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上海電機學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 課 題 推桿 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 專 業(yè) 材料成型及控制工程 年 級 2009 級 姓 名 胡 荇 學(xué) 號 091002061131 指 導(dǎo) 教 師 簽字 眭俊煜 學(xué) 院 院 長 簽字 2013 年 月 日 課 題 來 源 某企業(yè)電器產(chǎn)品中的一個塑料零件 課 題 的 目 的 意 義 設(shè)計一副符合課題要求的熱塑性塑料模具 要求模具結(jié)構(gòu)的可靠性 機構(gòu)動作的穩(wěn)定性 型腔加工的合理性 鉛床裝配的簡便性 生產(chǎn)操作的 安全性 通過本課題的設(shè)計工作 培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識和專業(yè)實踐 的技能 掌握該模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計及動作原理 合理的編制加工工藝 使學(xué) 生基本上能獨立地完成本課題的設(shè)計要求 通過本課題的設(shè)計工作 要求學(xué)生能掌握正確的設(shè)計方法和步驟 利 用 UG進行建模 裝配 繪圖 學(xué)會正確使用工具書及各種參考資料 能 掌握編寫一般技術(shù)性文檔的基本要求 要 求 課題主要技術(shù)要求 1 塑件精度 GB1800 79 IT13 2 年產(chǎn)量 8 10 萬 3 塑件材料 聚苯硫醚 4 塑件收縮率 0 2 0 5 5 模具要求 一模二腔帶有抽芯滑塊機構(gòu)的熱塑性塑料注塑模具 課題工作量要求 1 編寫設(shè)計說明書 產(chǎn)品工藝分析 總體方案論證 模具結(jié)構(gòu)形式及工 藝分析比較 技術(shù)說明 設(shè)計計算等 2 完成包括總裝配圖 部件圖 主要零件圖在內(nèi)的圖紙不少于 2張 A0 3 設(shè)計計算說明書不少于 1 5萬字 4 外文技術(shù)資料翻譯不少于 2萬印刷符號 課 題 主 要 內(nèi) 容 及 進 度 課題主要內(nèi)容 1 收集 研讀 翻譯國內(nèi)外生產(chǎn)線工件傳送技術(shù)資料 2 根據(jù)技術(shù)要求擬定設(shè)計方案 3 設(shè)計詳細結(jié)構(gòu) 畫出總裝配圖 部件圖并完成相應(yīng)的設(shè)計計算 4 挑選部分典型零件設(shè)計零件工作圖 5 撰寫設(shè)計計算說明書 工作進度 1 2013 1 收集 研究相關(guān)專業(yè)技術(shù)資料 2 2013 2 翻譯文獻 擬定總體設(shè)計方案 編寫開題報告 完善文獻翻譯 準(zhǔn)備開題答辯 3 2013 3 熟悉課題 產(chǎn)品分析 繪制標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品圖 總體方案比較 論證 確定總體方案 必要的計 算 4 2013 4 建模 裝配 選模架及注射機 繪圖及圖紙標(biāo)準(zhǔn)化 5 2013 5 撰寫畢業(yè)論文 編制主要零件的工藝卡片 6 2013 6 準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 摘要 本課題主要是針對手柄的模具設(shè)計 通過對塑件進行工藝的分析和比較 最終設(shè)計 出一副注塑模 該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性 具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā) 對模具的澆注系統(tǒng) 模具成型部分的結(jié)構(gòu) 頂出系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 注塑機的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核 都有 詳細的設(shè)計 同時并簡單的編制了模具的加工工藝 通過整個設(shè)計過程表明該模具能 夠達到此塑件所要求的加工工藝 根據(jù)題目設(shè)計的主要任務(wù)是手柄注塑模具的設(shè)計 也就是設(shè)計一副注塑模具來生產(chǎn)手柄塑件產(chǎn)品 以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量 針對手柄的 具體結(jié)構(gòu) 該模具是點澆口的雙分型面注射模具 由于塑件內(nèi)側(cè)有四個小倒扣 設(shè)置 斜導(dǎo)柱 其優(yōu)點在于簡化機構(gòu) 使模具外形縮小 大大降低了模具的制造成本 通過 模具設(shè)計表明該模具能達到手柄的質(zhì)量和加工工藝要求 關(guān)鍵詞 塑料模具 塑料 手柄 模具 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 I ABSTRACT This topic mainly aims at the mold design of plastic shaft Through the analysis and comparison of the plastic product the plastic mold is designed This topic comes from the technology capability of product the structure of the mold embarks the pours system the injection molding system and the related parameter examination the mold takes shape the partial structures the against system the cooling system all had the detailed design at the same time the processing craft of the mold are simply established Through the entire process of the design indicates this mold can achieve the processing craft which the plastic shaft requested According to the topic design s primary mission is to handle injection mold design Design is an injection mold to produce plastic parts shaft products to improve the automation of production To handle the specific structure the mold is the pin gate of double double parting surfaces mold As a result of plastic parts inside has four small buckle setting inclined guide pillar The utility model has the advantages of simplified structure so that the mold shape narrowing greatly reduces the manufacture cost of the mold Through the mold design show that the mold can achieve the quality and process requirements Keywords plastic mold plastic shaft mold 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 II 目錄 1 緒論 1 1 1 注塑模具現(xiàn)狀 1 1 2 注塑模設(shè)計概述 1 2 塑件工藝性分析 2 2 1 塑件原材料分析 2 2 2 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 3 2 3 塑件制造工藝性分析 3 3 注塑機的選擇 4 3 1 注塑機額定注射量估算 4 3 2 注塑機選擇 4 4 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 4 1 分型面的選擇 6 4 2 模具型腔數(shù)的確定 排列及結(jié)構(gòu)分析 7 4 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 7 4 4 模具工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 11 4 5 抽芯機構(gòu)的設(shè)計 12 4 6 頂出機構(gòu)設(shè)計 16 4 7 排氣方式設(shè)計 18 5 注射模設(shè)計的尺寸計算 19 5 1 成型零件工作尺寸計算 19 5 2 型腔壁厚和底板厚度的確定 25 5 3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 26 5 4 模具總體尺寸的確定 選購模架 27 6 有關(guān)工藝參數(shù)的校核 28 6 1 最大注塑量校核 28 6 2 鎖模力校核 28 6 3 模具與注塑機安裝部分相關(guān)聯(lián)尺寸校核 28 7 塑料注射模具總裝技術(shù)要求及零件加工工藝 30 7 1 總裝技術(shù)要求 30 7 2 零件加工工藝 31 8 模具工作過程 33 8 1 模具工作過程簡述 33 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 III 9 結(jié)論 35 參考文獻 36 致謝 37 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 0 1 緒論 1 1 注塑模具現(xiàn)狀 21 世紀(jì) 塑料工業(yè)以前所未有的速度高速發(fā)展 塑料 在各個領(lǐng)域 各個行業(yè)乃 至國民經(jīng)濟中已擁有舉足輕重的不可替代的地位 模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備 由于用模具加工成形零部件 具有生產(chǎn)高效 質(zhì)量好 節(jié)約原材料和能源 成本低等 一系列優(yōu)點 已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向 模具制造是一個生產(chǎn) 周期要求緊迫 技術(shù)手段要求較高的復(fù)雜生產(chǎn)過程 總之 模具具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜 型面 復(fù)雜 精度要求高 使用的材料硬度高 制造周期短等特點 應(yīng)用數(shù)控加工進行模具 的制造可以大幅提高加工精度 減少人工操作 提高加工效率 縮短模具制造周期 同時 模具的數(shù)控加工具有一定典型性 并比普通產(chǎn)品的數(shù)控加工有更高的要求 在 模具的加工中 各種數(shù)控加工均有用到 應(yīng)用最多的是數(shù)控銑及加工中心 數(shù)控線切 割加工與數(shù)控電火花加工在模具數(shù)控加工中的應(yīng)用也非常普遍 隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟形勢的日趨好轉(zhuǎn) 在 實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興 口號的倡 引下 中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展 而模具技術(shù)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的 重要標(biāo)志之一 模具工業(yè)能促進工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高 并能獲得極大的經(jīng) 濟效益 因而引起了各國的高度重視和贊賞 在日本 模具被譽為 進入富裕的原動 力 德國則冠之為 金屬加工業(yè)的帝王 在羅馬尼亞則更為直接 模具就是黃金 可見模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中重要地位 我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視 早在 1989 年 3 月頒布的 關(guān)于當(dāng)前國家產(chǎn)業(yè)政策要點的決定 中 就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機 械行業(yè)的首要任務(wù) 近年來 塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速 高效率 自動化 大型 長壽命 精密模具在模具產(chǎn)量中所占比例越來越大 注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機的 加熱料筒內(nèi) 塑料受熱熔化后 在注塑機的螺桿或活塞的推動下 經(jīng)過噴嘴和模具的 澆注系統(tǒng)進入模具型腔內(nèi) 塑料在其中固化成型 1 1 2 注塑模設(shè)計概述 本次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是塑料手柄 塑殼開關(guān)模具的設(shè)計 也就是設(shè)計一副注塑 模具來生產(chǎn)手柄 塑殼開關(guān)的產(chǎn)品 以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量 針對手柄的具體結(jié)構(gòu) 通 過此次設(shè)計 使我對點澆口雙分型面模具的設(shè)計有了較深刻的認(rèn)識 同時 在設(shè)計過 程中 通過查閱大量資料 手冊 標(biāo)準(zhǔn)等 結(jié)合教材上的知識也對注塑模具的組成結(jié) 構(gòu) 成型零部件 澆注系統(tǒng) 導(dǎo)向部分 推出機構(gòu) 側(cè)抽機構(gòu) 模溫冷卻系統(tǒng) 有了 系統(tǒng)的認(rèn)識 拓寬了視野 豐富了知識 為將來獨立完成模具設(shè)計積累了一定的經(jīng)驗 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 1 2 塑件工藝性分析 2 1 塑件原材料分析 工程塑料 玻璃纖維增強尼龍 66 PA66 GF30 尼龍 Nylon 中文名聚酰胺 英文名稱 Polyamide 簡稱 PA 是分子主鏈上含 有重復(fù)酰胺基團 NHCO 的熱塑性樹脂總稱 其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而 定 是美國最大的化學(xué)工業(yè)公司 杜邦公司著名化學(xué)家卡羅瑟斯和他的科研小組發(fā) 明的 尼龍具有優(yōu)異的耐磨性和自潤滑性能 它的耐磨性高于銅 它還具有較高的機 械強度和韌性 耐弱堿和一般的有機溶劑 使用溫度一般在 40 度到 100 度之間 不 足之處是它的吸水性較大 影響尺寸的穩(wěn)定性 尼龍樹脂中還經(jīng)常加入玻璃纖維填料 提高抗沖擊強度 尼龍的熔體流動性好 故制品壁厚可小到 1mm 尼龍系列是最重要 的工程塑料 該產(chǎn)品應(yīng)用廣泛 幾乎覆蓋每一個領(lǐng)域 是五大工程塑料中應(yīng)用最廣的 品種 由于這次的產(chǎn)品零件為塑殼開關(guān)把手 因而產(chǎn)品材料選用增強尼龍 66 尼龍 66 為聚己二酰己二胺 工業(yè)簡稱 PA66 常制成圓柱狀粒料 作塑料用的聚 酰胺分子量一般為 1 5 萬 2 萬 各種聚酰胺的共同特點是耐燃 抗張強度高 達 104 千帕 耐磨 電絕緣性好 尼龍 66 GF30 黑色 與純尼龍 66 相比 這種尼龍?zhí)罴?30 玻璃纖維增強 其耐熱性 強度 剛度 耐蠕變性和尺寸穩(wěn)定性 耐磨等性能方面均有提高 它的最 大允許使用溫度較高 2 表 2 1 材料性能指標(biāo)表 性能 指標(biāo) 外觀 微黃色均勻顆粒 相對密度 g cm 3 1 30 1 40 含濕量 1 5 拉伸強度 MPa 150 靜彎曲強度 MPa 220 彎曲彈性模量 MPa 6500 缺口沖擊強度 KJ m2 15 熱變形溫度 1 81MPa 210 玻璃纖維含量 30 2 用途 本產(chǎn)品居于高強度 高耐熱性 熱脹系數(shù)和收縮率小 吸水性低 尺寸穩(wěn)定性隨 大氣濕度和溫度變化而不大 它適合制作凸輪 伐座 收音機零部件 電子儀表零件 汽車交通零部件等 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 2 2 2 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 該塑件尺寸中等 整體結(jié)構(gòu)較簡單 結(jié)合材料特性及塑件結(jié)構(gòu) 故選 IT13 級精度 等級 2 3 塑件制造工藝性分析 結(jié)合塑件的外形尺寸以及一模兩腔的模具結(jié)構(gòu) 所以采用點澆口 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 3 3 注塑機的選擇 3 1 注塑機額定注射量估算 根據(jù) UG 軟件計算得塑件的體積為 4282 7775 mm3 查手冊得玻璃纖維增強尼龍 66 PA66 GF25 30 材料的密度 1 30 1 40g cm 3 計算得塑件質(zhì)量約為 6 克 3 1 1mpkn 得 3 2 1pk 注射機最大注射量的利用系數(shù) 一般取 0 8 k 注射機最大注射量 cm3 或 g pm 澆注系統(tǒng)凝料量 cm3 或 g 1 單個塑件體積或質(zhì)量 cm3 或 g 3 料桿凝料大致取 10g Mp 2 6 10 0 8 27 5g 3 2 注塑機選擇 根據(jù) 實用模具設(shè)計手冊 試選擇 SZ 系列注塑機中的 SZ 100 此注射機的一些 工藝參數(shù) 表 3 1 注射劑工藝參數(shù)表 工藝參數(shù) 數(shù)據(jù) 螺桿直徑 30mm 理論注射量 75cm3 注射速率 60g s 注射壓力 224 MPa 塑化能力 7 3 m s 螺桿轉(zhuǎn)速 14 200r min 鎖模力 630KN 模板行程 270mm 拉桿間距 370mm 320mm 模具最大厚度 300 mm 模具最小厚度 150 mm 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 4 續(xù)表 3 1 工藝參數(shù) 數(shù)據(jù) 定位孔直徑 100mm 噴嘴球半徑 16mm 噴嘴孔孔徑 4mm 頂出中心孔徑 50mm 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 5 4 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 1 分型面的選擇 1 符合塑件脫模 為使塑件能從模具內(nèi)取出 分型面的位置應(yīng)設(shè)在塑件斷面最大 尺寸的位 2 分型面的數(shù)目和形狀 通常只采用一個與開模運動方向相垂直的分型面 確定 分形面應(yīng)以模具制造及脫模方便為原則 3 型腔的選擇 盡量防止形成側(cè)孔和側(cè)凹 以避免采用較復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu) 4 確保表面質(zhì)量 分型面盡量不要選擇塑件光滑的外表面 避免影響塑件的外觀 質(zhì)量 將塑件要求同軸度的部分放在分型面的同一側(cè) 以確保塑件的同軸度 要考慮減小 造成塑件大 小端的尺寸差異要求等 5 有利于塑件脫模 由于模具的脫模機構(gòu)通常設(shè)置在動模一側(cè) 故盡可能使開模 后塑件留在動模一側(cè) 6 考慮側(cè)向軸拔距 一般機械式分型 抽芯機構(gòu)的側(cè)向軸拔距都較小 因此選擇分 型面的時應(yīng)將抽芯或分型距離長的方向置于動 定模的開合模方向上 即將短軸拔距 作為側(cè)向分型或抽芯 并注意將側(cè)抽芯放在動模邊 避免定模抽芯 7 鎖緊模具的要求 側(cè)向合模鎖緊力較小 故對于投影面積較大的大型塑件 應(yīng) 將投影面積大的方向放在動 定模的合模方向上 而將投影面積小較小的方向作為側(cè) 向分型面 8 有利于排氣 當(dāng)分型面作為主要排氣渠道時 應(yīng)將分型面設(shè)計在塑料的流動末 端 以利于排氣 9 模具零件易于加工 綜上所述 選擇注射模分型面影響的因素很多 總的要求是順利脫模 保證塑件 技術(shù)要求 模具結(jié)構(gòu)簡單制造容易 當(dāng)選定一個分型面方案后 可能會存在某些缺點 再針對存在的問題采取其他措施彌補 以選擇接近理想的分型面 4 因而根據(jù)上訴的選用原則 塑件的具體情況 選擇分型面如下圖所示 圖 4 1 分型面示意圖 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 6 4 2 模具型腔數(shù)的確定 排列及結(jié)構(gòu)分析 多型腔模具可提高生產(chǎn)效率 降低生產(chǎn)成本 型腔的排布應(yīng)使每個型腔都通 過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分得所需足夠壓力 以保證塑料熔體同時均勻地充滿每 個型腔 是各型腔內(nèi)塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定 設(shè)計時應(yīng)盡可能采用平衡式排列 型腔 布置和澆口開設(shè)部位力求對稱 以防模具受偏載而出現(xiàn)溢料現(xiàn)象 根據(jù)工廠現(xiàn)有設(shè)備及制造成本核算設(shè)計此模具為一模二腔二板式 模具型腔數(shù)為 2 圖 4 2 型腔布局示意圖 圖 4 3 塑件分布示意圖 4 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 4 3 1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則 1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計要適應(yīng)塑料的工藝性 2 澆口位置距型腔各個部位的距離應(yīng)盡量一致 并使其流程為最短 3 澆注系統(tǒng)應(yīng)與模具的排氣方式相適應(yīng) 能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔的各個 角落 使型腔及澆注系統(tǒng)中的氣體有序地排出 減少成型缺陷 使塑件獲得良好的成 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 7 型質(zhì)量 4 避免塑料在流入型腔時直沖型腔壁 型芯或嵌件 使塑料能盡快的流入到型腔各部 位 并避免型芯或嵌件變形 5 盡量避免使制件產(chǎn)生熔接痕 或使其熔接痕產(chǎn)生在之間不重要的位置 6 澆口位置及其塑料流入方向 應(yīng)使塑料在流入型腔時 能沿著型腔平行方向均勻的 流入 并有利于型腔內(nèi)氣體的排出 7 脫模后 應(yīng)使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料要與成型后的塑件易于分離 以便于模具加工及使 用時澆口的清理 8 澆口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時 對著型腔中寬敞 壁厚位置 以便于塑料 的流入 9 澆注系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)結(jié)合型腔布局 5 4 3 2 主流道的設(shè)計 主流道是緊接注射機噴嘴到分流道為止的那一段流道 熔融塑料進入模具時首先 經(jīng)過它 它與注射機噴嘴在同一軸心線上 物料在主流道中并不改變流動方向 為使 塑料熔體順利流入和凝料拔出 主流道斷面設(shè)計成圓錐形 其斷面尺寸 可能是變化 的 也可以是不變的 錐角為 2 6 根據(jù)實際情況選擇 3 由于主流道在工作過 程中要與一定溫度和壓力的塑料熔體和注塑機噴嘴冷熱交替反復(fù)接觸和碰撞 屬于易 損件 對材料要求較高 通常不直接開在定模板上 而是將它單獨設(shè)計成可拆卸更換 的主流道襯套鑲?cè)攵０鍍?nèi) 主流道襯套通常由高碳工具鋼制造 選擇 T10A 并熱處 理淬硬 HRC53 57 主流道襯套又稱為澆口套 噴嘴窩球面半徑 SR R 1 2 mm SR 16 2 18mm 流道小端直徑 d1 噴嘴直徑 0 5 1 mm 4 0 5 4 5mm 流道大端直徑 d2 d1 2ltg 2 4 5 2 65 tg1 5 4 84mm 為了便于模具在注射機上安裝以及模具交口套與注射機噴嘴口精確定位 應(yīng)安裝 定位圈 澆口套與定模座板的配合 兩者的配合可采用 H7 m6 澆口套與定位圈的配合可 采用 H9 f8 定位圈外徑按注射機的定位孔直徑確定 由四個 M6 的螺釘固定 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 8 圖 4 4 澆口套 圖 4 5 定位圈 4 3 3 分流道設(shè)計 非單澆口的單型腔模具 以及多型腔模具必須設(shè)置分流道 分流道是主流道與澆口之間的通道 一般開在分型面上 起分流和轉(zhuǎn)向的作用 分流道截面的形狀可以是圓形 半圓形 矩形 梯形和 U 形等 圓形和正方形截面流 道的比面積最小 流道表面積于體積之比值稱為比表面積 塑料熔體的溫度下降小 阻力小 流道的效率最高 但加工困難 而且正方形截面不易脫 模 所以在實際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形 半圓形及 U 形 1 分流道設(shè)計要點 在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下 分流道截面積 與長度盡量取小值 分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過度 分流道較長時 在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料穴 對于此模來說在分流道上不須 開設(shè)冷料穴 分流道的位置可單獨開設(shè)在定模板上或動模板上 也可以同時開設(shè)在動 定模 板上 合模后形成分流道截面形狀 分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面 并用圓弧過度 6 分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置 從在輸送熔料時減少 壓力損失 熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā) 應(yīng)力求縮短 2 分流道的斷面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成形的體積 塑件的壁厚 塑件的形狀和所用 塑料的工藝性能 注射速率和分流道長度等因素來確定 斷面形狀與尺寸 圓形斷面分流道的比表面積最小 但需開設(shè)在分型面兩側(cè) 且對應(yīng)兩半部分須吻 合 加工不便 梯形及 U 形斷面分流道加工容易 比表面積較小 熱量損失和流動阻 力均不大 為常用形式 半圓形和矩形斷面分流道則因比表面積較大較少采用 表面粗糙度 分流道表面粗糙度值不能過大 以免增大料流阻力 常取 Ra 0 8 m 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 9 與澆口的連接形式 分流道與澆口通常采用斜面和圓弧連接 這樣有利于塑料流動和填充 減小流動 阻力 布置形式 在多型腔模具中 分流道的布置有平衡式和非平衡式兩類 平衡式布置是指從主 流道開始 到各型腔的流道長度 形狀 尺寸都對應(yīng)相同 這種布置可實現(xiàn)均衡進料 和同時充滿各型腔的目的 使各型腔成型出的塑件性能 尺寸基本一致 非平衡式布置塑料進入各型腔有先有后 各型腔充滿的時間也不相同 各型腔成 型出的塑件差異較大 但對于型腔數(shù)量較多的模具 采用非平衡式布置 可使型腔排 列較為緊湊 模板尺寸減小 流道總長度縮短 為了達到同時充滿型腔的目的 可將澆口設(shè) 計成不同的尺寸 7 總結(jié) 本模具采用一模兩腔 平衡式 結(jié)構(gòu)較簡單 分流道斷面形狀為半圓形 直徑 8mm 4 3 4 澆口的設(shè)計 采用點澆口注射模具 可以實現(xiàn)塑料件與澆口凝料的自動拉斷 減少人工操作 使塑料注射成型生產(chǎn)的自動化程度提高 適用于粘度低及粘度對剪切速率敏感的塑料 其直徑為 0 9mm 常見為 0 5 1 8mm 視塑料性質(zhì)和制件質(zhì)量大小而定 當(dāng)制件尺寸 較大時 采用多點澆口從幾點同時進料 可縮短料在型腔中的流動距離 加快進料速 度 減小流動阻力 減少翹曲變形 對薄壁制件 由于針點澆口附近的剪切速率過高 會造成分子的高度定向 增大局部應(yīng)力 甚至引起開裂 在不影響使用的情況下 可 將澆口對面壁厚增加并呈圓弧過渡 同時圓弧部分還有儲存冷料的作用 但是 為了保證澆注系統(tǒng)凝料的自動脫模 常常需要在定模一邊增設(shè)澆道凝料推 出機構(gòu) 增加分型面 從而導(dǎo)致模具脫模機構(gòu)復(fù)雜化 也使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化 對于多 型腔的點澆口模具 如能利用定模的定距分型動作來完成澆注系統(tǒng)凝料的自動脫模 則可以簡化模具結(jié)構(gòu) 并降低模具成本 普通流道的點澆口模具需采用雙分型面模具結(jié)構(gòu) 在定模一邊應(yīng)設(shè)置與定模定距 分型的澆口板 對于多型腔的點澆口模具 澆注系統(tǒng)需設(shè)計分流道 在主流道的下面 設(shè)計冷料井 并可采用拉料桿的結(jié)構(gòu) 在點澆口模具澆注系統(tǒng)凝料自動脫模機構(gòu)的設(shè) 計中 利用這些必要的結(jié)構(gòu)并加以改進 可實現(xiàn)澆注系統(tǒng)凝料的自動脫模 1 點澆口的優(yōu)點 熔融塑料流通過澆口時流速增高 加上摩擦力的作用 塑料流的溫度升高 這樣 能獲得外形清晰 表面光澤的塑件 開模后點澆口可自動拉斷 有利于 自動化操作 去除澆口以后 塑件上留下的 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 10 痕跡不明顯 不影響塑件表面的美觀 確定澆口的位置很靈活 2 點澆口的缺點 注射壓力損失較大 對塑件成型不利 模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 一般采用雙分型面模具 三開模 才便于脫出澆道凝料 由于澆口附近的流速過高 造成分子高度定向 增加局部應(yīng)力 易發(fā)生開裂現(xiàn) 象 為此 必須采取如圖 4 所示的補救方法 即在不影響塑件使用的前提下 加大澆 口對面塑件的壁厚 并使其呈圓弧過渡 大型塑件采用一個點澆口時易產(chǎn)生翹曲變 形 故應(yīng)采用多個點澆口同時進料 8 3 如何實現(xiàn)澆道凝料脫出 澆口板帶動澆道凝料脫出球形拉料桿 當(dāng)限位拉桿的軸肩與澆口板的臺階接觸時 由于限位拉桿的限制 定模的定距分 型即澆口板與定模底板的分型結(jié)束 注塑機繼續(xù)開模 模具動模與定模分型 塑料件 脫出型腔而留在動模的型芯上 由于球形拉料桿固定在動模 冷料井設(shè)在定模澆口板 上 動 定模分型時 澆口板與動模分開 即澆口板與球形拉料桿分開 在澆口板的 作用下 把冷料井凝料強行地從球形拉料桿上刮下來 使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料能自動地脫模 4 4 模具工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 此模具的工作零件有定模鑲塊 定模鑲件 動模鑲塊 側(cè)抽芯機構(gòu)四部分組成 4 4 1 定模 由于塑件外表面形狀特征較為簡便 又無抽芯等特殊結(jié)構(gòu)要求 為滿足生產(chǎn)需求 提高互換性 節(jié)省昂貴模具鋼等幾方面因素考慮 故采用定模整體式鑲塊 4 4 2 動模 為了簡化復(fù)雜凸模型芯的加工工藝 減少熱處理變形 且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜 動模型 芯易損壞的部分設(shè)計成鑲件形式 嵌入動模鑲塊 動模型芯采用組合嵌入式凸模 動 模鑲塊鑲件均通過螺釘與動模固定板固定 組合式凸模拼合處有間隙利于排氣 便于 模具維修 節(jié)省了貴重的模具鋼 同時 為了保證組合式型芯尺寸精度和裝配的牢固 減少塑件上的鑲拼痕跡 對于鑲塊鑲件的尺寸 形狀位置公差的要求較高 組合結(jié)構(gòu) 必須牢固 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 11 圖 4 6 定模鑲塊 定模鑲件 動模鑲塊 4 5 抽芯機構(gòu)的設(shè)計 當(dāng)注射成型側(cè)壁帶有動型芯 在塑件脫模前先將活動型芯抽出 否則就無法脫模 帶動活動型芯作側(cè)向移動 抽拔與復(fù)位 的整個機構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 簡稱側(cè)抽 芯機構(gòu) 根據(jù)動力來源的不同 側(cè)抽芯機構(gòu)一般可分為孔 凹穴 凸臺等的塑件時 模具 上成型該處的零件就必須制成可側(cè)向移動的零件 稱為活機動 液壓 液動 或氣動以 及手動等三大類型 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯注射模結(jié)構(gòu) 利用斜導(dǎo)柱等零件把開模力傳遞給側(cè)型芯或側(cè)向成型塊 使之產(chǎn)生側(cè)向運動完成 抽芯與分型動作 其特點是結(jié)構(gòu)緊湊 動作安全可靠 加工制造方便 是注射模最常 用的抽芯機構(gòu) 但他的抽拔力和抽拔距離受到模具結(jié)構(gòu)限制 考慮到本塑件側(cè)抽芯距不大 斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)能夠勝任 且斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)成本 相對較低 結(jié)構(gòu)相對較簡單 所以選用斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu) 斜導(dǎo)柱抽芯注塑模具可分為 斜導(dǎo)柱在動模 滑塊在定模 滑塊在動模 斜導(dǎo)柱 在定模 斜導(dǎo)柱和滑塊同在定模 斜導(dǎo)柱和滑塊同在動模四種結(jié)構(gòu)形式 這里為了使 塑件更好的脫模 我選擇斜導(dǎo)柱在定模 滑塊在動模的結(jié)構(gòu)形式 這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用較為 廣泛 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機構(gòu)主要由斜導(dǎo)柱 滑塊 導(dǎo)滑槽 斜楔 側(cè)抽芯 定距限位釘?shù)?裝置組成 4 5 1 斜導(dǎo)柱 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 12 又叫斜銷 它靠開模力來驅(qū)動從而產(chǎn)生側(cè)向抽芯力 迫使斜型芯滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi) 向外移動 達到側(cè)抽芯的目的 為完成側(cè)分型抽芯動作 施加于側(cè)型芯上的克服塑件對側(cè)芯的包緊力 粘附力及 機構(gòu)運動阻力的作用力 稱為抽拔力 抽拔力屬于側(cè)向脫模力 其計算方法 影響因 素與脫模力相同 1 抽芯距 側(cè)型芯從原始位置移動到不防礙制品脫模的位置所需移動的距離 稱為抽拔距 抽拔距應(yīng)根據(jù)制品結(jié)構(gòu) 脫模方式等模具具體情況計算 常取側(cè)向凹凸尺寸再加 2 3mm 即 S S1 2 3 5 06 2 3 取 8mm 2 斜角的確定 斜導(dǎo)柱斜角 是斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)的一個主要參數(shù) 它的大小涉及到開模力 斜導(dǎo) 柱所受的彎曲力 滑塊抽拔力以及開模行程的大小 因開模行程受到注射機開模行程 的限制 而且斜導(dǎo)柱工作長度的加長 會降低導(dǎo)柱的剛度 所以斜導(dǎo)柱斜角應(yīng)綜合考 慮斜導(dǎo)柱的強度 剛度和注射機開模行程 從理論上推導(dǎo) 取 22 30 為宜 在生 產(chǎn)中斜角 一般 15 20 最大不超過 25 這里根據(jù)實際情況選擇 15 3 斜導(dǎo)柱直徑確定 斜導(dǎo)柱直徑 d 取決于它所受的最大彎曲力 F 彎 4 1 斜導(dǎo)柱直徑一般在 8 到 20mm 之間 這里選 12mm 能夠滿足要求 4 斜導(dǎo)柱長度的確定 斜導(dǎo)柱長度根據(jù)抽拔距離 固定端模板厚度 斜導(dǎo)柱直徑以及斜角大小確定 mShaDllL 10 5 sincotn25421 抽 4 2 3cos1 0 彎彎 HFd 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 13 圖 4 7 斜導(dǎo)柱尺寸確定示意圖 L 58 47 5 10 取值 70mm 式中 L 斜導(dǎo)柱總長 mm d 斜導(dǎo)柱直徑 mm S 抽拔距離 mm 斜導(dǎo)柱斜角 圖 4 8 斜導(dǎo)柱 4 5 2 側(cè)型芯滑塊 側(cè)型芯滑塊是成型塑件上側(cè)凹或側(cè)孔的零件 滑塊與側(cè)型芯既可做成整體式 也 可做成組合式 為了便于加工和修配以及節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材 在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用組合式滑 塊 即將側(cè)型芯和滑塊分別制造 然后安裝在一起 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 14 圖 4 9 滑塊 4 5 3 導(dǎo)滑槽 導(dǎo)滑槽是維持滑塊運動方向 確保側(cè)型芯可靠地抽出和復(fù)位的支撐零件 要求滑 塊在導(dǎo)滑糟內(nèi)運動平穩(wěn) 無上下竄動和卡緊現(xiàn)象 配合一般采用 H7 f8 或 H8 f8 滑塊 與導(dǎo)滑槽的滑動配合長度通常要大于滑塊寬度的 1 5 倍 滑塊完成抽拔動作后 保留在 導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度一般不應(yīng)小于導(dǎo)滑槽長度的 2 3 否則推出塑件時斜滑塊容易傾斜 為防止斜滑塊在開模時被帶出模套 應(yīng)設(shè)有限位螺釘 4 5 4 限位裝置 使型芯滑塊在抽芯后保持最終位置的限位裝置由限位擋塊 滑塊拉桿 螺母和彈 簧組成 它可以保證閉模時斜導(dǎo)柱能很準(zhǔn)確地插入滑塊的斜孔 使滑塊復(fù)位 根據(jù)實 際情況我選擇利用彈簧活動鋼球定位 其特點是不易磨損 4 5 5 斜楔 斜楔是閉模裝置 其作用是在注射成型時 承受滑塊傳來的側(cè)推力 以免滑塊產(chǎn) 生位移或使斜導(dǎo)柱因受力過大產(chǎn)生彎曲變形 由于所需楔緊力不大 此處用螺釘固定 便于制造裝配和調(diào)整 4 5 6 抽芯機構(gòu)配合 斜導(dǎo)柱安裝在定模 滑塊安裝在動模的結(jié)構(gòu)是斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯機構(gòu)的模具中 應(yīng)用最廣泛的形式 它既可用于結(jié)構(gòu)比較簡單的注射模 也可用于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的雙 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 15 分型面注射模 模具設(shè)計人員在接到設(shè)計具有側(cè)抽芯塑件的模具任務(wù)時 首先應(yīng)考慮 使用這種形式 此模具采用斜導(dǎo)柱在定模 滑塊在動模的側(cè)向抽芯機構(gòu) 由側(cè)抽芯 斜導(dǎo)柱 斜 滑塊 斜鍥 壓板 限位柱 銷組成 側(cè)抽芯和動模鑲件一起和斜滑塊共同跟隨動模 向后動作 斜導(dǎo)柱本身不運動 對側(cè)抽芯和斜滑塊起到導(dǎo)向作用 斜鍥的斜度比斜導(dǎo) 柱大 2 到 3 度 當(dāng)模具一開模 斜楔就讓開 斜導(dǎo)柱對側(cè)抽芯和斜滑塊起到導(dǎo)向作用 保證側(cè)向抽芯機構(gòu)能很好的運轉(zhuǎn) 壓板壓住斜滑塊 使其不會前后竄動 限位柱控制 住此模具的側(cè)向抽芯距為 8mm 銷起固定側(cè)抽芯和斜滑塊作用 因此 斜導(dǎo)柱傾斜角 15 度 斜鍥的斜度是 18 度 圖 4 10 斜導(dǎo)柱 滑塊 斜鍥 組合示意圖 圖 4 11 側(cè)抽芯機構(gòu)三維示意圖 4 6 頂出機構(gòu)設(shè)計 為了保證推出機構(gòu)順利工作 每次合模后推出元件能回到原來位置 通常還需要 在推出機構(gòu)中設(shè)計導(dǎo)向和復(fù)位裝置 4 6 1 推板導(dǎo)向零件 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 16 推出機構(gòu)的導(dǎo)向零件使推出元件間保持一定的配合間隙 從而保證推出和復(fù)位動 作可靠平穩(wěn) 有的導(dǎo)向零件還起支承作用 通常由頂板導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成 我所選用的 頂板導(dǎo)柱除了起導(dǎo)向作用外 還支承著動模支承板 增強了支承板的剛性 4 6 2 復(fù)位桿復(fù)位 為了使推出元件合模后能回到原來的位置 推桿固定板上同時裝有復(fù)位桿 常用 的復(fù)位桿均采用圓形截面 一般每副模具設(shè)置四根復(fù)位桿 其端面與所在動模分型面 平齊 盡量設(shè)在推桿固定板的四周位置 以便合模時推出機構(gòu)平穩(wěn)復(fù)位 推出機構(gòu)推 出后 復(fù)位桿便高出分型面 合模時復(fù)位桿先于動模和定模接觸 在動模向定模合攏 過程中 推出機構(gòu)便被復(fù)位桿頂住 從而與動模產(chǎn)生相對移動而開始復(fù)位 之后復(fù)位 與合模同步進行 直至分型面合攏時 推出機構(gòu)也回復(fù)到原來的位置 4 6 3 推桿推出機構(gòu) 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下 應(yīng)盡量避免在側(cè)型芯的投影范圍內(nèi)設(shè)置推桿 如果受 到模具結(jié)構(gòu)的限制而側(cè)型芯的投影下一定要設(shè)置推桿 應(yīng)首先考慮能否使推桿在推出 一定距離后仍低于側(cè)型芯的最低面 當(dāng)這一條件不能滿足時 就必須分析產(chǎn)生干涉的 臨界條件和采取措施使推出機構(gòu)先復(fù)位 然后才允許型芯滑塊復(fù)位 這樣才能避免干 涉 本模具采用的是推桿脫模機構(gòu) 將塑件頂出 由于設(shè)置推桿位置的自由度較大 因此此模具的推出機構(gòu)為最常用的推桿推出機 構(gòu) 推桿的截面形狀設(shè)計為圓形 因為圓形較為常用 容易達到推桿和模板上推桿孔 的配合精度 并且圓形推桿結(jié)構(gòu)簡單 更換方便 滑動阻力小 推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力 大的地方 型芯周圍塑件對型芯包緊力很大 所以可在型芯外側(cè)塑件的端面上設(shè)推桿 也可在型芯內(nèi)靠近側(cè)壁處設(shè)推桿 推桿應(yīng)布置均勻 盡量設(shè)在塑件強度剛度較大處 保證塑件被推出時受力均勻 推出平穩(wěn)不變形 推桿形狀采用最常用的圓形截面 推桿直徑與模板上的推桿孔采用 H8 f7 H8 f8 的 間隙配合 推桿的工作端面在注射時是模腔底面的一部分 如果推桿的端面低于型腔底面 則在塑件上會留下一個凸臺 這樣將影響塑件的使用 因此 通常推桿裝入模具后 其端面應(yīng)與型腔底面平齊 或高出型腔底面 0 05 0 1mm 推桿固定端與推桿固定板通 常采用單邊 0 5mm 的間隙 這樣既可降低加工要求 又能在多推桿的情況下 不因推 桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象 圓弧處的頂針需做止轉(zhuǎn)處理 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 17 圖 4 12 頂出示意圖 1 圖 4 13 頂出示意圖 2 圖 4 14 止轉(zhuǎn)推桿 4 7 排氣方式設(shè)計 當(dāng)塑料熔體充填型腔時 必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 18 產(chǎn)生的氣體 如果氣體不能被順利排出 塑料會由于填充不足而出現(xiàn)氣泡 接縫或表 面輪廓不清等缺陷 甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫 使塑料焦化 特別是對大型塑件 容 器類和精密塑件 排氣槽將對它們的品質(zhì)帶來很大的影響 對于在高速成行中排氣槽 的作用更為重要 我們的塑件并不是很大 屬中小型模具 可利用推桿 活動型芯以及 雙支點的固定型芯端部與模板的配合間隙排氣 其間隙為 0 03 0 05mm 5 注射模設(shè)計的尺寸計算 5 1 成型零件工作尺寸計算 經(jīng)過查教材得 增強尼龍 66 的收縮率是 0 4 型腔徑向尺寸 1 Scp x 5 ML z0 SLz0 1 型腔深度尺寸 1 Scp x 5 MH z0 SHz0 2 型芯徑向尺寸 1 Scp x 5 MA 0z SA0z 3 型芯高度尺寸 1 Scp x 5 MB 0z SB0z 4 中心距尺寸 5 1 22ZZMCPS 5 塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸 mm SL 塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸 mm A 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 19 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸 mm SH 塑件中心距的基本尺寸 mm C 塑件內(nèi)型深度基本尺寸的最小尺寸 mm Sh 修正系數(shù) 取 0 5 0 75 x 塑件公差 模具制造公差 一般取 1 3 1 4 9 S 為了統(tǒng)一計算基準(zhǔn) 按照一般習(xí)慣 規(guī)定型腔 孔 的最小尺寸為名義尺寸 LM 手柄的尺寸 LS 模具的制造公差為 3 同時 考慮到實際加工和生產(chǎn)需要 所有S 計算結(jié)果將保留小數(shù)點后兩位 5 1 1 型芯的主要工作尺寸計算 型芯徑向尺寸 1 Scp x 1MA0z 1SA0z 1 0 4 26 15 0 75 0 33 03 26 50 mm 0 1 1 Scp x 2MA0z 2SA0z 1 0 4 5 8 0 75 0 18 3 5 96 mm0 6 1 Scp x 3MA0z 3SA0z 1 0 4 19 8 0 75 0 33 03 20 13 mm0 1 1 Scp x 4MA0z 4sA0z 1 0 4 2 3 0 75 0 14 3 2 41 mm0 5 1 Scp x 5MA0z sA0z 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 20 1 0 4 19 4 0 75 0 33 03 19 73 mm0 1 1 Scp x 6MA0z 6sA0z 1 0 4 11 8 0 75 0 27 03 12 05 mm0 9 1 Scp x 7MA0z 7sA0z 1 0 4 12 5 0 75 0 27 03 12 75 mm0 9 1 Scp x 8MA0z 8sA0z 1 0 4 1 6 0 75 0 14 3 1 71 mm0 5 1 Scp x 9MA0z 9sA0z 1 0 4 16 75 0 75 0 27 03 17 02 mm0 9 1 Scp x 10MAz 1sA0z 1 0 4 6 05 0 75 0 22 3 6 24 mm0 7 1 Scp x 1MA0z 1sA0z 1 0 4 4 7 0 75 0 18 3 4 85 mm0 6 1 Scp x 12MA0z 12sA0z 1 0 4 2 0 75 0 14 3 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 21 2 11 mm0 5 1 Scp x 13MA0z 13sA0z 1 0 4 3 5 0 75 0 18 3 3 65 mm0 6 1 Scp x 14MA0z 14sA0z 1 0 4 5 0 75 0 18 3 5 16 mm0 6 1 Scp x 15MA0z 15sA0z 1 0 4 3 8 0 75 0 18 3 3 95 mm0 6 1 Scp x 16MA0z 1sA0z 1 0 4 36 9 0 75 0 39 3 37 34 mm0 13 型芯高度尺寸 1 Scp x 1MB0z SB0z 1 0 4 30 1 0 67 0 39 03 30 48 mm 0 13 1 Scp x 2MB0z 2SB0z 1 0 4 6 8 0 67 0 22 3 6 97 mm0 7 1 Scp x 3MB0z 3SB0z 1 0 4 2 5 0 67 0 14 3 2 60 mm0 5 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 22 1 Scp x 4MB0z 4SB0z 1 0 4 3 5 0 67 0 18 3 3 63 mm0 6 1 Scp x 5MB0z 5SB0z 1 0 4 4 8 0 67 0 18 3 4 94 mm0 6 1 Scp x 6MB0z SB0z 1 0 4 4 2 0 67 0 18 3 4 34 mm0 6 1 Scp x 7MB0z 7SB0z 1 0 4 1 2 0 67 0 14 3 1 30 mm0 5 5 1 2 型腔的主要工作尺寸計算 型腔徑向尺寸 1 Scp x 1ML z0 1SLz0 1 0 4 4 1 0 75 0 18 3 0 3 98 mm0 6 1 Scp x 2ML z0 2SLz0 1 0 4 6 06 0 75 0 22 3 0 5 92 mm0 7 1 Scp x 3ML z0 3SLz0 1 0 4 5 52 0 75 0 18 3 0 5 41 mm0 6 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 23 1 Scp x 4ML z0 4SLz0 1 0 4 54 25 0 75 0 46 3 0 54 12 mm0 15 1 Scp x 5ML z0 5SLz0 1 0 4 12 5 0 75 0 27 3 0 12 35 mm0 9 1 Scp x 6ML z0 z0 1 0 4 15 5 0 75 0 27 3 0 15 36 mm0 9 1 Scp x 7ML z0 7SLz0 1 0 4 22 0 75 0 33 3 21 84 mm0 1 1 Scp x 8ML z0 8SLz0 1 0 4 33 0 75 0 39 3 32 84 mm0 13 1 Scp x 9ML z0 9SLz0 1 0 4 5 14 0 75 0 18 3 0 5 03 mm0 6 1 Scp x 10ML z 10SLz 1 0 4 26 91 0 75 0 33 3 0 26 77 mm0 1 1 Scp x 1ML z0 1SLz0 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 24 1 0 4 0 72 0 75 0 14 3 0 0 62 mm0 5 1 Scp x 12ML z0 12SLz0 1 0 4 2 62 0 75 0 14 3 0 2 53 mm0 5 型腔深度尺寸 1 Scp x 1MH z0 1SHz0 1 0 4 0 4 0 67 0 14 3 0 31 mm 0 5 1 Scp x 2MH z0 2SHz0 1 0 4 35 3 0 67 0 39 3 35 18 mm0 13 1 Scp x 3MH z0 3SHz0 1 0 4 35 75 0 67 0 39 3 0 35 63 mm0 13 1 Scp x 4MH z0 4SHz0 1 0 4 38 9 0 67 0 39 3 38 79 mm0 13 1 Scp x 5MH z0 5SHz0 1 0 4 0 67 0 67 0 14 3 0 51 mm 0 5 5 2 型腔壁厚和底板厚度的確定 側(cè)壁 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 25 按剛度計算 5 41cpahE 1 0 719cm 450 9 23 1 按強度計算 5 12pLh 2 0 87cm 5 8230 取 0 87cm 側(cè)壁壁厚為安全值 鑲塊整體取整 便于外購 底板 按剛度計算 5 432cpbhE 3 0 32cm 4350 7 2 0113 按強度計算 5 2pLh 4 0 87cm 5 18230 取 0 87cm 底板壁厚為安全值 鑲塊整體取整 便于外購 5 3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 5 3 1 冷卻水回路布置的基本原則 1 冷卻水道應(yīng)盡量多 2 截面尺寸應(yīng)盡量大 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 26 3 冷卻水道離模具型腔表面的距離應(yīng)適當(dāng) 4 適當(dāng)布置水道的出入口 5 冷卻水道應(yīng)暢通無阻 6 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位 由以上原則我們可以確定冷卻水道的布置情況 以及冷卻水道的截面積 確定水 道孔徑為 5mm 10 圖 5 1 定模鑲塊水路 5 4 模具總體尺寸的確定 選購模架 標(biāo)準(zhǔn)模架的尺寸系列很多 應(yīng)選用合適的尺寸 如果選擇的尺寸很小 有可能使 模架強度不夠 而且會引起螺釘孔 銷釘孔 導(dǎo)柱導(dǎo)套的安放位置不夠 但是如果選 擇了尺寸過大的模架 不僅引起成本提高 還有可能使注塑機型號增大 由于此模具為三板式 因而根據(jù) 申萌牌注塑模標(biāo)準(zhǔn)模架 選擇 申萌 模架 申萌 s3030 A 50mm B 25mm C 35mm 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 27 圖 5 2 模架 6 有關(guān)工藝參數(shù)的校核 6 1 最大注塑量校核 注塑機的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積 包括流道及澆口凝料和飛邊 通 常注塑機的實際注塑量最好為注塑機的最大注塑量的 80 所以 選用的注塑機最大 注塑量應(yīng) 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 28 6 0 8V 塑 件 澆機 1 式中 V 機 注塑機的最大注塑量 cm3 V 塑件 塑件的體積 cm3 該產(chǎn)品 V 塑件 4282 7775mm3 V 澆 澆注系統(tǒng)體積 cm3 估算為 10cm3 1 75 0 8 60 4 3 2 10 最大注塑量正確 6 2 鎖模力校核 6 F P A鎖 機 模 2 式中 P 模 熔融塑料在型腔內(nèi)的壓力 20Mpa 40Mpa A 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和 經(jīng)估算選擇整個凹模型腔 的投影面積 2 55 23 2530mm2 F 鎖機 注塑機的額定鎖模力 1 取 P 為 30MPa 則 P A 30 2530 75 95kN 630kN 滿足要求 6 3 模具與注塑機安裝部分相關(guān)聯(lián)尺寸校核 6 3 1 模具閉合高度長寬尺寸與注塑機模板尺寸和拉桿間距相適合 模具長 寬 拉桿面積 模具的長 寬為 350 300 mm mm 注塑機拉桿的間距 370 320 mm mm 故滿足要求 6 3 2 模具閉合高度校核 模具實際高度 290mm 注塑機最小閉合高度 H 最小 150mm 最大閉合高度 H 最大 300mm 即 H 最小 H 模 H 最大 故滿足要求 6 3 3 開模行程校核 注塑機的開模行程是有限制的 取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大 開模距離 否則成型后塑件無法從動 定模間取出 S H1 H2 a 5 10 6 3 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 29 式中 H1 塑料脫模距離 H2 包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度 1 H1 30mm H2 35 25mm a 97 5 移模行程 S 270mm 30 35 23 102 5 10 符 合要求 7 塑料注射模具總裝技術(shù)要求及零件加工工藝 7 1 總裝技術(shù)要求 7 1 1 總裝圖要求 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 30 裝配圖應(yīng)該按照國標(biāo)繪制 完成繪圖工作后還要編寫模具裝圖的技術(shù)要求 以方 便模具的生產(chǎn) 組裝和試生產(chǎn) 一般情況下 模具總裝圖的技術(shù)要求包括一下主要內(nèi) 容 1 對于模具某些系統(tǒng)的性能要求 例如對頂出系統(tǒng) 滑塊抽芯結(jié)構(gòu)的裝配要求 2 對模具裝配工藝的要求 例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應(yīng)不大于 0 05mm 模具上 下面的平行度要求 并指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求 3 模具使用 裝拆方法 4 防氧化處理 模具編號 刻字 標(biāo)記 油封 保管等要求 5 有關(guān)試模及檢驗方面的要求 11 7 1 2 技術(shù)要求 根據(jù)上面的要求編寫本次畢業(yè)設(shè)計模具總裝圖的技術(shù)要求 1 模架裝配技術(shù)要求安 GB T14556 90 2 零件分別按 GB T4169 1 1984 和 GB 4170 1984 中的 1 1 1 9 的規(guī)定進行檢驗 3 動定模板或動定模座板間安裝平面的平行度按 GB T12555 2 和 GB T12566 2 的 規(guī)定 4 導(dǎo)柱導(dǎo)套與動模安裝面和定模座板面的垂直度按 GB T12555 2 和 12556 2 的規(guī) 定 5 模具所有活動部分應(yīng)保證位置準(zhǔn)確 動作可靠 不得有相對歪斜和卡滯現(xiàn)象 固定 零件不得有竄動 6 嵌件在模具安放時應(yīng)定位準(zhǔn)確 安放可靠 7 合模后分型面就緊密貼合 局部間隙小于 0 05mm 8 模具成型零件件的配合 其同意配合部分應(yīng)保持均勻一致 在未注公差處按已 注明公差的配合要求 9 成型表面未說明脫模斜度時 不允許有影響脫模的反斜度及其它缺陷 10 模具分型面及組合件的結(jié)合面應(yīng)很好貼合 局部間隙不大于 0 2 11 模具在使用前應(yīng)檢查是否出現(xiàn)氧化等缺陷 正式啟用前應(yīng)做好防止氧化的工作 并定時檢查 12 在正式生產(chǎn)前應(yīng)進行試生產(chǎn)和檢驗 確定產(chǎn)品符合要求后再正式生產(chǎn) 12 7 2 零件加工工藝 7 2 1 動模鑲塊加工工藝 表 7 1 動模鑲塊加工工藝 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 31 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 01 下料 鋸床下料 02 铇 铇六面 放 0 3 0 4 03 平磨 六面正 04 檢驗 檢驗毛坯是否有微裂紋等缺陷 05 電割 校正后割正甲乙視圖 06 鉆 校正后鉆 8 放 0 3 0 4 4 M8 螺孔 07 鉸 鉸孔 8 正 08 劃線 側(cè)向孔中心線 09 鉆 鉆 4 個側(cè)孔正 10 鉗 修制 砂光 攻螺紋正 11 檢驗 檢驗產(chǎn)品的尺寸是否合格 7 2 2 定模鑲塊加工工藝 表 7 2 定模板加工工藝 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 01 下料 鋸床下料 02 铇 铇六面 放 0 3 0 4 03 平磨 六面正 04 檢驗 檢驗毛坯是否有微裂紋等缺陷 05 電割 校正后割正甲乙視圖 06 鉆 校正后鉆孔 4 M8 螺孔 07 劃線 側(cè)向孔中心線 08 鉆 4 個側(cè)孔 09 鉗 修制 砂光 攻螺紋正 10 檢驗 檢驗產(chǎn)品的尺寸是否合格 7 2 3 定模板加工工藝 表 7 3 定模板加工工藝 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 01 電割 以模架角尺基準(zhǔn)與動模板同割 96 234 型 孔正 割正 158 178 型孔正 割正 232 234 型孔正 02 鉆鏜 調(diào)整好角度與謝滑塊一起鉆孔 12 放 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 32 0 3 0 4 16 肩孔鉆锪正 03 鉸孔 孔 12 正 04 銑 以模架角尺基準(zhǔn)坑全形正 05 劃線 側(cè)向孔 螺孔中心線 06 鉆 鉆側(cè)孔 10 5 正 螺紋孔 07 鉗 修制 砂光 攻螺紋正 08 檢驗 檢驗產(chǎn)品的尺寸是否合格 8 模具工作過程 8 1 模具工作過程簡述 模具在注塑成型后 開模時 動模開始后退并且?guī)佣?澆口處設(shè)置拉料桿 拉斷點澆口使?jié)部诹粼诹鞯腊逡粋?cè) 當(dāng)定模移動到拉桿末端帶動拉桿使其推出流道板 流道板使?jié)部趶臐部谔酌撃?拉桿另一方面拉住定模進行二次開模 此時滑塊在斜導(dǎo) 柱的作用下作側(cè)向移動 當(dāng)其移動的距離達到抽芯距時 與塑件完全脫離 停止移動 限位鋼珠對其限位 防止其位置發(fā)生變化 避免合模時斜導(dǎo)柱無法進入滑塊上的斜孔 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 33 而損壞模具 當(dāng)動模移動到開模行程時停止移動 此時注塑機上的頂桿推出 推動推 板及頂桿將塑件推出型芯 即可取出塑件 注塑機頂桿退回 脫模機構(gòu)在復(fù)位趕的作 用下復(fù)位 合模時 滑塊在斜導(dǎo)柱和楔緊塊的作用下復(fù)位 合模結(jié)束即可進行下一個 成型周期 13 圖 8 1 模具工作過程 1 圖 8 2 模具工作過程 2 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 34 圖 8 3 模具工作過程 3 9 結(jié)論 通過這次畢業(yè)設(shè)計 我基本了解了一副簡單注射模具的設(shè)計流程了 在設(shè)計過程 中 總會遇到各類問題 也在老師的幫助下不斷解決問題 如 如何匹配注塑機與模 具 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性 數(shù)據(jù)等級的考量 怎么解決模具在實際生產(chǎn)上的加工困 難等等 經(jīng)過幾個月的艱辛努力 我所設(shè)計的手柄 塑殼開關(guān)塑料模從無到有 從不完善到 基本成型 這其中的過程也讓我學(xué)習(xí)到了很多東西 我真正利用了以前四年學(xué)習(xí)的各 種課程 比如機械制圖 機械原理 機械設(shè)計 注塑模具設(shè)計及制造等相關(guān)課程的知 識 也通過網(wǎng)絡(luò) 書籍等資源學(xué)到了不少課程外的內(nèi)容 都在這次設(shè)計中有所體現(xiàn) 同時 我也得到了以下結(jié)論 1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計必須具有可行性 合理性 經(jīng)濟性 2 模具設(shè)計應(yīng)該考慮到后續(xù)的實際加工問題 便于操作 3 注射模具設(shè)計要善于利用軟件優(yōu)勢 發(fā)揮其作用 4 制圖過程中要保證能夠符合國標(biāo)要求 使得圖紙具有可靠度 5 模具設(shè)計及制造是個長期積累 不斷學(xué)習(xí)不斷解決實際問題的過程 手柄 塑殼開關(guān) 塑料模具設(shè)計及制造工藝 35 我會把這次設(shè)計過程中學(xué)到的東西運用到以后的工作中去 并解決自己在這方面 的不足 讓自己從事模具設(shè)計與制造的時候能夠更加嚴(yán)謹(jǐn) 參考文獻 1 王文平 池成忠 塑料成型工藝與模具設(shè)計 M 北京 北京大學(xué)出版社 2005 2 韓泰榮 蔣文森 馮炳堯 模具設(shè)計與制造簡明手冊 M 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版 社 2008 3 何銘新 錢可強 機械制圖 M 北京 高等教育出版社 2004 1 4 夏巨諶 李志剛 中國模具設(shè)計大典 M 北京 中國機械工程學(xué)會 2003 5 譚雪松 林曉新 溫麗 新編塑料模具