機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-蓄電池蓋注塑模具設(shè)計(jì)（全套圖紙） .pdf

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論文題目 ： 蓄電池蓋注塑模具設(shè)計(jì)【自動(dòng)脫螺紋】蓄電池蓋注塑模具設(shè)計(jì)【自動(dòng)脫螺紋】 姓名 ： 學(xué)號(hào) ： 班級(jí) ： 年級(jí) ： 專業(yè) ： 學(xué)院 ： 指導(dǎo)教師 ： 完成時(shí)間 ： 摘 要 模具是工藝生產(chǎn)的主要裝備，塑料注塑模具是現(xiàn)在所有塑料模具中使用最廣的模 具，能夠成型復(fù)雜的高精度的塑料制品。以下介紹了熱流道模具的應(yīng)用生產(chǎn)和其是如何 工作的，注塑模具軟件的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)生產(chǎn)在注塑模具的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中的越來 越重要的作用。 本文中針對(duì)蓄電池蓋注塑模具制定出合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，其中包括成型部分及其零部 件設(shè)計(jì)，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。根據(jù)分析，設(shè)計(jì)了一套塑料 注塑模具，并對(duì)模具以及主要零件進(jìn)行了 cad 繪圖。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：注塑模具，澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng) 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 abstract mould is the main equipment production, plastic injection mold mold plastic mold is now the most widely used, capable of forming complex precision plastic products. the following describes the application of hot runner molds production and how it works, role in the development of injection mold software and computer aided design and production design and production in injection mold in the increasingly important. this article in view of cap injection mold making a reasonable design structure, including molding parts and components design, gating system design, demould mechanism design, cooling system design. according to the analysis, a set of plastic injection mold design and mold, and the main parts of the cad drawing key words: ejection mechanism of injection mould, gating system, cooling system 目 錄 摘 要 ii abstract iii 目 錄 . iv 第 1 章 前言 . 1 第 2 章 塑件的工藝分析 . 2 2.1 塑件的工藝性分析 . 2 2.1.1 塑件的原材料分析情況 2 2.1.2 pp 的注塑工藝參數(shù) 3 2.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 . 3 2.2.1 結(jié)構(gòu)分析情況 3 2.2.2 尺寸精度分析情況 3 2.2.3 表面質(zhì)量分析情況 4 2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 4 2.4 注塑機(jī)的初選 4 第 3 章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 6 3.1 注塑模具分型面的選擇 6 3.1.1 分型面的基本形式 . 6 3.1.2 分型面選擇的基本原則 . 6 3.1.3 分型面的選擇 . 6 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成 . 7 3.2.2 注塑模具主流道的設(shè)計(jì) . 7 3.2.3 分流道的設(shè)計(jì) . 9 第 4 章 成型零件的設(shè)計(jì) . 12 4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 4.3 成型零件的尺寸確定 13 第 5 章 螺紋脫模頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 17 第 6 章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 20 第 7 章 排氣系統(tǒng) . 錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。 第 8 章 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核 . 錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。 第 9 章 模具特點(diǎn)和工作原理 . 錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。 結(jié)束語 . 錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。 致 謝 . 錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。 參考文獻(xiàn) . 錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。 1 第 1 章 前言 成型塑料制品，塑料已成為實(shí)際產(chǎn)品的重要組成部分。成型塑料的方法達(dá)到了 40 以上。 其中最重要的是注射， 擠出， 吹塑成型和沖壓件等。 他們幾乎占整個(gè)塑料成型 85%； 其中注射尤為突出，超過塑料成型 30%會(huì)計(jì)。注塑成型是熱塑性塑料成型過程中，幾乎 所有的熱塑性塑料可以用這種方法成型，部分熱固性塑料也可以用注射成型。 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展使人們不僅取決于產(chǎn)品或產(chǎn)品樣品，模具設(shè)計(jì)，產(chǎn)品圖片，照 片或視頻應(yīng)用逆向工程技術(shù)，甚至產(chǎn)品模具本身，可以作為模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。有逆向工 程技術(shù)和國(guó)外先進(jìn)的模具技術(shù)消化吸收的突出優(yōu)勢(shì)，這也帶來了變化，設(shè)計(jì)思想，有時(shí) 模具設(shè)計(jì)，從而提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙。 2 第 2 章 塑件的工藝分析 該塑件是蓄電池蓋產(chǎn)品，其零件圖如圖所示。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 圖2.1 蓄電池蓋圖 2.1 塑件的工藝性分析 2.1.1 塑件的原材料分析情況 蓄電池蓋對(duì)其有著較高的外觀要求，要求表面色澤均勻，成型收縮率小，制件成型 后不能有明顯色差、縮痕、熔接痕、污點(diǎn)、銀絲等缺陷，還需要有一定的手感。綜合考 慮選擇pp。 選擇材料：pp是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂。原態(tài)pp的外表呈乳白色，在 微薄截面呈一定程度的半透明狀。pp具有優(yōu)良的耐大多數(shù)生活和工業(yè)用化學(xué)品的特性。 某些種類的化學(xué)品會(huì)產(chǎn)生化學(xué)腐蝕， 例如腐蝕性氧化劑（濃硝酸） ，芳香烴（二甲苯） 和鹵化烴 （四氯化碳） 。 該聚合物不吸濕并具有好的防水蒸汽性， 可用于包裝用途。 pp2 是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂。高密度聚乙烯 為無毒、無味、無臭的白色顆 粒，熔點(diǎn)約為130，相對(duì)密度為0.9410.960。它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn) 定性好，還具有較高的剛性和韌 性，機(jī)械強(qiáng)度好。介電性能，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性亦較 3 好。熔化溫度220260。對(duì)于分子較大的材料，建議熔化溫度范圍在200250之間。 高密度聚 乙烯是種白色粉末顆粒狀產(chǎn)品，無毒、無味，密度在0.9400.976 g/cm3范圍 內(nèi)；結(jié)晶度為80%90%，軟化點(diǎn)為125135，使用溫度可達(dá)100；硬度、拉伸強(qiáng)度 和蠕變性優(yōu)于低密度聚乙烯；耐磨性、電絕緣 性、韌性及耐寒性均較好，但與低密度 絕緣性比較略差些；化學(xué)穩(wěn)定性好，在室溫條件下，不溶于任何有機(jī)溶劑，耐酸、堿和 各種鹽類的腐蝕；薄膜對(duì)水蒸氣和空氣 的滲透性小、吸水性低；耐老化性能差，耐環(huán) 境開裂性不如低密度聚乙烯，特別是熱氧化作用會(huì)使其性能下降，所以，樹脂需加入抗 氧劑和紫外線吸收劑等來提高改 善這方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情況下的 熱變形溫度較低，這一點(diǎn)應(yīng)用時(shí)要注意。 2.1.2 pp 的注塑工藝參數(shù) 1、注塑機(jī)類型： 螺桿式 7、保壓力 5070m pa 2、噴嘴形式 直通式 8、注射時(shí)間 35s 3 、 螺 桿 轉(zhuǎn) 速 （r/min） 3060 9、保壓時(shí)間 1530s 4、噴嘴溫度 180190 o c 10、模具溫度 5070 5、成型溫度 o c 料筒： 前 200210 中 210230 后 180200 11、冷卻時(shí)間 1530s 6、注射壓力 7090 mpa 12、成型周期 4070s 2.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 2.2.1 結(jié)構(gòu)分析情況 從經(jīng)零件圖分析情況，該零件總體形狀為長(zhǎng)方形,模具設(shè)計(jì),該零件屬于中等復(fù)雜程 度. 2.2.2 尺寸精度分析情況 從經(jīng)塑件的壁厚上來看,壁厚最大處為3mm,壁厚均勻,，在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角， 4 防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺寸中等。 2.2.3 表面質(zhì)量分析情況 該零件的表面除要求不要有缺陷毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，沒有特別的表面質(zhì)量 要求，故相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。 綜上情況可以分析看出,注塑時(shí)在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以 得到保證. 2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。 計(jì)算塑件的體積：v=17.78cm 3 （單個(gè)） 計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得pp的密度為=1.06kg/dm 3 塑件質(zhì)量：m=v19g(通過3d軟件測(cè)量得到) 采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情 況，初步選用注塑機(jī)xszy125型。 2.4 注塑機(jī)的初選 由塑料制件尺寸計(jì)算， 其成型零件體積約為 9907mm3 固出選 xs- zs- 22 柱塞臥式注 射機(jī)其主要參數(shù)為： 額定注射量 30，20cm3 注射壓力 75，117mp 柱塞直徑 25*2，20*2mm 注射行程 130mm 合模力 250kn 最大合模行程 160mm 模具最大厚度 180mm 模具最小厚度 60mm 動(dòng)，定模固定板尺寸 250*280mm 拉桿空間 235mm 鎖模力公式如下： 5 fqp= 其中：p作用于模面的壓力 kg; q型腔內(nèi)塑料壓力 kg/cm2，取經(jīng)驗(yàn)值=200400kg/cm2 f- - - - - - - - - 制件在分型面上的最大投影面積 cm2 f=1/4(75.42- 42.62) =3038.3mm2=30.38cm2 p=400*30.38=12152kg=125.152kn250kn 則鎖模力滿足要求。 6 第 3 章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1 注塑模具分型面的選擇 3.1.1 分型面的基本形式 分型面的形式由塑料的具體情況而定，但大體上有平面式分型面、階梯式分型面、斜面 式分型面、曲面式分型面、綜合式分型面。 3.1.2 分型面選擇的基本原則 選擇的基本原則： （1）拿著一個(gè)塑料的外觀整潔； （2）分模面應(yīng)利于排氣； （3）應(yīng)考慮 開塑料在動(dòng)模一側(cè)； （4）應(yīng)易于保證塑件的精度； （5）分模面應(yīng)簡(jiǎn)單使用易于加工； （6） 考慮側(cè)向分型面的主要類型； （7）分模面應(yīng)適應(yīng)參數(shù)和成型設(shè)備； （8）考慮脫模斜度的 影響11。 3.1.3 分型面的選擇 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。分型面位置在模具成型是塑料，澆注系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)，對(duì)塑件結(jié)構(gòu)和精密的位置，插入形狀和推出方法，模具制造，排氣，操作工藝 等因素的影響，所以在分型面的選擇應(yīng)綜合分析比較，更合理的優(yōu)選方案從幾種。選擇 分型面時(shí)應(yīng)遵循以下原則： （1）分模面應(yīng)在塑料異型材的最大輪廓。 （2）對(duì)塑件脫模，試圖在移動(dòng)的塑料模具制造模具側(cè)。 （3）保證塑件的精度要求。 （4）滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 （5）對(duì)模具制造。 （6）對(duì)成型面積的影響。 （7）對(duì)排氣效果的影響。 （8）對(duì)側(cè)向抽芯的影響。 最重要的是易于模具制造和便于塑件脫模，試圖在移動(dòng)的塑料模具制造模具側(cè)。為了便 于模具加工制造，應(yīng)分型面類型的選擇是平的工作容易加工表面，所以最大圓位于運(yùn)動(dòng) 子表面的部分在模制零件的動(dòng)態(tài)仿真中的下一個(gè)版本。 7 具體位置如下圖 3.1： 圖 3.1 工件分型面 所以取 a-a 分型面。 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)是熔融塑料進(jìn)入模腔的注塑機(jī)噴嘴通道，包括澆口，流道，澆口及冷料。在注 射模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下原則 12 。 （1）根據(jù)確定的塑料型腔數(shù)澆注系統(tǒng)的布局合理的設(shè)計(jì)。 （2）根據(jù)許多因素的形狀、尺寸和壁厚等塑料配件，并結(jié)合形態(tài)和澆注系統(tǒng)的形式位 置的選擇。 （3）應(yīng)盡量縮短物料流和易于清潔的材料，節(jié)省原材料，提高注入效率。 （4）應(yīng)根據(jù)塑件的成型的選擇，尤其是它的流動(dòng)性能，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長(zhǎng)度， 并使其圓滑過渡以利于物流的流動(dòng)。 3.2.2 注塑模具主流道的設(shè)計(jì) 主流道是熔融塑料由注塑機(jī)噴嘴通過它的第一部分，和注塑機(jī)噴嘴在同一軸線。因?yàn)榕?撞噴嘴澆口和熔體注射成型機(jī)，反復(fù)接觸，一般澆口不直接安裝在定模，為便于制造， 由澆口套可拆卸，用螺絲或模板 13 迫使組合形式。 （1）主流道的設(shè)計(jì) 澆口是澆注系統(tǒng)從噴嘴和模具的注塑機(jī)接觸開始時(shí)的塑性流動(dòng)通道分流道路融化后。 有 很大的影響，形狀和尺寸的塑料流道的熔體流動(dòng)速率和灌漿時(shí)間，因此，必須使溫降和 壓力損失最小熔化。 （2）主流道尺寸 用于水平或垂直于主通道的注塑機(jī)的模具，垂直于分模面。為了從主流道襯套材料使主 流道凝可以順利拔出，主流道設(shè)計(jì)成錐體，2 6錐角。d 注塑機(jī)噴嘴直徑 0.5mm 1 8 毫米的小端直徑比。因?yàn)樾〉那岸藶榍蛐?，其深度?3mm 至 5 毫米，注塑機(jī)噴嘴球的 位置與模具的配合接觸，所以主流道球面半徑比噴嘴球面半徑為 1mm 2mm。流動(dòng)表 面粗糙度 ra 值為 0.08。 （3）主流道澆口套 流道設(shè)置碳素工具鋼如 t8a，t10a 鋼等材料制造，熱處理淬火硬度 53hrc - 57hrc。 材料的澆口應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)鋼 t8a 鋼，并應(yīng)進(jìn)行淬火處理，以防止注射機(jī)噴嘴無碰撞損壞， 硬度的澆口應(yīng)小于注塑機(jī)噴嘴的硬度。為了便于澆口是從主通道中移除，阿爾法主流道 是 3 6圓錐孔。在注塑機(jī)噴嘴頭接觸表面的澆口必須是一致的，由于注塑機(jī)噴嘴是一 個(gè)球體，半徑是固定的，從而從噴嘴完全進(jìn)入主流使熔融塑料和不溢，應(yīng)使噴嘴和注塑 機(jī)是好的接觸凸凹球面澆口套端，內(nèi)孔直徑的錐形孔的小端直徑大于噴嘴，流道孔應(yīng)基 于球面角連接，不應(yīng)拔下來。為了便于澆口是從主通道中移除，以 3 至 6 度 圓錐孔 角直澆道，塑料的流動(dòng)性差也可以稍大，但太大，容易導(dǎo)致注射速度慢，容易形成渦流。 直接接觸澆口套和塑料注射區(qū)，應(yīng)該選小端直徑的材料。在注塑機(jī)噴嘴頭接觸表面的澆 口必須是一致的，由于注塑機(jī)噴嘴球，從而從噴嘴完全進(jìn)入主流使熔融塑料和不溢，應(yīng) 使噴嘴和注塑機(jī)的凹球面端的好小端內(nèi)孔直徑凸接觸澆口套端，圓錐孔的直徑大于噴 嘴，流道孔應(yīng)基于球面角連接，不應(yīng)拔下來的痕跡，為了確保順利脫模主流道凝材料 14 。 定位環(huán)定位模具和注塑機(jī)裝置，保證了澆口集和注塑機(jī)的噴嘴的中心定位，定位環(huán)直徑 應(yīng)定位孔的間隙和注塑機(jī)。柵面和固定模平面高度一致的部分匹配。 注塑機(jī)的噴嘴半徑 xs- z- 30 是 12 毫米，噴嘴直徑為 2 毫米。所以你要使端部的凸球面接 觸澆口套端面凹球面與注射機(jī)的噴嘴是好的， 13 毫米凹球半徑， 小端直徑應(yīng)大于錐形孔 的噴嘴直徑，3 毫米，如圖 3.2 所示。 9 圖 3.2 澆口套 主流道垂直于分型面。為了讓主流道凝料能順利從澆口中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐 形，其錐角為 3。小端直徑 d 比成型設(shè)備噴嘴直徑大 0.51mm。由于小端的前面是球 面， 其深度為 35mm， 取值為 5mm， 成型設(shè)備噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合， 因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面大 12mm。 3.2.3 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是將熔融塑料從主流道截面及其方向的變化，轉(zhuǎn)輪是改變?nèi)廴诘乃芰蠌闹睗驳澜?面和方向，順利進(jìn)入進(jìn)料澆口單型腔或多腔門進(jìn)入通道，連接在澆口中間部分，分流和 改變方向，通常分流道設(shè)置在分型面形成區(qū)域內(nèi)的。 在注射過程中，塑料熔體流過分流，應(yīng)其壓力損失和熱損失最小，骨料，用最少的原則 產(chǎn)生的分流，分流的總體設(shè)計(jì)如下： 流道形狀考慮截面積分流量和其周圍的長(zhǎng)度比是好的，它可以減少熱量和摩擦阻力的熔 融區(qū)域，減少壓力損失。 在可能的情況下， 流道長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短， 以減少壓力損失， 避免幽靈的太大影響的成本， 在多腔模具型腔分流道長(zhǎng)度盡量相等，以達(dá)到傳遞壓力注射時(shí)的平衡，以確保盡可能， 甚至全塑各腔。在某些情況下，流道長(zhǎng)度不相等，應(yīng)進(jìn)行必要的補(bǔ)救措施，在流道，如 果長(zhǎng)，到底應(yīng)該把寒冷的窯洞，放冷料進(jìn)入型腔的空氣 15 。 為了滿足注射成型過程中，分流道的截面積應(yīng)盡可能小，但橫截面積分流量過小會(huì)降低 10 注射速度，使填充時(shí)間的延長(zhǎng)，并可能缺乏材料，燒，皺紋，收縮和其它塑件缺陷，和 分流冷卻時(shí)間增加冷卻時(shí)間比塑件的型腔應(yīng)短，不影響注入效率。橫截面積，因此在設(shè) 計(jì)時(shí)要低，以測(cè)試模式不是留有余地校正。 的亞軍和腔分布布置緊湊，合理的距離，應(yīng)使用對(duì)稱或?qū)ΨQ，使其平衡，減少總的地區(qū) 形成區(qū)域。最好是型腔和流道的幾何中心的總投影面積在分型面和鎖模力的中心重合。 在轉(zhuǎn)向頻率流道盡可能小， 在拐角處應(yīng)光滑， 不得有尖角， 這些都是為了減少壓力損失， 有利于材料流動(dòng)。 當(dāng)賽跑運(yùn)動(dòng)員在定模側(cè)或分流的延伸，應(yīng)該把鉤在靠近澆口和流道料桿相交，所以總在 一個(gè)模式中的鉤桿的作用下從固定模具的分流，并與塑料注射。 分流的內(nèi)表面不應(yīng)是非常輕的，從 1.6m 一般表面粗糙度可以使物料流，外部流動(dòng)摩 擦阻力小，分流，冷卻皮質(zhì)轉(zhuǎn)輪固定，熔融塑料絕 在總體布局，應(yīng)綜合考慮冷卻系統(tǒng)和布局，并預(yù)留空間冷卻水道。 a分流道的形狀和尺寸 分流道開設(shè)在定模板上，其截面形狀為半圓形，底部以圓角相連。分流道為二次分 流道 3、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主流道設(shè)計(jì) 根據(jù)手冊(cè)查得 sz- 60/450 型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸。 噴嘴球半徑：r=12mm 噴嘴孔直徑：d=4mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：r=ro+（12）mm，d=do+0.5mm 取主流道球面半徑：r=14mm 取主流道的小端直徑：d=5 為了便于將凝料從主流道中拔出，其斜度為 13。經(jīng)換算得主流道大端面直徑 d=5.5mm。同時(shí)為了使熔料順利進(jìn)入分流道，在主流道出料端設(shè)計(jì) r=3mm 的圓弧過渡。 對(duì)小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式。但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套 與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座板采用 h7/m6 過渡配合，與定位圈的配合采用 9 9 h h 間隙配合。主流道襯套一般選用 t8、t10 制造， 熱處理強(qiáng)度為 5256hrc。 11 分流道設(shè)計(jì) 分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。 塑料零件形狀不太復(fù)雜， 且壁厚均勻， 考慮到方便的處理方面， 對(duì)分流半圓形截面形狀， 檢查手冊(cè) r=3mm 澆口設(shè)計(jì) 澆口的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，澆口的形狀可分成點(diǎn)澆口、扇形澆口、盤形澆口、環(huán)形 澆口、及薄片式澆口。綜合分析比較塑料成型性能、澆口和模具結(jié)構(gòu)，確定成型該塑件 的模具采用點(diǎn)澆口形式。 型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定 型芯、型腔可采用整體式或組合式結(jié)構(gòu)。 該塑件型芯形狀復(fù)雜，采用組合式形式，型腔形狀比較簡(jiǎn)單，采用整體式結(jié)構(gòu)。 推件方式的選擇 根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，模具型腔在定模部分。開模后，塑件和 型芯一塊向后運(yùn)動(dòng)。其推出機(jī)構(gòu)可采用推塊或推桿推出。綜合對(duì)塑件形狀結(jié)構(gòu)分析，該 塑件可采用推桿推出結(jié)構(gòu)。 12 第 4 章 成型零件的設(shè)計(jì) 4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔大體有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式、整體組合式、局部組合式和完全組合式。 型腔由整塊材料制成，用臺(tái)肩或螺栓固定在模板上。其主要優(yōu)點(diǎn)是易于處理的，尤 其是在一模多腔，腔單處理后，在分別安裝在模板，所以容易保證同心度和精密型腔尺 寸，易于成型加工等。 用散料腔，但當(dāng)?shù)氐牡胤浇M合腔形成插入。局部組合腔型腔較深或較復(fù)雜的形狀，整個(gè) 模具加工更困難或局部硬化。 充分結(jié)合腔是由多個(gè)螺栓拼塊。它的特點(diǎn)，易于加工，方便和局部熱拋光工藝。節(jié)約優(yōu) 質(zhì)鋼。對(duì)于大的空腔或形成大面積的塑件加工這種形式是不容易的。這里是一個(gè)選擇積 分腔。 在塑料注射模具的注塑工藝，從模具保證高壓噴射過程中的沖擊作用下，型腔，因 此模具型腔應(yīng)具有足夠的硬度和剛度， 在一般情況下， 在模具型腔壓力時(shí)的壓應(yīng)力， 塑 性流動(dòng)注射壓力注射過程中，前確保開放時(shí)的壓應(yīng)力和壓力的時(shí)刻的大門關(guān)閉，但承載 力腔主要是注射壓力和確保在注射過程中的壓力，以及不斷變化的。在這些壓力，缺乏 剛性空腔時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生彈性變形，導(dǎo)致在腔擴(kuò)大，這將直接影響到塑件的質(zhì)量和尺寸 精度。因此在模具設(shè)計(jì)中應(yīng)首先考慮厚壁空洞和底板厚度具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保 證腔產(chǎn)生超過在注射過程中的彈性變形的極限。 因此型腔壁厚和底板的計(jì)算和選擇是十分重要的。 （1）型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算 按強(qiáng)度計(jì)算 其壁厚 s 按下列公式計(jì)算 =1 2 p rs 式中 型腔材料的許用應(yīng)力，=156.8mpa p型腔內(nèi)單位平均壓力，p=38.4mpa r型腔內(nèi)半徑，r=10mm 代入公式得：s=4mm 13 （2）底板厚度的計(jì)算 按強(qiáng)度計(jì)算 其壁厚 h 按下面公式計(jì)算 1 . 1 p rh = 式中 型腔材料的許用應(yīng)力，=156.8mpa p型腔內(nèi)單位平均壓力，p=38.4mpa r型腔內(nèi)半徑，r=10mm 代入公式得：h=5.5mm 4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯的結(jié)構(gòu)形式大體有：整體式、整體復(fù)合式、局部組合式、完全組合式。 4.3 成型零件的尺寸確定 （1）平均收縮率計(jì)算型腔尺寸 pp 的收縮率一般為 0.3%0.8%,從而得出 pp 的平均收縮率為 0.6%。 徑向尺寸 pp 的一般精度等級(jí)為 6 級(jí)。同時(shí)得出塑料制件的尺寸公差。 又由于塑件的外徑 d=25.00 ，所以查表得=0.45 按照平均收縮率計(jì)算凹模徑向尺寸公式 () z scpm lsl + += 4 3 1 式中 lm凹模的徑向尺寸，mm scp塑料的平均收縮率，% ls塑件徑向公稱尺寸， 塑件公差值， z凹模制造公差， 已知 ls =25.00 scp =0.006 =0.45 所以 z=/3=0.15 21 . 0 85.24 21 . 0 45 . 0 43006 . 0 00.2500.25 += += m l 深度尺寸 14 pp 的一般精度等級(jí)為 6 級(jí)。同時(shí)得出塑料制件的尺寸公差。 又由于塑件的深度尺寸 hs =15.00 ，所以查表得=0.40 按照平均收縮率計(jì)算凹模深度尺寸公式 () z scpm hsh + += 3 2 1 式中 hm凹模的深度尺寸， scp塑料的平均收縮率，% hs塑件高度公稱尺寸， 塑件公差值， z凹模深度制造公差， 已知 hs =15.00 scp =0.006 =0.40 所以 z=/3=0.13 () 13 . 0 82.14 13 . 0 40 . 0 3 2 00.15006 . 0 1 += += m h （2）按平均收縮率計(jì)算組合型芯尺寸 徑向尺寸 pp 的一般精度等級(jí)為 6 級(jí)。同時(shí)得出塑料制件的尺寸公差。 所以 d=9 ，所以查表得=0.37 按照平均收縮率計(jì)算型芯徑向尺寸公式 () z scpm lsl += 4 3 1 式中 lm組合型芯的徑向尺寸， scp塑料的平均收縮率，% ls塑件徑向公稱尺寸， 塑件公差值， z組合型芯制造公差， 已知 ls =9.00 scp =0.006 =0.37 所以 z =/3=0.12 () 0 21 . 0 0 21 . 0 78 . 8 37 . 0 4 3 00 . 9 006 . 0 1 =+= m l 高度尺寸 pp 的一般精度等級(jí)為 6 級(jí)。同時(shí)得出塑料制件的尺寸公差。 15 又由于塑件的深度尺寸 hs=15.00-3.00=12.00 ，所以查表得=0.36 按照平均收縮率計(jì)算組合型芯高度尺寸公式 () 0 3 2 1 z scpm hsh += 式中 hm型芯高度尺寸， scp塑料的平均收縮率，% hs塑件孔深度公稱尺寸， 塑件公差值， z組合型芯高度制造公差， 已知 hs =13.00 scp =0.006 =0.36 所以 z =/3=0.12 () 0 12 . 0 0 12. 0 31.1236 . 0 3 2 00.12006 . 0 1 =+= m h （3）分流道的設(shè)計(jì) 采用半圓形截面流道。因?yàn)樗芰先垠w在流道中流動(dòng)時(shí)，表面冷凝凍結(jié)，起絕熱的作 用，熔體僅在流道中心流動(dòng)，因此分流道的理想狀態(tài)應(yīng)是其中心線與澆口的中心線位于 同一直線上，而半圓形截面可以滿足。 分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口的位置，從輸送熔體時(shí)的減少 壓力損失和熱量損失及減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短。 對(duì)于壁厚小于 3 ，質(zhì)量在 200g 以下的塑件可用公式 4 2654 . 0 lwd = 式中 w流經(jīng)分流道的塑料量，g l分流道長(zhǎng)度， d分流道直徑，為 6 其中 vnmnw= n型腔數(shù)目 m塑件質(zhì)量，g 得出 16 () () mm w d l 258 205.179 . 0 1 2654 . 0 6 2 1 4 2654 . 0 2 4 = = = 取分流道的長(zhǎng)度為 112 分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式有平衡式和非平衡 式兩種。此設(shè)計(jì)中我采用的是平衡式布置。平衡式布置可以使各型腔同時(shí)均衡的進(jìn)料， 從而保證了各型腔成型出來的塑件在強(qiáng)度.性能.重量上的一致性。 17 第 5 章 螺紋脫模頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 對(duì)于帶螺紋的一些塑料配件，取出塑件的螺紋自動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)，和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，塑性變 形是不容易的。 在塑料模具設(shè)計(jì)不考慮體積大、內(nèi)螺紋，所以自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)的選擇。 頂出機(jī)構(gòu)的分類：按驅(qū)動(dòng)方式分類可分為：手動(dòng)頂出、機(jī)動(dòng)頂出、啟動(dòng)頂出。 按模具結(jié)構(gòu)分類可分為：一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。 （1）推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 在注射成型的澆注系統(tǒng)的每個(gè)周期，塑料制品和模具從毛巾從機(jī)構(gòu)被稱為推動(dòng)機(jī)構(gòu)，也 被稱為脫模機(jī)構(gòu)，脫模機(jī)構(gòu)。行政機(jī)關(guān)的行為通常是介紹了活塞桿安裝在機(jī)械千斤頂或 液壓注塑機(jī)筒。 結(jié)構(gòu)組成：由推出、復(fù)位和導(dǎo)向零件組成。 （2）結(jié)構(gòu)分類 手動(dòng)推出、機(jī)動(dòng)推出、液壓或氣動(dòng)推出。 （3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 塑件留在動(dòng)模,塑件在推出過程中不變形、不損壞,不損壞塑件的外觀質(zhì)量,合模時(shí)應(yīng)使推 出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位,動(dòng)作可靠。 （4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （a）推桿推出機(jī)構(gòu) 頂出機(jī)構(gòu)是一種最簡(jiǎn)單的機(jī)制，最常見的。由于大量的免費(fèi)的裝置，為圓形橫截面 的推桿，易于實(shí)現(xiàn)和推桿孔推桿精度及模板或核心。抵抗運(yùn)動(dòng)推動(dòng)啟動(dòng)小，動(dòng)作靈活， 可靠，所以被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。但由于放電區(qū)域發(fā)射一般比較小，容易造成局部應(yīng)力而 頂穿塑性或塑性變形，所以很少用于起草和汽提管或一大盒塑件。 （b）推管推出機(jī)構(gòu) 推管推出機(jī)構(gòu)是用來推出圓筒形、環(huán)形塑件或帶有孔的塑件的一種特殊結(jié)構(gòu)形式， 其脫模運(yùn)動(dòng)方式和推桿相同。由于推管是一種中空推桿，使整個(gè)周邊接觸的塑料件，塑 料件的力是均勻的介紹，塑性變形是不容易的，并且不會(huì)留下明顯的推出標(biāo)志。 （c）推件板的推出機(jī)構(gòu) 薄壁容器，殼狀部分和表面不允許的塑料產(chǎn)品的推出標(biāo)志，推板推導(dǎo)出。推板機(jī)構(gòu) 容易說彈射板機(jī)構(gòu)，它是由一個(gè)核心根據(jù)混合模板匹配和頂桿一定精度。 18 特點(diǎn)：推板頂受力均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)的引進(jìn)，引進(jìn)和力。但對(duì)于部分不循環(huán)塑料零件， 加工比較困難。 （d）活動(dòng)嵌件及凹模推出機(jī)構(gòu) 由于結(jié)構(gòu)的形狀和材料的關(guān)系的一些塑料配件，而不是由推桿，推管，推板，簡(jiǎn)單 的推桿脫模成型，可插入或腔的塑料部件。 （5）頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則： 在塑件注射成型，一般有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使殘留的痕跡，不影響塑件的外觀， 這是在注射器和注射位置的選擇必須考慮的問題。在一般的頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)位于塑料件和定 位的內(nèi)表面是不顯眼的。 因此， 上模側(cè)噴射裝置， 在一般的注射裝置的設(shè)計(jì)， ， 試圖在塑件的動(dòng)態(tài)方面的設(shè)計(jì)， 以方便頂部塑料零件。這應(yīng)該是在分型面選擇的考慮。 在實(shí)踐中，如果塑料零件和不在情況的動(dòng)態(tài)的一面，試圖找到一種方法來改善寂靜 的橫向阻力，一是草案核小，或增加核心的表面粗糙度，或不影響下，塑料件的使用， 該橫槽的芯側(cè)，坑釋放的障礙，為了提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。在特殊情況下，必須塑料零 件制造中可用于固定模具定模頂出機(jī)構(gòu)。 在塑件注射成型，一般有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使殘留的痕跡，不影響塑件的外觀， 這是在注射器和注射位置的選擇必須考慮的問題。在一般的頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)位于塑料件和定 位的內(nèi)表面是不顯眼的。 上面應(yīng)該有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，并在長(zhǎng)期的運(yùn)行平穩(wěn)，無卡，制作方便，易 于維修。 作原理：產(chǎn)品在模腔里面冷卻定型后，在動(dòng)模和定模尚未分開前，通過液壓油缸驅(qū) 動(dòng)齒條，然后由蝸輪蝸桿帶動(dòng)齒輪 1 轉(zhuǎn)動(dòng)，將油缸的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為齒輪 1 的轉(zhuǎn)動(dòng)。齒 輪 1 和齒輪 2 同軸， 齒輪 1 轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候， 齒輪 2 也隨之同步轉(zhuǎn)動(dòng)。 齒輪 3 與齒輪 2 嚙合， 齒輪 3 就在齒輪 2 的帶動(dòng)下也開始轉(zhuǎn)動(dòng)。螺紋型芯與齒輪 3 同軸，故而螺紋型芯也跟著 轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，螺紋型芯隨之退出。最后其他位置的倒扣用滑塊來抽出脫模。 注意事項(xiàng)： 一、因螺紋型芯脫模的時(shí)候一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊后退，要想動(dòng)作更加順暢無阻， 必須采用特殊的軸承，這類軸承既能夠繞圓周作轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以作線性滑動(dòng)。 二、因螺 紋型芯需要后退，所以齒輪 3 必須有足夠的長(zhǎng)度，以便螺紋型芯前進(jìn)后退的過程，齒輪 2 和齒輪 3 都能