家庭吊扇開(kāi)關(guān)盒的注塑模具設(shè)計(jì)【側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)、一模兩腔優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含14張CAD圖紙】-zsmj26
家庭吊扇開(kāi)關(guān)盒的注塑模具設(shè)計(jì)
摘要
塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。
本設(shè)計(jì)介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則；詳細(xì)介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說(shuō)明；最后介紹了當(dāng)今世界上最為普及的三維CAD/CAM系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)軟件PRO/ENGNEER的PROGRAM模塊，對(duì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計(jì)。
通過(guò)本設(shè)計(jì)，可以對(duì)注塑模具有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問(wèn)題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理；通過(guò)對(duì)PROGRAM的學(xué)習(xí)，可以建立較簡(jiǎn)單零件的零件庫(kù)，從而有效的提高工作效率。
關(guān)鍵詞：塑料模具；參數(shù)化；鑲件；分型面
Abstract
plastic industry is in the world grows now one of quickest industry classes, but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance.
This design introduced the injection takes shape the basic principle, specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design; Introduced in detail the cold flow channel injection evil spirit mold pours the system, the temperature control system and goes against the system the design process, and has given the explanation to the mold intensity request; Finally introduced now in the world the most popular three dimensional CAD/CAM system standard software PRO/ENGNEER's PROGRAM module, and led the wrap to the guide pillar to carry on the parametrization design.
Through this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work; Through to the PROGRAM study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency.
Key word: The plastic mold;the parametrization; inlays;divides the profile
目錄
前 言 4
一、概述 5
1.1 塑料工業(yè)簡(jiǎn)介 5
1.2 我國(guó)塑料模現(xiàn)狀 6
1.3 塑料模發(fā)展趨勢(shì) 7
二、塑件材料的選擇 8
2.1 一般塑料的組成 8
2.2 吊扇開(kāi)關(guān)盒ABS材料的選擇 8
2.3 聚氯乙烯的性能 9
三、塑件結(jié)構(gòu)、尺寸及精度 10
3.1尺寸精度 10
3.2脫模斜度 10
3.3 壁厚 10
3.4 表面粗糙度 10
四、 注射機(jī)的選擇及校核 12
4.1 鎖模力的校核 13
4.2注射壓力的校核 13
4.3 其它尺寸校核 14
五、成型總體方案 14
5.1 塑件性能分析 14
5.2 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
六、 成型部份設(shè)計(jì) 15
6.1型腔數(shù)的確定 16
6.2 分型面的設(shè)計(jì) 16
6.3 一般凹模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 16
6.4 一般凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17
6.5 型腔壁厚計(jì)算 17
6.6 成型工作尺寸計(jì)算及脫模斜度的計(jì)算 17
6.7 成型表面要求 19
6.8 成型材料及材性要求 19
七、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19
7.1 主流道設(shè)計(jì) 19
7.2 分流道設(shè)計(jì) 20
7．3 澆口設(shè)計(jì) 21
7.4 冷料穴和拉料桿設(shè)計(jì) 22
八、推出機(jī)構(gòu)設(shè)置 23
8.1推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 23
8.2 推桿推出機(jī)構(gòu) 23
8.3 推出機(jī)構(gòu)中附屬零部件 23
九、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 25
9.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 25
9.2導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 25
十、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)計(jì) 26
10.1 冷卻裝置設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 26
10.2 冷卻水道的形式 27
10.3 冷卻管傳熱面積計(jì)算式為 27
總結(jié) 29
參考文獻(xiàn) 29
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動(dòng)模座板.dwg
型芯.dwg
型芯固定板.dwg
墊塊.dwg
定模座板.dwg
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導(dǎo)柱.dwg
拉料桿.dwg
推桿.dwg
推桿固定桿.dwg
推板.dwg
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注塑件.dwg
澆口套.dwg
螺釘.dwg
裝配圖.dwg
1 摘要 塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。 本設(shè)計(jì)介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則；詳細(xì)介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說(shuō)明；最后介紹了當(dāng)今世界上最為普及的三維 統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)軟件 塊，對(duì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計(jì)。 通過(guò)本設(shè)計(jì)，可以對(duì)注塑模具 有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問(wèn)題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理；通過(guò)對(duì) 學(xué)習(xí)，可以建立較簡(jiǎn)單零件的零件庫(kù)，從而有效的提高工作效率。 關(guān)鍵詞 ：塑料模具；參數(shù)化；鑲件；分型面 2 is in of is to to is to of to to of in to in AM s to to on to to a in of to 3 目錄 前 言 ........................................................................................................................................ 3 一、概述 .................................................................................................................................... 6 料工業(yè)簡(jiǎn)介 ............................................................................................................. 6 國(guó)塑料模現(xiàn)狀 ......................................................................................................... 7 料模發(fā)展趨勢(shì) ......................................................................................................... 8 二、塑件材料的選擇 ................................................................................................................ 9 一般塑料的組成 ....................................................................................................... 9 吊扇開(kāi)關(guān)盒 料的選擇 ................................................................................. 9 聚氯乙烯的性能 ................................................................................................... 10 三、塑件結(jié)構(gòu)、尺寸及精度 .................................................................................................. 11 寸精度 .................................................................................................................... 11 模斜度 .................................................................................................................... 11 厚 ......................................................................................................................... 11 表面粗糙度 ............................................................................................................. 11 四、 注射機(jī)的選擇及校核 .................................................................................................... 13 模力的校核 ......................................................................................................... 14 射壓力的校核 ........................................................................................................ 14 它尺寸校 核 ........................................................................................................... 15 五、成型總體方案 .................................................................................................................. 15 件性能分析 ........................................................................................................... 15 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 16 六、 成型部份設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 16 腔數(shù)的確定 ............................................................................................................ 17 型面的設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 17 一般凹模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................................. 17 一般凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................................. 18 腔壁厚計(jì)算 ........................................................................................................... 18 型工作尺寸計(jì)算及 脫模斜度的計(jì)算 ................................................................... 18 型表面要求 ......................................................................................................... 20 型材料及材性要求 ............................................................................................. 20 七、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................................................................................................. 20 主流道設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 20 分流道設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 21 7． 3 澆口設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 22 料穴和拉料桿設(shè)計(jì) ............................................................................................. 23 八、推出機(jī)構(gòu)設(shè)置 .................................................................................................................. 24 出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 ................................................................................................ 24 桿推出機(jī) 構(gòu) ......................................................................................................... 24 出機(jī)構(gòu)中附屬零部件 ......................................................................................... 24 九、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 26 向機(jī)構(gòu)的作用 ..................................................................................................... 26 柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) ............................................................................................................ 26 4 十、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)計(jì) ...................................................................................................... 27 卻裝置設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 ........................................................................................... 27 卻水道的形式 ................................................................................................... 28 冷卻管傳熱面積計(jì)算式為 ................................................................................... 28 總結(jié) .......................................................................................................................................... 30 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 30 5 前 言 科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，使各種產(chǎn)品的更新速度不斷加快特別是消費(fèi)類電子產(chǎn)品。新產(chǎn)品更新速度之快更是難以想象。像手機(jī)除功外，漂亮的外觀更是吸引眾多消費(fèi)者眼球的原因之一。更是追求時(shí)尚年青人所追求的目標(biāo)。 本次設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)計(jì)算 +軟件設(shè)計(jì)相結(jié)的方法。設(shè)計(jì)開(kāi)始采用傳統(tǒng)方法對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算同時(shí)結(jié)構(gòu)實(shí)際情況初步選擇注射機(jī)、模架。選出合適的澆口位置和分型面。利用 計(jì)出型芯、型腔、道流及重要的模具零件。用 外掛軟件 用模架、頂桿及螺 釘?shù)攘慵? 隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)消費(fèi)品的要求也越來(lái)越高。 吊扇開(kāi)關(guān)盒 我們生活中所用吊扇不可缺少的一部分，它作為一種小商品，在市場(chǎng)上的需求空間非常大。因此人們對(duì)吊扇開(kāi)關(guān)盒 要求也越來(lái)越高。它的質(zhì)量以及表面粗糙度是我們不容忽視的一個(gè)主要方面。我這次設(shè)計(jì)的吊扇開(kāi)關(guān)盒 具采用一次成性，用推桿推出制件，從而保證吊扇開(kāi)關(guān)盒 6 一、概述 料工業(yè)簡(jiǎn)介 塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門類之一。自從聚氯乙烯塑料問(wèn)世以來(lái)，隨著高分子化學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及高分 子合成技術(shù)、材料改進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步、愈來(lái)愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促進(jìn)塑料工業(yè)的發(fā)展。 模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的 工藝裝備或工具， 它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具的因素占 80%。然而模具的質(zhì)量的好壞又直接與模具的設(shè)計(jì)與制造有很大關(guān)系。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個(gè)部門對(duì)塑件的品種和產(chǎn)量需求越來(lái)越大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來(lái)越短、用戶對(duì)塑件的質(zhì)量要求也越高，因而模具制造與設(shè)計(jì)的周期和質(zhì)量要求也相應(yīng)提高，同時(shí)也正是這樣促進(jìn)了塑料模具設(shè)計(jì)于制造技術(shù) 不斷向前發(fā)展。就目前的形式看，可以說(shuō)，模具技術(shù)，特別是設(shè)計(jì)與制造大型、精密、長(zhǎng)壽命的模具技術(shù)，便成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志。 按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬?zèng)_壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機(jī)械零件，在成型中多數(shù)是通過(guò)模具來(lái)制成品， 就中國(guó)就有比較遠(yuǎn)大的市場(chǎng)， 所以模具制造業(yè)已成為一個(gè)大行業(yè)。 在高分子材料加工領(lǐng)域中 ,用于塑料制品成形的模具 ,稱為塑料成形模具 ,簡(jiǎn)稱塑料模 。 塑料模具的設(shè)計(jì)是模具制造中的關(guān)鍵工作。通過(guò)合理 設(shè)計(jì)制造出來(lái)的模具不僅能順利地成型高質(zhì)量的塑件，還能簡(jiǎn)化模具的加工過(guò)程和實(shí)施塑件的高效率生產(chǎn)，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本和提高附加價(jià)值的目的 ， 塑料模 的 優(yōu)化設(shè)計(jì) ,是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。 塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和日常生活等方面獲得廣泛應(yīng)用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的塑料模具。在塑料材料、制品設(shè)計(jì)及加工 7 工藝確定以后，塑料模具設(shè)計(jì)對(duì)制品質(zhì)量與產(chǎn)量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進(jìn)澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對(duì)制品（或型材）尺寸精度形狀精度 以及塑件的物理性能、內(nèi)應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過(guò)程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對(duì)操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對(duì)塑件成本也有相當(dāng)大的影響，除簡(jiǎn)易模外，一般來(lái)說(shuō)制模費(fèi)用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此。 現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備和先進(jìn)的模具，被譽(yù)為塑料制品成型技術(shù)的 “三大支柱 ”。尤其是加工工藝要求、塑件使用要求、塑件外觀要求，起著無(wú)可替代的作用。高效全自動(dòng)化設(shè)備，也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能。此外，塑件生產(chǎn)與更新 均以模具制造和更新為前提。 塑料模是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當(dāng)塑料制品及其成形設(shè)備被確定后，由此可知，推動(dòng)模具技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設(shè)計(jì)與制造水平，常標(biāo)志一個(gè)國(guó)家工業(yè)化的發(fā)展程度。 國(guó)塑料?，F(xiàn)狀 塑料模是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，塑料模工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。用塑料模生產(chǎn)成型零件的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)、材料利用率高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。 在模具方面，我國(guó)模具總量雖已位居世界 第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國(guó)際水平低許多。在模具價(jià)格方面，我國(guó)比發(fā)達(dá)國(guó)家低許多，約為發(fā)達(dá)國(guó)家的1/3~1/5，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家將模具向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)進(jìn)一步明朗化。 隨著我國(guó)改革開(kāi)放步伐的進(jìn)一步加快，我國(guó)正逐步成為全球制造業(yè)的基地，特別是加入 ，作為制造業(yè)基礎(chǔ)的模具行業(yè)近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。塑料模的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、 術(shù)、 術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的確 8 開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼 品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化 ]商品化尚待規(guī)模化； 件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無(wú)規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。因此，我國(guó)要從一個(gè)制造業(yè)大國(guó)發(fā)展成為一個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)，必須要振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，努力提高模具工業(yè)的整體技術(shù)水平，提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。 料模發(fā)展趨勢(shì) 塑料作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎(chǔ)材料之一，越來(lái)越廣泛地在各行各業(yè)應(yīng)用。其中注塑成型在塑料的各種成型工藝中所占的比例也越來(lái)越大 。隨著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)不段向前發(fā)展，對(duì)注塑成型的制品質(zhì)量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接與模具設(shè)計(jì)和制造有關(guān)系，對(duì)注塑制品的要求就是對(duì)模具的要求。 由于計(jì)算技術(shù)和數(shù)控加工迅速發(fā)展，使得 漸取代了過(guò)去塑料模的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造方法及組織生產(chǎn)的模式發(fā)生了深刻變化。塑料模 發(fā)展不僅可以提高塑料模質(zhì)量，減少塑料模的設(shè)計(jì)與制造工時(shí)，縮短塑料模生產(chǎn)周期，加快塑件生產(chǎn)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，而且更主要的是能滿足當(dāng)前用戶對(duì)塑料模行業(yè)提出的 “質(zhì)量高、交貨快、價(jià)格低 ”的要 求。 塑料模以后的發(fā)展主要有以下幾方面： 1、 注射模 用化； 2、 擠塑模 開(kāi)發(fā)； 3、 壓模 開(kāi)發(fā)； 4、 塑料專用鋼材系列化 。 9 二、塑件材料的選擇 一般塑料的組成 塑料是指以有機(jī)合成樹(shù)脂為主要組成的材料，合成樹(shù)脂中加入添加劑后可獲得改性品種。塑料的組成如下： （ 1）合成樹(shù)脂 （ 2）填料或增強(qiáng)材料 （ 3）固化劑 （ 4）增塑劑 （ 5）穩(wěn)定劑 （ 6）潤(rùn)滑劑 （ 7）著色劑 （ 8）阻燃劑 吊扇開(kāi)關(guān)盒 料的選擇 塑料制件的設(shè)計(jì)主要根據(jù)使用要求進(jìn)行，由于塑料有著特 殊的物理性能，在設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮以下幾方面的因素： （ 1）塑料的物理性能，如強(qiáng)度，剛度，韌性，彈性，吸水性以及對(duì)應(yīng)力敏感性 （ 2）塑料的成型工藝性，如流動(dòng)性，填充性。 （ 3）塑件形狀應(yīng)有利于充模流動(dòng)，排氣，補(bǔ)縮等。 （ 4）塑件成型后收縮情況及收縮率的大小。 （ 5）模具的總體結(jié)構(gòu)，特別是抽芯與脫出塑件的復(fù)雜程度。 （ 6）模具零件的形狀及其制造工藝。 該塑件材料選用 氯乙烯）。 良好的耐化學(xué)腐蝕及表面硬度 ，有良好的加工性和染色性能。 10 聚氯乙烯的性能 聚氯乙烯 (一種耐寒而不 耐熱的材料。 （ 1）聚氯乙烯的使用性能 聚氯乙烯其主要特性如下： ａ、 有較好的抗拉、抗彎抗壓和沖擊性能 ｂ、 質(zhì)輕 ｃ、在低溫下仍保持其機(jī)械性能 （ 2）聚氯乙烯的成型性能 聚 氯乙烯在成型溫度下容易分解放出氯化氫。因此，在成型時(shí)，必須加入穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑，并嚴(yán)格控制溫度及熔料的滯留時(shí)間。不能用一般的柱塞式注射機(jī)成型成型機(jī)成型聚氯乙烯塑料，因?yàn)榫勐纫蚁┠蜔嵝院蛯?dǎo)熱性不好，而用柱塞式注射機(jī)需將料筒內(nèi)的物料溫度加到 166~193℃，這會(huì)引起聚氯乙烯分解。所以，應(yīng)采用帶預(yù)塑化裝置的螺桿式注射機(jī)注射成型，模具澆注系統(tǒng)也應(yīng)粗 短，進(jìn)料口截面、宜大，模具應(yīng)有冷卻裝置。 （ 3）聚 氯乙烯的主要技術(shù)指標(biāo) 密 度： 伸強(qiáng)度： 40~60曲強(qiáng)度： 80~110 度： 80~100 縮 率： cm/裂伸長(zhǎng)率： 40~80% （ 4）聚氯乙烯的成型工藝參數(shù) 注射機(jī)類型：螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速： 20~30r/嘴形式： 直通式 噴嘴溫度： 150~170℃ 料筒溫度： 170~190℃ 前段 165~180℃ 中段 160~170℃ 后段 11 模具溫度： 30~60℃ 注射壓力： 80~130壓力： 40~60射時(shí)間： 2~5s 保壓時(shí)間： 15~40s 冷卻時(shí)間： 15~40s 成型周期： 40~90s 三、塑件結(jié)構(gòu)、尺寸及精度 寸精度 塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)和模具制造誤差。 由于吊扇開(kāi)關(guān)盒 需的精度不高，故只采用一般精度即可，聚氯乙烯一般采用 6 級(jí)精度 模斜度 脫模斜度的大小與塑件的形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。 一般取 30′ ~1°。 厚 由于塑件為中型塑件，其壁厚為 2 表面粗糙度 該塑件的表面粗糙度為 m 模腔的表面粗糙度為 m 12 模架的選擇 采用雙分型面模具。選用 標(biāo)準(zhǔn)模架。 13 四、 注射機(jī)的選擇及校核 粗略計(jì)算注塑的總體積為 根據(jù)塑件的實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸及成型要求，以及注射機(jī)的各參數(shù)，現(xiàn)選用注射機(jī)可滿足注塑量和注射壓力的要求。其各項(xiàng)參數(shù)如下： 結(jié)構(gòu)形式： 臥式 公稱注塑量： 125射壓力： 120射行程： 115模力： 900板最大行程： 300具厚度： 最大 300小 200板尺寸： 315× 250模方式： 液壓－機(jī)械 電動(dòng)機(jī)功率： 11桿空間： 260× 290嘴球徑： 噴嘴孔徑： Φ 4 最大注射量的校核 設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)使成型制品每次所需的注射總量小于注射機(jī)的最大注射量即： 通常，要求注射成型時(shí)的總重量應(yīng)是注射機(jī)最大注射量的 80％以下，即：m G? 對(duì)于螺桿式注射機(jī)，其最大注射量是以螺桿一次注射的最大推進(jìn)容積 V 表示，它與塑料的品種無(wú)關(guān)，對(duì)于 得最大注射量為 :V 根據(jù)公式 8－ 3（ 6），可得： 80%注件 式中 塑件與澆注系統(tǒng)的體積（ 3 14 注射機(jī)的注射容量（ 3 大注射量利用系數(shù) 由計(jì)算可得， 為 80%× 125 所以滿足要求。 模力的校核 鎖模力是在成型時(shí)鎖緊模具的最大力，用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)定模的緊密閉合，保證塑料制品的尺寸，盡量減少分型面處的溢邊厚度和確保操作者的人身安全，成型時(shí)，高壓熔融塑料在分型面 上顯現(xiàn)的漲力應(yīng)小于鎖模力。 1000? 86） 查得 F=3500 由計(jì)算得： A= 取 表 86）查得型腔平均壓力 0得 1000 8 71 0 0 0 ???? ?因?yàn)?、成型總體方案 件性能分析 制品外形較為簡(jiǎn)單，為了使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 將分型面開(kāi)設(shè)在塑件外形輪廓最大的地方，為不影響其外表，應(yīng)該選用澆口痕跡小的針點(diǎn)式澆口。 16 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）注射模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)的正確選擇是保證塑件外表美觀的重要因素，采用一個(gè)點(diǎn)澆口，澆口痕跡小，同時(shí)，澆口可自動(dòng)拉斷，有利于自動(dòng)化，點(diǎn)澆口必須設(shè)置在盒底起到美觀的作用在注射過(guò)程中，在點(diǎn)澆口處塑料剪切速率高，使塑料的溫度升高，塑料的熔接痕跡小。 （ 2）注射模型腔的設(shè)計(jì) 對(duì)于塑料模的型腔設(shè)計(jì)常用的有兩種方式：一種是整體式型腔，另一種是組合式型腔。整體式型腔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固不易變形，由于塑件外形較 簡(jiǎn)單，故采用整體式型腔可降低成本。 （ 3）模具的型芯設(shè)計(jì) 采用整體式的型芯。如圖： （ 4）模具側(cè)抽芯的設(shè)計(jì) 由于制品比較簡(jiǎn)單頂桿，所以能直接利用推桿將制件推出。 六、 成型部份設(shè)計(jì) 塑料制件在模具中的位置直接影響到模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。型腔的數(shù)目及排列方式、分型面的位置確定等決定了塑料制件在模具中的成型位置。 單型腔模具特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，周期短，塑件精度高，工藝參數(shù)易于控制，但塑料成型的生產(chǎn)率低，塑件成本高，適用于塑件較大，精 17 度要求高或者小批量生產(chǎn)及試生產(chǎn)。 模具型腔的數(shù)量是根據(jù)注射機(jī)的最大注射量 ，鎖模力以及產(chǎn)品的精度要求，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性來(lái)確定的。 腔數(shù)的確定 ： 根據(jù)所用注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)： n ＝ （ k 利 G 公－ G 廢） /G 件 n－型腔數(shù) k 利－注射機(jī)公稱注射量的利用系數(shù) G 廢－澆注系統(tǒng)及飛邊等的塑料質(zhì)量 G 件－一個(gè)型腔中塑料質(zhì)量 n = （ 320－ 27） / 于 n<3，故取 n=2 型面的設(shè)計(jì) 分型面的設(shè)計(jì)原則： （ 1）分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處，才能使塑件從模具中順利地脫模 （ 2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的脫模 （ 3）分 型面的選擇要保證塑件的精度要求，光滑的表面不應(yīng)設(shè)計(jì)成分型面以避免影響外面質(zhì)量，要求同軸度的部份要放到分型面的同一側(cè)，以保證同軸度要求 （ 4）分型面作為主要排氣渠道，應(yīng)將分型面設(shè)計(jì)在熔融塑料的流動(dòng)走未端，有利于型腔內(nèi)氣體排出 一般凹模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于型腔的形狀簡(jiǎn)單，采用整體式凹模。 整體式凹模分類： （ 1）完全整體式凹模： 它由整塊金屬材料直接加工而成。這種形式的凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質(zhì)量較好，但塑件形狀復(fù)雜時(shí)，采用一般機(jī)械加工方法 18 制造型腔比較困難。因此，它運(yùn)用于形狀簡(jiǎn)單的塑件。 （ 2）整體嵌入式凹模： 它將完全整體式凹模變成整體式凹模塊直接嵌入到固定板中，或先嵌入到?？颍？蛟偾度氲焦潭ò逯械男问健? 一般凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 可分整體式凸模和組合式凸模 雖然塑件的內(nèi)形比較簡(jiǎn)單，故采用整體式凸模，可簡(jiǎn)化加工工藝。 這種凸模的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)牢固，但不便于加工，主要用于工藝試驗(yàn)或小型模具上的形狀簡(jiǎn)單的型芯。 腔壁厚計(jì)算 常用的方法有按強(qiáng)度條件計(jì)算和按剛度條件計(jì)算兩類，型腔強(qiáng)度不足則發(fā)生強(qiáng)度破壞，剛度不足則發(fā)生過(guò)大的強(qiáng)性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，可見(jiàn)模具 對(duì)強(qiáng)度和剛度都有要求。 由于制品的尺寸較大，剛度不足是主要問(wèn)題，故采用剛度計(jì)算 ，要考慮以下幾個(gè)方面： (1) 要防止溢料 ； (2)應(yīng)保證塑件精度； (3)要利于脫模。 壁厚計(jì)算： 由表 4) 型腔底壁厚度 經(jīng)驗(yàn)公式得 = (b = 100 = 12腔側(cè)壁厚度 經(jīng)驗(yàn)公式得 = l+17 = 166+17 = 型工作尺寸計(jì)算及脫模斜度的計(jì)算 （ 1）型腔內(nèi)形尺寸的計(jì)算 m 19 29+ 76+ 830 20 4+ 50+ 60+ 1000 800 0 (1+ 29+ 0 (1+ 76+ +=[(1+ 83+ （ +=[(1+ 92+ （ 0 (1+ 44+ 0 (1+ 50+ 0 (1+ 60+ +=[(1+ 100+ （ +=[(1+ 80+ （ 2）型芯外形尺寸 m 166+ 320 7+ 1000 930 670 0 (1+ 166+ +=[(1+ 32+ （ 0 (1+ 57+ +=[(1+ 100+ （ +=[(1+ 93+ （ +=[(1+ 67+ （ 3）型芯高度尺寸 m 13+ 8+ 60 0 (1+ 13+ 0 (1+ 8+ +=[(1+ 6+ 20 91+ （ +=[(1+ 91+ 4）中心距 m 20± 1+ 20± 型表面要求 由于塑件的表面要求不高所以成型表面的表面粗糙度可取 型材料及材性要求 成型零件所用材料要求其有一定的拋光性能，強(qiáng)度、韌性和一定的硬度和耐磨性，耐熱性，耐腐蝕性，使用壽命等。 綜合考慮，采用 45 鋼可滿足模具的要求。硬度為≥ 55 七、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主流道設(shè)計(jì) 主流道軸線一般位于模具中心線上，與注射機(jī)噴嘴軸線重合，型腔也以此軸線為中心對(duì)稱布置，在臥式和立式注射機(jī)注射模中，主流道軸線垂直于分型面，主流道 斷面形狀為圓形。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)： （ 1） 為便于凝料從直流道中拔出，主流道設(shè)計(jì)成賀錐形，其錐角α＝ 9。對(duì)流動(dòng)性差的塑料取α＝ 3。 ~6。，內(nèi)壁表面粗糙度 于 m? ，主流道進(jìn)口端直徑應(yīng)根據(jù)注射機(jī)噴嘴孔徑確定，噴嘴軸線和注流道軸線對(duì)中，為補(bǔ)償對(duì)中誤差并解決凝料的脫模問(wèn)題，流道進(jìn)口端與噴嘴頭部接觸為弧面接觸定位，如圖，主流道進(jìn)口端凹下的球面半徑，比噴嘴球面半徑大 1~2下深度約 3~5 取錐角α＝ 9。，內(nèi)壁表面粗糙度為 m? ,由表 4－ 6（ 2）查得： 21 主流道進(jìn)口端直徑 6流道出口端直徑 由表 4－ 2（ 2）查得： 噴嘴球徑為 嘴孔徑為 Φ 5此可得主流道進(jìn)口端凹下的球面半徑 2＋ 1＝ 13下深度為 4流道與分流道結(jié)合處采用圓角過(guò)渡，其半徑 R 為 1~3減小 料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力，取半徑為 2 （ 3） 在保證塑件成型良好的前提下，主流道的長(zhǎng)度 L 盡量短，為了減小 壓力損失及廢料，一般主流道貌岸然長(zhǎng)度 L 不超過(guò) 60視模板的厚度，水道的開(kāi)設(shè)等腰三角形具體情況而定。 （ 4） 設(shè)置主流道襯套 由于主澆道要與高溫塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，容易損壞，所以不將主流道貌岸然直接開(kāi)在模板上，而將它單獨(dú)設(shè)在一個(gè)主流道貌岸然襯套中，可使易損壞的主流道單獨(dú)選用優(yōu)質(zhì)鋼材，延長(zhǎng)模具使用壽命和損壞后便于更換和修磨，通常將淬火后的主流道的襯套嵌入模具中。 主流道襯套的形 式如圖所示。 使用時(shí)用固定在定模上的定位環(huán)壓住襯套大端臺(tái)階，再用 2~4 個(gè)8 的螺釘固定到模座板上，采用 優(yōu)質(zhì)鋼材，熱處理后硬度為 53~57套長(zhǎng)度與定模板配合部份的厚度一致，但主流道出口處的端面不得突出貢獻(xiàn)分型 面，襯套與定模板間的配合采用 H7/ 分流道設(shè)計(jì) （ 1）分流道的形狀 分流道的形狀尺寸主要取決于塑件的體積、壁厚、形狀以及所加工塑料的種 22 類，注射速度、分流道長(zhǎng)度等。過(guò)小會(huì)降低單位時(shí)間內(nèi)輸送的塑料量，并使填充時(shí)間延長(zhǎng)，塑料出現(xiàn)缺料、波紋等缺陷。過(guò)大，不僅 積存空氣增多，塑件容易產(chǎn)生氣泡，而且增大塑料耗量、處長(zhǎng)冷卻時(shí)間。 由于聚氯乙稀的流動(dòng)性好，故直徑可取小些，初取 為主流道分流道的截面圖。 （ 2）流道的布置形式 根據(jù)型腔的布局，采用平衡式布置，其主要特點(diǎn)是：從主流道到各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度斷面形狀及尺寸均相等，以達(dá)到各個(gè)型腔能同時(shí)均衡進(jìn)料的目的。入圖： 7． 3 澆口設(shè)計(jì) 23 （ 1）澆口的斷面設(shè)計(jì) 澆口的斷面形狀為圓形，澆口斷面積與分流道面積之比為 口長(zhǎng)度約為 口的表面粗糙度不能高于 則易產(chǎn)生 磨擦阻力。 （ 2）澆口位置的選擇 制件是一個(gè)大尺寸橢圓盒，考慮到美觀把澆口設(shè)置在盒低部分。 （ 3）澆口的形式 采用點(diǎn)澆口，其特點(diǎn)是：它是一種尺寸很小截面為圓形的直接澆口的特殊形式，開(kāi)模時(shí)，澆口可以自動(dòng)拉斷，利于自動(dòng)化操作，澆口去除后殘留痕跡小。但注射壓力損失大。收截大，塑件易變形 ，澆口尺寸太小時(shí)，料流易產(chǎn)生噴射，對(duì)塑件不利，其適用于成型熔體粘度隨剪切速率提高而明顯降低的塑料和粘度較低塑料，對(duì)成型流動(dòng)性差及熱敏性塑料，平薄易變形及形狀復(fù)雜的塑件不利。其結(jié)構(gòu)如圖所示： 料穴和拉料桿設(shè)計(jì) 冷料穴高 在主流道的末端，且開(kāi)在主澆道對(duì)面的動(dòng)模板上，直徑稍大于主澆道直徑，便于冷料的進(jìn)入，由于分流道較長(zhǎng)，故將分流道的盡頭沿料流方向稍作處長(zhǎng)。 24 八、推出機(jī)構(gòu)設(shè)置 出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 推出機(jī)構(gòu)主要零件有：復(fù)位桿、推桿固定板、推桿推板、推桿、支承釘、澆道推桿、導(dǎo)套、導(dǎo)柱等。 由于采用點(diǎn)澆口的形式故可不設(shè)澆道推桿 桿推出機(jī)構(gòu) 推桿推出機(jī)構(gòu)是最簡(jiǎn)單，最常用的一種形式，推桿的截面形狀圓形截面，加工，更換方便，脫模效果好。 （ 1）推桿的形狀 由于其長(zhǎng)度較大，采用的推桿，如圖： （ 2）推桿的尺寸及固定形式 由 于推桿要有足夠的強(qiáng)度承受推力，其直徑一般為 ? 12構(gòu)臺(tái)肩與推桿直徑約差 4~6桿與推桿孔間采用間隙配合 H8/合部分的表面粗糙度為 m,在裝配推桿時(shí)，應(yīng)使推桿端面和型腔平面在同一平面上，或比型腔平面高 免影響塑件制品的使用，用推桿固定板將推桿固定在推桿推板上，如圖所示， 推 桿的材料多為 45 鋼、 桿頭部需淬火處理，硬度大于 50面粗糙度在 m 以下，較好的表面質(zhì)量可防止推桿與孔咬死，并延長(zhǎng)使用壽命，這里選用 度為 55面粗糙度 m。 出機(jī)構(gòu)中附屬零部件 （ 1）推板 由推桿固定板和墊板組成，用 45 鋼，最好經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查得推板的厚度為 25 20桿固定板的厚度為 25 （ 2）推出導(dǎo)向零件 為防止墊板和推桿固定板扭曲傾斜而折斷推桿 ，常設(shè)導(dǎo)向零件，導(dǎo)柱一般不應(yīng)少于兩個(gè)，大型模具要有 4 個(gè)，這里用 4 個(gè)，由于模具較大，還要裝配導(dǎo)套，以延長(zhǎng)導(dǎo)向零件的壽命及使用穩(wěn)固可靠，常用 火 套也可用 成。 （ 3） 復(fù)位桿 其作用是將已經(jīng)完成頂出塑件的頂桿回復(fù)到注射成型時(shí)的原始位置。必須裝在固定頂桿的同一固定板上，而且各個(gè)復(fù)位桿的長(zhǎng)度必須一致，且復(fù)位桿端面常低于模板平面 （ 4） 頂桿的直徑、長(zhǎng)度計(jì)算 根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式計(jì)算頂桿直徑 4/12?????????? 式中：ψ――安全系數(shù)，取 ――頂桿長(zhǎng)度 n――頂桿數(shù)目 0 043 7 3 51 7 ?????????????需脫模力的計(jì)算 矩環(huán)形的斷面制品的脫模力的計(jì)算公式： ? 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AK Q o ?? ? ?? S=10=1400=l=10f=＝ 5° 26 μ＝ 2==10 ?? ? 0 0%363?????? ???????????? ???模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 向機(jī)構(gòu)的作用 在模具工作時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以維持動(dòng) 模和定模的正確合模，合模后保持型腔的正確形狀，同時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以引導(dǎo)動(dòng)模按順序合模。防止型芯在合模過(guò)程中損壞，并能承受一定的側(cè)向力，對(duì)三板式結(jié)構(gòu)的模具，導(dǎo)柱可承受卸料板和定模型腔板的重載荷作用。 對(duì)型腔較大，較深的模具和壁厚較薄的模具，在模具中不僅要設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱導(dǎo)向，還要在動(dòng)模和定模之間增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)來(lái)滿足模具精度要求。 柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 配合間隙一般采用 H7/配合，主要零件有導(dǎo)柱和導(dǎo)套 （ 1） 導(dǎo)柱 采用有肩導(dǎo)柱，為減小導(dǎo)柱導(dǎo)套的磨擦，在導(dǎo)柱上開(kāi)設(shè)油槽。 （ 2） 導(dǎo)套 ａ、形狀 為使導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo) 套比較順利，在導(dǎo)套的前端倒一圓角。 b、材料 可用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，這樣可以改善磨擦，以防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套拉毛。 c、導(dǎo)套的精度與配合，采用Ⅰ型帶頭導(dǎo)套。為可靠起見(jiàn)，再用止動(dòng)螺釘堅(jiān)固，采用在導(dǎo)套的側(cè)面加工 一個(gè)平面切口，用螺釘固定的方法。 27 本塑件在注射成型機(jī)時(shí)不要求有太高的模溫因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設(shè)計(jì)算計(jì)。 設(shè)定模具平均工作溫度為 60 /C ，用常溫 20 /C 的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 30 /C 。 十、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)計(jì) 注射成型時(shí)，模具溫度直接影響塑料的填充和塑料制品的質(zhì)量，也影響注射周期。因此，在使用模具時(shí)，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使模具溫度保持在一定范圍內(nèi)。 由于聚內(nèi)烯要求的模溫較低，因此，必須加冷卻機(jī)構(gòu)，使模溫保持在 c?55 。 卻裝置設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 采用水冷的方式進(jìn)行冷卻，即在模具型腔周圍和型芯內(nèi)可設(shè)冷卻水通道，使水在其中循環(huán)，帶走熱量，維持所需模溫。 根據(jù)模具的特點(diǎn)，靈活設(shè)置冷卻裝置，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)是： （ 1） 冷卻水?dāng)?shù)量愈多，對(duì)制品冷卻也愈均勻 （ 2） 水孔與型腔表面 各處最好有相同的距離，水孔邊距型腔的距離常用12~15 3） 對(duì)熱量聚積大，溫度上升高的部位應(yīng)加強(qiáng)冷卻，如澆口附近 （ 4） 進(jìn)水管直徑的選擇應(yīng)使水流速度不超過(guò)冷卻水道的水流速度，避免產(chǎn)生過(guò)大的壓力降，冷卻水道直徑一般不小于 ? 9用Φ 9~Φ 12 （ 5） 凹、凸模應(yīng)分別冷卻，并保證其冷卻平衡，當(dāng)成型大型制品或薄壁制品時(shí)，為在制品上取得 大致相同的冷卻速度，在料流末端冷卻水道可排列稀一些。 （ 6） 冷卻水道不應(yīng)穿過(guò)設(shè)有鑲塊或其接縫部位，水道連接必須密封以免漏水。