開(kāi)關(guān)按鍵的注塑模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)yuanchuang

1、目 錄1.4塑 料 成 型 設(shè) 備 的 選 取 . 83. 外 殼 注 塑 模 具 的 有 關(guān) 計(jì) 算 . 194. 模 具 加 熱 和 冷 卻 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) . 215. 模 具 閉 合 高 度 確 定 . 21 5.1計(jì) 算 模 具 的 閉 合 高 度 . 226. 注 塑 機(jī) 有 關(guān) 參 數(shù) 的 校 核 . 22 6.1模具合模時(shí)校核 . 226.2模具開(kāi)模時(shí)校核 . 237. 繪 制 模 具 總 裝 圖 和 非 標(biāo) 零 件 工 作 圖 . 23 7.1本 模 具 總 裝 圖 和 非 標(biāo) 零 件 工 作 圖 見(jiàn) 附 圖 . 23 7.2本 模 具 的 工 作 原 理 . 23 結(jié)

2、論 . 24 致 謝 . 25 參 考 文 獻(xiàn) . 26緒 論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié),是對(duì)以前所學(xué)的 知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,采用模具的生產(chǎn)技 術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加。換型不斷加快。使模具的需 要補(bǔ)斷增加。而對(duì)模具的質(zhì)量要求越來(lái)越高。模具技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用越來(lái)越顯得 更為重要。根據(jù)業(yè)內(nèi)專(zhuān)家預(yù)測(cè),今年中國(guó)塑料模具市場(chǎng)總體規(guī)模將增加 13%左右,到 2005年 塑料模具產(chǎn)值將達(dá)到 460億元,模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的 9000多萬(wàn)美元增長(zhǎng) 到 2005年的 2億美元左右,產(chǎn)值

3、在增長(zhǎng),也就意味著市場(chǎng)在日漸擴(kuò)大。相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國(guó)家塑料模具企業(yè)移師中國(guó),是國(guó)內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要 原因之一。中國(guó)技術(shù)人才水平的提高和平均勞動(dòng)力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢(shì),所以中 國(guó)塑模市場(chǎng)的前景一片輝煌,這是塑料模具市場(chǎng)迅速成長(zhǎng)的重要因素所在。按照我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),模具共分為 10大類(lèi) 46個(gè)小類(lèi),塑料模具是 10大類(lèi)中的 l 個(gè) 大類(lèi),共有 7個(gè)小類(lèi):熱塑性塑料注塑模、熱固性塑料注塑模、熱固性塑料壓塑模、擠 塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他類(lèi)塑料模。塑料模的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā) 展的,在我國(guó)起步較晚,但發(fā)展卻很快,特別是最近幾年,無(wú)論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能 力上,都有很大發(fā)展。但就總體

4、來(lái)看,與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和世界先進(jìn)水平相比,差距仍較 大,一些大型、精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽命的塑料模具每年仍大量進(jìn)口。據(jù)悉目前全世界年產(chǎn)出模具約 650億美元,其中塑料模具約為 260億美元。我國(guó) 1999年模具總產(chǎn)值 245億元.其中塑料模具約為 82億元, 2000年近 100億元。七類(lèi)塑 料模具中,注塑模具所占比例很大,約占全部塑料模具的 80%左右。塑料模具的主要用戶是家用電器行業(yè)、汽車(chē)、摩托車(chē)行業(yè)、電子音像設(shè)備行業(yè)、 辦公設(shè)備行業(yè)、建筑材料行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)及各種塑料制品行業(yè)等。目前國(guó)內(nèi)年需塑料模 具約 130-140億元,真中有 30多億元仍靠進(jìn)口,進(jìn)口量最多的塑料模具有汽車(chē)摩托車(chē) 飾件模

5、具、大屏幕彩電殼模具、冰箱洗衣機(jī)模具、通訊及辦公設(shè)備塑殼模具、塑料異型 材模具等。大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié),是對(duì)以前所 學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,采用模具的生 產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí),我熟練 地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課方面的知識(shí),對(duì)機(jī)械制 造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解,達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題,我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、洛陽(yáng)中國(guó) 一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí),我對(duì)于模具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新

6、的認(rèn)識(shí),豐富了 各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí),而對(duì)于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。 在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下, 同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆 裝了一些典型的模具實(shí)體,明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書(shū)館 借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍,設(shè)計(jì)中,將充分利用和查閱各種資料,并與同學(xué)進(jìn)行充分 討論,盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí),我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械 設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課方面的知識(shí),對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè) 系統(tǒng)、全面的理解,達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題, 我們進(jìn)行

7、了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在鶴壁天海,鶴壁天淇及金山煤業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí),我對(duì)于模 具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí), 豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程 方面的知識(shí),而對(duì)于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,將有一定的困難,但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力,相 信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限,而且缺乏經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)中不妥之處在 所難免,肯請(qǐng)各位老師指正。1. 模 塑 工 藝 規(guī) 程 的 編 制該塑件是外殼產(chǎn)品,其零件圖如圖 7-1所示。本塑件的材料采用尼龍 1010,生產(chǎn)類(lèi) 型為中等批量生產(chǎn)。 圖 7-1外 殼 零 件 圖該 塑 件 是 外 殼 產(chǎn) 品 , 其 零 件 圖

8、 如 圖 7-1所 示 。 本 塑 件 的 材 料 采 用 尼 龍 1010, 生 產(chǎn) 類(lèi) 型 為 中 等 批 量 生 產(chǎn) 。1.1塑 件 的 工 藝 性 分 析塑件的材料采用尼龍 1010, 屬熱塑性塑料。 從使用性能上看, 尼龍 1010是半透明, 吸水小,耐寒性較好,堅(jiān)韌耐磨耐油耐水,抗霉菌,但吸水性大;從成型性能上 看,塑件壁不宜取厚,并應(yīng)均勻,脫模度不宜取小,尤其對(duì)厚壁及深高塑件更應(yīng)取大。 受熱時(shí)間不宜超過(guò) 30min ,料溫高則收縮大,易出飛邊,收縮小,取向性強(qiáng),注射壓力 低易發(fā)生凹痕, 波紋。 成型周期按塑件壁厚而定, 厚則取長(zhǎng), 薄則取短, 為了減少收縮,凹痕縮孔,一般宜取低模

9、溫高注射壓力的成形條件,以及采用白油作脫模劑 ; 尼龍 1010的主要技術(shù)指標(biāo):密度是 1.04kg/dm3比體積是 0.96dm 3/kg吸水率是 0.20.4收縮率是 1.32.3s 熔點(diǎn)是 205t/0c 熱變形溫度是 550c 抗拉屈服強(qiáng)度是 62Mpa 拉伸彈性模量 1.8×103Mpa 抗彎強(qiáng)度 88Mpa 硬度 9.75HB 擊穿強(qiáng)度 20KV/mm。 另外,該塑件成型時(shí)易產(chǎn)生縮孔,凹痕,變形等缺陷,成型溫度低時(shí),方向性明 顯,凝固速度較快,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此,在成型時(shí)應(yīng)注意控制成型溫度,澆注系統(tǒng)應(yīng) 較緩慢。散熱冷卻速度不易過(guò)快。1. 結(jié)構(gòu)分析從零件圖上分析,該零件總體

10、形狀為長(zhǎng)方形。在寬度方向的一側(cè)有兩個(gè)高度 6m, 半徑為 2mm 的側(cè)孔 . 因此 , 模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽心機(jī)構(gòu) , 該零件屬于中等復(fù)雜 程度。2. 尺寸精度分析該零件重要尺寸,如 4mm,44mm, 等尺寸精度為 MT1級(jí)(GB/T14486 1993,次要 尺寸,如 16mm,9mm,114mm , 3mm 等的尺寸精度為 MT5級(jí)(GB/T14486 1993。由以上 分析可見(jiàn),該零件的尺寸精度中等偏上,對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)尺寸加工可以得到保證。 從塑件的壁厚上來(lái)看 , 壁厚最大處為 4mm, 壁厚均勻 , 符合尼龍 1010的最小壁厚原 則,在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角,防止在此處出現(xiàn)缺

11、陷,由于制件的尺寸較小,尼龍 1010的強(qiáng)度較大不需增設(shè)加強(qiáng)。制件尺寸選用尺寸精度 MT5級(jí)(GB/T14486 1993 , 零件的尺寸精度中等,對(duì)應(yīng) 的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以得到保證。從塑件的壁厚來(lái)看,壁厚較均勻,有利于制件的成型。3. 表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷毛刺,內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外,沒(méi)有什么特別的 表面質(zhì)量要求,故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出 , 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 .1.2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=14.8cm 3計(jì)算塑件的質(zhì)量:根據(jù)設(shè)計(jì)

12、手冊(cè)可查得尼龍 1010的密度為 =1.04kg/dm3-塑件質(zhì)量:M=V =14.8×103×1.04×103- =15.4g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) XS ZY 125型。1.3塑 件 注 塑 工 藝 參 數(shù) 的 確 定查找有關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠時(shí)間應(yīng)用的情況,尼龍 1010的成型工藝參數(shù)可作如下選擇: (試模時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整注塑溫度:包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度:后段溫度 t 1選用 1902100c ;中段溫度 t 2選用 2002200c ;前段溫度 t 3選用 210230

13、0c ;噴嘴溫度:選用 2002100c ;注塑壓力一:選用 40100Mpa ;注塑時(shí)間:選用 2090s ;保壓壓力:選用 65Mpa;高壓時(shí)間:選用 05s ;冷卻時(shí)間:選用 20120s ;總周期:選用 45220s ;后處理方法:采用油水鹽水;后處理溫度: 90100t/0c;后處理時(shí)間: 4h。說(shuō)明:3.1:預(yù)熱和干燥均采用鼓風(fēng)烘箱。3.2:凡潮濕環(huán)境使用的塑料,應(yīng)進(jìn)行調(diào)濕處理,在 1001200c 水中加熱 218h 。 1.4塑 料 成 型 設(shè) 備 的 選 取根據(jù)計(jì)算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為 XS-ZY-125查材料知:標(biāo)稱(chēng)注射量 /cm3 125螺桿直徑 / 42注

14、射容量 /克 125注射壓力 /105Pa 116.6鎖模力 /t 90最大注射面積 / 2 320 模具厚度 / 200300 模板行程 / 300 噴嘴 球半徑 / 12孔半徑 / 4定位孔直徑 /0.06 0 100推出兩側(cè)孔徑 / 22孔距 / 2302. 注 塑 模 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括:分型面選擇模具型腔數(shù)目的確定型腔的排列方式 冷卻水道布局澆口位置設(shè)置模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。2.1分 型 面 選 擇模具設(shè)計(jì)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)分面選原則和 塑件的成型要求來(lái)選擇分型面。制品在模具中的位置

15、,直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,模具分型面的確定,澆 口的設(shè)置,制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此,開(kāi)始制定模具方案時(shí),首先必須正確考慮制 品在其中的位置;然后再考慮具體的生產(chǎn)條件(包括模具制造的,生產(chǎn)的批量所需的 機(jī)械化和自動(dòng)化程度等其他設(shè)計(jì)問(wèn)題。制品在模具中的位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下基本要求:制品或制品組件 (含嵌件 的正 視圖,應(yīng)相對(duì)于注塑機(jī)的軸線對(duì)稱(chēng)分布,以便于成型;制品的方位應(yīng)便于脫模,注塑模 塑時(shí),開(kāi)模后制品應(yīng)留在動(dòng)模部分,這樣便于利用成型設(shè)備脫模;當(dāng)用模具的互相垂直 的活動(dòng)成型零件成型孔、槽、凸臺(tái)時(shí),制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡(jiǎn) 便,使抽芯操作方便;如果制品的安置有兩個(gè)方案,兩

16、者的分型面不相同又互相垂直, 那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺(tái)安裝平面上的投影面積為最小的方案; 長(zhǎng) 度較長(zhǎng)的管類(lèi)制品,如果將它的長(zhǎng)軸安置在模具開(kāi)模方向,而不能開(kāi)模和取出制品的; 或是管接頭類(lèi)制品,要求兩個(gè)平面開(kāi)模的,應(yīng)將制品的長(zhǎng)軸安置在與模具開(kāi)模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度,便于開(kāi)模和取出制品。但此時(shí)需采用抽芯距較大 的抽芯機(jī)構(gòu) (如杠桿的、液壓的、氣動(dòng)的等 ;如果是自動(dòng)旋出螺紋制品或螺紋型芯的模 具,對(duì)制品的安置有專(zhuān)門(mén)要求 ; 最后制品位置的選定,應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷 卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置,以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。該塑件為塑料外殼,表面無(wú)特殊的要求,

17、其分型面選擇如下圖所示: 圖 2-1如圖 2-1所示取 A-A 向?yàn)榉中兔?不影響零件外觀質(zhì)量,抽芯在動(dòng)模構(gòu)簡(jiǎn)單。 圖 2-2如圖 2-2所示取 A-A 向?yàn)榉中兔?抽芯在定模,抽芯機(jī)構(gòu)復(fù)雜,應(yīng)當(dāng)避免定模抽 芯。從以上兩個(gè)分型面的比較可以很容易的看出應(yīng)該選擇第一個(gè)分型方法,有利于模具 成型。2.2確 定 型 腔 的 數(shù) 目 及 排 列 方 式塑件的生產(chǎn)屬中等批量生產(chǎn),宜采用多型腔注塑模具,其型腔個(gè)數(shù)與注塑機(jī)的塑化能力,最大注射量以及合模力等參數(shù)有關(guān),此外還受制件精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素 影響,有上述參數(shù)和因素可按下列方法確定模腔數(shù)量。1. 按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)量 N1N1=(F/PC

18、 /A-B/A其中: F 注塑機(jī)的鎖模力 NPC 型腔內(nèi)的平均壓力 MPaA 每個(gè)制件在分型面上的面積( 2B 流道和澆道在分型面上的投影面積( 2在模具設(shè)計(jì)前為未知量, 根據(jù)多型腔模具的流動(dòng)分析 B 為 (0.20.5 , 常取 B=0.35, 熔體內(nèi)的平均壓力取決于注射壓力, 一般為 2540MPa 實(shí)際所需鎖模力應(yīng)小于選定注塑 機(jī)的名義鎖模力,為保險(xiǎn)起見(jiàn)常用 0.8F ,則:N1=(0.8F/PC/1.35A =0.6F/(APC=900000×0.6/(30×3870.6 =4.65(個(gè) 2. 注射機(jī)注塑量確定型腔數(shù)目 N2N2=(G -C /V其中: G 注射機(jī)的

19、公稱(chēng)注塑量( 3V 單個(gè)制件體積 ( 3C 流道和澆口的總體積( 3生產(chǎn)中每次實(shí)際注塑量應(yīng)為公稱(chēng)注塑量的 0.8倍,同時(shí)流道和澆道的體積為未知 量 , 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) 每 個(gè) 制 品 所 需 澆 注 系 統(tǒng) 是 體 積 的 0.21倍 , 現(xiàn) 取 C=0.6則 : N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=(0.375×125 /14.8 =3.1(個(gè)從以上討論可以看到模具的型腔個(gè)數(shù)必須取 N1, N2中的較小值,在這里可以選取 的個(gè)數(shù)是 1,2, 3,個(gè),考慮的制件的取出和模具的開(kāi)模等情況,以及模具的主流道長(zhǎng)度 最好小于 60mm , 以防止因?yàn)樽⑺軌毫Φ慕档投鴰?lái)的制件充型不足等缺

20、陷。 我們所設(shè)計(jì) 的端蓋注塑模具采用一模一件的方案,即 N=1 圖 2-2-2-1本塑件在注塑時(shí)采用一模一件 , 綜合考慮澆注系統(tǒng),模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素采 取如圖 2-2-2-1所示的型腔排列方式。 采用 2-2-2-1的型腔排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是便于 設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。2.3澆 注 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)制品在模具中的位置,直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,模具分型面的確定,澆 口的設(shè)置,制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此,開(kāi)始制定模具方案時(shí),首先必須正確考慮制 品在其中的位置;然后再考慮具體的生產(chǎn)條件(包括模具制造的,生產(chǎn)的批量所需的 機(jī)械化和自動(dòng)化程度等其他設(shè)計(jì)問(wèn)題。制品在模具中的位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下

21、基本要求:制品或制品組件 (含嵌件 的正 視圖,應(yīng)相對(duì)于注塑機(jī)的軸線對(duì)稱(chēng)分布,以便于成型;制品的方位應(yīng)便于脫模,注塑模 塑時(shí),開(kāi)模后制品應(yīng)留在動(dòng)模部分,這樣便于利用成型設(shè)備脫模;當(dāng)用模具的互相垂直 的活動(dòng)成型零件成型孔、槽、凸臺(tái)時(shí),制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡(jiǎn) 便,使抽芯操作方便;如果制品的安置有兩個(gè)方案,兩者的分型面不相同又互相垂直, 那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺(tái)安裝平面上的投影面積為最小的方案; 長(zhǎng) 度較長(zhǎng)的管類(lèi)制品,如果將它的長(zhǎng)軸安置在模具開(kāi)模方向,而不能開(kāi)模和取出制品的; 或是管接頭類(lèi)制品,要求兩個(gè)平面開(kāi)模的,應(yīng)將制品的長(zhǎng)軸安置在與模具開(kāi)模相垂直的方向。這樣布

22、置可顯著減小模具厚度,便于開(kāi)模和取出制品。但此時(shí)需采用抽芯距較大 的抽芯機(jī)構(gòu) (如杠桿的、液壓的、氣動(dòng)的等 ;如果是自動(dòng)旋出螺紋制品或螺紋型芯的模 具,對(duì)制品的安置有專(zhuān)門(mén)要求 ; 最后制品位置的選定,應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷 卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置,以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。根據(jù) XS-ZY-125型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸噴嘴前端孔徑: d0=4mm噴嘴前端球面半徑: R0=12mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系:R=R0+(12 mmD=d0+(0.51mm取主流道的球面半徑: R=13mm取主流道的小端直徑 : d=4.5mm為了方便將凝料從主流道中拔出,將主流道設(shè)計(jì)為圓錐形式其斜度

23、取 13度經(jīng)換 算得主流道大端直徑 D=8.5mm ,為了使料能順利的進(jìn)入分流道,可在主流道的出料端 設(shè)計(jì)半徑 r=5mm的圓弧過(guò)渡。由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉(zhuǎn)換到模腔,所以,設(shè)計(jì)時(shí)不 僅要求熔體通過(guò)分流道時(shí)的溫度下降和壓力損失都應(yīng)盡可能小, 而且還要求分流道能平 穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個(gè)模腔。從這些要求出發(fā),分流道應(yīng)設(shè)計(jì)得短而粗,但過(guò)短過(guò) 粗時(shí)又會(huì)增加塑料消耗量,并使冷卻時(shí)間延長(zhǎng),另外還會(huì)使模腔布置發(fā)生困難。因此, 恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積、壁厚、形狀復(fù)雜程度、模腔的數(shù)量以 及所用塑料的性能等因素綜合考慮。分流道的種類(lèi)和截面形狀很多 , 從壓力傳遞角度考

24、 慮 , 要求有大的流道截面積 , 從散熱少考慮應(yīng)有小的比表面積 . 圓形截面最理想 , 使用越 來(lái)越多 , 方形截面由于脫模困難 , 多不采用 , 梯形截面比表面雖然大些 , 但因加工和脫模 方便 , 應(yīng)用廣泛 , 所以分流道采用梯形截面分流道。 以其 t/d=2/3-4/5,梯形側(cè)邊斜度 5°-15°為宜 . 截面尺寸由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 . 但計(jì)算結(jié)果須按現(xiàn)有刀具尺寸圓整,并校核熔料 剪切速率在 5×102103S-1范圍內(nèi),方才合理。 經(jīng)驗(yàn)公式 d式中 d圓分流道直徑或各截面分流道的當(dāng)量直徑M流經(jīng)的塑料物料質(zhì)量L該分流道的長(zhǎng)度 此長(zhǎng)度根據(jù)型腔板尺寸確定 2.88

25、d = 根據(jù)刀具圓整為 3此式適用于壁厚 3以下, 小于 200g 的塑料。對(duì)于高粘度物料,適當(dāng)?shù)V大 25%, 一般分流道直徑在 310,高粘度物料可達(dá) 1316,分流道表面粗糙度常取 Ra>0.631.6, 以增大外層流動(dòng)阻力, 避免熔流表面滑移, 使中心層有較高的剪切速率。 取澆道斜度為 10°根據(jù)幾何關(guān)系可算出 d1=1.94 t=3截面形狀為 U 型,在流道設(shè)計(jì)中要減小壓力損失,則希望流道的面積大。要減少 傳熱損失, 又希望流道的面積小。 因此可用流道的面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率。 U 型實(shí)質(zhì)上是一種雙梯形流道截面。效率為 0.195D分流道的尺寸:3.8-7.5

26、分流道直徑 /mm 選取 6mm分流道表面粗糙度:分流道表面不要求太光潔, 表面粗糙度常取 1.25 2.5R a m , 這可增加對(duì)外層塑料熔體流動(dòng)阻力,使外層塑料冷卻皮層固定,形成絕熱層。有利于保 溫。但表面不得凸凹不平,以免對(duì)分型不利。澆口是流道和型腔之間的連接部分,也是注塑模進(jìn)料系統(tǒng)的最后部分,其基本作 用是:使從流道來(lái)的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔。型腔充滿后,澆口能迅速冷卻封閉,防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。澆口的設(shè)計(jì)與塑件形狀 , 斷面尺寸,模具結(jié)構(gòu),注塑工藝條件(壓力及塑料性能 等因素有關(guān)。澆口截面要小,長(zhǎng)度要短,因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足增料流速度,快速冷卻 封閉,便于與塑件

27、分離,以及澆口殘痕最小等要求。根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式,選用側(cè)澆口較為理想。設(shè)計(jì)時(shí)考慮選擇 從塑件的表面進(jìn)料,而且在模具結(jié)構(gòu)上采取鑲拼型腔型心,有利于填充排氣。故采 用輪輻式澆口,查表初選尺寸為(b ×l ×h 2mm ×1mm ×1mm, 試模時(shí)修正。在注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),否則,熔融的塑料流體進(jìn) 入模具型腔內(nèi),氣體如不能及時(shí)排出會(huì)使制件的內(nèi)部有氣泡,甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦,從而出現(xiàn)廢品。排氣方式有兩種:開(kāi)排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。由于端蓋注塑模是小型鑲拼式模具,可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣,而 不需

28、在模具上開(kāi)設(shè)排氣槽。(尼龍 1010塑料的最小不溢料間隙為 0.03mm ,間隙較小, 再加上尼龍 1010的流動(dòng)性較好,也不宜開(kāi)排氣槽。主流道襯套時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):對(duì)于小型注塑模,可將主流道襯套與定位環(huán)設(shè)計(jì) 成一個(gè)整體,但在多數(shù)情況下均分開(kāi)設(shè)計(jì) ; 主流道襯套應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼材(如 T8A 等, 熱處理后硬度為 5357HRC; 襯套的長(zhǎng)度應(yīng)與定模配合部分的厚度一致, 主流道出口處的 端面不得突出在分型面上,否則不僅會(huì)造成溢料,而且還會(huì)壓壞模具 ; 襯套與定模之間 的配合采用 H7/m6。為了提高模具的壽命在模具與注塑機(jī)頻繁接觸的地方設(shè)計(jì)為可更換的主流道襯套 形式,選取材料為 T8A ,熱處理以

29、后的硬度為 5055HRC ,主流道襯套和定模的配合形 式為 H7/m6的過(guò)渡配合。2.4抽 芯 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)此設(shè)計(jì)的塑件側(cè)壁有兩個(gè)突臺(tái) , 它們均垂直于脫模方向 , 阻礙成型后塑件從模具脫 出 . 因此成型小突臺(tái)的零件必須做成活動(dòng)的型心 , 即必須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu) . 本模具采用斜銷(xiāo) 抽芯機(jī)構(gòu)。抽芯距一般大于側(cè)凹的深度本副模具設(shè)計(jì)中必須高于制件最小高度的一半H1=B2/2=22.5/2=11.25mm另加 35mm 的抽芯安全系數(shù),可取抽芯距 S 抽 =15mm 。斜導(dǎo)柱的傾角 a 是斜銷(xiāo)機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù),它與抽拔距和抽芯距有直接關(guān)系, 一般取 15°25°本副模具取 a

30、=20°。斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽拔力及傾角可按設(shè)計(jì)資料有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算,本例可采用 經(jīng)驗(yàn)估值,取斜導(dǎo)柱的直徑 d=10mm ?？筛鶕?jù)抽拔距,固定端模板的厚度,斜銷(xiāo)直徑及斜角大小確定:L=L1+L2+L3+L4+L5=D/2×tana+h/cosa+d/2tana+H/sina+(510=51.38mm取: L=52mm由于側(cè)凹的尺寸較小型芯滑塊可采用整體式加工增加強(qiáng)度,導(dǎo)滑槽的導(dǎo)滑長(zhǎng)度和 定位裝置的設(shè)計(jì)可采用經(jīng)驗(yàn)法,側(cè)向抽芯的抽拔距較小,也無(wú)須滑塊的定位裝置。導(dǎo)柱的選擇直形導(dǎo)柱和階梯形導(dǎo)柱的前端都設(shè)計(jì)為錐形,便于導(dǎo)向。兩種導(dǎo)柱都 可以在工作部分帶有貯油槽。帶貯油槽的導(dǎo)柱可以貯

31、存潤(rùn)滑油,延長(zhǎng)潤(rùn)滑時(shí)間。直形導(dǎo) 柱用于塑件生產(chǎn)批量不大的模具,可以不用導(dǎo)套。階梯形導(dǎo)柱用于塑件大批量生產(chǎn)的模 具,或?qū)蚓纫蟾?必須采用導(dǎo)套的模具,裝在模具另一側(cè)的導(dǎo)套安裝孔可以和導(dǎo) 柱安裝孔采用同一尺寸,一次加工而成,保證了嚴(yán)格的同軸,本模具采用有肩導(dǎo)柱 I 型 導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定,模板尺寸愈大,導(dǎo)柱間的中心 距應(yīng)愈大,所選導(dǎo)柱直徑也應(yīng)愈大。除了導(dǎo)柱長(zhǎng)度按模具具體結(jié)構(gòu)確定外,導(dǎo)柱其余尺 寸隨導(dǎo)柱直徑而定。本模具的中心距為 150mm, 本模具選用 I 型,直徑為 16mm 。 選用 d=16mm,L=71mm,L1=25mm有肩導(dǎo)柱 .2.5推 出 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)

32、 圖 2-5-1如圖 2-5-1所示模具開(kāi)模后 , 塑件包緊動(dòng)模型心的力并不大 , 適當(dāng)考慮脫模斜度 , 采 用頂桿并不會(huì)將塑件頂變形 , 且模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 圖 2-5-2如圖 2-5-2所示是采用推管和頂桿聯(lián)合頂出 , 頂出平穩(wěn) , 塑件不會(huì)變形 , 但推管與中 間的型心想配合 , 會(huì)造成制造和裝配上的困然。由以上兩種方法的比較不然看出圖 2-5-1的方法比圖 2-5-2的方法更經(jīng)濟(jì)也可以 給制造帶來(lái)方便。2.6成 型 零 件 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)本副模具型腔板開(kāi)設(shè)在定模板,由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,模具牢固,不易變形,制件 沒(méi)拼界逢,適用用于本制件的模具。如圖所示: 圖 2-6-1-1料選用 T8A,

33、硬度在 50HRC 以上。根據(jù)分流道與澆口的設(shè)計(jì)要求,分流道與澆口設(shè)在凹模型腔上其結(jié)構(gòu)見(jiàn)上圖所示。 動(dòng)模板尺寸:根據(jù)矩形凹模最小壁厚經(jīng)驗(yàn)曲線知,此塑件的成型壓力小于 30MPA , 那么尺寸見(jiàn)下圖: 圖 2-6-1-2由經(jīng)驗(yàn)可知:長(zhǎng)為 150 mm.寬為 260 mm.凹模高為 h=45mm17mm 為制件高加工可以直接用銑刀銑出,也可以用成型電極。為了節(jié)約成本。在這里我選用銑 刀銑。3. 外 殼 注 塑 模 具 的 有 關(guān) 計(jì) 算本例中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸,平均收縮率平均制造公差和平 均磨損率來(lái)計(jì)算。L mmB mmH mmL mmL mmR mm =mm.凸臺(tái)的中心距 %1

34、08108m mid L L L S =+=+0.55%=108.59 mm. 形成凸臺(tái)的型腔的總寬:min min m 0.5( 70.14(70.14 id z m R H H S T T =+=-+-0.55%+0.5(0.28+0.036=7.06mm經(jīng)查表圓整后:000將計(jì)算的工件尺寸代入公式中進(jìn)行核算驗(yàn)證,結(jié)果能保證塑件的尺寸精度 查常用塑料的收縮率塑料尼龍 1010的成型收縮率為 S=0.54.0%, 故平均我們?nèi)?為 Scp=2.25%?？紤]到工廠模具制造的現(xiàn)有條件,模具制造公差取 =/4。表一:成型零件尺寸的計(jì)算 成型 36mm 的型芯: 材料選用 T8A, 硬度在 50HR

35、C 以上 .成型零部件的制造誤差:成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝誤差,配合誤差等幾個(gè) 方面。設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)將成型零部件的制造公差控制在塑件的 1/3左右,通常取 IT6 9級(jí),綜合考慮取 IT8級(jí)。4. 模 具 加 熱 和 冷 卻 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì)塑料在生產(chǎn)過(guò)程中由于需要對(duì)熔融的塑料流體進(jìn)行冷卻,塑料制件不能有太高的 溫度(防止出模后制件發(fā)生翹曲,變形冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)可按下式進(jìn)行計(jì)算:設(shè)該模具平均工作溫度為 60°,用 20°的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì),其出口溫 度為 30°,產(chǎn)量為(1分鐘 2模 1000g/h。求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量為

36、Q3, 查有關(guān)文獻(xiàn)得尼龍 1010的單位熱流量為 Q2=314.3398.1J/g ,取 Q2=350J/g:Q3=WQ2=1008g/h×350J/h=352800J求冷卻水的體積流量 VV=WQ1/Pc1(T1-T2=352800/60×1/1000×4.2-(30-20=140cm3溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:變形 尺寸精度 力學(xué)性能 表面質(zhì)量在選擇模具溫度時(shí),應(yīng)根據(jù)使用情況著重滿足制件的質(zhì)量要求。在注射模具中溶體從 200 0C, 左右降低到 600C 左右,所釋放的能量 5%以輻射, 對(duì)流的方式散發(fā)到大氣中, 其余 95%由冷卻介質(zhì)帶

37、走, 因此注射模的冷卻時(shí)間只要取決 與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)循環(huán)周期的 2/3?？s短循環(huán)周期的冷 卻時(shí)間是提高是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在冷卻水冷卻過(guò)程中,在湍流下的熱傳遞是層流的 10 20倍。在次我選擇湍流。 5. 模 具 閉 合 高 度 確 定在支撐板與固定零件的設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定:定模座厚度 H1=25mm, 定模板厚度為 H2=32mm,動(dòng)模板板厚度為 H3=40mm,支撐板厚度為 H4=25mm,墊塊厚度 H5=63mm動(dòng)模座 厚度 H6=25mm(考慮模具的抽芯距 。5.1計(jì) 算 模 具 的 閉 合 高 度H=H1+H2+H3+H4+H5+H6=25+32+40+

38、25+63+25=210mm5.2校 核 注 塑 機(jī) 的 開(kāi) , 合 模 空 間110mm<210mm<277mm (模具符合注塑機(jī)的要求110mm<210mm+15mm<270mm (模具符合注塑機(jī)的要求 6. 注 塑 機(jī) 有 關(guān) 參 數(shù) 的 校 核本模具的外形尺寸為 250mm ×250mm ×210mm, XS-ZY-125型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸 是 370mm ×350mm 。由于上述計(jì)算的模具閉合高度為 210mm , XS-ZY-125型注塑機(jī)的最小模具厚度為 200mm ,最大模具厚度為 300mm 。經(jīng) 查 資 料 XS-

39、ZY-125型 注 塑 機(jī) 的 最 大 開(kāi) 模 行 程 S =300mm, 滿 足 式 子 S H1+H2+a+(5 10S 65mm式中:H1制品所用的脫模距離; H1=10mmH2制品高度; H2=20mm取出澆注系統(tǒng)凝料必需的長(zhǎng)度。 a=25mm6.1模具合模時(shí)校核200mm<210mm<300mm6.2模具開(kāi)模時(shí)校核200mm<210mm+15mm<300mm其中:15mm 為模具的抽拔距。經(jīng)校核 XS-ZY-125型注塑機(jī)能滿足使用要求故可以采用。7. 繪 制 模 具 總 裝 圖 和 非 標(biāo) 零 件 工 作 圖7.1本 模 具 總 裝 圖 和 非 標(biāo) 零 件

40、工 作 圖 見(jiàn) 附 圖7.2本 模 具 的 工 作 原 理模具安裝在注塑機(jī)上,定模部分固定在注塑機(jī)的定模板上,動(dòng)模固定在注塑機(jī)的動(dòng) 模板上。合模后,注塑機(jī)通過(guò)噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔,經(jīng)保壓,冷卻后塑件成型, 注塑完成。開(kāi)模時(shí)動(dòng)模部分隨動(dòng)模板一起漸漸將分型面打開(kāi),與此同時(shí)在斜導(dǎo)柱的作用 下側(cè)抽芯滑塊從型腔中退出,完成側(cè)抽芯動(dòng)作。當(dāng)分型面打開(kāi)到 23mm 時(shí), 動(dòng)模運(yùn)動(dòng)停止, 在注塑機(jī)頂出作用下, 推動(dòng)頂桿運(yùn)動(dòng)將塑 件頂出。合模時(shí),隨著分型面的閉合側(cè)型心滑塊,同時(shí)復(fù)位桿也對(duì)頂桿進(jìn)行復(fù)位。結(jié) 論時(shí)光如電,歲月如梭,大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán) 節(jié),是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握

41、的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。在學(xué)校中,我主要學(xué)的是 理論性的知識(shí),而實(shí)踐性很欠缺,而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計(jì) 不但把我以前學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來(lái), 也使我在溫習(xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到 很多新的知識(shí);這不但提高了我們解決問(wèn)題的能力,開(kāi)闊了我們的視野,在一定程度上 彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足,為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展, 采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn) 實(shí)習(xí),我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課方面的知 識(shí),對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解,達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模 具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題,我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。,我對(duì)于模具特別是塑 料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一