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文檔簡介
1、武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院前言隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,塑料制品在工業(yè)及日常生活中使用越來越大,因此對塑料模具設(shè)計人員的需求也在逐年的增加。同時對設(shè)計的人員的先進的設(shè)計思維、掌握較多先加工技術(shù)以及加工工藝也是非常必要的。作為學(xué)習(xí)模具專業(yè)的學(xué)生,我們有必須以提高自己的基礎(chǔ)理論為前提,為促進我國模具行業(yè)的發(fā)展而努力,為促進我國工業(yè)提高標準化水平而做出自己的貢獻。模具畢業(yè)設(shè)計是模具專業(yè)最為重要的環(huán)節(jié)之一,同時它也是最后的一個關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)。它是由學(xué)生過渡到生產(chǎn)的一步,由學(xué)校走向工廠的橋梁。是我們第一次系統(tǒng)地把所學(xué)理論應(yīng)用在實際生產(chǎn)。通過此次的畢業(yè)設(shè)計制造的各個環(huán)節(jié)有了更加深入明確的了解從而培養(yǎng)和提高設(shè)計的能力。畢
2、業(yè)設(shè)計的目的有兩個,第一個目的是讓我們掌握模具設(shè)計的基本技能,如繪圖,計算,查閱設(shè)計資料和手冊。熟悉國標和各種標準的能力,能夠熟練運用CAD,Pro/E。進行繪圖。第二個目的是了解和掌握模具設(shè)計與制造的工藝,從而獨立的設(shè)計一般的塑料模具,為走出學(xué)校走向社會打下基礎(chǔ)。我設(shè)計的是一副斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)的模具。采用斜導(dǎo)柱在定模,哈夫塊(斜滑塊)在動模的結(jié)構(gòu) 。整體斜楔定位,斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯分型,推板推出工件的工作原理。但因本人經(jīng)驗不足,又加上時間倉促。因此難避免存在一些錯誤,敬請各位老師批評和指正,以便取得更大的進步。目錄第一章 緒論11 課題的來源、目的、意義212 課題主要內(nèi)容和工作方法213 解決的重
3、點問題與創(chuàng)新3第二章 產(chǎn)品的設(shè)計與制造21 擬定模具機構(gòu)結(jié)構(gòu)形式422 澆注系統(tǒng)的設(shè)計723 成型零件的設(shè)計1224 模架的選用1425側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計1626模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)1827合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計19第三章 模具主要成型零件的制造工藝31 型芯制造工藝方案2232 型腔制造工藝方案23小結(jié) 26致謝 27參考文獻28第一章 緒論1.1課程設(shè)計的來源、目的、意義畢業(yè)設(shè)計是在模具設(shè)計與制造專業(yè)理論教學(xué)之后進行的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力檢驗:(1)培養(yǎng)學(xué)生認真負責(zé)、實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴謹求實作風(fēng)。(2)培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)職業(yè)基礎(chǔ)知識、職業(yè)專業(yè)知識和職業(yè)技能,提高解
4、決實際問題的能力,從而達到鞏固、深化所學(xué)的知識與技能。(3)培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究,收集資料,熟悉有關(guān)技術(shù)文件,運用國家標準、手冊、資料等工具書進行模具相關(guān)設(shè)計計算的能力、編寫技術(shù)文件等獨立工作能力。(4)培養(yǎng)學(xué)生熟悉工廠設(shè)計流程,為從事相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。機械畢業(yè)設(shè)計是為實現(xiàn)各大機械院校培養(yǎng)高級應(yīng)用型、技術(shù)型人才培養(yǎng)目標和城鎮(zhèn)規(guī)劃專業(yè)培養(yǎng)目標所必須的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計強化學(xué)生對基本知識和基本技能的理解和掌握,培養(yǎng)學(xué)生收集資料和調(diào)查研究的能力,一定的方案比較、論證的能力,一定的理論分析與設(shè)計運算能力,進一步提高應(yīng)用計算機繪圖的能力以及編寫編制能力。同時掌握資料的收集和分析、相關(guān)規(guī)范的選擇和運
5、用;設(shè)計方案的選擇、成果圖的繪制以及設(shè)計文本的編制全過程。另外對培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題和解決問題的能力,為今后工作做好技術(shù)儲備,都具有十分重要意義。1.2 課題主要內(nèi)容和工作方法課程設(shè)計的題目:老師給定形狀比較簡單或帶有側(cè)向凸、凹和孔的筒形、方形或異形塑件,并設(shè)計成單分形面或采用點澆口的多分形面、單形腔或多形腔的注射模一副。課程設(shè)計的內(nèi)容包括:(1)獨立擬定塑料的成型工藝,正確選用成型設(shè)備。(2)合理的選擇模具結(jié)構(gòu)。根據(jù)塑件圖的技術(shù)要求,提出模具結(jié)構(gòu)方案,并使之結(jié)構(gòu)合理,質(zhì)量可靠,操作方便。必要時可根據(jù)模具設(shè)計和制造的要求提出修改圖紙的意見,但必須征得設(shè)計者或用戶同意后方可實施。(3)正確的確定
6、模具成型零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及其技術(shù)要求。(4)所設(shè)計的模具應(yīng)當(dāng)制造工藝性良好,造價便宜。(5)充分利用塑料成型優(yōu)良的特點,盡量減少后加工。(6)設(shè)計的模具應(yīng)當(dāng)能高效、優(yōu)質(zhì)、安全可靠地生產(chǎn),且模具使用壽命長。工作方法:序號周次內(nèi) 容備 注11選定畢業(yè)設(shè)計題目,填寫“畢業(yè)設(shè)計開題報告”??蓮谋緦W(xué)期就著手進行各項工作。22與指導(dǎo)教師取得聯(lián)系,確定畢業(yè)設(shè)計題目。33至6搜集資料、撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書。47指導(dǎo)教師進行說明書審查,學(xué)生進行說明書修改、定稿58回學(xué)校整理畢業(yè)設(shè)計相關(guān)資料,進行成績鑒定。1、2010年11月20日后進行頂崗實習(xí)學(xué)生,離校前必須與指導(dǎo)教師聯(lián)系,完成畢業(yè)設(shè)計相關(guān)工作。2、2011
7、年5月20日下午4:00之前上交設(shè)計說明書等資料的都為按時,不按時者扣分。3、每星期,學(xué)生要主動和指導(dǎo)教師聯(lián)系一次。提前離校上崗的同學(xué),請注意時間安排,要按時回校參加相關(guān)考試、設(shè)計、實訓(xùn)。1.3解決的重要問題與創(chuàng)新(1)該塑件屬于大批量生產(chǎn),故設(shè)計模具要有較高的效率,澆注系統(tǒng)要能自動脫模.(2)采用斜導(dǎo)柱在定模,哈夫塊(斜滑塊)在動模的結(jié)構(gòu) 。整體斜楔定位,斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯分型,推板推出工件的工作原理。(3)對于型腔的設(shè)計,為了便于工人的制模,把型腔先做成一個整體,然后用線切割機床再分開,這樣也可以節(jié)約材料。因此在型腔一方將會加上一個放電間隙值和鉬絲的直徑值(設(shè)放電間隙為0.02mm、鉬絲直徑為0
8、.18mm)。(4)滑塊分為整體式與組合式,因根據(jù)設(shè)計的需要,采用了組合式(哈夫塊)。而導(dǎo)滑槽的形式就是要能達到在抽芯的過程中,保證滑塊遠動平穩(wěn),無上下竄動和卡緊的現(xiàn)象。同時又要方便加工,故導(dǎo)滑槽采用組合式(由導(dǎo)滑板與推件板組成)。(5)熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位,它的存在會降低塑件的強度,所以設(shè)置澆口時應(yīng)考慮料流的方向。為提高熔接痕處強度,可在熔接處增設(shè)溢流槽,使冷料進入溢流槽。第二章 產(chǎn)品的設(shè)計與制作2.1擬定模具結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式圖2-1-12.1.1 塑件成型工藝性分析本產(chǎn)品是一塑料線圈骨架(如圖2-1)。塑件壁厚屬薄壁塑件,塑件材料為ABS,該材料流動性中等,成型工藝性
9、較好,可以注射成型。在生產(chǎn)生活中廣泛應(yīng)用,其批量值是很大的,屬于大批量生產(chǎn)。故設(shè)計模具要有較高的效率,澆注系統(tǒng)要能自動脫模。2.1.2分型面位置的確定根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)形式,分型面選在如2-1-2圖中的A-A位置。圖2-1-22.1.3注射機型號的選定1)注射量的計算查塑料模具設(shè)計指導(dǎo)書的ABS的密度為=1.09 g/cm3塑件的體積V塑件=40×40×1.5×2+20×20×27-17×17×30=6.930 cm3塑件質(zhì)量M澆道=V塑件=1.09×6.930=7.5537(g)流道凝料的質(zhì)量M澆道還是未知數(shù),可按
10、塑料質(zhì)量的0.6倍來計算,從上述分析中確定為一模兩腔,所以注射量為M總=M塑件+M澆道=1.6nM塑件=1.6×2×7.5537=24.17184(g)2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算流道凝料的(包括澆口)在分型面上的投影面積A2,在模具設(shè)計前是個未知數(shù),根據(jù)多形腔的統(tǒng)計分析,A2是每個塑件在分型面上的投影面積A1的0.2倍到0.5倍,因此可用0.35n A1來進行估算,所以A=nA1+ A2= n A1+0.35n A1=1.35n A1=1.35×2×(40×40-17×17)=3539.7(mm2)F&g
11、t;Fm=AP型=3539.7×35=123.8895(Kn)式子中型腔壓力P型可由塑料模具設(shè)計指導(dǎo)書查的,取35MPa(因是薄壁塑件,澆口又是扇形澆口,壓力損失大,取大些)。3)選擇注射機根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計算值,查模具設(shè)計大典可選用SX-60/450臥式注射機注塑機的參數(shù)如下;注塑機的最大注塑量78cm3鎖模力450Kn注塑壓力170Mpa注射速率 60g/s塑化能力 5.6g/s最小模厚100mm最大模厚 280mm螺桿直徑 30mm模板行程220mm噴嘴前端孔徑ø3.5mm噴嘴球面半徑SR20注塑機拉桿間距280×250/mm×m
12、m鎖模方式 雙曲肘2.1.4 注射機有關(guān)參數(shù)的校核1)由注射機料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù)nn(kMt/3600-m2)/m1=(0.8×5.6×3600×30/3600-0.6×2×7.56)/7.56=162故型腔數(shù)校核合格。式中 K-注射機最大注射量的利用率系數(shù),一般取0.8 M-注射機的額定塑化量(5.6g/s)t-成型周期,取30s2)最大注塑量的校核注塑機的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量,其中包括了主流道及澆口的凝料。通常注塑機的實際注塑量最好是在注塑機理論注塑量的80%之間。故有公式0.8M機M塑+M澆其中0.8M機=0.8×
13、;78×1.09=68.016(g)M塑+M澆= M總=24.17(g)故最大的注塑量符合工作的需要,是合格的。3)鎖模力的校核F機鎖AP模=1.2×123.9=148.68(Kn)而F機鎖=450(Kn) 故鎖模力校核合格。2.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計2.2.1 主流道設(shè)計1)主流到尺寸根據(jù)所選注射機,則主流道小端尺寸為d=注射機噴嘴尺寸+(0.51)=3.5+0.5=4(mm)主流道球半徑為SR=噴嘴球面半徑+(12)=20+2=22(mm)2)澆口套的形式本設(shè)計雖然是小型模具,但為了便于加工和縮短主流道長度,襯套和定位圈還是設(shè)計成分體式,主流道長度取55mm,材料采用T10
14、A鋼,熱處理淬火后表面硬度為53HRC57HRC,如圖2-1-3圖2-1-33)主流道凝料體積q主=h(D2+Dd+d2)/12=2076mm3=2.076cm34)主流道剪切速率校核有經(jīng)驗公式 =3.3qv/(R3n)861(s-1)<5×103 (s-1)其中qv=q主+q分+q塑件=2.076+0.45+2×6.93=16.386(cm3) Rn=(4+6.88)/4=10.88/2=0.272(cm)主流道剪切速率偏小主要是注射量小、噴嘴尺寸偏大,使主流道尺寸偏大所致。2.2.2 分流道的設(shè)計1)分流道截面形狀分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形
15、等,圓形和正方形截面流道的比表面積最?。鞯辣砻娣e與體積之比稱為比表面積),塑料熔體的溫度下降少,阻力亦小,流道的效率最高。但加工較困難,而且正方形截面不易脫模,所以在實際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及U形。 2)分流道的尺寸 分流道尺寸由塑料品種、塑件的大小及長度確定。對于重量在200g以下,壁厚在3.2mm以下的塑件可用下面經(jīng)驗公式計算分流道的直徑,如式B=0.2654M1/2 L1/4 =0.2654×(7.55×2)1/2151/4=2.032(mm)查表去掙后有B=4式中:B-分流道的直徑,mm; M-塑件的質(zhì)量,g; L-分流道的長度,mm; H-梯形的
16、高度,mm.此式計算的分流道直徑限于3.2mm9.5mm,對于ABS在4.8mm9.5mm 。于梯形分流道,H=2B/3;對于U形分流道,H=1.25R,R=0.5B。B算出后一般取整數(shù);對于半圓形H=0.45R 對于流動性極好的塑料(如PE,PA等),當(dāng)分流道很短時,其直徑可小到2mm左右;對于流動性差的塑料(如PC,HPVC及PMMA等),分流道直徑可以大到10mm;大多數(shù)塑料所用分流道的直徑為5mm6mm。3)分流道的布置 在多型腔模具中分流道的布置中有平衡式和非平衡式兩類。平衡史布置是指分流道到各型腔澆口的長度、斷面形狀、尺寸都相同的布置形式。它要求各對應(yīng)部位的尺寸相等。這種布置可實現(xiàn)
17、均衡送料和同時充滿型腔的目的,使成型的塑件力學(xué)性能基本一致,但是,這種形式的布置使分流道比較長。非平衡式布置的指分流道到各型腔澆口長度不相等的布置。這種布置使塑料進入各型腔有先有后,因此不利于均衡送料,但對于型腔數(shù)量多發(fā)模具,為不使流道過長,也常采用。為了達到同時充滿型腔的目的,各澆口的斷面尺寸要制作得不同,在試模。4)分流道設(shè)計要點 (1)、在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下,分流道截面面積與長度盡量取小值,分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)圓弧過度。(2)、分流道較常時,在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料井。(3)、分流道的位置可單獨開設(shè)在定模板上或動模板上,也可以同時開設(shè)在動、定模板上,合模后形成分流
18、道截面形狀。(4)、分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面,并用圓弧過度。(5)、澆口套與定模板的配合在單腔模中,常不設(shè)分流道,而在多腔模中,一般都設(shè)置有分流道,塑料沿分流道流動時,要求通過它盡快地充滿型腔,流動中溫度降低盡可能小,阻力盡可能低。同時,應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。從前兩點出發(fā),分流道應(yīng)短而粗。但為了減少澆注系統(tǒng)的加回料量,分流道亦不能過粗。過粗的分流道冷卻緩慢,還倒增長模塑的周期。而該設(shè)計中使用了梯形斷面形狀的分流道。如圖2-1-5所示;圖2-1-4因為梯形斷面的這種分流道易于機械加工,且熱量損失和阻力損失均不大,故它也是一種常用的形式其斷面尺寸比例為; H=2/3W,X=3/
19、4W,或?qū)⑿边吪c分模線的垂線呈5°10°的斜角。2.2.3 澆口設(shè)計澆口又稱進料口,是連接分流道與型腔之間的一段細流道(除直澆口外),它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,其主要作用是:1 、型腔充滿后,熔體在澆口處首先凝結(jié),防止其倒流。2 、易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料,澆口截面約為分流道截面的0.030.09。澆口長度約為0.5mm2mm,澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定,取其下限值,然后在試限時逐步糾正,在此我們?nèi)?mm。 當(dāng)塑料熔體通過澆口時,剪切速率增高,同時熔體的內(nèi)摩擦加劇,使料流的溫度升高,粘度降低,提高了流動性能,有利用充型。但澆口尺寸過小會使壓力損失增大,凝料加快,補縮困難
20、,甚至形成噴射現(xiàn)象,影響塑料質(zhì)量。澆口的形狀和尺寸對制品質(zhì)量影響很大,澆口在多情況下,系整個流道斷面尺寸最小的部分(除主流道型的澆口外),一般匯報口的斷面積與分流道的斷面積之比約為0.030.09。斷面形狀如圖4.3所示,澆口臺階長11.3左右雖然澆口長度比分流道的長度短的多,但因為其斷面積甚小,澆口處的阻力與分流道相比,澆口的阻力仍然是主要的,故在加工澆口時,更應(yīng)注意其尺寸的準確性。然而,根據(jù)塑件的樣品圖2-1-1,生產(chǎn)的批量等,采用一模兩腔結(jié)構(gòu)。澆口采用扇形如圖2-1-6所示:圖2-1-52) 澆口位置的選擇(1)澆口的位置的應(yīng)使填充型腔的流程最短這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小,易保證料流充滿整
21、個型腔。對于型塑件,要進行流動比的校核。流動比K由流動通道的長度L與厚度t之比來確定。如下式K=(L/t) 式中:L-各段流程的長度,mm; t-各段流程的厚度或直徑,mm; 流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)、溫度壓力等的不同而變化。流動比的計算公式為(7-6/8): K=L1/t 1+L 2+L 3/t 2 K= L1/t 1+L 2/t 2+L 3/t 3+2L 4/t 4+L 5/t 5 (2) 澆口位置的選擇要避免塑件變形(3)澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免產(chǎn)生熔接痕 熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位,它的存在會降低塑件的強度,所以設(shè)置澆口時應(yīng)考慮料流的方向。為提高熔接痕處強度
22、,可在熔接處增設(shè)溢流槽,使冷料進入逸流槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕,而輪輻式澆口會有熔接痕產(chǎn)生。澆口的位置塑與件質(zhì)量有直接影響,位置選擇不當(dāng)會使塑件產(chǎn)生變形、熔接痕等缺陷。圖2-1-7為澆口位置的布局。圖2-1-62.3 成型零件的設(shè)計根據(jù)塑件圖可知,線圈高骨架外形尺寸無精度要求,只是塑件本身就要求達到MT5級的精度,它屬于一般精度要求。故主要計算出相對于固定型芯和哈夫塊組合而成的型腔尺寸,其余型芯與型腔的尺寸則直接按產(chǎn)品尺寸。2.3.1型芯尺寸的計算1)型芯的徑向尺寸計算查課本塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu)的附錄B可得ABS的平均收縮率為=(0.4%+0.7%)/2=0.55%對17+0.38
23、0 根據(jù)公式,按平均收縮率計算型芯的徑向尺寸(Lm)=(Ls+Ls +) =(17+17×0.55%+×0.38)=17.382)型芯尺寸高度計算對30 根據(jù)公式,按平均收縮率計算型芯高度尺寸(hm)=(hs+hs+)=(30+30×0.55%+)=30.502.3.2 型腔尺寸的計算1)型腔的徑向尺寸計算由公式(Lm)=(Ls+Ls -)按平均收縮率計算型腔的徑向尺寸對20得(Lm)=(20+20×0.55%-)=20.44對40得(Lm)=(40+40×0.55%-)=40.642)型強深度尺寸的計算由公式(Hm)=(Hs+Hs -)按平均
24、收縮率計算型腔的深度尺寸對1.5得(Hm)=(1.5+1.5×0.55%-)=1.37對27得(Hm)=(27+27×0.55%-)=27.48但對于型腔的制作要注意的一點,那就是該設(shè)計的一大優(yōu)點,為了便于工人的制模,把型腔先做成一個整體,然后用線切割機床再分開,這樣也可以節(jié)約材料。因此在型腔一方將會加上一個放電間隙值和鉬絲的直徑值(設(shè)放電間隙為0.02mm、鉬絲直徑為0.18mm)。2.4 模架的選用2.4.1 模架確定圖2-4-1由模具設(shè)計大典中的型腔布局圖,圖2-4-1可得模具的總長度L長=l長+3S模具的總寬度L寬=l寬+2S其中S為矩形性強壁厚尺寸(可由塑料成型工
25、藝與模具結(jié)構(gòu)書的第99面的表3-12結(jié)合塑件尺寸,我們?nèi)?0)故L長=40×2+3×30=170(mm)L寬=40+2×30=100(mm)在考慮導(dǎo)柱導(dǎo)套及及連接螺釘布置應(yīng)占的位置和采用推薦板推出等各方面的問題,確定選用模架序號為4號(180×L=180×200),模架結(jié)構(gòu)為A4的形式。(如塑料模具設(shè)計指導(dǎo)書第106面及表7-1)模架尺寸組合為:定模座板H1=25 動模座板H1=25 墊塊C=63 支承板H2=32 型芯固定板B=20 推件板H=20 模板A=50 頂桿墊板H4=16 頂桿固定板H5=12.52.4.2 模具與注塑機安裝部分相關(guān)
26、尺寸校核1)模板尺寸和拉桿間距是否相適合因為要滿足上述要求,只有達到模具長×寬拉桿內(nèi)向距這樣的條件。而確有,模具長×寬=250×200(mm×mm)拉桿間距=280×250(mm×mm)成立,所以是滿足要求的。2)模具閉合高度的校核通過前面各模板的尺寸選定和計算,模具實際厚度H模為235mm,而注塑機最小厚度H最小為100mm,即H模H最小,滿足要求。3)開模行程與頂裝置的校核在此,本文所選注塑機的最大開模行程與模具厚度有關(guān)的校核。且該模具結(jié)構(gòu)則屬于有側(cè)向抽芯開模動作的結(jié)構(gòu) ,故注塑機的開模行程要求符合下式;S機HcH1+H2+(51
27、0)mm 式中;S機 注塑機板間的最大開距,(mm) Hc完成側(cè)抽芯距離所需要的開模行程,(mm) H1開模要頂出的距離,(mm) H2塑件的高度,(mm)而當(dāng),HcH1+H2可以按S機(H模-H最?。〩1+H2+(510)mm進行計算式中,HM成型模板的高度,(mm)那么可以解得不等式;S機(H模-H最?。?=220-(235-120)64.5+30+(510)mm=99.5104.5mm,故也滿足要求。此時,模具的整體結(jié)構(gòu)及外形便可以確定了。2.5 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計當(dāng)塑件上具有與開模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔時,塑件不能直接脫模,必須將成型側(cè)孔的零件做成可動的,在塑件脫模前先將活動型芯抽出,
28、然后再自模中通過頂桿頂出塑件。而此次的設(shè)計完全符合以上要求,因此,也采用了側(cè)向分型抽芯機構(gòu)。又該塑制品是大批量的生產(chǎn),故也使用了機動側(cè)向分型抽芯。2.5.1 抽拔力和抽拔距的計算因為抽拔距等于側(cè)孔深加23mm的安全系數(shù),而當(dāng)結(jié)構(gòu)比較特殊時,如成型圓形線圈骨架,以及該外形為正方形的線圈骨架,(如下圖所示)設(shè)計的抽拔距不能等于線圈骨架凹模深度S2,因為滑塊抽至S2時塑件的外徑仍不能脫出滑塊的內(nèi)徑,必須抽出S的距離再加上(23)mm,塑件才能脫出。故抽拔距為:S= S1+(23)=20+(23)mm=2223mm(在此我們?nèi)?2mm)式中S抽拔距;S抽拔的極根尺寸(此為塑件最大的外形尺寸);2.5.
29、2 斜滑塊的設(shè)計由于斜滑塊的強度較高,斜滑塊的斜度一般在范圍內(nèi)選取,該套模具的斜滑塊的傾斜角選30º。斜滑塊的推出行程l必須小于斜滑塊導(dǎo)滑總長度L的2/3。該套模具的推出行程是22mm,為斜滑塊導(dǎo)滑長度34mm的0.647,合乎要求,并且采用4顆螺釘銷對斜滑塊的推出進行限位,不會造成復(fù)位困難,所以能夠滿足要求。為了保證斜滑塊在合模時其閉合面密合,避免注射成型時產(chǎn)生飛邊,模具閉合后斜滑塊底部與模板之間應(yīng)留0.2mm0.5mm的間隙,同時斜滑塊還必須高出模套0.2mm0.5mm,當(dāng)斜滑塊與導(dǎo)滑槽之間有磨損之后,再通過磨削斜滑塊下端面,可繼續(xù)保持垂直分型面的密合性。圖2-5-12.5.3
30、滑塊形式與導(dǎo)滑槽的形式滑塊分為整體式與組合式,因根據(jù)設(shè)計的需要,采用了組合式(哈夫塊)。而導(dǎo)滑槽的形式就是要能達到在抽芯的過程中,保證滑塊遠動平穩(wěn),無上下竄動和卡緊的現(xiàn)象。同時又要方便加工,故導(dǎo)滑槽采用組合式(由導(dǎo)滑板與推件板組成)其組合圖2-6-3圖2-5-2 滑塊與導(dǎo)滑槽間上下、左右應(yīng)各有一對平面是間隙配合,配合精度可選H8/f7或H8/f8,其余各面應(yīng)留有0.5mm1.0mm的間隙,導(dǎo)滑槽硬度應(yīng)達到52HRC56HRC。為了保證斜滑塊在合模時其拼合面密合,避免注射成型時產(chǎn)生飛邊,模具閉合后斜滑塊底部與模板之間應(yīng)有0.2mm0.5mm的間隙,同時斜滑塊還必須高出模套0.2mm0.5mm,以
31、保證合模時斜滑塊鎖緊。當(dāng)斜滑塊與導(dǎo)滑槽之間有摩擦之后,再通過磨削斜滑塊下端面,可繼續(xù)保持垂直分型面的密合性。另外,為了避免開模時斜滑塊與動模的相對運動,導(dǎo)致塑件損壞,在此采用彈簧頂銷止動裝置(也可采用導(dǎo)銷止動裝置)。2.6模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)在注塑成型過程中,模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型 工藝要求不同,模具的溫度要求也不同,一般注射到模具內(nèi)的塑溫度為200°C左右,而塑件固化后從模具型腔中取出時溫度在60°C一下,溫度降低是由于模具通入了冷卻水,將熱量帶走了。像這樣就是我們要做的模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),(加水循環(huán)冷卻),這種方法一般用于流動性
32、比較好的低融點塑料的成型。因為ABS的成型的如下的特性:流動中等,料溫對物性影響較大,料溫過高易分解(分解溫度在250°C),ABS的成型溫度和模具溫度分別為180°C230°C,50°C80°C,用常溫水進行冷卻。因模溫要求在80°C以下,又是小型模具,所以無需設(shè)置加熱裝置。但模具應(yīng)有冷卻系統(tǒng)。圖2-7-1是模具結(jié)構(gòu)的冷卻系統(tǒng)的大概圖:圖2-7-12.7合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部件,因為模具在閉合時要求有一定的方向和位置,所以必須設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu),導(dǎo)柱安裝在動模一邊或定模這一邊均可通常導(dǎo)柱設(shè)在主型芯周圍。導(dǎo)向機構(gòu)
33、的主要定位、導(dǎo)向、承受一定側(cè)壓力三個作用。在該設(shè)計中采用了導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu),而導(dǎo)柱導(dǎo)套為標準件。1) 以下為選用的導(dǎo)柱形式,如圖2-8-1所示:圖2-8-1從圖4.7中我們知道,其中對導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)有要求:導(dǎo)柱的長度必須比型芯端面的高度高出6mm8mm;導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面,多采用碳素鋼T8A或T10A淬火處理, 硬度為50HRC55HRC;導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/k6配合,導(dǎo)柱滑動部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合;導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為Ra=0.4µm。2)以下為選用的導(dǎo)套形式如圖2-8-2所示:圖2-8-2其中對導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)有要求:導(dǎo)套孔的滑動部分按H8/f7或H7/f7的間隙
34、配合,表面粗糙度為0.4µm。導(dǎo)套外徑與模板一端采用H7/k6配合;另一端采用H7/e7配合鑲?cè)肽0?。?dǎo)套材料可以用淬火鋼或銅(青銅合金)等耐磨材料制造,該模具中采用T8A。3)導(dǎo)柱導(dǎo)套配合形式,如圖2-8-3所示:圖2-8-3以上圖形,導(dǎo)柱裝入模板多用二級精度第二種過渡配合,而導(dǎo)套用二級精度靜配合。4)導(dǎo)柱布置方式,如圖2-8-4所示:圖2-8-4第三章 模具主要成型零件的制造工藝3.1 型芯制造工藝方案型芯的制造工藝序號工序名稱加工工藝過程及其要求設(shè)備1下料下料SM1,50mm×34mm(鍛造時考慮了5%的燒損量)鋸床2鍛造鍛坯至長75mm,寬30mm ,高30mm3熱
35、處理退火熱處理爐4銑削銑削成六方體,尺寸為71×27.2×27.2,保證基準面相互垂直(操作者確定底面作基準面)銑床5銑削銑削型芯部分,至邊長為17.5mm銑床6鉗工坯料周邊各棱角處倒鈍去毛刺7熱處理調(diào)質(zhì)熱處理爐8磨削磨削型芯作用部分,至邊長17.38mm平面磨床9磨削磨削上平面,到長度為70mm平面磨床10鉗工型芯周邊倒棱去毛刺,模具鉗工打磨拋光,表面粗糙度達到圖紙要求11熱處理表面滲碳處理,硬度達58HRC62HRC滲碳爐12檢驗最后檢驗各項尺寸精度和形狀位置精度是否符合圖紙要求3.2 型腔制造工藝方案斜滑塊的制造工藝序號工序名稱加工工藝過程及其要求設(shè)備1下料下料35鋼
36、,100mm×108mm(鍛造時考慮了5%的燒損量)鋸床2鍛造鍛坯至長145mm,寬140mm ,高40mm3熱處理退火熱處理爐4銑削銑削成六方體,尺寸為138×127.6×30.2,保證基準面相互垂直(操作者確定兩個側(cè)面作基準面)銑床5磨削磨削上下兩平面至30mm平面磨床6鉗工坯料周邊各棱角處倒鈍去毛刺7銑(鉆)削在數(shù)控機床上對每個要加工的孔、分流道進行編程。1) 鉆、絞底平面4個定位孔,應(yīng)和坯料中線對稱2) 鉆、絞底平面4個斜導(dǎo)柱孔12.5mm3) 在中心線上鉆2-7mm的孔,用銑刀銑出方形型腔,鉆、擴分流道孔16mm4) 用梯形銑刀銑削直分流道數(shù)控銑或者坐標
37、鏜床8鉗工鉆2-6冷卻水道的孔及攻絲鉆床9熱處理調(diào)質(zhì)熱處理爐10鉗工鉗工修磨各孔11磨削磨削上下兩平面平面磨床12銑削以底平面定位孔定位,3個基準面校正拉直(校正后3個面重新銑去很薄一層)數(shù)控銑或者坐標鏜床13線切割在坯料平面中心處用線切割把坯料剖切成左右兩塊線切割機床14磨削左右兩塊合在一起,在平面磨床上磨去走絲痕跡,表面粗糙度達到圖紙要求。保證兩塊完全對稱平面磨床15電火花用兩側(cè)面基準孔定位,分別用銅電極(電脈沖)加工左右滑塊兩個型腔電火花成型機床16銑削在左右瓣合模上銑削加工進孔型腔的分流道和澆口數(shù)控銑床17鉗工模具鉗工對滑塊兩個型腔進行打磨拋光;對澆口和瓣合模上分流道進行拋光打磨,表面
38、粗糙度達到圖紙要求18線切割用底面兩基準孔定位,分別用線切割切割左右滑塊60°錐度(線為30°傾斜)線切割機床19銑削精銑左右兩滑塊的四條斜導(dǎo)柱配合孔道數(shù)控銑床20鉗工滑塊周邊各棱角處倒棱去毛刺,模具鉗工打磨拋光線切割平面,表面粗糙度達到圖紙要求21熱處理表面滲氮,硬度達58HRC62HRC滲氮爐22鉗工對分型面、型腔進行研磨拋光,在總裝之前要和模套相配合進行研磨,要用紅丹油進行著色時的接觸情況來進行研合整修23檢驗最后檢驗各項尺寸精度和形狀位置精度是否符合圖紙要求小結(jié)轉(zhuǎn)眼間畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲,恍惚之間拿到畢業(yè)設(shè)計猶豫還在昨天,這半個月沉浸書海中的歲月讓人流連忘返。彩虹總
39、在風(fēng)雨后,半個月個月絞盡腦汁,廢寢忘食般的苦干,讓我既付出了許多的汗水和艱辛,但更大的是收獲。它他讓我明白了自己的不足,充實了自己塑料模具設(shè)計的基礎(chǔ),鞏固了專業(yè)知識的積累,了解到如何發(fā)現(xiàn)問題,如何的解決問題。每個人在設(shè)計中都會遇到許多不懂的問題,面對問題我學(xué)會了先自己想辦法解決,提出方法然后和同學(xué)討論最后向老師請教,勇于探索,敢于創(chuàng)新力求精益求精,聯(lián)系實際,學(xué)習(xí)和利用前人積累的寶貴設(shè)計經(jīng)驗和資料,從具體情況出發(fā),認真分析零件結(jié)構(gòu),設(shè)計中貫徹標準化、系列化、通用化,保證互換性,減低成本,縮短設(shè)計周期,正確采用各種有關(guān)技術(shù)標準的規(guī)范。設(shè)計中通過設(shè)計準備,閱讀設(shè)計任務(wù),明確設(shè)計任務(wù),分析模具結(jié)構(gòu);閱
40、讀課程設(shè)計指導(dǎo)書,準備設(shè)計資料及繪圖用具,模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計,塑料在模具中的成型位置,分型面與型腔數(shù)量的確定,澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計,成型零件的設(shè)計,脫模推出機構(gòu)的設(shè)計,側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計,合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計,排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計和模架選擇等;裝配圖的設(shè)計,初繪模具裝配草圖,各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計,協(xié)調(diào)好各零部件之間的裝配關(guān)系,完成裝配工作圖;零件工作圖的設(shè)計,繪制指定的成型零件工作圖;整理和編寫畢業(yè)設(shè)計說明書完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。塑料模具設(shè)計是當(dāng)今世界上最快的工業(yè)門類之一,對于我國而言,它在整個國民經(jīng)濟的各個部門中發(fā)揮了越來越大的作用。是衡量我國機械工業(yè)發(fā)展程度的重要指標之一,僅僅依靠大
41、學(xué)三年的學(xué)習(xí),我們對于塑料模具設(shè)計及加工工藝的認識還是很膚淺的,但是通過這次塑料模具課程設(shè)計,讓我們更多的了解有關(guān)塑料模具設(shè)計的基本知識,更進一步掌握了一些關(guān)于塑料模具設(shè)計的步驟和方法,對塑料模有了一個更高的認識。這對我們在今后的生產(chǎn)實踐工作中無疑是個很好的幫助,也間接性的為今后的工作經(jīng)驗有了一定的積累。 最后終于獨立完成了課程設(shè)計,很感謝有這次機會,通過設(shè)計實踐,我逐步樹立了正確的設(shè)計思想,增強了自我發(fā)掘的創(chuàng)新意識和競爭意識,能夠基本掌握塑料模具設(shè)計的一般規(guī)律,培養(yǎng)問題和解決問題的能力。致謝 在這最后離別的時光里,我的內(nèi)心不由自主的噴發(fā)出一聲謝謝!在此對于但任對畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師和其他給予幫助
42、和指導(dǎo)的老師表示最衷心的感謝!對在三年里擔(dān)任我的所有的課程老師,感謝三年里再生活上學(xué)習(xí)上給予關(guān)心與幫助的同學(xué)們!是你們陪伴我一起走過了我人生當(dāng)中最美好的三年時光!是你們教會了我成長,教會了我如何做事做人,是你們讓我有一個剛剛走進大學(xué)校園的羞澀的小男孩變成一個充滿自信的大學(xué)生。三年中我學(xué)習(xí)到了太多太多,你們教會了我太多太多。三年的大學(xué)旅途也許相對于漫漫的人生,只是短暫的一站,但毋庸置疑它的風(fēng)景是我人生旅途中最亮麗的一道風(fēng)景線,指引著我前進的方向。在未來的奮斗過程中我將秉持學(xué)校的校訓(xùn)“厚德尚能”,在平凡的職業(yè)崗位中做出不平凡的事,在工作中以自己的技能在謀求自我發(fā)展的同時,回饋社會!今天我以身為學(xué)院
43、的一份子而榮,明天讓學(xué)校以我為傲!生命在成長,人生在奮斗。生活是一輩子的事,學(xué)習(xí)也是一輩子的事也許我的大學(xué)生涯已經(jīng)拉下帷幕,但是這絕不是我學(xué)習(xí)的終點,只是我在追尋自我人生的道路上向前跨出的一小步。今天我要離開學(xué)校,但我對學(xué)院的感情是永久不變的,我對學(xué)校的思念是永久不變的,學(xué)校的聲影不會因為我們的離開而變的空蕩。我們的離開是見證學(xué)校的成長。一代代年輕而富有活力的新生不斷的涌進武漢軟件工作職業(yè)學(xué)院這所夢中的象牙塔,為學(xué)院輸送新鮮的血液。我相信總有一天我院的學(xué)子能遍布祖國的大好河山,“厚德尚能”的校訓(xùn)會充斥在祖國的藍圖下。我祝愿我的母校自強不息,長久永存!在畢業(yè)設(shè)計將圓滿結(jié)束之即,我要感謝的是我的指
44、導(dǎo)老師張義仁老師!在他的精心指導(dǎo)下這次設(shè)計才順利得完成。其次感謝的是機械專業(yè)的各位老師,感謝他們?nèi)陙淼男燎诘慕逃?,不僅僅教了我們專業(yè)知識、還教會我們怎樣做人,在大學(xué)三年里,本人學(xué)到豐富的社會知識,為我將走上社會打下了堅實的基礎(chǔ)。再次就是要感謝我的同學(xué),在畢業(yè)設(shè)計當(dāng)中,給予我的幫助,在此本人再一次表示感謝!參考文獻1 歐陽德祥主編.塑料模具成型工藝與模具結(jié)構(gòu). 機械工業(yè)出版社2 伍先明等主編.塑料模具設(shè)計指導(dǎo)書.國防工業(yè)出版社3 劉力主編.機械制圖.高等教育出版社4 許發(fā)樾主編.模具標準應(yīng)用手冊.1997,北京機械工業(yè)出版社5 任鴻烈主編.塑料成型模具制造技術(shù).1989,華南理工大學(xué)6 丁仁亮主編.金屬材料與熱處理.2000第三版,機械工業(yè)出版社7 徐嘉元主編.機械加工工藝基礎(chǔ).1996,北京機械工業(yè)出版社8 張承琦主編.塑料成型工藝. 1983第3版,輕工業(yè)出版社9 溫松明主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).1998第2 版,湖南大學(xué)出版社10 朱光力、萬金
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