塑料軸承蓋模具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）

塑料軸承蓋模具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）,塑料,軸承,模具設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙 摘要 這篇論文是關(guān)于軸承蓋的塑料模具設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括塑件材料的分析，結(jié)構(gòu)工藝分析，注塑機(jī)的選擇，運(yùn)水系統(tǒng)的布置，成型設(shè)備的確定，分型面的選擇，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，型腔的設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 在正確分析塑件工藝特點(diǎn)和塑料的工藝之后，使用AutoCAD、UGX8.0等電腦輔助軟件來(lái)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和制造，產(chǎn)品的質(zhì)量分析。塑料件模具設(shè)計(jì)，依據(jù)自由精度，利用AutoCAD、UGX8.0來(lái)設(shè)計(jì)和計(jì)算注射模的成型零部件，澆注系統(tǒng)，運(yùn)水機(jī)構(gòu)，和脫模機(jī)構(gòu)等等。 關(guān)鍵詞:分型面；推出機(jī)構(gòu)；澆注系統(tǒng)；合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)； Abstract This paper is about the bearing cover plastic mold design, the analysis of the main contents include plastic materials, process analysis, structure. The choice of injection molding machine, water system, the determination of molding equipment, the parting surface selection, gating system design, mold design, launch mechanism design and die design of steering mechanism. In the technological characteristics of plastics article of correct analysis and plastic process, using AutoCAD and UGX8.0 computer aided software for mold design and manufacturing, the quality of the product analysis. Precision plastic mold design, on the basis of freedom, the use of AutoCAD, UGX8.0 to design and calculate the forming parts of injection mould, casting system, water body, and demoulding mechanism, and so on. Key words: parting surface; Launch agencies; Gating system; Clamping oriented institutions; I 目錄 摘要 I 1.任務(wù)書設(shè)計(jì) 1 2.塑件成型工藝分析 2 2.1塑件材料分析 2 2.2 結(jié)構(gòu)工藝分析 2 2.3 注塑機(jī)的選擇 3 2.4運(yùn)水系統(tǒng)的布置 4 2.5確定成型設(shè)備 4 3.分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 3.1分型面的選擇 6 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 4.模具設(shè)計(jì)的方案論證 8 4.1型腔的布局 8 4.2成型零件的結(jié)構(gòu) 8 4.3推出機(jī)構(gòu)的確定 8 4.4合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 9 5.注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 10 5.1計(jì)算模具的閉合高度 10 5.2對(duì)模具高度進(jìn)行校核 10 5.3模具安裝高度的校核 10 5.4開(kāi)模行程的校核 10 5.5注射量的校核 11 6.型腔和型芯固定板加工卡 12 7.裝配圖 14 致謝 20 參考文獻(xiàn) 21 1 任務(wù)書設(shè)計(jì) 圖一 塑件 根據(jù)圖一的尺寸要求，進(jìn)行塑件設(shè)計(jì)； 塑件材料：聚乙烯 2 塑件成型工藝分析 2.1 塑件材料分析 低密度聚乙烯（LDPE）又叫做高壓聚乙烯，熱塑性材料，分子結(jié)構(gòu)為支鏈型。其潔凈度為55﹪～65﹪，相對(duì)分子質(zhì)量較小，密度為0.91～0.94g/，壓縮比為1.84～2.3，比熱為2.30J/(g·℃)。高壓聚乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性較高，耐酸，耐堿，耐鹽，但不耐強(qiáng)氧化酸的腐蝕；一般只溶于苯及汽油，不溶于有機(jī)溶劑。高壓聚乙烯耐低溫性能好，在-60℃下仍然具備較好的力學(xué)性能，但其不能在80℃以上使用。 聚乙烯的一些特性： ⑴成型型較好，一般可以使用注射、擠出及吹塑等成型加工方法。 ⑵干燥性較好，成型前不需要進(jìn)行干燥。 ⑶塑料熔體有較好的流動(dòng)性，不易黏在腔內(nèi)，溢邊值可取0.02 mm；流動(dòng)性對(duì)壓力銘感，宜采用較高的壓力注射。 ⑷熔體有一定幾率發(fā)生破裂，當(dāng)其與有機(jī)溶劑接觸時(shí)會(huì)發(fā)生開(kāi)裂。 ⑸成型溫度大約在160～240℃.熔融溫度低且塑件質(zhì)量輕，塑件成型可以使用柱塞式注射機(jī)。必須嚴(yán)格控制模具溫度，溫度最好在35～65℃，模具應(yīng)采用調(diào)質(zhì)處理。 ⑹由于塑材冷卻速度慢，一定要充分冷卻，所以模具中應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)。 ⑺收縮的幅度和波動(dòng)的幅度都較大，要會(huì)控制模具溫度，以便于冷卻均勻。 ⑻容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，必須控制成型條件，并且在塑件成型后進(jìn)行退火處理，方便減小或消除產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；適合較小的壁厚的塑件，要避免產(chǎn)生尖角，脫模斜度可以取1°～3°。 ⑼塑材有很好的彈性，當(dāng)塑件有淺側(cè)凹（凸）時(shí)，可強(qiáng)行脫模。 2. 2 結(jié)構(gòu)工藝分析 2.2.1 結(jié)構(gòu)分析 由圖一和塑件圖可見(jiàn)塑件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度一般，對(duì)塑件的表面質(zhì)量有一定的要求。如圖所示，塑件底部外圓有六個(gè)小孔，需要考慮其抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)置。其他的結(jié)構(gòu)部分可采用一般的成型結(jié)構(gòu)。 2.2.2 精度分析 選用的尺寸精度等級(jí)通常是4 級(jí), 依據(jù)GB/ T 14486 - 1993 標(biāo)準(zhǔn)，公差為0.74 mm。 2.2.3 塑件表面質(zhì)量分析 軸承蓋表面有特殊要求。通常情況下，表面沒(méi)有太顯著的印痕，表面粗糙度Ra=0.8μm；塑件內(nèi)表面沒(méi)有特殊的要求下粗糙度Ra可取3.2μm。 2.3 注塑機(jī)的選擇 2.3.1 計(jì)算塑件體積和質(zhì)量 1　 塑件的體積計(jì)算：通過(guò)三維造型可得該塑件的體積為V≈19.9。 2　 塑件的質(zhì)量計(jì)算：低密度聚乙烯的密度為ρ=0.92 g/，所以塑件的質(zhì)量為ω=ρV=19.9x0.92=18.3g 2.3.2 確定型腔數(shù)量 由于塑件的結(jié)構(gòu)和其大小，決定采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，型腔布置在型腔板中心線的兩側(cè)，便于澆注系統(tǒng)的排列。 2.3.3 選擇注塑機(jī)的工藝參數(shù) 根據(jù)所選用塑料（LDEF）的特性，查閱有關(guān)資料，確定注射成型工藝參數(shù)，見(jiàn)下表1 2.4 運(yùn)水系統(tǒng)的布置 根據(jù)左側(cè)的圖和上面的計(jì)算可以看出，該塑件體積壁厚都不大，而且是一模兩腔，根據(jù)塑件材料的一些特性模具設(shè)計(jì)時(shí)需要設(shè)有冷卻系統(tǒng)，用冷卻水強(qiáng)制冷卻，要均勻，方便生產(chǎn)，提高產(chǎn)量。 2.5 確定成型設(shè)備 該塑件采用一模兩腔的方式，并且采用注射成型，因此可計(jì)算出一次注射成型過(guò)程所用塑料量為：Mi=2Ms+Mj=2x18.3+18.3x20%=40.26g 綜上所述，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，選SZ125/630型注射機(jī)。據(jù)查有關(guān)資料列出該注射機(jī)的主要參數(shù)，見(jiàn)下表2 3 分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1 分型面的選擇 分型面位置的選擇： 1　 有利于塑件的脫模，這是基本要求，如果不進(jìn)行合理的選擇可能導(dǎo)致塑件倒扣，產(chǎn)生塑件無(wú)法脫模的結(jié)果。 2　 確保塑件的表面質(zhì)量不會(huì)受到損傷或者在制作過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生不良的缺陷。 3　 動(dòng)定模分開(kāi)時(shí)，使塑件留在動(dòng)模上，方便取件。 4　 確保塑件的精度符合要求。同軸度要求較高的部分，應(yīng)該盡量設(shè)置在用一側(cè)。 5　 長(zhǎng)型芯做主型芯，短型芯作側(cè)型芯。 6　 通過(guò)對(duì)比投影面積的大小來(lái)分主側(cè)分型面。 7　 采用機(jī)動(dòng)式側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該盡量采用動(dòng)模部分側(cè)分型抽芯，可以使模具結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，抽拔距可以增大。 8　 最好在流料末端設(shè)置分型面，方便排氣。 依據(jù)塑件所需要的條件，如上圖所示選擇分型面。 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) a. 主流道的設(shè)計(jì) 根據(jù)上表2，可查出下列相關(guān)數(shù)據(jù)： 噴嘴孔直徑d=3.5mm； 噴嘴前端球面半徑R1=15mm。 根據(jù)相關(guān)結(jié)論可以得到： 主流道進(jìn)口端球面半徑R2= R1+(1～2)=15+(1～2)mm，取R2=17mm； 為了讓凝料更加容易從主流道之中拉出，一般將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，椎角取5°，內(nèi)壁表面粗糙度一般為Ra0.8；為了將小物料在流動(dòng)時(shí)受到大的阻力，將主流道末端和分流道的接口處設(shè)計(jì)成圓角，半徑r=3mm。由于主流道與進(jìn)口處將分別和塑料熔體還有噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，因此，按照常規(guī)的尺寸形狀將主流道設(shè)計(jì)成能夠拆卸的主流道襯套；使用外加定位環(huán)的方法讓他可以和注塑機(jī)的定位圈相匹配，這樣不僅可以使?jié)部谔椎目偟某叽缱兊酶?，還可以減小甚至避免澆口套的磨損。 b. 分流道的設(shè)計(jì) 該塑件的體積屬于小型零件，而且壁厚和形狀都不是很煩，考慮到塑材的良好的流動(dòng)性，所以選擇單點(diǎn)進(jìn)料的方法。將分流道設(shè)計(jì)成半圓形截面來(lái)減小加工難度。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)一般半圓形截面取D=4mm c. 澆口的設(shè)計(jì) 澆口位置和其大小不應(yīng)影響塑件的外表面質(zhì)量，如圖所示 4 模具設(shè)計(jì)的方案論證 4.1 型腔的布局 如圖所示，塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各方面尺寸一致，沒(méi)有需要側(cè)向分型的地方，因此我們有左右對(duì)稱分布和前后放置兩種排列方式。假如我們選擇前后放置，那模架的模板就需要增大尺寸，會(huì)增加成本，所以以中心線為基準(zhǔn)對(duì)稱分布。 4.2 成型零件的結(jié)構(gòu) 模具的型芯和型腔都是采用的鑲嵌式裝在模板上的，鑲嵌式型芯型腔便于機(jī)加工和熱處理，修理更換方便，也使得型芯的冷卻和氣體的排出更加的方便。 4.3 推出機(jī)構(gòu)的確定 通過(guò)塑件可知，模具的型芯型腔分別在動(dòng)定模部分。模具開(kāi)模后，塑件留在型芯上，考慮到該塑件有六個(gè)通孔，需要抽芯，根據(jù)塑件的材料的有關(guān)性能，可以使用強(qiáng)制脫模的方法，故而采用推桿推出機(jī)構(gòu)。 4.4 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 塑件沒(méi)有太高的精度要求，且側(cè)壓力也不是很大，所以可以選擇導(dǎo)柱導(dǎo)套來(lái)當(dāng)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。用四根導(dǎo)柱裝在動(dòng)定模板之間。在定模板和定模座之間裝四根極限拉桿用來(lái)導(dǎo)向定位定模板和定模座。 5 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 5.1 計(jì)算模具的閉合高度 組成模具閉合高度相關(guān)零部件的尺寸有： 上模座為=20mm； 型腔固定板為=60mm； 型芯固定板為=50mm 托板=30mm； 墊鐵=60mm； 動(dòng)模座板=20mm； 所以模具總的高度為 H=+++++=20+60+50+30+60+20=240mm 5.2 對(duì)模具高度進(jìn)行校核 根據(jù)前文中的注塑機(jī)的一些參數(shù)可得模具的最小厚度=150mm≤模具閉合高度H=240mm；并且它小于注塑機(jī)的模具最大厚度=300mm，所以這套模具滿足安裝要求。 5.3 模具安裝高度的校核 該模具的外形最大部分尺寸為180mmX230mm,而我選擇的注塑機(jī)的模板的極限安裝尺寸是370mm×320mm，所以可以滿足模具的安裝需要。 5.4 開(kāi)模行程的校核 開(kāi)模行程用H表示，他指的是將塑件從模具中取出來(lái)的最小開(kāi)合距離，它要比注射機(jī)移動(dòng)模版的最大行程小。這個(gè)的注射機(jī)的極限開(kāi)模行程Smax=270mm。有利于塑件成型之后的完美脫模，這套模具的開(kāi)模行程應(yīng)該滿足： Smax ≥ H1+H2 + (5～10)mm=23mm 因?yàn)镾max=270mm≥23mm，所以該注塑機(jī)的開(kāi)模行程滿足要求。 5.5 注射量的校核 注射時(shí)所需要的塑料總?cè)萘亢蜐沧⑾到y(tǒng)、型腔的容積有關(guān)?？砂聪率接?jì)算： Mi=NMs+Mj 式中：N一型腔的數(shù)目； Ms表示一個(gè)塑件的質(zhì)量或體積； Mj表示廢料所需要的塑料的質(zhì)量或體積。 Mi=2Ms+Mj=2x18.3+18.3x20%=40.26g 我選擇的注射機(jī)額定注射量為w=125，只要小于注塑機(jī)的最大注射量，就可以使注塑成型過(guò)程穩(wěn)定。 mi=(0.1～0.8)mI=12.5～100g 所以該注塑機(jī)的注射量滿足需求。 6 裝配圖 圖一 圖二 圖 圖三 圖四 7 附錄 A B 總結(jié) 為期三個(gè)星期的畢業(yè)設(shè)計(jì)快要結(jié)束了，敬請(qǐng)各位老師對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)收。 在這段時(shí)間中收獲非常大。在剛剛接觸到這個(gè)題目的時(shí)候，心里很擔(dān)心，也很沒(méi)有底，還是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的分析，查閱資料和老師的叫講解之下才有了點(diǎn)頭緒。隨著對(duì)零件慢慢的開(kāi)始了解，設(shè)計(jì)工作也開(kāi)始全面展開(kāi)，在設(shè)計(jì)過(guò)程之中查看了許多教科書籍，同樣也借閱了大量的相關(guān)書籍：例如塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì),塑料模具設(shè)計(jì)與制造,模具常用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),塑料模具設(shè)計(jì)等。 在設(shè)計(jì)中，我利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)AutoCAD和UGX8.0來(lái)進(jìn)行塑料模的設(shè)計(jì)，在使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，在UG中將先前選好的需要做的塑件畫出來(lái)，然后根據(jù)自己畫的塑件的圖分別將型芯、型腔全部畫出來(lái)。調(diào)整好縮放比例，選好一模幾腔，然后使用胡波導(dǎo)入模架，在模架導(dǎo)入之前，需要先計(jì)算好與自己的型芯、型腔相匹配的模架的尺寸，不應(yīng)該隨便導(dǎo)入一個(gè)模架就算了事。導(dǎo)出模架之后就開(kāi)始設(shè)計(jì)那些澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)等，然后將各個(gè)零件轉(zhuǎn)為三視圖導(dǎo)入到CAD中，在CAD中做裝配圖。 在這個(gè)過(guò)程中得到了老師和許多同學(xué)的幫助使我收獲頗豐，在此，對(duì)他們表示衷心的感謝。 致謝 本論文是在我的導(dǎo)師倪紅海的悉心指導(dǎo)下完成的，倪紅海老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給了我極大的幫助和影響。在此中心的感謝兩年來(lái)倪紅海老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)。 在此之外，我還得到了中德工程學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)以及各位老師的幫助，生活上也得到各位同學(xué)的關(guān)心和幫助，在此向他們致以誠(chéng)摯的謝意。 參考文獻(xiàn) [1] 龐軍. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). 航空航天大學(xué)，2010. 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