畢業(yè)設(shè)計(jì)——旋鈕的注塑模設(shè)計(jì)

1、旋鈕的注塑模設(shè)計(jì) 【摘要】本篇論文為關(guān)于旋鈕注塑模的設(shè)計(jì)，以生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量及工藝等要求來(lái)確定用注射成型的方法來(lái)生產(chǎn)。因?yàn)樾o需要生產(chǎn)的數(shù)量太多，所以要求再設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意要有較高的注射率，同時(shí)使用的系統(tǒng)要有自動(dòng)脫模的功能，而且對(duì)塑件的表面要求很高，不能有損傷，如果塑件的表面要求不是很高的話可以采用側(cè)澆口，同時(shí)要有自動(dòng)脫模的功能。對(duì)于模具的型腔我們可以考慮采用一模兩腔平衡的裝置，并采用側(cè)澆口澆注結(jié)構(gòu)，對(duì)于模具的推出結(jié)構(gòu)采用四推絲桿的推出機(jī)構(gòu)。模具的設(shè)計(jì)中應(yīng)具有冷卻系統(tǒng)，這樣可以保證塑件的工藝性能。【關(guān)鍵詞】：成型工藝分析；注射機(jī)的選擇；模具設(shè)計(jì)目 錄引言1一、旋鈕塑件的工藝分析2（一）塑件成型工藝分

2、析2二、注射機(jī)的選用3 （一）選用注射機(jī)的方法和原則3（二）注射機(jī)的選用3三、模具基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及模架選擇3(一)確定成型的方法3 （二）型腔布局3 （三）分型面的設(shè)計(jì)4 （四）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4 （五）脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)5 （六）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)6 （七）模架的選擇6四、模具的總裝圖7總結(jié)9參考文獻(xiàn)10謝辭11引言旋鈕在現(xiàn)代生活中有著廣泛的應(yīng)用，它在家庭生活以及工業(yè)加工等方面起著不可忽視的作用，方便了人們的生活同時(shí)提高了人們的生活效率。由于旋鈕在生活中人們每天都離不開(kāi)，所以得保證它所使用的材料對(duì)人體無(wú)害，采用材料為PMMA。同時(shí)它的設(shè)計(jì)應(yīng)該讓人們使用方便，根據(jù)市場(chǎng)的需要一般它的外表也要設(shè)計(jì)的合理美觀賞心悅

3、目。其一般都是用注塑模來(lái)制造的，因?yàn)樽⑸淠Ｖ圃炷軌蛱岣呓?jīng)濟(jì)效益提高工作效率。用塑料來(lái)作為旋鈕的材料也使得材料使用相對(duì)于其它材料來(lái)說(shuō)更為輕便。對(duì)于從生產(chǎn)方的角度來(lái)說(shuō)，它們不僅要考慮到市場(chǎng)以及消費(fèi)人員的利益，同時(shí)也得考慮到自己的生產(chǎn)成本，再?gòu)漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料到生產(chǎn)需要全面考慮以生產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)適用的產(chǎn)品。1一、旋鈕塑件的工藝分析（一）塑件成型工藝分析零件圖紙：如圖1-1圖1-1 產(chǎn)品名稱：旋鈕產(chǎn)品材料：聚丙烯材料特性：該產(chǎn)品具有無(wú)毒、無(wú)味、強(qiáng)度和剛度均優(yōu)等特點(diǎn)，同時(shí)還具有很高的抗疲勞的特點(diǎn)，聚丙烯在高溫的情況下還具有電性能和絕緣性，同時(shí)也不受溫度的影響，它適合用于耐腐蝕和絕緣的零件。一般常見(jiàn)的腐蝕溶劑對(duì)其

4、基本不起作用，且還可以用與制作餐具。材料成型性能：聚丙烯因其是結(jié)晶料，吸濕性也比較小，所以它容易發(fā)生融體的破裂，聚丙烯也不能長(zhǎng)時(shí)間的與熱金屬接觸，否則會(huì)致使聚丙烯發(fā)生分解。聚丙烯還具有較好的流動(dòng)性，也因此容易發(fā)生縮孔和變形的缺陷。聚丙烯還具有冷卻速度快的特點(diǎn)，澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)應(yīng)該緩慢的散熱，嚴(yán)格控制塑件的成型溫度，材料溫度低高壓時(shí)容易發(fā)生取向，在模具溫度小于50時(shí)，塑件容易不光滑，導(dǎo)致熔接不良，但溫度高于90度時(shí)會(huì)發(fā)生翹曲變形。塑件加工時(shí)應(yīng)特別注意要壁厚均勻，以此來(lái)避免缺膠、尖角等缺點(diǎn)，也可以避免出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象。二、注射機(jī)的選用（一）選用注射機(jī)原則以及方法1、根據(jù)現(xiàn)有的條件和設(shè)備等，要讓

5、塑件的所有參數(shù)在現(xiàn)有設(shè)備的參數(shù)范圍內(nèi)，并且要將參數(shù)調(diào)整到加工所需要的參數(shù)，以避免不必要的錯(cuò)誤。2、以所生產(chǎn)的塑件所要求注射量和鎖模力等為基礎(chǔ)，以該基準(zhǔn)選擇合適的注射機(jī)，并根據(jù)這些要求將所用的注射機(jī)的所有參數(shù)調(diào)整到所需要的參數(shù)。（二）注射機(jī)的選用 以一次注入的體積等為基礎(chǔ)以及所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以借此來(lái)算出注塑系統(tǒng)的體積。根據(jù)實(shí)際的情況本模具為一模兩腔，因此我們可以知道單個(gè)塑件的體積為，由此可以得出一次注入材料的量。根據(jù)具體的加工要求和情況選擇了XS_ZY_125這個(gè)機(jī)床型號(hào)。三、模具基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及模架選擇（一）確定塑件成形的方法大多數(shù)的塑件都是用注射成型的方法生產(chǎn)的。此產(chǎn)品的需要大批量的

6、生產(chǎn)，而且對(duì)塑件的表面質(zhì)量并沒(méi)有什么特別的要求，所以可用側(cè)澆口。所以模具設(shè)計(jì)應(yīng)有較高的注射效率，能夠自動(dòng)脫模。因此，我們選擇的機(jī)構(gòu)是單型面注射模和側(cè)澆口自動(dòng)脫落結(jié)構(gòu)。（二）型腔布局需要注意的問(wèn)題以及原則：型腔的數(shù)目以及排列的方式要根據(jù)塑件具體的幾何形狀、尺寸批量的大小和制造的難易程度以及制造的成本來(lái)確定。由于塑件加工有特別的要求，且要滿足大批量的生產(chǎn)，為了設(shè)計(jì)制造的方便，綜合考慮澆注系統(tǒng)等因素，采用以下圖中的方式來(lái)排列。次模具采用了是一模兩腔的布置，塑件成型型腔應(yīng)該設(shè)置在模具的對(duì)稱中心的方向上。如圖3-1：圖3-1（三）分型面設(shè)計(jì) 1、分型面的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)分型面法方向是應(yīng)盡量使之與注射機(jī)開(kāi)模方向垂

7、直，不過(guò)在一些特殊的情況下需要采用與注射機(jī)開(kāi)模的方向平行。在選擇分型面的時(shí)候需要注意下面幾項(xiàng)：（1）選擇分型面時(shí)應(yīng)盡量在輪廓比較大的地方，（2）塑件脫模是應(yīng)該簡(jiǎn)單輕易，并使塑件在動(dòng)模的那一邊，（3）不能損壞塑件的精度，使工件滿足精度要求，（4）不能損壞外觀，滿足外觀要求，（5）讓模具的加工和制造過(guò)程簡(jiǎn)單，（6）注意其對(duì)成型面表面的影響，（7）不能影響排氣的效果，（8）避免對(duì)側(cè)向抽芯產(chǎn)生影響。如圖3-2 圖3-22、排氣槽設(shè)計(jì)為了能夠讓塑件的熔體能夠不受阻礙的填充進(jìn)型腔，需排除系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣。如果模內(nèi)因?yàn)橐恍┰虿荒軐怏w排出干凈，塑件將會(huì)有氣泡、熔接不牢等一些缺點(diǎn)，氣體的存在還會(huì)使充模速度

8、變慢，所以排氣的問(wèn)題是設(shè)計(jì)時(shí)所必須要考慮的。當(dāng)型腔有一些個(gè)別的地方不能填充進(jìn)時(shí)，不僅要考慮到排氣不暢還須考慮到是否開(kāi)設(shè)了溢流槽，讓溢流槽來(lái)容納冷料和部分的氣體。（四）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熔體從噴嘴射出后，在進(jìn)入模腔之前的流經(jīng)的路程。澆注系統(tǒng)應(yīng)盡量粗短，它對(duì)獲得好性能和最佳成型有很大的影響。本論文所采用的是側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。1、主流道設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)主流道時(shí)應(yīng)該注意到的問(wèn)題： (1)主流道在設(shè)計(jì)時(shí)，形狀應(yīng)設(shè)計(jì)成圓錐形，并且錐度也要適中，因?yàn)槿绻鞯赖腻F度過(guò)大會(huì)導(dǎo)致壓力減弱，溶料的流速變 慢 ，熱量損耗加大大，表面黏度上升，造成溶料注射時(shí)變得困難。 (2)在設(shè)計(jì)主流道小端直徑時(shí)應(yīng)該注意要大于注射機(jī)噴嘴孔的直徑。

9、如果直徑不大于注射機(jī)噴嘴的直徑，會(huì)在注射成型的時(shí)候造成死角，導(dǎo)致注射機(jī)壓力下降，塑料在冷凝后，脫模會(huì)變得困難。 (3)主流道小端前面為球面，注射機(jī)噴嘴的球面位置應(yīng)該與模具接觸，并且要求主流道球面半徑要大于噴嘴球面的半徑。(4)設(shè)計(jì)主流道的長(zhǎng)度時(shí)，要盡量的短，這樣可以讓冷料的回收量減少，來(lái)避免的壓力損失和熱量損失。 (5)主流道表面的粗糙度要小以保證材料的順利流出，方便脫模。 2、分流道設(shè)計(jì)分流道是指主流道與澆口之間的一段塑料的流動(dòng)通道。設(shè)計(jì)師應(yīng)注意減少熱量與壓力的流失。常用分流道的截面一般有圓形、梯形、U形等。如圖3-3 圖3-3 梯形與半圓形加工一般較為容易，所以本篇采用了半圓形的。3、澆口

10、的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)的澆口成型以及型腔的排列方式，使用側(cè)澆口比較合適。設(shè)計(jì)側(cè)澆口時(shí)一般放在模具的分型面上，因?yàn)椴牧鲜菑闹破返膫?cè)面進(jìn)入的，因此稱它為邊緣澆口。形狀一般是矩形，采用這樣的設(shè)計(jì)可以使截面的形狀較為簡(jiǎn)單，方便于加工，方便試模后進(jìn)行修正。但是這樣設(shè)計(jì)會(huì)使產(chǎn)品表面有痕跡，但是因?yàn)楸井a(chǎn)品對(duì)于表面質(zhì)量的要求不是很高，所以采用了側(cè)澆口。在側(cè)澆口的尺寸當(dāng)中，澆口的深度顯得特別的重要的。因?yàn)樗绊懥藵部谌垠w的凝固時(shí)間。中小型的零件深度一般采用的是0.5到2.0mm,寬度為1.5到5mm,澆口長(zhǎng)度為0.7到2.0mm。（五）脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)只有在模腔中塑件成型之后，塑件才可以取下來(lái)，不過(guò)在塑件取下之前，模具需要

11、將塑件從模腔中推出來(lái)，而將模具推出塑件的這個(gè)機(jī)構(gòu)稱作脫模推出機(jī)構(gòu)。而推出機(jī)構(gòu)的組成分為三個(gè)部分，我們將塑件直接推出的零件稱為第一個(gè)部分；將固定推出零件的零件稱之為第二個(gè)部分；在模具推出時(shí)起到導(dǎo)向和復(fù)位的作用的零件稱之為第三個(gè)部分。推出機(jī)構(gòu)在推出零件時(shí)不可以讓零件發(fā)生變形或者損壞零件外觀；在了解脫模力的大小之后，根據(jù)脫模力來(lái)合理分布推力；對(duì)于推出機(jī)構(gòu)一般要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不可以出現(xiàn)失誤的動(dòng)作，在和模的時(shí)候可以正確復(fù)位。計(jì)算推模力的時(shí)候要保證克服推出時(shí)所遇到的全部阻力，因而塑件在推模是需要有足夠的脫模力。（六）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套等都包括在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中。各種模具機(jī)構(gòu)都可以設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，以此來(lái)完成各個(gè)機(jī)

12、構(gòu)在工作時(shí)候需要的定位、定向要求。而導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以分為導(dǎo)銷和導(dǎo)柱導(dǎo)套這兩種形式。導(dǎo)銷主要適合用在移動(dòng)式小型壓模，所以不符合本設(shè)計(jì)的要求，所以采用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)為導(dǎo)柱導(dǎo)套形式。設(shè)計(jì)如下圖3-4：圖3-4 （七）模架的選擇在我國(guó)模架的形式即為品種的型號(hào)，基本上可以分為A1、A2、A3、A4這四個(gè)品種。它們?cè)斍橛猛疽?jiàn)下表3-1 ： 型號(hào) 組成、功能和用途 A1型 該型模架的動(dòng)模是一塊模板，定模是兩塊模板以及推桿組成。該模架適用于臥式注射機(jī) A2型 該型模架的 動(dòng)、定模都是用兩塊模板以及推桿機(jī)構(gòu)組成的，適用于立式以和臥式注射機(jī)，可以用在斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯的模具。 A3型 該型模架的定模采用的是兩塊模板，動(dòng)模為一塊

13、模板，中間設(shè)置推件版，適用在立式和臥式注射機(jī)。 A4型該型模架的動(dòng)模和定模都是兩塊模板，中間設(shè)置推件板，用于推件板的模具，適合立式和臥式注射機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)的需要以及上面四中型號(hào)的功能A4型適用于本模具設(shè)計(jì)。四、模具的總裝配圖如下圖為單分型面的注射模，模具打開(kāi)的時(shí)候動(dòng)模部分會(huì)向后移動(dòng)，模具的分型面將會(huì)打開(kāi)，推件板15和拉料板17都會(huì)向后移動(dòng)。澆注系統(tǒng)的凝料會(huì)在澆口自動(dòng)拉斷，當(dāng)開(kāi)模到一定距離時(shí)的時(shí)候，動(dòng)模便不會(huì)再移動(dòng)。當(dāng)動(dòng)模不動(dòng)時(shí)，便需要推出機(jī)構(gòu)工作，復(fù)位桿18和推動(dòng)推件板15向前移動(dòng)，推件板15將塑件從主型芯4上推出，這時(shí)塑件將從分型面上自動(dòng)的落下。 模具的組成:成形零部件有型芯5、主型芯4、型腔6

14、 ；澆注系統(tǒng)包括了澆口套10、型腔6 ；導(dǎo)向部分包括了導(dǎo)柱13、導(dǎo)套14、推件板15；推出部分包括了推板20、推桿固定板21和推桿18以及拉料桿17 ；支撐零部件包括了動(dòng)模座板1、支撐板3、型芯固定板16、定模座板7、螺釘2、螺釘8、螺釘9、螺釘22、墊塊19、定位圈11。如圖5-1 圖5-1 總之通過(guò)實(shí)踐查閱相關(guān)書(shū)籍對(duì)旋鈕塑件的注塑成型工業(yè)有了非常多的了解。完成了從材料的選取和分型面的選擇。再到模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。每一步都是非常重要，因此對(duì)手機(jī)尺寸要求和模具結(jié)構(gòu)的定位分析都顯得非常重要。通過(guò)各種對(duì)比分析選擇最佳設(shè)計(jì)方案完成本次論文設(shè)計(jì)。總結(jié)隨著畢業(yè)臨近，畢業(yè)論文也快接近了尾聲。在老師精心和耐心的

15、指導(dǎo)下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也終于完成了?；厥走@一段時(shí)光，讓我收獲了很多。在對(duì)本課題的設(shè)計(jì)過(guò)程中，讓我學(xué)到了很多課本上沒(méi)有的知識(shí)，豐富了我的知識(shí)面，可以說(shuō)是讓我受益匪淺！在這次設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題，讓我知道了在一些專業(yè)知識(shí)上面?zhèn)€人還是有很多不足的地方，自己學(xué)的并不是很全面，促使自己以后要認(rèn)真學(xué)習(xí)，多了解課外的知識(shí)。在選擇材料的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己在材料這一方面很是不足，所以查閱了很多的相關(guān)書(shū)籍才完成了材料的選擇。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的查閱和思考，最終完成了本篇論文。對(duì)于這個(gè)課題是經(jīng)過(guò)自己的慎重考慮后定下的，這個(gè)課題對(duì)于我是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，經(jīng)過(guò)多方面的考慮才決定了這個(gè)課題。在寫(xiě)這次畢業(yè)論文的過(guò)程中，遇到很多自己不了解的問(wèn)題，但是通過(guò)多方面的查閱，自己還是解決了。這不僅僅讓我的信心