毕业设计塑料蛋糕叉模具设计Word格式.docx
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(2)模具闭合高度校核 ………………………………………………………………
4、开模行程校核 ……………………………………………………………………
5、型腔壁厚、底板厚度的确定 ……………………………………………………
6、模具冷却系统的设计……………………………………………………
六、试模时可能出现的缺陷及解决方法:
1、充填不足……………………………………………………………………………
2、溢边……………………………………………………………………………
3、龟裂……………………………………………………………………………
一、塑件分析
⑴明确塑件设计要求
如下图所示分别为蛋糕叉二维工程图。
该产品普遍用于日常生活中,主要用来叉生日蛋糕用!
由于该产品是一次性用品,且是面向低端市场开发,所以在各方面的要求都不高!
⑵明确塑件批量
该产品大批量生产,故设计的模具要有较高的注塑效率,所以模具采用一模八腔结构,浇口形式采用侧浇口,如下图所示:
⑶计算塑件的体积和质量
该产品为蛋糕叉,需采用无毒、无味、且价格较低的材料。
故选取聚苯乙烯(PS)查课本附录得知其密度为1.06。
收缩率为0.7%。
使用Pro/E画出产品的三维实体图,并计算出其体积V塑=9cm3由此可得塑件的质量为
M塑件=V塑ρ=1.06×
9=9.54g
式中:
ρ——塑料密度,g/cm3。
通过Pro/E软件自动计算浇注系统体积V浇=12cm3可计算出浇注系统质量为
M浇=V浇ρ=12×
1.06=12.72g
故
M总=M塑件+M浇=8×
9.54+12.72=89g
二、注塑机的确定
根据塑料制品的体积或质量查本教材表5-3选定注塑机型号为:
JPH180A
注塑机的参数如下:
注塑机最大注塑量:
672g;
锁模力:
2500kN;
注塑压力:
196MPa;
最小模厚:
220mm;
开模行程:
830mm;
最大开距:
1050mm;
顶出行程:
100mm;
注塑机定位孔直径:
φ150mm;
喷嘴前端孔径:
φ3mm;
喷嘴球面半径:
SR15mm;
注塑机拉杆的间距:
560×
510/mm×
mm。
三、模具设计的有关计算
由于蛋糕叉外形尺寸无精度要求,且无需与其他零件相配,所以凹凸模零件形腔尺寸可直接按产品尺寸加工。
四、模具结构设计
模具结构采用一模八腔结构,侧浇口浇注系统结构,顶出机构直接采用顶杆项出。
根据产品的外形尺寸及结构设计,选取模架4545-AI-60-80-90模架结构如下图所示:
浇口套设计,因为注塑机喷嘴口直径为φ3,根据表4-1选进料口直径为φ3.5的浇口套。
具体结构见装配图所示。
顶杆的设计见装配图所示。
该模具的主要型腔零件见后面图所示:
五、注塑机参数校核
1、最大注塑量校核
注塑机的最大注塑里应大于制品的质量或体积(包括流道及浇口凝料和飞边),通常注塑机的实际注塑里好在注塑机的最大量的80%。
所以,选用的注塑机最大注塑量应:
0.8M机≥M塑件+M浇
M机——注塑机的最大注塑里,g;
M塑件——塑件的体积,g,该产品M塑件=9.54g;
M浇——浇注系统体积,g,该产品M浇=12.72g。
故M机≥(M塑件+M浇)÷
0.8=(8×
9.54+12.72)÷
0.8=111.3g
此处选定的注塑机注塑量为672g,所以满足要求。
2、锁模力校核
P模——熔融型料在型腔内的压力(20MPa~40MPa);
A——通过Pro/E软件计算过塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和为6104㎜2;
F锁机——注塑机的额定锁模力,kN。
故F锁机>P模A=40×
6104=244.16kN
此处选定的注塑机为2500kN。
满足要求!
3、模具与注塑机安装部分相关尺寸校核
(1)模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆问距相适合:
模具长×
宽<拉杆面积;
模具的长×
宽为500×
450(mm×
mm)<注塑机拉杆的间距560×
510(mm×
mm),
故满足要求。
(2)模具闭合高度校核:
模具实际厚度H模=300mm;
注塑机最小闭合厚度H最小=220mm;
即H模>H最小,故满足要求。
4、开模行程校核
所以选注塑机的最大行程与模具厚度有关(如全液压合模机构的注塑机),故注塑机开模行程应满足下式:
S机-(H模-H最小)>H1+H2+(5~10)mm
因为S机-(H模-H最小)=830-(300-220)=750mm
H1+H2+(5~10)=15+115+10=140mm
H1——推出距离,mm;
H2——包括浇注系统在内的塑件高度,mm;
S机——注塑机最大开模行程,mm。
5、型腔壁厚、底板厚度的确定——具体厚度见模具装配图
6、模具冷却系统的设计
在模具上开设冷却水道,通循环水对模具进行冷却,具体见装配图。
1、充填不足
充填不足的主要原因有以下几个方面:
(1)、
塑料容量不足。
(2)、型腔内加压不足。
(3)、
塑料流动性不足。
(4)、
排气效果不好。
作为改善措施,主要可以从以下几个方面入手:
①加长注射时间,防止由于成型周期过短,造成浇口固化前塑料逆流而难于充满型腔。
②提高注射速度。
③提高模具温度。
④提高塑料温度。
⑤提高注射压力。
⑥扩大浇口尺寸。
一般浇口的高度应等于制品壁厚的1/2~l/3。
2、溢边
对于溢边的处理重点应主要放在模具的改善方面。
而在成型条件上,则可在降低流动性方面着手。
具体地可采用以下几种方法:
(1)降低注射压力。
(2)降低塑料温度。
(4)选用高粘度等级的材料。
(5)降低模具温度。
(6)研磨溢边发生的模具面。
(7)采用较硬的模具钢材。
(8)提高锁模力。
(9)调整准确模具的结合面等部位。
(10)增加模具支撑柱,以增加刚性。
3、龟裂
龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,产生的主要原因是由于应力变形所致。
主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。
(-)残余应力引起的龟裂残余应力主要由于以下三种情况,即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。
作为
在充填过剩的情况下产生的龟裂,其解决方法主要可在以下几方面入手:
(1)由于直浇口压力损失最小,所以,如果龟裂最主要产生在直浇口附近,则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。
(2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下,适当提高树脂温度可以降低熔融粘度,提高流动性,同时也可以降低注射压力,以减小应力。
(3)一般情况下,模温较低时容易产生应力,应适当提高温度。
但当注射速度较高时,即使模温低一些,也可减低应力的产生。
(4)注射和保压时间过长也会产生应力,将其适当缩短或进行几次保压切换效果较好。
脱模推出时,由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙,使推出力过大,产生应力,有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。
只要仔细观察龟裂产生的位置,即可确定原因。
另外,成型前对金属嵌件进行预热,也具有较好的效果。
系别:
机械工程系
班级:
高模0431
学生:
卢国志
指导老师:
吕超珍
2010年6月8日
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