分型面凹模一側(cè)設(shè)一條深0.0250.05mm寬1.5-6mm的排氣槽，根據(jù)此產(chǎn)品的特性選深0.05mm寬3mm的排氣槽。9.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模溫調(diào)節(jié)直接影響到制品的質(zhì)量和產(chǎn)出效率，為提高型腔的冷卻效率，采用冷卻水道圍繞的方式冷卻。四、注射模成型零件的計(jì)算查資料得的收縮率為1.8%-2.5%，平均收縮率為SCP=(1.8%+2.5%)/2=0.04745。根據(jù)尺寸公差，模具的制造公差取Z=/3。 脫模力的計(jì)算： Ft=Fb Fb=AP =3953.26x10-9x3x107 =1

13、19N其中Ft是脫模力，F(xiàn)b是塑件對(duì)型芯的包緊力，P為塑件對(duì)型芯的單位面積的包緊力。五、注射機(jī)的有關(guān)參數(shù)的校核1.最大注射量的校核 注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好是注塑機(jī)的最大注塑量80%.所以選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)滿足：通過(guò)公式V0.8V，VKV (查表硬聚氯乙烯K=2.3)，求得V =9.95×4/2.3=17.3cm ,V=17.3/0.8=21.625cm.再通過(guò)公式m=v ,=c(查表硬聚氯乙烯=1.351.45g.cm取=1.38，非結(jié)晶型塑料), =c=0.93×1.38=1.283 g.cm

14、 得最大注射重量m=v=1.283×4×21.625=110.97g.2.注射壓力的校核式中K為注射壓力安全系數(shù)一般為1.251.43.鎖模力的校核鎖模力校核合格K 為鎖模力安全系數(shù)，一般取1.11.2其它尺寸的校核只有待模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可進(jìn)行。4.模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核(1) 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核型腔數(shù)量的校核由注射機(jī)的額定注射量校核模具的型腔數(shù)量： 合格式中為Vj注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的體積Vz為每個(gè)塑件的體積Vg為注射機(jī)的額定注射量(2)閉合高度的校核計(jì)算模具的閉合高度為：查XSZY250得=250 ，=350，即模具滿足的安裝要求。(3)模座安裝尺寸的校核Hmin-注塑機(jī)允許最小模厚=250MM; Hmax-注塑機(jī)允許最大模厚=350MM;H-模具閉合高度=291MM.六、裝配圖七、致謝本設(shè)計(jì)在馮曉杰老師、方莉老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成，從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)和調(diào)試，無(wú)不凝聚著兩位老師的心血和汗水，在三年的學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無(wú)私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向兩位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫助和支持