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风扇调速旋钮塑料模结构分析及设计

务书毕业论文题目风扇调速旋钮塑料模结构分析及设计毕业论文使用的原始资料及设计技术要求原始资料零件图及等设计所涉及的软件二技术要求.论述塑料模的结构特点.制件的设计精度为级，要求大批量生产.选用注射机毕业论文工作内容年月日前完成选题年月进行资料收集加工整理，提出设计方案年月进行并完成毕业论文年月撰写毕业论文年月日毕业论文模拟答辩年月日毕业论文答辩，成绩评定江西工业贸易职业技术学院院系函授站模具设计与制造专业自考本科班学生曾登日期自年月日至年月日指导教师宛强兼职教师或答疑教师并指出所负责的部分教研室主任摘要塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则详细介绍了塑件工艺的分析过程和注射模具浇注系统的设计过程，并对材料要求做了说明。通过本设计，可以对注塑模具有个初步的认识，注意到设计中的些细节问题，了解模具结构及工作原理通过对的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效不允许有裂纹和变形缺陷的塑件材料为，生产为大批量，塑件公差按模具设计要求进行转换。该塑件的结构不算复杂，但是产品外表面带有花纹，产品里面也有凹槽，因为此产品是作为风扇调速旋钮使用，大批量生产。所要求的制造精度不高,所以要求模具的制造精度也不高，因要与手部接触，所以保证塑件表面质量即可。.成型工艺分析尺寸精度影响尺寸精度的因素较多，如模具的形式或基本结构模具加工的加工制造误差模具的磨损变形热膨胀由于成型条件变化造成的收缩率的波动成型操作变化的影响脱模顶出时的塑料变形弹性恢复周围温度湿度不同造成的尺寸变化弹性恢复引起的变化等。在般的模具生产设计过程中，为了降低模具的加工难度和模具的生产成本，在满足塑件使用要求的前提下，选取较低等级的公差，便于模具的加工与生产。结合本塑件的具体情况，查参考文献塑料模具设计手册得，该塑料件尺寸精度为级，未注公差为级精度，未注圆角.，对应的模具精度为，材料为。脱模斜度为了便于塑件从模具型腔中取出或从塑件中抽出型芯，在设计时塑件内外壁应具有足够的脱模斜度。最小脱模斜度与塑料性能收缩率的大小塑件的几何形状有关。该塑件均厚约，其脱模斜度查参考文献塑料模具设计手册得材料为的塑件斜度型腔取，斜度型芯取。流动性般，对温度敏感。溢边值为.左右，脱模斜度般取大于或等于以上。.塑料的性能分析表.性能指标塑料性能单位数值物理性能密度质量体积㎝.熔点计算收缩率屈服强度力学性能拉伸强度伸长率抗拉弹性模量.抗弯强度弯曲弹性模量的注射成型过程及工艺参数注射成型过程成型前的准备对的色泽细度和均匀度等进行检验。由于吸湿性强,含水量应小于.，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。注射过程塑料在注射机料筒内经过加热塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为充模保压倒流和冷却个阶段。塑件的后处理采用红外线灯烘箱，热处理温度，处理时间。的注射工艺参数表.塑料注射工艺参数塑料名称预热和干燥温度时间料筒温度前段中段后段喷嘴温度模具温度保压力成型时间注射时间高压时间冷却时间总周期.成型塑件的主要缺陷及消除措施.制件表面银纹使用材料前充分干燥，使用过程中防止返潮。.流动痕提高模具温度和物料温度或是降低注射速率。.缩孔及凹痕提高模具温度和物料温度，延长注射保压时间，增大注射压力，加大注射速度或是加大浇口尺寸等措施。.翘曲变形从加工工艺上考虑，加长注射成型周期，降低注射温度，适当调整注射温度和注射速度，减慢顶出速度，增加顶出面积，保持顶出力均匀。从制品设计方面考虑，增加壁厚增加加强筋和圆角出的补强。.确定模具基本结构该零件为风扇调速开关旋钮，要求外表面较光滑无痕迹，可选用的浇口形式有重叠式浇口点浇口和潜伏式浇口。其中潜伏式浇口去除浇口留下的痕迹可选在制品内侧，对制品的外观无任何影响，但浇口的制造较为复杂本模具不适合适用点浇口重叠式浇口简单，浇口痕迹在制件的端面，不影响制件的外观。该零件大批量生产，要求模具简单，费用低廉。综上，选择单分型面注射模，重叠式浇口进料，推杆次顶出。分型面结构设计.分型面的选择原则．选在制品最大外形尺寸之处。因为制品般都是在最大投影面积之处分模，否则，很难脱模。同时，尽可能使塑件留在动模侧，有利于塑件的取出。．保证外观质量。．便于浇口进料，利于成型，易于排气。．利于型腔加工，使制品精度易于保证。．利于嵌件的安装以及活动镶件的安装。．有利于简化模具结构。该塑件在进行塑件设计时已经充分考虑以上原则。分型面的确定塑件在分型面处的表面质量无特殊要求，能够保证塑件上表面曲面的质量要求即可，而且塑件的模具结构也比较简单，因此在制品的最大外形尺寸之处，如图.所示.确定型腔数量及排列方式型腔数量以及位置如何确定要根据塑件制品的尺寸大小结构难易程度生产效益等诸多因素灵活确定。般确定型腔数目的三种方法．根据经济性确定型腔数目根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和生产原料费用，仅考虑模具加工费和塑件成。．根据注射机的额定锁模力确定型腔数目当成型大型平板制件时，常用这种方法。．根据注射机的最大注射量确定型腔数目。确定型腔的排布形式大中型塑件和精度要求高的小型塑件般优先采用模腔的结构，但对于精度要求不高的小型塑件没有配合精度要求，形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可使生产效率大为提高。该塑件精度要求不高，塑件体积较小，生产批量为大量生产，从模具加工成本制品生产时的成本考虑，初步拟定采用模四腔。型腔布置形式如图.所示.注射机型号的确定按风扇调速旋钮的注射量计算.查参考文献塑料模具设计手册得的密度为.㎝，利用三维软件测的该塑件的实际体积为.，求其质量为.。浇注系统凝料体积的初步计算可按浇注系统的体积为塑件的.倍。即由于该模具是模四腔，所以浇注系统凝料体积为次总的注射量为式中模具型腔数目，所以.塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算流道凝料包括浇口在分型面上的投影面积，在模具设计前是个未知值，根据资料查证，是每个塑件在分型面上的投影面积的.倍.倍，因此可用.型腔数来进行估算。塑件在分型面上的投影面积为所以锁模力是指注塑机的锁模机构对模具施加的夹紧力，即式中注塑机的额定锁模力模具型腔内塑料熔体平均压力，般为注塑压力的倍，通常为，取为塑件和浇注系统在分型面的投影面积之和所以选择注射机根据实际情况，为了保证注射机能够正常注射成型，模具所需的实际注射量应该小于注射量的公称注射量。般由经验公式可得公称注射量为根据公称注射量选择注射机，但材料成型优先选用螺杆式注射机，查参考文献塑料模具设计手册可得，初步选型号为的注射机。表.注射机的技术参数项目拉杆内间距结构类型卧式螺杆直通开模行程理论注量最大模具厚度螺杆直径最小模具厚度注射压力锁模形式双曲肘注射速率模具定位孔直径塑化能力.喷嘴球半径螺杆转速喷嘴口直径注射机有关参数的校核.锁模力效核塑料熔体在分型面上的胀开力应小于注射机的额定锁模力额，才能保证注射时不发生溢料现象，为了可靠地闭锁型腔，不使成型过程中出现溢料现象，该力必须小于注射机的额定锁模力，二者的关系为额式中额注射机的额定锁模力。所以.由计算结果可知，注射机的锁模力符合要求。.浇注系统形式和浇口的设计图.浇注系统示意图主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道设计要点．为便于将凝料从主流道中拉出，主流道通常设计成圆锥形，其锥角。内壁表面粗糙度般为.。．为防止主流道与喷嘴处溢料及便于将主流道凝料拉出，主流道与喷嘴应紧密对接，主流道进口处应制成球面凹坑，其球面半径为,凹入深度。．为了减小物料的流动阻力，主流道末端与分流道连接处呈圆角过渡，其圆角半径。．主流道长度应尽量短，否则将增加主流道凝料，增大压力损失，般主流道长度由模具结构和模板厚度所确定，般不大于。主流道尺寸的确定．主流道小端直径注射机喷嘴直径，取主流道球面半径注射机喷嘴球头半径，取．球面配合高度，取．主流道长度尽量小于，由标准模架结合该模具的结构，取．浇口套总长．主流道大端直径主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理，采用碳素工具钢，热处理硬度为。如图.所示图.衬套为了方便加工，本模具将定位圈和村套设计成组合式，其定位环结构尺寸如图.所示图.定位环.主流道衬套的固定主流道冷料穴的设计冷料穴的设置是根据浇注系统的需要来设置的，其作用是储存两次注射间隔中产生的冷料头，以防止冷料头进入型腔造成塑件熔接不牢，影响塑件质量等兼有拉料作用，开模时应将主流道中的凝料拉出。所以设计冷料穴时直径稍大于或等于主流道大端直径。开模时，主流道中的凝料由形头拉料杆拉出定模，当塑件被推出时，凝料同时被推出。本模具采用与推杆匹配的冷料穴，冷料穴深度取，如图.所示图.冷料穴分流道的截面形式分流道是主流道和浇口之间的进料通道。在设计分流道时主要考虑的是尽量减少熔体流动时的压力损失和温度降低，同时尽量减少分流道的面积。本产品采用半圆形分流道。半圆形的分流道设计，分流道截面形状如下图所示浇口的选择原则及位置浇口是熔融塑料经分流道注入型腔的进料口，是分流道和型腔的连接部分，也是注射模浇注系统的最后部分，其基本作用是使从分流道来的熔融塑料以最快的速度进入并充满型腔，型腔充满后，浇口能迅速冷却封闭，以防止型腔内还未冷却的熔融塑料回流。浇口分为直浇口点浇口侧浇口重叠式浇口等。塑件上浇口的开设部位的选择，应注意以下几点避免熔体破裂现象在塑件上产生缺陷应考虑分子取向方位对塑件性能的影响浇口开设在塑件壁厚最厚处减少熔接痕和增加熔接牢度防止料流将型芯或嵌件挤歪变形保证充满型腔。本设计采用重叠式浇口，浇口样图如图.所示.排气系统的设计本模具成型时排气方式是利用配合间隙排气，分型面之间推出机构与模板之间及活动型芯与模板之间的间隙配合进行排气，间隙值为。.确定顶出方式顶出方式的确定本塑件采用顶杆顶出方式脱模，为了减少脱模力，设计中型芯设有脱模斜度，在顶杆顶出时减少了制品和型芯的摩擦。脱模力的计算根据正压力的计算公式得式中正压力塑料的弹性模量成形收缩率塑件平均壁厚脱模斜度凸