普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì)

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CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 題目 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 二級(jí)學(xué)院 直屬學(xué)部 專業(yè) 班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名 職稱 評(píng)閱教師姓名 職稱 2014 年 11 月 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 注射模具設(shè)計(jì)一個(gè)涉及面很廣的設(shè)計(jì) 它必須考慮到塑件的材料 精度 注射機(jī)和 模具的匹配等 按鈕采用的材料是改性聚苯乙烯 是一種熱塑性材料 符合注射模的要求 它的精度 要求不高 一般 4 級(jí)就能滿足要求 根據(jù)任務(wù)書(shū)要求 該制件屬于打批量生產(chǎn) 所以采用 了一模 24 腔設(shè)計(jì) 凹凸模開(kāi)設(shè)在定模板和中間板之間 采用普通澆注系統(tǒng)點(diǎn)澆口的形式 根 據(jù)估算制件和澆注系統(tǒng)凝料的重量 選用 XS Z 60 型注射機(jī) 315 400 194A1 型模架 分 型面設(shè)在定模板和中間板之間 分型時(shí)利用拉料桿將凝料一同拉出 再用推桿和拉料桿 一同將制件和凝料頂出 根據(jù)制件的精度要求和尺寸大少算出型腔和型芯的尺寸公差 再根據(jù)強(qiáng)度條件取壁厚 5mm 由此畫(huà)出各模板和零件圖 最后畫(huà)出裝配圖并校核各參數(shù) 校核無(wú)誤才能使用 整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程必需嚴(yán)謹(jǐn) 不能疏忽每一個(gè)環(huán)節(jié) 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參考相關(guān)機(jī) 械相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè) 此套模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 實(shí)現(xiàn)部分機(jī)械的自動(dòng)化 關(guān)鍵詞 多型腔 more caviy 按鈕模 CAD 制圖 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 目 錄 緒 論 1 第 1 章 引言 2 1 1 模具行業(yè)的發(fā)展 2 1 1 1 國(guó)外模具技術(shù)的發(fā)展 2 1 1 2 國(guó)內(nèi)模具技術(shù)發(fā)展及目前水平 3 1 2 注射模具設(shè)計(jì)要求 4 1 2 1 塑件分析 4 1 2 2 塑件的成型性能 4 1 2 3 模具類型 6 1 2 4 模具設(shè)計(jì) 6 1 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)要求 7 第 2 章 塑件的工藝分析 8 2 1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征 8 2 2 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 8 2 2 1 結(jié)構(gòu)分析 8 2 2 2 尺寸精度分析 8 2 2 3 表面質(zhì)量分析 8 2 3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 8 2 4 注射機(jī)的初選 8 2 4 塑件精度要求 9 第 3 章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 3 1 注射模具分型面的選擇 10 3 1 1 分型面的基本形式 10 3 1 2 分型面選擇的基本原則 10 3 1 3 分型面的選擇 10 3 2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 3 2 1 澆注系統(tǒng)的組成 10 3 2 2 注射模具主流道的設(shè)計(jì) 11 3 2 3 分流道的設(shè)計(jì) 12 3 3 澆口的設(shè)計(jì) 13 第 4 章 初選注射機(jī)確定型腔數(shù) 14 4 1 根據(jù)塑件的形狀估算其體積和質(zhì)量 14 4 2 確定型腔數(shù)所烤爐的因素 15 4 2 1 注射機(jī)額定注射量 Gb 15 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 2 2 根據(jù)塑件精度所選模具 15 4 2 3 生產(chǎn)批量該塑件屬大批量生產(chǎn) 故宜采用取多型腔模具 16 第 5 章 確定模具結(jié)構(gòu)方案 17 5 1 確定成型位置 17 5 2 確定分型面 17 5 3 脫模原理 17 5 4 澆注系統(tǒng)形式 17 5 4 1 主流道設(shè)計(jì) 17 5 4 2 分流道設(shè)計(jì) 17 5 4 3 澆口的設(shè)計(jì) 18 5 5 冷卻與加熱系統(tǒng) 18 5 6 確定主要零件結(jié)構(gòu)及尺寸 18 5 6 1 型腔尺寸計(jì)算 18 5 6 2 定模座板 19 5 6 3 定模板 19 5 6 3 中間板 20 5 6 7 推桿固定板 21 5 6 8 推板 22 5 6 9 動(dòng)模座板 22 第 6 章 校核注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù) 23 6 1 注射量的校核 23 6 2 鎖模力與注射壓力 23 6 3 模具厚度 H 與注射機(jī)閉合高度 23 結(jié)束語(yǔ) 24 致 謝 25 參考文獻(xiàn) 25 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒 論 有分析認(rèn)為 我國(guó)塑料工業(yè)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求 05 年塑料 模具在整個(gè)模具行業(yè)中的比例已上升到 40 左右 在未來(lái)的幾年里還將繼續(xù)上升 模具是 一種技術(shù)密集 資金密集的產(chǎn)品 在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位也非常重要 由于新技術(shù) 新材 料 新工藝的不斷發(fā)展 促使模具技術(shù)不斷進(jìn)步 按鈕的用處很廣泛 不管是機(jī)械 家用 特別是一寫(xiě)娛樂(lè)工作用的特別的多 它 的用途主要就是控制電流的接通和斷開(kāi) 它的用途很簡(jiǎn)單但它的作用卻很大 它直接 關(guān)系著工作能否順利進(jìn)行 目前市場(chǎng)上的按鈕模具也非常多 設(shè)計(jì)的很有創(chuàng)意也非常實(shí)用 此套模具設(shè)計(jì)的著重點(diǎn)主要是簡(jiǎn)單實(shí)用 滿足市場(chǎng)需求的經(jīng)濟(jì)型模具 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 2 第 1 章 引言 1 1 模具行業(yè)的發(fā)展 模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備 隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展 以及塑料 制品在航空 航天 電子 機(jī)械 船舶和汽車等工業(yè)部門(mén)的推廣應(yīng)用 產(chǎn)品對(duì)模具的 要求也越來(lái)越高 傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)今的要求 與傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)相 比 計(jì)算機(jī)輔助工程 CAE 技術(shù)無(wú)論是在提高生產(chǎn)率 保證產(chǎn)品質(zhì)量方面 還是在降 低成本 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面 都具有極大的優(yōu)越性 1 1 1 國(guó)外模具技術(shù)的發(fā)展 美國(guó) MOLDFLOW 上市公司是專業(yè)從事注塑成型 CAE 軟件和咨詢公司 自 1976 年發(fā) 行了世界上第一套流動(dòng)分析軟件以來(lái) 一直主導(dǎo)塑料成型 CAE 軟件市場(chǎng) MOLDFLOW 一 直致力于幫助注塑廠商提高其產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)質(zhì)量 MOLDFLOW 的技術(shù)和服務(wù)提高了注 塑產(chǎn)品的質(zhì)量 縮短了開(kāi)發(fā)周期 也降低了生產(chǎn)成本 MOLDFLOW 已成為世界注塑 CAE 的技術(shù)領(lǐng)袖 利用 CAE 技術(shù) 可以在模具加工前 在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)注塑成型過(guò)程進(jìn) 行模擬分析 準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充 保壓和冷卻情況 以及制品中的應(yīng)力分布 分子 和纖維取向分布 制品的收縮和翹曲變形等情況 以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí) 進(jìn)行修改 而不是等到試模后再返修模具 這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方 法的一次突破 而且在減少甚至避免模具返修報(bào)廢 提高制品質(zhì)量和降低成本等方面 都有著重大的 技術(shù) 經(jīng)濟(jì)意義 塑料模具的設(shè)計(jì)不但要采用 CAD 技術(shù) 而且還要采用 CAE 技術(shù) 這 是發(fā)展的必然趨勢(shì) 近十多年來(lái) 國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的模具技術(shù)水平得到了飛速發(fā)展 1 CAD CAM CAE 技術(shù)的應(yīng)用 在歐美 CAD CAM CAE 已成為塑模企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù) 在 CAD 的應(yīng)用方面已經(jīng)超 越了甩掉圖板 二維繪圖的初級(jí)階段 目前 3D 設(shè)計(jì)已達(dá)到了 70 89 Pro E UG CI 以 TRON 等軟件的應(yīng)用很普遍 應(yīng)用這些軟件不僅可完成 2D 設(shè)計(jì) 同時(shí)也獲得 3D 模型 為 NC 編程和 CAD CAM 的集成提供了保證 應(yīng)用 3D 設(shè)計(jì) 還在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行裝配干涉的檢查 以保證設(shè)計(jì)和工藝的合理性 在歐美的塑模企業(yè)中 為了提高 CAD 技術(shù)的效率 塑模標(biāo)準(zhǔn)件的采用率一般在 80 以上 1 2 激光技術(shù)的應(yīng)用日益受到重視 激光技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用主要是在快速成形與一些特殊模具的加工兩個(gè)方面 快速成形是根據(jù)CAD 的數(shù)據(jù) 不借助任何機(jī)械加工工具 通過(guò)逐層增加材料的方法 如聚 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 合 粘結(jié) 燒結(jié)等 快速制造出零件原型或零件實(shí)物 故也稱快速原形制造 縮寫(xiě)為PRM 技術(shù) 快速成形技術(shù)主要有立體光固造型 SLA 選擇性激光燒結(jié) SLS 分層實(shí)體制 造 LOM 等 該技術(shù)將CAD 技術(shù) 激光技術(shù) CNC 技術(shù) 材料加工和材料科學(xué)技術(shù)有 機(jī)地結(jié)合起來(lái) 給模具制造業(yè)帶來(lái)了根本性的變革 2 與傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)制造相比 它 能比數(shù)控加工更快 更方便地設(shè)計(jì)并制造出各種復(fù)雜的原型 使模具的制造成本和生產(chǎn) 周期減少1 2 明顯提高生產(chǎn)率 國(guó)內(nèi)的一些大型企業(yè)集團(tuán) 如海爾 春蘭和科龍等公 司已經(jīng)應(yīng)用激光快速成形于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面 并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益 3 模具材料先進(jìn) 隨著模具工作條件的日益苛刻 對(duì)模具的質(zhì)量 特別是鋼的純凈度 等向性的水 平提出了更高的要求 為達(dá)此目的國(guó)外普遍采用電爐外精煉工藝生產(chǎn)純凈度高的模具 鋼 對(duì)于大截面鍛壓模塊和大型的鋼材規(guī)定采用真空處理 對(duì)于純凈度要求更高的模 具鋼 大部分采用電渣重熔 以進(jìn)一步提高鋼的純凈度 致密度 等向性和均勻性 減少偏析 因此 模具鋼的質(zhì)量有了較大提高 為了加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力量 適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化 的發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)外模具鋼的生產(chǎn)從分散趨向于集中 并多家公司進(jìn)行跨國(guó)合并 為了 更好地進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng) 這些公司都建成了完善的技術(shù)先進(jìn)的模具鋼生產(chǎn)線和模具鋼科學(xué)研 究基地 形成幾個(gè)世界著名的工模具生產(chǎn)和科研中心 以滿足迅速發(fā)展的模具工業(yè) 1 1 2 國(guó)內(nèi)模具技術(shù)發(fā)展及目前水平 我國(guó)模具行業(yè)近年來(lái)發(fā)展很快 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) 目前模具生產(chǎn)廠點(diǎn)共有2 萬(wàn)多家 從 業(yè)人員約50 萬(wàn)人 全年模具產(chǎn)值約360 億元 總量供不應(yīng)求 出口約2億美元 進(jìn)口約10 億美元 當(dāng)前 我國(guó)模具行業(yè)的發(fā)展具有如下特征 大型 精密 復(fù)雜 長(zhǎng)壽命中高檔 模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于行業(yè)總體發(fā)展水平 塑料模和壓鑄模成比例增長(zhǎng) 專業(yè) 模具廠家數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加較快 三資 企業(yè)及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速 股份制改造 步伐加快等 從地區(qū)分布來(lái)看 以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā) 展快于中西部地區(qū) 南方的發(fā)展快于北方 目前發(fā)展最快 模具生產(chǎn)最集中的省份是廣 東和浙江 其模具產(chǎn)值約占全國(guó)總產(chǎn)值的60 以上 我國(guó)模具總量雖然已位居世界第三 但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德 美 日 法 意等發(fā)達(dá)國(guó)家 模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程 度也低于國(guó)際水平 3 全球制造業(yè)正以垂直整合的模式向中國(guó)及亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移 中國(guó)正成為世界制造業(yè)的 重要基地 制造業(yè)模式的變化 必將產(chǎn)生對(duì)新技術(shù)的需求 也必將導(dǎo)致 CAD 技術(shù)的發(fā)展 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 4 同時(shí) 由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大面積應(yīng)用 正如 10 年前由于成本的大幅度下降 使得微機(jī)進(jìn)入 千家萬(wàn)戶改變我們的生活一樣 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及將在更大程度上改變制造業(yè)的模式 隨 著中國(guó)加入 WTO 逐漸成為世界制造業(yè)的重要基地 將要求我國(guó)的產(chǎn)品要有創(chuàng)新性 并且 要有更高的質(zhì)量 更低的成本并在更快的時(shí)間內(nèi)提供給市場(chǎng) 4 作為產(chǎn)品制造的重要 工藝裝備 國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一的模具工業(yè)將直接面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)的第一線 模具工業(yè)除 其需要 高技藝 的從業(yè)人員外 還需要更多的 高技術(shù) 來(lái)保證 1 2 注射模具設(shè)計(jì)要求 1 2 1 塑件分析 注射模的一般設(shè)計(jì)程序與普通熱塑性注塑?；鞠嗤?所不同的是在設(shè)計(jì)之前要 選擇成型工藝方法 設(shè)備和模具類型 而這一過(guò)程正是新型注塑模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 其 次才是模具的具體設(shè)計(jì) 通常 在大多數(shù)注塑件能夠采用兩種或多種注塑工藝方法和 模具類型來(lái)注塑成型 但還應(yīng)該從材料性能 各種工藝類型和相應(yīng)模具特點(diǎn)及其所能 成型制品的質(zhì)量 經(jīng)濟(jì)性 制約條件等角度綜合考慮 以得出最佳或相對(duì)較好的方案 在任何情況下設(shè)計(jì)模具 是針對(duì)具體模具塑件設(shè)計(jì)相應(yīng)的模具 因此首先遇到的 問(wèn)題是如何選擇確定塑料品種和注塑工藝路線 最終確定模具類型 確定類型是一個(gè) 復(fù)雜的總和過(guò)程 首先要從模具設(shè)計(jì)的最終目的 塑件要求成型合格制品來(lái)考慮 分析塑件的形狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 壁厚 尺寸大小和尺寸精度 外觀要求 質(zhì)量和質(zhì)量偏差 要求 強(qiáng)度和剛性要求 裝配要求 使用環(huán)境條件要求等因素 在此基礎(chǔ)上依據(jù)塑料 材料性能初步篩選出可以考慮采用的塑料品種 注塑工藝路線和相應(yīng)的注塑機(jī)類型及 相應(yīng)的模具類型 1 2 2 塑件的成型性能 塑料的基本性能包括力學(xué)性能 熱性能 電學(xué)性能 光學(xué)性能 耐老化性能 衛(wèi) 生性能 耐磨性 抗疲勞性 抗蠕變性等 但這里設(shè)計(jì)重點(diǎn)是討論與成型加工有關(guān)的 性能 本設(shè)計(jì)所涉及的模具可用于成型熱塑件塑料 熱塑性和熱固性增強(qiáng)塑料 熱固 性塑料 彈性體 包括熱塑性彈性體等 下面對(duì)直接影響模具設(shè)計(jì)的成型加工性能分 別加以敘述 1 收縮率 各類材料收縮率大小順序?yàn)?彈性體 纖維增強(qiáng)或填料填充的彈性體 熱塑性塑 料 纖維增強(qiáng)或填料填充的熱塑性塑料 熱固性塑料 纖維增強(qiáng)或填料填充的熱固性 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 塑料 軟質(zhì)彈性體收縮率大于硬質(zhì)彈性體 軟質(zhì)熱塑性塑料收縮率通常大于硬質(zhì)熱塑 性塑料 材料的收縮率在很大程度上決定了制品所能達(dá)到的精度 影響模具澆注系統(tǒng) 和成型零件設(shè)計(jì) 有時(shí)甚至決定了注塑工藝方法和模具類型 比如收縮率大的塑料不 能用于精密注塑 塑件的收縮率具有復(fù)雜性和多變性 因?yàn)橛绊懯湛s率的因素除配方和注塑工藝條 件外 還有與模具澆口設(shè)計(jì) 數(shù)量 位置 形狀 尺寸 塑件壁厚 型腔中的拐角 加強(qiáng)筋 嵌件 型芯結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān) 制品成型過(guò)程的收縮率通常有以下幾個(gè)部分決定 熔體充滿型腔后有熔體到固體階段的熔體冷卻收縮 對(duì)熱塑性塑料 和固化相變收縮 這一部分收縮量較大 但由于保壓過(guò)程補(bǔ)充了收縮量 所以模具設(shè)計(jì)不考慮這一部分 收縮 塑件固化后在模內(nèi)及模外冷卻到室溫的收縮 即由線脹系數(shù)決定的收縮 這一 相比較簡(jiǎn)單 可以測(cè)出 由結(jié)晶 對(duì)結(jié)晶性聚合物 引起的收縮 由取向引起的收縮 后兩項(xiàng)變化無(wú)常 他們隨注塑工藝條件 澆口形狀 尺寸 數(shù)量和布置 型腔形狀結(jié) 構(gòu)尺寸 冷卻速度 對(duì)熱塑性材料 或交聯(lián)固化速度等因素而變化 設(shè)計(jì)時(shí)需要結(jié)合 經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)確定 2 流動(dòng)性 在澆注充模時(shí) 熱固性塑料和部分熱塑性塑料流動(dòng)性較好 彈性體和大多數(shù)熱塑 性塑料流動(dòng)性中等或較差 物料的流動(dòng)性相對(duì)模具細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)有諸多影響 澆注系統(tǒng)形 式 澆口形狀 尺寸 數(shù)量和布置 配合間隙 排氣問(wèn)題等設(shè)計(jì)都與流動(dòng)性有關(guān) 冷 卻或加熱系統(tǒng) 型腔形狀與壁厚等因素又能影響物料的流動(dòng)性 從而影響上述細(xì)節(jié)設(shè) 計(jì) 流動(dòng)性的好壞涉及到流動(dòng)過(guò)程中在流動(dòng)通道各處剪切梯的大小 即影響到取向 進(jìn)而影響收縮率的變化 設(shè)計(jì)是需要把物的重點(diǎn) 一是分析充模過(guò)程物料流動(dòng)方向 二是流動(dòng)性對(duì)模具設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的影響范圍和影響程度 流動(dòng)性好 則澆注系統(tǒng)阻力可以 大一些 成型零件之間配合精度要高一些 排氣問(wèn)題需要特別考慮 流動(dòng)性差 則要 盡可能減少澆注系統(tǒng)阻力 對(duì)配合精度和排氣要求不高 但冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要注意 過(guò)度冷卻會(huì)影響充模及熔接強(qiáng)度 3 結(jié)晶性 結(jié)晶通常是對(duì)具有結(jié)晶性的熱塑性塑料彈性體 包括橡膠 而言 結(jié)晶問(wèn)題主要 影響制品的收縮率 不同材料有不同的收縮率 同一種材料的收縮率受配方 注塑工 藝條件 模具溫度和冷卻速度 制品出模溫度 制品脫模后的冷卻環(huán)境和條件 制品 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 6 冷卻到室溫后的存放時(shí)間影響變化 與結(jié)晶相關(guān)的模具設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)主要是冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 即冷卻要均勻有效 以確保塑件在完成大部分結(jié)晶后脫模 因?yàn)橹破吩谀?nèi)冷卻收縮 是夾持冷卻收縮 有利于尺寸穩(wěn)定 而在模外冷卻是自由收縮 難以確保制品形狀和 尺寸的穩(wěn)定 特別是一些塑料的后結(jié)晶現(xiàn)象明顯 如聚乙烯塑件 在模外冷卻到室溫 后的幾天內(nèi)仍會(huì)因緩慢結(jié)晶而收縮 4 熱敏性 熱固性塑料 部分熱塑性塑料 橡膠在注塑過(guò)程中對(duì)熱有不同程度的敏感性 這 里的熱對(duì)模具設(shè)計(jì)而言有兩方面的含義 剪切生熱和長(zhǎng)時(shí)間受熱 剪切生熱主要關(guān)系 到澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)特別是澆口形狀 尺寸 數(shù)量和澆口布置 比如使用點(diǎn)澆口時(shí) 澆口 數(shù)量越多 剪切就越弱 剪切發(fā)熱就越少 受熱時(shí)間的長(zhǎng)短主要關(guān)系到澆道設(shè)計(jì)是否 合理 是否能最大限度地減少樹(shù)脂的滯帶量和滯留時(shí)間 5 熱性能與固化特性 熱塑性塑料和塑性彈性體的熔點(diǎn) 或熔體流動(dòng)溫度 結(jié)晶溫度 熱變形溫度影響 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 熱固性塑料和橡膠固化特性影響模具加熱系數(shù)的設(shè)計(jì) 此外 制品脫模時(shí)的軟 硬 脆特性將直接影響模具脫模頂出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和尺寸的設(shè)計(jì) 1 2 3 模具類型 在確定注塑工藝路線后 相應(yīng)的模具大類型也就確定 每一類模具中又有若干類 不同的結(jié)構(gòu)原理的模具 需要根據(jù)塑件原材料 形狀結(jié)構(gòu) 尺寸精度 制品批量以及 設(shè)備情況進(jìn)行細(xì)致的分析平衡 確定出事宜的模具結(jié)構(gòu)類型 例如擬生產(chǎn)酚醛注塑件 設(shè)備有熱固性注塑機(jī) 可以考慮采用的模具類型有普通熱固性注塑模 溫流道注塑模 熱流道注塑模 絕熱流道注塑模 如果塑件沒(méi)有特殊要求且批量很少 則選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單 成本的普通熱固性注塑模 就能完全滿足要求 且經(jīng)濟(jì)性好 如塑件有一定批量 且塑性要求不高 則可采用溫流道注塑模 溫流道注塑模結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單且對(duì)設(shè)備要求 不高 如塑件批量大 則可考慮采用絕熱流道注塑模或熱流道注塑模 此外 還應(yīng)結(jié) 合各類模具特點(diǎn)及所能夠成型的塑件的質(zhì)量和精度綜合考慮 1 2 4 模具設(shè)計(jì) 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 分型面確定 型腔數(shù)的確定和型腔布置 型芯型腔結(jié)構(gòu)形式 的確定 排氣問(wèn)題 冷卻或加熱設(shè)計(jì) 側(cè)抽芯 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等模具細(xì)部設(shè)計(jì)的程序 和基本考慮與普通熱塑性或熱固性注塑模有很多相似之處 設(shè)計(jì)師可以參考 但要注 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 意 每一類型注塑模都有其特殊之處體現(xiàn)在模具的某一或某及部分設(shè)計(jì)上 如熱固性 注塑模型芯型腔結(jié)構(gòu)形式和排氣要求 彈性體 注塑模脫模方式 精密注塑模的配合 精度及模具剛性要求和排氣要求等 因此在設(shè)計(jì)時(shí)要深入研究各類注塑模的特點(diǎn)和特 殊要求 根據(jù)塑件的具體情況將其特點(diǎn)準(zhǔn)確體現(xiàn)在設(shè)計(jì)方案上 這樣才能把握設(shè)計(jì)要 點(diǎn) 保證設(shè)計(jì)成功 各類模具的細(xì)部設(shè)計(jì)將在下面詳細(xì)闡述 1 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)要求 本課題是普通開(kāi)關(guān)按鈕注射模的設(shè)計(jì) 要求對(duì)塑件進(jìn)行測(cè)繪 并完成其 CAD 設(shè)計(jì) 按鈕開(kāi)關(guān)注射模要求一模兩腔 完成該注射模具裝配圖設(shè)計(jì) 全部零件圖紙?jiān)O(shè)計(jì) 模 具成型零件 CAD 設(shè)計(jì) 以及完成該注射模具的制造工藝設(shè)計(jì) 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 8 第 2 章 塑件的工藝分析 2 1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征 該材料為改性聚苯乙烯 一般聚苯乙烯強(qiáng)度不高 質(zhì)硬而脆 有易破碎和耐熱性 低性等缺點(diǎn) 而通過(guò)改性后 它的抗沖擊性 絕緣性 耐熱性 耐應(yīng)力開(kāi)列性等性能 都提高了 化學(xué)性能也更穩(wěn)定了 原料在成型前要很好的干燥 以防止塑件產(chǎn)生氣泡 渾濁 銀絲和發(fā)黃等缺陷 影響塑件質(zhì)量 為了得到良好的外觀質(zhì)量 防止塑件表面 出現(xiàn)流動(dòng)痕跡 熔接痕和氣泡等不良現(xiàn)象 一般采用盡可能低的注射速度 2 2 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 塑件尺寸較小 內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 對(duì)塑件的測(cè)量和計(jì)算沒(méi)較大影響 符合塑件的設(shè) 計(jì)要求 2 2 1 結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析 該零件總體形狀為圓形 因此 模具設(shè)計(jì) 該零件屬于中等復(fù)雜程 度 2 2 2 尺寸精度分析 從塑件的壁厚上來(lái)看 壁厚最大處為3 5mm 壁厚均勻 在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角 防止在此處出現(xiàn)缺陷 由于制件的尺尺寸中等 2 2 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 2 3 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 V1 3 3 14 2 2 1 5 8 755 7 25 1 5 3 14 3 3 0 5 135 7421 mm3 V2 3 14 6 75 6 75 1 8 257 508 mm3 塑件的體積 V 135 742 257 508 393 250 mm3 塑件的重量 G 0 39325 1 058 0 413 克 改性聚苯乙烯的密度為 1 058 克每立方厘米 2 4 注射機(jī)的初選 根據(jù)塑件的計(jì)算重量或體積 選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格 確定型腔數(shù)當(dāng)未限定設(shè)備時(shí) 須考慮以下因素 成型設(shè)備額定注射量 Gb 每次注射量不超過(guò)最大注射量的 80 即 n 0 8Gb Gj Gs 式中 n 型腔數(shù) Gj 澆注系統(tǒng)重量 g Gs 塑件重量 g 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 Gb 成型設(shè)備額定注射量 g 估算澆注系統(tǒng)的體積 Vj 分流道為梯形 根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)方案 澆注系統(tǒng)的估算結(jié)果 V1 9 9 16 1 2 16 16 3 912 mm3 V2 235 r r 2 1476 mm3 V3 24 4 1 2 4 12 3 4224 mm3 Vj 6612 mm3 Gj Vjp 6 612 1 05 6 9426 克 設(shè) n 24 則得 Gb n Gs Gj 0 8 24 0 413 6 9426 0 8g 24 0576g 從計(jì)算結(jié)果 并根據(jù)塑料成型設(shè)備技術(shù)規(guī)格表 4 2 選用 XS Z 60 型成型設(shè)備 這樣足夠 2 4 塑件精度要求 塑件工作要求不高 故選普通精度 級(jí) 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 10 第 3 章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 1 注射模具分型面的選擇 3 1 1 分型面的基本形式 分型面的形式由塑料的具體情況而定 但大體上有平面式分型面 階梯式分型面 斜面式分型面 曲面式分型面 綜合式分型面 3 1 2 分型面選擇的基本原則 選擇分型面的基本原則 1 保持塑料外觀整潔 2 分型面應(yīng)有利于排氣 3 應(yīng)考慮開(kāi)模是塑料留在動(dòng)模一側(cè) 4 應(yīng)容易保證塑件的精度要求 5 分型 面應(yīng)力求簡(jiǎn)單適用并易于加工 6 考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào) 7 分型 面應(yīng)與成型設(shè)備的參數(shù)相適應(yīng) 8 考慮脫模斜度的影響 11 3 1 3 分型面的選擇 1 確定成型位置 由于塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 所以不用設(shè)計(jì)小型心 型腔直接開(kāi)設(shè)在定模板和中間板上 采用 兩排各 8 個(gè)型腔分布 2 確定分型面 采用單分型面注射模 從 AA 分型面一次分型 如下圖所示 圖 3 1 分型面 3 2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3 2 1 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從成型設(shè)備噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道 它包括主流 道 分流道 澆口及冷料 在設(shè)計(jì)注射模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)注意以下幾項(xiàng)原則 12 1 根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)布局 2 根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等諸多因素 并結(jié)合選擇分型面的形式選擇 澆注系統(tǒng)的形式及位置 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 3 應(yīng)盡量的縮短物料的流程和便于清除料把 以節(jié)省原料 提升注射效率 4 應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能 特別是它的流動(dòng)性能 選擇澆注系統(tǒng)的截面 積和長(zhǎng)度 并使其圓滑過(guò)渡以利于物流的流動(dòng) 3 2 2 注射模具主流道的設(shè)計(jì) 主流道是熔融塑料由成型設(shè)備噴嘴先經(jīng)過(guò)的部位 它與成型設(shè)備噴嘴在同一軸心 線上 由于主流道與熔融成型設(shè)備噴嘴反復(fù)接觸 碰撞 一般澆口不直接開(kāi)設(shè)在定模 上 為了制造方便 都制成可拆卸的澆口套 用螺釘或迫合形式在定模板上 13 1 主流道的設(shè)計(jì) 主流道是指澆注系統(tǒng)中從成型設(shè)備噴嘴與模具接觸處開(kāi)始到分流道為止的塑料熔 體的流動(dòng)通道 主流道的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響 因此 必須使熔體的溫度降和壓力損失最小 2 主流道尺寸 在臥式或立式成型設(shè)備上使用的模具中 主流道垂直于分型面 為了讓主流道凝 料能從澆口套中順利拔出 主流道設(shè)計(jì)成圓錐形 其錐角 為 2 6 小端直徑 d 比成 型設(shè)備噴嘴直徑大 0 5mm 1 mm 由于小端的前面是球面 其深度為 3mm 5 mm 成型設(shè)備噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合 因此要求主流道球面半徑比噴嘴 球面半徑大 1mm 2mm 流道的表面粗糙度值 Ra 為 0 08 3 主流道澆口套 主流道澆口套一般采用碳素工具鋼如 T8A T10A 等材料制造 熱處理淬火硬度 53HRC 57HRC 澆口套的材料應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼 T8A 并應(yīng)進(jìn)行淬火處理 為了防止成型設(shè)備噴嘴不 被碰撞而損壞 澆口套的硬度應(yīng)低于成型設(shè)備噴嘴的硬度 為了便于澆注凝料從主流 道中取出 主流道采用 為 3 6 左右的圓錐孔 澆口套于成型設(shè)備的噴嘴頭的接 觸球面必須吻合 由于成型設(shè)備噴嘴是球面 半徑是固定的 所以為使熔融塑料從噴 嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出 應(yīng)使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c成型設(shè)備噴嘴端的凸面接觸 良好 圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑 球面與主流道孔應(yīng)以清角連接 不 應(yīng)有倒拔痕跡 為了便于澆注凝料從主流道中取出 主流道采用 為 3 6 度左右 的圓錐孔 對(duì)流動(dòng)性較差的塑料也可取得稍大一些 但過(guò)于大則容易引起注射速度緩 慢 并容易形成渦流 澆口套與塑料注射區(qū)直接接觸時(shí) 其出料端端面直徑應(yīng)盡量選得小些 澆口套于 成型設(shè)備的噴嘴頭的接觸球面必須吻合 由于成型設(shè)備噴嘴是球面 所以為使熔融塑 料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出 應(yīng)使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c成型設(shè)備噴嘴端的凸 面接觸良好 圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑 球面與主流道孔應(yīng)以清角連 接 不應(yīng)有倒拔痕跡 以保證主流道凝料順利脫模 14 定位環(huán)是模體與成型設(shè)備的定位裝置 它保證澆口套與成型設(shè)備的噴嘴對(duì)中定位 定位環(huán)的外徑應(yīng)與成型設(shè)備的定位孔間隙配合 澆口套端面應(yīng)與定模相配合部分的平 面高度一致 成型設(shè)備 SZ 63 400 的噴嘴球半徑為 18 mm 噴嘴孔徑為 2 mm 所以 要使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c成型設(shè)備噴嘴的端凸球面接觸良好 凹球面半徑取 19 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 12 mm 圓錐孔的小端直徑則應(yīng)大于噴嘴口內(nèi)徑 取 3 2mm 如圖 3 2 圖 3 2 澆口套 主流道垂直于分型面 為了讓主流道凝料能順利從澆口中拔出 主流道設(shè)計(jì)成圓 錐形 其錐角為 3 小端直徑 d 比成型設(shè)備噴嘴直徑大 0 5 1mm 由于小端的前面是 球面 其深度為 3 5mm 取值為 5mm 成型設(shè)備噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且 貼合 因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面大 1 2mm 3 2 3 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是將熔融塑料從主流道截面及其方向的變化 平穩(wěn)進(jìn)入單腔中的進(jìn)料澆口 或主流道進(jìn)入多腔的澆口的通道 它是主流道與澆口的中間連接部分 起分流和轉(zhuǎn)換 方向的作用 通常分流道設(shè)置在分型面的成型區(qū)域內(nèi) 在注射過(guò)程中 熔融的塑料在流經(jīng)分流道時(shí) 應(yīng)是它的壓力損失以及熱量損失最 小 而以分流道中產(chǎn)生的凝料最少為原則 分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)總體歸納如下 分流道的形狀要考慮分流道的截面積與其周邊長(zhǎng)度的比最大為好 這樣可以減少 熔料的散熱面積和摩擦阻力 減少壓力損失 在可能情況下 分流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量的短 以減少壓力損失 避免模體過(guò)大影響 成本 在多型腔模具中和型腔的分流道長(zhǎng)度盡量相等 以達(dá)到注射大時(shí)壓力傳遞的平 衡 保證塑料盡可能同時(shí)均勻的充滿各個(gè)型腔 在有些情況下分流道長(zhǎng)度不能相等時(shí) 則應(yīng)在澆口處作必要的補(bǔ)救措施 如果分流道較長(zhǎng)時(shí) 應(yīng)在其末端設(shè)置冷料穴 放置 冷料和空氣進(jìn)入模腔 15 在滿足注射成型工藝的前提下 分流道的截面積應(yīng)盡量的小 但分流道的截面積 過(guò)小會(huì)降低注射速度 使填充時(shí)間延長(zhǎng) 同時(shí)可能出現(xiàn)缺料 焦燒 皺紋 縮孔等塑 件缺陷 而分流道過(guò)大則增大冷卻時(shí)間應(yīng)比型腔中塑件的冷卻時(shí)間要短 才不影響注 射時(shí)的效率 因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用較小的截面積 以便于在試模是為不要的修正留有 余地 分流道和型腔的分布是排列緊湊 距離合理 應(yīng)采用軸對(duì)稱或中心對(duì)稱 使其平 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 衡 盡量縮小成型區(qū)域的總面積 最好使型腔和分流道在分型面上的總投影面積的幾 何中心和鎖緊力的中心相重合 在分流道上的轉(zhuǎn)向次數(shù)盡量少 在轉(zhuǎn)向處應(yīng)圓滑過(guò)渡 不能有尖角 這些都是為 了減小壓力損失 有利于物料的流動(dòng) 當(dāng)分流道設(shè)在定模一側(cè)或分流道延伸較長(zhǎng)時(shí) 應(yīng)在澆口附近或分流道的交叉處設(shè) 置鉤料桿 以便于在開(kāi)模時(shí)在鉤料桿的作用下首先從定模中拉出分流道的凝料 并與 塑料一起頂出 分流道的內(nèi)表面不必要求很光 一般表面粗糙度取 1 6 m 即可 這樣可以在分流 道的摩擦阻力下使料流外層的流動(dòng)小些 使其分流道的冷卻皮層固定 有利于熔融塑 料的保溫 在總體分布中 應(yīng)綜合考慮冷卻系統(tǒng)的方式和布局 并留出冷卻水路的空間 a 分流道的形狀和尺寸 分流道開(kāi)設(shè)在定模板上 其截面形狀為半圓形 底部以圓角相連 分流道為二次 分流道 具體形狀如圖三 b 分流道的表面粗糙度 由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻 只有內(nèi)部的熔體流動(dòng)狀態(tài)比較理想 因此分流道表面粗糙度要求不太低 一般 Ra取 1 6 m 左右 這可增加對(duì)外層塑料熔體 的阻力 使外層塑料冷卻皮層固定 形成絕熱層 c 分流道在分型面上的布置形式 分流道在分型面上的布置形式與行腔在分型面上的布置形式密切相關(guān) 由于 行腔呈矩形形狀分布 則分流道一般采用 非 字狀分布 3 3 澆口的設(shè)計(jì) 此套模具采用的是點(diǎn)澆口的形式 點(diǎn)澆口是一種截面尺寸很小的澆口 這種澆口 由于前后兩端存在較大的壓力差 可較大程度地增加塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大 的剪切熱 從而導(dǎo)致容體的表現(xiàn)粘度下降 流動(dòng)性增加 有利于型腔的充填 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 14 第 4 章 初選注射機(jī)確定型腔數(shù) 4 1 根據(jù)塑件的形狀估算其體積和質(zhì)量 采用相似值法來(lái)計(jì)算 圖 4 1 制件簡(jiǎn)圖 V1 3 3 14 2 2 1 5 8 755 7 25 1 5 3 14 3 3 0 5 135 7421 mm3 V2 3 14 6 75 6 75 1 8 257 508 mm3 塑件的體積 V 135 742 257 508 393 250 mm3 塑件的重量 G 0 39325 1 058 0 413 克 改性聚苯乙烯的密度為 1 058 克每立方厘米 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 4 2 確定型腔數(shù)所烤爐的因素 根據(jù)塑件的計(jì)算重量或體積 選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格 確定型腔數(shù)當(dāng)未限定設(shè)備時(shí) 須考慮以下因素 4 2 1 注射機(jī)額定注射量 Gb 每次注射量不超過(guò)最大注射量的 80 即 n 0 8G b G j Gs 式中 n 型腔數(shù) Gj 澆注系統(tǒng)重量 g Gs 塑件重量 g Gb 注射機(jī)額定注射量 g 估算澆注系統(tǒng)的體積 Vj 分流道為梯形 根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)方案 圖 4 2 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)的估算結(jié)果 V1 9 9 16 1 2 16 24 3 912 mm 3 V2 235 r r 2 1476 mm 3 V3 24 4 1 2 4 12 3 4224 mm 3 Vj 6612 mm3 Gj Vjp 6 612 1 05 6 9426 克 設(shè) n 24 則得 Gb n G s Gj 0 8 24 0 413 6 9426 0 8g 24 0576g 從計(jì)算結(jié)果 并根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格表 4 2 選用 XS Z 60 型注射機(jī) 這樣足夠 4 2 2 根據(jù)塑件精度所選模具 由于該塑件精度較低 故采用多型腔模具 即 n 24 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 16 4 2 3 生產(chǎn)批量該塑件屬大批量生產(chǎn) 故宜采用取多型腔模具 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 第 5 章 確定模具結(jié)構(gòu)方案 5 1 確定成型位置 由于塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 所以不用設(shè)計(jì)小型心 型腔直接開(kāi)設(shè)在定模板和中間板上 采用兩 排各 12 個(gè)型腔分布 5 2 確定分型面 采用單分型面注射模 從 AA 分型面一次分型 如下圖所示 圖 5 1 裝配圖 5 3 脫模原理 開(kāi)模時(shí) 注射機(jī)開(kāi)合模系統(tǒng)帶動(dòng)中間板下部一起向下運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)一定行程后 制件上部 和料耙一同從定模板時(shí)光后脫離 然后推板開(kāi)始作用 推桿和拉料桿在推板的作用下將制 件和料耙一同推離中間板 制件和料耙自行下落 再由人工分離料耙和制件 5 4 澆注系統(tǒng)形式 采用普通澆注系統(tǒng) 由于多型腔模 必須設(shè)置分流道 用點(diǎn)澆口形式從零件側(cè)部 進(jìn)料 利用分型面間隙排氣 5 4 1 主流道設(shè)計(jì) 主流道垂直于分型面 為了讓主流道凝料能順利從澆口中拔出 主流道設(shè)計(jì)成圓 錐形 其錐角為 3 小端直徑 d 比注射機(jī)噴嘴直徑大 0 5 1mm 由于小端的前面是 球面 其深度為 3 5mm 取值為 5mm 注射機(jī)噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且 貼合 因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面大 1 2mm 5 4 2 分流道設(shè)計(jì) 1 分流道的形狀和尺寸 分流道開(kāi)設(shè)在定模板上 其截面形狀為半圓形 底部以圓角相連 分流道為二次 分流道 具體形狀如圖三 2 分流道的表面粗糙度 由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻 只有內(nèi)部的熔體流動(dòng)狀態(tài)比較理想 因此分流道表面粗糙度要求不太低 一般 Ra 取 1 6 m 左右 這可增加對(duì)外層塑料熔 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 18 體的阻力 使外層塑料冷卻皮層固定 形成絕熱層 3 分流道在分型面上的布置形式 分流道在分型面上的布置形式與行腔在分型面上的布置形式密切相關(guān) 由于行腔 呈矩形形狀分布 則分流道一般采用 非 字狀分布 5 4 3 澆口的設(shè)計(jì) 此套模具采用的是點(diǎn)澆口的形式 點(diǎn)澆口是一種截面尺寸很小的澆口 這種澆口 由于前后兩端存在較大的壓力差 可較大程度地增加塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大 的剪切熱 從而導(dǎo)致容體的表現(xiàn)粘度下降 流動(dòng)性增加 有利于型腔的充填 5 5 冷卻與加熱系統(tǒng) 塑件的體積很小 不宜在凸模上開(kāi)設(shè)冷卻水道 故采用較薄的模板 這樣塑件就可 以很快的自行冷卻 5 6 確定主要零件結(jié)構(gòu)及尺寸 經(jīng)過(guò)初步設(shè)計(jì) 預(yù)選中小型 315 400 194 標(biāo)準(zhǔn) A1 模架 各板厚數(shù)值皆已有國(guó)際 規(guī)定 其強(qiáng)度足夠 5 6 1 型腔尺寸計(jì)算 參考資料 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 1 板厚及側(cè)壁厚計(jì)算 按強(qiáng)度條件計(jì)算側(cè)壁厚 S r 2p 1 式中 p 型腔內(nèi)單位面積熔體壓力 型腔側(cè)壁的最大彎曲應(yīng)力 r 型腔內(nèi)壁半徑 則 S 6 75 160 160 2p 1 4 45mm 因此取型腔之間的壁厚為 5mm 按強(qiáng)度條件計(jì)算型腔底板厚度 h 1 22pr 2 1 2 則 h 1 22 50 6 75 160 1 2 4 20mm 為了方便加工 取 S 12 故選 315 400 194A1 模架是可行的 其導(dǎo)柱導(dǎo)套等標(biāo)準(zhǔn)件借從模架中選取 2 型腔徑向尺寸的計(jì)算 13 5 Lm 0 z 1 0 0055 13 5 0 5 0 18 00 18 3 13 48 00 06 R2 Lm 0 z 1 0 0055 2 0 5 0 12 00 12 4 1 95 00 03 R1 8 Lm 0 z 1 0 0055 1 8 0 5 0 12 00 12 4 1 75 00 03 型腔深度的計(jì)算 2 H m 0 z 1 0 0055 2 0 5 0 12 00 12 4 1 95 00 03 1 5 H m 0 z 1 0 0055 1 5 0 5 0 12 00 18 3 1 45 00 04 3 型芯尺寸計(jì)算 型芯徑向尺寸的計(jì)算 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 6 L m 0 z 1 0 0055 6 0 5 0 16 00 16 4 6 14 00 04 R34 Lm 0 z 1 0 0055 34 0 6 0 26 00 26 4 34 35 00 09 型芯高度公式 1 H m 0 z 1 0 0055 1 0 5 0 12 00 18 4 1 06 00 04 5 6 2 定模座板 外形尺寸 400 315 25mm 材料 Q235A 調(diào)質(zhì) HB216 260 澆口套與板之間采 用 20H7 k6 過(guò)渡配合 四個(gè)孔距為 260 160mm 四個(gè)小孔為 160 100 的銷釘孔 如 圖 5 所示 圖 5 2 定模座板 5 6 3 定模板 外形尺寸 315 315 32mm 材料 45 鋼 調(diào)質(zhì) HB230 270 板上開(kāi) 16 腔孔 采 用四個(gè) 30 孔距為 230 6mm 的導(dǎo)套孔采用過(guò)渡配合 H7 k6 另有四個(gè)孔 孔距為 260 0mm 如圖 6 所示 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 20 圖 5 3 定模板 5 6 3 中間板 外形尺寸 315 315 32mm 材料 45 鋼 調(diào)質(zhì) HB230 270 板上開(kāi) 24 腔孔 采 用四個(gè) 20mm 孔距為 258 260mm 的導(dǎo)柱與孔采用過(guò)渡配合 H7 k6 260 160mm 如圖 7 所示 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 5 4 中間板 5 6 7 推桿固定板 外形尺寸 199 315 20mm 材料 Q235A 四個(gè)與 2 6 推桿過(guò)渡配合 孔距為 150 240mm 的孔 四個(gè)用于連接推板的 M12 螺釘孔 孔距為 285 160mm 如圖 8 所 示 圖 5 5 推桿固定板 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 22 5 6 8 推板 外形尺寸 315 199 20mm 材料 45 鋼 淬火 HRC43 48 四個(gè)用于連接推桿固 定板的 12 孔 孔距為 285 160mm 如圖 9 所示 圖 5 6 5 6 9 動(dòng)模座板 外形尺寸 400 315 25mm 材料 Q235A 調(diào)質(zhì) HB216 260 四個(gè)孔距為 260 160mm 的 M16 螺釘孔 如圖 10 所示 圖 5 7 動(dòng)模座板 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 第 6 章 校核注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù) 6 1 注射量的校核 前面計(jì)算的塑件總重量為 6 608g 澆注系統(tǒng)重量為 5 4g 則每次注射所需塑料量為 6 608 5 4 12 008 克 注射機(jī)的最大注射量為 60 0 8 1 05 50 4g 12 008g 6 2 鎖模力與注射壓力 鎖模力校核公式 Fz P nA A 1 F p 式中 Fz 熔融塑料在分型面上的漲開(kāi)力 N P 塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力 MP a 其大小一般是注 射壓力的 80 注射壓力大小見(jiàn)表 3 1 n 型腔的數(shù)量 A 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積 mm2 A1 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 mm2 Fp 注射機(jī)的額定鎖模力 N Fz 50 24 13 5 2 144 431700N Fp F z 滿足條件 6 3 模具厚度 H 與注射機(jī)閉合高度 注射機(jī)開(kāi)模行程應(yīng)大于模具開(kāi)模時(shí)取出塑件 包括澆注系統(tǒng) 所需的開(kāi)模距 即滿足下式 S H1 H2 a 5 10 mm 式中 S 注射機(jī)最大開(kāi)模行程 180mm H1 推出距離 脫模距離 mm H2 塑料高度 mm a 定模板與中間板之間的分開(kāi)距離 則 H 1 H2 a 5 10 5 3 5 60 10 78 5mm 180mm 所以 能滿足要求 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 24 結(jié)束語(yǔ) 注射模是一種高精密型的模具 目前需求量非常大 并且在所有模具的供求比例中急 劇上升 隨著新技術(shù)和新軟件的不斷發(fā)展 解決了很多設(shè)計(jì)和技術(shù)上的不足 使注射模的設(shè) 計(jì)更加的完美 應(yīng)用也更是廣泛 注射模具的設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是體現(xiàn)在滿足產(chǎn)品要求的基礎(chǔ)上 經(jīng)濟(jì)實(shí)用 這就對(duì)設(shè)計(jì)者提出很高的要求 不是說(shuō)模具設(shè)計(jì)的很復(fù)雜 看上去花了很多精力 就行 往往一副成功的模具看上去很簡(jiǎn)單 但它很實(shí)用 這就是我們所要學(xué)習(xí)的 在此次設(shè) 計(jì)中 我主要考慮的也就是這個(gè)問(wèn)題 怎樣才能使我設(shè)計(jì)的模具既簡(jiǎn)單又能滿足按鈕的使 用要求 通過(guò)總結(jié)以前的課程設(shè)計(jì) 結(jié)合所學(xué)的注射模設(shè)計(jì)知識(shí)和輔助設(shè)計(jì)軟件 在指導(dǎo)老 師的細(xì)心帶領(lǐng)下完成了此次設(shè)計(jì) 我體會(huì)到模具設(shè)計(jì)是一門(mén)很深學(xué)問(wèn) 沒(méi)有一定的耐心毅 力和專業(yè)基礎(chǔ)是不行 還必需不斷學(xué)習(xí)新的技術(shù)和新的設(shè)計(jì)思想 三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束 面 臨的是更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和學(xué)習(xí) 我將以更加飽滿的熱情更加積極的態(tài)度投入到今后的工 作學(xué)習(xí)中 爭(zhēng)做有用人才 這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 歷時(shí)四個(gè)月 在此期間 針對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了大量的工作 順利 完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)中所提出的各項(xiàng)任務(wù) 達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 通過(guò)此畢業(yè)設(shè)計(jì) 掌握了模具設(shè)計(jì)的方法和步驟 并結(jié)合具體的零件進(jìn)行了具體 的設(shè)計(jì)工作 包括確定型腔的數(shù)目 選擇分型面 確定澆注系統(tǒng) 脫模方式 溫度調(diào) 節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注射模成型零件尺寸的計(jì)算等 畢業(yè)設(shè)計(jì)從測(cè)繪塑件圖紙 到完成 CAD 造型設(shè)計(jì) 完成塑件注射模具方案設(shè)計(jì)和 相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算 模具成型零件 CAD 造型設(shè)計(jì) 最后完成模具加工 掌握了完整的工程 設(shè)計(jì)過(guò)程 工程設(shè)計(jì)應(yīng)用能力得到了鍛煉和提高 完成了注射模具的制造工藝設(shè)計(jì) 但由于缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn) 在這些設(shè)計(jì)過(guò)程中 也遇到了很多困難 但在指導(dǎo)老師丁武學(xué) 張躍的指導(dǎo)下 問(wèn)題都迎刃而解 在設(shè)計(jì)期間 我學(xué)習(xí)并運(yùn)用 CAD 對(duì)按鈕開(kāi)關(guān)及注射模的所有零件進(jìn)行了造型設(shè)計(jì) 和對(duì)所有零件進(jìn)行裝配設(shè)計(jì) 提高了我對(duì) CAD 的運(yùn)用能力和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力 為以 后我的工作奠定了基礎(chǔ) 總之 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 加強(qiáng)了我對(duì)各項(xiàng)知識(shí)的學(xué)習(xí)深度 更培養(yǎng)了分析問(wèn)題 和解決問(wèn)題的能力 教會(huì)我怎樣才能按步驟有條不紊地進(jìn)行工作 這些為我走上工作 崗位奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 致 謝 論文從開(kāi)題 具體設(shè)計(jì) 論文的撰寫(xiě) 均得到了老師 同學(xué)和朋友的大力支持 特別感謝指導(dǎo)老師對(duì)我的指導(dǎo) 他們?cè)诜泵Φ慕虒W(xué)工作期間 對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)付 出了大量的心血 多次給我提出深刻而具有指導(dǎo)性的意見(jiàn) 正是有了他們對(duì)我時(shí)時(shí)刻 刻的指導(dǎo) 才使我能正確把握論文的方向 并順利地完成 感謝所有給我傳道授業(yè)的老師們 正是你們的辛勤教授才使學(xué)生有了完成畢業(yè)設(shè) 計(jì)的知識(shí)與能力儲(chǔ)備 奠定了我的理論與實(shí)踐基礎(chǔ) 普通開(kāi)關(guān)按鈕注塑模設(shè)計(jì) 26 參考文獻(xiàn) 1 屈華昌主編 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 高等教育出版社 2001 2 李澄 吳天生 聞百橋主編 機(jī)械制圖 北京 高等教育出版社 1997 3 許發(fā)樾主編 實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 4 李軍主編 精通 PRO E 中文野火版模具設(shè)計(jì) 北京 中國(guó)青年出版社 2004 5 塑料模設(shè)計(jì)及制造 李學(xué)鋒主編 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 年 6 王先逵 田雁晨主編 塑料注射模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 7 肖祥芷 王義林等編著 模具 CAD CAE CAM M 北京 電子工業(yè)出版社 2004 8 歐陽(yáng)德 張秀棉 模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)綜述 M 機(jī)床與模具 2005 9 申長(zhǎng)雨 陳靜波 塑料模 CAE 技術(shù)發(fā)展概況 M 模具工業(yè) 2001 10 陸寧 李發(fā)根 李國(guó)祿 模具工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)綜述 M 模具產(chǎn)業(yè) 2005 11 劉友才 塑料注射模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí)力 M 北京 化工工業(yè)出版社 2003 12 日 村上宗雄 最新塑料模具手冊(cè) M 上海 上?？茖W(xué)文獻(xiàn)出版社 1985 13 德 K 斯托克海特 注塑成型模具 102 例 M 北京 中國(guó)輕工業(yè)出版社 1991 14 王廣文 塑料材料的選用 M 北京 化工工業(yè)出版社 2001 15 成都科技大學(xué) 塑料成型工藝 M 北京 中國(guó)輕工業(yè)出版社 1993 16 歐陽(yáng)國(guó)思 實(shí)用塑料材料學(xué) M 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