模具论文四通水管接头塑胶模具设计

I四通水管接头塑胶模具设计摘要:四通管是平时日常生活管道的连接件，它被广泛用于建材行业，尤其是现今社会提倡节能和技术创新，塑料管件将再一次掀起管件热潮。分型面的的选择尤其重要，合理地选好分型面，为后面的工作带来方便。本设计是通过翻阅模具相关资料和文献，结合CAD、SOLIWORKS等绘图软件对四通管进行初步的结构设计，通过对模仁的计算，选择合适的模架，对模架进行合理的分布，采用一模两穴。最后对塑件和模具进行校核。关键词：注射模；一模两腔；校核IIFourcrosspipeinjectionmoldAbstract:Fourcrosspipefittingsareusuallyeverydaylife,itiswidelyusedinbuildingmaterialsindustry,especiallyintoday'ssocietytopromoteenergyefficiencyandtechnologicalinnovation,plasticpipefittingswillonceagainsetoffaboom.Selectthepartingsurfaceisparticularlyimportantreasonablyselectedpartingsurface,easytobringbacktoworkfor.Thisdesignisleafingthroughthemold-relatedinformationanddocumentation,combinedwithCAD,SOLIWORKSothergraphicssoftwareforapreliminaryfourcrosspipedesign,throughcalculationofthemoldinsert,andselecttheappropriatemold,moldreasonablefordistribution,usingamoldtwopoints.Finally,theplasticpartsandmoldschecked.Keywords:fourcrosspipe;amoldtwopoints;checking11.引言1.1.注塑模具的发展我国模具产业在国家政策和一系列措施的支持下迅速地发展，年均增长率呈上升的趋势。但在塑胶模具产业行业，中国与国外产品还有较大的差距。在引进的塑料模具模具大多是高科技，如高精密模具，大型模具。随着消费者要求表面更光滑、成型周期短、价格便宜，这必然会促使技术的提高，从而带动塑料模具行业的发展。塑料外壳模具，以电视为例。其准确性从以前0.05mm到现在的0.005mm，制造周期从以前7个月缩短至3个月，并且使用寿命从过去的10万次到现在的60万次。从电视机外壳模具的例子可以看出，寿命、精度、周期已经成为衡量模具好坏的一个发展方向。目前我国使用最广的模架是冷冲模架，注塑模架和推杆管这三款产品的全国最大的标准模具。例如，注塑模具，目前全国20十亿元产值，根据国内塑料注射模具约30十亿元，而实际的需求并没有达到了国内市场的规模，其主要原因是，模具厂家的老观念，注塑模具与自我的比例较高，很少购买。制造商将不会重复购买的商品应规范化，延长了模具的生产周期，这是不利于修复。许多相关的模具标准件，并没有相关的国家标准，并因此努力发展模具标准件是势在必行。1.2.选题背景模具工业在现代工业生产中的地位举足轻重，随着塑料行业在各个行业所占的比重不断增加，而且在制造各塑件时需要根据不同的要求设计出不同的模具，这必然需要更高的技术。怎样在如此竟然激烈的市场下生产高精度、价格便宜、生产周期短的产品，关键在于采用先进的技术。塑料管材与传统的铸铁管道相比，它具有耐腐蚀、质轻、强度高、耐磨、耐腐蚀、环保、使用寿命长、易于加工、安装和维护简便等优点，它被广泛用于建筑行业、工业和农业，主要用于液体的输送、燃气的输送、农业灌溉。2近年来，随着建筑、农业、工业的不断发展，自然也会对塑料管材的需求不断增加，呈现出快速发展的形势。与此同时，消费者的消费观念也会不断增强，对产品的要求更加高。当要求不断提高时，自然会促使塑料管道行业的技术不断进步，企业规范不断完善，新材料、新功能的结构的产品不断涌现，使该领域向前进一步拓宽。本次所选的课题是四通管接头注射模设计，课题紧贴生活，平时对四通管有一定的了解，课程模具设计让我们有了一定的模具基础，再加上有老师的指导，我相信我可以胜任此毕业设计。通过对模具的设计，很好地将课本知识运动到实际当中，在设计过程，对于材料的选用和加工，加深了对工程材料的认识，拓宽了自己的机械视野。1.3.课题的主要研究内容通过对四通管结构和材料认真分析，选定塑料为PP材料，其结构上做出了一模两穴的整体布置。从工件本身来看，有四个通孔，即有四个型芯，上下通孔可以通过动、定模来分型，边上两个孔通过斜导柱进行侧向分型。由于本次设计中空腔深度较大，抽芯力大，所以使用侧向抽芯液压缸。在这次设计中要求塑件的外观美观，而且不能有明显的裂痕，所以采用点浇口，当使用点浇口时，塑件会自动浇口处切断。而且分型面的选择能够为后面的工作带来方便，另外，如何使斜导柱与模具的各个部分协调运行，避免干涉，成了一大难题。32.塑件分析2.1.明确塑件设计要求四通管平常用于连接管道的流通，它要求使用寿命长，因此需要具备不易于与其他化学物质发生反应的稳定性能，同时要具备耐磨的特性，表面质量要求较高。模具使用寿命开合次数30万次，公差控制在0.05mm，不允许变形、飞边、凹陷、气泡、缩水、花纹等缺陷存在。如图2.1所示，图2.1四通管塑件42.2.塑件材料分析表2.1PP主要参数收缩比1.0～2.5%比重0.902～0.906,质轻融化温度220～275℃模具温度40～80℃注射压力100～130Mpa注射速度高温低速塑件材料为PP（聚丙烯），无毒、无味的聚合物，质轻，吸水率很低。它具有结晶度搞，力学性能好，拉伸强度可以达到30MA以上，而且具备良好的抗弯曲疲劳，可以经过多次的弯折；具有良好的热性能，最高温度150度也不变形；具有稳定的化学性质，除了硫酸和盐酸外，几乎不与其他化学物品发生反应，所以PP适用于各种管道的输送；具有耐腐蚀、绝缘性好和耐老化。但是，PP的缺点有：相比其他材料难于着色。半结晶性材料，成型收缩较小，质轻，绝缘性好，其有较强的冲击强度，良好的表面刚度和抗划痕特性，对水的化学性能稳定，所以常用作输送冷热水的管材。2.3.塑件结构工艺分析整体分析塑件，有四个通孔，上下通孔可以通过动、定型芯来成型，对于侧面两个通孔，需采用侧向抽芯，由于抽芯距离较长，在设计模具时，设计的关键是如何很好地使侧抽芯与各部件配合运行。由于本次设计中空腔深度较大，抽芯力大，所以使用侧向抽芯液压缸。用于高精度的具体尺寸要求，可以制造精度和材料及成型过程控制的表面粗糙度，实现严格的控制，在精度范围内其他尺寸的控制，尽可能满足工艺要求。此次设计选择一模两穴进行注塑，只要小批量生产。查阅资料可知：此次塑件的壁厚为3mm，公差等级MT4，分别为Φ28036.0-和32.0022，脱模斜度大约在25ˊ～45ˊ。因为是侧向分型和抽芯机构，开模后塑件会留在动模上，最后通过推杆推出塑件。53.注射机的选用3.1.零件的体积及质量估算因为塑件有四个通孔，属于轴对称物体，上下通孔通过定、动模型芯共同作用成型，边上两个孔通过斜导柱进行侧向分型，塑件材料为PP塑件：3/905.029.091.0cmg，3cm74.20塑V,g77.1874.20905.0塑塑VM浇注系统：3cm444.12%6074.20%60塑浇VV,11.26g12.4440.905浇M注射单次总体积：924.53444.12274.20塑浇VVV（cm3）注射单次总质量：8.4826.11277.18塑浇MMM（g）3.2.初选注射机通过上述计算，初选注塑机型号，根据塑件成型的数量和设备的使用情况，选定型号为XS-ZY-125。表2.2注塑机主要参数额定注射量/cm3125螺杆直径/㎜42拉杆间距/mm260X300注射压力120锁模力/KN900最大模具厚度/㎜最小模具厚度/㎜300200模板行程/㎜300喷嘴球半径/㎜12喷嘴孔半径/㎜Φ464.模具设计4.1.型芯和型腔的计算塑料材料是聚丙烯，接触到的收缩率的相关数据为1%~2.5%，平均收缩率为1.75%。1、计算塑件036.0-28型腔尺寸。由公式可以得出：（Lm）z0=z0s43-LS1=36.041036.043-280175.01=09.0027.0-49.28=28.2209.002、计算塑件32.0022型芯尺寸。由公式可以得出：（lm）0z-=0z-s43lS1=032.041-32.043220175.01=008.0-24.0385.22=008.0-625.224.2.选择分型面如何选好一个分型面，关系到后面工序能不能简单地进行，如果分型面选错了，在设计上就会走很多弯路。根据塑件的结构特征，本次采用单分型面，它是一种最基本、简单的结构形式，适用于成型塑件，加工方法方便，所以应用广泛。7从下图可以看出，分型面选择在塑件的最大截面，能减小锁模力，而且是塑件成对称分布，使模具简化易于制作，同时可以看出，塑件上端孔可以通过定模和定模型芯分离，当分离后，推管将推出在动模上四通管。图4.1分型面4.3.浇注系统的设计浇注系统的流道设计尤其重要，它将熔融的塑料流入型腔，为了获得高质量的塑件，从而获得质量高、光滑的塑件外形，不会产生变形、沙眼、气泡和缩水等不良现象，同时还要注意凝料的推出切断、排气的流畅、热量的损失和流道的顺畅，因此，为了提高塑料精密度，需要仔细设计一个良好的浇注系统。为了使塑料熔体能够流畅流进，主流道的形状选用为圆锥形。1、主流道设计如下图所示，主要参数为：d=注塑机碰嘴进料口直径+（0.5~1）mm=5mm；前端球面半径oR=12mmR=球半径+（1～2）mm=14mm；锥角α=2°～6°；粗糙度Raum8.08图4.2主流道2、分流道设计模具的热量和压力是影响塑件的重要因素，为了使热量和压力在流动过程中的损失尽量减少，同时，它在改变塑料流向起到重要作用，分流道的设计至关重要。为了尽可能让热量损失小，流道中塑料流动的阻力比较小，横截面积应尽可能小，选用U形的分流道，开设在动模流道侧。通过计算得宽度b=6mm，半径35.0bRmm，深度75.325.1Rhmm。分流道选用一次分流道，因为塑料要在流道上迅速而平稳地流动，所以分流道选用较高的粗糙度R=1.6m，同时它在分型面上选择平衡式的布置。RαdHL9图4.3分流道3.浇口设计浇口的安装设置关系到塑件成型后的质量，其大小、位置和形式都需要经过计算和试模后最终确定。本次设计工件表面要求比较高，所以采用点浇口，注塑机将熔融的塑料经过开设在定模部分的圆形截面进入型腔里面。图4.4点浇口结构如上图所示，点浇口整体结构，注塑机将塑料从浇口两边注入，浇口位置比较隐瞒，因此浇口比较难加工，而且注塑机在注塑时压力过大会造成浇口的堵塞。本次设计浇口在动模板，可以很好地解决上述问题，能够保证四通管的质量，而且这种浇口可以成型后能自动切断浇口。104.4.推出机构的设计在选用推出机构时，要根据塑件的形状和壁厚来选定，而且还要明白其选用原则。推出结构的选用原则：1.尽量设计在动模一侧2.要注意在推出塑件时不能将其压坏3.要将塑件整体外形保持完好4.各机构互不影响，能够流畅运行本次设计是壁厚为3mm的轴对称圆形四通管，选用推管作为推出机构，当开模结束后，留在动模的塑件在推管的作用下将其推出。图4.5推管从图4.5可以看出，推管设置在动模一侧，动模型芯安装在推管直径为6mm的通孔上，在凹槽上可以上下运动以此来实现动