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錐形帶輪注塑模具設計.rar
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- 錐形帶輪注塑模具設計
摘 要
塑料是一種可塑性的合成高分子材料，具有重量輕且堅固，耐化學腐蝕， 電絕緣性好，價格便宜，可塑性好等特點，廣泛應用于電腦、手機、汽車、電機、 電器、家電和通訊產品制造中。注塑成形是成形塑件的主要方法之一，是指使用注塑機將熱塑性塑料熔體在高壓下注入到模具內經冷卻固化獲得產品的方法。注塑的優點是生產速度快，效率高，操作可自動化，能成型形狀復雜的零件，特別適合大量生產。本次畢業設計的產品為錐形帶輪，具有重量輕，強度高，耐腐蝕，易清潔等特點，為大批量生產產品。本次設計在針對產品進行工藝性分析后，確定模具分型面、 型腔數目、 澆口形式、 位置大小；其中最重要的是確定型芯和型腔的結構，以及它們的定位和緊固方式。此外還進行了脫模機構的設計，合模導向機構的設計，冷卻系統的設計等。最后繪制完整的模具裝配總圖和主要的模具零件圖及編制成型零部件的制造加工工藝過程卡片。實踐證明：該模具結構合理、可靠、并能保證產品質量，對此類注塑產品的模具設計有參考價值。
關鍵詞：塑料 , 注塑成形 , 模具設計，錐形帶輪
Abstract
Plastic is a synthetic polymer material , with the characteristics of plasticity, light weight, sturdiness, electrical insulation, and which is resistance to chemical corrosion and cheap. It is widely used in computers, mobile phones, cars, motors, electrical, home appliances and communication products manufacturing. Injection molding is one of the main methods of forming plastic parts, it refers to the use of plastic injection machine to inject the thermoplastic melts into the mold under high pressure , after cooled to obtain the products . It has the advantage of fast production speed , high production efficiency,and automated operations , it can form the shape of complex parts, particularly suitable for mass production. The production of graduation project is Cone pulley, which has a light weight , high strength , corrosion resistance and easy cleaning features for mass production. After analysis the process of the product , the mold parting line , cavity number , gate form , gate location can be determined , one of the most important is to identify core and cavity structures , as well as their positioning and fastening methods. In addition, it also carries out the design of stripping agencies , mold-oriented organizations and the cooling system .At last, draw a complete mold assembly drawing , major parts diagram , and draw up cards of parts manufacturing and processing process . It is proved that the mold structure is reasonable , reliable and can guarantee product quality , and is valuable for the injection mold design of such products .
Key Words: Plastic ，Injection molding ，Mold design，Cone pulley
目 錄
摘 要 I
Abstract II
目 錄 III
第一章 緒論 5
1.1 引言 5
1.2 塑料模具在國民經濟中的作用 5
1.3 塑料成型模具發展趨勢 7
第二章 模具具體設計過程 8
2.1工藝性分析 8
2.2 確定型腔數目 8
2.3 型腔、型芯工作部位尺寸的確定 9
2.4 澆注系統的設計 10
2.5分型面的確定 11
2.6 選用模架 12
2.7 校核注射機 16
2.8 推出結構設計 16
2.9 冷卻系統的設計 17
2.10 排氣系統的設計 17
2.11 頂出機構 17
第三章 成型零件的結構設計與計算 20
3.1模具部分的型芯 20
3.2成型零件鋼材的選用 20
3.3成型零件工作尺寸的計算 20
3.4 模架的確定和標準件的選用 21
5.1加熱系統 28
5.2冷卻系統 28
總結與展望 30
參考文獻 31
致 謝 32
如圖所示塑件，材料為ABS，收縮率0.3%～0.8%。生產批量15萬件。
2.1工藝性分析
錐形帶輪如下圖2.1所示
圖2.1
1）該塑件尺寸較適中，一般精度等級，但因形狀復雜，采用一模腔。
2）為了方便加工和熱處理，型腔與型芯部分采用拼鑲結構。
2.2 確定型腔數目
注塑模的型腔數目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔數目的確定時主要考慮以下幾個有關因素：
（1）塑件的尺寸精度；
（2）模具制造成本；
（3）注塑成型的生產效益；
該塑件屬于批量生產，精度要求一般，塑件尺寸適中，故有以下三種方案，如下圖2.2所示：
圖2.2
（1）.一模一腔——模具尺寸小，生產效率較低。
（2）.一模兩腔——模具尺寸小，生產效率較低。
（3）.一模四腔——模具尺寸適中，生產效率較高。
根據塑件的生產批量假設是小批量及尺寸要求采用一模一腔。故選用方案（1）。
按照塑件所示尺寸，近似計算：
塑件體積Vs≈2.7688cm3
查表6-1塑料ABS的密度為 1.02～1.05g/cm3 (注塑級密度為1.05g/cm3)
單件塑件重量：ms=2.128*1.05g=2.9526≈3g
2.3 型腔、型芯工作部位尺寸的確定
查表6-4ABS塑料的收縮率是0.3%-0.8%。
平均收縮率：S=(0.3%+0.8%)/2=0.55%
型腔工作部位尺寸：
型腔徑向尺寸：L m+δ0=〔(1+ S )×Ls -X△〕+δ0
型腔深度尺寸：H m+δ0=〔(1+ S )×Hs -X△〕+δ0
型芯徑向尺寸：lm-δ0=〔(1+ S )×ls -X△〕-δ0
型芯高度尺寸：hm-δ0=〔(1+ S )×hs -X△〕-δ0
中心距尺寸： Cm±δz/2=(1+S)Cs±δz/2
式中 Ls—塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸（mm）
ls —塑件內型徑向基本尺寸的最小尺寸（mm）
Hs—塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）
hs—塑件內型高度基本尺寸的最小尺寸（mm）
Cs—塑件中心距深度基本尺寸的平均 尺寸（mm）
修正系數，取0.5~0.75
塑件公差（mm）
δz—模具制造公差，取（1/3~1/4）△
各工件部位尺寸計算結果如圖所示
通常，制品中1mm和小于1mm并帶有大于0.05mm公差的部位以及2mm和小于2mm并帶有大于0.1mm公差的部件不需要進行收縮率計算。
2.4 澆注系統的設計
（1）確定分型面的位置。
（2）確定澆口形式及位置。為了提高生產效率，便于去除澆口凝料采用中心澆口尺寸與位置如圖2.3所示。
塑件在澆口處的壁厚為1.5mm,澆口直徑可以根據課本：《塑料成型工藝及模具設計》Ｐ73，取d=2mm
(3)型腔位置的排布。該件采用一模一腔的結構形式，那么澆注系統的設計應直接采用從主流道到型腔流道的形狀及尺寸相同的設計，即平行式布置的形式。
圖2.3
(4)初步設計主流道及分流道形狀和尺寸。主流道設計成圓錐形，其錐角為２°～６°。
分流道截面設計成圓形截面，加工較容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用模式。圓形截面分流道的直徑可根據塑料的流動性等因素來確定，該塑料為ABS塑料，流動性好，所以選用圓形截面。根據《塑料成型工藝及模具設計》分流道的直徑d可取２～６mm，澆口長度L=1mm.
2.5分型面的確定
分型面是決定模具結構形式的重要因素，它與模具的整體結構和模具的制造有密切關系，并且直接影響著塑料熔體的流動特性及塑料的脫模。
在實際設計中，不可能全部滿足上述原則，一般應抓住主要矛盾，根據塑料件的要求和形狀，
分型面是模具上用于取出塑件和澆注系統冷凝料的可分離的接觸表面。分型面決定著塑料制品在成型模具中的位置。
按形狀分類分型面可分為：平面分型面，曲面分型面，階梯分型面，斜面分型面。按其位置與注射機開模運動方向的關系可分為：分型面垂直于注射機開模運動方向，平行與開模方向，傾斜與開模方向。
分型面的選擇設計，主要是根據塑件的結構、精度要求、澆注系統形式、排氣方式、脫模形式及模具的制造工藝等各種因素，進行全面考慮，做出合理選擇。
分型面選擇設計的基本原則是，選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。同時還要考慮以下因素：
（1）分型面的選擇應便于脫模并簡化模具結構。因此盡可能使塑件在動模分離后留在動模一側。如塑件有側孔或側凹，選擇分型面應盡可能將側型心置于動模，以避免定模抽心，并使抽拔距離盡量短。
（2）分型面的選擇應考慮技術要求。當塑件的表面有同軸度、平行度等要求時，應盡可能將其置于同于半模內，否則，將會由于合模誤差影響塑件精度。
（3）分型面應盡量選擇不在影響塑件外觀的位置，并使其產生的飛邊易于清理和修整 由于分型面處不可避免地要在塑件上留有飛邊和拼合縫的痕跡，因此分型面最好不要設在塑件光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉角處，以免影響塑件外觀。
（4）分型面的選擇應有利于排氣 為此應盡量使分型面與充模時型腔料流末端重合，以利于排氣。
（5）分型面的選擇應便于模具零件加工。
（6）分型面的選擇應考慮注射機的技術參數 注射成型時所需的鎖模力是與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型面時，應盡量選擇塑件在垂直合模方向上投影面積較小的表面，以減少鎖模力。
綜合以上因素塑料碗的分型面選擇在最大輪廓處,取塑料碗上邊沿處.取該處分型面簡單，模具也簡單，也可以脫模順利。
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