防護(hù)罩注塑模設(shè)計(jì)說明書

1、新共辦炎牛*恢慈北官睨WUHAM VOCATIONAL (01LE6E OF SQFTWAtE AMD ENGINIERIMG畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目防護(hù)罩注塑模設(shè)計(jì)專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造班級(jí) 模具1102學(xué)生姓名萬榮煌指導(dǎo)教師李有才老師2013年11月1日摘 要：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本設(shè)計(jì)說明書針對(duì)防護(hù)罩注射模進(jìn)行設(shè)計(jì)說明。主要內(nèi)容包括模具結(jié)構(gòu)形式的制定、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、成型零件的 設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、模架的選用。根據(jù)生產(chǎn)批量和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的要求， 擬定了方案，經(jīng)過各種方案的比較，最后確定最優(yōu)方案。止匕外， 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量。關(guān)鍵詞：防護(hù)罩、注射模、模具結(jié)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)

2、、澆注系統(tǒng)、成 型零件、加工工藝 TOC o 1-5 h z 緒論 . HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 第一章塑件的工藝分析 6 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 塑件的成型工藝性分析 6 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 塑件材料PS的使用性能 7 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 塑件材料PS的加工特性 7 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 塑件的

3、成型工藝參數(shù)確定 8 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第二章模具的基本結(jié)構(gòu)及模架選擇 9 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 模具的基本結(jié)構(gòu) 10 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 確定成型方法 10 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 型腔布置 10 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 確定分型面 11 HYPERLINK l bookmark24

4、o Current Document 選擇澆注系統(tǒng) 11 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 確定推出方式 11 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 12 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 模具的結(jié)構(gòu)形式 12 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 選擇成型設(shè)備 12選擇模架 13模架的結(jié)構(gòu) 13 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 模架安裝尺

5、寸校核 13 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 第三章模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 U HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 U型腔結(jié)構(gòu) 15型芯結(jié)構(gòu) 15 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 斜滑塊結(jié)構(gòu) 15模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu) 16結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算 17模具成型尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 17型腔徑向尺寸 18型腔深度尺寸 18型芯徑向尺寸 18型芯高度尺寸 18模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 19模具加熱 19模具冷卻 20 HYPERLINK l bookma

6、rk64 o Current Document 第四章.模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程 20 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 模具型腔板零件圖及加工工藝規(guī)程 21 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 模具斜滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程 21模具型芯零件圖及加工工藝規(guī)程 21第五章 模具總裝圖及模具的裝配、試模 22模具總裝圖 22 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 模具的安裝試模 23 HYPERLINK l bookmark72 o Current

7、Document 試模前的準(zhǔn)備 24 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 模具的安裝及調(diào)試 24 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 試模 25 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 檢驗(yàn) 25塑件的工藝分析1.1塑件的成型工藝性分析塑件如圖1所示。圖1塑件圖產(chǎn)品名稱：防護(hù)罩產(chǎn)品材料：ABS產(chǎn)品數(shù)量：較大批量生產(chǎn)塑件尺寸：如圖1所示塑件重量：15克塑件材料PS的使用性能可參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P30表1-13聚苯乙烯PS脆性塑料。PS有主要缺點(diǎn)是性脆和

8、耐熱性低。聚苯乙烯主要有一般用（GP） PS、抗沖（HI ） PS、耐光聚苯乙烯、玻璃纖維增強(qiáng)聚苯乙 烯、雙軸拉伸聚苯乙烯膜、發(fā)泡聚苯乙烯等種類適于制作一般機(jī)械零件、減摩 耐磨零件、傳動(dòng)零件和電信結(jié)構(gòu)零件。塑件材料PS的加工特性無定形材料，流動(dòng)性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí)；.宜取高料溫，高模溫，但料溫過高易分解（分解溫度為270度）.對(duì)精度較高的塑件，模 溫宜取50-60度,對(duì)高光澤.耐熱塑件，模溫宜取60-80度；.如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ǎ?如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn) 3-7天后

9、模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模 具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置；.冷卻速度快，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)以粗，短為原則，宜設(shè)冷料穴，澆口宜取大，如：直 接澆口，圓盤澆口或扇形澆口等，但應(yīng)防止內(nèi)應(yīng)力增大，必要時(shí)可采用調(diào)整式澆口。 模具宜加熱，應(yīng)選用耐磨鋼；.料溫對(duì)塑件質(zhì)量影響較大，料溫過低會(huì)造成缺料，表面無光澤，銀絲紊亂料溫過高易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色起泡；.模溫對(duì)塑件質(zhì)量影響很大，模溫低時(shí)收縮率，伸長(zhǎng)率，抗沖擊強(qiáng)度大，抗彎，抗壓，抗張強(qiáng)度低。模溫超過 120度時(shí)，塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長(zhǎng)；.成型收縮率小，易發(fā)生熔融開裂，產(chǎn)生應(yīng)力集中，故成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格

10、控制成型條件， 成型后塑件宜退火處理；.熔融溫度高，粘度高，對(duì)剪切作用不敏感，對(duì)大于 200克的塑件，應(yīng)采用螺桿式 注射機(jī)，噴嘴應(yīng)加熱，宜用開暢式延伸式噴嘴，注塑速度中高速。1.2塑件的成型工藝參數(shù)確定可參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P54表1-18查手冊(cè)得到PS塑料的成型工藝參數(shù)：適用注射機(jī)類型螺桿式密度 1.01 1.07 g/cm 3;收縮率 0.30.8 % ;預(yù)熱溫度80C。85C 0 ,預(yù)熱時(shí)間23 h ;料筒溫度 后段150C 0170C。，中段165C 0180C。，前段 180C 0 200C 0 ;噴嘴溫度170C 180C ;模具溫度50C。80C ;注射壓力60100 MPa

11、 ;成型時(shí)間注射時(shí)間2090s ,保壓時(shí)間05s ,冷卻時(shí)間 20 120s 0第二章 模具的基本結(jié)構(gòu)及模架選擇模具的基本結(jié)構(gòu)確定成型方法塑件采用注射成型法生產(chǎn)。為保證塑件表面質(zhì)量，使用點(diǎn)澆口成型，因此 模具應(yīng)為雙分型面注射模。型腔布置塑件形狀較簡(jiǎn)單，重量較輕，生產(chǎn)批量較大。所以應(yīng)使用多型腔注射模具?？紤]到塑件的側(cè)面有 10mm 的圓孔，需側(cè)向抽芯，所以模具采用一模四腔、平衡布置。這樣模具尺寸較小，制造加工方便，生產(chǎn)效率高，塑件成本較低。其布置如圖2所示圖2型腔布置確定分型面塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求，本實(shí)例中塑件的分型面有多種 選擇，如圖3所示。圖3 (a)的分型面選擇在軸線上，這

12、種選擇會(huì)使塑件表面 留下分型面痕跡，影響塑件表面質(zhì)量。同時(shí)這種分型面也使側(cè)向抽芯困難；圖3 (b)的分型面選擇在下端面，這樣的選擇使塑件的外表面可以在整體凹模型 腔內(nèi)成型，塑件大部分外表面光滑，僅在側(cè)向抽芯處留有分型面痕跡。同時(shí)側(cè) 向抽芯容易，而且塑件脫模方便。因此塑件選擇如圖3 (b)所示的分型面。(a)(b)圖3分型面選擇選擇澆注系統(tǒng)塑件采用點(diǎn)澆口成型，具澆注系統(tǒng)如圖 4所示。點(diǎn)澆口直徑為 0.8mm , 點(diǎn)澆口長(zhǎng)度為1mm ,頭部球R1.52 mm。分流道采用半圓截面流道，其半 徑R為33.5mm 。主流道為圓錐形，錐角 a為3?,上部直徑與注射機(jī)噴嘴 相配合，下部直徑 68 mm 。確

13、定推由方式由于塑件形狀為殼形而且壁厚較薄，使用推桿推出容易在塑件上留下推出 痕跡，不宜采用。所以選擇推件板推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、推出力均勻，塑件在推出時(shí)變形小，推出可靠。側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)塑件的側(cè)面有10mm 的圓孔，因此模具應(yīng)有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，由于抽出距 離較短，抽出力較小，所以斜滑塊外抽芯機(jī)構(gòu)。分型動(dòng)作靠斜滑塊在模套的導(dǎo) 滑槽內(nèi)進(jìn)行斜向運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)滑槽的方向與斜滑塊的斜面平行。斜滑塊側(cè)向 分型的同時(shí)，塑件從動(dòng)模型芯上由推板推出。模具的結(jié)構(gòu)形式模具結(jié)構(gòu)為雙分型面注射模。選擇成型設(shè)備“注射機(jī)的選用”可參考塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)P233表13-11、按預(yù)選的型腔數(shù)目來確定注射機(jī)(1)模具

14、所需要的塑料熔體注射量、注射壓力M=n 嗎+巾2=1.6。5=1.6x4x15 =96gn-初定型腔數(shù)目m 1 -單個(gè)塑件質(zhì)量(2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需要的鎖模力A=n網(wǎng)+& Fm=(n如+八/匐八1-單個(gè)塑件在分型面上的投影面積A-塑件及流道凝料在分型面上的投影面積口。-流道凝料在分型面上的投影面積Fm所需鎖模力要-塑料對(duì)型腔的平均壓力Fm=(41X41X4+0.35X41X41X4)X25=(6724+2353.4)X25=226935N(3)選擇注射機(jī)型號(hào)最大注射量 G呈m/ 3=15/0.85=17.6額定鎖模力FFm=226935所以可以選擇的注射機(jī)有 XS-Z-

15、30、XS-Z-60、XS-ZY-125、XS-ZY-2502、按預(yù)選的注射機(jī)來確定型腔的數(shù)目預(yù)選注射機(jī)為XS-ZY-125(1 )由注射機(jī)料筒的塑化速度確定模具型腔數(shù)目nN 三(KMt/3600- 巴)%三(0.8x16.8x43600/3600-36)/15=7.68(2)按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目N三(KG-叫嚴(yán)三(0.8x250)/15=13.3(3)按注射機(jī)的最大的鎖模力確定型腔數(shù)目nN三(F-2型口2)/ P型為三(900000-25x0.35x41x41x4)/25x41x41=20.1綜合(1 ) (2) (3)取n=4滿足條件3、校核注射機(jī)參數(shù)(1)注射壓力的校核K=1

16、25-1.4 p0 查表P三k陽P=1.5x80=120三 P 額=150所以滿足要求(2)鎖模力的校核注射機(jī)鎖模力 該模具的脹型力即 F 三/AP 型 A=n Ai=A2F 呈 1.1xAx25生 1.1x9077.4x25=250000NF=250000 F 合模力=900000所以滿足要求(3)注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸的校核選用XS-ZY-125型注射機(jī)，其有關(guān)參數(shù)為:額定注射量104106125 cm3 ;注射壓力150MPa ;合模力900 kN ;最大成型面積360cm 2 ;模具厚度200300 mm ;最大開合模行程300 mm ;噴嘴球半徑12 mm ；噴嘴孔直徑4 mm

17、；拉桿間距：260 x 360mm 。2.2選擇模架2.2.1模架的結(jié)構(gòu)2.2.2模架安裝尺寸校核模具外型尺寸為，長(zhǎng) 250 mm、寬200 mm、高275 mm ,小于注射機(jī) 拉桿間距和最大模具厚度，可以方便地安裝在注射機(jī)上。第三章 模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算型腔結(jié)構(gòu)見裝配圖所示，型腔由定模板、定模鑲件和滑塊共三部分組成。定模板和 滑塊構(gòu)成塑件的側(cè)壁，定模鑲件成型塑件的頂部，這樣使加工方便，有利于型 腔的拋光。定模鑲件可以更換，提高了模具的使用壽命。型芯結(jié)構(gòu)見裝配圖所示，型芯由動(dòng)模板上的孔固定。推件板與動(dòng)模板配合，保證配 合緊密，。同時(shí)斜滑塊參與成型部分，由于采用滑塊和滑軌進(jìn)行

18、側(cè)抽芯，所以滑 軌部門與動(dòng)模板采用螺釘進(jìn)行固定，型芯中心開有冷卻水孔，用來強(qiáng)制冷卻型 芯。斜滑塊、滑軌的結(jié)構(gòu)滑軌與型芯板采用螺釘固定，第一次分型由定距拉桿進(jìn)行，在滑軌上打 一個(gè)孔來定位定距拉桿。斜滑塊沿著滑軌運(yùn)動(dòng)進(jìn)行側(cè)抽芯。具體結(jié)構(gòu)見裝配模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為了保證模具的閉合精度，模具的定模部分與動(dòng)模部分之間采用導(dǎo)柱和導(dǎo) 套導(dǎo)向定位。推出時(shí)，導(dǎo)套在導(dǎo)柱上運(yùn)動(dòng)，保證了推件板的運(yùn)動(dòng)精度。模具成型尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算可參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P110表2-55取ABS的平均成型收縮率為0.6 %，塑件未注公差按照 SJ1372中5級(jí) 精度公差值選取。塑件尺寸如圖1所示。型腔徑向尺寸模具最大磨損量取塑件公差的 1

19、/ 6 ;模具的制造公差 = A /3 ;取 x=0.75 。041上匐駛+ 9%-加可(1 + 0.6% |41-075x0.2-07_ 41,146 R25 +0.94 - R25.94 .(Do，(1 S)Ls2 x0z(1 0.6%)25.94 0.75 0.9400.31 25.3900.31型腔深度尺寸模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6 ;模具的制造公差 1=A /3 ;取x=0.5 o50 -0,64(%)+ S)外2中=Q + 0.6%)50 - 0.75x0.64+ J21=曲98+科45 +1.2 - 46.2 -1.2(Hm2)0z (1 S)HS2x 0z(1 0.6

20、%)46.2 0.5 1.200.40 45.8800.403.2.3型芯徑向尺寸模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6;模具的制造公差 &= A/3 ;取x=0.75 01)38 +0.26 38 +0.26CLsl) = (1 + S)Lsl + _%_ ( (1 + 0. 6%)38 + 0. 75x0. 2638,422)10+0.52 10+0.52(Ls2) z(1 S)Ls2 X 0(1 0.6%)10 0.75 0.52 10.4507z00.17i )- 0. 23)15()L-匕fl + 0.6%,LS + 0.75x0.2 _ 常丁1659_，o73.2.4型芯高度尺寸模具

21、最大磨損量取塑件公差的1 / 6 ;模具的制造公差& = A /3 ;取x=0.5 o1) 48.4 +1.2-48.4+ 1.2(hm1)0(1S)hs1X 0(10.6%)48.4 0.5 1.2z00.4049.2900.402) 15 +0.6815 +0.68(hm2)0(1 M X 0(1 0.6%)15 0.5 0.68 15.4300.23z0 0.233.3模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計(jì)算3.3.1模具加熱一般生產(chǎn)ABS材料塑件的注射模具不需要外加熱。3.3.2模具冷卻模具的冷卻分為兩部分，一部分是型腔的冷卻，另一部分是型芯的冷卻型腔的冷卻是由在定模板上的兩條 610mm的冷卻水道完

22、成。第四章模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程模具型腔板零件圖及加工工藝規(guī)程(1)以基準(zhǔn)角定位，加工 力11- 146 /mm的型腔孔，可以采用坐標(biāo)鏈床或加工中心完成。(2)以基準(zhǔn)角定位，裝配側(cè)滑塊孔，可以采用銃床或加工中心完成。(3)以基準(zhǔn)角定位，加工寬 47mm、長(zhǎng)90mm、深50mm 的斜滑塊和 滑軌空間，可以采用銃床和鉆床完成。(4)鉗工研配側(cè)滑塊和滑軌。(5)將側(cè)滑塊裝入型芯板側(cè)滑塊孔內(nèi)鎖緊固定，可以采用銃床或鉆床完成。(6)以基準(zhǔn)角定位，加工4- 616mm孔，可以采用鉆床或銃床完成。模具斜滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程斜滑塊加工工藝如下：(1)加工外形尺寸，由銃床或加工中心完成。(2)鉗工研配

23、，首先與滑軌研配側(cè)滑塊的滑道部分，要求滑動(dòng)靈活，無 晃動(dòng)間隙；其次研配側(cè)滑塊與型芯及定模板的配合，要求配合接觸緊密，注射 成型時(shí)不產(chǎn)生飛邊；最后研配斜楔，要求在注射成型時(shí)鎖緊側(cè)滑塊。4.3模具型芯零件圖及加工工藝規(guī)程型芯加工工藝如下：(1)以基準(zhǔn)角定位，加工644mm 和638mm 的型芯固定孔，可以采用 坐標(biāo)鏈床或加工中心完成。(3)鉗工裝配型芯。第五章模具總裝圖及模具的裝配、試5.1模具總裝圖5.2模具的安裝試模試模是模具制造中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，試模中的修改、補(bǔ)充和調(diào)整是對(duì)于模 具設(shè)計(jì)的補(bǔ)充。試模前的準(zhǔn)備試模前要對(duì)模具及試模用的設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)。模具的閉合高度，安裝與、于 注射機(jī)的各個(gè)配合尺寸、推出形式、開模距、模具工作要求等要符合所選設(shè)備 的技術(shù)