連接座注塑模模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、連接座注塑模模具設(shè)計(jì)目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc357180168 引言 PAGEREF _Toc357180168 h 1 HYPERLINK l _Toc357180169 1 塑件工藝性分析 PAGEREF _Toc357180169 h 1 HYPERLINK l _Toc357180170 1.1 塑件材料的分析 PAGEREF _Toc357180170 h 1 HYPERLINK l _Toc357180171 1.2 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析 PAGEREF _Toc357180171 h 4 HYPERLINK l _Toc357180172

2、 1.3 產(chǎn)品尺寸精度的分析 PAGEREF _Toc357180172 h 4 HYPERLINK l _Toc357180173 脫模斜度 PAGEREF _Toc357180173 h 4 HYPERLINK l _Toc357180174 1.5 表面質(zhì)量分析 PAGEREF _Toc357180174 h 5 HYPERLINK l _Toc357180175 1.6 計(jì)算塑件的體積和重量 PAGEREF _Toc357180175 h 6 HYPERLINK l _Toc357180176 1.7 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 PAGEREF _Toc357180176 h 6 HYPE

3、RLINK l _Toc357180177 2連接座模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357180177 h 6 HYPERLINK l _Toc357180178 模具分型面的確定 PAGEREF _Toc357180178 h 6 HYPERLINK l _Toc357180179 型腔的布局 PAGEREF _Toc357180179 h 7 HYPERLINK l _Toc357180180 選擇標(biāo)準(zhǔn)模架 PAGEREF _Toc357180180 h 8 HYPERLINK l _Toc357180181 3 澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357180181

4、 h 9 HYPERLINK l _Toc357180182 3.1 澆注系統(tǒng)形式 PAGEREF _Toc357180182 h 9 HYPERLINK l _Toc357180183 3.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357180183 h 13 HYPERLINK l _Toc357180184 4 注射機(jī)的選擇 PAGEREF _Toc357180184 h 15 HYPERLINK l _Toc357180185 4.1 初選注射機(jī) PAGEREF _Toc357180185 h 15 HYPERLINK l _Toc357180186 注射量的計(jì)算 PAGEREF _

5、Toc357180186 h 16 HYPERLINK l _Toc357180187 5 校核注射機(jī) PAGEREF _Toc357180187 h 16 HYPERLINK l _Toc357180188 5.1 注射量、注射壓力以及模具厚度的校核 PAGEREF _Toc357180188 h 16 HYPERLINK l _Toc357180189 6 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與校核 PAGEREF _Toc357180189 h 17 HYPERLINK l _Toc357180190 6.1 推桿位置、推桿形狀尺寸及推桿數(shù)量等的確定 PAGEREF _Toc357180190 h 18 HY

6、PERLINK l _Toc357180191 6.2 推桿安裝固定及配合 PAGEREF _Toc357180191 h 18 HYPERLINK l _Toc357180192 6.3 推板厚度 PAGEREF _Toc357180192 h 18 HYPERLINK l _Toc357180193 6.4 推板強(qiáng)度校核 PAGEREF _Toc357180193 h 18 HYPERLINK l _Toc357180194 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357180194 h 19 HYPERLINK l _Toc357180195 脫模力計(jì)算 PAGEREF _Toc

7、357180195 h 20 HYPERLINK l _Toc357180196 6.7 脫模機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357180196 h 21 HYPERLINK l _Toc357180197 7 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 PAGEREF _Toc357180197 h 22 HYPERLINK l _Toc357180198 7.1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 PAGEREF _Toc357180198 h 22 HYPERLINK l _Toc357180199 7.2 溫度調(diào)節(jié)對(duì)生產(chǎn)效率的影響 PAGEREF _Toc357180199 h 23 HYPERLINK l

8、_Toc357180200 7.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357180200 h 23 HYPERLINK l _Toc357180201 8 成型零件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357180201 h 26 HYPERLINK l _Toc357180202 8.1 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357180202 h 26 HYPERLINK l _Toc357180203 8.2 成型零件工作尺寸 PAGEREF _Toc357180203 h 28 HYPERLINK l _Toc357180204 9 模具的試模與修模 PAGEREF _Toc35718

9、0204 h 34 HYPERLINK l _Toc357180205 9.1 粘著模腔 PAGEREF _Toc357180205 h 35 HYPERLINK l _Toc357180206 9.2 粘著模芯 PAGEREF _Toc357180206 h 35 HYPERLINK l _Toc357180207 9.3 粘著主流道 PAGEREF _Toc357180207 h 35 HYPERLINK l _Toc357180208 10 模具工作原理及裝配 PAGEREF _Toc357180208 h 37 HYPERLINK l _Toc357180209 10.1 模具工作原理

10、 PAGEREF _Toc357180209 h 37 HYPERLINK l _Toc357180210 10.2 模具裝配 PAGEREF _Toc357180210 h 38 HYPERLINK l _Toc357180211 11 結(jié)束語(yǔ) PAGEREF _Toc357180211 h 38 HYPERLINK l _Toc357180212 謝 辭 PAGEREF _Toc357180212 h 39 HYPERLINK l _Toc357180213 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc357180213 h 40引言隨著時(shí)代的變化、關(guān)鍵詞:整套圖紙加完整說明書:扣扣84942706

11、8。技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展,人們生活中的各種日常用品以及汽車等工業(yè)產(chǎn)品也越來(lái)越多的采用塑料作為原材料,并向小型化、緊密化、形狀復(fù)雜化的方向發(fā)展,對(duì)塑料模具的記得技術(shù)要求也越來(lái)越高,設(shè)計(jì)制造的周期也越來(lái)越短,而作為即將踏上工作崗位的我們也將面臨這樣的挑戰(zhàn),所以我們的設(shè)計(jì)應(yīng)該更具有高效性,使效益最大化,讓設(shè)計(jì)變得更加簡(jiǎn)單、方便,使用戶的體驗(yàn)也更加的簡(jiǎn)便、安全、快捷,是人類的生活更加簡(jiǎn)單,所以CAD/CAM等輔助設(shè)計(jì)軟件作為高效設(shè)計(jì)工具得到了廣泛的應(yīng)用。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)⒋髮W(xué)幾年中所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次系統(tǒng)的綜合,使所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)得到充分的運(yùn)用,同時(shí)也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的過程。它是一次對(duì)我們大學(xué)幾年中學(xué)習(xí)成

12、果的全面性檢驗(yàn),也是對(duì)即將踏上工作崗位的我們進(jìn)行的一次預(yù)演。所以我們倍加珍惜這次機(jī)會(huì),充分發(fā)揮自己能力與專業(yè)水平。對(duì)連接座進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì),正好能夠?qū)⒋髮W(xué)幾年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行一次全面的綜合,滿足畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。它不僅運(yùn)用了模具設(shè)計(jì)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),并運(yùn)用了模具設(shè)計(jì)中的CAE/CAM,使所學(xué)的模具設(shè)計(jì)和模具制造理論可以得到綜合應(yīng)用并更好的提高我的模具設(shè)計(jì)水平。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,用運(yùn)用了AutoCAD、SolidWorks、Moldflow Insight等軟件,并應(yīng)用了機(jī)械制造工藝和模具制造工藝的相關(guān)知識(shí)。這樣將理論與實(shí)踐相結(jié)合能夠使我更好的掌握所學(xué)的專業(yè)知識(shí),同時(shí)也為我即將踏上工作增添了一塊結(jié)

13、實(shí)的墊腳石。1 塑件工藝性分析圖1整套圖紙加完整說明書:扣扣849427068。所示為連接座零件的產(chǎn)品圖,該零件的設(shè)計(jì)要求為:ABS材料,中等批量生產(chǎn),未注公差采取MT5級(jí)精度,零件既有6的通孔,又有側(cè)孔R(shí)58,但是這一類側(cè)孔可以直接在開模方向上成型,不需要進(jìn)行側(cè)抽芯,因此,此套模具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,成型零件的設(shè)計(jì)應(yīng)該主要考慮型芯的安裝方式及成型方式。1.1 塑件材料的分析 塑件的材料采用工程塑料ABS,屬熱塑性塑料,它是由丙烯腈,丁二烯和苯乙烯組成的。其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良,還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn),容易涂裝、著色,還可以進(jìn)行表面噴鍍

14、金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工,廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域,是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。ABS不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響,但可溶于酮類、醛類及氯代烴,受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開裂。ABS樹脂熱變形溫度較低,不透明,可燃,耐侯性較差,其成型性能較好,流動(dòng)性好,成形收縮率較小(通常為0.3-0.8%),比熱容較低,在料筒中塑化效率高,在模具中凝固較快,成型周期短,但吸水性較大,成形前必須對(duì)其進(jìn)行充分干燥。材料成型特點(diǎn)(1)ABS樹脂吸水性較大,整套圖紙加完整說明書:扣扣849427068。在成型前應(yīng)對(duì)ABS樹脂進(jìn)行預(yù)干燥處

15、理,使其含水量下降至0.3以對(duì)于要求表面光澤的零件,塑料在成型前更應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。(2)ABS的流動(dòng)性較好,溢邊值為左右,易于充模。ABS的最大流動(dòng)長(zhǎng)度與制品的厚度之比為190:1。(3)ABS的使用溫度為40100,260時(shí)即分解產(chǎn)生有毒的揮發(fā)性物質(zhì),其熱變形溫度在載荷為時(shí)約為93。(4)模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力較小,進(jìn)口處外觀不良,易發(fā)生熔接痕,應(yīng)注意選擇進(jìn)料口位置、形式,頂出力過大或機(jī)械加工時(shí)表面呈現(xiàn)白“色痕”。注射成型工藝參數(shù)表1-1 ABS的注射成型工藝參數(shù)預(yù)熱和干燥:8085螺桿轉(zhuǎn)速:3060r/min注射壓力:7090MPa模具溫度:5070保壓壓力:5070MP

16、a保壓時(shí)間:1530S冷卻時(shí)間:1530S注射時(shí)間:35S 總周期:4070S料筒溫度前段200210中段210230后段180200表1-2 ABS的力學(xué)性能屈服強(qiáng)度(MPa)50抗拉強(qiáng)度(MPa)38斷裂伸長(zhǎng)率()35拉伸彈性模量(GPa)抗彎強(qiáng)度(MPa)80彎曲彈性模量(GPa)抗壓強(qiáng)度(MPa)53抗剪強(qiáng)度(MPa)24沖擊韌度(簡(jiǎn)支梁式)無(wú)缺口261布氏硬度缺 口11表1-3 ABS的電學(xué)性能表面電阻率()1013體積電阻率(m)1014擊穿電壓(KV/mm)介電常數(shù)(106Hz)介電損耗角正切(106Hz)耐電弧性(s)5085其它參數(shù)表1-3 ABS物理性能相對(duì)密度密度收縮率0

17、.81.1.4 ABS的注射成型工藝過程(1)預(yù)烘干 裝入料斗 預(yù)塑化 注射裝置準(zhǔn)備注射 注射 保壓 冷卻 脫模 塑件送下工序;(2)清理模具、涂脫模劑 合模注射。圖1-11.2 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析從塑件圖上可以看出,該零件總體形狀為長(zhǎng)方體,在寬度方向的一邊有一個(gè)凸臺(tái),塑件壁厚均勻。因此,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該采用單分型面抽芯。1.3 產(chǎn)品尺寸精度的分析 塑件尺寸選用尺寸精度MT5級(jí),塑件件的尺寸精度中等,為常用公差,對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以得到保證。從塑件的壁厚來(lái)看,壁厚較均勻,有利于塑件成型。由于塑件在冷卻后產(chǎn)生收縮的原因,使得塑件緊包著模具的型芯和型腔中凸出的部分,使得塑件的推出模具困難,如果強(qiáng)

18、行取出會(huì)導(dǎo)致塑件表面被劃傷和擦毛等,因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮塑件與模具的脫模方向平行且塑件內(nèi)外表面要具有一定程度的脫模斜度,因此塑件上脫模斜度的大小,與其塑件的性質(zhì)、收縮率的大小、摩擦系數(shù)的大小、以及塑件的壁厚和幾何形狀有關(guān)。硬質(zhì)塑料比軟質(zhì)塑料脫模的難度和斜度都比較大;其形狀越是復(fù)雜或型孔比較多的塑件取較大的脫模斜度;塑件越高、深,則取較小的脫模斜度;壁厚增加,內(nèi)孔包住型芯,脫模斜度也應(yīng)大些。在不受外觀的影響情況,脫模的斜度盡量要大一點(diǎn),塑件材料采用的是ABS,查脫模斜度表1-4,因此選擇塑件脫模斜度為 以便脫模。表1-4 常用塑料脫模斜度塑料名稱脫模斜度型芯型腔ABS35140120PS30135

19、130PC3050351PP2550301PE20452545MMA30135130POM30135130PA20402540HPVC50145502SPVC2550301CP20452545筋位一般0.5 , 最小0.25網(wǎng)格45曬紋根據(jù)客戶樣件再參照曬紋樣板確定,一般46,最小2外形常用脫模131.5 表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺,內(nèi)部不得有雜質(zhì)外,再?zèng)]有特別的表面質(zhì)量要求,故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出,注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證。1.6 計(jì)算塑件的體積和重量 計(jì)算塑件的體積:mm3材料ABS的密度:3g3,故,塑件的重量為:M=

20、V=15140.00943g1000= g1.7 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 干燥處理:因?yàn)锳BS材料具有一定的吸濕性,要求在加工之必須進(jìn)行干燥處理。ABS的溫度為8090,持續(xù)時(shí)間為2小時(shí)。溫度的波動(dòng)范圍應(yīng)保證小于0.1%。 熔化時(shí)的溫度為:210280;建議溫度保持在:245。 模具溫度為:2570。(模具溫度不僅影響塑件的光潔度而且還會(huì)引起其他的質(zhì)量缺陷,所以溫度較低則導(dǎo)致塑件的光潔度較低)。 模具保壓為:5070MPa。 注射機(jī)的注射速度為:中高速度 參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況,增強(qiáng)ABS的成型工藝參數(shù)可作如下選擇。試模時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。注塑溫度:包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度:

21、后段溫度選用160中段溫度t選用170前段溫度選用190; 注塑壓力:選用 100MPa(相當(dāng)于注塑機(jī)表壓 35kgf); 注塑時(shí)間:選用 25s; 保 壓:選用 72MPa(相當(dāng)于注塑機(jī)表壓 25kgf); 保壓時(shí)間:選用 4s;冷卻時(shí)間:選用 20s。2連接座模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制品在模具中的位置,直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,模具分型面的確定,澆口的設(shè)置,制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此,開始制定模具方案時(shí),首先必須確定制品在模具中的位置;然后再考慮具體的生產(chǎn)條件(包括模具制造的),生產(chǎn)的批量所需的機(jī)械化和自動(dòng)化程度等其他設(shè)計(jì)問題。選擇分型面的原則是:塑件順利脫模、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、型腔排氣順利、確保塑

22、件質(zhì)量,無(wú)損塑件外觀、設(shè)備利用合理。所以,模具設(shè)計(jì)中,分型面的選擇很關(guān)鍵,它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來(lái)選擇分型面,使得設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)零件便于加工,并且保證塑件表面粗造度。因此選擇如圖所示A-A作為分型面,塑料抱緊大型芯并留在動(dòng)模型芯一側(cè),這使模具結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單了很多,因而選定該方法作為此模具的分型設(shè)計(jì)方案。在此需要注意的是:為了確保成功分型創(chuàng)建圖2連接座分型面時(shí)切記要將縱向通孔R(shí)58和通孔6補(bǔ)起來(lái)。為便于加工,且考慮到模具材料的利用率和注塑過程中排氣方便,應(yīng)將動(dòng)模設(shè)計(jì)成組合式,也就是說將動(dòng)模分解成動(dòng)模體、一個(gè)大型芯、一個(gè)小型芯三部分,這樣又需增加兩個(gè)用來(lái)切割型芯的子

23、分型面。圖2-1為了使模具在生產(chǎn)中所需要的條件與注塑機(jī)的條件相匹配,以便提高在生產(chǎn)中的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性,并保證塑件精度,模具設(shè)計(jì)時(shí)必須要確定型腔的數(shù)目。模具的型腔數(shù)設(shè)計(jì)的數(shù)目可以根據(jù)塑件需要的精度、產(chǎn)量、模具的制造成本以及所選用注塑機(jī)的最大注射量和鎖模力的大小等因素來(lái)確定。小批量生產(chǎn)時(shí),采用單型腔模具;大批量生產(chǎn)時(shí),在條件允許的情況下用多模型腔;當(dāng)塑件尺寸較大時(shí),型腔的個(gè)數(shù)將受到所選用注塑機(jī)允許的最大成型面積和注塑數(shù)量的限制。該塑件精度要求不是很高又不是大批量的生產(chǎn)因此用一模多腔的形式。而本塑件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單故定為一模兩腔的模型腔排位原則 :型腔在排列時(shí)要有利于各腔同時(shí)且均勻地進(jìn)膠。 模腔較多時(shí)盡

24、可能的緊湊,以便縮短流道。 采用多型腔模時(shí),各個(gè)型腔之間的距離不的小于25mm。根據(jù)該零件的外觀特點(diǎn),設(shè)想了三種分案:方案一:塑件中等尺寸,批量不大,采用一模一件可以降低模具成本。方案二:一模兩件對(duì)稱布置,生產(chǎn)效率較高,但模具尺寸偏大,制造成本較一模一件高。方案三:一模四件對(duì)稱布置,生產(chǎn)效率較高,但模具尺寸更大,制造成本較高。比較以上三種方案,如果采用一模兩腔對(duì)稱布置,生產(chǎn)效率較高,但是模具外形尺寸偏大,模具的制造成成本也比一模一腔時(shí)高得多。由于此塑件產(chǎn)品尺寸中等,批量又不算大,所以采用一模一腔的布局,這樣可以大大的降低模具的成本。根據(jù)以上分析,計(jì)算型腔和斜導(dǎo)柱位置的尺寸來(lái)確定模架的結(jié)構(gòu)形式以

25、及規(guī)格。查表 選用:FUTABA-SB 2025定模底板厚: 25 定模板厚: A=70動(dòng)模板厚: B=25推件板厚: C=20墊塊厚度: D=90支撐板厚: E=30下模座厚: 25 模具厚度: H模=A+B+C+D+E+25+25=285模具外形尺寸: 250250285注射機(jī)開模行程的校核 注射機(jī)的開模行程是有限的,塑件從模具中取出時(shí)注射機(jī)的開模行程是有限制的,塑件從模具中取出時(shí)所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模距離,否則塑件無(wú)法從模具中取出。注射機(jī)的最大開模行程與模具厚度無(wú)關(guān)時(shí),當(dāng)注射機(jī)采用液壓和機(jī)械聯(lián)合作用的鎖模機(jī)構(gòu)時(shí),最大開模程度由連桿結(jié)構(gòu)的最大行程所決定,并不受模具厚度的影響

26、。對(duì)于單分型面注射模具,其開模行程可按:s-注射機(jī)最大開模行程,mm;H1推出距離(脫模距離),mm;H2 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度,mm。此處所選用的注塑機(jī)的最大行程與模具厚度無(wú)關(guān),故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)該滿足下式:S機(jī)H1+H2+(510)mm=4mm+83mm=87mm 故滿足要求。式中:H1推出距離,mm; H2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度,mm; S機(jī)注射機(jī)最大開模行程,mm。注射壓力校核根據(jù)式式中型腔壓力(MPa )注射壓力(MPa )壓力損耗系數(shù),取壓力損耗系數(shù)為,并設(shè)注射機(jī)使用的注射壓力為=40MPa ,則型腔壓力 故滿足注射壓力的要求。6 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與校核由于此零件相對(duì)深度

27、較大,塑件包緊動(dòng)模型芯力很大,因此需設(shè)計(jì)一副推出力較大的推出機(jī)構(gòu)。若采用推管與推桿聯(lián)合推出,推出平穩(wěn),但推出機(jī)構(gòu)復(fù)雜,制造與裝配成本上升。若采用推件板推出,就能平穩(wěn)頂出塑件,這樣塑件不易發(fā)生頂出變形,且能確保塑件質(zhì)量,因此推件板推出為本次模具設(shè)計(jì)的優(yōu)選方案。6.1 推桿位置、推桿形狀尺寸及推桿數(shù)量等的確定推桿位置、推桿形狀尺寸如圖6-1所示:圖6-1由該模具結(jié)構(gòu)確定推桿的數(shù)量為4。6.2 推桿安裝固定及配合。6.3 推板厚度h矩形底板(支架板)的厚度,mm。E5Mpa;l雙支腳間距,mm。B底板總寬度,mm。其中查, 可取制品軸向尺寸公差的1/10,取,p取 因此取20mm。圖8-2(2)小型

28、芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小型芯是用來(lái)成型塑件上的小孔或槽。小型芯單獨(dú)制造后,再嵌入模板中。小型芯的固定方式有臺(tái)階固定式、鉚接固定的形式、螺塞緊固的方式、圓柱墊墊平的方式等。通過分析比較,本次塑件的小型芯采用臺(tái)階固定的方式,其結(jié)構(gòu)如下圖8-3所示: 圖8-38.2 成型零件工作尺寸影響塑件尺寸精度的因素計(jì)算設(shè)計(jì)成型零部件的主要成型部分是指與塑件接觸部分的尺寸。而影響塑件尺寸精度的主要因素有以下幾個(gè)方面:(1)成型零件的磨損誤差,而成型零件在工作中的磨損使得型腔的尺寸變大,尺寸型芯變小中心距不變。在平行于脫模方向上的磨損是成型零件的最主要的磨損,所以為了設(shè)計(jì)計(jì)算的簡(jiǎn)單化,主要的是考慮與塑件脫模方向平行的表面

29、的磨損量,而對(duì)于垂直方向的表面磨損不必考慮。塑料的品種、制品的產(chǎn)量、零件的表面硬度、粗糙度都與磨損有關(guān)。對(duì)于中、小形的塑料模允許的磨損量會(huì)引起塑料制品的誤差可取 。(2)模具成型零件的制造誤差模具成型零件和模具零件的制造精度對(duì)塑料制品的尺寸精度有著直接的影響,即成型零件的制造精度越低制品的尺寸精度也就越低。實(shí)驗(yàn)證明,成型零件的制造公差約為塑料制品總公差的1 /3左右,因此在已知塑料制品尺寸公差時(shí),成型零件工作尺寸公差可定為塑件公差值的1/31/4,或者取IT7 IT級(jí)作為制造公差。(3)塑料收縮率的波動(dòng)誤差和偏差 對(duì)塑料制品在成型時(shí)收縮率影響的因素有:料制品的形狀、尺寸、壁厚、品種、成型工藝條

30、件和模具結(jié)構(gòu)等因素,收縮率的波動(dòng)以及收縮率估計(jì)的偏差。收縮率動(dòng)引起的尺寸的誤差為:;式中: 塑料收縮率波的誤差值(mm);、 塑料的最大、最小收縮率; 塑料制品的基本尺寸(mm)。一般塑料收縮率波動(dòng)引起的誤差小于塑件公差的1/3。成型零件工作尺寸計(jì)算一般情況下計(jì)算成型零件工作尺寸時(shí),主要根據(jù)以下三項(xiàng)因素進(jìn)行計(jì)算,因?yàn)槟>叱尚土慵闹圃煺`差、成型零件的磨損誤差以及塑料收縮率的波動(dòng)誤差是影響塑料制品制造公差的主要因素。計(jì)算成型零件的工作尺寸有兩種方法:公差帶法和平均值法。公差帶法按照其極限的收縮率、造公差和磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算以保證成型制品在規(guī)定的公差范圍內(nèi),但此計(jì)算比較復(fù)雜;對(duì)于本次的設(shè)計(jì)塑件來(lái)說,

31、采用平均值算法比較合適,因?yàn)槠骄捣ㄊ前雌骄圃旃?、平均收縮率和平均磨損量進(jìn)行計(jì)算。此方法較比較簡(jiǎn)單但可能有誤差而不適合于精密計(jì)算。根據(jù)規(guī)定,對(duì)塑件尺寸和成型零件的尺寸偏差統(tǒng)一按“入體”原則標(biāo)注,即(1)包容面(型腔和塑件內(nèi)表面)尺寸采用單向正偏差標(biāo)注;(2)被包容面(型芯和塑件外表面)尺寸采用單向負(fù)偏差標(biāo)注;(3)中心距尺寸采用雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注;成型零件鋼材選用一副塑料模具結(jié)構(gòu)是較為復(fù)雜的,即使是簡(jiǎn)單的注塑模也需要很多零件來(lái)組成。由于這些零件的工作時(shí)所處的狀況不同作用不同,因此對(duì)材料的要求也會(huì)有所不同。由于塑料制品的大小、形狀、精度的不相同,所以制品的塑料品和產(chǎn)量種也不一樣,因此,要對(duì)材料

32、進(jìn)行選擇。在選擇當(dāng)中應(yīng)該考慮各種具體情況,模具成型零件所需的性能要求:(1) 材料高度純潔 組織均勻致密,無(wú)網(wǎng)狀及帶狀碳化物,無(wú)孔洞疏松及白點(diǎn)等缺陷。(2) 良好的冷、熱加工性能 要選用易于冷加工,且在加工后得到高精度零件的鋼種,因此,以中碳鋼和中碳合金鋼最常用,這對(duì)大型模架尤為重要。應(yīng)具有良好的熱加工工藝性能,熱處理變形少,尺寸穩(wěn)定性好。另外,對(duì)需要電火花加工的零件,還要求該鋼種的燒傷硬化層較淺。(3) 拋光性能優(yōu)良 注射模成型零件工作表面,多需拋光達(dá)到鏡面,要求鋼材硬度為宜,過硬表面會(huì)使拋光困難。這種特性主要取決于鋼的硬度、純凈度、晶粒度、夾雜物形態(tài)、組織致密性和均勻性等因素。其中高的硬度

33、及細(xì)的晶粒,均有利于鏡面拋光。(4) 淬透性高 熱處理后應(yīng)具有高的強(qiáng)韌性、高的硬度和等向性能好。(5) 耐磨性和抗疲勞性能好 注射模型腔不僅受高壓塑料熔體的沖刷,而且還受冷熱交變的熱應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼,可經(jīng)熱處理獲得高硬度,但韌性差易形成表面裂紋,不宜采用。所選鋼種應(yīng)使注射模能減少拋光修模的次數(shù),能長(zhǎng)期保持型腔的尺寸精度,達(dá)到批量生產(chǎn)的使用壽命期限。這對(duì)注射次數(shù)30 萬(wàn)次以上和纖維增強(qiáng)塑料的注射成型生產(chǎn)尤其重要。(6) 具有耐蝕性和一定的耐熱性 對(duì)有些塑料品種,如聚氯乙烯和阻燃型塑料,必須考慮選用有耐蝕性能的鋼種。(7) 芯部強(qiáng)度高 本設(shè)計(jì)凹模、凸模都采用整體鑲拼式結(jié)構(gòu),模具應(yīng)在符合模

34、具強(qiáng)度,剛度以及光潔度的前提下合理的選用鋼材。查閱相關(guān)模具手冊(cè)確定采用硬度比較高的模具鋼Cr12MoV,淬火后表面硬度為5862HRC,這種材料有較高的淬透性、耐磨性、熱處理變形小。Cr12MoV 在強(qiáng)度和韌性都比較好,適用于要求形狀復(fù)雜、長(zhǎng)壽命而精度高的中小模具。成型零件工作尺寸計(jì)算常用塑料的收縮率見表:(4)凹模型腔側(cè)壁計(jì)算成型零件的工作尺寸,要保證所成型塑料制品的尺寸。而影響塑料制品尺寸和公差的因素相當(dāng)復(fù)雜,如模具的制造誤差及模具的磨損;塑料成型收縮率的偏差及波動(dòng);溢料飛邊厚度及其波動(dòng);模具在成型設(shè)備上的安裝調(diào)整誤差、成型方法及成型工藝的影響等。成型零件的工作尺寸計(jì)算,要考慮塑料制品的尺

35、寸公差,所成型塑料的收縮率、溢料飛邊厚度、塑料制品脫模、模具制造的加工條件及可達(dá)到的水平等因素。由于大尺寸模具主要存在剛度問題,要防止模具過大的彈性變形,因此須先確定許用變形量,用剛度條件式進(jìn)行壁厚和底板厚度設(shè)計(jì)計(jì)算,再用強(qiáng)度條件進(jìn)行校核,設(shè)計(jì)最終達(dá)到強(qiáng)度和剛度條件都滿足。 = 1 * GB3 凹模側(cè)壁計(jì)算: 按強(qiáng)度計(jì)算: 故 : 按剛度計(jì)算: = 2 * GB3 底板厚度計(jì)算:按剛度計(jì)算:按強(qiáng)度計(jì)算:由剛度和強(qiáng)度計(jì)算公式得,模板結(jié)構(gòu)尺寸S和T應(yīng)取剛度和強(qiáng)度計(jì)算值中的大值。綜上記得長(zhǎng)度方向上s=27mm 厚度方向上h=9mm單型腔板尺寸BLH=8815454 雙型腔板尺寸BLH=1761545

36、4;按標(biāo)準(zhǔn)選擇標(biāo)準(zhǔn)模板LBH=2502001984墊塊尺寸: 2503890;定模座厚: 25mm9 模具的試模與修模模具裝配好以后,安裝在注射機(jī)上,安裝時(shí)注意保護(hù)模具的工作面,避免造成以外的破壞,試模時(shí),要對(duì)注射機(jī)的工作參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使?jié)M足塑件成型的工藝條件。在操作過程中記錄下注射機(jī)實(shí)際操作的參數(shù)。在試模時(shí),將會(huì)很多弊病,因此必須進(jìn)行原因分析,根據(jù)出現(xiàn)問題的部位,環(huán)節(jié)綜合起來(lái),進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。如遇見塑件表面精度與塑件要求不相符合,可依次檢查注射機(jī)參數(shù)是否正確、型腔和型芯工作表面是否破損、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是否有卡殼的現(xiàn)象、以及復(fù)位機(jī)構(gòu)是否正常工作等方面。試模中所獲得的樣件是對(duì)模具整體質(zhì)量的一個(gè)全面反映。

37、以檢驗(yàn)樣件來(lái)修正和驗(yàn)收模具,是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。首先,在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內(nèi),或型芯上,甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問題。9.1 粘著模腔制品粘著在模腔上,是指塑件在模具開啟后,與設(shè)計(jì)意圖相反,離開型芯一側(cè),滯留于模腔內(nèi),致使脫模機(jī)構(gòu)失效,制品無(wú)法取出的一種反?,F(xiàn)象。其主要原因是:(1)注射壓力過高,或者注射保壓壓力過高。(2)注射保壓和注射高壓時(shí)間過長(zhǎng),造成過量充模。(3)冷卻時(shí)間過短,物料未能固化。(4)模芯溫度高于模腔溫度,造成反向收縮。(5)型腔內(nèi)壁殘留凹槽,或分型面邊緣受過損傷性沖擊,增加了脫模阻力

38、。9.2 粘著模芯(1)注射壓力和保壓壓力過高或時(shí)間過長(zhǎng)而造成過量充模,尤其成型芯上有加強(qiáng)筋槽的制品,情況更為明顯。(2)冷卻時(shí)間過長(zhǎng),制件在模芯上收縮量過大。(3)模腔溫度過高,使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。(4)機(jī)筒與噴嘴溫度過高,不利于在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成固化。(5)可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進(jìn)。9.3 粘著主流道(1)閉模時(shí)間太短,使主流道物料來(lái)不及充分收縮。(2)料道徑向尺寸相對(duì)制品壁厚過大,冷卻時(shí)間內(nèi)無(wú)法完成料道物料的固化。(3)主流道襯套區(qū)域溫度過高,無(wú)冷卻控制,不允許物料充分收縮。(4)主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當(dāng),未達(dá)到比噴嘴孔大0.51。(5)主流道拉料桿不能正常

39、工作。一旦發(fā)生上述情況,首先要設(shè)法將制品取出模腔(芯),不惜破壞制件,保護(hù)模具成型部位不受損傷。仔細(xì)查找不合理粘模發(fā)生的原因,一方面要對(duì)注射工藝進(jìn)行合理調(diào)整;另一方面要對(duì)模具成型部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修正,直到認(rèn)為達(dá)到要求,方可進(jìn)行二次注射。9.4 成型缺陷當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時(shí),制件本身必然存在各種各樣的缺陷,這種缺陷的形成原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的,一般很難一目了然,要綜合分析,找出其主要原因來(lái)著手修正,逐個(gè)排出,逐步改進(jìn),方可得到理想的樣件。下面就對(duì)度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。(1)注射填充不足所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件

40、,這種現(xiàn)象極為常見。其主要原因有:熔料流動(dòng)阻力過大這主要有下列原因:主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動(dòng)。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀,避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致,塑料流動(dòng)性能不佳,制品壁厚過薄。型腔排氣不良這是極易被忽視的現(xiàn)象,但以是一個(gè)十分重要的問題。模具加工精度超高,排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等,必須合理地安排頂桿、鑲塊,利用縫隙充分排氣,否則不僅充模困難,而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。鎖模力不足因注射時(shí)動(dòng)模稍后退,制品產(chǎn)生飛邊,壁厚加大,使制件料量增加而引起的缺料,應(yīng)調(diào)大鎖模力,保證正常制件料量。(2)溢邊(毛刺、飛邊、批鋒)與第一項(xiàng)

41、相反,物料不僅充滿型腔,而且出現(xiàn)毛刺,尤其是在分型面處毛刺更大,甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在,其主要原因有:注射過量鎖模力不足流動(dòng)性過好模具局部配合不佳模板翹曲變形(3)制件尺寸不準(zhǔn)確初次試模時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計(jì)要求尺寸相差較大。這時(shí)不要輕易修改型腔,應(yīng)行從注射工藝上找原因。尺寸變大注射壓力過高,保壓時(shí)間過長(zhǎng),此條件下產(chǎn)生了過量充模,收縮率趨向小值,使制件的實(shí)際尺寸偏大;模溫較低,使熔料在較低溫度的情況下成型,收縮率趨于小值。這時(shí)要繼續(xù)注射,提高模具溫度、降低注射壓力,縮短保壓時(shí)間,制件尺寸可得到改善。尺寸變小注射壓力偏低、保壓時(shí)間不足,制在冷卻后收縮率偏大,使制件尺寸變??;模溫過高

42、,制件從模腔取出時(shí),體積收縮量大,尺寸偏小。此時(shí)調(diào)整工藝條件即可。通過調(diào)整工藝條件,通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸變化,可以改變制件相互配合的松緊程度,但難以改變公稱10 模具工作原理及裝配10.1 模具工作原理開模時(shí)定模板與動(dòng)模板從分型面處分開,動(dòng)模向后 運(yùn)動(dòng),澆注系統(tǒng)的冷凝料及塑料制品一起向后運(yùn)動(dòng),當(dāng)主流道中的冷凝料完全拉出一段距離后,注射機(jī)的頂桿 作用在下推板上,使得澆注系統(tǒng)中的冷凝料和塑件連接座一起推出,完成脫模過程;合模時(shí)注塑機(jī)頂桿復(fù)位,頂桿固定板回到初始狀態(tài),動(dòng)、定模完全 閉合,回到成型位置,進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán),模具裝配圖如圖10-1所示。圖10-1模具結(jié)構(gòu)1、固定板導(dǎo)套、導(dǎo)柱 2、側(cè)

43、支承 3、導(dǎo)柱 4、導(dǎo)套 5、推件板 6、動(dòng)???7、動(dòng)模大型芯 8、澆口套 9、定位圈 10、定模座板 11、定模框 12、定模芯 13、動(dòng)模芯 14、動(dòng)模小型芯 15、支承板 16、頂桿 17、頂桿固定板 18、下推板 19、動(dòng)模座板10.2 模具裝配(1)模具分型面對(duì)定、動(dòng)模座板安裝平面的平行度按的規(guī)定。(2)導(dǎo)柱、導(dǎo)套對(duì)定、動(dòng)模座板安裝面的垂直度按的規(guī)定。(3)在分型面上,定模、動(dòng)模鑲塊平面應(yīng)分別與定模、動(dòng)模模板齊平,可允許略高,但高出量不大于0.05mm。(4)推桿、復(fù)位桿應(yīng)分別與型面、分型面齊平,推桿允許凸出型面,但不大于0.1mm,復(fù) 位桿允許低于分型面,但不大于0.05mm。(

44、5)模具所有活動(dòng)部分,應(yīng)保征位置準(zhǔn)確,動(dòng)作可靠,不得有歪斜和卡滯現(xiàn)象,要求固定的零件,不得相竄帶動(dòng)。(6)澆道轉(zhuǎn)接處應(yīng)光滑連接,鑲拼處應(yīng)密合,未注拔模斜度不小于5%26deg;,表面粗糙度Ra不大于0.4um。(7)合模后分型面應(yīng)緊密貼合,局部間隙間隙不大于0.05mm(排氣槽除外)。(8)冷卻水路應(yīng)暢通,不應(yīng)有滲漏現(xiàn)象,進(jìn)水口和出水口應(yīng)有明顯標(biāo)記。(9)在模具上方裝有吊環(huán)螺釘,其強(qiáng)度應(yīng)符合GB/T825吊環(huán)螺釘?shù)囊?guī)定。11 結(jié)束語(yǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)最后一次綜合性的考核,也是我們從大學(xué)踏入社會(huì)的一次過渡性的檢驗(yàn),它要求設(shè)計(jì)者富有創(chuàng)造性。它能夠培養(yǎng)畢業(yè)生樹立正確的設(shè)計(jì)思路,有敢于實(shí)踐、敢于創(chuàng)新的精神

45、。這是一場(chǎng)提前的演習(xí),它能夠使我們正確認(rèn)識(shí)即將要面對(duì)的挑戰(zhàn),做好自己的心理準(zhǔn)備,同時(shí)也認(rèn)識(shí)到自己不足的地方。本次設(shè)計(jì)的題目雖然較為簡(jiǎn)單,但是它囊括了模具設(shè)計(jì)過程中的每一個(gè)步驟,各個(gè)方面。此次設(shè)計(jì),自己首先對(duì)塑件進(jìn)行了工藝結(jié)構(gòu)分析,確定了塑件材料,然后運(yùn)用了SolidWorks輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行建模、初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大大的減少了設(shè)計(jì)工作量,再一次感到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的優(yōu)越性,尤其是在數(shù)據(jù)計(jì)算和結(jié)構(gòu)分析方面。然后通過塑件的工藝要求進(jìn)行成型零部件的詳細(xì)尺寸計(jì)算,這也許是設(shè)計(jì)過程中最繁瑣的部分,它要求計(jì)算塑件的每一個(gè)尺寸,但是,通過一步步的計(jì)算,我對(duì)模具設(shè)計(jì)的基本思路有了更加清晰的認(rèn)識(shí)。然后繪制二維的裝配圖以及所要加工零件圖,最終進(jìn)行說明書的編寫。這次設(shè)計(jì)將大學(xué)幾年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)性的總結(jié)及梳理。謝 辭這次畢業(yè)設(shè)計(jì)清晰了我們的模具設(shè)計(jì)的基本思路,將大學(xué)做學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)的總結(jié),培養(yǎng)了我嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)

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