CHP-54尾燈底座產(chǎn)品設(shè)計(jì)說明書.doc

chp-54尾燈底座產(chǎn)品說明書摘 要 塑料制品結(jié)構(gòu)的工藝性能就是塑料制品結(jié)構(gòu)在成型時(shí)的適應(yīng)性能，即制品的成型、制品的質(zhì)量、及其成型模具的結(jié)構(gòu)、成型模具制造的好壞和制品最終總成本的高低。塑料制品結(jié)構(gòu)工藝性能的好壞是塑料制品設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)出來的，因此，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)制品時(shí)必須充分考慮并很好掌握各項(xiàng)制品成型的要素：塑料的成型特性、制品的成型方法和成型工藝的特點(diǎn)以及成型模具的結(jié)構(gòu)和制造方法等。塑料制品結(jié)構(gòu)的工藝性能包括：制品結(jié)構(gòu)型形狀、尺寸精度、表面質(zhì)量以及螺紋、嵌件和塑料齒輪等等。制品的整體外形尺寸與塑料的流動(dòng)性有關(guān)。在注射成型與傳遞成型中，當(dāng)塑料流動(dòng)性能差時(shí)以及制品壁厚較薄時(shí)，其整體外形尺寸不能設(shè)計(jì)過大。關(guān)鍵詞 塑料制品；工藝性能；制品的成型；設(shè)計(jì)1.產(chǎn)品測(cè)繪與制造1.1產(chǎn)品分析與測(cè)繪利用游標(biāo)卡尺、萬能角度尺、以及規(guī)等量具對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行外形尺寸的測(cè)量。分析零件的外形結(jié)構(gòu)尺寸，應(yīng)注意配合處的尺寸精度。1.2產(chǎn)品造型與分析根據(jù)制品的造型設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則，采用soildwork軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行三維立體造型的處理。通過對(duì)產(chǎn)品造型的分析確定造型方法及繪制過程如下：選擇上視圖為草繪基準(zhǔn)面，在草圖繪制工具欄中點(diǎn)取草圖繪制圖標(biāo)或者由下拉菜單中點(diǎn)取【插入草圖繪制】，則該草圖繪制平面被確認(rèn)，系統(tǒng)將打開草圖繪制工具欄。在繪圖工具欄中，用鼠標(biāo)點(diǎn)取橢圓圖標(biāo)，繪制橢圓并定義其大小。新建另一個(gè)草圖與上視圖成29角，繪制橢圓并定義其大小。在下拉菜單中點(diǎn)取【插入凸臺(tái)/基體放樣】并對(duì)其參數(shù)進(jìn)行定義。再利用曲面掃描、曲面延伸、曲面切除等指令繪制曲面圖形。接著對(duì)其進(jìn)行抽殼、拉伸切除等操作。對(duì)材料進(jìn)行比例縮放。利用solidwork軟件對(duì)其進(jìn)行三維立體造型如圖1-1所示圖1-1根據(jù)三維立體造型圖，生成三視圖如圖1-2所示；圖1-22. 塑料的簡(jiǎn)介2.1塑料的組成與選用根據(jù)客戶要求與產(chǎn)品使用用途，應(yīng)選用熱塑性材料。原因：熱塑性材料可以多次加熱加壓，反復(fù)成型，具有一定的可塑性的合成樹脂和各種添加劑、著色劑制成的塑料。在反復(fù)加熱加壓的多次成型過程中，只有物理變化而無化學(xué)變化；其變化過程是可逆的；其分子結(jié)構(gòu)是線形或支鏈型的二維結(jié)構(gòu)聚合物。根據(jù)塑料的用途選用的材料又可稱為通用塑料，即普通的易于成型，產(chǎn)量大，用途廣而又價(jià)廉類的塑料。2.2塑料的性能根據(jù)塑料的使用性能不同與客戶的需求不同選用產(chǎn)品材料為聚苯乙烯。2.3聚苯乙烯的特點(diǎn)聚苯乙烯（ps）：無色無味、透明無毒。密度為1.054g/cm,具有優(yōu)良的高頻絕緣性。透光率僅次于有機(jī)玻璃。機(jī)械強(qiáng)度一般，但著色性、耐用性、化學(xué)穩(wěn)定性良好。性碎易產(chǎn)生應(yīng)力碎裂。適于作絕緣透明件，裝飾件和光學(xué)儀等。3.塑料注射成型機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介熱塑性塑料注射成型機(jī)的外形如圖3-1所示 圖3-1熱塑性塑料注射成型機(jī)外形圖熱塑性塑料注射成型機(jī)由機(jī)座、注射部分（包括螺桿、料筒、料斗、加熱環(huán)和噴嘴）、合模部分（包括固定模板、移動(dòng)模板、拉桿、連桿機(jī)構(gòu)、合模液壓缸、調(diào)整機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)）、液壓傳動(dòng)部分、微機(jī)及電器控制系統(tǒng)共五大部分組成。4.chp54尾燈底座設(shè)計(jì)方案的確定4.1分型面與型腔結(jié)構(gòu)的確定4.1.1分型面確定要點(diǎn)分型面對(duì)制品表面質(zhì)量，尺寸精度和形位精度、脫模，型腔型芯結(jié)構(gòu)和排氣以及進(jìn)料澆口和模具制造都有著直接影響。因此在選擇和確定分型面時(shí)，應(yīng)全面分析、比較和考慮，選定較為有利的方案。分型面確定的要點(diǎn)：應(yīng)選在制品的最大外形尺寸之處，否則，制品無法脫模。同時(shí)還選在能使制品留在動(dòng)模之處，有利于脫模；不能影響制品外觀尤其是對(duì)表面質(zhì)量有要求的制品；便于澆口進(jìn)料，利于成型，易于排氣；利于型腔加工，從而使制品的精度易于得到保證；有助于避免側(cè)抽芯或便于側(cè)抽芯；利于型腔或型芯結(jié)構(gòu)的裝卸和保證其強(qiáng)度；利于嵌的安全以及活動(dòng)鑲件和彈性活動(dòng)螺紋型芯的安裝；4.1.2排氣和溢流設(shè)計(jì)模具合模后，在模內(nèi)的所有空間如澆道內(nèi)、型腔內(nèi)以及各零件組合的空隙內(nèi)都?xì)埓嬗锌諝?。另外，塑料熔融體射入型腔后也會(huì)產(chǎn)生一些分解出來的氣體。這些空氣和氣體如不能在塑料熔體進(jìn)入澆注系統(tǒng)得同時(shí)順利排出模外，將會(huì)產(chǎn)生許多危害。大、中型模具的排氣槽一般均設(shè)置在分型面靠型腔（凹模）一側(cè)，因其排氣量大。排氣槽的位置原則確定：熔料流程最遠(yuǎn)端熔料匯合處型腔內(nèi)空氣易于儲(chǔ)留之處型腔中盲孔的底部排氣方法：利用分型面排氣；利用設(shè)有排氣間隙的排氣桿排氣；利用型芯和型芯鑲件的配合間隙排氣料流受型芯的阻擋，繞型芯前行至型芯前中心線處匯合，但已產(chǎn)生溫度降低，因有溢流槽而流入冷料井中，便于后續(xù)料（無溫度降低的熱熔料）的良好融合而消除熔接痕。綜上所訴選擇型芯與型芯鑲件的配合間隙排氣的方法4.2成型件設(shè)計(jì)4.2.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模是成型制品外表面的成型零件，是制品外表面形狀、結(jié)構(gòu)的復(fù)制。凹模按其結(jié)構(gòu)的不同可分為：整體結(jié)構(gòu)凹模；整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凹模；局部鑲拼結(jié)構(gòu)的凹模；四壁鑲拼結(jié)構(gòu)的凹模；兩瓣組合結(jié)構(gòu)的凹模；螺紋型環(huán)結(jié)構(gòu)的凹模；根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與幾何形狀選擇采用整體結(jié)構(gòu)的凹模。如圖4-1所示 圖4-1整體凹模 直接在模板上加工出制品外表面要求的形狀、尺寸精度和質(zhì)量的成型件。整體結(jié)構(gòu)的凹模，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于制造，制品上無鑲拼結(jié)構(gòu)留下的拼接痕，制品質(zhì)量較好；制造中省去了鑲拼組合所需的工時(shí)和費(fèi)用。相同的鋼材截面尺寸，比強(qiáng)度高。整體結(jié)構(gòu)的凹模適于形狀比較簡(jiǎn)單，精度要求不高，適用壽命可成型幾千至一萬左右次的中、小型模具。4.2.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模即成型塑料制品內(nèi)表面的大型芯，而成型制品上的孔是小型芯或稱為成型桿。凸模分為整體結(jié)構(gòu)的凸模、整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模和鑲拼組合結(jié)構(gòu)的凸模三種。為了節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，便于制造，考慮可靠性、牢固性、制造簡(jiǎn)便等條件選用整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模。4.3成型件鋼材選用成型零件的鋼材可根據(jù)制品材料和產(chǎn)量以及精度，技術(shù)要求，結(jié)構(gòu)類型等因素綜合分析、考慮選取。選用龍記/lkm細(xì)水口標(biāo)準(zhǔn)模架，型號(hào)：dai 規(guī)格：2530a板（定模板）：60mm b板（動(dòng)模板）：30mm，均采用45#鋼。但定模鑲件、動(dòng)模鑲件、動(dòng)模鑲塊均采用nak80鋼。其目的模架部分只參與動(dòng)作不參與成型，既可降低成本又易于加工。4.4成型件配合尺寸的公差要求成型零件的定模板與定模鑲件、動(dòng)模板與動(dòng)模鑲件、動(dòng)模鑲件與動(dòng)模鑲塊、成型小型芯其固定部分案h7/m6或h7/k6加工；滑動(dòng)部分如大型芯與推板的配合為h7/f7或h8/f7的滑動(dòng)配合。但滑動(dòng)配合的單面間隙，不能大于制品塑料的溢邊值。4.5型芯與型腔的定位與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 常用的定位、導(dǎo)向結(jié)構(gòu)是由導(dǎo)柱和導(dǎo)套按一定配合要求（固定部分h7/k6；導(dǎo)向定位部分h7/f7）相配組成的位置的準(zhǔn)確，以保證制品尺寸精度和結(jié)構(gòu)形狀相互位置要求的重要結(jié)構(gòu)件。其功能除定位和導(dǎo)向之外，還承載一定的側(cè)向作用力。4.6型腔數(shù)的確定4.2.1型腔結(jié)構(gòu)分析對(duì)于長(zhǎng)期大批量生產(chǎn)適于采用多型腔結(jié)構(gòu)。制品較小時(shí)，適于采用多型腔結(jié)構(gòu)。制品批量小、不集中，宜用單腔結(jié)構(gòu)。制品復(fù)雜或精度高，多腔一致性差，制造困難，故適宜單腔結(jié)構(gòu)。根據(jù)以上分析以及客戶需要應(yīng)采用多型腔結(jié)構(gòu)。4.2.2型腔數(shù)計(jì)算與排列形式根據(jù)合同要求確定或根據(jù)用戶所提供的年產(chǎn)量和生產(chǎn)計(jì)劃確定型腔數(shù)。 合同要求年產(chǎn)量600000件，十個(gè)月完成，生產(chǎn)安排兩班制，其廢品率要求不得超過56。可根據(jù)公式：n=w/1024160.660=4.3件/分鐘n模具型腔數(shù)w年產(chǎn)量；注：1.雙休日，每月按平均30天，月工作日24天計(jì)算； 2.每班工作時(shí)間按8小時(shí)計(jì)算。綜上所訴確定模具型腔數(shù)為4腔。其排列形式如圖31所示圖3-14.7澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.7.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)澆注系統(tǒng)力求距型腔距離、一致，并首先進(jìn)入制品的厚壁部位、不宜直沖型芯（尤其是細(xì)小型芯）鑲嵌；應(yīng)避免產(chǎn)生熔接痕，利于排氣。其位置力求在分型面上，便于加工并易于快速、均勻、平穩(wěn)地充滿型腔；主流道入口應(yīng)在模具中心位置；有利于制品的外觀，并易于清除。對(duì)大型制品和功能性制品，力求用模擬軟件分析充填過程，以保證制品的內(nèi)在質(zhì)量和尺寸精度的要求。大批量制品，澆注系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)脫落并自動(dòng)與制品分離，以利實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)；還應(yīng)考慮到制品的后續(xù)工序，利于后工序的加工、裝配、工序間運(yùn)送和管理，必要時(shí)設(shè)輔助流道，將制品聯(lián)為一體。4.7.2主流道設(shè)計(jì)主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的塑料熔體通道。主流道小端直徑=注射機(jī)噴嘴孔徑+1mm；根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的確定選擇最短主流道長(zhǎng)度；主流道錐度一般為24；粘度大的可選36（但在選用標(biāo)準(zhǔn)澆口套時(shí)，主流道已一同選定）4.7.3分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)經(jīng)流分流道的熔體溫度和壓力的損失要少。為此，分流道一要短，二要使粗糙度降到最低，三是容積要小，四是少折彎。要使分流道的固化時(shí)間稍慢于制品的固化時(shí)間，以保證利于保壓、補(bǔ)縮和壓力傳遞。要使熔料能迅速而又均勻地進(jìn)入各型腔，故在多型腔設(shè)計(jì)時(shí)，再保證模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度前提下。力求采用平衡進(jìn)料，而且力求緊湊、集中。要利于加工，便于使用標(biāo)準(zhǔn)刀具，免于制造專用刀具。4.7.4澆口套設(shè)計(jì) 選定標(biāo)準(zhǔn)件澆口套，其澆口套常用鋼材是t8a、t10a。熱處理要求：（50-55）hrc 經(jīng)查表得到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件澆口套。4.7.5澆口的設(shè)計(jì)澆口確定要點(diǎn)： 澆口截面形狀和尺寸的確定要根據(jù)制品的尺寸大小、壁的厚度（尺寸大的壁厚澆口尺寸要適當(dāng)放大些，反之則應(yīng)取小、壁厚尺寸）、塑料的品種（流動(dòng)性好的，尺寸取值應(yīng)偏小，反之應(yīng)取大值尺寸）以及制品的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)得澆口形式而定。 先取小值，試模后根據(jù)情況再修正。（小尺寸可以修大，太大了就無法修小了）。 澆口應(yīng)設(shè)計(jì)在制品壁厚之處，并力求澆口至型腔各部分距離盡可能接近并利于補(bǔ)縮。 避免在澆口處產(chǎn)生噴射、在成型中產(chǎn)生蛇流。 應(yīng)設(shè)計(jì)在制品成型時(shí)的主要受力之處，因?yàn)榇颂幨撬苋垠w流動(dòng)方向上所承受的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的最大之處，特別是帶填料的增強(qiáng)塑料，更為顯著。 應(yīng)考慮并顧及到制品的尺寸和精度要求：因?yàn)樗芰狭鲃?dòng)方向和垂直于流動(dòng)方向的收縮率不同。所以應(yīng)考慮到收縮的方向性和可能引起的變形?；谝陨蠋c(diǎn)要求考慮其澆口形式為針尖式澆口。其優(yōu)點(diǎn)是利于脫模，對(duì)外觀影響較小。4.8制品脫模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則應(yīng)避免制品在脫模時(shí)變形甚至損壞。為此目的，必須：正確分析并計(jì)算制品包緊力的大小、部位和助力中心，以選擇適宜的脫模結(jié)構(gòu)，并使推出力的重心盡可能與脫模阻力中心重合。推出制品時(shí)的著力點(diǎn)應(yīng)力求靠近型芯以減少力臂的長(zhǎng)度。同時(shí)其著力點(diǎn)也應(yīng)力求在制品鋼度和強(qiáng)度的最大部位之處，著力面積亦應(yīng)盡可能大些以減少應(yīng)力集中。著力點(diǎn)應(yīng)力求對(duì)稱、均衡，以確保推出平衡。推出位置應(yīng)力求設(shè)在制品內(nèi)表面，并且不影響裝配之處；或?qū)ν庥^質(zhì)量影響不大的部位尤其是選用推桿推出的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意。結(jié)構(gòu)合理，脫?？煽浚\(yùn)動(dòng)靈活，制造簡(jiǎn)便，裝卸更換和維修方便。選材合理，熱處理得當(dāng)，經(jīng)久耐用、好用。采用推桿頂出制品，且推桿為標(biāo)準(zhǔn)件，國(guó)家已制定了國(guó)標(biāo)，由專業(yè)生產(chǎn)廠制造供應(yīng)。其截面積相等的圓形加工方便。 4.9復(fù)位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 復(fù)位就是將推出制品使之脫模的零部件回復(fù)到和睦注射時(shí)的正確位置的全過程。因此復(fù)位結(jié)構(gòu)采用彈簧復(fù)位?？煞磸?fù)利用保證制品的正常脫落。4.10模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熔融塑料由注射機(jī)噴嘴射出，進(jìn)入模具型腔。聚苯乙烯（ps）度成型溫度為（200250），模具溫度為（4060）。熔料一旦進(jìn)入并充滿型腔后，則要求盡可能迅速地冷卻固化，以便保證定型后出模。要使模具保持塑料冷卻固化所需的最佳溫度，必須對(duì)高溫塑料帶入模具的溫度進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和控制，常用且又簡(jiǎn)便的方法就是利用冷卻介質(zhì)水對(duì)模具進(jìn)行循環(huán)冷卻，將模具中多余的熱量帶出模外，以保持制品冷卻所需的最佳溫度。為了便于加工和考慮水道位置對(duì)模具的影響因素等問題，將水道分別設(shè)置在模具零件的表面和模具零件的內(nèi)部。模具零件表面可加工成半圓形。模具零件的內(nèi)部則加工成圓孔最為簡(jiǎn)單方便。兩水孔間的間距最小不應(yīng)小于1.7d（水孔直徑），最大為3d?？椎拇笮∫暺涑尚椭破返拇笮?，即視其模具型腔大、小而定。因此選定孔徑大小定模板、動(dòng)模板分別為8、6。4.11模具與注射機(jī)的配合要求模具投影的最大長(zhǎng)度l應(yīng)小于注射機(jī)模板長(zhǎng)度l；模具的最大寬度b應(yīng)小于模板拉桿外圓之間的間距b1。模具的合模高度h應(yīng)大于注射機(jī)兩模板間的最小間距（hmin）。而模具開模推出制品取件時(shí)的最大開模距應(yīng)小于注射機(jī)兩模板間的最大開距（hmax）。4.11.1模具開模行程的要求模具采用雙分型面，對(duì)于雙分型面模具開模行程的要求其公式為：smaxh1 +h2+（510）+asmax開模最大行程h1推出制品的距離+（35）mmh2制品件的長(zhǎng)度a取出教導(dǎo)澆道凝料所需距離4.11.2注射機(jī)最大注射量的確定選擇與模具和制品相適應(yīng)得注射量能滿足成型要求的注射機(jī)。直接按注射機(jī)的最大注射質(zhì)（重）量（g）計(jì)算即： km機(jī)maxmsn+m1m機(jī)max注射機(jī)最大注射量（g）；k利用系數(shù)（0.8）；ms每件塑料制品的質(zhì)量（g）；n每模型腔數(shù)；m1澆口凝料的總質(zhì)量（g）；4.12塑料注射成型原理與成型過程 料斗中的塑料落入已被加熱器加熱的料筒和螺桿之間后，被旋轉(zhuǎn)的螺桿推送至噴嘴一端，在液壓缸活塞的推動(dòng)下，通過螺桿將推送過程中已被加熱并在摩擦、剪切作用下預(yù)塑為熔融狀態(tài)、具有良好可塑性和流動(dòng)性的塑料粘流