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模具课件.ppt

模具课件

wuyanzi
2011-08-27 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《模具课件ppt》,可适用于高等教育领域

第一章绪论第一章绪论一、模具在国民经济中的地位和作用:模具的概念:(广义模具)在一定的工艺条件下将其特定的形状和尺寸赋予材料的工具。模制法的特点:⑴生产能力高⑵产品质量的一致性好 ⑶原材料的利用率高成本低 ⑷只适用于批量生产。模具在国民经济中的地位和作用:塑料制品:注射、挤出、吹塑、压制、泡沫成型、浇注、热成型、滚塑(搪塑)橡胶制品:压制、压铸、挤出、注射二、常用橡胶塑料模具:(从成型工艺方面来分析制品结构设计的合理性和可行性)第二章塑料制品的设计型腔:留模:脱模方向:侧孔与侧凸(侧凹):动模和定模:第一节预备知识解决几个问题:一套模具可以在任何注射机上成型吗?在设计中对塑料制品的要求可以和金属制品一致吗?为什么?模具加工后成型的制品有误差怎么办?第二节塑料注射制品的设计分析(一)塑件的尺寸:(体积、外轮廓尺寸、壁厚)塑件的体积V制(与注射机的理论注射容积V注):V注≤V制≤V注一、塑件的尺寸和尺寸精度:成型面积S投塑件在模具分型面上的投影面积。F涨=S投×p涨p涨=(~)MPaor(~)MPa.成型面积S投和合模力F合:.塑件的壁厚t:均匀.塑件在脱模方向上的高度h与移模行程Sm:影响塑件尺寸精度的因素:)模具的加工精度δz:)模具的磨损δc:磨损型孔→尺寸↑→塑件的外形尺寸↑磨损型芯→尺寸↓→塑件的内表面尺寸↓(二)、塑件的尺寸精度:LM常温下模腔的尺寸LS常温下制品的尺寸)成型零件的安装误差:)活动成型零件的配合间隙变化引起的误差。)塑料的收缩率波动:)物料:)制品尺寸:壁厚、表面形状、筋的形状等。)模具设计:冷却方案、流道和浇口的几何形状和尺寸、浇口的数量和位置等。)成型条件:温度、压力、成型时间等。)注射机类型:注射速度、可达到的注射压力、时间、温度和压力的控制精度等。)注射机和模具的状况。影响塑料收缩率波动的因素:)物料温度Tm:Vm同Tm↑→ρ熔↓→G制↓→塑件的尺寸↓)模具的温度TM:G制同TM↑→结晶度↑→ρ固↑→塑件的尺寸↓)成型压力p:p↑→G制↑→塑件的尺寸↑)时间:模腔中的注射压力保持时间越长收缩越小。成型工艺条件对塑料收缩率的影响:注射机的选择和所成型的塑件的体积、成型面积、高度等尺寸有关对塑料制品慎提尺寸公差通常不能通过提高模具的制造精度来达到严格的制品的尺寸精度在生产过程中可以通过多因素改变制品的实际尺寸以达到设计要求。结论:三、塑件的形状:塑件上要尽量减少侧孔、侧凸和侧凹二、塑件的粗糙度:塑件必须有一个有利于保证其外观质量的结构四、塑件上的加强筋和防变形结构:A=tB=tα<or=t动模侧的A<定模侧的AA和塑件的高度选取h=(,)mmA=~h=,mmA=~h>mmA=五、塑件的脱模斜度A:有装配公差要求的塑件斜度值必须在公差带范围内本身有脱模斜度的制品需考虑留模问题。六、塑件上的孔:通孔:Ld≤盲孔:Ld≤八、塑件上的螺纹:螺纹的断面形状为梯形或半圆形不常拆卸的、d=~mm采用自攻螺纹螺纹始端和末端应有圆台,螺牙始末端应用过渡长度。九、塑件上的嵌件:必须具有防转和防拔脱的结构七、塑件的圆角:十、塑件上的花纹:十一、塑件上的图案、文字:包容的物料必须具有足够的壁厚受力的金属嵌件一定要倒圆或倒角。第三节橡胶模制品的设计一、壁厚:要求:壁厚均匀过渡圆滑。通常t≮mm二、斜度:三、侧凹:要求:一般水平分型的模具可以压制有侧凹的制品但应有供制品取出的空间。四、孔:五、空腔:要求:选用硬度低、弹性好的胶料脱模时最大变形应不超过胶料的弹性范围且壁厚不宜过大。六、棱边和锐角:要求:应尽量避免棱角和凹口楞边和锐角应做成圆形且半径不小于mm。要求:d≥(~)H八、金属橡胶制品:连接处应避免楞边和锐角橡胶阀门的胶面应凸出不大于mm。要求:若有内腔应无尖角和显著的凸凹差异。七、承受负荷的橡胶制品:第一节概述一、模具的基本功能:接受熔体并完成熔体的分布物料的成型与冷却完成制品的脱模。二、模具的基本构成:第三章塑料注射模具设计)浇注系统)型腔)热交换系统)导向系统)脱模、抽芯系统)定位固定部分)承力构件第二节塑件在模内成型位置和分型面的选择 留模脱模合痕顶痕A√√无有A××无×B√√无无B××无×结论:A最好问题:截面为圆形制品怎样成型?一、实例:AAAABB 留模脱模合痕顶痕侧抽C有×C有×A√√无无无A√√无无无B××无无×B××无无×讨论:制品有圆角不可采用A若制品透明不允许有顶痕可采用A采用推板顶出扁平状制品采用A有一定深度的采用A有侧芯的制品采用A分型面。 留模脱模合痕顶痕侧抽C有×A√×无无×A√√无无无B××无无×B××无无×结论:采用A方案。AABBAA结论:若移模行程足够C方案最佳。 先抽留模脱模合痕顶痕A×√√无无A√×有B√×无B×√√有有C×√√无无C√√√有无D√×无D×√√有有二、确定原则:尽量保证制品的外观等要求分型面应取在垂直于脱模方向上的最大轮廓位置确保塑件留在动模一侧当有侧抽时尽量选择抽拔距较短的方案当制品某些部位有同轴度要求时应把相应部分设在模具的一侧。 第三节浇注系统的设计一、概述:浇注系统的作用:)将来自注射机喷嘴的熔料迅速有序地充满型腔)在浇口冻结之前将成型压力均匀地传到型腔的各个部位以保证得到质地紧密、外观清晰的制件。浇注系统的基本结构:主流道:引料入模将熔料引入模具的分型面分流道:将来自主流道的熔料进行分流、转向引导各型腔或型腔的各部分浇口:熔料由分流道流入型腔的通道冷料井(端):容纳两次注射间歇中喷嘴头部的冷料。)物料通过浇注系统时压力损失要小)热损失要小)便于模具的加工、脱模及清除料把)在制品上产生的工艺缺陷要少)用料要少。浇注系统的设计要求:主讲:梁军主讲:梁军(一)主流道和主流道衬套(浇口套)的设计:二、普通浇注系统的设计:设计要求:)进口端要与喷嘴端密合不能漏料R=Rd=d)出口端要与所在面齐平)流道要有脱模斜度和足够的粗糙度α=(o~o))工作时不能出现轴向窜动r=r=(~)D(Hm):由结构确定L:由结构确定材料:TATA淬火处理HRC~)其它:R=Rd=dα=(o~o)截面积SπDπDDD周长L’πdπDDDDSL’DDDD设计要求:)))))同浇注系统的设计要求)力求使各型腔同时充满。设计要点:)截面形状和尺寸:取决于塑件大小、模具结构和物料。(二)分流道的设计:常用截面形状:(圆形)、梯形W:塑件重量(g)L:分流道长度(mm)尺寸:D=smax)长度:在结构允许的前提下尽量短)布置:总的要求型腔同时充满且用料要少。均衡布置非均衡布置:(三)浇口的设计: 浇口的位置选择:选择标准:)有利于型腔的排气)尽量选在(或靠近)壁最厚的部位)尽量设在无损制品外观的位置)要有利于物料在模内分流后的熔合)要防止产生充模喷射的现象)尽量减小型芯的变形)采用纤维状的填充料时首先应分析制件的受力方向设计时让料流方向与其一致。)直浇口:浇口的形式与尺寸:特点:充模速度快、压力损失小、清除浇口难、且制件上留有大块痕迹适用:用于加工热敏性及高粘度物料,成型大型薄壁容器型制品常用于一模一件。设计:与主流道的设计一样同时一定要注意轴向定位(校核螺钉不要产生轴向窜动)。)侧浇口(边缘浇口): 特点:加工修整简单、去除容易、制件上留有明显痕迹常用于多型腔或一腔多点进料。适用:所有料板条类的大型制品。设计:面长:小制品~大制品~A:模具凹模的表面积例如:盒形制品PE计算浇口尺寸。解:取c=h=nth=nt=×=)搭接式浇口: 特点:可防止粗大制品的重摸喷射现象但加工、修整、去除困难、制件上留有明显痕迹。设计:面长c:小制品~大制品~)盘形浇口: 特点:塑件无熔合线对强度无影响。适用:单型腔、管状薄壁制品。设计:面长c:~伞形浇口清除麻烦需用切刀。α=o~o)点浇口(菱形浇口): 特点:①留痕小不需清除二次加工少②位置选择比较自由③成本高。适用:多型腔中心进料一腔多点进料。)潜伏浇口(隧道式浇口): 特点:浇口没有位于分型面处解决了点浇口必须三板的结构和顶部进料的问题。适用:多型腔模具、成型弹性材料。外侧进料内侧进料冷料井的设计:(P)第四节成型零件的设计一、概述:总要求:使用可靠、易于加工、经济。核心:根据现有的加工手段和条件解决模具的加工问题。二、成型零件的结构设计:(一)凹模的设计:整体式凹模:局部镶嵌式:设计要点:)合理地分割成易于加工的几何形状)镶嵌后使用可靠无松动、位移和溢料)嵌件安装后无与脱模方向垂直的拼缝d:HmD=d(~)D=DH:根据嵌件大小定。中小型模具(~)mm大型模具(~)mm)若成型部位有方位要求采用齐缝销钻铰后磨平装入。整体镶嵌式:整体式:(二)凸模:沉孔式:镶嵌式:(三)螺纹成型零件:(书P)从操作方式分:自动脱螺纹、随制品脱模两种。基本要求:安装牢固可靠易于脱模不溢料。三、成型零件共尊尺寸的计算(平均收缩率法):(一)计算应考虑的因素:塑件精度的合理性:模具的加工公差δz:模具的磨损δc:收缩率S:(二)设计计算原则:单向偏差:其他有关规定:)型孔的径向尺寸:)型芯的径向尺寸:)型孔的深度:)型芯的深度:)中心距的工作尺寸:(三)工作尺寸的计算方法:型孔的径向尺寸:型芯的径向尺寸:型孔的深度:型芯的深度:中心距的工作尺寸:螺纹成型零件工作尺寸的计算:)螺纹成型杆的工作尺寸:)螺纹成型环的工作尺寸:四、零件的刚度和强度的校核和计算:当Δr>δ允时拼镶处溢料。不漏料间隙δ允(mm):PP,PA,PE~PS,ABSPC,RPVC~组合型圆形模套:根据刚度:Smin=Rmin-r根据强度:组合型方形模套:根据刚度:强度校核:垫板的尺寸确定:根据刚度:根据强度:设定:l=L减小模厚的方法:如果结构允许尽量将垫板沿长边布置将顶出导柱作为辅助支撑。五、成型零件的选材与热处理:钢:调质处理HB~适用:中小型、简单的型芯和型腔要求耐磨的成型零件:

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