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1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(小初號(hào),宋體,加粗,居中)題目:收音機(jī)外殼精密塑料模具的設(shè)計(jì)與制造(二號(hào),宋體,加粗居中)院 (系): 工業(yè)中心 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí): 學(xué) 生: 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)教師: 年 月(四號(hào),宋體、居中) 收音機(jī)外殼精密塑料模具的設(shè)計(jì)與制造摘 要塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門類之一,而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類,因此,研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。本論文介紹了注射成型的基本原理,對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則,詳細(xì)介紹了注射模具分型面的選擇,澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程,并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說明。設(shè)計(jì)成型零部

2、件以及設(shè)計(jì)合理的推出機(jī)構(gòu)。對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證主要是對(duì)注射機(jī)的相關(guān)重要參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證,包括模具閉合厚度、模具安裝尺寸、模具開模行程、注射機(jī)的鎖模力等。在校驗(yàn)合格后,進(jìn)行成型零件加工工藝過程的制定,既要保證塑件的質(zhì)量,又要兼顧經(jīng)濟(jì)性。最后則是模具的裝配環(huán)節(jié),包括制定裝配步驟、明確注意事項(xiàng)等。通過本設(shè)計(jì),可以對(duì)注塑模具有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí),注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問題,了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理;通過對(duì)autocad的學(xué)習(xí),可以建立較簡(jiǎn)單零件的零件庫,從而有效的提高工作效率。關(guān)鍵詞: 注射模; 成型零件;分型面abstractplastic industry is grows now one of quickest

3、 industry classes in the world, but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance.this design introduced the injection takes shape the basic

4、principle, to cast the product to propose the basic principle of design; introduced in detail divides the profile 、the cold flow channel injection evil spirit mold pours the system, the temperature control system and goes against the system the design process, and has given the explanation to the mo

5、ld intensity request. design shaped parts,reasonable drawing mechanism and so onthe design should be certificationprimarily related to the injection machine of important parameters for the certification including die close thickness sizes,the name distance,injection machine of the die draw force and

6、 so onafter qualified in check,the molding parts machining process design must ensure that the quality of supervision taking into account the economyfinal assembly is part of the mold,which including the design of assembly steps,clear proceeding required attentionthrough this design, may to cast the

7、 mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work; through to the program study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency.key word: injec

8、tion mold; shaped parts;divides the profile目 錄1 緒論11.1課題的背景和現(xiàn)實(shí)意義11.2模設(shè)計(jì)原則11.3成型模具工業(yè)和技術(shù)發(fā)展方向21.4研究主要內(nèi)容31.5設(shè)計(jì)的性質(zhì)、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法及其關(guān)鍵問題32塑料的工藝性及塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析52.1工藝性分析52.2工藝性分析63選擇成型設(shè)備114確定模具結(jié)構(gòu)134.1確定分型面134.2定澆注系統(tǒng)形式134.3側(cè)向分型機(jī)構(gòu)的確定174.4脫模機(jī)構(gòu)的確定214.5導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的確定234.6型芯型腔結(jié)構(gòu)形式254.7排氣形式的確定285 成型設(shè)備校核及模具設(shè)計(jì)計(jì)算295.1注射機(jī)的校核295.2型腔成型尺寸

9、計(jì)算305.3成型零部件的剛度強(qiáng)度較核365.4模具成型零部件406 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)446.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求447 典型模具零件加工制造方法468模具設(shè)計(jì)成型方案488.1主視圖插入488.2模具動(dòng)作過程48參考文獻(xiàn)49致 謝501 緒論1.1 課題的背景和現(xiàn)實(shí)意義目前,在精密塑料模具方面,取得了比較好的進(jìn)展。在制造技術(shù)方面,首先是采用cad/cam技術(shù),用計(jì)算機(jī)造型、編程并由數(shù)控機(jī)床加工已是主要手段,cae軟件也得到應(yīng)用。一般均采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置。少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度蒸發(fā)式熱流道模具,完全消除了之間的澆口痕跡。氣體輔助注射技術(shù)已成功得到應(yīng)用。在高校多色注射的應(yīng)用和

10、抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面,也取得較大的進(jìn)展。在精度方面,塑件的尺寸精度可達(dá)it67級(jí),分型面接觸間隙為0.02mm,末班的彈性變形為0.05mm,型面的表面粗糙度為ra0.02-0.025m。塑料模壽命已達(dá)100萬次,但模具制造周期仍比國外長(zhǎng)2到4倍,總體水平與國外比上有較大差距。所以有必要設(shè)計(jì)研究精密塑料模具。 這次我的課題是收音機(jī)后殼精密塑料模具的設(shè)計(jì)與制造。我感覺所需的知識(shí)已超出了課本的知識(shí),但正是這樣,才更有鍛煉的價(jià)值。這其中要用大量的cad/cam/cae技術(shù),pro/e造型。能夠讓我對(duì)一副模具的設(shè)計(jì)過程有了更深一個(gè)層次的了解,檢查我對(duì)知識(shí)的掌握能力和動(dòng)手能力,我想我在這次的設(shè)計(jì)中

11、一定會(huì)盡全力做好的!1.2 注射模具設(shè)計(jì)原則在設(shè)計(jì)注射模,一般應(yīng)遵循以下原則:1、合理的模具結(jié)構(gòu).這是獲得正確的塑件尺寸和主要條件之一。2、工件的側(cè)孔和側(cè)凹,應(yīng)考慮嵌鑲抽芯機(jī)構(gòu)。3、模具的推桿頂出機(jī)構(gòu),要在使用時(shí)推出迅速可靠。4、設(shè)計(jì)的模具,在零件成形后,其澆道澆口的去除應(yīng)容易.在設(shè)計(jì)時(shí)盡量要采用潛伏澆口或能自動(dòng)脫落的點(diǎn)澆口。5、模具注射成形的零件,其表面粗糙度應(yīng)細(xì)微硬度要高,使用壽命要長(zhǎng)。6、設(shè)計(jì)的模具應(yīng)制造容易生產(chǎn)周期要短成本要低廉。7、擇分型面時(shí),應(yīng)確保塑件應(yīng)在注射后留在動(dòng)模一側(cè)。8、選擇容易成型的澆道和流道。9、設(shè)計(jì)時(shí),要選擇能迅速準(zhǔn)動(dòng)型腔與型芯的背信棄義水道。10、設(shè)計(jì)的模具,應(yīng)易實(shí)

12、現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),并長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而不出故障。1.3 塑料成型模具工業(yè)和技術(shù)發(fā)展方向(1)設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用cad/cam/cae技術(shù)。cad/cam技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù),近年來模具cad/cam技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度,為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造了良好的條件;基于網(wǎng)絡(luò)的cad/cam/cae一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪,其將解決傳統(tǒng)混合型cad/cam系統(tǒng)無法滿足實(shí)際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題;cad/cam軟件的智能化程度將逐步提高;塑料制件及模具的3d設(shè)計(jì)與成型過程的3d分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。(2)推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技

13、術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量,并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源,所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標(biāo)準(zhǔn),積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件,是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制,而且其常用于較復(fù)雜的大型制品,模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大,因此,開發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件,顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度,繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非常重要

14、。(3)開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。(4)應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。(5)研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模cad/cam的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。1.4 課題研究的主要內(nèi)容1.4.1塑件結(jié)構(gòu)特點(diǎn):本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是要收音機(jī)外殼注射模具。首先它屬于殼類,經(jīng)測(cè)量屬于薄壁制件,整體結(jié)構(gòu)比較規(guī)則,但是成型部分比較復(fù)雜,且是不對(duì)稱結(jié)構(gòu),所以需要對(duì)很多尺寸逐一進(jìn)行分析。制件兩個(gè)側(cè)表面上有孔需要成型,要使用側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)

15、,上表面有有很多小孔且中心距比較小,也不易成型。收音機(jī)外殼除了美觀在使用性能上也有一定的要求。因此材料選用hips(改性聚苯乙烯)。,所給的材料為改性聚苯乙烯,收縮率為0.561.4.2.分型面的確定:模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面,是動(dòng)定模的分界面。分型面受塑件在模具中的成型位置,澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì),塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度的位置,塑件的推出,排氣等多種因素的影響,因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較,以選出較為合理的方案。1.4.3成型零件的設(shè)計(jì):型腔數(shù)量的確定一般要考慮技術(shù),生產(chǎn)管理等多方面的因素,一般從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā),訂貨量大時(shí)可選用大型機(jī),多型腔模具。當(dāng)尺寸精度和

16、重復(fù)性精度要求很高時(shí),應(yīng)盡量減少型腔的數(shù)目。多腔模的制造成本高于單腔模,但不是簡(jiǎn)單的倍數(shù)比。因此,從塑件成本中所占的模具費(fèi)比例來看,多腔模比單腔模要低。制造難度上,多型腔模的制造難度比單腔模大,當(dāng)其中一個(gè)腔先損壞時(shí),應(yīng)立即停機(jī)維修,影響生產(chǎn)。本次設(shè)計(jì)考慮制件的外形結(jié)構(gòu)與配合要求初選為一模一腔1.4.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì):零件采用輪輻式澆口,這種澆口多用于底部有大孔的圓筒形或殼型塑件。將主澆道設(shè)計(jì)成圓錐形,錐度為4度。1.4.5溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì):對(duì)于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式,設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證所有的型腔同時(shí)得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下,應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的

17、分流道設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度相等、形狀及截面尺寸相同(型腔布局為平衡式)的形式,否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致,這就是澆注系統(tǒng)的平衡。顯然,我們?cè)O(shè)計(jì)的模具是平衡式的,即從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相等,形狀及截面尺寸都相同。1.4.6脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì):塑件要順利而不影響質(zhì)量地從型芯口脫模,必須設(shè)置合適的脫模機(jī)構(gòu)。本模具采用推桿推出機(jī)構(gòu),用推桿定距,首先由彈簧使定模板隨動(dòng)模部分一起移動(dòng),以便拿出澆注凝料。為了使頂出機(jī)構(gòu)順暢,設(shè)有導(dǎo)向裝置,導(dǎo)柱同時(shí)也作支柱用,提高支承板的剛度。1.4.7通過moldflow對(duì)塑件的澆口開設(shè)位置分析,分型面位置選擇在塑件的底面,具體設(shè)計(jì)由pro/

18、e拆模獲得側(cè)向分型采用斜導(dǎo)柱,模具頂出系統(tǒng)由推桿推出。應(yīng)用 moldflow進(jìn)行注射階段流動(dòng)分析:首先在pro/e中創(chuàng)建實(shí)體模型,保存為 igs格式,再導(dǎo)入到mpi(moldflow plastics insight) 中。網(wǎng)格劃分,得到三角單元和相應(yīng)適合的縱橫比。moldflow軟件可以根據(jù)模型幾何形狀以及相關(guān)材料參數(shù)、工藝參數(shù)分析出澆口的最佳位置。用戶可以在設(shè)置澆口位置之前進(jìn)行澆口位置分析,根據(jù)這個(gè)分析結(jié)果設(shè)置澆口位置,從而避免由于澆口位置設(shè)置不當(dāng)可能引起的制件缺陷1.5 本次設(shè)計(jì)的性質(zhì)、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法及其關(guān)鍵問題1.5.1 設(shè)計(jì)目的通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),可以使我掌握模具制造的基本專業(yè)知識(shí)和

19、常用工藝方法,了解和掌握先進(jìn)模具制造技術(shù),具備分析模具結(jié)構(gòu)工藝性的能力,提高模具設(shè)計(jì)的綜合水平。通過對(duì)收音機(jī)外殼這個(gè)較為復(fù)雜件的設(shè)計(jì)培養(yǎng)個(gè)人獨(dú)立思考的能力,增加個(gè)人對(duì)知識(shí)系統(tǒng)連貫分析的能力1.5.2 設(shè)計(jì)任務(wù)1、 題目名稱:收音機(jī)后殼精密模具的設(shè)計(jì)與制造2、 設(shè)計(jì)內(nèi)容(1) 設(shè)計(jì)收音機(jī)后殼外形結(jié)構(gòu)尺寸,繪制零件圖一份(2) 設(shè)計(jì)圖紙要求:繪制塑料模具結(jié)構(gòu)總圖及所有零件圖;至少有一張3#圖紙應(yīng)用cad軟件繪制(3) 便攜設(shè)計(jì)說明書一份。(4) 模具設(shè)計(jì)制造經(jīng)濟(jì)與環(huán)保分析(5) 開題報(bào)考,中期小結(jié),總結(jié)各一份2 塑料的工藝性及塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析要設(shè)計(jì)出完美的塑料制件,需要考慮以下幾點(diǎn):1、塑件的物

20、理力學(xué)性能,如強(qiáng)度、剛度、韌性、彈性、吸水性以及對(duì)應(yīng)力的敏感性,不同塑料品種其性能各有所長(zhǎng),在設(shè)計(jì)塑件是應(yīng)充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點(diǎn),避免或補(bǔ)償其缺點(diǎn)。2、塑料的成型工藝性,如流動(dòng)性、成型收縮率及收縮率的各項(xiàng)差異等。塑件形狀應(yīng)有利于成型時(shí)充模、排氣、補(bǔ)縮,同時(shí)能使熱塑性塑料制品達(dá)到高效、均勻冷卻或是熱固性塑料制品快速均勻的固化。3、塑件結(jié)構(gòu)應(yīng)能使模具總體結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)化,特別是避免側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。使模具零件符合制造工藝要求。2.1 塑料工藝性分析收音機(jī)在日常生活中被人們廣泛使用,它隨著社會(huì)的變遷而不斷改進(jìn)完善,無論是從加工工藝功能完善,還是外觀設(shè)計(jì)都在不斷突破。最引人關(guān)注的還是在造型外觀設(shè)計(jì)上的改

21、變,一款新穎的設(shè)計(jì)很容易吸引人們的關(guān)注,成為大家購買的主要原因之一,可以極大程度上引領(lǐng)消費(fèi)潮流。收音機(jī)的外殼則是直接刺激消費(fèi)者的視覺,因此從外觀和實(shí)用性能上都是非常重要的。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是要收音機(jī)外殼注射模具。首先它屬于殼類,經(jīng)測(cè)量屬于薄壁制件,整體結(jié)構(gòu)比較規(guī)則,但是成型部分比較復(fù)雜,且是不對(duì)稱結(jié)構(gòu),所以需要對(duì)很多尺寸逐一進(jìn)行分析。制件兩個(gè)側(cè)表面上有孔需要成型,要使用側(cè)抽芯結(jié)構(gòu),上表面有有很多小孔且中心距比較小,也不易成型。收音機(jī)外殼除了美觀在使用性能上也有一定的要求。因此材料選用hips(改性聚苯乙烯)。hips的性能: hips為ps的改性材料,分子中含有5-15%橡膠成份,其韌性比ps提

22、高了四倍左右,沖擊強(qiáng)度大大提高(高抗沖擊聚苯乙烯),已有阻燃級(jí)、抗應(yīng)力開裂級(jí)、高光澤度級(jí)、極高沖擊強(qiáng)度級(jí)、玻璃纖維增強(qiáng)級(jí)以及低殘留揮發(fā)分級(jí)等。標(biāo)準(zhǔn)hips的其它重要性能:彎曲強(qiáng)度13.855.1mpa;拉伸強(qiáng)度13.841.4mpa;斷裂伸長(zhǎng)率為1575;密度1.041.06 gml;它具有ps具有成型加工、著色力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。hips制品為不透明性。hips吸水性低,加工時(shí)可不需預(yù)先干燥。 2 .hips的工藝特點(diǎn): 因hips分子中含有5-15%的橡膠,在一定程度上影響了其流動(dòng)性,注射壓力和成型溫度都宜高一些。其冷卻速度比ps慢,故需足夠的保壓壓力、保壓時(shí)間和冷卻進(jìn)間。成型周期會(huì)比ps稍長(zhǎng)一點(diǎn)

23、,其加工溫度一般在190-240為宜。hips樹脂吸收水分較慢,因此一般情況下不需干燥。有時(shí)材料表面的水分過多會(huì)被吸收,從而影響最終產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。在160f下干燥23h就可去掉多余的水分。hips制件中存在一個(gè)特殊的“白邊”的問題,通過提高模溫和鎖模力、減少保壓壓力及時(shí)間等辦法來改善,產(chǎn)品中夾水紋會(huì)比較明顯。基于以上理由,結(jié)合成本費(fèi)用問題的考慮,選用hips料比較合適。2.1.1 注塑成型的工藝參數(shù)1、因有為hips容易產(chǎn)生“白邊”問題,所以要適當(dāng)提高模溫和鎖模力。2、在外形設(shè)計(jì)上避免容易長(zhǎng)生“白邊”的因素3、預(yù)熱:(1)溫度80-100 (2)時(shí)間:1-2s 4、料筒溫度: (1)后段:2

24、10-230(2)中段:230-250 (3)前段:250-2705、模具溫度:80-90 6、注射壓力:70-100 mpa 7、成型時(shí)間: (1)注射時(shí)間20-60s (2)高壓時(shí)間:0-3s (3)冷卻時(shí)間:20-90s (4)總周期:50-160s8、螺桿轉(zhuǎn)速:48r/min 9、適用注射機(jī)類型:螺桿、柱塞均可2.2 塑件工藝性分析2.2.1 塑件的工藝性分析是指對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)形狀、材料的成型特點(diǎn)等方面去考察塑件。塑件工藝性分析的內(nèi)容有以下幾個(gè)方面:(一)制品的幾何形狀(二)制品的技術(shù)要求(三)制品的尺寸,公差及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(四)制品所用的塑料名稱、牌號(hào)及成型特征(五)制品的表面要求塑件工藝

25、性分析的目的有以下幾點(diǎn):(一)了解塑件的基本結(jié)構(gòu)形狀(二)了解塑件材料的成型特點(diǎn)(三)根據(jù)塑件及其材料的特征初步確定大體的成型方案 圖1 塑件三維圖2.2.3 塑件的基本結(jié)構(gòu)形狀分析該制件為收音機(jī)外殼,它的形狀基本規(guī)則,屬于不對(duì)稱結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度中等,有兩個(gè)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。制件顏色為不透明色,需要和收音機(jī)后蓋有配合要求,表面要求光滑,外形美觀,避免毛刺。大批量生產(chǎn)。1、脫模斜度由于塑件在模腔內(nèi)產(chǎn)生冷卻收縮現(xiàn)象,使塑件緊包模腔中的型芯和型腔中的凸出部分,使塑件取出困難,強(qiáng)行取出會(huì)導(dǎo)至塑件表面擦分,拉毛,為了方便脫模,塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮與脫模(及軸芯)方向平行的內(nèi)、外表面,設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度,一般1

26、130。一般型芯斜度要比型腔大,型芯長(zhǎng)度及型腔深度越大,則斜度不減小。本制件的設(shè)計(jì)便于脫模。2、 壁厚根據(jù)塑件使用要求(強(qiáng)度,剛度)和制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具成型工藝的要求而定。壁厚太小,強(qiáng)度及剛度不足,塑料填充困難,壁厚太大,增加冷卻時(shí)間,降低生產(chǎn)率,產(chǎn)生氣泡,縮孔等 。要求壁厚盡可能均勻一致,否則由于冷卻和固化速度不一樣易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,引起塑件的變形及開裂。該制件的平均壁厚為1.5mm3、圓角塑件所有轉(zhuǎn)角處都以圓角(圓?。┻^渡,因尖角容易應(yīng)力集中。塑件有圓角,有利于塑料的流動(dòng)充模及塑件的頂出,塑件的外觀好,有利于模具的強(qiáng)度及壽命。2.2.3 尺寸精度及表面粗糙度1、影響塑件尺寸精度的因素十分復(fù)雜,

27、主要有模具制造的精度、模制時(shí)由于工藝條件的變化引起成型收縮率的波動(dòng),同時(shí)由于磨損等因素會(huì)造成模具尺寸不斷變化,活動(dòng)配合間隙的變化以及模制件脫模斜度都會(huì)影響塑料制件的精度。塑件精度的確定應(yīng)該合理,在滿足使用要求前提下盡可能選用低精度等級(jí)。本制件根據(jù)材料的特性及成型制件的要求,公差等級(jí)選用mt4,未注公差尺寸等級(jí)選用mt6.2、塑料制品的表面狀態(tài)的改善除了成型工藝上盡可能避免冷疤、云紋等缺陷外,模具型腔的粗糙度起著決定性作用。模具使用中由于型腔磨損而使表面變粗糙,應(yīng)隨時(shí)予以維護(hù)。透明制品要求型腔和型芯的粗糙度相同。對(duì)于本設(shè)計(jì)中的制品,不透明制件應(yīng)該根據(jù)情況分別考慮,非配合表面和隱蔽的面可取較大的表

28、面粗糙度。2.2.4 塑件的基本尺寸密度=1.05 g/cm 零件平均壁厚 t =1.5mm由軟件算出體積 v=16.95cm 質(zhì)量m=*v=17.798258g 圖2 塑件cad圖2.2.5 注塑模成形方案分析由以上制品工藝性分析得到,該制件的外表面不允許有頂桿的推出痕跡,并要保證產(chǎn)品表面質(zhì)量,顏色靚麗。所以在以上基礎(chǔ)上產(chǎn)生以下模具設(shè)計(jì)方案,如下:方案一:一模一腔,收音機(jī)外殼外表面由型芯型腔組成,內(nèi)部由型芯完成。兩側(cè)壁上的孔采用斜導(dǎo)柱進(jìn)行側(cè)向抽芯,澆道點(diǎn)澆口,使用推桿推出,復(fù)位桿復(fù)位。方案二:一模兩腔,收音機(jī)外殼外表面由型芯型腔組成,內(nèi)部由型芯完成。制件相對(duì)放置,兩側(cè)壁上的孔采用斜導(dǎo)柱進(jìn)行側(cè)

29、向抽芯,側(cè)澆口進(jìn)澆,使用推桿推出。方案三:一模兩腔,收音機(jī)外殼外表面由型芯型腔組成,內(nèi)部由型芯完成。制件對(duì)稱放置,兩側(cè)壁上的孔采用斜導(dǎo)柱進(jìn)行側(cè)向抽芯,澆道點(diǎn)澆口進(jìn)澆,使用推桿推出,復(fù)位桿復(fù)位。該制品幾何形狀比較簡(jiǎn)單,對(duì)表面要求比較高,其它方面無特殊。采用方案一收音機(jī)外殼外部由型芯型腔組成,內(nèi)部由型芯完成,一模一腔的模具制造簡(jiǎn)單,成本比較低,雖然生產(chǎn)效率不是很高,但是能滿足該制件的生產(chǎn)要求,且模具修理方便,因此合理。第二個(gè)方案中,一模兩腔,收音機(jī)外殼外表面由型芯型腔組成,內(nèi)部由型芯完成。制件相對(duì)放置,兩側(cè)壁上的孔采用斜導(dǎo)柱進(jìn)行側(cè)向抽芯,側(cè)澆口進(jìn)澆,使用推桿推出。這樣設(shè)計(jì)雖然生產(chǎn)效率會(huì)提高,但是模

30、具復(fù)雜,提高生產(chǎn)成本,若一個(gè)型腔出現(xiàn)問題修理比較麻煩,且進(jìn)澆處容易產(chǎn)生毛刺等,使其配合面出現(xiàn)問題。所以不采用。第三個(gè)方案中,除了采用方案二中的成形方法。進(jìn)澆位置有所改善,但是該模具的開模行程會(huì)增大,是整個(gè)模具加大,對(duì)于這樣的一個(gè)制件是不必要的。在該制件的模具設(shè)計(jì)中若采用一模多腔設(shè)計(jì),雖然生產(chǎn)效率比較高,但是由于該制件需要外形兩側(cè)同時(shí)分型抽芯,故設(shè)計(jì)模具較為復(fù)雜,且模具造價(jià)費(fèi)用較高,不宜采用。經(jīng)過以上分析,綜合考慮選用方案一的各種機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的模具是最合理的,故安第一方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用三板式結(jié)構(gòu): 圖3 三板式模具結(jié)構(gòu)3 所選成型設(shè)備由上述的材料的工藝性能和塑件的基本尺寸等,所選的設(shè)備為海天htf9

31、0w1注塑機(jī)4 確定模具結(jié)構(gòu)第一節(jié) 確定分型面如何確定分型面,需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響,因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較,從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則:分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。1) 便于塑件順利脫模,盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊。2) 保證塑件的精度要求。3) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。4) 便于模具加工制造。5) 對(duì)成型面積的影響。6) 對(duì)排氣效果的影響。7) 對(duì)側(cè)向抽芯的影響。其中最重要的是第5)和第2

32、)、第8)點(diǎn)。為了便于模具加工制造,應(yīng)盡是選擇平直分型面工易于加工的分型面。如圖所示圖4-1 分型面的選擇顯然分型面要在a、b兩面中選擇。a面和b面均為平面,可以做分型面,但是考慮到制件的工藝性和分型的難易程度,a面為最大輪廓面且容易分型,因此選擇a為分型面。第二節(jié) 確定澆注系統(tǒng)形式一、 主流道尺寸主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸,另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。在本次設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)主流道位置垂直于分型面,為了便于流道凝料的脫出設(shè)計(jì)成具有2-4錐角的圓錐面內(nèi)壁有ra =0.4m以下的粗糙度,在內(nèi)壁研磨和拋光時(shí)應(yīng)注意拋光方向,不形成垂直于脫模方向的劃痕,否則會(huì)發(fā)生脫出困難而造成成型中斷。

33、主流道與噴嘴接觸處多做成半球形凹坑,二者緊密配合,避免高壓塑料融體溢出。凹坑球半徑r2應(yīng)比噴嘴球頭半徑r1大1-2mm,主流道小端直徑應(yīng)比注塑機(jī)噴嘴口直徑約大0.5-1mm以上,常取4-8mm,其錐角不宜太大,一般取2- 6。圖4-2 噴嘴與主流道襯套的觸面尺寸關(guān)系 圖 4-2(1)由sr2 = sr1 +12(mm)8,其中 sr1 = 15 mm sr2= sr1 +2= 15 + 12 = 1617 mm(2)d= d1 + (0.51) , d1 = 4 mm, d= d1 +(0.51)=4 +(0.51)=4.55mm (3)h= (1/32/5)r2 =( 1/32/5)14 =

34、4.75.6(mm),取5mm,(4) =2 4,取=3 (5)r= 13 mm ,取r= 2 mm二、 澆口套設(shè)計(jì)由于主流道與注塑機(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接觸和碰撞,所以設(shè)計(jì)成獨(dú)立的主流道襯套。選用優(yōu)質(zhì)鋼材制作并經(jīng)熱處理提高硬度。當(dāng)主流道貫穿幾塊模板時(shí),必須采用主流道襯套,以避免在模板間的拼縫處溢料,以致主流道凝料無法脫出。本次設(shè)計(jì)將主流道襯套的大圓盤設(shè)計(jì)成模具定位圈,在安裝模具時(shí)起定位作用。襯套用t8或t10經(jīng)沾火hrc 5055。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸,屬易損件,對(duì)材料要求較嚴(yán),因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套,以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理

35、。澆口套的規(guī)格有12,16,20等幾種。由于注射機(jī)的噴嘴半徑為15,所以澆口套的取r16。三、主流道襯套的固定用定位圈配合固定在模具的面板上。形式如下:圖4-3 主流道與定位圈的關(guān)系四、 分流道的設(shè)計(jì)在多型腔或單型腔多澆口(塑件尺寸大)時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道,分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前,通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài),并在流動(dòng)過程中壓力損失盡可能小,能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。1、截面形狀從壓力傳遞角度考慮,要求有大的流道截面積。從散熱少考慮應(yīng)有小

36、的表面積s。分流道表面粗糙度,常取ra 0.631.6m。以增大外層流動(dòng)阻力,避免熔流表面滑移,使中心層具有較高剪切速率。選擇u形斷面分流道。2、分流道的表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻,只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想,因面分流道的內(nèi)表面粗糙度ra并不要求很低,一般取1.6m左右既可,這樣表面稍不光滑,有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定,從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差,以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。實(shí)際加工時(shí),用銑床銑出流道后,稍微省一下模,省掉加工紋理就行了。(省模:制造模具的一道很重要的工序,一般配備了專業(yè)的省模工人,即用打磨機(jī),沙紙,油石

37、等打磨工具將模具型腔表面磨光,磨亮,降低型腔表面粗糙度。)五、澆口形式和尺寸澆口亦稱進(jìn)料口,是連接分流道與型腔的通道,除直接澆口外,它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分,但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。模具設(shè)計(jì)時(shí),澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格,初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸,無論采用何種澆口,其開設(shè)位置對(duì)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(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)??傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表,一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇,通常要考慮以下幾項(xiàng)原則:(1)盡量縮短流動(dòng)距離。(2)澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。

38、(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(dòng)。(7)澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。(8)注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響。在本設(shè)計(jì)中,有兩種方案可以選擇:方案一:側(cè)澆口進(jìn)澆。側(cè)澆口又稱邊緣澆口,國外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在主分型面上,截面形狀易于加工和調(diào)整修正。多型腔模常采用測(cè)澆口。塑料熔體于型腔的側(cè)面充模,其截面形狀多為矩形狹縫,調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及澆口封閉時(shí)間。這種澆口加工容易,修整方便,并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置,因此它是廣泛使用的一種澆口形式,但是它普遍使用于中小型塑件的多型腔模具,

39、且有澆口痕跡存在,會(huì)形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷,且注射壓力損失大,對(duì)深型腔塑件排氣不便。所以從制件的要求與型腔的分布上不采用此方案。方案二:點(diǎn)澆口進(jìn)澆。點(diǎn)澆口是一種尺寸很小的澆口。物料通過時(shí)有很高的剪切速率,這對(duì)于降低假塑性流體的表觀粘度是有益的,熔體粘度在高速剪切力場(chǎng)中減小后,將在一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)保持該粘度進(jìn)入型腔,盡管這時(shí)型腔中的剪切速率已經(jīng)降低。同時(shí)熔融物料通過小澆口時(shí)還有摩擦生熱提高料溫的作用,使粘度進(jìn)一步降低。點(diǎn)澆口適用于表觀粘度對(duì)剪切速率敏感的塑料熔體和粘度較低的塑料熔體。點(diǎn)澆口在開模時(shí)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷,制件上殘留澆口痕跡很小,故被廣泛采用。根據(jù)本塑件的特征,考慮左右兩側(cè)不對(duì)稱

40、,一模一腔,且表面無痕跡,所以宜選用第二種方案,采用點(diǎn)澆口進(jìn)澆。點(diǎn)澆口的直徑為0.4-2mm,澆口臺(tái)階長(zhǎng)度為0.5-1.2mm.六、冷料井在完成一次注射循環(huán)的間隔,考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度,從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約1025mm的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域,這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳,如果這里溫度相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔,便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響,用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料,防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔,把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料井。根據(jù)需要,不但在主

41、流道末端,也可在各分流道轉(zhuǎn)向位置,甚至在塑件型腔末端設(shè)置冷料井。冷料井一般開設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上(也即塑料流動(dòng)的轉(zhuǎn)向處),其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些,深度約為直徑的1.52倍,最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積,本模具中因主流道和分流道是在一個(gè)豎直面上,因此冷料井的位置設(shè)在主流道與分流道之間,實(shí)際上只要將分流道垂直向延長(zhǎng)一段距離就行了。第三節(jié) 側(cè)向分型機(jī)構(gòu)的確定側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)稱側(cè)抽機(jī)構(gòu),用來成型具有外側(cè)凸起、凹槽和孔的塑件;成型殼體制品內(nèi)側(cè)的局部凸起、凹槽和盲孔。當(dāng)塑件上具有與開模方向的內(nèi)外側(cè)孔或側(cè)凹時(shí),塑件不能直接脫模,必須做成抽芯機(jī)構(gòu)。抽芯機(jī)構(gòu)有斜導(dǎo)柱、斜滑塊、側(cè)

42、型芯、鎖緊塊、導(dǎo)滑槽、定位裝置組成。因?yàn)樵撝萍袃蓚€(gè)圓孔和一個(gè)方孔,一圓孔和一方孔在一邊,可以做成兩個(gè)側(cè)抽芯,故須抽芯機(jī)構(gòu)。斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)的側(cè)向分型或抽芯機(jī)構(gòu)最廣泛。本次課題我就采用了斜導(dǎo)柱來成型兩側(cè)孔機(jī)構(gòu)。圖4-4 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)示意圖一、斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)1、斜導(dǎo)柱斜導(dǎo)柱的斜角一般是15-20,最大不超過25,與固定板之間h7k6過渡配合。斜導(dǎo)柱只起到驅(qū)動(dòng)滑塊的作用,滑塊的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性靠導(dǎo)滑槽與滑塊間配合精度來保證,滑塊的最終位置由楔緊塊保證,斜導(dǎo)柱與滑塊斜孔的配合比較松.斜導(dǎo)柱圓錐部的斜角要大于斜導(dǎo)柱的圓角. 斜導(dǎo)柱與滑塊孔建保持0.51mm的間隙。斜導(dǎo)柱在動(dòng)模,滑塊在定模的結(jié)構(gòu)。斜導(dǎo)柱尺寸如下圖:圖

43、 4-5 斜倒柱尺寸2、滑塊滑塊可以是瓣合模滑塊,也可以是型芯滑塊?;瑝K可以做成整體式也可以做成組合式。本設(shè)計(jì)采用整體式型芯滑塊。成型部分可選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)制造和熱處理?;瑝K的底面和兩側(cè)為滑動(dòng)面,應(yīng)有足夠的硬度和較低的粗糙度,以增加耐磨性。3、導(dǎo)滑槽對(duì)導(dǎo)滑槽與滑塊的配合要求是運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),不宜過分松動(dòng),亦不宜過緊,采用t型導(dǎo)滑槽,做成整體式。設(shè)計(jì)時(shí)滑塊與滑槽上下左右各有一個(gè)面相配合(動(dòng)配合h8/f7),其余面之前則留出0.5-1mm的間隙。導(dǎo)滑槽表面應(yīng)有足夠的硬度(hrc52-56),應(yīng)稍硬于滑塊,為了使滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)不偏斜,滑塊的滑動(dòng)面要有足夠的長(zhǎng)度,最好為滑槽寬度的1-1.5倍,滑塊在完成抽拔動(dòng)作

44、停止運(yùn)動(dòng)時(shí),其滑動(dòng)面不一定全長(zhǎng)都留在導(dǎo)滑槽內(nèi),但留在滑槽內(nèi)部分的長(zhǎng)度應(yīng)不少于滑塊的寬度,以免滑塊傾斜發(fā)生復(fù)位困難。4、滑塊的定位裝置分型抽芯結(jié)束后當(dāng)滑塊與斜銷相互離開時(shí),滑塊必須停留在剛分離的位置上,以便合模時(shí)斜銷能順利進(jìn)入滑塊斜孔,因此必須設(shè)置滑塊定位裝置。本設(shè)計(jì)中選用的是彈簧止動(dòng)銷定位,該定位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在中小型模具中廣泛應(yīng)用。圖4-6彈簧止動(dòng)銷5、楔緊塊當(dāng)塑料熔體注入型腔后,它以很高的壓力作用于型芯或瓣合模塊,迫使滑塊外移。作用力等于塑料壓力和沿滑動(dòng)方向塑料作用在型芯和模塊上投影面積的乘積。由于斜銷的剛度較差,故常用楔緊密面來承受這一側(cè)向推力,同時(shí)斜銷的精度往往不能保證滑塊準(zhǔn)確定位,而精度

45、較高的楔緊面在合模時(shí)能夠確?;瑝K位置的精確性。楔緊塊表面應(yīng)有足夠的硬度(hrc52-56),以免擦傷和變形。本設(shè)計(jì)中因有兩個(gè)側(cè)抽芯,因此需用兩個(gè)楔緊塊,其固定方式分別為依靠配合固定,另一個(gè)采用螺釘和圓柱銷固定。楔緊塊的斜角應(yīng)略大于斜銷的斜角,這樣開模時(shí)楔緊塊的斜面能很快的離開滑塊,不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象,一般比斜銷斜角大2-3。二、側(cè)抽芯計(jì)算1、抽拔距將型心從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置,型心所移動(dòng)的距離稱為抽拔距。抽芯距應(yīng)保證型芯從成形位置抽拔到不妨礙塑件的取出。抽芯距即型芯(滑塊)移動(dòng)的距離,應(yīng)等于側(cè)面型孔或凹凸深度加23mm。該制件側(cè)面型抽拔距為s=2+(23)mm=45mm因此,完成s抽

46、拔居所需的開模行程hh = s ctg=5ctg 200 =13.75mmh =l3cosl3斜導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度(mm)l3=h/ cos=13.75/cos 20=14.63mm 2、 抽拔力q=ahq(cossin)式中,q抽拔力(n);a 型芯被塑件包緊的斷面形狀周長(zhǎng)(mm);h型芯成型深度(m);q 由于塑件收縮形成的單位正壓力8-10mpa,取10mpa; 摩擦系數(shù),取0.1;脫模斜度(0)。q1=(681+580.5+22)10(0.1cos20-sin20)=271.7n斜導(dǎo)柱所受的彎曲力n1= =271.727 nq2=281.510(0.1cos20-sin20)=186.8

47、9n斜導(dǎo)柱所受的彎曲力n2= =186.911 n3、斜導(dǎo)柱直徑:d1=6.35mmd2=5.6mm所以本設(shè)計(jì)中兩個(gè)側(cè)抽芯斜導(dǎo)柱直徑均取12mm。第四節(jié) 脫模機(jī)構(gòu)的確定推出機(jī)構(gòu)或稱頂出、脫模機(jī)構(gòu),常用的有推桿、推管、推件板三種結(jié)構(gòu)形式。標(biāo)準(zhǔn)中推薦了使用最多的推桿機(jī)構(gòu)中的推桿、推板及推桿固定板等通用標(biāo)準(zhǔn)零件。使塑件從模具上脫出來的機(jī)構(gòu)稱脫模機(jī)構(gòu)或稱頂出機(jī)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu)的動(dòng)作方向與模具的開模方向是一致的。脫模時(shí)塑件不變形,不損壞,頂件位置位于制件不明顯處。推出機(jī)構(gòu)總的設(shè)計(jì)要求為:1)推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡可能設(shè)置在動(dòng)模上,以便利用注射機(jī)驅(qū)動(dòng)推出機(jī)構(gòu),當(dāng)塑件因形狀等關(guān)系不能保證留在動(dòng)模端時(shí),則須采用強(qiáng)留措施,或在

48、定模上設(shè)置推出機(jī)構(gòu)。2)推出機(jī)構(gòu)須動(dòng)作可靠、運(yùn)動(dòng)靈活、制造方便、維修與更換容易。3)根據(jù)塑件的尺寸、形狀及塑件材料等選用推桿、推桿的位置及數(shù)量,以保證塑件不發(fā)生變形、破裂、擦傷,以及外觀、精度等質(zhì)量要求。因此,推桿應(yīng)設(shè)置在塑件承力較大的位置,如肋部、凸緣、殼體壁等處。4)對(duì)塑件推出阻力較大的部位,須有足夠的推出力,以保證塑件各部位均勻推出。5)推桿孔須與推板運(yùn)動(dòng)方向平行,其與推桿的配合不能過緊或過松,避免推桿折損或產(chǎn)生毛邊,造成不易推出,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用 h7/f6 配合。6)推出力或稱脫模力的確定及計(jì)算。塑件在冷卻時(shí),將包緊型芯或凸模,產(chǎn)生包緊力。包緊力的大小,與塑件的收縮率、塑件的壁厚和形狀及

49、大小所形成的塑件剛度,塑件對(duì)型芯和型腔表面的粗糙度及加工紋向等都因素所形成的摩擦阻力、塑件材料及其對(duì)型芯及型腔的粘附力、以及注射壓力、開模時(shí)間、脫模斜度等都有關(guān)系。對(duì)于不通孔殼形塑件脫模時(shí),還須克服大氣壓力。但在計(jì)算和確定脫模力時(shí),一般只考慮主要因素,進(jìn)行近似計(jì)算,并使確定的脫模力大于上述諸因素所形成的阻力。此阻力在開模的瞬間最大,所以,計(jì)算的脫模力為初始脫模力。一、脫模力的計(jì)算當(dāng)脫模開始時(shí),阻力最大。脫模力中包括四個(gè)內(nèi)容:即塑間從模具上脫出的摩擦阻力、大氣壓力、塑件對(duì)鋼材的粘附力、脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)阻力。根據(jù)t/l=2.5/110=0.0231/20 所以該制件屬于薄壁矩形件。對(duì)于薄壁矩形件q=

50、+b10 (n)式中:q 脫模力 (n);t 塑件平均壁厚 (cm);e 塑件彈性模量(n/ cm2); s 塑件平均成型收縮率 ( mm/mm ); l 包容凸模的長(zhǎng)度 (cm); f 塑件與鋼的摩擦系數(shù) ; m 塑件的帕松比; b 型腔投影面積(cm2)。查9p242 表5-9塑件脫模力計(jì)算參量:塑件底部有孔,10b幾乎為0。對(duì)于pp: e=185000 n/ cm2;s=0.005 ;f=0.5;m=0.39q=+b10q=1213.115n二、脫模機(jī)構(gòu)的形式1、推桿脫模機(jī)構(gòu)一般用于脫模力小的腔類塑件:(1)推桿的導(dǎo)向配合部分較短。(2)推桿材料:45 鋼,t8 或t10 鋼,hrc 5

51、0 以上。(3)與推桿孔的配合 間隙配合。(4)推桿的固定形式。(5)推桿的結(jié)構(gòu)形式。圖4-7 推桿2.推桿強(qiáng)度計(jì)算:公式:d=其中: d圓形推桿的直徑(cm)-推桿長(zhǎng)度系數(shù)(0.7)l推桿長(zhǎng)度(cm)n推桿數(shù)量e推桿材料的彈性模量(n/cm)鋼 e=21000000=2.1107q總脫模力(n) d=0.204cm=2.04mm實(shí)際應(yīng)用時(shí)選擇的推桿直徑為d=5mm 2.04mm,所以推桿合格。3. 推桿的應(yīng)力校核公式:= (n/cm)-推桿應(yīng)力(n/cm)-推桿鋼材的屈服極限強(qiáng)度(n/cm)一般中碳鋼 =32000(n/cm)合金結(jié)構(gòu)鋼 =42000(n/cm)=772.688(n/cm)校

52、驗(yàn)合格三、推桿復(fù)位機(jī)構(gòu)推桿脫模機(jī)構(gòu)用復(fù)位桿復(fù)位是最常見的。復(fù)位桿應(yīng)對(duì)稱布置,本設(shè)計(jì)中選用一根復(fù)位桿。與復(fù)位桿頭部接觸的定模板應(yīng)淬火。采用復(fù)位桿復(fù)位時(shí)至于當(dāng)模具完全閉合時(shí),復(fù)位動(dòng)作才告完成。第五節(jié) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的確定塑料模閉合時(shí)為保證型腔形狀和尺寸精度的準(zhǔn)確性,應(yīng)按一定的方向和位置合模,所以必須設(shè)有導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu),常見的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)是在模具型腔四周設(shè)24對(duì)互相配合的導(dǎo)向柱和導(dǎo)向孔。一、導(dǎo)向零件作用:(1)定位作用。為避免模具在裝配時(shí)因方向搞錯(cuò)而損壞成型零件,并在合模后使型腔在工作過程中能保持正確形狀和位置,確保塑件壁厚的均勻性。(2)導(dǎo)向作用。在動(dòng)模向定模閉合行進(jìn)中,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)首先接觸,引導(dǎo)動(dòng)、定模沿

53、準(zhǔn)確方向和位置閉合,避免凸模首先進(jìn)入型腔而發(fā)生損傷事故。為此,導(dǎo)柱必須比凸模端面高出68mm。(3)承受測(cè)壓的作用 。高壓塑料熔體注入型腔時(shí),會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力。或由于型腔側(cè)面不對(duì)陳;或由于模具中心與分型面上成型壓力中心不一致,會(huì)產(chǎn)生較大的側(cè)壓力,均須由合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)來承擔(dān)。但當(dāng)單向側(cè)壓力過大時(shí),須增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)來承擔(dān)。(4)支撐定型腔板或動(dòng)模推件板。二、導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì):導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu),包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套兩個(gè)零件,分別安裝在動(dòng)、定模兩邊。1、帶頭導(dǎo)柱是常用結(jié)構(gòu),分兩段。近頭段為在模板中的安裝段,標(biāo)準(zhǔn)采用h7k6配合;另一段為滑動(dòng)部分,其與導(dǎo)套的配合為h7f7。有肩導(dǎo)柱,適用于批量大的中、大型精密模

54、具,導(dǎo)柱大端與導(dǎo)套的外經(jīng)尺寸相同,固定導(dǎo)柱與導(dǎo)套的兩孔可同時(shí)加工,同心度好,其與模板孔的配合為h7f7。型的后部定位肩可對(duì)下面的模板進(jìn)行定位導(dǎo)柱的直徑d,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定為1263,選用時(shí),按導(dǎo)柱直徑(d)和b模板寬度(b)的比,即d/b0.60.1,圓整后取標(biāo)準(zhǔn)值使用。在導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)中,其尺寸標(biāo)有de和de1符號(hào)的,則表示該尺寸要素的形位公差和尺寸公差之間的關(guān)系遵循包容原則,即軸的作用尺寸不得超過最大實(shí)體尺寸,而軸的局部實(shí)際尺寸必須在尺寸公差范圍內(nèi)才為合格。導(dǎo)柱要求:由導(dǎo)柱導(dǎo)套或?qū)蚩捉Y(jié)構(gòu)組成。要求導(dǎo)柱比凸模高出6-8cm。導(dǎo)柱端問好成錐形或半球形。導(dǎo)柱表面具有較好的耐磨性,芯部堅(jiān)韌而不易折斷。與模板裝配 過渡配合。導(dǎo)柱與模板的連接方式。2、導(dǎo)套:直導(dǎo)套主要使用于厚模板中,可縮短模板的鏜孔深度,在浮動(dòng)模板中使用較多帶頭導(dǎo)套型是國外常用型式,可用在各種場(chǎng)合;型的作用與有肩導(dǎo)柱相同,其定位肩可對(duì)安裝在導(dǎo)套后面的模板進(jìn)行定位。#型還可用作推板導(dǎo)套與推板導(dǎo)柱相配合。導(dǎo)套要求:導(dǎo)套前端側(cè)角尺。導(dǎo)套硬度比導(dǎo)柱低。導(dǎo)套與模板配合面的粗糙度。導(dǎo)套與模板的連接固定方式。3、導(dǎo)孔:適于小批量生產(chǎn)的模具,要求的精度不高。圖4-8導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合第六節(jié) 型芯型腔結(jié)構(gòu)形式型腔是模具上直接成型塑料之間的部位。直接構(gòu)成模具型腔的所有零件都稱為成型零件,通常包括:凹模、凸模、

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