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產品成型工藝卡
產 品 名 稱
手機殼
產品草圖
材 料 牌 號
鋁合金
單 件 重 量
56g
成型設備型號
XS-ZY-125
每 模 件 數
1
成型工藝參數
材料干燥
干燥設備名稱
烘箱
溫度℃
時間 /h
成、型過程
料筒溫度
后段 /℃
170~240
中段 /℃
180~240
前段 /℃
190~250
噴嘴 /℃
190~250
模具溫度 /℃
50~80
時間
注射 /s
20~90
保壓 /s
0~5
冷卻 /s
20~120
壓力
注射 /MPa
70~140
保壓 /MPa
后 處 理
溫度 /℃
130
時間 /min
120~240
編 制
日 期
審 核
日 期
2 產品成型工藝分析與設計計算
2.1產品的結構和尺寸精度、表面質量分析
(1) 結構分析:從零件圖上分析,零件總體為一個方體和三個行位抽芯。
(2) 尺寸精度:塑件的精度為MT6級,精度要求中等。
(3)表面質量分析:零件的要求表面沒有缺陷、毛刺,表面要求光滑,最好自然形成圓角。
2.2產品成型方法確定
綜上所述,該產品的結構比較簡單,而且壁厚均勻,成型工藝性好,可以采用壓鑄成方法生產。
3產品成型模具設計
3.1型腔的數量和布置
該產品的精度要求高,屬小型產品,且形狀簡單,又為中等批量生產,初定為一模一腔平衡的模具形式,其布置方式如下圖所示:為了保證產品表面質量要求,選擇大澆口成型,模具選用單分型面壓鑄模。
3.2選擇壓鑄機型號及其參數
(1)注射量的計算
通過UG分析體積V1為1895㎜3:產品質量為56g流道凝料的體積未知,可按材質質量的0.6倍進行估算,所以注射量為: 1137㎜3
(2)鎖模力的計算
流道凝料(包括澆口)在分型面上的的投影面積A,在此時還是個未知數,根據經驗公式:,(A1為每個產品在分型面上的投影面積),用0.35nA1進行估算:
,式中
查該產品所需的注射壓力60-100Mpa,而型腔的平均壓力是注射壓力的30%-65%,因產品為薄壁產品,且澆口為側澆口,其壓力損失比較大,所以取 大一些,則
(3) 選擇注壓鑄機:根據上面計算的注射量和鎖模力,可選用國產XS-ZY-125螺桿式注射成型機,其有關參數如下:
標稱注射量/ cm3
60
模板的最大厚度/mm
350
螺桿直徑/mm
42
模板的最小厚度/mm
300
合模力/N
900000
模板尺寸
428×458
注射壓力 /MPa
120
拉桿空間/mm
260×290
注射行程/mm
115
合模方式
液壓機械
螺桿轉速/(r/mm)
43
電機功率/KW
22
模板最大行程/mm
300
定位圈尺寸/mm
100
噴嘴球半徑/mm
12
噴嘴孔直徑/mm
12
注射方式
螺桿式
最大成型面積/
320
定位圈尺寸/mm
100
注射時間/s
1.6
3.3確定分型面
本產品要求外側表面光滑,依據分型面的選擇原則,該產品的分型面應選如下A-A所示位置,這樣凹模型腔整體加工成型,產品外表面光滑,且容易脫模。
3.4澆注系統(tǒng)選擇和設計
(1)主流道的設計
主流道尺寸
主流道的小端直徑:
SR=噴嘴的兩面半徑+(1~2)=12+2=14mm
主流道錐角:??;主流道長度:取L=44mm;
主流道的大端直徑:
主流道襯套的形式
由于主流道入口處與注射機噴嘴反復接觸,極易損壞,對材料的要求比較高,因而主流道設計為澆口套,采用45鋼,熱處理為43HRC-48HRC,如下圖所示:
(2) 澆口的設計
由于產品的外觀表面質量要求比較高,應沒有明顯的燒口痕跡,因此采用大澆查表得其尺寸如圖所示:
(3) 注射行程的校核
查XS-ZY-125注射注射行程為115,澆注系統(tǒng)的長度:
35+10=45<115mm ,成立。
3.5模具成型部件的設計計算
分析產品的結構可知根據尺寸公差可知:產品在徑向上的公差等級為MT6級(GB4458.5-84),對于此塑料此精度為中等。分析塑件的結構可知動模部分采用整體式型芯結構加工即可。
(1) 型芯
采用臺肩固定的形式,其下底面用模仁將其壓緊。
所以型芯尺寸為:
180*130*35
(2) 型腔
型腔的尺寸為:
180*130*55
3.7排渣的系統(tǒng)設計
此產品為壓鑄件,澆注口在產品上方,為頂桿推出,為了讓渣料順利排出,在分型面上開設排渣槽,
3.8模架的確定和標準件選擇
根據成型零件尺寸結合模架標準架,選用結構 形式為大水口模架為龍記CI型,模架尺寸為300mm×350mm的標準模架,可符合要求。
(1)與型腔零件有關參數的校核
a) 型邊緣距離的校核
校核合格。為模腔材料的許用應用力,查Cr12MoV 的許用應力為245MPa
b) 模具閉合高度的校核
計算模具的閉合高度為:281mm
d) 模具的外形的校核:
本模具的外形的尺寸為:300mmX350mmX281,查XS-ZY-125壓鑄機的模板的最大安裝尺寸為,故能滿足模的安裝要求。
e) 開模行程的校核:
模具的行程為,查XS-ZY-125的最大開模行程為300mm>100mm,即能滿足注射機的開模要求。
3.9溫度調節(jié)系統(tǒng)設計
1、冷卻系統(tǒng)設計
模具在成型過程中,模具溫度會直接影響到產品的充模、定型、成型周期和產品質量。所以,我們在模具上需要設置溫度調節(jié)系統(tǒng)以到達理想的溫度要求。
2、冷卻系統(tǒng)設計原則
①、盡量保證塑件收縮均勻,維持模具的熱平衡
②、冷卻水孔的數量越多,孔徑越大,則對塑件的冷卻效果越均勻。
③、盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等。
④、澆口處加強冷卻。
⑤、應降低進水與出水的溫差。
⑥、合理選擇冷卻水道的形式。
⑦、合理確定冷卻水管接頭位置。
⑧、冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機構發(fā)生干涉現(xiàn)象。
⑨、冷卻水管進出接頭應埋入模板內,以免模具在搬運過程中造成損壞。
3、冷卻系統(tǒng)的結構形式
根據產品制品形狀及其所需的冷卻效果,冷卻回路可分為直通式、圓周式、多級式、螺旋線式、噴射式、隔板式等,同時還可以互相配合,構成各種冷 卻回路。其基本形式有六種,我們這里選用的是簡單流道式。
簡單流道式即通過在模具上直接打孔,并通過以冷卻水而進行冷卻,是生產中最常用的一種形式。
4、冷卻系統(tǒng)的計算
由鋁合金成型工藝及模具設計查閱可得,鋁合金的單位質量成型時放出的熱量為300KJ~400KJ/Kg。放出熱量為60*1.05/1000*350KJ=22.05KJ
其中,1/3的熱量被凹模帶走,2/3由型芯帶去。
3.10 推出機構(脫模)
(1)推出機構的形式確定:
此產品采用頂桿推出,頂桿設計在產品的后模分型面上,其結構如裝配圖所示。
3.11導向機構
導柱選用模架本身的規(guī)格,但其長度與開模行程有關,必須另行設計選擇. 經計算得查表取標準得到長導柱的長度取為50mm,導柱的長度取為60mm,
其相關的配合見裝配圖所示,與之相應的導套選用模架自帶規(guī)格。
4 設計小結
這次課程設計對我這一個學期以來學習的一次總結與檢驗。
經過兩周的課程設計,我學到了很多。同時在老師以及同學的幫助下,我加深了對知識的理解,同時也避免了在設計過程中少走彎路.
但是,在設計的過程中還是有很多不足的地方,這對我們來說可能要將來工作后,通過實際的操作才會比較好解決.
但總的來說通過本次課程設計還是收益匪淺。首先,我對模具基本設計步驟以及相關參數的選用、計算及校核有了進一步的加深;其次,本次設計是對我們前面所學的知識的一次鞏固與復習過程,使我們對以前所學知識有了更深一步的認識及運用。這對我們在今后的生產實踐工作中無疑是個很好的幫助,為今后的工作經驗有了一定的積累。
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附錄:模具總裝圖和零件圖