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浇注系统体积
V浇=22.18cm3,浇注系统质量m浇=20.18g。
分型面面积A分=2975.13cm2。
2.该塑件不允许有裂纹和变形缺陷,表面质量要求较高,周边不能有浇口痕迹,故采用一模一腔注射。
故一次性注射质量M=87.46g。
三、模具结构设计
1.分型面的设计
分型面的形成与塑件几何形状,脱模方法,模具类型及排气条件,浇口形式等有关,常见的形式有水平分型面,垂直分型面,斜分型面,阶段分型面,曲线分型面。
分型面的选择原则:
便于塑件脱模
(1)在开模时尽量使用塑件留在动模内;
(2)应有利于侧面分型和抽芯;
(3)应合理安排塑件在型腔中的方位。
考虑和保证塑件尺寸的外观不遭损坏;
尽力保证塑件尺寸的精度要求(如同心度等);
有利于排气;
尽量使模具加工方便。
如图:
侧向分型与抽芯机构设计:
斜导柱的设计,为了加工方便,按截面可选用圆形斜导柱,斜导柱固定端与定模板之间的配合采用H7/m6,与滑块斜孔之间应保持0.5~1mm的双边间隙,有利于滑块灵活运动。
滑块的平稳性由导滑槽与滑块之间的配合精度来保证,滑块的最终位置由锁紧楔保证。
2.型腔模数的设计
根据注塑机及产品外观等因素选择一模一腔,这样有利于浇注系统平衡。
3.模具结构的确定
根据产品结构及加工的工艺性,模具采用半合模结构。
4.浇注系统设计
模具浇口套球面半径R=11,小端直径D=2.5,采用直接浇口。
主流道的半锥角α通常为2°
~4°
此处的锥角选用2°
。
5.推出系统设计
此模具型芯留在动模一侧,开模后制品留在动模一侧,采用圆台型推块推出机构
分布图如下:
6.冷却系统设计
根据模具和塑件结构,采用循环式冷却装置
7.模架选择
选用型号为futaba-CI-3540-A70-B150-C100的模架。
8.成型零件尺寸计算
因为塑件的尺寸均无特殊要求,为自由尺寸,在实际生产过程中,为了简化计算,这一类尺寸在计算时往往只加上它的收缩量,公差则按模具的经济制造精度取得。
尺寸计算入下表所示:
径向尺寸
塑件尺寸
计算公式
制造公差
计算结果
型腔
Φ70
LM=(Ls+LsScp%-3/4△)0+δ
△取3/4
收缩率取2.0%
69.460+0.38
R12
11.740+0.38
型芯
Φ64
lM=(Ls+LsScp%+3/4△)0-δ
△取3/4
收缩率取2.0
64.860-0.38
R9
9.910-0.38
高度尺寸
100
HM=(Hs+HsScp%-3/4△)0+δ
99.20+0.38
97
hM=(Hs+HsScp%+3/4△)0-δ
97.680-0.38
四、注塑机的确定与参数校合
PP注塑模工艺条件
注塑机选用:
由于PP具有高结晶性,需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。
锁模力一般按3800t/m2来确定,注射量20%~85%即可。
熔化温度:
PP的熔点为160~175℃,分解温度为350℃,但在注射加工时温度设定不能超过275℃。
熔融段温度最好在240℃,模具温度:
模具温度80~90℃,对于尺寸要求较高的用高模温。
型芯温度比型腔温度低5℃以上。
初步估算浇注系统体积V浇=22.18cm3。
一模一腔n=1
V=(nVg+V浇)/0.8=120.14cm3。
塑件的注射成型工艺参数
工艺参数
内容
预热和干燥
温度80~100℃
成型时间/s
注射时间
20~60
时间1~2h
保压时间
0~3
料筒温度℃
前段
200~220
冷却时间
20~90
中段
180~200
总周期
50~160
后段
160~180
螺杆转速r/min
30~60
喷嘴温度℃
190~220
后处理
方法
热水浸泡
模具温度℃
80~90
温度
70
注射压力Mpa
70~100
时间
2~4
所选择的机台—注射机的主要参数如下表:
型式
冠品
夹模力
(t)
TIEBAR间距(H*V)
射出容积(CM)
射出头(R*D)
最大最小模厚(MM)
定位环
(MM)
2.QC-125MIII(12SETS)
125
410*410
203
10*2.0
130~430
1.结合可供选择的成型设备初步选择冠品QC-125MIII(12SETS)
2.注射量的校核
如前所述,塑胶与浇注系统总质量为67.28g,远远小于注射机标称量127.575g
3.模具闭合高度的校核。
由装配图可知模具的闭合高度:
H闭=381mm。
最小装模高度Hmin=130mm,最大装模高度Hmax=430mm,能满足Hmin≤H闭≤Hmax的安装条件。
4.锁模力的校核
此塑件为PP制品,模内平均压力P模=24.5MPa,A分=2975.13mm2,
A分×
P模=7.29t<
125t符合要求。
5.模具的安装部分的校核。
该模具的外形尺寸为350×
400,注射机模板的最大安装尺寸为410×
410,能满足安装要求;
模具定位圈的直径为Ф100=注射机定位圈孔的直径Ф100,符合安装要求;
浇口套的球面半径为R11﹥喷嘴球头半径R10,符合要求;
浇口套小端孔径Ф2.5>
喷嘴孔直径Ф2,符合要求。
综上所述,确定机台型号为冠品QC-125MIII(12SETS)。
五、模具装配顺序及验收
1.确定装配基准;
2.装配前要对零件进行测量,合格零件必须去磁并将零件擦拭干净;
3.调整各零件组合后的累积尺寸误差,如各模板的平行度要校验修磨,以保证模板组装密合,分型面吻合面积不得小于80%,间隙不得小于溢料最小值,防止产生飞边。
4.在装配过程中尽量保持原加工尺寸的基准面,以便总装合模调整时检查;
5.组装导向系统并保证开模合模动作灵活,无松动和卡滞现象;
6.组装冷却和加热系统,保证管路畅通,不漏水,不漏电,门动作灵活紧固所连接螺钉,装配定位销。
装配液压系统时允许使用密封填料或密封胶,但应防止进入系统中;
7.试模:
试模合格后打上模具标记,包括模具编号、合模标记及组装基面。
①模具预热
模具预热的方法,采用外部加热法,将铸铝加热板安装在模具外部,从外部向内进行加热,这种方法加热快,但损耗量大。
2筒和喷嘴的加热
根据工艺手册中推荐的工艺参数将料筒和喷嘴加热,与模具同时进行。
3工艺参数的选择和调整
根据工艺手册中推荐的工艺参数初选温度,压力,时间参数,调整工艺参数时按压力,时间,温度这样的先后顺序变动。
4注塑
在料筒中的塑料和模具达到预热温度时,就可以进行试注塑,观察注塑塑件的质量缺陷,分析导致缺陷的原因,调整工艺参数和其他技术参数,直至达到最佳状态。
8.模具的维护
模具在使用一段时间后,优化设计的镶件和嵌件在这里就起到了很大的作用,只换个别已损坏的零件,不会导致用过程中,会出现正常的磨损或不正常的磨损。
不正常的损坏绝大多数是由于操作不当所致模具的彻底报废。
最后检查各种配件、附件待零件,保证模具装备齐全,另外在装配过程中应严防零件在装配过程中磕、碰、划伤和锈蚀。
装配滚动轴承允许采用机油进行热装,油的温度不得超过1000C。
9.开模过程分析
注塑机推动推杆垫板兼顶针垫板使动定模分开,在导柱导向的情况下,动定模顺利分型,同时拉料杆拉断浇口,使塑件在顶针和司筒的作用下顺利脱出。
闭合时,同样在导柱和导套的导向作用下通过顶柱使顶针先于型腔复位。
以免顶针碰到型腔,损坏模具。
六、总结
当老师出题的那天,就开始在想,这模具怎么办,心里没有一点儿底,一片空白,经过大量的查阅资料,与动手画图后,才找到点信心。
几次给老师的查阅,和聊天中,了解了设计的流程,怎么样去完成任务书,和在设计中要注意的问题与解决方案,比如,成型零件的结构设计中,型芯采用组合式可以简化复杂的机加工艺和有利于模具的修复;
图纸的明细表中应有零件的材料、规格、数量、备注等一些内容;
开模次序的确定,并采用相应机构来确保这种开模次序的实现。
回过头来看我的设计,唉,真的是如此的简单,如果要在工作岗位上,相信这些就不值得一提了,人生只有在慢慢的进步过程中才会长大,假如你不做这个设计,从而现在收获还是从零开始,或许哪天自己真真踏上这设计的旅程,肯定来不急后悔。
在这我忠心感谢林老师和李老师的精心指导。
但错误之处在所难免,望批评指正。
模具开料明细表
序号
部件名称
毛培尺寸
数量
1
模架
45#
大水口CI-3540-A70-B150-C100
2
718
200×
150×
60
3
φ150×
150
4
半合模
160×
5
楔紧块
SKS3
87LBMSFA170
6
斜导柱
SUJ2
87APZD16×
L136
7
定位圈
S45C
87LRBDφ100×
20
8
主流道衬套
87SBSMR11×
φ2.5
9
推块
SKH51
φ45×
L25
10
顶杆
SKD61
87EPJNLP25×
L200
11
支撑柱
87SPLφ50×
L100
12
弹簧
65MN
TL50×
25×
13
嵌块
60×
50×
30
14
压块
87GR10SV20L350×
T30
15
限位块
70×
55×
16
圆柱销
87MSD2×
L6
参考文献
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李海梅,申长雨主编.注塑成型及模具设计实用技术.北京:
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