連接座注塑模設(shè)計

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1、- 連接座注塑模設(shè)計 目錄 摘要2 緒論4 1.1Pro/ENGINEER軟件在塑料模具設(shè)計、制造中的應(yīng)用4 1.1.1 Pro/ENGINEER軟件的集成制造技術(shù)4 1.1.2 Pro/ENGINEER的并行工程技術(shù)在模具中應(yīng)用5 1.2Pro/ENGINEER注塑模具設(shè)計專家〔參數(shù)化模架庫〕-EM*5 1.2.1 Pro/ENGINEER EM*中的模具設(shè)計功能可以讓設(shè)計人員：5 1.2.2 Pro/ENGINEER軟件在注塑模具設(shè)計的應(yīng)用：6 1.3注塑模設(shè)計6 注塑模設(shè)計功能能讓模具設(shè)計工程師：6 第1章連接座模具設(shè)計7 1.1設(shè)計任務(wù)7 1.2設(shè)計要求：

2、8 1.3材料性能以及注塑機(jī)的選擇8 1.4連接座注射模具的設(shè)計10 設(shè)計流程圖：12 連接座的模具設(shè)計13 分流道設(shè)計21 第2章連接座模具構(gòu)造設(shè)計23 工程準(zhǔn)備23 2.2定義動模和定模組件23 2.3加載模架24 第3章成型零件加工工藝規(guī)程編制30 3.2般常用加工工序30 3.3 凹模的一般常用加工工序30 第4章注塑模具安裝31 4.1安裝31 4.2塑的缺陷以及可能產(chǎn)生原因的分析：31 設(shè)計小結(jié)34 致謝35 參考文獻(xiàn)36 摘 要 本設(shè)計題目為連接座注塑模設(shè)計，表達(dá)了典型連接座注塑模的設(shè)計要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計意義。通過對該零件

3、模具的設(shè)計，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計者彎注塑模設(shè)計的根底知識，為設(shè)計更復(fù)雜的注塑模做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)歷。 本設(shè)計運(yùn)用注塑成型工藝及模具設(shè)計的根底知識，首先計算塑件的體積，為現(xiàn)在注塑機(jī)的選擇座好準(zhǔn)備，以確定注塑量，以便于選擇注塑機(jī)型號；最后分析了注塑件的特征，確定模具的設(shè)計參數(shù)、設(shè)計要點及頂出裝置的選取。 模具的設(shè)計應(yīng)制造方便, 盡量做道使設(shè)計的模具制造容易、造價廉價。特別是比較復(fù)雜的成型零件，必須考慮是采用一般的機(jī)械加工方法加工還是采用特殊的加工方法加工。模具的設(shè)計應(yīng)當(dāng)效率高、平安、可靠。模具零件應(yīng)耐磨耐用。 關(guān)鍵詞：注塑模 澆口 推力軸承 推塊 ABSTRACT This

4、molding tool is a cup the cover injects the mold, while designing:1, accept the mission book.2 , the investigation digests the primitive data.3 , choose to model the equipments.4 , draft the molding tool construction project.5 , the discussion of the project and argument.7 , drawing the molding tool

5、 assembles the diagram.8 , draw the spare parts diagram.9 , weave to write to design the manual.10 , the molding tool manufacturing tries. the mold and diagram paper modification.The e*actitude really settles size punch , die,etc. spare parts that molding tool model spare parts is a direct factor t

6、hat certain system a shape, size relate to with the surface quantity very big, want to be specially attention.The design of the molding tool should make the convenience,. oing a molding tool manufacturing that make design easy and build the price cheapness to the best.Model the spare parts especial

7、ly more plicatedly, must consider is to adopt the general machine process the method processes to adopt still to process specially the method processes.The design of the molding tool shoulds the efficiency high, safety, dependable.The molding tool spare parts should bear to whet enduring. Key phras

8、e:Molding tool, model, punch , die . Keywords:Injection mould , gate,thrust bearing, ejecting block 緒論 隨著我國汽車、摩托車、家電等工業(yè)的迅速開展，工業(yè)產(chǎn)品的外形在滿足性能要求的同時，變得越來越復(fù)雜，而這些產(chǎn)品的制造離不開模具，這就要求模具制造行業(yè)以最快的速度、最低的本錢、最高的質(zhì)量生產(chǎn)出模具。為了到達(dá)上述要求，模具企業(yè)只有運(yùn)用先進(jìn)的管理手段和 CAD/CAM 集成制造技術(shù)，才能在劇烈的市場競爭中立于不敗之地。 1.1Pro/ENGINEER軟件在塑料模具設(shè)計、制造中的應(yīng)用

9、1.1.1 Pro/ENGINEER軟件的集成制造技術(shù) 模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的集成關(guān)鍵是建立單一的圖形數(shù)據(jù)庫、在CAD、CAE、CAM，各單元之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動傳遞與轉(zhuǎn)換，使CAM、CAE階段完全吸收CAD階段的三維圖形，減少中間建模的時間和誤差；借助計算機(jī)對模具性能、模具構(gòu)造、加工精度、金屬液體在模具中的流動情況及模具工作過程中的溫度分布情況等進(jìn)展反復(fù)修改和優(yōu)化，將問題發(fā)現(xiàn)于正式生產(chǎn)前，大大縮短制模具時間，提高模具加工精度。 Pro/ENGINEER 軟件采用面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一數(shù)據(jù)庫和數(shù)化造型技術(shù)，具備概念設(shè)計、根底設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計的功能，為模具的集成制造提供了優(yōu)良的

10、平臺。 1.1.2 Pro/ENGINEER的并行工程技術(shù)在模具中應(yīng)用 模具是面向定單式的生產(chǎn)方式，屬于單性生產(chǎn)，制造過程復(fù)雜，要求交貨時間短。如果利用CAD、CAM單元技術(shù)制造模具，制造精度低、周期，為了解決上述難題，我們將并行工程技術(shù)引入到模具制造過程中。 所謂并行工程是設(shè)計工程師在進(jìn)展產(chǎn)品三維零件設(shè)計時就考慮模具的成型工藝、影響模具壽命的因素，并進(jìn)展校對、檢查，預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)計過程的錯誤。在初步確立產(chǎn)品的三維模型后，設(shè)計、制造及輔助分析部門的多位工程師同時進(jìn)展模具構(gòu)造設(shè)計、工程詳圖設(shè)計、模具性能輔助分析及數(shù)控機(jī)床加工指令的編程，而且每一個工程師對產(chǎn)品所做的修改可自動反映到其他工

11、程師那里，大大縮短設(shè)計、數(shù)控編程的時間。 在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)用Pro/ENGINEER軟件，將原來模具構(gòu)造設(shè)計→模具型腔、型芯二維設(shè)計→工藝準(zhǔn)備→模具型腔、型芯設(shè)計三維造型→數(shù)控加工指令編程→數(shù)控加工的串行工藝路線改為由不同的工程師同時進(jìn)展設(shè)計、工藝準(zhǔn)備的并行路線，不但提高了模具的制造精度，而且能縮短設(shè)計、數(shù)控編程時間達(dá)40%以上。 要實施并行工程關(guān)鍵要實現(xiàn)零件三維圖形數(shù)據(jù)共享，使每個工程師使用的圖形數(shù)據(jù)是絕對一樣，并使每個工程師所做的修改自動反映到其他有關(guān)的工程師那里，保證數(shù)據(jù)的唯一性和可靠性。Pro/ENGINEER軟件具有的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化實體特征造型技術(shù)為實現(xiàn)并

12、行工程提供了可靠的技術(shù)保證。 1.2Pro/ENGINEER注塑模具設(shè)計專家〔參數(shù)化模架庫〕-EM* Pro/ENGINEER EM*為模架的設(shè)計和細(xì)化工作提供了一種革命性的方法。Pro/ENGINEER EM*是一套直觀、基于知識庫的工具，它能使模具設(shè)計人員在模具設(shè)計過程中提高他們的技能，并形成他們自己的最正確實踐方法，“PTC MCAD和解決方案市場部的高級副總裁Brian Shepherd說。對我們而言，提供能夠節(jié)省設(shè)計人員時間、縮短產(chǎn)品上市時間并最終提高他們底線的軟件解決方案，最為重要。〞 1.2.1 Pro/ENGINEER EM*中的模具設(shè)計功能可以讓設(shè)計人員： 輕

13、松設(shè)計、定制和細(xì)化模架部件和組件 自動完成諸如余隙切口、螺紋孔、組件安裝、頂桿修飾等工作 由于組件和部件可以被自動放置在模架中，所以在自動放置之前，設(shè)計人員可以輕松地實時選擇和預(yù)覽3D組件和部件 可以從15個以上的模架和組件供應(yīng)商預(yù)先定制組件和部件，因此沒有必要建立模型庫 自動創(chuàng)立部件和組件圖形，其中包括帶有圓圈標(biāo)注和孔類圖表的物料清單 自動檢驗整個模具的開啟順序，其中包括滑塊、提鉤和頂桿等的動作 1.2.2 Pro/ENGINEER軟件在注塑模具設(shè)計的應(yīng)用： Pro/ENGINEER 模具設(shè)計模塊與Pro/ENGINEER-Foundation一起，為塑料模、壓鑄模

14、和沖模設(shè)計人員提供了快速創(chuàng)立和修改完整模具零部件的功能。模具設(shè)計選項具有易用、自動化功能強(qiáng)大，用于設(shè)計和校驗沖模、注塑模和壓鑄模的性能，從而縮短其開發(fā)時間，并提高成品質(zhì)量。它能幫助模具設(shè)計人員和制造工程師，創(chuàng)立復(fù)雜曲面、精細(xì)公差、以及所需的模具嵌件等其它特征，以確保其沖、注塑模和壓鑄模能夠高效地制造出準(zhǔn)確的零件。 1.3注塑模設(shè)計 提供了在Pro/ENGINEER中仿真注塑模設(shè)計的過程。它能讓注塑模具設(shè)計人員創(chuàng)立、修改和分析模具構(gòu)件，并在模具設(shè)計變化時，快速更新它們。 注塑模設(shè)計功能能讓模具設(shè)計工程師： 根據(jù)產(chǎn)品零件圖，輕而易舉地創(chuàng)立型腔、鑲件以及其他零件。 繪制所要求的任何類

15、型草圖 使用草圖和厚度檢測，評估零件 直接參照產(chǎn)品零件圖形，創(chuàng)立模具型腔〔動模、定?！硯缀螆D形 各向同性及各向異性收縮補(bǔ)償。 創(chuàng)立單腔及多腔注塑模具。 自動創(chuàng)立分模曲面，并把模具劃分成動模局部和定模部份。 裝配來自D-M-E、Futaba、Hasco、DMS以及National的模具標(biāo)準(zhǔn)件。 創(chuàng)立模具特殊零件：澆注口、流道、注射口以及頂桿孔等。 用干預(yù)檢查來仿真模具開模順序。 計算填充容積、型腔曲面面積等 生成可交付使用的模具產(chǎn)品圖，其中型腔組件的實體模型與產(chǎn)品模型相關(guān)聯(lián)，并且可用于數(shù)控加工。 注塑模具零件庫：模具設(shè)計模塊提供了一組基于D-M-E、Fu

16、taba、Hasco、DMS以及National等公司標(biāo)準(zhǔn)目錄的標(biāo)準(zhǔn)模具零件庫，它們可用于模具組裝，使設(shè)計效率大大提高。 第1章 連接座模具設(shè)計 1.1設(shè)計任務(wù) 設(shè)計題目：連接座模具設(shè)計； 產(chǎn)品零件以及三維圖：如以下圖。 連接座產(chǎn)品圖 1.2設(shè)計要求： 1． 材料：ABS； 2． 生產(chǎn)批量：大批量； 3． 未注公差取MT5級精度； 4． 使用Pro/ENGINEER軟件設(shè)計 1.3材料性能以及注塑機(jī)的選擇 材料ABS——苯乙烯——丁二烯——丙烯晴三元共聚物的用途以及性能： 性能：ABS是三元共聚物，因此兼有三種組元的共同特性，是其具有堅韌、質(zhì)硬、剛性。ABS樹脂具有較

17、高沖擊韌性和力學(xué)強(qiáng)度，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性及電性能好，易于成型和機(jī)械加工等特點。此外，外表還可以鍍鉻，成為塑料涂金屬的一種常用材料，另外，ABS與*372有機(jī)玻璃熔接性能良好，可做雙色成型塑料。 用途：在機(jī)械工業(yè)系統(tǒng)中常用來制造凸輪、齒輪泵葉輪，軸承、電機(jī)外殼、儀表表殼、蓄電池槽、水箱外殼、手柄、冰箱襯里等。汽車工業(yè)中用來制造駕駛盤、熱空氣調(diào)節(jié)管，加熱器等，還可供電視機(jī)晶體管、收音機(jī)制造外殼。 ABS的綜合性能： 收縮率/% 相對密度 拉伸強(qiáng)度/Mpa 線脹系數(shù) 高強(qiáng)度中沖擊 0.4~0.7 1.07 63 7.0 超高沖擊 0.5~0.7 1.05 35 1

18、0.8 ABS塑料成型的條件： 注射機(jī)類型： Z*-ZY-125 螺桿式 密度/cm： 1.03~1.07 計算收縮率： 0.3~0.8 預(yù)熱 溫度/℃： 80——85 時間〔h〕： 2~3h 料筒溫度/℃ 后段： 150—170 中段： 165—180 前段： 180—200 噴嘴溫度/℃： 170—180 模具溫度/℃： 50---80 注射壓力/Mpa： 60——100 成型時間

19、/s：注射時間：20——90 高壓時間：0——5 冷卻時間：20——120 總周期： 50——200 螺桿轉(zhuǎn)速/r/min：30 適用注射機(jī)類型：螺桿、柱塞均可 后處理 方法：紅外線燈 烘箱 溫度/℃：70 時間/h：2——4 ABS塑料的成型特性： 1. 無定型料 其品種牌號很多，各品種的機(jī)電性能和成型特征也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。 2. 吸濕性強(qiáng) 含水量應(yīng)小于0.3%，必須充分枯燥，要求外表光澤的塑料應(yīng)要求長時間預(yù)熱枯燥 3. 流動性中等

20、 溢邊料0.04mm左右 4. 比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模具溫度。料溫對物性影響較大，料溫過高易分解，分解溫度為250℃左右。對精度要求較高的塑件，模具溫度宜取50——60℃，要求光澤及耐熱型塑料宜取60——80℃，注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯的較高，一般用柱塞式注射機(jī)時的料溫為180——230，注射壓力為100——140Mpa。螺桿式注射機(jī)則取160——220℃，70——100 Mpa。 5. 模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)對料流阻力小，澆口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕，應(yīng)注意選擇澆口位置、形式。頂出力過大或機(jī)械加工時塑件外表呈現(xiàn)“白色〞痕跡，〔但是在熱水中加熱可消失〕，脫模斜度宜取2以上。

21、 注塑機(jī)的選擇：根據(jù)工廠的實際情況選擇臥式注射機(jī) 1.4連接座注射模具的設(shè)計 塑件的工藝分析: 注射模分為定模和動模兩部件。注射充模時，動模與定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)/。開模時動模與定模別離，取出制件。定模安裝在注射機(jī)的固定模板上；動模將安裝在注射機(jī)的移動模板上。 1. 根據(jù)模具 上各個零件的不同的功能，可以分為由以下七個系統(tǒng)組成： ⑴． 成型零件 ⑵． 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu) ⑶． 澆注系統(tǒng) ⑷． 脫模機(jī)構(gòu) ⑸． 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) ⑹． 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) ⑺． 排氣系統(tǒng) 按模具的型腔容量分類，把模具型腔容積3000cm以上，重量大于2t，需鎖模力約600t以

22、上的注射模具稱為大型注射模具。又把模具型腔容積在100 cm以下的注射模具稱為小型，介于兩者之間的稱為中型注射模。由此可知，本課題所設(shè)計的注射模為小型注射模具。 以下是該產(chǎn)品的工藝分析： 此零件既有通孔也有側(cè)孔，但是這類側(cè)孔可以直接在開模方向上成型，不要側(cè)向抽芯，所以這套模具的構(gòu)造比較簡單，成型零件主要考慮是嵌入式處理，也不太 復(fù)雜，根據(jù)零件的構(gòu)造確定以下方案： 1． 分型面的選擇： 分型面設(shè)置在最大截面處，如圖A-A截面塑件包緊在型芯上留在動模一側(cè)； 2. 按注射機(jī)注塑量確定型腔數(shù)目： N2=〔G－C〕/V 其中： G 注射機(jī)的公稱注塑量〔㎜〕 V 單

23、個制件體積 〔㎜〕 C 流道和澆口的總體積〔㎜〕 生產(chǎn)中每次實際注塑量應(yīng)為公稱注塑量的0.75～0.45倍，取0.6倍計算，同時流道和澆道的體積為未知量，據(jù)統(tǒng)計每個制品所需澆注系統(tǒng)是體積的0.2～1倍，現(xiàn)取C=0.6則 N2中的較小值，在這里可以選取的個數(shù)是2，4，6，8，10個，考慮的制件的取出和模具的開模等情況，以及模具的主流道長度最好小于60mm，以防止因為注塑壓力的降低而帶來的制件充型缺乏等缺陷。我們所設(shè)計的端蓋注塑模具采用一模兩腔的方案，即N=2 N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=60×0.375 =10.7〔個〕 在這里可

24、以選取的個數(shù)是2，4，6，8，10個，考慮的制件的取出和模具的開模等情況，以及模具的主流道長度最好小于60mm，以防止因為注塑壓力的降低而帶來的制件充型缺乏等缺陷。我們所設(shè)計的端蓋注塑模具采用一模兩腔的方案，即N=2 3.澆注系統(tǒng) 〔1〕采用側(cè)澆口，從A－A分型面進(jìn)料，模具構(gòu)造比較簡單，同時主流道在模具的中心，不會產(chǎn)生壓力中心偏移，構(gòu)造如圖； 〔2〕采用輪輻式澆口，從塑件的上面進(jìn)料，加工簡單，廢料也好去除，但模具構(gòu)造復(fù)雜； 綜上述：采用側(cè)澆口最正確。 2． 推出機(jī)構(gòu)：〔1〕推板推出：比較最正確，這樣比較穩(wěn)定，但模具構(gòu)造也復(fù)雜了， 〔2〕推桿推出：模具構(gòu)造最簡單，塑件的強(qiáng)度也夠；

25、綜上述：采用推桿推出最正確； 根據(jù)上述分析的結(jié)論，初步設(shè)計如以下圖的模具構(gòu)造： 連接座模具三維視圖 設(shè)計流程圖： 連接座的模具設(shè)計 以下使用PRO\E設(shè)計 1.成型零件的設(shè)計 連接座的成型零件包括一個外腔和兩個大型芯以及四個小型芯。 連接座模具成型零件的設(shè)計過程是：先制作以個能完全包括兩個塑件的工作件，再根據(jù)制件的構(gòu)造來設(shè)計出能切割出大型芯的為第一個分型面，再設(shè)計能夠切割出小型芯的第二分型面，最后建立主分型面將型腔從毛坯中別離出來。 1） 設(shè)置收縮率 查塑料注塑模機(jī)構(gòu)與設(shè)計課本表1－3得ABS材料的收縮率為0.003～0.00

26、8。取收縮率S＝0.006 收縮率 Pro\e野火版2.0將自動計算其收縮率。 2） 增加毛坯工件 成型零件主要包括：凹模、凸模、型芯、鑲拼體，以及各種成型桿與成型環(huán)。成型零件承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中，形成了塑件的形狀、尺寸和外表。成型零件在充模保壓階段成受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強(qiáng)度和剛度必須在容許值之內(nèi)。成型零件的構(gòu)造、材料和熱處理的選擇及加工工藝性是影響模具工作壽命的主要因素。 凹模的構(gòu)造設(shè)計 凹模是成型塑件外外表的成型零件；凹模的根本構(gòu)造可分為：整體式、整體嵌入式和組合式。 根據(jù)本課題中的研究對象的要求分析，所生產(chǎn)的塑件對其外外表的質(zhì)量

27、要求比較高，所以選擇整體式和整體嵌入式的凹模比較好。 分析： 整體式凹模 它在成型模具的凹模板上加工型腔，如以下圖。很顯然，它具有較高的強(qiáng)度和剛度，但是加工困難，需用電火花，立式銑床加工，僅適合于形狀簡單的小型塑件。 整體嵌入式凹模 它適合于小型腔塑件的多型腔模具，將多個一致性較好的整體凹模，嵌入到凹模的固定板中。嵌入的凹模可用低碳鋼或低碳合金鋼，用一個沖模冷擠成多個，再滲碳淬火后拋光?？捎秒婅T法成型凹模型腔，即使用一般的機(jī)加工方法，加工各凹模，由于容易測量，也能保持一致性。整體嵌入式凹模構(gòu)造能節(jié)約優(yōu)質(zhì)模具鋼，嵌入模板后由足夠的強(qiáng)度和剛度，使用可靠且置換方便。 整體嵌入式凹模裝在

28、固定模板中，要防止嵌入體松動和旋轉(zhuǎn)，要有防脫吊緊螺釘和防轉(zhuǎn)銷釘。如以下圖所示，帶肩的嵌入凹模能防止脫出固定板，但需底板緊固。如以下圖所示，采用過渡配合，甚至過盈配合，可使嵌入件固定牢靠。 型芯的構(gòu)造設(shè)計 型芯主要用來成型塑件整體的內(nèi)部構(gòu)造形狀。 小型芯也稱為成型桿，用來成型塑件的局部孔或者槽 型芯的構(gòu)造類型主要有： 組合式凸模 圓柱型芯構(gòu)造 異型型芯構(gòu)造 鑲拼型芯構(gòu)造 本課題設(shè)計的塑件為連接座，內(nèi)部構(gòu)造簡單，經(jīng)過分析可以適用組合式型芯和鑲拼型芯。 成型零件鋼材的選用： 選用要求：1.機(jī)械加工性能良好 2.拋光性能優(yōu)良 3.耐磨性和抗疲勞性能好 3〕具有耐腐蝕性 凹模的材料：本

29、課題所設(shè)計的塑件其外部形狀比較簡單，所以對一般構(gòu)造形狀簡單的凹模常用T、T、TA鋼，對于凹模的熱處理硬度達(dá)45——50HRC，凹模粗糙度一般應(yīng)達(dá)Ra0.2～Ra0.1um，當(dāng)塑件外表粗糙度要求較低或塑料流動性不良時應(yīng)達(dá)Ra0.10～Ra0.025um. 凹模的外表處理：成型外表鍍鉻，鍍鉻層深度為0.015～0.02mm，鍍鉻應(yīng)拋光，到達(dá)上述外表粗糙度要求。 〔1〕型芯材料：常用T、T、TA、T、Cr12. 〔2〕外表粗糙度 成型局部應(yīng)到達(dá)Ra0.10～Ra0.025um.，配合局部應(yīng)達(dá)Ra0.8um，其余局部應(yīng)達(dá)Ra6.3～Ra1.6um。 〔3〕熱處理硬度：45——50HRC 〔4

30、〕外表處理：成型局部鍍鉻，鍍鉻層深度為0.015～0.020mm，鍍鉻后應(yīng)拋光處理。 (5)成型零件工作尺寸的計算： 制品 模具成型零件 計算公式 尺寸 外外表 型腔內(nèi)外表 D=D+D*S%-T 120.06 內(nèi)外表 型芯外外表 d=d+d*s%+T 80.48 高度 型腔高度 H=H+H*S%-0.5(T+T) 46.85 3〕分型面設(shè)計 (1)分型面 在注塑模中，用于取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面通常稱為分型面。 常見的取出塑件的主分型面與開模方向垂直，也由采用與開模方向一致的側(cè)向分型面。分型面大都是平面、也有傾斜面、曲面或者臺階面。 分型面的選擇不

31、僅關(guān)系道塑件的正常成型和脫模，而且涉及模具構(gòu)造和制造本錢。在選擇分型面時，應(yīng)遵守以下原則： ① 分型面應(yīng)選擇在塑件的最大截面處，否則無法脫模或加工型腔 最大截面處 ② 盡可能將塑件留在動模一側(cè)。因為在動模一側(cè)，設(shè)置和制造脫模構(gòu)造簡便易行。為了防止塑件留在定模一側(cè)，將型芯設(shè)在動模邊，依靠塑件對型芯的包緊力來脫模 ③ 由利于保證尺寸的精度 ④ 由利于保證塑件的外觀質(zhì)量。分型面上型腔壁面稍有間隙，熔體就會在塑件上產(chǎn)生飛邊。飛邊影響塑件的外觀質(zhì)量，因此在光滑平整外表或圓弧曲面上，應(yīng)盡量防止選擇分型面 ⑤ 考慮滿足塑件的使用要求 ⑥ 盡量減小塑件在合模平面上的投影面積，以減小所需鎖模力

32、 ⑦ 長型芯應(yīng)設(shè)置于開模方向上 ⑧ 有利于排氣，應(yīng)將分型面設(shè)置于熔體充模流動的末端 ⑨ 非平面分型面的選擇，有利于型腔加工合脫模方便 以下是分型面的設(shè)計： (1)主分型面： (2)大型芯分型面： (3)小型芯分型面： 4)分割模具體塊： (1)定模型腔。如以下圖 〔2〕型芯固定板。如以下圖 （2） 大型芯。如以下圖 （3） 小型芯。如以下圖 5)排氣槽的設(shè)計 排氣不良的危害： ① 增加熔體充模流動的阻力。使型腔不能夠充滿，會使塑件棱邊不清 ② 在制品上呈現(xiàn)明顯可見的流動痕跡和熔合縫，其力學(xué)性能降低 ③ 滯留氣體使塑件產(chǎn)生銀紋、氣孔、剝層等外表質(zhì)量缺陷 ④ 型

33、腔內(nèi)氣體受到壓縮后產(chǎn)生瞬時的局部高溫，使塑料熔體分解變色，甚至炭化燒焦 ⑤ 由于排氣不良，降低了充模速度，增長了注塑成型周期 因此，設(shè)計型腔時必須考慮排氣的問題 根據(jù)本課題所設(shè)計的模具構(gòu)造，排氣問題主要靠兩個方面來解決 ① 可該模具動模一側(cè)以兩個大型芯§四個小型芯和四個頂桿， 以利用頂出桿與頂桿孔和型芯與型芯固定板的配合間隙排氣即可，如以下圖所示 該處可以排氣 ② 在分型面上設(shè)置排氣槽 排氣槽應(yīng)設(shè)計在熔料流末端，分型面的凹模一側(cè)，該模具可以不采用。 6〕澆注系統(tǒng)的設(shè)計 1．澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴到模具型腔為止的一種完整的輸送通道。它具有傳質(zhì)，傳壓，傳熱的功能

34、，對塑件的質(zhì)量具有決定性的影響。 2. 澆注系統(tǒng)的功能：將塑料熔體順利的充滿到模腔深處，以獲得輪廓外形清晰，內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件。因此要求，充模過程快而有序，壓力損失小，熱量損失少，排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與制品別離或者切除 3. 澆注系統(tǒng)的組成：主流道 分流道 澆口 冷料井 4. 澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則： ① 排氣性良好 ②流程短 ③止型心和嵌件變形 ④ 整修方便 ⑤防止塑件翹曲變形 ⑥合理設(shè)計冷料穴和溢料槽 ⑦ 澆注系統(tǒng)的斷面積和長度 澆注系統(tǒng)的布置： 在多模腔中，分流道的布置一般有平衡式和非平衡式兩種。一般以平衡式的為宜，考慮到在本模具設(shè)計中采用的是一模兩腔，所以采用平衡

35、式的布置。 澆注系統(tǒng)無論是平衡式還是非平衡式布置，型腔均應(yīng)與模板中心對稱。使型腔和流道的投影中心與注塑機(jī)鎖模力中心重合，防止注射時產(chǎn)生附加的傾側(cè)的力矩。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計： 澆注系統(tǒng)包括：主流道 分流道 冷料井及其構(gòu)造設(shè)計 1. 主流道 直澆口式主流道呈截錐體，構(gòu)造如以下圖 主流道 主流道入口直徑d，應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴直徑1mm左右，這樣便于兩者能夠同軸對準(zhǔn)，也使得主流道凝料能順利的脫出。主流道入口的凹坑球面半徑R應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑約2~3mm。反之，兩者不能夠很好的貼合，會讓塑料熔體反噴，出現(xiàn)溢邊致使脫模困難。錐孔壁粗糙度Ra≤0.8um，主流道錐角α＝2～4，過大

36、的錐角會產(chǎn)生湍流和渦流，卷入空氣。過小錐角使凝料脫模困難，還會使充模時流動阻力大，比外表增大，熱量損耗大。 主流道的長度L，一般按模板的厚度確定，但為減少物料的損耗和充模時的壓降，以短為好。小模具控制在50mm以內(nèi)。在出現(xiàn)過長主流道時，可將主流道襯套挖出深凹坑，讓噴嘴流入模具。主流道口的出口端應(yīng)該有較大的圓角，r≈1/8D，在熔料流量較大，粘度較高時，大端直徑D設(shè)計的大一些，小型模具可將主流道襯套和定位環(huán)制成一體，如以下圖所示，主流道襯套里側(cè)端面承受熔體高壓，入口端面受噴嘴的沖撞和擠壓，因此需要有足夠的強(qiáng)度和可靠硬度。 〔1〕 如以下圖所示，襯套用T8或T10經(jīng)淬火，HRC50——55，

37、襯套里端面與熔體的接觸面積，盡可能小些，并由定位環(huán)壓緊。定位環(huán)外圓與注射機(jī)定模板上定位孔呈動配合。 分流道設(shè)計 1. 截面形狀 截面形狀主要有以下四種形式如以下圖所示 從壓力傳遞的角度考慮，要求有大的流道截面積，從散熱少考慮應(yīng)有小的比面積S，圓形截面S=4/d，半圓截面S＝4.63/d，矩形截面，假設(shè)t=π/8,則S=5.02/d；假設(shè)正方形的邊長d，則有S=4/d；其中圓形截面最理想，方形截面脫模困難多不采用，梯形截面比面積S雖然大些，但是脫模和加工方便，應(yīng)用廣泛，以其t/d=2/3~4/5,梯形側(cè)邊斜度5～15為宜，U形截面與梯形相似，應(yīng)用較多。 2. 截面尺寸 一般分流道h=

38、4mm,a=10 分流道外表粗糙度，常取Ra>0.63~1.6um，以增大外層流動阻力，防止熔流外表滑移，使中心層具有較高的剪切速率 本課題選的是側(cè)澆口，為了好加工側(cè)澆道也做成如以下圖 分流道 鑄件如以下圖： 連接座模具工作部件如以下圖： 型芯固定板 小型芯 大型芯 型腔 第2章連接座模具構(gòu)造設(shè)計 本課題將在EM*中設(shè)計，包括模具工作局部以外的所有零件。 啟動PRO\E野火版2.0，翻開EM*，準(zhǔn)備就緒： 2.1.EM*工程準(zhǔn)備 翻開EM*后，將單位設(shè)置為mm，圖紙大小設(shè)置為中如以下圖； 點擊確定，將元件裝配完成。 2.2定義動模和定模組件 執(zhí)行EM

39、*的工程準(zhǔn)，其相當(dāng)于把模具的工作局部安裝到模具架上；如以下圖： 這是塑件的參照零件1 鑄件 參照零件2 型芯固定板 小型芯 4和5是大型芯 型腔 將參照零件設(shè)置為REF-MODEL,模腔設(shè)置到動模一側(cè)型芯，小型芯，固定板和鑄件設(shè)置到動模一側(cè)。 2.3加載模架 根據(jù)模具工作局部的設(shè)計，和模具構(gòu)造的簡單，這樣模具本錢比較低，并且還好脫模等優(yōu)勢。 執(zhí)行EM*，在模具組件定義中，根據(jù)前一章成形零件的尺寸可選擇模架：如以下圖 模架選擇 1） 定義模架的寬度和長度： 根據(jù)前一章毛坯的尺寸可選擇標(biāo)準(zhǔn)模架，寬：150，長

40、200.如以下圖： 由于前一章設(shè)計的模具是整體式，所以去除A和B板，把鉤去掉。選擇矩形嵌件，如以下圖， 去掉 去掉 4)頂桿的選擇: 為了保證塑件能推出去,塑件不會被頂壞和塑件的寬為16mm，即選擇數(shù)據(jù)如以下圖： 頂桿的直徑是10mm ,數(shù)量:4個,相關(guān)數(shù)據(jù)如上圖所示. 5)螺釘?shù)倪x擇: 直徑是10mm,如上圖所示. 6)導(dǎo)柱導(dǎo)向參數(shù)的選擇: 導(dǎo)柱長度1:19mm ,長度2:97mm.如上圖所示 7)導(dǎo)套導(dǎo)向參數(shù)的選擇: 長度:59mm .如上圖所示. 8)澆口澆套的選擇: 9)定模一側(cè)定位環(huán)的選擇: 定位環(huán)高度:10mm. 10)導(dǎo)桿的

41、選擇: 導(dǎo)桿直徑:16mm. 11) 后銷的布置和選擇: 根據(jù)塑件的布局，設(shè)置寬為48mm，長為46mm，為了好復(fù)位選擇代帶有彈簧。 后銷直徑:10mm.選擇有彈簧為了好復(fù)位. 12)螺釘?shù)倪x擇: 由于該模具比較小,選擇直徑為6mm. 13)夾持孔的位置布置: 根據(jù)選擇的模架的大小 14)水道設(shè)計: 冷卻水道 噴嘴接頭 15)拉料井的設(shè)計 在組件定義中選擇添加設(shè)備中的支撐襯套/拉料桿;如以下圖: 16裝配元件: 以下是連接座總裝配三維圖: 第3章成型零件加工工藝規(guī)程編制 3.1成型零件加工的加工過程的工序安排 一般有以下幾種： 鍛造退火粗加工調(diào)制

42、精加工淬火與回火修整拋光鍍硬鉻裝配 鍛造—退火—粗加工—調(diào)制—精加工—修整拋光--鍍硬鉻—裝配 鍛造—正火—粗加工—滲碳—淬火與回火—修整與拋光--鍍硬鉻—裝配 鍛造—正火或退火—粗加工—冷擠壓〔屢次擠壓時中間應(yīng)退火〕工成型-滲碳或滲氮共滲—淬火與回火--鍍硬鉻—裝配 上述加工過程工序安排中1和2最常用，他們之間的區(qū)別是成型零件有沒有淬火與回火，2主要用在不須要淬火，硬度不高的的成型零件加工。3和4用在成型零件尺寸精度要求不是很高的場合。 3.2般常用加工工序 最大尺寸留1—2mm的余量, 端及相臨兩側(cè)面,對角尺. 鉛工按圖劃線. 按圖加工,留出精加工磨削余量

43、0.2—0.6mm. 理 淬火. 磨 按圖樣要求磨到尺寸精度要求. 鉗 鉗工修整拋光. 外表處理 鍍鉻. 鉗 鉗工修整檢驗. 3.3 凹模的一般常用加工工序 銑 四周及兩平面,厚度留余量0.4—0.6mm. 平磨 磨兩端面及相臨兩側(cè)面,對角尺.外表粗糙度為Ra0.8. 劃線 鉗工劃型孔形狀及螺紋孔等位置. 銑 按圖樣要求銑出型腔,單邊留余量0.3—0.5mm. 鉗 鉗工鉆孔,攻螺紋等. 熱處理 電加工 采用電極精加工型腔. 鉗 鉗工修整拋光. 外表處理 按圖樣要求鍍鉻. 鉗 鉗工修整檢驗. 第四章 注塑模具安裝 4.1安裝 面定位孔及模具安裝面上的

44、污物，毛刺。 本模具外形尺寸不大，故采用整體安裝法。先在機(jī)器下面兩根道軌上墊好木板，模具從側(cè)面進(jìn)入定位孔，并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動模，然后慢速開閉模具，找正動模，因保證開閉模具時平穩(wěn)，靈活，無卡住現(xiàn)象，然后固定動模。 調(diào)節(jié)鎖模機(jī)構(gòu)，保證有足夠的開模距和鎖模力，使模具閉適宜當(dāng)。 速開啟模板直至模板停頓后退為止，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離。開閉模具觀察頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動情況，動作是否平穩(wěn)，靈活，協(xié)調(diào)。 具裝好后，等料筒及噴嘴溫度上升到距預(yù)定溫度20---30，即可校正

45、 噴嘴與澆口套的相對位置及弧面接觸情況，可用一紙片在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者的接觸印痕. 查吻合情況，須使松緊適宜校正后擰緊注射座螺釘，緊固定位。 空車運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察模具各個局部運(yùn)行是否正常，然后才可注

46、射試模。 4.2塑的缺陷以及可能產(chǎn)生原因的分析： 塑件缺陷 產(chǎn)生的原因 塑件缺乏 1.料筒、噴嘴及模具溫度偏低 2.加料量不夠 3.料筒剩料太多 4.注射壓力太低 5．注射速度太慢 6.流道或者澆口太小，澆口數(shù)目不夠，位置不當(dāng) 7．模腔排氣不良 8．注射時間太短 9．澆注系統(tǒng)發(fā)生堵塞 10.原料流動性太差 塑件溢邊 1.料筒、噴嘴及模具溫度太高 2.注射壓力太大，鎖模力缺乏 3.模具密封不嚴(yán)，有雜物或者模板彎曲變形 4.模腔排氣不良 5.原料流動性太大 6.加料量太多 塑件有氣泡 1. 塑料枯燥不良，含有水分

47、、單體、溶劑及揮發(fā)性氣體 2. 塑料有分解 3. 注射速度太快 4. 注射壓力太小 5. 模溫太低、充模不完全 6. 模具排氣不良 7. 從加料端帶入空氣 塑件凹陷 1. 加料量缺乏 2. 料溫太高 3. 塑件壁厚或壁薄相差大 4. 注射及保壓時間太短 5. 注射壓力不夠 6. 注射速度太快 7. 澆口位置不當(dāng) 熔接痕 1. 料溫太低，塑料流動性差 2. 注射壓力太小 3. 注射速度太慢 4. 模溫太低 5. 模腔排氣不良 6. 原料受到污染 塑件外表有銀絲及波紋 1. 原料很有水分及揮發(fā)物 2. 料溫太高或者太低

48、 3. 注射壓力太低 4. 澆道澆口尺寸太大 5. 嵌件未預(yù)熱或模溫太低 6. 塑件內(nèi)應(yīng)力太大 塑件外表有黑點及條紋 1.塑料有分解 2.螺桿轉(zhuǎn)速太快，背壓太高 3.塑料碎屑卡入柱塞和料筒間 4.噴嘴與主流道吻合不好，產(chǎn)生積料 5.模具排氣不良 6.原料污染或帶進(jìn)雜質(zhì) 塑件翹曲變形 1. 模具溫度太高，冷卻時間不夠 2. 塑件厚薄懸殊 3. 澆口位置不當(dāng)，數(shù)量不夠 4. 頂出位置不當(dāng)，受力不均勻 5. 塑料大分子定向作用太大 塑件尺寸不穩(wěn)定 1. 加料量不穩(wěn) 2. 原料顆粒不勻，新舊料混合比例不當(dāng) 3. 料筒和噴嘴溫度太高 4

49、. 注射壓力太低 5. 充模保壓時間不夠 6. 模溫不均勻 7. 模具設(shè)計尺寸不準(zhǔn)確 8. 注射機(jī)的電氣、液壓系統(tǒng)不穩(wěn)定 塑件粘模 1. 注射壓力太高，注射時間太長 2. 模具溫度太高 3. 澆口尺寸太大和位置不當(dāng) 4. 模腔光潔度不夠 5. 脫模斜度太小，不易脫模 6. 定出位置構(gòu)造不合理 主流道粘模 1. 料溫太高 2. 冷卻時間太短，主流道料尚未凝固 3. 噴嘴溫度太低 4. 主流道無冷料穴 5. 主流道光潔度差 6. 噴嘴孔徑大于主流道直徑 7. 主流道襯套弧度與噴嘴弧度不吻合 8. 主流道斜度不夠 塑件內(nèi)冷塊或者僵

50、塊 1. 塑化不均勻 2. 模溫太低 3. 料內(nèi)混入雜質(zhì)或不同牌號的原料 4. 噴嘴溫度太低 5. 無主流道或分流道冷料穴 塑件分層脫皮 1. 不同塑料混雜 2. 同一種塑料不同級別相混 3. 塑化不均勻 4. 原料污染或混入異物 塑件褪色 1. 塑料污染或枯燥不夠 2. 螺桿轉(zhuǎn)速太大，背壓太高 3. 注射壓力太大 4. 注射速度太快 5. 注射保壓時間太長 6. 料筒溫度過高、致使塑料、著色劑或添加劑分解 7. 澆道澆口尺寸不適宜 塑件強(qiáng)度下降 1. 塑料分解，塑料潮濕 2. 成型溫度太低，模具溫度太低 3. 熔接不良，澆口

51、位置不當(dāng) 4. 塑料混入雜質(zhì) 5. 塑件設(shè)計不當(dāng)，有銳角缺口 設(shè)計小結(jié) 在整個模具設(shè)計過程中，遇到了很多問題，但正因為這些問題的存在，讓我得到了很多以意外的收獲。綜合以上模具設(shè)計程序﹐其中有些內(nèi)容可以合并考慮﹐有些內(nèi)容則要反復(fù)考慮﹐因為其中有些因素常常相互矛盾﹐必須在設(shè)計過程中通過不斷論證﹐互相協(xié)調(diào)才能得到較好的處理﹐特別是涉及模具構(gòu)造方面的內(nèi)容﹐一定要認(rèn)真對待﹐往往要做幾個方案同時考慮,對每一種構(gòu)造可能列出其各方面的優(yōu)缺點﹐再逐一分析,進(jìn)展優(yōu)化,因為構(gòu)造上的原因,會直接影響模具的制造和使用﹐甚至造成整套模具報廢.所以﹐我認(rèn)為模具設(shè)計是保證模具質(zhì)量的關(guān)鍵性的一步,其設(shè)計過程就是一項系統(tǒng)

52、工程. 合理的模具設(shè)計，主要表達(dá)在所成型的塑料制品的質(zhì)量〔外觀質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定性，使用時的平安可靠和便于維修，在注射成型時有較短的成型周期和較長的使用壽命以及具有合理的模具制造工藝性等方面。所以，在塑料注射模具的設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)注意下面幾個方面： 1.在開場模具設(shè)計之前，應(yīng)考慮幾種方案，衡量每種方案的優(yōu)缺點，再從中選一種最具合理的方案。 2.在設(shè)計時多參考過去所設(shè)計的類似圖當(dāng)，并了解它在制造和使用方面的情況，吸取其中的經(jīng)歷教訓(xùn)。 3.多閱讀一些與塑料注射模設(shè)計有關(guān)的中外書籍和雜志，從中擴(kuò)大自己的知識面，但應(yīng)當(dāng)注意，書本上所介紹的東西，與現(xiàn)實情況相比，具有一定的時間差。 4.經(jīng)常關(guān)心各類產(chǎn)

53、品上的塑料制品，分析其澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、 分型面選擇及模具構(gòu)造，因為這類產(chǎn)品都使進(jìn)幾年所生產(chǎn)的，將它與書本上的知識和自己現(xiàn)有的設(shè)計知識進(jìn)展分析比照，可提高現(xiàn)有的設(shè)計水平。 5.觀察國內(nèi)外比較先進(jìn)的注射模具，分析其構(gòu)造特點，用來充實自己的設(shè)計知識，并把這些模具上的一些有用構(gòu)造移植到自己的設(shè)計中去。 在本套模具設(shè)計中，采用了最新的三板模構(gòu)造，用開閉器控制開模順序，自動切除料頭。模具新穎之處就在于采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)完成橫向抽芯動作，通過拉桿配合剝料板完成料頭的切除動作。 致謝 我很快樂自己畢業(yè)后能夠從事模具設(shè)計這份工作。通過在公司實習(xí)的幾個月里﹐讓我認(rèn)識到自己知識的淺薄﹐在學(xué)校我們也只是局

54、限于課本上的知識﹐但好在工作是一個學(xué)習(xí)知識的好地方﹐只要你肯努力自己可以學(xué)到很多知識。我對自己以后的工作充滿了希望﹐在此要多感謝學(xué)校對我多年的培養(yǎng)。由于我在外面實習(xí)且能力有限﹐在設(shè)計的過程中難免有些缺乏之處﹐請指導(dǎo)教師給予批評指正。在此向辛勤指導(dǎo)我的各位教師表示誠摯的感謝。 參考文獻(xiàn) [1] 塑料注射模具設(shè)計使用手冊/宋玉恒主編. ---：航空工業(yè) 1998.5 [2] 塑料成型加工與模具/黃虹主編. ---：化學(xué)工業(yè) 2002 [3] 塑料模設(shè)計及制造/中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會組編. ---：機(jī)械工業(yè) 2001.8 [4] 塑料注射模構(gòu)造與設(shè)計/楊占堯主編. ---：清華大學(xué) 20

55、04.9 [6] 機(jī)械制圖/李澄吳天生聞百橋主編. ---：高等教育 1997.7 [8] E Linder.Injection Moulds [M].Hanser Publishers 2001 [9] Boldizar A and kubat J.Measurements of cycle time in injection molding of filled thermoplastics.Polym.Eng.Scr,2003 [10] 楊占堯主編，塑料注塑模構(gòu)造設(shè)計，清華大學(xué) . z