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公差等级为超声波清洗机厂家 MT3

发布时间:2020-01-26 游览量:14

  超声波测距仪底壳 模具设计 1 塑件分析 塑件为超声波测距 仪的底壳,采用PC (聚碳酸酯)材料 注射成型,塑件厚 度为1.8mm。 根据使用要求,该 底壳一般精度的塑 件,公差等级为 MT3。 塑件外部 (模具型腔成型部分) 长为 113.6mm 宽为 73.6mm 高为 11.8mm 塑件内部 (模具型芯成型部分) 长为 107mm 宽为 70mm 深度为 10mm 塑件的体积和表面积 2 选择注射机 塑件注射的体积总量约为20.27cm3,模具采用 一模两腔的结构,根据国内注射机的注射量 要求,注射机的注射量的80%应大于塑件体 积与注射系统体积之和,设注射系统质量与 单个塑件质量之比为1:1,故选用注射机的注 射量应大于76cm3 注射机的型号 根据国产注射机的注射容量,将本次设计所用注 射机预选为XS-ZY-125,主要技术参数如下: 结构形式:卧式 注射方式:螺杆式 螺杆直径:?42mm 注射量:125cm3 注射压力:119MPa 锁模力:900kN 注射面积:320cm2 模具厚度:300mm 模具小厚度:200mm 开模行程:300mm 喷嘴球半径:12mm 喷嘴孔直径:?4mm 定位孔直径:?100mm 注射机注射量校核 锁模力校核 型腔内塑料熔体的推力T推其大小等于塑料和浇注系统在 分型面上的投影之和乘以型腔内塑料熔体的平均压力,可 按下式计算: T推=A×P平均 ≤A×P=A×k×P0 式中 A—塑料与浇注系统在分型面上的投影面积,mm2; P平均—型腔内塑料熔体的平均压力,MPa; P—型腔内塑料熔体的压力,MPa; P0—注射压力,MPa; k—压力损耗系数,随塑料品种、注射机形式、喷 嘴阻力、流道阻力等因素变化,可在0.2-0.4的范围内选 取。 2 本次设计中,取A=16721.92mm ; P平均=30MPa T推= A×P平均 =16721.92×30N=501657.6N =501.66kN<900kN 即所选注射机的锁模力满足要求 注射压力校核 注射机的注射压力应大于塑件成型所需压力, 即 Pz ≥ Pch 式中 Pz——注射机的注射压力(MPa); Pch——塑件成型所需的实际注射压力 (MPa),一般制品成型注射压力70~150Mpa 本次设计,取Pz=119Mpa,Pch=100Mpa, 则 Pz ≥ Pch 即所选注射机的注射压力满足要求 开模行程校核 对单分型面模具按下式校核: Smax≥S=H1+H2+(5-10)mm 式中 Smax——注射机开模行程(mm); H1——塑件脱模所需顶出距离(mm); H2——塑件高度(mm); 本次设计,取Smax=300mm,H1=10mm,H2=11.80mm, 则 180mm>10+11.80+(5-10)mm 即所选注塑机的开模行程满足要求 综上所述,所选注射机XS-ZY-125型符 合使用要求 3 确定标准模架 塑件尺寸:110.6×73.6mm2 投影面积:S=81.4016cm2 本次模具设计采用A2型模架,A2型 模架定模和动模均采用两块模板, 设置推杆推出机构,适用于直接浇 口,采用斜导柱侧抽芯的注射成型 模具。 根据塑件的尺寸,采用A2型模架的中的 315×型,参数如下: L=mm;lt=325mm; lT=345mm;lM=245mm;lm=380mm。 确定各板厚度: A板50mm,B板25mm,C板80mm, H=100+A+B+C=255mm 4 浇注系统设计 浇注系统是指注射模中从主 流道的始端到凹模之间的熔体进 料通道。分为普通流道浇注系统 和热流道浇注系统两类。正确设 计浇注系统对获得优质塑料产品 和提高生产率极为重要。 4.1 主流道部分的尺寸设计 主流道是从注射机喷 嘴与模具接触的部位 开始到分浇道为止的 一段通道。在卧式或 立式注射机上,主流 道垂直于分型面。为 了能使凝料顺利地从 主流道中拔出,所以 主流道设计成圆锥形。 4.2 定位圈的尺寸设计 很多注塑模具的定位采用单独加设定位圈的方法, 主流道衬套(浇口套)与定位圈要与所选注射机 的喷嘴和定位孔相一致。定位圈为标准件,其结 构和尺寸可查表。 4.3 分流道的尺寸设计 分流道是主流道与浇口之间的通道。在多型腔的 模具中必不可少,而在单型腔模具中,有时可以 省去。 常用的分流道的截面形状有圆形、半圆形、梯形、 U形和六角形等。流道的截面积越大,压力的损失 越小;流道的表面积越小,热量的损失越少。用 流道的截面积和表面积的比值来表示流道的效率, 效率越高,流道设计得越合理。 PC材料分流道直径常取4.8-9.5mm, 本次设计,将 分流道形状设计成半圆形,取分流道直径D=6mm。 4.4 浇口的尺寸设计 浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔之间的一段 细短通道,是浇注系统的关键部分,起着调节控制 料流速度、补料时间及防止倒流等作用。 浇口常用的几种形式有直接浇口、矩形测浇口、扇 形浇口、膜装浇口、轮辐浇口、爪型浇口、点浇口、 潜伏浇口。 矩形侧浇口广泛应用于中小型制品的多型腔注射模 具,其优点是截面形状简单易于加工、便于试模后 修正,缺点是在制品的外表面留有浇口痕迹。 4.5 冷料穴的设计 冷料穴位于主流道正对面的动模板上,或处于分流道模道 末端,其作用是除去熔体流动前锋的“冷料”,防止冷料 进入型腔而影响塑件质量。对于主流道冷凝料拉出,所以 冷料穴直径宜稍大于主流道大端直径。 本次设计拉料杆形状采用带有球形头的拉料杆。 5 成型零件的设计 5.1 分型面的选择 分型面的选择的一般原 则: 1、选取塑件投影截 面为分型面; 2、在开模时尽量使塑件 留在动模内; 3、应有利于侧面分型和 抽芯; 4、应合理安排塑件在型 腔中的方位; 5、考虑和保证塑件的外 观不遭损坏; 6、尽力保证塑件尺寸的 精度要求; 7、有利于排气; 8、尽量使模具加工方便。 5.2 凸模、凹模的设计 凹模成型塑件外轮廓的零件,本套模具采用 整体式凹模,它是由一整块金属材料直接加 工而成。其特点是为非穿通式模体,强度好, 不易变形,但由于加工困难,故只适用于小 型且形状简单的塑件成型。 凸模又称型芯是成型塑件内表面的成型零件, 通常可分为整体式和组合式两种类型。经分 析本次设计凸模采用整体式。 5.3 影响工作尺寸的因素 (1)成型零部件的制造公差δz,控制在塑件相应公差的 1/3左右。 (2)成型零部件的磨损δc,对中、小型塑件一般取1/6 塑件公差值。 (3)塑料的成型收缩δs,δs=(Smax-Smin)Ls。 (4)配合间隙引起的误差δj,δz+δc+δs+δj≤Δ, Δ塑件的公差。 5.4 成型零件工作尺寸的 计算 按平均值法计算成型零件工作尺 寸,PC材料的收缩率S=0.5%-0.8%, 平均收缩率 Scp=(Smax+Smin)/2=0.65%,取修正 系数x=0.75。 5.4.1型腔径向尺寸确定 型腔长度方向 型腔宽度方向 Ls=73.6mm,Lm= [Ls+LsScp-0.75Δ]0+ δz=73.64 0 +0.193mm 5.4.2型芯径向尺寸确定 型芯长度方向 型芯宽度方向 lm=[ls+lsScp+0.75Δ] - δz 0=71.04 -0.26 0mm 5.4.3 型腔深度尺寸确定 5.4.4 型芯高度尺寸确定 6 导向机构及排气系统设计 6.1 导向机构设计 导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零件部件之 间的准确对合,起定位和导向作用。 导柱的长度通常应高于凸模端面6~8 mm,以免在导柱未导正时凸 模先进入型腔与其碰撞而损坏。 6.2 排气系统 排气系统的作用是在注射过程中,将型腔中的气体有序而 顺利的排出,以免塑件产生气泡、疏松等缺陷。 注射过程中需排出的气体有以下几种: 1、浇注系统和型腔中原有的自然空气; 2、塑料含有的水分在注射温度下蒸发而形成的水蒸气; 3、塑料熔体在受热或凝固时分解产生的低分子挥发气体; 4、塑料熔体中某些添加剂的挥发和化学反应所产生的气 体。 本套模具采用从分型面上自然排气的形式。合模再严密, 由于分型面的平面误差的缝隙作为排气通道是足够的。 7 脱模机构的设计 7.1 脱模力的计算 7.2 推出零件尺寸的确定 推件板厚度的确定 7.2.1 7.2.2 推杆直径的确定 8 冷却系统的设计 由产品图得知,塑件的壁厚厚,厚度 为1.8mm,故冷却时间t2应该以该厚度为 计算依据。查资料得到塑件的冷却时间 t2为5s,设开模取出时间t3为15s,再加 上注射时间t1=1.6s(查表6-2可知注射 机XS-ZY-125的注射时间为1.6s), 故制品的成型周期为:t=t1+t2+t3=21.6s 上述热量应由凹模和型芯的冷却系 统带走。考虑到型芯储存的热量多, 且散热条件差,故应强化冷却,采 用课本P217的式10-41的分配方案, 则凹模冷却系统应带走的热量Q2G为: Q2G=0.4Q2=4286.6kJ/h 型芯冷却系统应带走的热量为: Q2K=0.6Q2=6429.9kJ/h 8.1.2 塑件推出的温度 设熔体温度θ1max=230℃, 型腔壁温度θ3max=65℃, 型腔壁温度温度θ3min=60℃, 则型腔壁平均温度θ3M=62.5℃。 由(θ1-θ2)MG=9.1℃及(θ1max-θ3min) =170℃,查课本P218图10-5所示曲线max可忽略不计,所以制件推 出时的温度θ1min=65℃。 8.1.5 冷却水管壁平均温度 冷却水管壁平均温度为: θ4M=θ3M-Q2Rv=θ3M-Q2GRvG=38.5℃ 式中 Q2—每小时冷却水应带走的热 量,kJ/h; Rv—总热阻,h·℃/kJ; θ3M—型腔壁的平均温度,℃; θ4M—冷却水管壁的平均温度,℃。 8.1.6 所需要的凹模冷却水管 回路的总传热面积 式中 Q2—单位时间内冷却水带走的热量,kJ/h; θ4M—冷却水管壁的平均温度,℃; θ5M—冷却水的平均温度,℃; v—冷却水的平均流速,m/s。 谢谢观看!!
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