電風(fēng)扇前罩注塑模具設(shè)計(jì)

1、1前言12總體方案設(shè)計(jì)32.1總體方案論證32.2熱塑性塑料注塑成型工藝性分析32.3設(shè)計(jì)要點(diǎn)32. 4塑件的測(cè)繪42. 5塑件的三維造型62. 6塑件的工藝分析72.6.1塑件的材料分析72. 6.2塑件尺寸精度的選擇72.6 . 3塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析82.7 脫模斜度的確定83總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明93.1 注塑機(jī)的選擇93.2 注塑機(jī)的校驗(yàn)93.3 型腔數(shù)目的確定103.4 塑件收縮率的計(jì)算103. 5模具型腔工作尺寸計(jì)算103.6模具型芯工作尺寸計(jì)算113. 7螺紋型芯工作尺寸計(jì)算113. 8分型面的設(shè)計(jì)113. 9澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)123. 10冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 143.10. 1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原

2、則143. 10. 2模具的冷卻水道直徑計(jì)算153. H脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)163. 12導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)173 13排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)173 14側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)173. 15模具材料的選擇193. 16模板尺寸的確定194. 17繪制模具總體裝配圖194模具零件的工藝分析及制造214.1 零件的加工工藝分析215. 2凹模的加工仿真225結(jié)論25參考文獻(xiàn)26致 謝271前言模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已廣泛應(yīng)用于 電機(jī)電器產(chǎn)品、電子和計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、儀表、家用電器、汽車、軍械、通用機(jī)械等產(chǎn) 品的生產(chǎn)中。用模具生產(chǎn)制造所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高生產(chǎn)率和低消 耗等特點(diǎn)是其他加工制造

3、方法所不能比擬的。隨著現(xiàn)代化工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 人們對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的品種、數(shù)量、質(zhì)量及款式的要求愈來(lái)愈高，模具的應(yīng)用也就愈來(lái) 愈廣泛，其適應(yīng)性也愈來(lái)愈強(qiáng)，已成為國(guó)家制造工藝水平的標(biāo)志和獨(dú)立的基礎(chǔ)工業(yè) 體系。模具的類型很多，按照成形件的材料不同，可以分為沖壓模具、塑料模具、鍛 造模具、壓鑄模具、橡膠模具、粉末冶金模具、玻璃模具和陶瓷模具等，其中應(yīng)用 最為廣泛的是沖壓模具和塑料模具。其中塑料模具乂可分為壓塑成型模具，注塑成 型模具，傳遞成型模具，擠塑成型模具，中空制品吹塑成型模具，熱成型模具的兒 種類型的模具。注塑模具是塑料模具中的一種類型，主要用于熱塑性材料零件的成型。它是將 塑料粉粒通過(guò)注塑機(jī)

4、螺桿旋轉(zhuǎn)漏入保持一定溫度的料筒中，在90100C的溫度下變 成粘稠狀態(tài)。在開動(dòng)注塑機(jī)活塞，將溶融的塑料以高壓，高速通過(guò)噴嘴注入，充滿 模具型腔，待保壓頑固化，形成和模具型腔相仿的制品零件。本次設(shè)計(jì)的課題為電風(fēng)扇前罩注塑模具設(shè)計(jì)，該課題來(lái)源于江蘇羽佳集團(tuán)。本 模具為適用于熱塑性塑料的注塑模具，是用來(lái)生產(chǎn)電風(fēng)扇前罩的專用模具。該模具 適合于大批量多件生產(chǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中能夠很好的滿足注塑制件的加工要求，提高 生產(chǎn)率和產(chǎn)品的精度，塑件表面無(wú)明顯收縮、水紋等現(xiàn)象。模具一次試模成功，運(yùn)行 靈活、可靠，澆注系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)效果良好，在工作時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可 靠，裝卸方便，便于維修和調(diào)整。模具屬于邊緣

5、科學(xué)，它涉及機(jī)械設(shè)計(jì)制造、塑性加工、鑄造、金屬材料及其熱 處理、高分子材料、金屬物理、凝固理論、粉末冶金、塑料、橡膠、玻璃等諸多學(xué) 科、領(lǐng)域和行業(yè)。從起步到現(xiàn)在，我國(guó)模具工業(yè)經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已有了 較大的提高，與國(guó)外的差距正在進(jìn)一步縮小?？v觀我國(guó)的模具工業(yè)，既有高速發(fā)展 的良好勢(shì)頭，乂存在精度低、結(jié)構(gòu)欠合理、壽命短等一系列不足，無(wú)法滿足整個(gè)工 業(yè)迅速發(fā)展的迫切要求。當(dāng)代模具要求的精度比傳統(tǒng)模具高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。多工位 級(jí)進(jìn)模、精沖模、精密塑料模的精度已達(dá)到0.003mm,甚至更高。多工位的級(jí)進(jìn)模設(shè) 計(jì)和制造技術(shù)已日趨成熟，然而，由于我國(guó)模具制造基礎(chǔ)薄弱，各地發(fā)展極不平衡，因 此總體來(lái)看,

6、與國(guó)際先進(jìn)水平相比和與國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求相比，差距還很大。這主要體 現(xiàn)在工藝裝備水平方面，我國(guó)塑料模制造企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋面 比國(guó)外低得多，且設(shè)備不配套、利用率低的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。國(guó)產(chǎn)設(shè)備在精度、加工表 面粗糙度、剛性、穩(wěn)定性、可靠性及刀具和附件的配套性和精度保持性等方面與國(guó) 外相比仍有較大差距。本次的設(shè)計(jì)主要包括塑件的工藝性分析，注塑模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及模具三維 造型裝配三大主要部分，其中模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)乂包括分型面的選擇、抽芯機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)、溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)等幾個(gè)主要設(shè)計(jì)部分。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，模具的 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)工作的重要部分。雖然模具的大零件的標(biāo)準(zhǔn)化程度

7、高，使 設(shè)計(jì)工作量大為減少，設(shè)計(jì)周期大為縮短，但是由于塑件形狀靈活性很大，針對(duì)用 于制造這些塑件的模具在設(shè)計(jì)的過(guò)程中就很難保證全部都使用標(biāo)準(zhǔn)件，也就是說(shuō)必 須要在設(shè)計(jì)過(guò)程中使用非標(biāo)準(zhǔn)件，那么在保證加工精度的前提下，如何綜合考慮生 產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性和勞動(dòng)條件等因素就存在著一定的難度，必須要進(jìn)行全面的考慮。本說(shuō)明書以設(shè)計(jì)電風(fēng)扇前罩注塑模具的總體結(jié)構(gòu)為主線，設(shè)計(jì)該模具的總體思 路為：仔細(xì)的分析塑件的工藝性和工藝條件，首先了解塑件的用途，使用情況以及 工作要求，對(duì)于塑件零件圖上提出的塑件形狀、尺寸精度、表面粗糙度等進(jìn)工藝分 析，即從成型工藝、塑件的設(shè)計(jì)原則、模具結(jié)構(gòu)合理性等方面進(jìn)行綜合分析；然后 確定塑件

8、的成型工藝條件，包括注塑溫度、注塑壓力、注塑速度和循環(huán)周期等，根 據(jù)塑件形狀尺寸，估算塑件體積和重量，確定型腔數(shù)目；再確定模具的總體結(jié)構(gòu)方 案，選擇成型位置、確定分型面、脫模方式、澆注系統(tǒng)等，選擇合適的模具結(jié)構(gòu)， 確定模具成型零件的材料及加工方法，通過(guò)對(duì)幾種方案的比較，采用容易制造、便 于操作、確保成型塑件質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)，完成模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；最終繪制出模 具的總體裝配圖。本設(shè)計(jì)在充分保證塑件制造精度的前提下簡(jiǎn)化了模具的總體結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)過(guò)程 中擬用鏈傳動(dòng)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)脫螺紋模具結(jié)構(gòu)來(lái)解決了帶有螺紋的塑件脫模問(wèn)題?？s短了 模具的制造周期，降低了模具的制造成本。2 .總體方案設(shè)計(jì)2. 1總體方案論證本

9、課題的設(shè)計(jì)目的主要是使用CAD2007和Pro/e3.0兩類設(shè)計(jì)軟件對(duì)典型型腔類 零件三維造型及模具設(shè)計(jì)。要進(jìn)行零件的三維造型，首先是對(duì)塑件進(jìn)行測(cè)繪。由于 該塑件存在曲面，給實(shí)際測(cè)量帶來(lái)一定困難，所以需要采用多次取斷面進(jìn)行測(cè)量的 方法。測(cè)繪好后用Pro/E軟件進(jìn)行三維造型。主要采用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描及混合等 步驟進(jìn)行三維造型。造型結(jié)束后進(jìn)行模具設(shè)計(jì)?？紤]到生產(chǎn)批量和經(jīng)濟(jì)效益，以及塑件帶有外螺紋, 其成型表面面積較大，塑件的精度等級(jí)難以保證，模具型腔采用一模一腔。下面選 擇注塑機(jī)，主要從注射量、鎖模力等方面進(jìn)行考慮。要確保塑件及澆注系統(tǒng)所需的 注射量不超過(guò)注射機(jī)最大容量的80%。接著對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行

10、設(shè)計(jì)，首先是澆注系統(tǒng)。 由于是采用一模一腔，故澆注系統(tǒng)只需設(shè)計(jì)主流道便可，無(wú)需進(jìn)行分流道、澆口、 冷料穴設(shè)計(jì)。主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線在同一條直線上。由于主流道 與高溫高壓的熔融塑料接觸所以外面要加個(gè)澆口套。澆口套要進(jìn)行淬火處理，這樣 可以延長(zhǎng)模具的使用壽命。澆口主要有兩個(gè)作用，一是起控制作用，二是壓力撤銷 后封鎖型腔，不產(chǎn)生倒流。冷料穴主要是避免冷料進(jìn)入型腔影響塑件的質(zhì)量和堵塞 澆口。接著是排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本模具采用間隙排氣。利用分型面的配合間隙自然 排氣。接著是推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，由于塑件帶有外螺紋，螺紋圈數(shù)較多且螺紋較深，強(qiáng) 行脫螺紋模具結(jié)構(gòu)無(wú)法達(dá)到產(chǎn)品使用要求，必須采用自動(dòng)旋轉(zhuǎn)脫

11、螺紋模具結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行 旋轉(zhuǎn)脫模，為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，減少制造成本，本模具設(shè)計(jì)采用鏈傳動(dòng)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)脫 螺紋模具結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定、可靠，生產(chǎn)效率高，達(dá)到了生產(chǎn)要求。本模具設(shè)計(jì)塑件 成型后留在動(dòng)模內(nèi)，要保證塑件不發(fā)生變形或損壞，還要保證塑件的良好外觀和結(jié) 構(gòu)可靠。脫模時(shí)用電機(jī)通過(guò)鏈傳動(dòng)完成自動(dòng)脫模，電機(jī)的型號(hào)是Y132M-8,額定功率 P額為3 kW、因塑件旋轉(zhuǎn)8圈即可將螺紋脫出,為保證模具的正常使用壽命，螺紋型芯 的轉(zhuǎn)速不宜太快，所以設(shè)計(jì)時(shí)按每8 s完成一次旋轉(zhuǎn)脫模。2. 2熱塑性塑料注塑成型工藝原理塑料注塑成型分為柱塞式和螺桿式兩種。注塑最大容量在60 cm 3以下時(shí)，可使 用柱塞式注塑機(jī)，大注塑

12、量均采用螺桿式注塑機(jī)，以使塑料充分混料。其成型原理 主要分為下述三個(gè)階段。a.注塑階段當(dāng)料筒內(nèi)的塑料已被加熱到溶融狀態(tài)時(shí)，注塑液壓缸中的活動(dòng)推動(dòng)料筒內(nèi)的螺 桿，將熔融塑料通過(guò)噴嘴及模內(nèi)流道、澆口高速注入型腔。b.保壓階段塑料充滿后尚需保持一段時(shí)間的注塑壓力，以對(duì)塑料收縮進(jìn)行補(bǔ)料，并使型腔 內(nèi)保持有足夠的壓力，使塑件密實(shí)；同時(shí)，塑件在模內(nèi)冷卻定型。C.預(yù)塑階段卸去注塑壓力后，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并后退。此時(shí)料斗中的顆粒狀塑料通過(guò)計(jì)量裝置落 入料筒內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿使塑料充分混合，并加熱塑化。當(dāng)螺桿后退到限位處時(shí)即停 止轉(zhuǎn)動(dòng)，在此同時(shí)，動(dòng)模開模后，機(jī)床上的推桿將塑件推出模具。2. 3設(shè)計(jì)要點(diǎn)a. 了解塑料熔體的流

13、動(dòng)狀態(tài)，確定塑料字流道和型腔各處流動(dòng)阻力、流動(dòng)速率, 并校驗(yàn)最大流動(dòng)長(zhǎng)度。根據(jù)塑料在模具內(nèi)充模順序，考慮塑料在模內(nèi)重新熔合和型 腔內(nèi)空氣排出問(wèn)題。b.需考慮冷卻過(guò)程中塑料收縮及補(bǔ)縮問(wèn)題。c.確定控制塑件在模內(nèi)結(jié)晶、取向和改善塑件內(nèi)應(yīng)力的措施。d.進(jìn)澆點(diǎn)和分型面的選擇。確定塑件的橫向分型、抽芯及推出方式與結(jié)構(gòu)，考 慮模具的冷卻和加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)。e.進(jìn)行模具與注塑機(jī)相關(guān)工藝參數(shù)的校核，包括與注塑機(jī)的最大注塑量、鎖模 力、裝模部分尺寸關(guān)系等。f.模具的總體結(jié)構(gòu)和零件形狀需簡(jiǎn)單合理，并具有合適的精度、表面粗糙度、 強(qiáng)度和剛度，應(yīng)易于制造和裝配。3. 4塑件的測(cè)繪被測(cè)繪塑件為電風(fēng)扇前罩，材料為PP，在測(cè)繪

14、過(guò)程中主要是借助游標(biāo)卡尺對(duì)零 件的各幾何特征進(jìn)行測(cè)繪。塑件測(cè)繪是模具設(shè)計(jì)的第一步驟，也是較為重要的一步, 它是模具總體設(shè)計(jì)的第一手資料，塑件測(cè)繪是否準(zhǔn)確將會(huì)直接的影響到模具結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)的準(zhǔn)確性和經(jīng)濟(jì)性，因此塑件測(cè)繪工作要慎重對(duì)待，由于受到溫差和模具制造誤 差原因的影響，塑件在成型后不可避免的會(huì)產(chǎn)生一定的變形，從而導(dǎo)致塑件的尺寸 在數(shù)值上存在誤差，因此需要對(duì)塑件的測(cè)量數(shù)值進(jìn)行數(shù)學(xué)分析處理。通常采用的方 法是多次測(cè)量取平均值，最后對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)值進(jìn)行圓整，最后繪出塑件的零件草圖。量具：游標(biāo)卡尺（0300、0.02）,垂直卡尺，曲線測(cè)量?jī)x等測(cè)量時(shí)注意做到以下幾點(diǎn)：a.測(cè)繪過(guò)程中必須把被測(cè)物體放在工作平面上；

15、b.采用多次測(cè)量求平均值；c,正確地讀取數(shù)據(jù)通過(guò)對(duì)塑件的測(cè)繪數(shù)值，繪出零件圖如圖2-1所示：T-0口9山冬要B(b)左視圖(c) A向視圖(d) B向視圖圖2-1電風(fēng)扇前罩零件圖2. 5塑件的三維造型塑件測(cè)繪工作完成以后，應(yīng)該根據(jù)所繪制的零件圖，對(duì)塑件進(jìn)行三維造型。三 維造型時(shí)選用Pro/E軟件，三維造型的所有參數(shù)應(yīng)必須要與測(cè)繪的數(shù)堀一致。在進(jìn) 行三維造型時(shí)，首先打開三維軟件Pro/E進(jìn)入零件設(shè)計(jì)界面，點(diǎn)擊1局旋辭命令， 強(qiáng)單該命令完成塑件的曲面造型，接著用1回拉伸，向旋轉(zhuǎn)，悶掃描，國(guó)混合，造型等命令繪劌三維圖形，由于該塑件存在R3的過(guò)渡圓角，故還需在三維造型 中要使用倒圓角I、'命令

16、。由于該塑件存在曲面和外螺紋，三維造型有一定的困難。 要正確的繪制出該塑件的造型圖必須熟練掌握Pro/ E的繪圖命令。塑件的三維造型 如圖：通過(guò)Pro/ E軟件的分析測(cè)量功能可得到手機(jī)外殼塑件的外型尺寸為160mmX 55mm。制品投影面積約為：20L Ie旅。圖2-2電風(fēng)扇前罩造型圖圖2-3電風(fēng)扇前罩造型圖2. 6塑件的工藝分析2. 6. 1塑件的材料分析本塑件采用PP材料，該材料的特性如下：PP： Polypropylene聚丙烯，屬于熱塑性材料。A.使用性能：該塑料比重小，強(qiáng)度，硬度較高，其耐熱性較好，可在100左右使用。具有優(yōu)良的 耐腐蝕性，良好的高頻絕緣性，不受濕度影響。B.成型性能

17、:a.結(jié)晶料，吸濕性小，長(zhǎng)期與熱金屬接觸易發(fā)生分解：b.流動(dòng)性極好，溢邊值為0.03毫米左右，但成型收縮范圍和收縮值的，易發(fā)生 縮孔、凹痕、變形，方向性強(qiáng)；c.冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制成型溫度。料溫 低，方向性明顯，低溫高壓是尤其明顯；d.塑料壁厚均勻，避免缺口、尖角，以防應(yīng)力集中2. 6. 2塑件尺寸精度的選擇塑件的尺寸精度一般是根據(jù)使用要求確定的，但還必須充分考慮塑料的性能及 成型工藝的特點(diǎn)。由于該塑件是作為家電設(shè)備，要求其外表面光滑，且無(wú)明顯收縮、 水紋等現(xiàn)象，既不會(huì)在使用過(guò)程中對(duì)人造成傷害，還要必須考慮其外形的 美觀。因此取高精度等級(jí)為3級(jí)。2. 6. 3塑

18、件的結(jié)構(gòu)工藝性分析從塑件的測(cè)繪圖和三維造型可以看出塑件外部的結(jié)構(gòu)形狀大部分為曲面。所以造 型時(shí)以曲面造型為主。該塑件表面要求無(wú)明顯收縮、水紋等現(xiàn)象塑料制件中存在內(nèi) 外螺紋的設(shè)計(jì),解決塑件螺紋脫模問(wèn)題是此類模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。一般來(lái)說(shuō),處理塑件 螺紋問(wèn)題有兩類方法:一類是對(duì)于質(zhì)軟的材料,可采用強(qiáng)行脫出的方法;一類是螺紋 較深、塑料強(qiáng)度高、螺紋精度要求高的塑件,必須采用旋轉(zhuǎn)脫出的方法。此畢業(yè)設(shè)計(jì)已通過(guò)笞解，詳細(xì)討算，完整說(shuō)明書和全套設(shè)計(jì)圖紙，請(qǐng)聯(lián)系扣扣：0零；-電風(fēng)扇前罩 三維造型 徐正松 2008II重過(guò)程卡 片徐正松 2008畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明書封面- 徐正松工藝過(guò)程卡 片徐正松 2008)|三維建模

19、 徐正松2008畢業(yè)設(shè)計(jì)造成型桿題由清表一 一徐正松大鏈輪相h外文翻譯 徐正松 2008導(dǎo)建2008畢業(yè)設(shè)計(jì)任 務(wù)書徐正松20082008定位錯(cuò)澆口妄 彎封國(guó)型腔仿凹模板A2 工徐正松畢業(yè)設(shè)計(jì)開 題報(bào)告-徐 正松-20082008實(shí)習(xí)報(bào)告 徐正松 -2008定模墊板A2型芯打A3型芯國(guó)定板A3中英文推 軸A3要-徐正松主型芯A2總裝正圖3. 12導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)塑料模閉合時(shí)為保證型腔形狀和尺寸的準(zhǔn)確性，應(yīng)按一定的方向和位置合模， 所以必須要設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其作用是：當(dāng)動(dòng)模與定模合模時(shí)，導(dǎo)向裝置先進(jìn)行導(dǎo)向, 型腔與型芯再合模，這樣可避免型芯與型腔發(fā)生碰撞而損壞。同時(shí)，保證了型芯及 型腔的相對(duì)位置，兼起

20、定位作用及承受一定的側(cè)壓力作用。本模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)選用 的是導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套兩個(gè)部件，導(dǎo)柱一般安裝在動(dòng)模上，導(dǎo)套安 裝在定模上。有時(shí)，也可將導(dǎo)柱安裝定模上，導(dǎo)套安裝在動(dòng)模上，或在動(dòng)模上設(shè)計(jì) 導(dǎo)套孔，用導(dǎo)柱直接導(dǎo)向。在本設(shè)計(jì)中，導(dǎo)套安裝在動(dòng)模上，導(dǎo)柱安裝在定模上，在合模時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向定位。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)包括對(duì)導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔的尺寸、精度、表面粗糙度等的設(shè)計(jì)及 導(dǎo)向零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或正確選用，導(dǎo)柱在模具上的布置和裝固方式的確定等。導(dǎo)柱 與導(dǎo)向孔一般為動(dòng)配合，當(dāng)要求定位精度高時(shí)，可選用緊一些的配合，但過(guò)緊的配 合會(huì)引起較快的磨損、拉傷，設(shè)計(jì)使用壽命較長(zhǎng)的模具不宜將導(dǎo)柱孔直接加工在模 板上，而應(yīng)嵌

21、入導(dǎo)向套，導(dǎo)向套表面硬度大、耐磨、易更換。具體的設(shè)計(jì)參照了模 具手冊(cè)，導(dǎo)柱與導(dǎo)套如圖3-3所示：圖3-3導(dǎo)柱與導(dǎo)套3. 13排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)塑料熔體注入型腔時(shí)，如果型腔內(nèi)原有氣體、蒸氣等不能順利地排出，將在 制品上形成氣孔、銀絲、灰霧、表面輪廓不清及型腔不能充滿等弊病，同時(shí)還會(huì)因 氣體壓縮而產(chǎn)生高溫，引起流動(dòng)前沿物料溫度過(guò)高，粘度下降，容易從分型面溢出， 發(fā)生飛邊，重則燒傷制件，使之產(chǎn)生澆痕。而且型腔內(nèi)氣體壓縮產(chǎn)生的反壓力回降 低充模速度，影響注塑周期和產(chǎn)品質(zhì)量。因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須充分考慮排氣問(wèn)題。本模具設(shè)計(jì)時(shí)就充分的考慮到了注塑系統(tǒng)的排氣問(wèn)題，由于塑件屬于中小型塑 件，注塑時(shí)無(wú)需采用高速注射，

22、所以本模具主要是利用分型面排氣和型芯與孔的配 合間隙排氣兩種排氣方法。3. 14側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)塑件有側(cè)孔或側(cè)凹時(shí)，模具必須設(shè)有側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，在塑件被推出之 前，必須先抽出側(cè)型芯。除了使用氣動(dòng)和液壓抽芯之外，一般都用開模動(dòng)作帶動(dòng)抽 芯機(jī)構(gòu)動(dòng)作，并通過(guò)傳動(dòng)件實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)方向的變換，從而完成機(jī)動(dòng)抽芯。其結(jié)構(gòu)有斜 銷式、彎銷式、斜導(dǎo)桿式、斜導(dǎo)槽式、斜滑塊式和齒輪齒條式等多種不同形式。結(jié) 合塑件的外形特點(diǎn)，從加工制造的難易程度及經(jīng)濟(jì)性角度考慮，本模具的側(cè)抽芯機(jī) 構(gòu)采用斜銷側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。a.基本結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、工作可靠等特點(diǎn)，是側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 中最常用的一種。其工作過(guò)程如下：斜俏固定在定模

23、墊板上，開模時(shí)，開模力通過(guò)斜箱迫使滑塊在型腔板的導(dǎo)滑槽內(nèi)向 外運(yùn)動(dòng)，完成抽芯動(dòng)作。為了保證合模時(shí)斜銷能進(jìn)入滑塊斜孔中，帶動(dòng)滑塊復(fù)位， 機(jī)構(gòu)上設(shè)有定位裝置。此外，機(jī)構(gòu)上還設(shè)有楔緊塊，以保持滑塊的成型位置。b.滑塊的定位裝置 開模后，滑塊必須停留在一定位置上，否則合模是斜銷不 能準(zhǔn)確地進(jìn)入滑塊，導(dǎo)致使模具損壞，為此必須設(shè)置滑塊定位裝置。當(dāng)滑塊脫離斜 銷時(shí)，滑塊在壓縮彈簧的作用下緊靠在限位塊的側(cè)面上，合模時(shí)斜銷能準(zhǔn)確進(jìn)入滑 塊的斜孔內(nèi)，使滑塊復(fù)位。C.滑塊的鎖緊通常采用楔緊塊在模具閉合后鎖緊滑塊，承受成型時(shí)塑料熔體對(duì) 滑塊的推力，以免斜銷彎曲變形。合模時(shí)，楔緊塊的斜面緊壓滑塊斜面，其楔角應(yīng) 大于斜銷

24、的傾角，一般比斜銷的傾角大2。3。，鎖緊塊必須牢固的固定。d.斜銷的形狀及長(zhǎng)度計(jì)算斜銷形狀多為圓柱形，為了減少其與滑塊的摩擦， 將其圓柱面銃扁。斜銷端部常做成半球形和錐形，錐角應(yīng)大于斜銷的傾角，以避免 斜銷有效工作長(zhǎng)度部分脫離滑塊斜孔之后，錐體仍有驅(qū)動(dòng)作用。斜銷長(zhǎng)度的計(jì)算如 下：L 總二 L|+ L2 + L3 + L4 + L5Dtd$l ,小=tana + tan a +(510)2cosa 2sin a=tanl0° +-2(). + tan10° +_+6. 52coslO0 2sin 10°=1. 5+20+1+46+6. 5=74mmL,：斜銷總長(zhǎng)度；

25、 CzD：斜銷篤定軸肩直徑；t：斜銷固定板厚度；d：斜銷工作部分直徑；s：抽芯距;a：斜銷傾角；L5 ：錐體部分長(zhǎng)度，一般取510mm.3. 15模具材料的選擇本套模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，組成該套模具的零件數(shù)目較多，而且由于各零 件在工作中所處的地位、作用不同，對(duì)材料的性能要求也不同。用于制作塑料模具 的材料，首先在質(zhì)量上要求具有一定的硬度和耐磨性，其次是有一定的強(qiáng)度和韌性, 再次是易于加工。因此，需要結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)、性能要求和使用條件、制造工藝性, 合理地選用模具材料。根據(jù)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表5-5,選用模具中各個(gè)零件的材料如下：a.導(dǎo)向零件的材料選擇包括導(dǎo)套和導(dǎo)柱，由于在開、合模時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，成

26、 型過(guò)程中要承受一定的壓力，或偏投負(fù)荷，因此要求表面耐磨性好，心部具有一定 的韌性，本設(shè)計(jì)中的導(dǎo)向零件選用T8A,經(jīng)過(guò)滲碳淬火后表面硬度應(yīng)達(dá)到50-55HRC；b.澆注系統(tǒng)零件的材料選擇包括澆口套，型芯桿等，要求具有良好的耐磨表 面、耐蝕性和熱硬性，本設(shè)計(jì)中的澆注系統(tǒng)零件選用45鋼，經(jīng)過(guò)滲碳淬火后表面硬 度應(yīng)達(dá)到50-55HRC；c.頂出機(jī)構(gòu)零件的材料選擇要求表面耐磨性好，并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，本 設(shè)計(jì)中頂出機(jī)構(gòu)為型芯軸，選用的材料為45鋼,淬火處理后表面硬度達(dá)到50-55HRC；d.模體零件的材料選擇包括各種模板、推板、固定板、墊塊等，這些零件要 求具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在本設(shè)計(jì)中選用45鋼，

27、經(jīng)淬火處理后表面硬度達(dá)到 40-45HRC,可滿足上述要求；e.定位零件的材料選擇包括定位銷、鍵和螺釘，要求其具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度, 耐磨性好，考慮上述要求，定位銷選用T8A,并表面淬火使硬度達(dá)到50-55HRC；螺 釘選用T8Ao3. 16模板尺寸的確定結(jié)合塑件的結(jié)構(gòu)形狀，根據(jù)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表5-48,選取確定模具各模板的尺寸 如表3-1所示：結(jié)合塑件的結(jié)構(gòu)形狀，根據(jù)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表5-48,選取確定模具各模板的尺寸 如表3-1所示：表3-1模板各部分主要結(jié)構(gòu)尺寸1定模固定板長(zhǎng)X寬X厚315mm X315mm X20mm2定模底板長(zhǎng)義寬X厚315mm X 315mm X 25mm3動(dòng)模底板氏X寬X

28、厚315mm X315mm X32mm4動(dòng)模支承板長(zhǎng)義寬X厚315mm X 250mm X 25mm5墊塊長(zhǎng)X寬X厚315mm X 40nim X 63mm6型芯固定板長(zhǎng)X寬X厚315mm X 250mm X 20mm7動(dòng)模板長(zhǎng)X寬X厚315mm X 250mm X 62mm8動(dòng)模墊板長(zhǎng)X寬X厚315mm X 250mm X 50mm3. 17繪制模具總體裝配圖根據(jù)模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制模具總體裝配圖，如圖3-5所示:(a)主視圖T-B(b)俯視圖圖3-5模具裝配圖4.模具零件的工藝分析及制造4. 1零件的加工工藝分析零件的加工工藝分析作為本次設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)之一，工藝卡片是指導(dǎo)零件生產(chǎn) 的重

29、要依據(jù)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)工藝時(shí)需分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件圖和裝配圖進(jìn) 行工藝審查。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)研究零件生產(chǎn)類型，確定毛坯，確定各工序所用機(jī)床 設(shè)備和工藝裝備（含刀具、夾具、量具、輔具等）。對(duì)需要改裝或重新設(shè)計(jì)的專用工藝 裝備要提出設(shè)計(jì)任務(wù)書；確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差；確定各工 序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法；確定各工序的切削用量和工時(shí)定額；編制工藝文件。現(xiàn) 對(duì)模具中凹模作如下的工藝分析：A.凹模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該零件是注塑模的型腔部分，以矩形配合面與定模固定板配合，凹進(jìn)部分與型 芯軸配合形成閉合空間，注入熔融工程塑料PP經(jīng)冷卻后形成所需的電電風(fēng)善前罩。零件的主要工作平面有矩形配合面、分模面、

30、不規(guī)則平面型腔等。由于型腔在 注塑時(shí)需要承受一定的壓力和溫度，故該零件需要有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨性和 韌性。B.主要技術(shù)要求零件圖上的主要技術(shù)要求有：熱處理：45-55HRC：銳角去毛刺倒鈍。加工表面及其要求：矩形配合面的表面粗糙度Ra=3.2卜im,側(cè)面的表面粗糙度 Ra=6. 3pm,內(nèi)輪廓表面的粗糙度為Ra=l. 6Mm :C.零件材料零件的材料為45鋼，可以通過(guò)熱處理來(lái)獲得所需的機(jī)械性能和力學(xué)性能。D.毛坯選擇a.考慮到零件所需的性能，選用鍛件作毛坯；b.確定毛坯的形狀、尺寸：選用45鋼鍛件320X256X68 （mm）。E.基準(zhǔn)選擇加工中的一次裝夾希望能夠進(jìn)行在該基準(zhǔn)下的全部加工，

31、這樣可以降低由于基 準(zhǔn)不重合而導(dǎo)致的基準(zhǔn)不重合度誤差。根據(jù)對(duì)工件的加工的初步分析，在毛坯的初 次裝夾后可以完成加工，故選用毛坯的初始輪廓面為裝夾基準(zhǔn)。F.機(jī)床的選擇根據(jù)本設(shè)計(jì)的生產(chǎn)綱領(lǐng)，本模具的加工機(jī)床選擇通用機(jī)床。本模具中加工平面 選用通用銃床，加工孔時(shí)選用通用鉆床。由于定模具型腔比較復(fù)雜，用普通機(jī)床難 以加工，所以本設(shè)計(jì)中還選用數(shù)控銃床。H.刀具的選擇本設(shè)計(jì)中，加工平面時(shí)選用端銃刀和砂輪；加工直孔時(shí)選用麻花鉆，擴(kuò)孔刀和 較刀；加工與斜導(dǎo)柱配合的斜孔時(shí)，因此孔中有沉孔，為了保證其同軸度，所以選 用組合刀具（鉆刀與鉤刀的組合）；加工分流倒槽時(shí)，由于其截面為半圓狀，所以選用球形銃刀；加工型腔時(shí)選

32、用立式銃刀。I.夾具的選擇考慮其經(jīng)濟(jì)性，本設(shè)計(jì)中除加工型腔抽芯處的矩形槽時(shí)選用專用夾具外，其他 的都選通用夾具。J.切削用量的選擇本設(shè)計(jì)中的所有切削用量都參考文獻(xiàn)20。4 . 2凹模的數(shù)控仿真加工本設(shè)計(jì)在塑料模具制造時(shí)采用了新的設(shè)計(jì)制造工藝方法路線：首先利用 Pro/ENGINEER和Mastercam等先進(jìn)的CAD/CAM軟件進(jìn)行產(chǎn)品的3D圖形設(shè)計(jì)。然 后根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，生成模具型腔實(shí)體圖。再在MasterCAM中根據(jù)模 具型腔的特點(diǎn)繪制CNC數(shù)控加工工藝圖，擬定數(shù)控加工工藝路線，輸入加工參數(shù)， 生成刀具路徑。最后進(jìn)行三維加工動(dòng)態(tài)仿真，生成加工程序，并輸送到數(shù)控機(jī)床進(jìn) 行自動(dòng)加工

33、。在把型腔的三維圖導(dǎo)入master cam后，刀具的參數(shù)設(shè)置、型腔表面的參數(shù)設(shè)置 以及走刀路線的設(shè)置都需要我們根據(jù)型腔的精度要求手工設(shè)置。以粗加工為例,其仿 真加工步驟如下所示：(a)導(dǎo)入Pro/e模型文件A秒豚口*MYMSoOkLCom校天下體;辦公室內(nèi)者靜某，Ma«ercamMiii上W0MCX腎 II 全然|3opT3J '：-83強(qiáng)愛分域FK月B砒M就I-山區(qū)佳 3例5 HMs管文件9刀口避置Q *JF4«S小多區(qū) 上88 炳用“川刈“才63刀向£交仲次后度0矽析 09S 軟毋核世機(jī)氏受苦R阱不險(xiǎn)安出B助,山露二。：3我,電中二 區(qū)位 國(guó)福Q，猊，

34、-我50 日 廠L1*吠，o5 Uf 2D ?! hl iJ X 58片 田王 C昭?完今< I! 2J露得現(xiàn)角1預(yù)月圍*刈«或Q5,授天下體可，辦公婆內(nèi)6塔餐，M如cxnMl2 航325GviSwzNoi Saved V/CS:TOP T/Cplarte：TOP彳可吟出玄C：)X 整樂(lè)向*2<*.皿. 口文也 I Mb*ft VA：<d圖4T導(dǎo)入模型新:？文件不 W99 tu(b)進(jìn)行加工參數(shù)設(shè)計(jì)，生成刀具軌跡圖I 彼豚R*mvw.SoO如,com瘦天下體口？辦公室內(nèi)卷靜安，Ma«ercamMiii HWOMCK£克片 yvs公隨矽析匚構(gòu)以 這

35、“ 克校 mu線者rrafi磔 改金通勤o|a空©身Q10財(cái)創(chuàng) 國(guó)|啰，|,會(huì)|，_我口。£&。，、(3 日廠 ？畸情 小哈更如W M乞工器g白 / 田三口夕疝二411Me 色I(xiàn) EHT儂用品折砌TR5珊3工作條次i/錄-Mrwr*，.5oOUsn豺fflthKAv.DwrRdsn溜樂(lè)域FR稀”眸需現(xiàn)角2.66325K泗的小外卬.新;？文件關(guān)一可蒼動(dòng)吸隹GviewzNat Sawed V/CS:TOP T/Cp1anc:T0P刀仄戰(zhàn)：實(shí)體I，/證"彳金定匚令7n ,*樂(lè)場(chǎng)t立樹工群史i山rx性3煙S HM2七文伸9萬(wàn)房設(shè)置Q科24強(qiáng)？ 金安至區(qū)蛀我.目絲絲

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37、校天下體;；，辦公室內(nèi)者靜某，Ma«ercamMiii上WOMCX£交仲次后度0矽析 09S 軟毋核世機(jī)氏受苦R阱不險(xiǎn)安出B助,山露二。：3我,區(qū)位S5福。，猊，-M-'-B-EHrLTTFTaSVUf&JWMiJH罌gZal.kh | 田垂R夕瞄IQ_nT3 JF31- Z-曾上一J1不TY工擊曲幽手整制危松：廠 異再引新位例：1萬(wàn)嬲任.fzn月男號(hào)可：1JU 珠 VZFLMEN 網(wǎng) ILL圖4-3主型腔仿真加工(d)型腔總體加工I 彼豚R*mvw.SoO如,com瘦天下體口？辦公室內(nèi)卷靜安，Ma«ercamMiii HWOMCK三仲淵S 州團(tuán)的

38、濟(jì)匚杓環(huán)設(shè)6 多挨縣機(jī)床芟者卬明告遍35 段霞曲助小露n?！?。臼我。身4 Q中電 宙©命宏|宓筋,"戈|，我口。£&。，、(3 日廠 ？畸情 小哈更如W M乞工器g白 / 田三口夕逛130 眸需說(shuō)向 斗® z JK92 梆起國(guó)勇品性. 10K K的依川M50i.新;？文件關(guān)出?99 tu工作條次i?殳錄-Mrwr*，.5oOUsn 豺fflyhKAv.DwrRdsn 溜樂(lè)域 FR 月* W(j3)-FV0|t圖4-4加工效果圖5 .結(jié)論本設(shè)計(jì)的課題為電風(fēng)扇前罩注塑模具設(shè)計(jì)，是針對(duì)電風(fēng)扇前罩的生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的 專用模具，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)合設(shè)計(jì)課題和設(shè)計(jì)

39、任務(wù)書的要求，通過(guò)實(shí)習(xí)，對(duì)模具 結(jié)構(gòu)有了感性的認(rèn)識(shí)，為模具設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。按照設(shè)計(jì)任務(wù)書的進(jìn)度安排，我先對(duì)塑件進(jìn)行測(cè)繪，確定尺寸精度和加工要求, 并對(duì)其進(jìn)行加工工藝分析，確定了各個(gè)零件之間的關(guān)系，對(duì)模具整體按照設(shè)計(jì)手冊(cè) 進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，取得各個(gè)零件的設(shè)計(jì)參數(shù)，繪制了模具裝配圖，最后實(shí)現(xiàn)型腔的仿 真加工。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我對(duì)模具結(jié)構(gòu)有了清楚的認(rèn)識(shí)，了解了注塑模具的工作方式, 對(duì)型腔、型芯等主要零件的設(shè)計(jì)及要求有了初步知識(shí)。能夠?qū)δ＞咴O(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn) 題予以解決，正確選取了型腔數(shù)、模具結(jié)構(gòu)尺寸。在模具設(shè)計(jì)中，精度要求的確定 是至關(guān)重要的一步，要綜合考慮尺寸精度及配合要求，特別是各模板及型腔、型芯 等配合精度要求高的部件，其精度確定的合理與否將影響到塑件的質(zhì)量，從而對(duì)產(chǎn) 品的使用性能及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生很大的影響。在設(shè)計(jì)中由于使用先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件，使得工作效率有了大大提高，并且提高了 模具結(jié)構(gòu)的合理性。對(duì)于本套模具的設(shè)計(jì)，由于缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免會(huì) 有不足之處，還有待在今后的工作學(xué)習(xí)中還有待改進(jìn)。參考文獻(xiàn)1申開智.塑料成型模具.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2006-9.