塑料模具畢業(yè)設(shè)計說明書范本.doc

I 42 目 錄 1 緒 論 1 1 1 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢 1 1 2 注射成型原理 1 2 塑件的工藝性分析 3 2 1 塑件材料選擇 3 2 2 ABS 概述 4 2 2 1 ABS 塑料的主要優(yōu)點 4 2 2 2 ABS 塑料的主要缺點 4 2 3 塑件形狀分析 5 3 注塑工藝性的分析 6 3 1 計算塑件的體積 6 3 2 注塑機的初步選擇 6 3 3 塑件塑料的注射工藝參數(shù) 7 3 4 填寫塑件工藝卡 7 4 模具設(shè)計 10 4 1 分型面的設(shè)計 10 4 2 型腔數(shù)的確定 11 4 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 11 4 3 1 澆口位置的分析 11 4 3 2 主流道設(shè)計 12 4 3 3 點澆口下澆口套設(shè)計 14 4 3 4 澆口套與定位圈的固定形式 15 5 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 16 5 1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 17 5 2 冷卻管道傳熱面積及管道數(shù)目的計算 18 5 3 冷卻系統(tǒng)標準件 19 5 3 1 快速管接頭 19 5 3 2 密封圈 19 II 42 5 3 3 銅塞 20 5 4 排氣系統(tǒng) 20 5 4 1 排氣不良的危害 20 5 4 2 排氣槽的排氣方法 20 5 4 3 排氣槽位置 20 6 注射模成型部件設(shè)計 22 6 1 型芯型腔的尺寸設(shè)計 22 6 2 型芯型腔的計算 22 6 3 大滑塊側(cè)抽機構(gòu)的設(shè)計 23 6 3 1 大滑塊斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)設(shè)計 23 6 3 2 大滑塊斜導(dǎo)柱抽芯距 24 6 3 3 大滑塊斜導(dǎo)柱機構(gòu)的滑塊與導(dǎo)滑槽設(shè)計 25 6 4 小滑塊側(cè)抽機構(gòu)的設(shè)計 27 6 4 1 小滑塊斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)設(shè)計 27 6 4 2 小滑塊斜導(dǎo)柱抽芯距 28 6 4 3 小滑塊斜導(dǎo)柱機構(gòu)的滑塊與導(dǎo)滑槽設(shè)計 29 6 5 嵌入式小型芯 31 7 推出機構(gòu)設(shè)計 33 7 1 脫模力的計算 33 7 2 脫模機構(gòu)尺寸計算及其配合公差 33 8 導(dǎo)柱和導(dǎo)套 34 9 注射機有關(guān)參數(shù)的校核 35 9 1 模具閉合高度的確定 35 9 2 模具安裝部分的校核 35 9 3 模具開模行程校核 35 10 模架尺寸設(shè)計 36 11 模具的裝配 37 12 模具的工作原理及特點 38 結(jié) 論 39 參考文獻 40 1 42 1 緒 論 1 1 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢 20 世紀 80 年代開始 發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來 并發(fā)展 成為獨立的工業(yè)部門 其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值 改革開放以來 我國的模具工 業(yè)發(fā)展也十分迅速 近年來 每年都以 15 的增長速度快速發(fā)展 許多模具企業(yè)十分 重視技術(shù)發(fā)展 加大了用于技術(shù)進步的投入力度 將技術(shù)進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動 力 此外 許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā) 模具行業(yè)的快 速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因 今后 我國要發(fā)展成為世界制造 強國 仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展 成為模具制造強國 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在 歷經(jīng)了半個多世紀 有了很大發(fā)展 模具水平有 了較大提高 在大型模具方面已能生產(chǎn) 48 約 122cm 大屏幕彩電塑殼注射模具 精 密塑料模方面 以能生產(chǎn)照相機塑料件模具 多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具 經(jīng) 過多年的努力 在模具 CAD CAE CAM 技術(shù) 模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù) 快速成型 與快速制模技術(shù) 新型模具材料等方面取得了顯著進步 在提高模具質(zhì)量和縮短模具 設(shè)計制造周期等方面作出了貢獻 盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步 部分模具已達到國際先進水平 但無論是數(shù) 量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要 每年仍需進口 10 多億美元的各類大型 精密 復(fù)雜模具 與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比 在模具技術(shù)上仍有不小的差距 今后 我國 模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進行不斷的技術(shù)創(chuàng)新 以縮小與國際先進水平的距離 1 注重開發(fā)大型 精密 復(fù)雜模具 隨著我國轎車 家電等工業(yè)的快速發(fā)展 成型 零件的大型化和精密化要求越來越高 模具也將日趨大型化和精密化 2 加強模具標準件的應(yīng)用 使用模具標準件不但能縮短模具制造周期 降低模具制 造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量 因此 模具標準件的應(yīng)用必將日漸廣泛 3 推廣 CAD CAM CAE 技術(shù) 模具 CAD CAM CAE 技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程 碑 實踐證明 模具 CAD CAM CAE 技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向 可顯著地提高模 具設(shè)計制造水平 4 重視快速模具制造技術(shù) 縮短模具制造周期 隨著先進制造技術(shù)的不斷出現(xiàn) 模 具的制造水平也在不斷地提高 基于快速成形的快速制模技術(shù) 高速銑削加工技術(shù) 以及自動研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用 1 2 注射成型原理 注射模又稱注塑模 注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展起來的 首先將顆 ?；蚍蹱畹乃芰显霞尤氲阶⑸錂C的料筒中 經(jīng)過加熱熔融成粘流態(tài) 然后在柱塞或 2 42 螺稈的推動下 以一定的流速通過料筒前端的噴嘴或模具的澆注系統(tǒng)注射入閉合的模 具行腔中 經(jīng)過一定時間后 塑料在模內(nèi)硬化定型 接著打開模具 從模內(nèi)脫出成型 的塑件 注射模主要用于熱塑性塑料的成型 注射成型原理 首先注射機的合模機構(gòu)帶動模具的活動部分從左向右移動 最終 與模具的固定部分閉合 然后注射機的柱塞 螺桿 將由料斗中落入料筒里的粒料或 粉料向前推進 與此同時 料筒中已經(jīng)熔融成黏流態(tài)的塑料 在柱塞 螺桿 的高度 和高壓的推動下 通過料筒前端的噴嘴和模具澆注系統(tǒng)以較高的速度注入已經(jīng)閉合的 模具型腔中 充滿型腔的通體在受壓情況下 經(jīng)冷卻固化而保持型腔所賦予的形狀 最后 柱塞 螺桿 復(fù)位 料斗中的料又落入料筒 注射機的合模機構(gòu)帶動模具的動 模部分向左運動而打開模具 模具的推出機構(gòu)將塑件推出模具 至此完成一個成型周 期 如此周而復(fù)始的進行注射成型 3 42 2 塑件的工藝性分析 塑件的工藝性分析包括 塑件的原材料分析 塑件的尺寸精度分析 塑件表面質(zhì)量和塑件的工 藝性分析 2 1 塑件材料選擇 通常 選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求 以及原材 料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù) 對于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來說 要考慮的主要是材 料的力學(xué)性能 如屈服應(yīng)力 彈性模量 彎曲強度 表面硬度等 其次才是成型難易 和經(jīng)濟性問題 以下是對幾種常用塑料材料的性能對比 如表2 1所示 表 2 1 三種材料性能參數(shù)表 ABSPS尼龍 密 度1 02 1 051 04 1 061 18 1 20 收 縮 率0 3 0 80 6 0 80 8 2 5 熔 點130 160131 165220 240 熱變形溫度 45N cm 65 9865 90132 138 模具溫度60 8040 6085 120 噴嘴溫度180 190160 170250 300 中段溫度180 230170 190270 320 后段溫度150 170140 160250 270 注射壓力60 10060 10050 110 拉伸強度33 4935 6360 66 拉伸彈性模量1 82 8 3 52 3 彎曲強度8061 98105 113 彎曲彈性模量1 4 1 54 壓縮強度18 3980 11285 缺口沖擊強度11 200 25 0 40不斷 硬 度R62 86洛氏 M65 8011 7HB 體積電阻率10161017 10191015 介電常數(shù)60Hz2 4 5 0106 Hz 2 760Hz3 0 外 觀淺象牙色或白色 不透明 無色透明 摔打 音清脆 透明微黃 4 42 特 點 耐熱 表面硬度 高 尺寸穩(wěn)定 耐化學(xué)及電性能 好 易加工 可 鍍鉻 耐水 耐化學(xué)品 絕緣性好 不耐 沖擊不耐溫 透明度高 硬而韌 高 抗沖 尺寸穩(wěn)定性優(yōu)電 絕緣性和耐熱性好 耐 開裂耐藥品性差 材料最終選定為 ABS 2 2 ABS 概述 ABS Acrylonitrile Butadiene Styrene 俗稱超不碎膠 是一種高強度改性 PS 由 丙烯腈 丁二烯和苯乙烯三種組元以一定的比例共聚而成 化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 圖 2 1 三元結(jié)構(gòu)的 ABS 兼具各組分的多種固有特性 丙烯腈能使制品有較高的強度和表 面硬度 提高耐化學(xué)腐蝕性和耐熱性 丁二烯使聚合物有一定的柔順性 使制件在低 溫下具有一定的韌性和彈性 較高的沖擊強度而不易脆折 苯乙烯使分子鏈保持剛性 使材質(zhì)堅硬 帶光澤 保留了良好的電性能和熱流動性 易于加工成型和染色 ABS 本色為淺象牙色 不透明 無毒無味 屬于無定形塑料 粘度適中 它的熔 體流動性和溫度 壓力都有關(guān)系 其中壓力的影響要大一些 屬于減敏性塑料 2 2 1 ABS 塑料的主要優(yōu)點 綜合性能比較好 機械強度高 抗沖擊能力強 低溫時也不會迅速下降 缺口敏 感性較好 抗蠕變性好 溫度升高時也不會迅速下降 有一定的表面硬度 抗抓傷 耐磨性好 摩擦系數(shù)低 電氣性能好 受溫度 濕度 頻率變化影響小 耐低溫達 40 耐酸 堿 鹽 油 水 可以用涂漆 印刷 電鍍等方法對制品進行表面裝飾 較小的收縮率 較寬的成型工藝范圍 2 2 2 ABS 塑料的主要缺點 不耐有機溶劑 會被溶脹 也會被極性溶劑所溶解 耐候性較差 特別是耐紫外 線性能不好 耐熱性不夠好 普通 ABS 的熱變形溫度僅為 95 98 綜上所述 ABS 是一類較理想的工程塑料 為各行業(yè)所廣為采用 航空 造船 機械 電氣 紡織 汽車 建筑等制造業(yè)都將 ABS 作為首選非金屬材料 其綜合性能優(yōu)異 具有較高的力學(xué)性能 流動性好 易于成型 成型收縮率小 理論計算收縮率為 0 5 溢料值為 0 04 mm 比熱容較低 在模具中凝固較快 模 CHCH2 2 CHCH x x C C2 2H H3 3 C C2 2H H3 3 y y CHCH2 2 CHCH z z n n CN 5 42 塑周期短 制件尺寸穩(wěn)定 表面光亮 2 3 塑件形狀分析 塑件的造型如圖 1 1 圖 2 2 1 從圖紙上分析 該塑件的外形對稱 壁厚均勻 且符合最小壁厚要求 2 該塑件需用三個側(cè)抽型和兩個斜頂桿 以便于塑件的取出 3 該塑件的未注公差按 MT5 級公差要求 結(jié)論結(jié)論 該塑件可采用注射成型加工 且加工性能較好 但成型以后需要設(shè)置側(cè)抽芯機構(gòu)才能 將塑件順利脫出 6 42 3 注塑工藝性的分析 3 1 計算塑件的體積 估算塑件體積和質(zhì)量 該產(chǎn)品材料為 ABS 查書本得知其密度為 1 13 1 14g 收縮率為 計算其平 3 cm 均密度為 1 135 g 平均收縮率為 0 6 3 cm 使用 UGNX 軟件畫出三維實體圖 軟件能自動計算出所畫圖形澆道凝料和塑件的 體積 另預(yù)置澆道凝料為 因此估算塑件體積為 3 30cm 3 138cm 由于該塑件選擇一模一腔的方式 因此估算出需要塑料的體積為 3 170cm 3 2 注塑機的初步選擇 注塑機的主要參數(shù)有公稱注射量 注射壓力 注射速度 塑化能力 鎖模力 合 模裝置的基本尺寸 開合模速度 空循環(huán)時間等 這些參數(shù)是設(shè)計 制造 購買和使 用注塑機的主要依據(jù) 1 公稱注塑量 指在對空注射的情況下 注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時 注射裝置所能達到的最大注射量 反映了注塑機的加工能力 2 注射壓力 為了克服熔料流經(jīng)噴嘴 澆道和型腔時的流動阻力 螺桿 或柱塞 對 熔料必須施加足夠的壓力 我們將這種壓力稱為注射壓力 3 注射速率 為了使熔料及時充滿型腔 除了必須有足夠的注射壓力外 熔料還必 須有一定的流動速率 描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度 塑件成型所需的注射總量應(yīng)小于所選注塑機的注射容量 注射容量以容積 表 3 cm 示時 塑件體積 包括澆注系統(tǒng) 應(yīng)小于注塑機的注塑容量 其關(guān)系是 3 1 3 2 式中 塑件與澆注系統(tǒng)的體積 V件 3 cm 注射機注射容量 V注 3 cm 0 8 最大注射容量利用系數(shù) 根據(jù)塑件的原材料分析 查相關(guān)手冊得知該塑件的原材料所需的注射壓力為 60 100 由于塑件的尺寸較大 型芯較多 所以選擇較大的注射壓力 模具所需Mpa 90MpaP 成 0 8VV 注件 0 8 V V 件 注 3 170 212 5cm 0 8 7 42 的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機的額定注射壓力 其關(guān)系按下式 3 3 PP 注成 90paPM 注 式中 塑件成型是所需的壓力 P 成 Mpa 所選注射機的額定注射壓力 P 注 Mpa 模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機的額定鎖模力 其關(guān)系式如下 3 4 P FP 腔鎖 90 25560 2300400N 2300 4kNP 式中 模具型腔壓力 取 90MPaP 腔 F F 塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 3 mm 注射機額定鎖模力 N P 鎖 再根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu) 由以上數(shù)據(jù) 相關(guān)資料初選螺桿式注 塑機 XS ZY 500 它的注射容量為 500 注塑壓力為 145 鎖模力為 3500 均 3 cmMpakN 滿足以上條件 3 3 塑件塑料的注射工藝參數(shù) 表 3 1 ABS 注射成型工藝參數(shù)見下表 試模時 可根據(jù)實際情況作適當調(diào)整 3 4 填寫塑件工藝卡 對塑件使用 moldflow2010 進行模流分析 參數(shù)如下 1 材料使用 ABS 工程塑料 2 使用 XS ZY 500 注塑機 工藝參數(shù) 規(guī)格 工藝參數(shù) 規(guī)格 溫度 t 80 95注射時間 0 5預(yù)熱和干燥 時間 h 4 5 保壓時間 15 30 后段 150 170冷卻時間 15 30 中段 165 180 成型時間 s 總周期 40 70 料筒溫度 t 前段 180 200 螺桿轉(zhuǎn)速n 1 minr 30 60 噴嘴溫度 t 170 180 方法 紅外線燈 烘 箱 模具溫度 t 50 80 溫度 t 70 注射壓力 p Mpa60 100 后處理 時間 h 2 4 8 42 分析后得到注塑填充的時間如圖 3 1 所示 圖 3 1 該塑件所需的填充時間為 2 186s 塑件的冷卻時間如圖 3 2 圖 3 2 塑件所需的冷卻時間為 121 8s 填寫成型工藝卡片 9 42 表 3 2 多旋鈕控制器面板工藝卡片 零件名稱 多旋鈕控制器面板材料牌號 ABS 設(shè)備型號 XS ZY 500 裝配圖號 材料定額 每模件數(shù) 1 件 零件圖號 09403070119 17 單件質(zhì)量 241 2g 工裝號 設(shè)備 溫度 80 85 材料干燥 時間 h 2 3 后段 150 170 中段 165 180 前段 180 200 料筒溫度 噴嘴 170 180 模具溫度 50 80 注射 s 2 186 時間 冷卻與保壓 s121 8 壓力注射壓力 Mpa 49 97 溫度 烘箱 70輔助 min 0 5 后處理 時間 h 2 4 時間定額 單件 min 2 4 10 42 4 模具設(shè)計 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括 分型面的選擇 模具型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 澆注系統(tǒng)設(shè)計 型芯 型腔結(jié)構(gòu)的確定 推件方式 側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計 模具結(jié)構(gòu)零 件設(shè)計等內(nèi)容 4 1 分型面的設(shè)計 為了將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等從密閉的模具取出 以及為了安放嵌件 將模具適 時地分成兩個或若干個組成部分 這些可以分離部分地接觸面 統(tǒng)稱分型面 從分型面地數(shù)目來看 單分型面 雙分型面 多分型面 從分型面形狀來看 平面 斜面 階梯面 曲面 從分型面地開模方式來看 平行于開模方向 垂直與開模方向 與開模方向呈一斜 角 模具設(shè)計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 塑件的成型要求來選擇分型面 選擇模具的分型面時應(yīng)考慮以下基本原則 1 分型面的選擇應(yīng)有利于脫模 2 分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求 3 分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造 4 分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯 5 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 6 便于塑件脫模 盡量使塑件開模時留在動模一邊 7 對成型面積的影響 該塑件的分型面如圖所示 圖 4 1 11 42 4 2 型腔數(shù)的確定 一模具兩件的布局將使抽芯機構(gòu)變得復(fù)雜 所以不采用該方案 選擇方案如下 采用一模一腔的方式 生產(chǎn)效率偏低 但也能適應(yīng)中小批量的生產(chǎn)要求 料流比較順 暢 流程較短 零件質(zhì)量較好 經(jīng)過分析采用一模一腔 如圖 4 2 所示 圖 4 2 4 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 4 3 1 澆口位置的分析 澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種 我們將采用限制性澆口 限制性澆口一方面 通過截面積的突然變化 使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度 提高剪切速 率 使其成為理想的流動狀態(tài) 迅速面均衡地充滿型腔 另一方面改善塑料熔體進入 型腔時的流動特性 調(diào)節(jié)澆口尺寸 可使多型腔同時充滿 可控制填充時間 冷卻時 間及塑件表面質(zhì)量 同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流 并便于澆口凝料與塑件 分離的作用 b 澆口位置 模具設(shè)計時 澆口的位置及尺寸要求比較嚴格 初步試模后還需進一步修改澆口尺寸 無論采用何種澆口 其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大 因此合理選擇澆口 的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié) 同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu) 總之要使 塑件具有良好的性能與外表 一定要認真考慮澆口位置的選擇 通常要考慮以下幾項 原則 1 盡量縮短流動距離 12 42 2 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處 3 必須盡量減少熔接痕 4 應(yīng)有利于型腔中氣體排出 5 考慮分子定向影響 6 避免產(chǎn)生噴射和蠕動 7 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷 8 注意對外觀質(zhì)量的影響 該塑件的澆口位置通過 moldflow 分析 結(jié)果如下圖 4 3 所示 圖 4 3 根據(jù)分析結(jié)果可以知道設(shè)置澆口的最佳位置 最佳的澆口位置就位于藍色的區(qū)域 該區(qū)域就是最佳的澆口位置 4 3 2 主流道設(shè)計 模具的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔入口為止的流動動通道 它 可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類型 此次設(shè)計當中主要涉及到普通 流道的澆注系統(tǒng) 普通流道澆注系統(tǒng)由主流道 分流道 冷料井和澆口組成 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體 的流動通道 是熔體最先流經(jīng)模具的部分 它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和 充模時間有較大的影響 因此 必須使熔體的溫度降和壓力損失最小 根據(jù)手冊查得 XS ZY 500 型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸 噴嘴球半徑 R 18mm 噴嘴孔直徑 d 7 5mm a 主流道尺寸 13 42 主流道通常設(shè)計在澆口套中 為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出 主流道設(shè)計 成圓錐形 其錐角為 流道表面粗糙度 小端直徑比注射機噴嘴 2 6 0 8Ram 直徑大 0 5 1 現(xiàn)取錐角 4 小端直徑比噴嘴直徑大 1 澆口套一般采mm mmmm 用碳素工具鋼材料制造 熱處理淬火硬度 50 55HRC 由于小端的前面是球面 其深度 為 現(xiàn)取為 3 注射機噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合 因此要3 5mmmm 求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 澆口套與模板間配合采用的過1 2mm7 6Hm 渡配合 主流道是一端與注射機噴嘴相接觸 另一端與 分流道相連的一段帶有錐度的流動通道 由于 注射機的噴嘴球半徑為R 18 澆口套的為mm 球面半徑R 19 小端直徑 8 雙邊角mmmm 度 因此主流道小端尺寸為 8 1omm b 主流道澆口套的形式 主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸 屬 易損件 對材料要求較嚴 因而模具主流道部 分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式 以 便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理 常用澆口套分為澆口套 定位圈整體式和澆口 套與定位圈單獨分開兩種 d 澆口小端直徑 d nk 4 A 式中 n 為塑料類型常數(shù) ABS PC 共混塑料 n 取 0 8 k 為系數(shù) 為制品壁厚的函數(shù) k 0 206 S S 為產(chǎn)品壁厚 圖 4 4 A 為型腔表面積 通過計算最終得到澆口的尺寸及澆口和產(chǎn)品的位置 關(guān)系如圖 4 4 所示 C 主流道定位圈的固定 因為采用的為分開式 所以用定位圈配合固定在模具的面板上 定位圈是保證模具和注塑機準確定位的零件屬于標準件 可以直接購買 定位圈 的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)參數(shù)都和注塑機密切聯(lián)系 本次設(shè)計中模具定位圈的結(jié)構(gòu)如圖 4 2 4 所 示 定位圈選擇型號為 LRB100 外徑為 內(nèi)徑為 厚度 15 使用螺100mm 35mm 釘 如圖 4 5 所示 M6 14 42 圖 4 5 4 3 3 點澆口下澆口套設(shè)計 由于該模具采用點澆口的方式 因此需要加入一塊中間板 在分模前先將澆道中 的凝料與塑件脫離 然后分模 點澆口的優(yōu)點 熔融塑料流通過澆口時流速增高 加上摩擦力的作用 塑料流的 溫度升高 這樣 能獲得外形清晰 表面光澤的塑件 開模后點澆口可自動拉斷 有利于自動化操作 去除澆口以后 塑件上留下的痕跡不明顯 不影響塑件表面的美 觀 確定澆口的位置很靈活 下澆口套下端直徑為 1mm 下澆口套 中間板等結(jié)構(gòu)如圖 4 6 所示 圖 4 6 15 42 4 3 4 澆口套與定位圈的固定形式 為保證澆口套和注塑機噴嘴準確對位 定位圈和澆口套必須滿足一定的配合要求 并且定位圈必須壓緊澆口套 澆口套與模板之間的配合采用的過渡配合 澆口套與定7 6Hm 位圈之間采用的間隙配合 9 9Hf 圖 4 7 是他們的固定和配合形式 圖 4 7 16 42 5 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 在注射成型過程中 模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量如收縮率 翹曲變形 耐應(yīng) 力開裂性和表面質(zhì)量等 并且對生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用 在注射過程中 冷卻時 間占注射成型周期的約 80 然而 由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同 模具溫 度的要求有盡相同 因此 對模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及優(yōu)化分析在一定程度上決定了塑 件的質(zhì)量和成本 模具溫度直接影響到塑料的充模 塑件的定型 模塑的周期和塑件 質(zhì)量 而模具溫度的高低取決于塑料結(jié)晶性 塑件尺寸與結(jié)構(gòu) 性能要求以及其它工 藝條件如熔料溫度 注射速度 注射壓力 模塑周期等 影響注射模冷卻的因素很多 如塑件的形狀和分型面的設(shè)計 冷卻介質(zhì)的種類 溫度 流速 冷卻管道的幾何參數(shù) 及空間布置 模具材料 熔體溫度 塑件要求的頂出溫度和模具溫度 塑件和模具間 的熱循環(huán)交互作用等 1 低的模具溫度可降低塑件的收縮率 2 模具溫度均勻 冷卻時間短 注射速度快 可降低塑件的翹曲變形 對結(jié)晶性聚合物 提高模具溫度可使塑件尺寸穩(wěn)定 避免后結(jié)晶現(xiàn)象 但是將導(dǎo)致成 型周期延長和塑件發(fā)脆的缺陷 3 隨著結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶度的提高 塑件的耐應(yīng)力開裂性降低 因此降低模具 溫度是有利的 但對于高粘度的無定型聚合物 由于其耐應(yīng)力開裂性與塑料的內(nèi)應(yīng)力 直接相關(guān) 因此提高模具溫度和充模 減少補料時間是有利的 4 提高模具溫度可以改善塑件的表面質(zhì)量 在注射成形過程中 模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率 根據(jù)塑料 的要求 注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 2000C 左右 而從模具中取出塑件的溫度約為 600C 溫度降低是由于模具通入冷卻水 將溫度帶走了 普通的模具通入常溫的水進 行冷卻 通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度 因鬧鐘后蓋使用的塑料是 ABS 要求模溫高 若模具溫度過低則會影響塑料的流動 性 增加剪切阻力 使塑件的內(nèi)應(yīng)力較大 甚至還出現(xiàn)冷流痕 銀絲 注不滿等缺陷 因此在注射開始時 為防止填充不足 充入溫水或者模具加熱 總之 要做到優(yōu)質(zhì) 高效率生產(chǎn) 模具必須進行溫度調(diào)節(jié) 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 1 確定加熱或是冷卻 2 模溫均一 塑件各部分同時冷卻 3 采用低的模溫 快速且大量通冷卻水 17 42 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡單 加工容易 成本低謙 5 1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 根據(jù)模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則 冷卻水孔數(shù)量盡量多 尺寸盡量大的原則可知 冷卻 水孔數(shù)量大于或等于 3 根都是可行的 這樣做同時可實現(xiàn)盡量降低入水與出水的溫度 差的原則 根據(jù)書上的經(jīng)驗值取 7 根 冷卻水口口徑為 8mm 另外 為了提高冷卻系統(tǒng)的效率和使型腔表面溫度分布均勻 在冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 中應(yīng)遵守如下原則 1 在設(shè)計時冷卻系統(tǒng)應(yīng)先于推出機構(gòu) 也就是說 不要在推出機構(gòu)設(shè)計完成后才考 慮冷卻回路的布置 而應(yīng)盡早將冷卻方式和冷卻回路的位置確 定下來 以便能得到 較好的冷卻效果 將該點作為首要設(shè)計原則提出來 的依據(jù)是 在傳統(tǒng)設(shè)計中 往往推 出機構(gòu)的設(shè)計先于冷卻系統(tǒng) 冷卻系 統(tǒng)的重要性未能引起足夠的認識 2 注意凹模和型芯的熱平衡 有些塑件的形狀能使塑料散發(fā)的熱量等量的被凹模和 型芯所吸收 但是極大多數(shù)塑件的模具都有一定的高度型芯以及包圍型芯的凹模 對 于這類模具 凹模和型芯所吸收的熱量是不同的 這是因為塑件在固化時因收縮包緊 在型芯上 塑件與凹模之間會形成空隙 這時絕大部分的熱量將依靠型芯的冷卻回路 傳遞 加上型芯布置冷卻回路的空間小 還有推動的干擾 使型芯的傳熱變得更加困 難 因此 在冷卻的設(shè)計中 要把主要注意力放在型芯的冷卻上 3 對于簡單的模具 可先設(shè)置冷卻水出入口的溫差 然后計算冷卻水的流量 冷卻 管道的直徑 保證湍流的流速以及維持這一流速所需要的壓力降便以足夠 4 生產(chǎn)批量大的普通模具和精密模具在冷卻方式上又差異 對于大批量生產(chǎn)的普通 塑件可采用快冷以獲得較短的循環(huán)注射周期 所謂快冷就是使冷卻管道靠近型腔布置 采用較低的模具溫度 精密塑件需要有精密的尺寸公差和良好的力學(xué)性能 因此需采 用緩冷 即模具溫度較高 冷卻管道的尺寸和位置也適應(yīng)緩冷的要求 5 模具中冷卻水溫度升高會使熱傳遞減小 精密模具中出入口水溫相差應(yīng)在 5 度 從壓力的損失觀點出發(fā) 冷卻回路的長度應(yīng)在 1 2 1 5m 以下 回路的彎頭數(shù)目不希望 超過 5 個 6 由于凹模和型芯的冷卻情況不同 一般應(yīng)采用兩條冷卻俄回路分別冷卻凹模和型 芯 7 當模具僅設(shè)一個入水接口時 應(yīng)將冷卻管道進行串聯(lián)連接 若采用并聯(lián)連接 由 于各個回路的留動阻力不同 很難形成相同的冷卻條件 當需要并聯(lián)連接時 則需要 在每個回路中設(shè)置水量調(diào)節(jié)泵及流量計 8 采用多而細的冷卻水道 比采用獨大的冷卻管道好 因為多而細的冷卻管道擴大 了模溫的調(diào)節(jié)的范圍 但管道不可以太細 以免堵塞 一般取管道的直徑為 8 25mm 在收縮率大的塑料制件的模具中 應(yīng)延其收縮方向設(shè)置為冷卻回路 18 42 9 通模具的冷卻俄水應(yīng)采用常溫下的水 通常調(diào)節(jié)水流量來調(diào)節(jié)模具的溫度 對于 小型塑件 由于其注塑時間和保壓時間都較短 成型周期主要有冷卻時間決定 為了 提高成型效率 可以采用經(jīng)過冷卻的水進行冷卻 目前經(jīng)冷卻機冷卻的 5 10 度的水 用冷水進行冷卻時 大氣中的水分會凝聚在型腔的表面以引起塑件的缺陷 對于流動 距離長 成型面積大的塑件 為了防止填充不足或者變型 有時還得通熱水 總之 模溫最好同過冷卻系統(tǒng)或者專門的裝置能任意調(diào) 10 的確定冷卻管道的中心距以及冷卻管道與型腔壁的距離 冷卻管道與型腔壁的 距離太大會使冷卻效率下降 而距離太小有會造成冷卻不均勻 根據(jù)經(jīng)驗 一般冷卻 管道中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻管道直徑的 1 2 倍 冷卻管道的中心距應(yīng)為管道 直徑的 3 5 倍 11 盡可能使所有冷卻管道孔分別到各處型腔表面的距離相等 當制件壁厚均勻時 應(yīng)盡可能使所有的冷卻管道孔到各處的型腔表面的距離相等 12 應(yīng)加強澆口處的冷卻 熔體充模時 澆口附近的溫度最高 一般來說 據(jù)澆口 越遠溫度越低 因此 在澆口附近應(yīng)加強冷卻 一般可將冷卻回路的入口設(shè)在澆口處 這樣可使冷卻水道首先通過澆口附近 13 應(yīng)盡量避免將冷卻水道開設(shè)在塑件熔合紋的部位 當采用多澆口的進料或者型 腔形狀較復(fù)雜時 多股熔體在匯合處將產(chǎn)生熔合紋 在熔合紋的溫度一般較其它的溫 度低 為了不致使溫度進一步下降 保證熔合質(zhì)量 應(yīng)盡可能不在熔合紋部位開設(shè)冷 卻水道 14 水管的密封問題 以免漏水 一般冷卻管道應(yīng)避免穿過鑲塊 否則在接縫處漏 水 若必須通過鑲塊時 應(yīng)加設(shè)套管密封 15 進口 出口水管的接頭的位置應(yīng)該盡可能設(shè)在模具的同一側(cè) 為了不影響操作 通常應(yīng)將進口 出口水管接在設(shè)在注塑機背面的模具的一側(cè) 5 25 2 冷卻管道傳熱面積及管道數(shù)目的計算 1 水的傳熱系數(shù) 7 85 5 0 8 0 2 v d 0 8 0 2 7 5 1000 1 78 8 1000 2 KW m K 1 冷卻水在該溫度下的密度 3 kg m 冷卻水的流速 v m s 冷卻水孔直徑 dm 與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù) 值取 7 5 2 冷卻回路所需的總表面積 19 42 5 3600 mw Mq A 5 397 22 4 10 3600 7850 8020 2 0 094m 2 冷卻回路總表面積 A 2 m 單位時間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量 M kg h 單位質(zhì)量的樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量 材料為 ABS 取值q J kg 5 4 10 J kg 模具成型表面的溫度 m C 冷卻水的平均溫度 w C 3 求冷水在管道內(nèi)的流速 V 5 3 22 44 1 66 10 0 55 3 14 8 1000 60 V q Vm s d 3 4 冷卻回路的總長度 5 LAd 4 0 094 3 14 8 1000 3 74m 該塑件的冷卻水路的直徑為 8mm 模具的冷卻水路分布設(shè)計見模具的總裝圖 09403070119 00 5 3 冷卻系統(tǒng)標準件 用在冷卻水道上的標準件主要有管接頭 密封圈和銅塞 5 3 1 快速管接頭 管接頭為標準件 按照冷水道直徑選擇的快速管接頭如圖 5 1 圖 5 1 5 3 2 密封圈 密封圈主要用在上 下模鑲件與 A B 板冷卻水道相連接的地方 以防冷卻水泄 漏引起模具生銹 密封圈的使用情況及規(guī)格見圖 5 2 20 42 圖 5 2 5 3 3 銅塞 銅塞的作用主要是堵住加工冷卻孔時留下的不是 水流動方向的一端 有的企業(yè)是用帶羅紋的銅塞旋 緊的 而有的企業(yè)是用過盈配合的方法敲進去 然 后磨平即可 在次也采用后一種 本模具直接用銅塞堵住 詳細情況見圖 5 3 圖圖 圖 5 3 5 4 排氣系統(tǒng) 模具合模后 在模內(nèi)的所有空間如流道內(nèi) 型腔內(nèi)以及各零件組合的空隙內(nèi)都殘 存有空氣 另外 熔融塑料射入型腔后也會產(chǎn)生一些分解出來的氣體 5 4 1 排氣不良的危害 這些空氣和氣體如不能在塑料熔體進入澆注系統(tǒng)的同時順利排除模外 將會產(chǎn)生 下述種種危害 1 對射入流道的熔融塑料產(chǎn)生阻力 降低了料流速度 使成型困難 甚至難以充滿 型腔 造成凹陷或缺料 產(chǎn)生廢品 2 在制品上形成空洞 氣泡 接痕 云紋等缺陷 降低制品質(zhì)量 嚴重時制品表面 變色 焦損 3 降低連續(xù)注射的速率 影響生產(chǎn)效率 5 4 2 排氣槽的排氣方法 1 利用分型面排氣 小模具可以利用分型面的間隙排氣 分型面間隙一般在 0 02 0 04 mm 之間 分型面的間隙值一般不應(yīng)超過所成型塑料的溢邊值 還應(yīng)當注 21 42 意的是以排氣的分型面 應(yīng)當位于熔料流動的總點位置 2 利用設(shè)有排氣間隙的排氣桿排氣 另外利用頂針 斜頂與型心為 H7 h7 的間 隙配合 其配合的單面間隙不大于所成型材料的溢邊值即達到了排氣的目的又避免了 飛邊的產(chǎn)生 3 利用型心和型心鑲件的配合間隙排氣 5 4 3 排氣槽位置 此次模具設(shè)計中排氣主要由以上敘述的各種配合間隙排氣 并非需要在分型面專 門開設(shè)排氣槽 在試模的時候可以根據(jù)產(chǎn)品的情況在分型面開設(shè)排氣槽 在分型面開設(shè)排氣槽的時候只需要在與澆口相對的地方即熔料流動的末端用砂輪磨出 深為 0 015 0 03mm 寬為 3 5mm 的槽即可 22 42 6 注射模成型部件設(shè)計 6 1 型芯型腔的尺寸設(shè)計 該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計算 查有關(guān)手冊得 ABS 的收縮率為 Q 0 5 0 7 故平均收縮率為 0 5 0 7 2 0 6 根據(jù)塑件尺寸公差要求 模具的制造公差取塑S 件公差的 1 4 即 4 z 6 2 型芯型腔的計算 該塑件未標注精度為 MT5 因此根據(jù)塑件公差數(shù)值表 GT T14486 1993 可獲得塑件 各尺寸的公差 在此計算主要的尺寸 公式 6 0 1 z ms LS Lx 1 系數(shù)在這里取0 5 0 75x 0 75x 按照下列公式計算型腔 型芯工作部位尺寸 型腔徑向尺寸 6 2 型腔深度尺寸 6 3 型芯徑向尺寸 6 4 型芯高度尺寸 6 2 1 3 mcps HSH 3 1 4 mcps lSl 2 1 3 mcps hSh 3 1 4 mcps LSL 23 42 5 型腔的制造公差為 z 且取正方向 即 z 型芯的制造公差取負方向 即 z 式中 塑件外表面徑向基本尺寸的最大尺寸 mm s L 塑件外表面高度基本尺寸的最大尺寸 mm s H 塑件內(nèi)表面深度基本尺寸的最小尺寸 mm s h 塑件內(nèi)表面徑向基本尺寸的最小尺寸 mm s l 塑件尺寸公差 mm 模具制造公差 根據(jù)制品的相應(yīng)尺寸取 6 z 6 具體的模具成型零件的尺寸見模具成型零件圖 6 3 大滑塊側(cè)抽機構(gòu)的設(shè)計 大滑塊抽芯機構(gòu)的位置如圖 6 1 所示 圖 6 1 6 3 1 大滑塊斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)設(shè)計 a 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 見下圖所示 斜導(dǎo)柱的斷面為圓形 其固定形式與合模導(dǎo)柱類似的臺肩固定 只是由于傾斜 安裝而臺肩軸 被削去一部分 斜導(dǎo)柱導(dǎo)向部分可 以做成半球型或錐臺形 但應(yīng) 11 36 z 24 42 注意錐臺的斜角須大于斜導(dǎo)柱的傾斜角 以避免斜導(dǎo)柱工作長度部分已脫離滑塊的孔之 后 斜導(dǎo)柱頭部仍對滑塊有驅(qū)動作用 圖 6 2 b 斜導(dǎo)柱傾角 a 確定 斜導(dǎo)柱的傾角 a 是決定斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)工作實效的一個重要的因素 a 的大小關(guān)系到模 具所需開模力的大小及斜導(dǎo)柱所受彎曲力的大小 有關(guān)系到斜導(dǎo)柱的工作長度 抽芯距 及開模距離長短 的取值一般在 15 20 間 c 斜導(dǎo)柱直徑的確定 斜導(dǎo)柱主要承受彎曲力 而對斜導(dǎo)柱的直徑的確定一般按經(jīng)驗來取 由于塑件的側(cè)抽型芯 孔較小 側(cè)抽力不大 所以取斜導(dǎo)柱的直徑為 15mm 6 3 2 大滑塊斜導(dǎo)柱抽芯距 將型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置 型芯或滑塊所移動的距離稱為抽 芯距 一般來說 抽芯距等于側(cè)孔深度加 2mm 3mm 的安全距離 其計算公式為 6 3 2 S C S 7 式中 設(shè)計抽芯距 36mm C S S 抽芯距 mm 38mmS362 斜導(dǎo)柱的長度計算 斜導(dǎo)柱的有效工作長度 L 與抽芯距 S 斜導(dǎo)柱傾斜角及滑塊與分型面傾角有關(guān) 通常為零 所以 L S sin 6 8 工作長度為 sin38 sin17129 97LSmmmm 斜導(dǎo)柱的總長度還與導(dǎo)柱直徑 固定板厚度有關(guān) 通常 斜導(dǎo)柱的有關(guān)參數(shù)計算 主要是掌握傾斜角與抽芯距及斜導(dǎo)柱長度 開模行程的關(guān)系計算 其它 諸如抽拔力 25 42 斜導(dǎo)柱直徑等一般憑經(jīng)驗確定 結(jié)構(gòu)如圖 4 13 圖 6 3 斜導(dǎo)柱的材料多用 45 鋼 淬火后硬度為 35HRC 或采用 T8A T10A 等 淬火 55HRC 以上 斜導(dǎo)柱固定于模板內(nèi) 與模板的安裝孔采取的過渡配合 側(cè)滑塊與斜導(dǎo)柱7 6Hm 的工作部分采用的間隙 側(cè)滑塊的鑲拼的組合的粗糙度 Ra 0 8 鑲?cè)氲? 5 1mmm 配合精度為 7 6Hm 6 3 3 大滑塊斜導(dǎo)柱機構(gòu)的滑塊與導(dǎo)滑槽設(shè)計 側(cè)抽機構(gòu)側(cè)抽機構(gòu) a 側(cè)型芯與滑塊的連接形式 根據(jù)塑件的形式分析 側(cè)型芯與滑塊應(yīng)做成組合式 然后裝配在一起 這樣可以節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼 材 且加工及維修更換方便 裝配方法介紹 滑塊座加工時不加工螺釘孔 在裝配時將 側(cè)型芯和滑塊座安裝入模具中然后楔合位置 1 合位置 2 然后確定滑塊座上的螺釘孔位 置 然后用螺釘固定 以保證定位 同時可以保證型芯的強度和固定方便 側(cè)型芯與滑塊的聯(lián)接形式如圖 6 4 所示 26 42 圖 6 4 b 滑塊的導(dǎo)滑形式 根據(jù)模具型芯的大小 以及各自的使用情況 滑塊與導(dǎo)滑槽的常用配合形式各不相同 總的 要求是在抽芯過程中 保證滑塊運動平穩(wěn) 無上下竄動和卡滯現(xiàn)象 為此對滑塊與導(dǎo)滑槽之 間有兩處位置要求間隙配合 一是在滑塊的側(cè)面處 另一是在滑塊被壓緊的臺肩面處 經(jīng)過對滑塊導(dǎo)滑形式的考慮 若采用整體式的導(dǎo)滑槽 會使導(dǎo)滑槽的加工增加難度 所以考 慮采用組合式的導(dǎo)滑槽結(jié)構(gòu) 導(dǎo)滑槽部分敞開 便于制造加工 保證其精度和硬度 其組合 式圖形如下圖 6 5 所示 圖 6 5 導(dǎo)滑槽又稱為壓條 固定壓條時要通過定位銷 和螺釘固定 同時為了保證其硬 度 應(yīng)進行表面氮化處理 固定形式如圖所示 圖 6 6 c 滑塊定位裝置的設(shè)計 為了保證斜導(dǎo)柱在和模中再次準確可靠地進入滑塊的斜孔內(nèi) 必須使滑塊在開模停留在 抽芯的終止位置 且不可任意滑動 因此 滑塊必須設(shè)置定位裝置 常用的定位裝置有定距 螺釘 彈簧 擋塊組合和活動定位釘 彈簧 螺塞組合等的定位裝置 由塑件的外形 模具的三方均有側(cè)抽 所以四周都必須采用擋塊組合 且采用模具用圓柱彈 簧 擋塊 全螺紋螺桿組成的擋塊組合定位裝置 其結(jié)構(gòu)如下 27 42 圖 6 7 e 楔緊塊的設(shè)計 楔緊塊的楔角 a 楔緊塊的楔角 a 必須大于斜導(dǎo)柱的斜角 a 這樣當模具 打開開始抽芯時 楔緊塊才能 為滑塊的移動讓位 否則 斜導(dǎo)柱無法帶動滑塊抽芯一 般取 2 3 楔緊塊的形式 在制品成型過程中 側(cè)型芯和滑塊會受到高壓塑料的推 力作用 有時這種推力相當大 若由斜導(dǎo)柱承受 則因斜導(dǎo)柱 為細長桿件 受力后容易變形 是不可靠的 因此 必須設(shè)置 楔緊塊來可靠地鎖緊滑塊 楔緊塊的固定方法如下圖 6 8 圖 6 8 28 42 6 4 小滑塊側(cè)抽機構(gòu)的設(shè)計 小滑塊側(cè)抽機構(gòu)的位置如圖 6 9 所示 圖 6 9 6 4 1 小滑塊斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)設(shè)計 a 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)參考大滑塊的斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu) 斜導(dǎo)柱的傾角是決定斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)工作實效的一個重要的因素 的大小關(guān)系到 模具所需開模力的大小及斜導(dǎo)柱所受彎曲力的大小 有關(guān)系到斜導(dǎo)柱的工作長度 抽芯 距及開模距離長短 的取值一般在 15 20 間 小滑塊的斜導(dǎo)柱確定為 15o c 斜導(dǎo)柱直徑的確定 斜導(dǎo)柱主要承受彎曲力 而對斜導(dǎo)柱的直徑的確定一般按經(jīng)驗來取 由于塑件的側(cè)抽型芯 孔較小 側(cè)抽力不大 所以取斜導(dǎo)柱的直徑為 10mm 6 4 2 小滑塊斜導(dǎo)柱抽芯距 將型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置 型芯或滑塊所移動的距離稱為抽 芯距 一般來說 抽芯距等于側(cè)孔深度加 2mm 3mm 的安全距離 其計算公式為 3 2 S C S 式中 設(shè)計抽芯距 13mm C S S 抽芯距 mm 15mmS132 29 42 斜導(dǎo)柱的長度計算 斜導(dǎo)柱的有效工作長度 L 與抽芯距 S 斜導(dǎo)柱傾斜角及滑塊與分型面傾角有關(guān) 通常為零 所以 L S sin 工作長度為 sin15 sin1557 96LSmmmm 斜導(dǎo)柱的總長度還與導(dǎo)柱直徑 固定板厚度有關(guān) 通常 斜導(dǎo)柱的有關(guān)參數(shù)計算 主要是掌握傾斜角與抽芯距及斜導(dǎo)柱長度 開模行程的關(guān)系計算 其它 諸如抽拔力 斜導(dǎo)柱直徑等一般憑經(jīng)驗確定 結(jié)構(gòu)如圖 6 10 圖 6 10 斜導(dǎo)柱的材料多用 45 鋼 淬火后硬度為 35HRC 或采用 T8A T10A 等 淬火 55HRC 以上 斜導(dǎo)柱固定于模板內(nèi) 與模板的安裝孔采取的過渡配合 側(cè)滑7 6Hm 塊與斜導(dǎo)柱的工作部分采用的間隙 0 5 1mm 6 4 3 小滑塊斜導(dǎo)柱機構(gòu)的滑塊與導(dǎo)滑槽設(shè)計 側(cè)抽機構(gòu)側(cè)抽機構(gòu) a 側(cè)型芯與滑塊的連接形式 根據(jù)塑件的形式分析 側(cè)型芯與滑塊應(yīng)做成組合式 然后裝配在一起 這樣可以節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼 材 且加工及維修更換方便 由于小滑塊比較窄無法用螺釘固定 因此選擇使用 T 型槽 的形式連接兩者 側(cè)型芯與滑塊的聯(lián)接形式如圖 6 11 30 42 圖 6 11 b 滑塊的導(dǎo)滑形式 根據(jù)模具型芯的大小 以及各自的使用情況 滑塊與導(dǎo)滑槽的常用配合形式各不相同 總的 要求是在抽芯過程中 保證滑塊運動平穩(wěn) 無上下竄動和卡滯現(xiàn)象 為此對滑塊與導(dǎo)滑槽之 間有兩處位置要求間隙配合 一是在滑塊的側(cè)面處 另一是在滑塊被壓緊的臺肩面處 經(jīng)過對滑塊導(dǎo)滑形式的考慮 若采用整體式的導(dǎo)滑槽 會使導(dǎo)滑槽的加工增加難度 所以考 慮采用組合式的導(dǎo)滑槽結(jié)構(gòu) 導(dǎo)滑槽部分敞開 便于制造加工 保證其精度和硬度 其組合 式圖形如下圖所示 圖 6 12 導(dǎo)滑槽又稱為壓條 固定壓條時要通過定位銷 和螺釘固定 同時為了保證其硬 度 應(yīng)進行表面氮化處理 固定形式如圖 6 13 所示 圖 6 13 c 滑塊定位裝置的設(shè)計 為了保證斜導(dǎo)柱在和模中再次準確可靠地進入滑塊的斜孔內(nèi) 必須使滑塊在開模停留在 抽芯的終止位置 且不可任意滑動 因此 滑塊必須設(shè)置定位裝置 常用的定位裝置有定 31 42 距螺釘 彈簧 擋塊組合和活動定位釘 彈簧 螺塞組合等的定位裝置 由塑件的外形 模具的四方均有側(cè)抽 所以四周都必須采用滑塊定位裝置 且采用定距螺 釘 彈簧 擋塊的組合定位裝置 其結(jié)構(gòu)如下圖 6 14 圖 6 14 e 楔緊塊的設(shè)計 楔緊塊的楔角 a 楔緊塊的楔角 a 必須大于斜導(dǎo)柱的斜角 a 這樣當模具打開開始抽芯時 楔緊塊才 能為滑塊的移動讓位 否則 斜導(dǎo)柱無法帶動滑塊抽芯一般取 2 3 楔緊塊的形式 在制品成型過程中 側(cè)型芯和滑塊會受到高壓塑料的推力作用 有時這種推力相當 大 若由斜導(dǎo)柱承受 則因斜導(dǎo)柱為細長桿件 受力后容易變形 是不可靠的 因此 必須 設(shè)置楔緊塊來可靠地鎖緊滑塊 楔緊塊的固定方法如下圖 6 15 32 42 圖 6 15 6 5 嵌入式小型芯 對多旋鈕控制器面板塑件進行分析 發(fā)現(xiàn)有很多地方要考慮到細小的型芯部分容易損 壞 為了便于更換 節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材 保證加工的精度 采用嵌入式型芯 其結(jié)構(gòu)如圖 6 16 圖 6 16 本套模具有十六個位置需要安裝嵌入式小型芯 小型芯與型芯孔的配合采用 H7 m6 因此小型芯的配合面的代號為 m6 小型芯的底部設(shè)置臺肩 保證型芯在模芯上 的固定 其嵌入式小型芯詳細的尺寸見圖紙 09403070119 05 09403070119 16 另外 型芯 7 09403070119 13 和型芯 10 09403070119 12 由于其體積較大 且 位置相對重要 因此需要設(shè)置定位 其結(jié)構(gòu)如圖 6 17 33 42 圖 6 17 7 推出機構(gòu)設(shè)計 在對多旋鈕控制器面板塑件進行脫模是必須遵循以下原則 1 因為塑料收縮是抱緊凸模 所以頂出力的作用點應(yīng)盡量靠近凸模 因為塑件的 壁厚的關(guān)系我們可以利用推板 2 頂出力應(yīng)作用在塑件剛性和強度最大的部位 如加強筋 壁厚等處 作用面積 盡可能大一些 以防止塑件變形和損壞 3 為了保證良好的塑件外觀 頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不 大的部位 將頂桿設(shè)計在塑件的內(nèi)部型腔 4 若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準面上時 對不影響塑件尺寸和使用 一般頂桿與塑件接觸處凹進塑件 0 1mm 0 2mm 這樣不影響塑件平面的平整 由于多旋鈕控制器面板為板形塑件 用頂桿 推板脫模機構(gòu) 有時根據(jù)塑件的需 要 頂桿還可以參加塑件的成型 這時可以將頂桿做成與塑件某一部分相同形狀或作 34 42 為型芯 頂桿多用 T8AV T10A 材料 頭部淬火硬度達 50HRC 以上 7 1 脫模力的計算 制品脫模力可根據(jù)以下公式進行計算 脫模力 7 1 cossin t FAp 式中 塑件包絡(luò)型芯的面積 A 塑件對型芯單位面積上的包緊力 取 pp 7 0 8 1 2 10 Pa 脫模斜度 取 3 塑件對鋼的摩擦系數(shù) 約為 0 2 計算 cossin t FAp 7 1 0 1020800 0 2 cos3sin3 oo 30657 1N 脫模力為 30657 1N 7 2 脫模機構(gòu)尺寸計算及其配合公差 1 頂針的頂出行程 H 35mm 2 頂針的管位長度 L 頂針直徑 D