電視機旋鈕的注塑模具設(shè)計【一模四腔】【側(cè)抽芯】【說明書+CAD】

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日畢業(yè)設(shè)計階段性檢查表專 業(yè)模具設(shè)計與制造班 級模具3072姓 名潘海娟學(xué) 號10設(shè)計課題 電 視 機 旋 鈕起止日期檢 查 內(nèi) 容完成情況指導(dǎo)建議設(shè)計態(tài)度備 注1模具類型及結(jié)構(gòu)的確定2模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制3繪制模具非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖4編制典型零件的制造工藝5編制塑件的模塑成型工藝指導(dǎo)教師 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯問題原始記錄設(shè)計圖存在問題問題1題目記錄回答記錄問題2問題3問題4問題5問題6問題7問題8問題9問題10其他陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院模具設(shè)計與制造畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書班級學(xué)號模具307210學(xué)生姓名潘海娟指導(dǎo)教師吳治明設(shè)計題目 電 視 機 旋 鈕任務(wù)書下達(dá)日期2009 年 9 月 21 日 指導(dǎo)教師(簽字)_設(shè)計原始參數(shù)1.塑件圖：見附件2.材料：ABS3.批量：100萬件 4.塑件精度：5級精度 設(shè)計工作內(nèi)容1.編制模塑成型工藝規(guī)程（即填寫“塑件成型工藝卡”）2.繪制塑件注射模總裝圖3.繪制該模具零件圖一套4.編制該模具凸模、凹模制造工藝規(guī)程5.編寫完善模具設(shè)計說明書（按A4打印紙裝訂）6.所有資料按要求裝訂后以文件袋形式上交輔導(dǎo)教師，并交電子稿在http:/md.gfxy.com畢業(yè)設(shè)計欄目中。一.塑料制品的工藝性分析1. 塑件的分析： 、ABS是丙烯、丁二烯和苯乙烯三種單體聚合而成的非結(jié)晶型的高聚物，屬于熱塑性工程塑料。、ABS塑料在一定溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強度和表面硬度及耐磨性；其熱變形溫度為100左右；具有一丁的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的介電性能；還能與其他塑料和橡膠混溶等特性；其制品尺寸穩(wěn)定性好，表面光澤，可以拋光和電鍍；ABS塑料耐熱性并不高，耐低溫性和耐紫外線性能也不好。、ABS塑料成型性較好。其流動性也較好，成型收縮性??；ABS塑料比熱容較低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固也較快，模塑周期短。但ABS吸水性大，成型前必須充分干燥，表面要求光澤的制品應(yīng)進行較長時間的干燥。ABS塑料可采用注射、擠出、壓延、吹塑、真空成型等方法制造塑料制品。2、塑件尺寸精度分析 此塑件上均未標(biāo)注公差精度要求，所以所有尺寸均為自由尺寸，查塑料模塑成型技術(shù)表3-9 “常用材料分類和公差等級選用”，未注公差等級選MT5級精度，屬于中等精度等級然后按表3-10“國家標(biāo)準(zhǔn)模塑件尺寸公差數(shù)值表”，查得未注尺寸公差的公差，標(biāo)注如下單位： 、塑件外形尺寸： 、 、 、 、 、；、塑件內(nèi)形尺寸: 、 、； 3 塑件表面質(zhì)量分析 該塑件是電視機旋鈕表面要求光亮無劃傷痕跡。4 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析、此塑件為圓柱回轉(zhuǎn)體類零件，高度為31 ，各段厚度不一，總體尺寸為20，尺寸較小； 、塑件有一長度為12mm的桿狀部分，成型此桿狀部分采用鑲件結(jié)構(gòu)，塑件有圓周內(nèi)凹槽，且要求成型后表面光滑；所以必須使用兩側(cè)的側(cè)滑塊分型機構(gòu)，使用斜導(dǎo)板起開合模的導(dǎo)向作用。 塑件表面有一個的圓形凹槽，成型此部分采用成型推桿成型。 二、成型設(shè)備選擇與模塑工藝規(guī)程的編制1、 計算塑件體積、重量、 計算體積:通過使用Pro/e軟件繪制旋紐零件圖，查得塑件體積：V =5.33 、估算質(zhì)量： 查表5-1“某些熱塑性塑料的密度及壓縮比”，知ABS的密度=1.01.1g/,取=1.05 g/ 塑件質(zhì)量m=v=5.331.05=5.59g 、估算澆注系統(tǒng)塑料質(zhì)量： 查中國模具工程大典知，澆注系統(tǒng)的質(zhì)量取塑件質(zhì)量的20%100%，所以總質(zhì)量 M =4.35*m =24.32g 初選注射機：XS-ZY-60； 初定型腔數(shù)：一模四腔； 注射機XS-ZY-60的主要技術(shù)參數(shù)：螺桿直徑38mm 額定注射量 60 注射壓力 122Mpa 鎖模力 500KN 最大注射面積 130最大開合模行程 180mm拉桿空間 280mm250mm最大模具厚度200mm最小模具厚度70mm噴嘴球頭半徑噴嘴孔直徑12結(jié)論: 可用注射成型 三. 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計1 、分型面的選擇分型面的選擇應(yīng)遵循以下原則： 、分型面應(yīng)便于塑件的脫模； 、分型面選擇應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯； 、分型面選擇應(yīng)保證塑件的外觀質(zhì)量； 、分型面選擇應(yīng)有利于防止溢料； 、分型面選擇應(yīng)有利于排氣； 、分型面選擇應(yīng)盡量使成型零件便于加工； 、分型面選擇必須考慮注射機的技術(shù)參數(shù)； “一般，分型面選在塑件的最大截面處” 綜上所述，該塑件的分型面取在塑件的最大截面AA 。 2、 澆注系統(tǒng) 對澆注系統(tǒng)的要求是：將熔體平穩(wěn)的引入型腔，使之按要求填充型腔；使型腔內(nèi)的氣體順利排出；在熔體填充型腔和凝固過程中，能充分地把壓力傳到型腔各部位，以獲得組織致密、外形清晰、尺寸穩(wěn)定的塑料制品。1、主流道： 主流道橫截面形狀通常采用圓形。為了便于流道凝料的脫出，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐度26，內(nèi)壁粗糙度小于0.4，小端直徑D一般取3-6，且大于注射機噴嘴直徑d約0.5-1；主流道的長度由定模座板和定模板厚度確定，一般L不超過60，主流道大端與分流道相接處應(yīng)有過渡圓角通常取1-3以減小料流轉(zhuǎn)向時的阻力。 由于主流道需要與高溫塑件和噴嘴頻繁接觸，所以要設(shè)置澆口套。查模具設(shè)計與制造簡明手冊，選澆口套型，小端直徑，長度L為30。澆口套直接裝配到定模座板上，方便且安裝簡單。如圖所示： 2、分流道： 分流道是介于主流道和澆口之間的一段流道。它是熔體由主流道流入型腔的過渡段通道，也是使?jié)沧⑾到y(tǒng)的截面變化和熔體流動轉(zhuǎn)向的過渡通道。 分流道截面形狀和尺寸：、分流道截面為梯形截面，其加工容易，且熱量散失和流動阻力也不大； 所以，選梯形截面。查塑料模塑成型技術(shù)表5-5“常用分流道橫截面及其尺寸”，如圖： 圓角半徑R=1.5 分流道長度L=50 高度h=3.5 梯形長邊長度X=5 3、澆口：、 澆口的基本作用：使從分流道來的熔體產(chǎn)生加速，以快速充滿型腔 ；防止熔料倒流；便于澆口凝料與制品分離。、 澆口選用：點澆口：其優(yōu)點是去除澆口后 ，制品上留下的 痕跡不明顯，但壓力損失較大，制品收縮大，而且模具應(yīng)設(shè)計成雙分型面模具，以便脫出流道凝料，造成模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圖為點澆口：該制品選用點澆口。塑件表面質(zhì)量有較高要求，去除澆口后 ，制品上留下的 痕跡不明顯。但是，模具應(yīng)設(shè)計成雙分型面模具，以便脫出流道凝料，造成模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。圖為點澆口尺寸： 4、冷料穴與拉料桿： 梯形拉料桿為標(biāo)準(zhǔn)件，易于選取，且使用效果較好。其頭部有一定空間。能貯存凝料，充當(dāng)冷料穴。如圖： 3、 型腔設(shè)計：1、型腔設(shè)計：型腔是成型塑料制品外形的主要零件。可分為整體式和組合式兩類。 組合式凹模改善了加工性，減少了熱處理變形，有利于排氣，便于模具的維修，節(jié)約了模具鋼，但裝配調(diào)整較麻煩，主要用于形狀復(fù)雜的塑料制品的成型。 該制品外型有圓周內(nèi)凹槽，且要求成型后表面光滑；所以必須使用兩側(cè)的側(cè)滑塊分型機構(gòu)，型腔需要做成兩側(cè)滑塊，采用組合式。4、側(cè)向分型： 因為塑件有圓周內(nèi)凹槽，所以必須使用兩側(cè)的側(cè)滑塊分型機構(gòu)，且塑件倒裝需要使用延時側(cè)抽。使用斜導(dǎo)板起開合模的導(dǎo)向作用。使用楔緊塊，在合模時對模具起鎖緊的作用。5、推件方式： 推出機構(gòu)的設(shè)計要求：、盡量使塑料制品留在動模上 、保證制品不變形不損壞 、保證制品外觀良好 、結(jié)構(gòu)可靠 該塑件要求“表面光亮且無劃傷痕跡”，且該零件底面上有一個的圓形淺凹槽，可以直接使用推桿成型。綜合以上結(jié)論，選推桿推出。復(fù)位零件：采用復(fù)位桿復(fù)位，使已完成推出制品任務(wù)的推桿回到注射成型狀態(tài)的位置。 6、冷卻與加熱系統(tǒng)：由于ABS塑料成型時要求模溫在50-80，生產(chǎn)批量為100萬件，但體積很小，故模具可不考慮設(shè)置加熱冷卻系統(tǒng)。 7、標(biāo)準(zhǔn)模架的選用：該塑件最大尺寸為20，采用點澆口，其生產(chǎn)批量為100萬件，采用一模四腔，則其模具對稱，便于布置，型采腔用鑲拼式，尺寸不大，但為滿足模板的強度、剛度以及型腔布局的需要，選150200的標(biāo)準(zhǔn)模架，其閉合厚度為195，該模具的最大尺寸為200200；注射機XS-ZY-60的拉桿空間為280250，最大模具厚度200mm，所選模架能放進去。所以可使用初選的注射機XS-ZY-60，其能滿足生產(chǎn)要求。四、 成型零件尺寸計算1、 型芯、型腔計算: 該塑件材料為ABS，查的該塑料的收縮率為0.40.7，取0.55。模具制造公差取1、 、型腔徑向尺寸：由前面可知塑件尺寸及公差。按下式計算： =(+%-) = 、 、 ；則=6+60.55%-0.24=5.85=4.34 =14.79 =16.65 =19.68、型腔深度尺寸：=+%-=、則 =12+120.55%-0.34=11.83=1.87 =10.83 、型芯徑向尺寸：按下式計算： =+%+ = 、 則 =8+80.55%+0.24=8.22=2.5+2.50.55%+0.2=2.67 五、注射機有關(guān)參數(shù)的校核： 1、 注射量的校核：由前面知，塑件和澆注系統(tǒng)質(zhì)量都為35g，則每次注射所需注射量為：45.59g=25g 注射機的最大注射量以最大注射容積標(biāo)定時，按下式校核： V= （5-1）式中-注射機最大注射容積 -一個制品的體積V-制品總體積（包括制品、流道凝料在內(nèi)） n-型腔數(shù)-流道凝料體積 K-注射機最大注射量的利用系數(shù)，取K=0.8由前面計算知，塑件與澆注系統(tǒng)凝料的體積相等，則每次注射所需塑料體積為： V= V +V=4*5.33 cm+2050mm=23.37 注射機最大注射量600.8=4823.37 故能滿足要求。2、 鎖模力與注射壓力的校核：、 注射壓力校核：即P (5-6)式中 -注射機的最大注射壓力（MPa） P-塑料制品成型所需的注射壓力（MPa）由于所選注射機為XS-ZY-60，其注射壓力為122 MPa，即為122MPa。查塑料模塑成型技術(shù)附表4“常用熱塑性塑料注射成型的工藝參數(shù)”，P為60100 MPa，滿足上式要求。、 鎖模力的校核：需滿足 F= (5-7) 式中-注射機的最大鎖模力 -模內(nèi)平均壓力，見表5-2 -制品、流道、澆口在分型面上的投影面積之和 由前可知，注射機XS-ZY-60的最大鎖模力為500KN，為34.4 MPa，經(jīng)計算得為865.4 =+=+1005 +=865.4 =34.3865.4=30KN50KN 滿足上式要求。3、 模具厚度的校核： H （5-11）式中H-模具閉合厚度（=193） -注射機允許模具最小厚度（=70） -注射機允許模具最大厚度（=200） 滿足上式要求。4、注射機噴嘴與模具主流道襯套關(guān)系： R=r+(12) D=d+(0.51)式中d-注射機噴嘴前端孔徑（=4） D-模具主流道襯套的小端直徑（=5） r-注射機噴嘴球面半徑（=12）R-模具主流道襯套的球面半徑（=13）滿足上式要求。5、 開模行程的校核：由于注射機XS-ZY-1000最大開模行程與模具厚度無關(guān)，所以按下式校核：S+510 5-12式中S-注射機最大開模行程(移動模板行程)（=180） -制品的推出距離（=15） -制品的總高度（=31）滿足上式要求。6、 流程比的校核：熔體流程長度與厚度之比即為流程比?？砂聪率接嬎悖?流程比= （5-18） 所以=（+）2=70，而ABS的流程比介于聚乙烯和聚丙烯之間，取210235。所求值小于ABS的流程比，滿足要求。7、 型腔側(cè)壁和底板厚度的校核：1、 型腔側(cè)壁計算：由于其型腔為組合式型腔，型腔側(cè)壁厚度為；t=r(-1) （4-27）式中 -型腔長邊長度（=200MPa） P-型腔內(nèi)熔體壓力（=34.3MPa） 代入上式得t=3.5：故該模具型腔壁厚可取3.5。 2、底板厚度計算:該模具采用兩墊塊支撐，按剛度計算的底板厚度如下： h= 4-46L-支架間距=94 -底板總長=200-底板上承受成型壓力部分的長度=115E-型腔材料彈性模量（=2.1 MPa）-型腔彈性變形增長值，見表4-6=0.05P-型腔內(nèi)熔體壓力（=34.3MPa） 代入上式得h=28.5. L計算出的底板厚度h為 28.5mm，在結(jié)構(gòu)許可情況下，為使底板強度滿足可以增加一點底板厚度。所以，將底板厚度h定為32mm。五、 模具裝配圖：該模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且采用一模四腔，屬于多分型面模具。 其主要地方在于側(cè)滑塊和型腔的加工，須嚴(yán)格保證其加工，以滿足生產(chǎn)需要。 模具整體尺寸較小，但局部采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，裝配時需保證其安裝精度，以保證制品質(zhì)量。其各個零件圖詳見塑模裝配圖。模具開模動作說明： 開模時，由于拉鉤27拉著滑塊30，以至使模具首先由定模座板3和鑲塊固定板4分開，使?jié)部谀夏苋〕觥Ｈ缓?，?dāng)動模開行到壓塊29將滑塊30打入使拉鉤與滑塊脫離，且壓板29又將滑板30拉住，使鑲塊固定板4固定在那不再向下運動；然后模具繼續(xù)分型，由側(cè)導(dǎo)板2導(dǎo)向（延時側(cè)抽），先是將塑件從上型腔中抽出，再進行側(cè)向分型；側(cè)向分型完成以后，最后由成型推桿將塑件推出。六、 主要模具零件加工工藝：1、型腔鑲件的加工工藝過程：材料：CrWMn 熱處理：淬火，回火 HRC5458工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料按尺寸3525的圓棒料切斷鋸床2車端面車端面保證長度22.5，鉆中心孔；調(diào)頭車端面保證長度20.3，鉆中心孔，留磨余量0.3。臥式車床3車外圓車長度為17的外圓至22.2，且保證其臺肩高度尺寸為3.1；臥式車床4銑銑高度為3mm，外型尺寸為28mm22mm，到尺寸加工中心5平磨磨臺肩尺寸保證3；調(diào)頭磨保證長度尺寸為20，留0.05研磨量；磨22的圓至尺寸。平面磨床6鉗工鉆錐形孔5.6mm錐度36深7mm；和鉆1mm深1mm的孔，至尺寸。7熱處理按熱處理工藝進行，淬火、回火，硬度HRC54588電火花加工深度為11.83的孔，至公差要求。電火花成型機9研磨研磨所有孔內(nèi)面至尺寸10檢驗2、測滑板的加工工藝過程：材料：Cr12 熱處理：淬火 5458HRC工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料鍛造毛坯130mm80mm25mm2銑床銑上下平面保證高度尺寸23.4mm銑床3鉗工劃線劃出工件外形尺寸，和方形斜楔通孔位置，以及四個型腔和拉料桿孔位置；4銑銑出工件的外形輪廓尺寸，方形斜楔孔；銑出工件底面的燕尾形的高5mm的臺階的大致尺寸50mm59mm；到尺寸，并保留0.1的磨削余量；加工中心5銑四個型腔，拉料桿孔；至尺寸，型腔粗處尺寸保留0.05的研磨余量；加工中心6線切割切割出燕尾形臺階，至尺寸；線切割機7鉗工鉆出燕尾形臺階底面處的6mm深3mm沉孔；及板兩凸出部位側(cè)面的8mm的兩通孔；鉆床8熱處理按熱處理工藝進行，淬火、回火，硬度HRC 5458；9平磨磨板的各平面，至尺寸；及磨兩8mm的兩通孔平面磨床10研磨研磨所有型腔及孔至尺寸11檢驗七、 參考文獻(xiàn)：機械工業(yè)出版社：塑料模塑成型技術(shù)-翁其金 主編中國模具工程大典實用模具技術(shù)手冊模具設(shè)計與制造簡明手冊塑件成型工藝卡塑 件 名 稱電視機旋鈕塑件草圖材 料 牌 號ABS單 件 重 量5.39g成型設(shè)備型號XS-ZY-60每 模 件 數(shù)4件成型工藝參數(shù)材料干燥干燥設(shè)備名稱溫度 /85時間 /h3h成型過程料筒溫度后段 /150170中段 /165180前段 /180210噴嘴 /175190模具溫度 /60至75時間注射 /s1025s保壓 /s05s冷卻 /s1550s壓力注射 /MPa60100MPa保壓 /MPa后 處 理溫度 /_70_時間 /min_24h_編 制日 期審 核日 期