1、2012届 分 类 号:TH162 单位代码: 本科专业职业生涯设计我的机械生涯规划 PC锥齿轮的成型模具的设计姓 名 学 号 年 级 2010 专 业机械设计制造及其自动化 系(院)机械工程学院 指导教师 2012 年 3 月 1日目 录第一部分1我的机械生涯十年规划1第一章 前言1第二章 关于机械行业环境分析12.1 关于机械行业之社会环境分析12.2 关于机械行业之职业环境分析12.3 关于机械行业之国内发展环境分析22.4 关于机械行业之就业前景分析3第三章 我对机械行业的了解及职业定位33.1 我对机械行业的了解33.2 职业定位3第四章 自我评价4第五章 就业实习计划4第六章 强化
2、自我能力46.1 所学专业知识的影响46.2 专业实践计划:56.3 实习计划5第七章 总结6第二部分7PC锥齿轮注塑模具的设计7摘 要7Abstract8第一章 引言91.1课题的目的意义91.2注塑模具的现状和发展9第二章 塑件的工艺分析122.1 材料的选择122.2 塑件尺寸的精度122.3 壁厚132.4 圆角142.5 孔的设计14第三章 注塑机的选择153.1 确定型腔数153.2 选择注塑机153.3 确定成型方案153.4 注塑机工艺参数校核153.5成型腔数的确定17第四章 浇注系统与排气系统设计184.1浇注系统的设计原则184.2主流道设计194.3 浇口的设计204.
3、4冷料穴与拉料杆的设计214.5 排气系统的设计22第五章 成型零件结构设计235.1 分型面的设计235.1.1 分型面选择原则235.1.2 分型面的分类235.1.3 分型面的确定235.2 型腔的分布235.3 凹模的结构设计235.4 凸模的结构设计235.5 成型零件工作尺寸的计算245.5.1 影响塑件尺寸精度的因素245.5.2 模具成型零件的工作尺寸计算24第六章 导向与脱模机构的设计286.1 导向机构的作用和设计原则286.1.1 导向机构的作用286.1.2 导向机构的设计原则286.2 导柱、导套的设计286.2.1 导柱的设计286.2.2 导套的设计296.2.3
4、 导向孔的总体布局306.3 脱模机构的确定306.3.1推管横截面直径的确定316.3.2 顶杆横截面直径的校核316.4 复位杆的结构设计316.4.1 复位杆的作用31第七章 冷却系统337.1 温度调节对塑件质量的影响337.2 对温度调节系统的要337.3 模具冷却装置的设计要点33第八章 结 论34参考文献35致 谢3629临沂大学2012届本科毕业设计第一部分我的机械生涯十年规划第一章 前言好的计划是成功的开始,古语讲,凡事“预则立,不预则废”就是这个道理,所以我明白拥有成功的职业生涯实现完美的人生。作为一名2012年机械设计制造及自动化专业的毕业生,几年的大学生活让我积累了大量
5、的理论知识和实践经验,我认为,在所学的专业领域,我才能体现出自己的人生价值并能服务社会。在以后的工作生活中,我会不断的努力学习机械行业的知识,让自己在机械行业全面发展、不断进步、坚持创新。我会坚持奋斗,以实际行动完成我的机械生涯十年规划。第二章 关于机械行业环境分析2.1 关于机械行业之社会环境分析机械专业刚毕业的本科生,现在一般行情在1800元/月左右。至于具体多少看个人能力。有很多行业,外人看起来不够体面,但当你做到专家的水准时,待遇确实很诱人。比如设备维护、数控维修、环保设备的设计等,这些方面的工程师收入非常高,比如有些工程师年薪超过30万。还有一些行业,需要多方面的知识,涉及到学科交叉
6、,待遇也惊人。而且,中国加入WTO后,机械方面的人才需求复苏是迟早的事情。2.2 关于机械行业之职业环境分析(1)行业分析为了振兴我国装备制造业,加快缩短与国际先进国家的差距,2009年国务院审议并原则通过了装备制造业调整振兴规划,机械行业存在广阔的发展空间。机械行业与固定资产投资密切相关,因国家固定资产投资结构的调整、机械各子行业发展程度的不同,相对而言,发动机设备、航天航空设备及机床设备处于成长期,而船舶、工程机械及港口设备则已接近成熟期。行业面临并购整合与重新洗牌。我国机械行业跟国际上已相当成熟的同行业相比,行业集中度仍较低,没有明显的行业龙头。随着国家产业政策的调整,机械企业的重组势在
7、必行,而且应以组建大型企业集团为目的。产品创新设计。在机械产品中融入信息技术和其他高新技术,提高产品质量、技术含量和附加值。我国机械工业产品整体上技术含量水平偏低,与发达国家相比存在着5-20年左右的差距。必须广泛全面地应用信息技术,加快产品更新换代,提高产品技术含量,缩短与国际先进水平的差距,在机械产品中融入传感器、单片机、微处理器、PLC、NC、数字通信接口以及激光等现代信息技术和高新技术,提高产品的机电一体化、数字化、智能化和网络化的程度,使产品的技术含量、知识含量、附加值得以提高,以满足现代社会各行各业用户对于机械产品和机械装备的需求。(2)职业分析我在学校所学的专业是机械设制造及其自
8、动化,是一个近年来还比较热门的专业。毕业后就业方向大概分析有下面这几类:A、制图员,一般也从事一些设计工作,主要是跟着师傅,要天天改图,输图.需要具有学好pro/e和CAD等一些制图软件,工作不是很累,但需要有一定的经验。 B、设计员,当然也要画图,可以学到很多设计知识,有前途,但这个工作得有相当强的技能知识和工作经验。C、机械维修,现场工作,可以学到不少东西,靠自己的技术干些实实在在的工作。 D、专科技校的老师,待遇挺好,但需求量少,工作比较难找。 E、机械销售代表,需要了解产品知识 ,要口才了得,会处事。F、一线机械加工人员,如果你技术够好,且操作数控机床类,相当不错。 2.3 关于机械行
9、业之国内发展环境分析机械类专业主要包括机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程等。机械类专业具备广度适应性,比如在设备维护、数控维修、环保设备设计等领域的应用。机械类专业还涉及不少交叉学科,通过这些知识的积累,也为跨专业、跨行业就业提供了强有力的保障。该类专业要求同学们具备敏锐的感受力和独特的创造力,富于想像力,并具备较强的动手能力,起重机械设计制造及自动化专业要求又最高。随着我国发展的不断深入,工业产品的需求不断增加,同时这方面技能人才的需求也在不断增长,我认为只要掌握好一门技能,在机械行业也是可以找到一份好的工作的。我国目前就业形势都趋向饱和,但我认为在机械
10、设计和机械制图方面还需要更多人才,而职业市场对技能型人才技能技术要求较高。同时面向这方面的人才也在不断增多。国家近几年加大力度强化装备制造业,鉴于机械行业的重要性和庞大规模需要一支庞大的专业人才队伍,今后一段时间内,社会对机械类人才仍会有较大需求。具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标,机械设计制造与加工专业人才近年也供不应求。2.4 关于机械行业之就业前景分析机械行业是为各行各业制造并提供机械设备和电器装置的部门,被誉为“国民经济的部”。它也是提供就业岗位的“大户”。这一行业中,国有大中型企业居多。机械类专业主要包括机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、工业设计、过程装备与控制工
11、程等。不少同学对该类专业的就业前景存在着误解,认为该类专业的对口工作看起来不太“体面”。其实,他们都忽视了机械类专业所具备的广度适应性,比如在设备维护、数控维修、环保设备设计等领域的应用。同时,机械类专业还涉及不少交叉学科,通过这些知识的积累,也为跨专业、跨行业就业提供了强有力的保障。机械类专业要求同学们具备敏锐的感受力和独特的创造力,富于想象力,并具备较强的动手能力。由于机械行业的重要性和庞大规模,机械类大部分专业毕业生在人才市场上仍属“热销”人才。人们预测,机械类人才今后仍会有较大需求。高层次技术人才将成为各企业争夺的对象。第三章 我对机械行业的了解及职业定位3.1 我对机械行业的了解年轻
12、的机械工程师在未来十年中的期望,最普遍的两项是继续教育和职业引导(有经验的忠告、咨询、榜样);在中年机械工程师中,未来十年的最大期望是继续教育、职业策划和能力更新;而对于有经验的机械工程师,未来十年的主要期望是继续教育、寻求新职、策划前程。由此看出,在美国,新经济的新要求反映到机械工程师对自己理想和前程的设计,都是首先希望继续教育和职业转移,都是要求自己不断适应、不断学习提高并寻求更合适的自我实现。这是大大不同于以往的就业观念、奋斗目标和择业理念的。如果稍为仔细一点观察我们的周围,这样的趋向也在悄悄向我们走来。3.2 职业定位高新技术产业化的要求、机械制造业结构调整提高素质的要求、机械工程师业
13、务向广大服务领域扩展的要求以及适应全球化竞争和国际性合作的要求。我得出本人的职业定位的分析如下:工作认真负责,做事小心细致,有耐心。有很好的语言表达能力。在一个经济比较发达的地区,有多种的职业应聘。目前就业形势严峻。第四章 自我评价在性格方面,我热情、正直而不呆板。对待学习态度端正,对待工作兢兢业业,在自己人际交往的圈子中,我努力用真诚对待每一个人,因为我相信,爱出者爱返,福往者福来。我乐于交友,希望能朋友身上学到自己所没有的优点。毅力坚强但又有些倔强,决定了要做的事就一定要做好。如果认为自己实在没能力完成任务,我会适时放弃。在兴趣爱好方面,总的来说我的兴趣和爱好还算比较广泛。工作与学习当中,
14、我会给自己创造劳逸结合的条件,使自己办事效率更高。就自己对职业能力方面的看法,从某方面来说我的感性能力远远超过理性能力,逻辑思维能力较好,但语言表达能力处于中等水平,学习语言的能力一般,如果时间投入度还可以的话,相信会有不错的成果。在自我潜能方面,由于参加了学生会和社团的工作,我发现我的社交能力与组织领导能力均有所提高,也具有一定的吃苦能力。第五章 就业实习计划实践是检验真理的唯一方法。我在学校内学了很多的专业理论知识,但是怎样让这些理论变得有价值,只有实践。所以我已找到一份工作,锻炼自己。(1)实习期间,要努力工作,增加技能,使自己的动手能力得到提高,从实习中获得在课本上永远学不到的实践经验
15、和知识,并且在实习期间,要多运用自己的理论知识去解决实际问题,是自己在学校所学的知识得到充分的运用。(2)要学习怎样与同事、领导相处,使自己的社交能力得到提高。(3)在实习期间,还要学习企业的管理方法,并且注意这个企业的企业文化,为将来更好的发展积累一点经验。(4)学习各类机床的使用操作方法,为自己扩大就业的机会。第六章 强化自我能力6.1 所学专业知识的影响在大学的学习生活中,我学习很多关于专业知识,例如:材料力学,工程材料,机械设计,机械制造工艺学,机械制图等。这些都是日后工作必不可少的知识,只有现在学好乐,以后才能熟练运用。在这其中我的机械制图软件AutoCAD学习不是很好,不能熟练运用
16、。而CAD软件的作用很大,它已成为工业生产现代化的重要标志。它对加速工程和产品的开发、缩短产品设计制造周期、提高产品质量、降低成本、增强企业市场竞争能力与创新能力发挥着重要作用。它的应用及发展正引起一场产品工程设计与制造深刻的技术革命,并对产品结构、产业结构、企业结构、管理结构、生产方式以及人才知识结构方面带来巨大影响。在经济迅速发展的今天,它可以让公司不会应生产效率低而被淘汰。与此同时,如果能熟练掌握该软件对于我日后的就业也会有很大的帮助,为我在日后激烈的就业竞争中争得一席之地,在工作中也会让顺利的完成公司交给而我的任务。所以现在我要利用好现有的资源,去图书馆借阅关于AutoCAD方面的书籍
17、,抓紧时间,认真学习,争取在毕业时可以熟练掌握。6.2 专业实践计划:在前一阶段的课程设计中,让我学到了很多东西,从知识的结构到系统的将每门功课联系起来。提高了我的综合运用能力,更让我把学到的知识用于了现实物体的设计和研究,从中受益匪浅。在下一阶段的计划中,我想把毕业设计作为自己的实践计划的一部分,毕竟这样更会让我在设计中学到更多的知识和意想不到的收获。毕业设计会将我大学四年的东西全都运用到设计中,提高我综合运用知识的能力,为日后的工作打下良好的基础。6.3 实习计划在完成毕业设计的之后,我想找一个公司实习,在实习中才会学到更多的东西。 毕竟工作后不再象在学校里学习那样,有老师,有作业,有考试
18、,而是一切要自己主动去学去做。只要你想学习,学习的机会还是很多的。首先应具备: (1)积极进取的工作态度 在工作中,你不只为公司创造了效益,同时也提高了自己,更需要通过多做事情来积累经验。积累的经验越多,我们才会得到的越多。(2)团队精神 工作往往不是一个人的事情,是一个团队在完成一个项目,在工作的过程中如何去保持和团队中其他同事的交流和沟通也是相当重要的。一位资深人力资源专家曾对团队精神的能力要求有这样的观点:要有与别人沟通、交流的能力以及与人合作的能力。合理的分工可以使大家在工作中各尽所长,团结合作,配合默契,共赴成功。个人要想成功及获得好的业绩,必须牢记一个规则:我们永远不能将个人利益凌
19、驾于团队利益之上,在团队工作中,会出现在自己的协助下同时也从中受益的情况,反过来看,自己本身受益其中,这是保证自己成功的最重要的因素之一。 (3)基本礼仪步入社会就需要了解基本礼仪,而这往往是原来作为学生不大重视的,无论是着装还是待人接物,都应该合乎礼仪,才不会影响工作的正常进行。这就需要平时多学习,比如注意其他人的做法或向专家请教。 (4)为人处事 作为学生面对的无非是同学、老师、家长,而工作后就要面对更为复杂的关系。无论是和领导、同事还是客户接触,都要做到妥善处理,要多沟通,并要设身处地从对方角度换位思考,而不是只是考虑自己的事。 这些都将是在实习中必须做到的和知道的。第七章 总结大学生活
20、即将结束,我会按照我的计划一步步走下去,虽然这个计划不是很全面,但是我会在以后生活中慢慢补充,做到尽善尽美。同时也很感谢在我大学生活学习中帮助过我的老师同学,是你们让我在大学学到了很多受用一生的东西。第二部分PC锥齿轮注塑模具的设计摘 要 本文主要介绍的是PC锥齿轮注塑模具的设计,其工作原理利用塑料的可挤压性与可模塑性,首先将松散的的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化,使之成为粘流状态熔体,然后在柱塞或螺杆的高压推动下,以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中,经过一段保压冷却定型时间后。开启模具便可从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。 该注塑
21、模具主要由成型零部件和结构零部件组成,其中成型部分由凸模(型芯)、凹模(型腔)以及嵌件和镶块组成,与塑件直接接触,成型塑件的内表面和外表面;在结构零部件中,合模导向机构与支撑零部件合称为基本结构零部件,模架、支撑板、垫板构成模具的基本骨架。该型号注塑模具用模具钢制造,标准件可直接从国家标准中选取,降低成本,缩短模具制造时间。关键词:注塑模具;凸模;凹模;结构零部件Abstract In this paper, the injection mold design in PC, the working principle of the use of plastics can be extruded
22、 and formability,first loose granular or powder material from the injection molding machine hopper into the melting temperature of the machine barrel heating plastics, make it melt viscous flow state,then high-pressure plunger or screw driven, with great velocity through the injection nozzle barrel
23、into the front of the closed mold at low temperature, after a dwell time of cooling after shaping. Open mold cavity in the extrusion can be from a certain shape and size of plastic products. This article is divided into two, the group die a detailed description of the design description.The injectio
24、n mold components and structure of the main parts from the molding composition,which formed in part by the punch (Core), die (cavity) as well as insert and inserts composed of,direct contact with the plastic parts, Castings of the inner surface and outer surface; Structural components, the mold part
25、s together and the support-oriented organization known as the basic structure of the components,mold, support plate, mold plate constitutes the basic skeleton.The type injection mold used mold steel, standard parts can be selected directly from the national standards, reduce costs and shorten the ti
26、me for mold manufacturing.Keywords: Injection mold; Punch;Die;Structural components.第一章 引言1.1课题的目的意义本课题为PC锥齿轮注塑模具的设计,通过研究本课题有如下意义:a) 综合运用所学注塑模具知识和其他相关课程知识,理论联系实际解决一些注塑模具的设计问题,加深对模具的认识,巩固所学的知识。b) 学习模具的设计方法。工艺过程,加深巩固一些常用模具的整体设计,零件尺寸的计算方法,培养正确的设计、计算的方法和能力。c) 加深一些常用计算机绘图软件的掌握,熟练运用,学习标准、规范、手册和图册等资料的查询和使用
27、方法,为以后的设计打下基础。d) 了解当前模具的发展方向。1.2注塑模具的现状和发展1. 产品结构现状模具是制造业的重要工艺基础,在现代工业生产中,60-90的工业产品需要使用模具,模具工业已成为工业发展的基础,许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产,特别是汽车、摩托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业,根据国际生产技术协会的预测,本世纪机械制造工业的零件,其粗加工的75和精加工的50都将依靠模具完成,因此,模具工业已经成为国名经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的进步。模具作为一种附加值和技术密集型产品,其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造
28、水平的重要标志之一。世界上许多国家,特别是一些工业发达国家都十分重视模具技术的开发,大力发展模具工业,积极采用先进技术设备,提高模具制造水平,并且已经取得了显著的经济效益。不论是经济繁荣还是经济萧条时期,模具工业都不可或缺。因此,模具工业被称为不衰的行业。中国加入WTO以来,全球制造业重心逐步向中国大陆转移,我国的汽车、电子、通信、电器、仪器、和家电等相关产业得以飞速发展。而这些领域的产品85以上都是靠模具成型,这势必会带动模具行业的迅猛发展。目前,我国行业总产值已突破5000亿元,发展势头强劲。随着上海市GDP每年以10以上的增长率高速发展,上海在全世界的经济地位日益提高。而以上海为龙头、江
29、浙为两翼的长江三角洲地区,经济基础雄厚,区域条件优越,经济增长势头良好,发展潜力巨大。其中汇集了6万家的模具企业,增长势头迅猛,商业渠道覆盖海内外的广阔市场领域,已成为全国模具产品的主要集散地。 据近10年全国(未含港、澳、台统计数字,下同)模具生产及进出口发展情况分析可知,虽然中国模具工业发展迅速,但与需求相比,显然供不应求,其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面,中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距,因此,每年需要大量进口模具。中国模具产业除了要继续提高生产能力,今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面
30、,主要是企业结构向专业化调整,产品结构向着中高档模具发展,向进出口结构的改进,中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。近年,模具行业结构调整和体制改革步伐加大,主要表现在,大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品;塑料模和压铸模比例增大;专业模具厂数量及其生产能力增加;“三资”及私营企业发展迅速;股份制改造步伐加快等。从地区分布来看,以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区,南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和
31、浙江,江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。虽然我国模具总量目前已达到相当规模,模具水平也有很大提高,但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。当前依然存在低档模具供过于求,总量供不应求的问题。国内模具自配率只有70%左右。其中,中高档模具自配率只有50%左右。因此,必须加快模具工业的发展。模具工业的发展不仅可以解决国内中高档模具自配率低的问题,同时对制造模具机床和设备的研制和生产也带来了前所未有的机遇,国内的模具制造设备及机床也已经逐步走上规模化、专业化、国际化的发展道路,反过来又为广大模具企业提供良好的发展契机。随着全球制造业重心加快向中国大陆转移,我国将在十
32、年内成为世界制造业中心。中国积极发展汽车工业,并且保持连续增长势头,从而将带动模具工业市场的进一步繁荣。可以预言,随着工业生产的不断发展,模具工业在国民经济中的地位将日益提高,并在国民经济发展过程中发挥越来越重要的作用。2.国外注塑模的现状与发展 随着全球经济的发展,新的技术革命不断取得新的进展和突破,技术的飞速发展已经成为动世界经济增长的重要因素。在塑料成型生产中,先进的模具设计、高质量的模具设计、优质的模具材料、合理的加工工艺和现代化的成型设备等是成型优质塑件的重要条件。市场经济的不断发展,促使工业产品越来越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展,为了保持和加强产品在市场上的竞争力,产
33、品的开发周期、生产周期越来越短,于是对制造各种产品的关键工艺装备模具的要求越来越苛刻。一方面企业为追求规模效益,使得模具向着高速、精密、长寿命方向发展;另一方面企业为了满足多品种、小批量、产品更新换代快、赢得市场的需要,要求模具向着制造周期短、成本低的快速经济的方向发展。计算机、激光、电子、新材料、新技术的发展,使得快速经济制模技术如虎添翼,应用范围不断扩大,类型不断增多,创造的经济效益和社会效益越来越显著。模具是生产各种工业产品的重要工艺装备,随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用,产品对模具的要求越来越高,先进的模具设计、高质量的模具制造
34、、优质的模具材料、合理的加工工艺和现代化的成型设备等是成型优质塑件的重要条件。一副优质的注塑模具可以成型上百万次。因此,传统的模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。计算机辅助工程(CAE)技术已成为塑料产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。同传统的模具设计相比,CAE技术无论在提高生产率、保证产品质量,还是在降低成本、减轻劳动强度等方面,都具有很大优越性。模具CAD技术及其应用也日趋成熟,并发挥越来越重要的作用。快速原型制造RPM技术是一种综合运用计算机辅助设计技术,数控技术,激光技术和材料科学的发展成果,是当代具有代表性的先进制造技术之一。第二章 塑件的工艺
35、分析2.1 材料的选择本产品为锥齿轮,首先从它的使用性能上分析必须具备有一定的综合机械性能包括良好的机械强度,和一定的耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电器性能。能满足以上性能的塑料材料有多种,但从材料的冲击韧度考虑,PC更适合些。PC是近年来增长速度最快的通用工程塑料,它耐蠕变和尺寸稳定性好,耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良。因此特别适合制造齿轮类零件一与模具设计有关的的PC的性能参数:密度 (g/cm 3) 1.19-1.20收缩率 s (%) 0.1-0.3 拉伸强度 MPa 110-140弯曲强度 MPa 160-190变形温度 147-149热料筒温度: 250320 注射压力:
36、 MPa 5080模具温度: 85120二主要用途: PC用来制造齿轮:涡杆、齿条、凸轮、心轴、轴承、铰链、传送链、螺栓、螺帽、垫圈、铆钉、泵叶轮、汽车气化器部件、车灯灯罩、闪光灯灯罩、节流阀,润滑油输油管,各种外壳、容器、冷冻和冷却装置零件,电器板接线板、线圈骨架、酸性蓄电槽、高温透镜等。三成型特点:在加工成型是,PC(聚碳酸酯)吸水率小,但当温度达到一定高度时,它对水分比较敏感,因此加工前物料必须经干燥处理,否则会出现银丝、气泡及强度下降现象;PC(聚碳酸酯)熔融温度高,熔融粘度大,流动性差,所以成型时要求有较高的温度和压力;温度对PC的熔融粘度影响较大,所以可用提高温度的办法来增加熔融塑
37、料的流动性。2.2 塑件尺寸的精度 响尺寸精度的因素很多。首先是模具的制造精度和模具的磨损程度,其次是塑料收缩率的波动及成型时工艺条件的变化、塑件成型后时效变化和模具结构形状等。因塑件的尺寸精度往往不高,应在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。塑件公差数值根据SJ1372-78塑料制件公差数值标准确定。精度等级选用根据SJ1372-78选择,本零件配合要求不高,精度等级选择一般精度,为级精度,无公差值者,按级精度取值,如表所示。表1塑件尺寸公差()基本尺寸精度等级基本尺寸精度等级484830.120.4865800.381.6360.140.56801000.441.86100.160.
38、611001200.502.010140.180.721201400.562.214180.200.801401600.622.418240.220.881601800.682.7塑件冷却时收缩会使它紧紧包紧型芯或型腔中的凸起部分,因此,为了便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出塑件,防止脱模时拉伤塑件,在设计时必须塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率。在不影响塑件的使用前提下,脱模斜度可以取大一些。在开模后塑件留在型芯内,查表可知PC的脱模斜度为:型腔:40120;型芯:351。如果开模后塑件留在型腔内时,塑件内表面的脱模斜度应大于塑件外表面的脱模斜
39、度,即以上值反之。在本次设计的塑件中,设ABS的脱模斜度为:型腔:1,型芯:50。一般情况下,脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。2.3 壁厚塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响,壁厚过小成型时流动阻力大,大型塑件就难以充满型腔。塑件壁厚的最小尺寸应满足一下几方面要求:具有足够的强度和刚度;脱模时能够受推出机构的推出力而不变形;能够受装配时的紧固力。查热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚可知, PC制件最小壁厚为0.8。同一塑件的壁厚应尽可能一致,否则会因冷却或固化速度不同产生附加内应力,使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹甚至开裂。塑件局部过厚会出现凹痕,内部会产生气泡。在要求必需有不同壁厚时,不同壁厚的比例不应
40、超过,且应采用适当的修饰半径以减缓厚薄过渡部分的突然变化。2.4 圆角塑件除了有使用要求的部位要采用尖角外,其它转角处都应用圆角过渡,这样才不会因在转角处应力集中,在受力或冲击震动时发生破裂,甚至在脱模过程中由于成型内应力而开裂,特别是在塑件的内角处。通常,内壁圆角半径应是壁厚额一半,而外壁圆角半径为壁厚的1.5倍,一般圆角不小于0.5。塑件各个圆角半径参见塑件零件图。2.5 孔的设计由于需要,本塑件有设置圆柱孔和其他形式的通孔,其结构参数见零件图。由于这些孔结构不是很复杂,可以用机械加工或电火化加工即可。 图1 PC锥齿轮塑件第三章 注塑机的选择3.1 确定型腔数塑料制件为鼠标的外壳,生产的
41、批量较大,为了提高生产效率,每增加一个型腔,由于型腔的制造误差和成型工艺误差的影响,塑件的尺寸精度要降低约4%8%,因此多型腔模具(n4)一般不能生产高精度的塑件。因此,本模具可采用一模四腔的形式,其布局示意图如下: 3.2 选择注塑机通过UG分析,塑件体积为2.6,设浇注系统的体积为塑件的0.6倍,所以可一次总的注射量为: (3-2-1)有根据实际情况,为了保证注射剂能够正常注射成型模具所需的实际注射量的公称注射量一般有经验公式可得公称注射量为: (3-2-2)同时考虑到模具在注射机上安装方便,一般考虑使用立时注塑机并且考虑注塑机的通用性故选用SZ-40/8型注塑机。表2 SZ-40/8型注
42、塑机的各项参数项目注塑容量注塑重量注塑压力锁模力移模行程最小模厚最大模厚喷嘴口孔径注射速率参数40cm44g166Mpa800KN 305mm170mm300mm16mm9.5g/s3.3 确定成型方案 即确定模具总体结构形式。其内容包括:确定成型位置、确定分型面、侧孔的成型方法、脱模方式、浇注系统形式、进浇点位置、排气方式、成型温度和模具温度调节以及确定成型零部件结构形式等。3.4 注塑机工艺参数校核(1) 最大注塑量效核 材料的利用率为5.2/9.5=0.55,符合注塑机利用率在0.30.80的要求。(2) 注射压力的效核 所选注塑机的注塑压力需大于成型塑件所需的注射压力,PA6塑件的注塑
43、压力一般要求为120-145mpa,所以该注塑机的注塑压力符合条件。(3) 锁模力效核 高压塑料熔体充满型腔时,会产生使模具沿分形面分开的胀模力,此力的大小等于塑件和流道系统在分形面上的投影等于型腔压力的成积。胀模力必须小于注塑机额定锁模力。型腔压力Pc可按下式粗略计算:(MPa) (3-4-1) 式中 Pc为型腔压力,MPa;P为注射压力,MPa;K为压力损耗系数,通常在0.250.5范围内选取。所以 (3-4-2) 型腔压力决定后,可按下式校核注塑机的额定锁模力: (3-4-3)式中 T为注塑机的额定锁模力,KN;A为塑件和流道系统在分形面上的投影面积,mm2;K为安全系数,通常取1.11
44、.2;所以T=900 KPcA成立,即该注塑机的锁模力符合要求。(4) 模具厚度校核 初定模具厚度为253mm,在该注塑机要求的厚度范围(170300mm)之内。(5) 开模行程的效核 开模取出塑件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模行程。对于双分形面的注塑模具,其开模行程按下式效核 (3-4-4) 式中 S为注塑机的最大行程,mm;H1为塑件的脱模距离(此模具中为50),mm;H2为包括流道在内的塑件高度(此模具中为15),mm;a为定模板与浇口板的分离距离(此模具中为50),mm;所以上式成立(300125),即该注塑机的开模行程符合要求。由以上对各参数的效核可知该注塑机(SZ-40/8型)符合要求。3.5成型腔数的确定以机床的注射能力为基础,每次注射量不超过注射机最大注射量的80%。计算: (3-5-1) N-型腔数S-注射机的注射量(g)Wj-浇注系统的重量(g)Wz -塑件重量(g)因为,N=4.45所以,此模具型腔为一模四腔结构。第四章 浇注系统与
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