燈座塑料模具設計

1、【設計題目】零件名稱：燈座。設計要求：大批量生產(chǎn)，未注公差取MT5級精度，塑料原材料為聚碳酸酯PC，要求設計燈座模具。摘要（略）對全文內(nèi)容進行簡要概括,字數(shù)應該控制在150200字左右。關鍵詞（略）35左右1 引言日用品，有時采用精度和強度不太高的塑料傳動，由于塑料具有可塑性強，密度小、比強度高、結緣性、化學穩(wěn)定性高、外觀多樣的特點，因而受到越來越多的廠家及人民的喜愛。塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)的發(fā)展而應而生的，目前塑料制件幾乎已經(jīng)進入一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個領域1。隨著機械工業(yè)電子工業(yè)，航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展，塑料成型制件的需求量越來越多，質量要求也越

2、來越高，這就要求成型塑件的模具的開發(fā)，設計制造的水平也須越來越高。本文也就對日用品中的燈座模具設計過程進行闡述。2 塑件的工藝性分析2.1 塑件的原材料分析聚碳酸酯PC的結構特點是：線型結構非結晶型材料，透明；使用溫度：小于130，耐寒性好，脆化溫度-100；化學穩(wěn)定性：有一定的化學穩(wěn)定性，不耐堿、酮、酯等；性能特點：透光率較高，介電性能好，吸水性小，但水敏性強（含水量不得超過0.2%），且吸水后會降解。力學性能很好，抗沖擊抗蠕變性能突出，但耐磨性較差；成型特點：熔融溫度高（超過3300C才嚴重分解），但熔體粘度大，流動性差（溢邊值為0.06mm），流動性對溫度變化敏感，冷卻速度快，成型收縮率

3、小，易產(chǎn)生應力集中2。 根據(jù)上面的原材料的特點再結合所制造塑件的形狀得到以下結論： 1熔融溫度高且熔體粘度大，對于大于200g的塑件應用螺桿式注射機成型，噴嘴宜用敞開式延伸噴嘴，并加熱，嚴格控制模具溫度，一般在701200為宜，模具應用耐磨鋼，并淬火。 2水敏性強，加工前必須干燥處理，否則會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度顯著下降現(xiàn)象。 3易產(chǎn)生應力集中，嚴格控制成型條件，塑件成型后需退火處理，消除內(nèi)應力；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金屬嵌件造成應力集中，脫模斜度宜取2°。2.2 塑件的尺寸精度分析該塑件尺寸精度無特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按MT5查取公差，其主要尺寸公差標注如下（單

4、位均為mm）：塑件外形尺寸： （略）孔尺寸： （略）孔心距尺寸： （略）2.3 塑件表面質量分析該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒有斑點及熔接痕，粗糙度可取m。而塑件內(nèi)部沒有較高的表面粗糙度要求。2.4 塑件的結構工藝性分析（1）從圖紙上分析，該塑件的外形為回轉體，壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。（2）塑件型腔較大，有尺寸不等的孔，如12、4-10、4-、4-5它們均符合最小孔徑要求。（3）在塑件內(nèi)壁有4個高，長11的內(nèi)凸臺。因此，塑件不易取出。需要考慮側抽裝置。結論：綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。2.5 確定成型工藝參數(shù) 查閱相應的表格得出工藝參數(shù)見下表，試模時可根據(jù)實際情況作適當調

5、整。表2.1 成型工藝參數(shù)聚碳酸脂預熱和干燥溫度t/110120成型時間注射時間2090時間/h812保壓時間05料筒溫度t/后段210240冷卻時間2090中段230280總周期40190前段240285螺桿轉速n/(r·min-1)28噴嘴溫度t/ 240250后處理方法紅外線燈模具溫度t/70（90）120溫度t/鼓風烘箱100110注射壓力p/Ma80130時間r/h8123 成型零部件的設計3.1 型腔尺寸的確定型腔可采用整體式或組合式結構。由于該塑件尺寸較大，最大達170mm，且形狀復雜，有錐面過渡。若采用整體式型腔，加工和熱處理都較困難。所以，采用拼塊組合式，型腔的底部

6、大面積鑲拼結構。 查有關手冊3得PC的收縮率為=0.50.7，故平均收縮率為：Scp=（0.5+0.7）2=0.6=0.006，根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取Z=3。表3.1 型腔尺寸已知條件：平均收縮率SCP =；模具的制造公差取Z=3。類別零件圖號模具零件名稱塑件尺寸計算公式型腔工作尺寸型腔的計算件25導滑板（型腔1）小端對應的型腔Lm=（Ls+LsScp%-3/4）0+ðZ3.2 型芯尺寸的確定型芯型腔可采用整體式或組合式結構?？紤]模具溫度調節(jié)，型芯采用整體式結構。 表3.2 型芯尺寸已知條件：平均收縮率SCP =；模具的制造公差取Z=3。類別零件圖號模具零件名稱塑件尺

7、寸計算公式型芯工作尺寸型腔的計算件25導滑板（型腔1）內(nèi)凸對應的型芯lm=（ls+lsScp%+3/4）0-ðZ1210+1.284 澆注系統(tǒng)的設計4.1 分型面的選擇 在選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質量以及成型后能順利取出塑件，有兩種分型面的選擇方案。 圖4.1 圖4.2圖4.1小端為分型面,圖4.2大端為分型面。本文采用圖4.2這種方案，側面抽芯機構設在動模部分，模具結構也較為簡單。所以，選塑件大端底平面作為分型面較為合適。4.2 確定澆口形式及位置 由于該塑件外觀質量要求較高，澆口的位置和大小應以不影響塑件的外觀質量為前提。同時，也應盡量使模具結構更

8、簡單。澆口位置在塑件內(nèi)表面，不影響其外觀質量。可以采用潛伏式澆口，但采用這種澆口形式增加了模具結構的復雜程度。圖4.3 潛伏式澆口點澆口是中心澆口的一種變異形式。采用幾股料進入型腔，縮短流程，去除澆口時較方便，但有澆口痕跡。模具結構較潛伏式澆口的模具結構簡單。 圖4.4 點澆口 針澆口或菱形澆口，采用這種澆口，可獲得外觀清晰，表面光澤的塑件。但是模具需要設計成雙分型面，以便脫出澆注系統(tǒng)凝料，增加了模具結構的復雜程度，但能保證塑件成型要求。 圖4.5 針澆口或菱形澆口綜合對塑料成型性能和澆口的分析比較，確定成型該塑件的模具采用點澆口形式。4.3 設計主流道及分流道形狀和尺寸 主流道設計 根據(jù)手冊

9、查得xs-zy-250型注射機噴嘴的有關尺寸：噴嘴球面半徑R0=18mm噴嘴孔直徑：d0=4mm根據(jù)模具主流與噴嘴的關系：R=R0+(12)mm d=d0+0.5 mm圖4.6 主流道分流道的設計分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復雜程度、注射速率等因素有關。該塑件的體積比較大，但形狀不算太復雜，且壁厚均勻，可考慮采用多點進料方式，縮短分流道長度，有利于塑件的成型和外觀質量的保證。本例從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為半圓形的分流道。查有關手冊得流道半徑R=5mm。 圖4.7 分流道5 推出機構的設計5.1 推桿的設計根據(jù)塑件的形狀特點，模具型腔在動模部分，開模后，塑件留在型腔。推

10、出機構可采用推塊推出或推桿推出。推塊推出結構可靠，頂出力均勻，不影響塑件的外觀質量，但塑件上有圓弧過渡，推塊制造困難；推桿推出結構簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡，但塑件頂部裝配后使用時并不影響外觀。從以上分析得出：該塑件采用推桿推出機構。5.2 側抽芯機構的設計抽芯距的計算S抽=h+(23)=（121-114）/2+2.5 =6mm滑塊傾角的確定本例抽芯距較小，選擇=10°。確定斜滑塊尺寸斜滑塊在件25導滑板中導滑，導滑板的高度設計為85mm， 斜滑塊在件25導滑板中能導滑的行程40mm（考慮限位螺釘?shù)陌惭b尺寸和推出行程）。S實際=tga×40= tg

11、10××40=7.04 mm> S抽滿足抽芯距要求。圖 斜滑塊抽芯圖 斜銷抽芯6 注射機的選擇6.1 計算塑件的體積和重量1 計算塑件的體積：V=200172.303（過程略）2 計算塑件的重量：根據(jù)有關手冊查得·3 所以，塑件的重量為：W=××根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模一件的模具結構，考慮外形尺寸及注射時所需的壓力情況，參考模具設計手冊初選螺桿式注射機：XSZY250。6.2 模具閉合高度的確定和校核6.2.1 模具閉合高度的確定 根據(jù)標準模架各模板尺寸及模具設計的其他零件尺寸：定模座板H定=45mm，壓板H壓=25mm，型芯固定板H固

12、=25mm，型腔板H型=93mm,凹模鑲塊H凹=65mm,墊板H墊=35mm，模腳H模=85mm 模具閉合高度： H閉=H足+H動+H導+H型+H固+H流+H定 =85mm+35mm+65mm+93mm+25mm+25mm+45mm =373mm6.2.2 模具安裝部分的校核該模具的外形尺寸為365mm×315mm ，XS-ZY-250型注射機模板最大安裝尺寸為598×520，故能滿足模具安裝要求。 XS-ZY-250型注射機所允許模具的最小厚度為Hmin=165mm，最大厚度Hmax=350mm即模具不滿足HminHHmax的安裝條件。所以，另選注射機XS-ZY-500，

13、即可滿足模具安裝要求。6.3 模具開模行程校核經(jīng)查資料型注射機XS-ZY-500的最大開模行程s=500mm,滿足下式計算所需的出件要求：s>=H1+H2+a+(510)mm =40+133+95+7 =275mm 此外，由于側分型抽芯距較短，不會過大增加開模式距離，注射機的開模行程足夠。 經(jīng)驗證XS-ZY-500型注射機能滿足使用要求，故可以采用。7 模架的選擇本塑件采用點澆口注射成型，根據(jù)其結構形式，選擇A4型模架。圖7.1 模架7 結論（略）注：此處應該從論文寫作過程即模具設計過程中遇到了哪些問題，采用了什么方法進行解決，通過本篇論文的寫作所獲得心得等方面進行總結。（字數(shù)應在300字左右）【參考文獻】1王志明，姚來根，李書紳等. 塑料制品在日常生活中的重要性J. 成都航空職業(yè)學院學報，20