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I 放音機機殼注射模設(shè)計 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 所 系 與 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 年 月 日 學(xué) 院 名 稱 I 前 言 模具是生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備 在電子電器 儀表通訊 交通運輸 航空航天以及家電和輕工業(yè)等行業(yè)中 60 80 的零件都要依靠模具成形 利用模具進(jìn)行 生產(chǎn)的產(chǎn)品所表現(xiàn)出來的精度高 一致性好 效率高 消耗低等一系列優(yōu)點 是其他加 工方法所不能比擬的 模具生產(chǎn)技術(shù)的高低 已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要 標(biāo)志 目前 國內(nèi)外模具工業(yè)發(fā)展很快 其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值 我國模具工業(yè)作 為一個獨立的 新型的工業(yè) 正處于飛速發(fā)展階段 已成為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)之一 其發(fā)展前景十分廣闊 據(jù)預(yù)測 未來我國將成為世界的制造中心 這更加給模具工業(yè)帶 來前所未有的發(fā)展機遇和空間 用塑料注射成型方法加工的塑料制品 具有生產(chǎn)效率高 能成型外形復(fù)雜 尺寸精 確或帶嵌件的注塑制品 對各種塑料的加工適應(yīng)性強等優(yōu)點 因此廣泛地應(yīng)用于國防工 業(yè) 航空 交通 電氣 機械 建筑 農(nóng)業(yè) 文教 衛(wèi)生 日用品等各個領(lǐng)域 一直是 塑料加工領(lǐng)域中的重要方法 塑料注射成型是塑料制品的高效率生產(chǎn)方法之一 注射成型獲得的塑料制品在各種 塑料制品中所占的比重很大 注射模具是實現(xiàn)注射成型加工的重要工藝裝備 其結(jié)構(gòu)的 合理性 將直接影響塑性的成型質(zhì)量 生產(chǎn)效率 勞動強度 模具壽命及成本等 而模 具決定最終產(chǎn)品的性能 形狀 尺寸和精度 為了周而復(fù)始地獲得符合技術(shù)經(jīng)濟要求及 質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品 模具的結(jié)構(gòu)特征 成型工藝及澆注系統(tǒng)的流動條件是影響塑料制件的 質(zhì)量及生產(chǎn)率的關(guān)鍵因素 因此 在了解并掌握塑料的成型工藝特性 塑料制件的結(jié)構(gòu) 工藝性及注射機性能等成型技術(shù)的基礎(chǔ)上 設(shè)計出先進(jìn)合理的注射模具 是一名合格的 模具設(shè)計技術(shù)人員所必需達(dá)到的要求 II 目 錄 摘要 1 第一章 概述 1 第二章 產(chǎn)品分析 3 第三章 模具結(jié)構(gòu)方案的確定 5 第四章 模具各部分的設(shè)計 6 第一節(jié) 型腔數(shù)量及排列方式 6 第二節(jié) 分型面的選擇 7 第三節(jié) 澆注系統(tǒng)也排溢系統(tǒng)的設(shè)計 8 第四節(jié) 成型零件的設(shè)計 12 第五節(jié) 合模導(dǎo)向機械的設(shè)計 18 第六節(jié) 推出機械的設(shè)計 19 第七節(jié) 側(cè)向分型與抽芯機械的設(shè)計 20 第八節(jié) 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 25 第五章 選取模架和注射機及其工藝參數(shù)的校核 26 第一節(jié) 選取模架 第二節(jié) 選取注射機 第三節(jié) 注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核 第六章 模具的工作原理 29 第七章 模具的加工工藝 29 第八章 總結(jié) 32 第九章 致謝 33 參考文獻(xiàn) 34 1 放音機機殼注射模設(shè)計 摘要 介紹了放音機機殼的成型工藝及注射模結(jié)構(gòu) 通過對塑料以及機身的研究 隨著塑料制件在工業(yè)中應(yīng)用日趨普遍 最終主要采用了 塑料 注射模的成型工藝 為 了解決塑件三面?zhèn)瓤椎某樾竞蛷?fù)位 模具采用了斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)與彈簧抽芯結(jié)構(gòu)相 結(jié)合的結(jié)構(gòu) 可自動抽芯復(fù)位提高生產(chǎn)力 關(guān)鍵詞 注射模 斜滑塊 抽芯 第一章 概 述 一 塑料及塑料工業(yè)的發(fā)展 塑料是以樹脂為主要成分的高分子有機化合物 簡稱高聚物 塑料其余成分包括增 塑劑 穩(wěn)定劑 增強劑 固化劑 填料及其它配合劑 塑料制件在工業(yè)中應(yīng)用日趨普遍 這是由于它的一系列特殊的優(yōu)點決定的 塑料密 度小 質(zhì)量輕 塑料比強度高 絕緣性能好 介電損耗低 是電子工業(yè)不可缺少的原材 料 塑料的化學(xué)穩(wěn)定性高 對酸 堿和許多化學(xué)藥品都有很好的耐腐蝕能力 塑料還有 很好的減摩 耐磨及減震 隔音性能也較好 因此 塑料躋身于金屬 纖維材料和硅酸 鹽三大傳統(tǒng)材料之列 在國民經(jīng)濟中 塑料制件已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之 一 塑料工業(yè)的發(fā)展階段大致分為一下及個階段 1 初創(chuàng)階段 30 年代以前 科學(xué)家研制分醛 硝酸纖維和聚酰胺等熱塑料 他們的 工業(yè)化特征是采用間歇法 小批量生產(chǎn) 2 發(fā)展階段 30 年代 低密度聚乙烯 聚氯乙烯等塑料的工業(yè)化生產(chǎn) 奠定了塑料 工業(yè)的基礎(chǔ) 為其進(jìn)一步發(fā)展開辟了道路 3 飛躍階段 50 年代中期到 60 年代末 塑料的產(chǎn)量和數(shù)量不斷增加 成型技術(shù)更趨 于完善 4 穩(wěn)定增長階段 70 年代以來 通過共聚 交聯(lián) 共混 復(fù)合 增強 填充和發(fā)泡 等方法來改進(jìn)塑料性能 提高產(chǎn)品質(zhì)量 擴大應(yīng)用領(lǐng)域 生產(chǎn)技術(shù)更趨合理 塑料工業(yè) 向著自動化 連續(xù)化 產(chǎn)品系列化 以及不拓寬功能性和塑料的新領(lǐng)域發(fā)展 我國塑料工業(yè)發(fā)展較晚 50 年代末 由于萬噸級聚氯乙稀裝置的投產(chǎn)和 70 年代中期 引進(jìn)石油化工裝置的建成投產(chǎn) 使塑料工業(yè)有了兩次的躍進(jìn) 于此同時 塑料成型加工 機械和工藝方法也得到了迅速的發(fā)展 各種加工工藝都已經(jīng)齊全 塑料由于其不斷的被開發(fā)和應(yīng)用 加之成型工藝的不斷發(fā)展成熟于完善 極大地促 進(jìn)了成型模具的開發(fā)于制造 隨者工工業(yè)塑料制件和日用塑料制件的品種和需求的日益 2 增加 而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期也越來越短 對塑料和產(chǎn)量和質(zhì)量提出了越來越高的要 求 二 模具在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用 模具是工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之 一 塑料模是指用于成型塑料制件的模具 它是型腔模的一種類型 模具設(shè)計水平的高低 加工設(shè)備的好壞 制造力量的強弱 模具質(zhì)量的好壞 直接 影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代 影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益的提高 美 國工業(yè)界認(rèn)為 模具工業(yè)是美國工業(yè)的基礎(chǔ) 日本則稱 模具是促進(jìn)社會繁榮富裕的勞 動力 近年來 我國各行業(yè)對模具的發(fā)展都非常重視 1989 年 國務(wù)院頒布了 當(dāng)前產(chǎn)業(yè) 政策要點的決定 在重點支持改造的產(chǎn)業(yè) 產(chǎn)品中 把模具制造列為機械技術(shù)改造序列 的第一位 它確定了模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位 也提出了振興模具工業(yè)的主要 任務(wù) 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢 一副好的塑料模具與模具的設(shè)計 模具材料及模具制造有很大的關(guān)系 塑料成型技 術(shù)發(fā)展趨勢可以簡單地歸納為以下幾個方面 1 模具的標(biāo)準(zhǔn)化 為了適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需 要 模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作十分重要 目前我國標(biāo)準(zhǔn)化程度只達(dá)到 20 注射模具零部件 模具技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)模架等有以下 14 個標(biāo)準(zhǔn) 當(dāng)前的任務(wù)是重點研究開發(fā)熱流道標(biāo)準(zhǔn)元件和模具溫控標(biāo)準(zhǔn)裝置 精密標(biāo)準(zhǔn)模架 精密導(dǎo)向件系列 標(biāo)準(zhǔn)模板及模具標(biāo)準(zhǔn)件的先進(jìn)技術(shù)和等向標(biāo)準(zhǔn)化模塊等 2 加強理論研究 3 塑料制件的精密化 微型化和超大型化 4 新材料 新技術(shù) 新工藝的研制 開發(fā)和應(yīng)用各種新材料的研制和應(yīng)用 模具加 工技術(shù)的革新 CAD CAM CAE 技術(shù)的應(yīng)用都是模具設(shè)計制造的發(fā)展趨勢 三 塑料成型方法 塑料的成型方法有注射模 壓縮模 壓注模 機頭與口模 此外還有中空吹塑模 真空成型模 澆注模等 注射模又稱注塑模 主要用于熱塑性塑料制品的注射成型 也可用于熱固性塑料制 品的注射成型 注射模一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜 造價高 壓縮模又稱壓塑?；驂耗?主要用于熱固性塑料制品的壓制成型 有時也用于某些 流動性較差的熱塑性塑料制品的壓縮成型 壓注模又稱傳遞?；驍D塑模 主要用于熱固性塑料制品的成型 壓注模比壓縮模多 了加料腔 柱塞和澆注系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)上比壓縮模復(fù)雜 造價高 機頭模與口模安裝與擠出機上的模具 主要用于熱塑性塑料制品的擠出成型 3 第二章 產(chǎn) 品 分 析 1 該產(chǎn)品為耳機機身部分用于機芯的安裝與固定 其外觀要求較高 精度要求一般 裝配精度要求較高 外表面粗糙度值較低 內(nèi)表面粗糙度值較高 壁厚均勻 有側(cè)向凹 凸結(jié)構(gòu) 屬于矩形類零件 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜 可以用注射模具一次成型 2 塑料的種類和性能 塑料的種類繁多 大約有 300 多種 常用的塑料也有幾十 種 而且每一品種又有多種牌號 1 按塑料的使用特性分為通用塑料 工程塑料和功能塑料 1 通用塑料 通用塑料是指一般只能作為非結(jié)構(gòu)材料使用 且產(chǎn)量大 用途廣 價 格低 性能普通的一類塑料 主要有聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 酚醛塑料和氨基塑料 五大品種 約占塑料總產(chǎn)量的 75 以上 2 工程塑料 工程塑料是指可以作為工程結(jié)構(gòu)材料 且力學(xué)性能優(yōu)良 能在教廣溫 度范圍內(nèi)承受機械應(yīng)力和在較為苛刻的化學(xué)及物理環(huán)境中使用的一類塑料 主要有聚酰 胺 尼龍 聚碳酸酯 聚甲醛 ABS 聚苯醚 聚砜 聚脂 及各種增強塑料 工程塑料與通用塑料相比產(chǎn)量少 價格較高 但具有優(yōu)異的力學(xué)性能 電性能 化 學(xué)性能 耐磨性 耐熱性 耐腐蝕性 自潤滑以及尺寸穩(wěn)定性 即其具有某些金屬性能 因而可代替一些金屬材料用于制造結(jié)構(gòu)零部件和傳動結(jié)構(gòu)零部件等 3 功能塑料 功能塑料是指用于特種環(huán)境中 具有某一方面的特殊性能的塑料 主 要有醫(yī)用塑料 光敏塑料 導(dǎo)磁塑料 高耐熱性塑料及高頻絕緣性塑料等 這類塑料產(chǎn) 量小 價格較貴 性能優(yōu)異 2 按塑料受熱后呈現(xiàn)的基本特性分熱塑性塑料和熱固性塑料 1 熱塑性塑料 熱塑性塑料是指在一定的溫度范圍內(nèi) 能反復(fù)加熱軟化乃至熔融流 動 冷卻后能硬化成一定形狀的塑料 這類塑料基本上是以聚合反應(yīng)得到的線形或支鏈 型樹脂為基礎(chǔ)得到的 在成型過程中只有物理變化 而無化學(xué)變化 因而受熱后可多次 成型 廢料可回收再利用 如聚乙烯 聚氯乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯 聚碳酸酯 ABS 聚甲醛 尼龍及有機玻璃等 2 熱固性塑料 熱固性塑料是指加熱溫度達(dá)到一定程度后能成為不熔或不熔性物質(zhì) 使形狀固化下來不再變化的塑料 這類塑料基本上是以縮聚反應(yīng)得到的 在成型受熱時 發(fā)生化學(xué)變化使線型分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu) 廢料不能再回收利用 如酚醛塑料 氨 基塑料 環(huán)氧塑料 不飽和聚脂塑料 三聚氰胺塑料等 結(jié)晶和取向只存在于具有線性 結(jié)構(gòu)的熱塑性塑料中 不存在網(wǎng)狀或體型結(jié)構(gòu)的熱固性塑料中 塑料的使用性能 包括物理性能 化學(xué)性能 力學(xué)性能 熱性能 電性能等 塑料的物理性能主要有密度 透濕性 透氣性 吸水性 透明性等 4 塑料的化學(xué)性能主要包括耐化學(xué)性 耐候性 耐老化性 光穩(wěn)定性 抗霉性等 塑料的力學(xué)性能主要包括抗拉強度 抗壓強度 抗彎強度 斷裂伸長率 抗沖擊強 度 耐蠕變性 摩擦系數(shù) 硬度及磨耗等 塑料的熱性能主要包括線膨脹系數(shù) 導(dǎo)熱系數(shù) 玻璃化溫度 耐熱性 熱變形溫度 熔體指數(shù) 熱穩(wěn)定性 熱分解溫度 耐燃性等 塑料的電性能主要包括表面電阻率 介電常數(shù) 介電強度 耐電弧性 介電損耗等 用這些指標(biāo)衡量塑料在電作用下表現(xiàn)出來的性能 3 由上述分析 選產(chǎn)品的材料為 ABS ABS 具有綜合的優(yōu)良性能 堅固 堅韌 堅硬 價格便宜 原料易得 因此發(fā)展很 快 是目前產(chǎn)量最大 應(yīng)用最廣的一種工程塑料 ABS 是微黃色或白色不透明粒料 無 毒 無味 ABS 的特性及用途 ABS 由于是三種組分組成的 故它有三種組分的綜合性能 而 每一組分又在其中起著固有的作用 丙烯腈可使 ABS 具有較高的強度 硬度 耐熱性及 耐化學(xué)腐蝕性 丁二烯可使 ABS 具有彈性和較高的沖擊強度 苯乙烯則可使 ABS 具有優(yōu) 良的介電性能 因此 在機械性能方面 ABS 具有質(zhì)硬 堅韌 剛性等特性 ABS 樹脂的缺點是耐熱性不高 耐低溫性不好 而且不耐燃 不透明 耐候性不好 特別是耐紫外線性能不好 由于 ABS 具有上述綜合性能 因而廣泛用來制造電視機 收錄機的外殼 旋鈕 電 話機殼 話筒 把手 鉸鏈 塑料銘牌等 4 ABS 的成型特性 1 ABS 粒料表面極易吸濕 使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕 云紋等缺陷 為此成型前必 須進(jìn)行干燥處理 2 ABS 的比熱容比聚烯涇低 在注射機料筒中能很快加熱 因而塑化效率高 在模 具中凝固也比聚烯涇快 故模塑周期短 3 ABS 樹脂的表現(xiàn)黏度強烈地依賴于剪切速率 因此模具設(shè)計中大都采用點澆口形 式 4 ABS 樹脂為非結(jié)晶形高聚物 所以成型收縮率小 5 ABS 樹脂的熔融溫度較低 熔融溫度范圍寬 流動性好 有利于成型 5 查參考文獻(xiàn) 1 表 3 1 得 ABS 的注射工藝參數(shù)如下表 注射機類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 30 60 噴嘴形式 直通式 噴嘴溫度 C 180 190 5 料筒溫度 C 前 200 210 中 210 230 后 180 200 模具溫度 C 50 70 注射壓力 Mpa 70 90 保壓力 Mpa 50 70 注射時間 s 3 5 保壓時間 s 15 30 冷卻時間 s 15 30 成型周期 s 40 70 查參考文獻(xiàn) 1 表 3 9 得 ABS 的精度等級為 塑料品種 高精度 一般精度 低精度 ABS 3 4 5 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特性和作用 選取一般精度等級 4 級已能滿足要求 查參考文獻(xiàn) 1 附錄 B 常用塑料的收縮率得 ABS 的收縮率為 塑料種類 收縮率 ABS 0 3 0 8 查參考文獻(xiàn) 1 表 3 11 塑件脫模斜度得 脫 模 斜 度 塑 料 名 稱 型腔 型芯 ABS 35 1 30 30 40 根據(jù)上表選 ABS 的脫模斜度為 型腔選 1 型芯選 30 第三章 模具結(jié)構(gòu)方案的確定 注射模的結(jié)構(gòu)有多種 它的分類 1 單分型面注射模 單分型面注射模又稱為兩板式注射模 它是注射模中最簡單 的一種結(jié)構(gòu)形式 其型腔由動模和定模構(gòu)成 單分型面注射模的型腔一部分設(shè)在動模上 一部分設(shè)在定模上 其主流道設(shè)在定模一側(cè) 分流道設(shè)在分型面上 開模后塑料制品連 同流道凝料一起留在動模上 動模一側(cè)設(shè)有推出機構(gòu) 用以推出制品及流道凝料 2 多分型面注射模 多分型面注射模是指具有兩個以上分型面的注射模具 適用 6 于制品的外表面 內(nèi)側(cè)壁不允許有澆口痕跡的場所 這種澆口采用點澆口 且制品由定 距分型機構(gòu)實現(xiàn)順序分型 然后由推出機構(gòu)推出 這種注射模結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 質(zhì)量大 成 本高 主要用于點澆口的單型腔或多型腔注射模 較少用于大型制品或流動性差的塑料 成型 3 帶有活動鑲塊的注射模 由于塑料制品的結(jié)構(gòu)特殊要求 如帶有內(nèi)側(cè)凸 凹槽 或螺紋孔等塑料制品 需要在模具上設(shè)置活動的型芯或?qū)ζ唇M合型腔等鑲塊 4 側(cè)向分型抽芯的注射模 當(dāng)制品帶有側(cè)孔或側(cè)凹時 在機動分型抽芯的模具里 設(shè)有斜導(dǎo)柱或斜滑塊等側(cè)向分型抽型機構(gòu) 5 帶有嵌件的注射模 當(dāng)制品上帶有嵌件時 為了保證嵌件在注射成型過程中不 發(fā)生位移 避免合模時損傷模具 所以在設(shè)計這類模具時 應(yīng)認(rèn)真考慮嵌件的可靠 準(zhǔn) 確定位問題 在推出制品之前應(yīng)先用手工抽出側(cè)面型芯 該模具在嵌件處設(shè)推出機構(gòu) 這樣 在制品上不留下任何影響外觀的頂出痕跡 6 自動卸螺紋的注射模 對帶有內(nèi)外螺紋的制品 當(dāng)采用自動卸螺紋時 在模具 結(jié)構(gòu)設(shè)計時 應(yīng)設(shè)置可轉(zhuǎn)動的螺紋型芯和螺紋型環(huán) 利用注射機的往復(fù)運動或旋轉(zhuǎn)運動 或設(shè)置專門的原動機件 如電機 液壓馬達(dá)等 和傳動裝置與模具連接 開模后帶動螺 紋型芯或螺紋型環(huán)轉(zhuǎn)動 使制品脫出 7 定模設(shè)置推出機構(gòu)的注射模 由于推出機構(gòu)宜設(shè)在動模一側(cè) 所以注射模開模 后 制品應(yīng)留在定模上 或有可能留在定模上 則應(yīng)在定模一側(cè)設(shè)置推出機構(gòu) 開模時 由動模通過拉板或鏈條帶動推出機構(gòu)將制品推出 8 帶定距分型拉緊機構(gòu)的注射模 帶定距分型拉緊機構(gòu)的注射模又稱順序開模機 構(gòu)的注射模 在注射成型中 模具有幾個分型面 開模時需按一定順序開模 在模具中 需設(shè)置定距分型拉緊機構(gòu) 9 熱流道注射模 熱流道注射模在每次注射成型后 只需取出制品而流道的料不 取出 讓流道里的料始終處于一種熔融狀態(tài) 實現(xiàn)了無廢料加工 大大節(jié)約了塑料用量 并且有利于成型壓力的傳遞 保證產(chǎn)品質(zhì)量 縮短成型周期 提高了勞動生產(chǎn)率 同時 容易實現(xiàn)自動化操作 目前在聚烯涇類塑料制品生產(chǎn)中 國內(nèi)較多單位采用熱道模 但 這種模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 造價高 模溫控制要求嚴(yán)格 僅適用于大批量生產(chǎn)的場合 當(dāng)制品側(cè)壁上帶有的與開模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔或側(cè)凹等阻礙制品成型后直接脫模 時 必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹零件作活動的 這種零件稱為側(cè)型芯 俗稱活動型芯 在制 品脫模前必須先抽出側(cè)型芯 然后再從模具中推出制品 完成側(cè)型芯的抽出和復(fù)位的機 構(gòu)叫做側(cè)向分型抽芯機構(gòu) 因制件存在內(nèi)凹外凸 而不能強制脫模 固應(yīng)采用側(cè)向分型與抽芯結(jié)構(gòu)的模具 第四章 模具各部分的設(shè)計 第一節(jié) 型腔數(shù)量及排列方式 7 模具的型腔數(shù)可根據(jù)塑料制品的產(chǎn)量 精度高低 模具制造成本以及所選用注射機 的最大注射量和鎖模力大小等因素確定 小批量生產(chǎn) 采用單型腔模具 大批量生產(chǎn) 宜采用多型腔模具 但塑料制品尺寸較大時 型腔數(shù)將受所選用注射機最大注射量限制 由于多型腔模具的各個型腔的成型條件以及熔體到達(dá)各型腔的流程難以取得一致 所以 制品精度較高時 一般采用單型腔模具 考慮到塑料制件的生產(chǎn)批量不大 交貨期長 成型品種的工藝特性 塑件的形狀及 尺寸 塑料制件的成本等因素 初步確定采用單型腔模具結(jié)構(gòu) 單型腔模具有以下優(yōu)點 1 塑料制件的形狀和尺寸始終一致 2 工藝參數(shù)易于控制 3 模具的結(jié)構(gòu)簡單 緊湊 設(shè)計自由度大 4 制造成本低 制造周期短 第二節(jié) 分型面的選擇 一副模具根據(jù)需要可能有一個或兩個以上分型面 分型面可能是垂直于合模方向或 傾斜于合模方向 也可能是平行于合模方向 分型面的形狀有平面 斜面 階梯面和曲面 分型面應(yīng)盡量選擇平面的 但為了適 應(yīng)塑料制品成型的需要和便于塑料制品脫模 也可以采用后三種分型面 后三種分型面 雖然加工較困難 但型腔加工卻比較容易 分型面選擇的一般原則 1 應(yīng)便于塑料制品的脫模 為了便于塑料制品脫模 在考慮型腔總體結(jié)構(gòu)時 必須注意到塑料制品在型腔中的方位 盡量只采用一個與開模方向垂直的分型面 設(shè)法 避免側(cè)向分型和側(cè)向抽芯 以免模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化 為了便于塑料制品脫模 在一般情況下應(yīng)使塑料制品在開模時盡可能留在下?；騽?模部分 這是因為推出機構(gòu)通常都設(shè)在下?；騽幽２糠?對于自動化生產(chǎn)所用模具 正 確處理塑料制品在開模時的留模問題更顯得重要 如何使塑料制品留在下?；騽幽Ｖ?必須具體分析塑料制品與下模和上模 或動模和定模的摩擦力關(guān)系 做到摩擦力大的朝 向下?；騽幽５囊环?但不宜過大 否則又會造成脫模困難 2 分型面的選擇應(yīng)有利于側(cè)向分型與抽芯 如果塑料制品有側(cè)孔或側(cè)凹時 應(yīng) 盡可能地將側(cè)芯設(shè)在動模部分 以便于抽芯 如側(cè)芯設(shè)在定模部分 則抽芯比較困難 此外 除液壓抽芯機構(gòu)能夠獲得較大的抽拔距外 一般的側(cè)向分型抽芯機構(gòu)的抽拔距較 小 所以在選擇分型面時 應(yīng)將抽芯或分型距離較大的放在開模的方向上 而將抽芯距 離較小的放在側(cè)向 因為側(cè)向滑塊合模時鎖緊力較小 而對于大型塑料制品又需要側(cè)向 分型時 則應(yīng)將投影面積大的分型面設(shè)在垂直于合模方向上 而將投影面積小的分型面 作為側(cè)向分型 則可能由于側(cè)滑塊鎖不緊而產(chǎn)生溢料 側(cè)滑塊鎖緊機構(gòu)必須做得很大 3 分型面的選擇應(yīng)保證塑料制品的質(zhì)量 為了保證塑料的質(zhì)量 對有同軸度要 求的塑料制品 應(yīng)將有同軸度要求的部分設(shè)在同一模板內(nèi) 8 分型面的選擇應(yīng)盡可能選在不影響塑料制品外觀和產(chǎn)生飛邊容易修整的部位 4 分型面的選擇應(yīng)有利于防止溢料 造成溢料多 飛邊過大的原因就是分型免 選擇不當(dāng) 當(dāng)塑料制品在垂直于合模方向的分型面上的投影面積接近于注射機的最大注 射面積時 就會產(chǎn)生溢料 5 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 6 分型面的選擇應(yīng)盡量使成型零件便于加工 7 選擇分型面時 應(yīng)考慮減少由于脫模斜度造成塑料制品的大小端尺寸差異 較 高的且脫模斜度要求小的塑料制品 只要其外觀無嚴(yán)格要求 可將分型面選在中間 為 了順利脫模 則脫模斜度應(yīng)較大 從而使塑料制品大小端尺寸差異較大 綜上所述 可選取平直分型面如下圖 第三節(jié) 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)的作用 將熔體平穩(wěn)地引入型腔 使之按要求填充型腔的每一個角落 使 型腔內(nèi)的氣體順利地排除 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 澆注系統(tǒng)分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩類 澆注系統(tǒng)設(shè)計是注射模設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié) 它直接影響注射成型的效率和質(zhì)量 澆注系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 1 分析塑件的成型性能 分析澆注系統(tǒng)對塑料熔體流動的影響以及在充填 保壓補縮 和倒流的各階段中 型腔內(nèi)塑料的溫度 壓力的變化情況 使設(shè)計出的澆注系統(tǒng)適應(yīng)所 用塑料的成型性能 保證制品的質(zhì)量 2 有利于型腔中氣體的排出 3 避免塑料熔體直接沖擊型芯或嵌件 以防其變形或移位 4 盡量縮短流程和減少拐彎 減少熔體壓力和熱量的損失 保證充填壓力和速度 減 少塑料的用量 提高熔接強度 5 防止塑料制品的變形 設(shè)計時應(yīng)注意由于冷卻收縮的不均勻或多澆口進(jìn)料 澆口收 縮等原因引起制品的變形 6 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量小 7 澆注系統(tǒng)的位置應(yīng)盡量與模具的中心對稱 8 澆口的去除 修整應(yīng)方便 保證制品外觀質(zhì)量 9 選用普通流道澆注系統(tǒng) 其一般由主流道 分流道 澆口和冷料穴等四部分組成 一 主流道的設(shè)計 主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部位開始到分流道為止的塑料熔 體的流動通道 其大小直接影響熔體的流動速度和充模時間 設(shè)計時 盡量使熔體經(jīng)過 主流道時的壓力損失和溫度降低最小 主流道一般位于模具的中心線上 與注射機噴嘴的軸線重合 澆注系統(tǒng)一般圍繞其 中心線對稱布置 主流道通常比較粗大 有利于熔體的流動 但太大會造成塑料消耗過多 主流道不 宜過小 否則熔體壓力和熱量損失大 對充模不利 通常對黏度大的塑料和尺寸較大的 制品 主流道截面尺寸設(shè)計得大一些 反之則小些 在臥式或立式注射機上使用的模具中 主流道垂直于分型面 為使凝料能從其中順 利拔出 主流道需設(shè)計成圓錐形 錐角為 2 6 表面粗糙度 Ra80 90 48 55 13 14 40 45 取總的側(cè)壁厚度為 s 42 5mm 底板厚度的確定 因模具的型腔底板為模座板 故不用再計算 其厚度即為模座板的厚度 5 動模支承板厚度的計算 動模支承板兩端由模腳支撐著 動模支承板在成型壓力作用下發(fā)生變形時 導(dǎo)致塑 件高度方向尺寸超差 或在分型面發(fā)生溢料現(xiàn)象 組合式型腔底板就是動模支承板 當(dāng) 已選定的動模支承板厚度通過校驗不夠時 可在支承板和動模底板之間設(shè)置支柱 故其 厚度選擇較自由 根據(jù)參考文獻(xiàn) 1 表 5 18 的經(jīng)驗數(shù)據(jù)來確定動模友承板的厚度 塑件在分型面上的投影面積為 114 5 88 5 22 7614 25mm2 76 14cm2 mm 塑件在分型面上的投影面積 cm 2 支承板厚度 50 100 25 30 取動模支承板的厚度為 25mm 第五節(jié) 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 導(dǎo)向機構(gòu)起到定位作用 導(dǎo)向作用和承受一定的側(cè)向壓力 由于該模具的側(cè)向壓力 不是很大 所以采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu) 一 導(dǎo)柱 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式隨模具結(jié)構(gòu)大小及塑件生產(chǎn)批量的不同而不同 目前 在生產(chǎn)中常 用結(jié)構(gòu)有 1 臺階式導(dǎo)柱 注射模常用的標(biāo)準(zhǔn)臺階式導(dǎo)柱一般有兩類 一類是帶頭導(dǎo)柱 另 一類是有肩導(dǎo)柱 帶頭導(dǎo)柱一般用于簡單模具 有肩導(dǎo)柱一般用于大型或精度要求高 生產(chǎn)批量大的模具 2 鉚合式導(dǎo)柱 導(dǎo)柱的固定不夠牢固 穩(wěn)定性較差 鉚合式導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)簡單 加工方 便 但導(dǎo)柱損壞后更換麻煩 主要用于小型簡單的移動式模具 3 合模銷 應(yīng)用在垂直分型面的組合式型腔中 因此 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式采用帶頭導(dǎo)柱 其結(jié)構(gòu)簡單 加工方便 導(dǎo)柱的長度 導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分的長度要比凸模端面高出 8 12mm 導(dǎo)柱的形狀 導(dǎo)柱的前端做成錐臺形 便于導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔 19 導(dǎo)柱的材料 采用碳素工具鋼 T10 經(jīng)淬火處理 硬度為 50 55HRC 數(shù)量及布置 導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻分布在模具分型面的四周 注射模采用等直徑 的 4 根導(dǎo)柱不對稱布置 且應(yīng)保證民導(dǎo)柱中心線到模具邊緣距離為導(dǎo)柱直徑的 1 1 5 倍 配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用 或 的過渡配合 導(dǎo)柱的導(dǎo)向67mHk 部分采用 或 的間隙配合 7fH8 二 導(dǎo)套 注射模常用的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套有直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套兩大類 直導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)簡單 制造方便 用于小型簡單模具 帶頭導(dǎo)套結(jié)構(gòu)復(fù)雜 加工較難 主要用于精度要求高的大型模具 因此 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式采用帶頭導(dǎo)套 即 II 型導(dǎo)套 導(dǎo)套的形狀 導(dǎo)柱孔作成通孔 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套 在導(dǎo)套前端面倒圓角 導(dǎo)柱孔最好做成通孔 以利于排出孔內(nèi)空氣及殘渣廢料 導(dǎo)套的材料 采用與導(dǎo)柱相同的材料 但其硬度要低于導(dǎo)柱硬度 以減輕磨損 防止導(dǎo)柱或?qū)桌?導(dǎo)套的固定形式及配合精度 用 或 配合鑲?cè)肽０?67mHk 第六節(jié) 推出機構(gòu)的設(shè)計 推出機構(gòu)的作用是推出留在型腔內(nèi)或型芯上的制品 推出機構(gòu)的設(shè)計要求 1 盡量使塑料制品留在動模上 2 保證塑料制品不變形不損壞 3 保證制品外觀良好 4 結(jié)構(gòu)可靠 采用 型推桿與推管組合的推出機構(gòu) 選用直徑為 4 的推桿 7 根 直徑為 5 的為 推桿 6 根 直徑為 6 的推桿 7 根 和 4 根 5 的推管 推管同時起著成型的作用 其布 置形式如下圖所示 20 推桿直徑 d 與模板上的推桿孔采用 H8 f7 H8 f8 的間隙配合 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 推桿的固定采用固定板固定的形式 推桿固定端與推桿固定板采用單邊 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 不因由于各板上的推桿孔加工誤 差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象 推桿的材料用 10 碳素工具鋼 熱處理要求硬度 HRC 50 工作端配合部分的表面粗 糙度 Ra 0 8 m 因該模具的推出距離不是很大 所以推管采用型芯固定在模具底板上的形式 推管的內(nèi)徑與型芯配合 因直徑較小 所以選用 H8 f7 的配合 推管外徑與模板孔相 配合 因直徑較小 故選用 H8 f8 的配合 推管與型芯的配合長度要比推出行程大 3 5mm 推管與模板的配合長度一般取推管外徑的 1 1 5 倍 推管的材料選用 T10 碳素 工具鋼 熱處理要求硬度 HRC 50 工作端配合部分的表面粗糙度 Ra 0 8 m 第七節(jié) 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計 側(cè)向分型機構(gòu)和抽芯機發(fā)類型 1 手動側(cè)向分型抽芯機構(gòu) 手動側(cè)向分型抽芯機構(gòu)又分為 螺紋抽芯機構(gòu) 齒輪 齒條抽芯機構(gòu) 活動鑲塊抽芯機構(gòu) 其他形式抽芯機構(gòu) 21 2 機動側(cè)向分型抽芯機構(gòu) 機動側(cè)向分型抽芯機構(gòu)又分為斜導(dǎo)柱分型與抽芯機構(gòu) 斜滑塊分型與抽芯機構(gòu) 齒輪齒條抽芯機構(gòu) 其他形式抽芯機構(gòu) 3 液壓或氣動側(cè)向分型抽芯機構(gòu) 一 抽芯距的確定 抽芯距是指側(cè)芯從成型位置抽到不妨礙制品取出位置時 側(cè)型芯在抽拔方向所移動 的距離 抽芯距一般應(yīng)大于制品的側(cè)孔深度或凸臺高度的 2 3mm 根據(jù)塑件的側(cè)孔 側(cè)凹的深度為 2 5mm 可得抽芯距 s 2 5 2 3 4 5 5 5mm 取 s 5mm 二 抽芯力的確定 塑料制品在冷凝時收縮時對型芯產(chǎn)生包緊力 抽芯機構(gòu)所需的抽拔力 必須克服因 包緊力所引起的抽拔力及機械滑動的摩擦力 才能把活動型芯抽拔出來 對于不帶通孔 的殼體制品 抽拔時還需克服表面大氣造成的阻力 在抽拔過程中 開始抽拔的瞬時 使制品與側(cè)型芯脫離所需的抽拔力稱為起始抽芯力 以后為了使側(cè)型芯抽到不妨礙制品 推出的位置時 所需的抽拔力稱為相繼抽芯力 前者比后者大 因此 計算抽芯力時應(yīng) 以起始抽芯力為準(zhǔn) 1 影響抽芯力的因素 1 側(cè)型芯成型部分的表面積及其幾何形狀 2 塑料的收縮率 3 制品的壁厚 4 塑料對型芯的摩擦系數(shù) 5 在制品同一側(cè)面同時抽芯的數(shù)量 6 成型工藝主要參數(shù) 2 抽芯力的計算 由參考文獻(xiàn) 1 得抽芯力 Fc 的計算式為 Fc c h p cos sin Fc 為抽芯力 N C 為側(cè)型芯成型部分截面的平均周長 m H 為側(cè)型芯成型部分的高度 m P 為塑件對側(cè)型芯的收縮應(yīng)力 一般情況下 模內(nèi)冷卻的塑件 p 0 8 1 2 107MPa 模外冷卻的塑件 p 2 4 3 9 10 7MPa 為塑料在熱狀態(tài)時對鋼的磨擦系數(shù) 一般 0 15 0 20 為側(cè)型芯的脫模斜度 經(jīng)計算 c1 193 4mm 0 1934m h 1 12mm 0 012m c2 187 7mm 0 1877m h 2 12mm 0 012m c3 127 7mm 0 1277m h 3 10mm 0 010m 取 0 15 22 由于側(cè)向成型塑件高度不大 所以不設(shè)計脫模斜度 0 P 取 p 1 107 則 Fc1 0 1934 0 012 1 107 0 15 1 0 3481 2N 3 8412kN Fc2 0 1877 0 012 1 107 0 15 1 0 3378 6N 3 3786kN Fc3 0 1277 0 010 1 107 0 15 1 0 1915 5N 1 9155kN 三 側(cè)向抽芯機構(gòu)的確定 方案一 三個側(cè)向抽芯都采用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯 機構(gòu)是利用斜導(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 是設(shè)計和制造注 射模抽芯時最常用的機構(gòu) 但它的抽芯力和抽芯距受到模具結(jié)構(gòu)的限制 一般使用于抽 芯力不大及抽芯距小于 60 80mm 的場合 方案二 采用彈簧側(cè)向抽芯機構(gòu) 彈簧側(cè)向抽芯機構(gòu)與斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機構(gòu)對比其 特點是省去了斜導(dǎo)柱 使模具結(jié)構(gòu)簡化 但其只適用于側(cè)向成型零件所需的抽芯力和抽 芯中都不大的抽芯機構(gòu) 方案三 結(jié)合方案一和方案二 抽芯力較大的兩個采用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 抽芯力較小的一個采用彈簧側(cè)向抽芯機構(gòu) 綜合分析 選用方案三較好 四 斜導(dǎo)柱的設(shè)計 1 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計 斜導(dǎo)柱形狀多為圓柱形 為了減少其與滑塊的摩擦 可將其圓柱面銑扁 斜導(dǎo)柱工 作端的端部可采用錐臺形或半球形 錐體角應(yīng)大于斜導(dǎo)柱的傾角 以避免斜導(dǎo)柱有效工 作長度部分脫離滑塊斜孔之后 錐體仍有驅(qū)動作用 但半球形加工時較困難 所以采用 錐臺形的結(jié)構(gòu) 其斜角 2 以免端部錐臺也參與側(cè)抽芯 導(dǎo)致滑塊停留位置不符合 原設(shè)計計算的要求 斜導(dǎo)柱的材料用 T10A 碳素工具鋼 由于斜導(dǎo)柱經(jīng)常與滑塊摩擦 熱處理要求硬度 HRC 55 表面粗糙度 Ra 0 8 m 斜導(dǎo)柱與其固定的模板之間采用 H7 m6 的過渡配合 由于斜導(dǎo)柱在工作過程中主要 用來驅(qū)動側(cè)滑塊作往復(fù)運動 側(cè)滑塊運動的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊之間的配合精度保證 而合模時滑塊的最終準(zhǔn)確位置由鍥緊塊決定 為了運動的靈活 滑塊上斜導(dǎo)孔與斜導(dǎo)柱 之間保留 0 5 1mm 的間隙 此間隙使滑塊運動滯后于開模動作 且使分型面處打開一縫 隙 使塑件在活動型芯未抽出前獲得松動 然后再驅(qū)動滑塊抽芯 2 斜導(dǎo)柱傾角的確定 斜導(dǎo)柱軸向與開模方向的夾角稱為斜導(dǎo)柱的傾斜角 它不僅決定了開模行程和斜導(dǎo) 柱長度 并且對斜導(dǎo)柱的受力狀況有著重要的影響 23 在確定斜導(dǎo)柱傾斜角 時 通常抽芯距短時 可適當(dāng)取得小些 抽芯距長時取大些 抽芯力大時 可取小些 抽芯力小時可取大些 另外 還應(yīng)注意 斜導(dǎo)柱在對稱布置時 抽芯力可相互抵消 可取大些 而斜導(dǎo)柱非對稱布置時 抽芯力無法抵消 宜取小值 由參考文獻(xiàn) 1 得斜導(dǎo)柱的傾角一般小于 25 常用為 12 22 由于抽芯距短 而抽 芯力又小 斜導(dǎo)柱對稱布置 抽芯力可相互抵消 綜合分析 取斜導(dǎo)柱的傾角 18 3 斜導(dǎo)柱的直徑的確定 斜導(dǎo)柱的直徑必須根據(jù)抽芯力 斜導(dǎo)柱有效工作長度和斜導(dǎo)柱的傾角來確定 由于計算比較復(fù)雜 在實際生產(chǎn)中 根據(jù)斜導(dǎo)柱斜角及所承受最大彎距力 可直接 用查表法得出斜導(dǎo)柱直徑 按抽芯力 Fc 和斜導(dǎo)柱斜角 查參考文獻(xiàn) 1 表 5 20 得斜導(dǎo)柱的最大彎曲力 F 1 4kN F 2 4kN 根據(jù)最大彎曲力 F 和側(cè)型芯滑塊受的脫模力作用線與斜導(dǎo)柱中心線的交點到斜 導(dǎo)柱固定板的距離 H 以及 查參考文獻(xiàn) 1 表 5 21 得斜導(dǎo)柱的直徑為 d1 14mm d2 14mm 4 斜導(dǎo)柱的長度計算 斜導(dǎo)柱的總長度與抽芯距 斜導(dǎo)柱的直徑和傾斜角以及斜導(dǎo)柱固定板厚度等有關(guān) 由參考文獻(xiàn) 1 公式 5 65 Lz L1 L2 L3 L4 L5 d2 2 tg h cos d 2 tg s sin 5 10mm 式中 Lz 為斜導(dǎo)柱總長度 d2 為斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑 h 為斜導(dǎo)柱固定板的厚度 d 為斜導(dǎo)柱工作部分直徑 s 為抽芯距 Lz 18 2 tg18 54 cos18 14 2 tg18 5 sin18 5mm 83mm 五 側(cè)滑塊設(shè)計 側(cè)滑塊上面安裝有側(cè)向型芯或側(cè)向成型塊 在斜導(dǎo)柱驅(qū)動下 實現(xiàn)側(cè)抽芯或側(cè)向分 型 因此 滑塊是斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)中的重要零部件 注射成型時 塑件尺寸的準(zhǔn)確性和 移動的可靠性都需要靠它的運動精度保證 滑塊可分為整體式和組合式兩種 在滑塊上直接制出側(cè)向型芯或側(cè)向型腔的結(jié)構(gòu)稱 為整體式 適用于形狀簡單 便于加工的場合 側(cè)向型芯或側(cè)向成型塊分開加工 然后 再裝配在一起 稱組合式結(jié)構(gòu) 由于組合式便于加工和更換 并能節(jié)省鋼材 被廣泛采 用 因產(chǎn)品側(cè)向成型部分形狀較簡單 故采用整體式的滑塊結(jié)構(gòu) 材料采用 T10 鋼 熱 24 處理要求硬度 HRC 50 六 導(dǎo)滑槽設(shè)計 滑塊的側(cè)向分型抽芯和復(fù)位運動是在導(dǎo)滑槽內(nèi)完成的 導(dǎo)滑槽應(yīng)使滑塊運動平穩(wěn)可靠 滿足塑件抽芯部位的精度要求 根據(jù)模具上側(cè)型芯 大小 形狀和要求不同 以及各工廠的具體使用情況 滑塊與導(dǎo)滑槽的配合形式也不同 常見的滑塊與導(dǎo)滑槽的配合有 1 整體式滑塊和整體式 T 形槽導(dǎo)滑 2 蓋板式 采用 T 形槽導(dǎo)滑 因該模具的側(cè)向成型精度要求不是很高 故都可以采用整體式 T 形槽 導(dǎo)滑 其結(jié)構(gòu)緊湊 但加工困難 精度不易保證 多用于小型模具的抽芯機構(gòu) 另一種是都采 用局部蓋板式 它克服了整體式要用 T 形銑刀加工出精度較高的 T 形槽的困難 該結(jié)構(gòu) 導(dǎo)滑部分淬硬后便于磨削加工 精度也容易保證 而且裝配方便 經(jīng)分析 考慮到模具的結(jié)構(gòu) 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的導(dǎo)滑槽采用 T 形槽導(dǎo)滑 局部蓋板式 彈簧側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的導(dǎo)滑槽采用 T 形槽導(dǎo)滑整體式 導(dǎo)滑槽與滑塊導(dǎo)滑部分采用 H8 f8 的間隙配合 其它各處均留有 0 5mm 左右的間隙 配合部分的表面粗糙度應(yīng)為 Ra 0 8 m 另外 滑塊的導(dǎo)滑部分應(yīng)有足夠的長度 以免運 動中產(chǎn)生歪斜 一般導(dǎo)滑部分長度應(yīng)大于滑塊寬度的 1 5 倍 滑塊在完成抽芯動作后 留 在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度應(yīng)不少于滑塊長度的 2 3 否則滑塊在開始復(fù)位時容易發(fā)生傾斜 因此 導(dǎo)滑槽的長度不能太短 有時為了不曾大模具尺寸 可采取局部加長的措施來解決 七 楔緊塊設(shè)計 在制品注射成型過程中 側(cè)型芯在抽芯方向受到塑料較大的推力作用 這個力通過 滑塊傳遞給斜導(dǎo)柱 而一般斜導(dǎo)柱為細(xì)長桿件 受力后容易變形 因此 必須設(shè)置楔緊 塊 以壓緊滑塊 使滑塊不致產(chǎn)生位移 從而保護斜導(dǎo)柱和保證制品精度 楔緊塊的形 式視滑塊的受力大小 磨損情況及制品精度要求而定 常見的楔緊塊形式有 1 楔緊塊與定模板作為一整體 材料消耗量大 加工不便 磨損后修復(fù)困難 但牢 固可靠 剛性好 適用于楔緊力要求大的模具 2 用螺釘 銷頂固定的形式 制造和調(diào)整都比較方便 容易裝配 適用于楔緊力不 大的模具 3 用 T 形槽固定楔緊塊 再用銷釘定位 該結(jié)構(gòu)可承受較大的側(cè)壓力 但磨損后也 不易調(diào)整 適用于模板尺寸較小的模具 4 整體鑲?cè)胧?用臺肩或螺釘固定 剛性較好 修配方便 常用于模板邊緣有足夠 固定位置的情況下 5 對楔緊塊起加強作用的結(jié)構(gòu) 適用于抽芯距短而需要楔緊力大的場合 楔緊塊與模具的聯(lián)接方式采用銷釘定位 螺釘 三個以上 堅固的形式 結(jié)構(gòu)簡單 加工方便 楔緊塊的楔角 在側(cè)抽芯機構(gòu)中 楔緊塊的楔角是一個重要參數(shù) 為了保證斜面能 在合模時壓緊滑塊 而在開模時又能迅速脫離滑塊 以避免楔緊塊影響斜導(dǎo)柱對滑塊的 25 驅(qū)動 鎖緊角 應(yīng)比斜導(dǎo)柱傾斜角 大一些 這樣才能保證模具一開模 楔緊塊就讓開 取 2 3 八 滑塊定位裝置的設(shè)計 為了保證在合模時 斜導(dǎo)柱能準(zhǔn)確地進(jìn)入滑塊的斜孔中 開模后 滑塊必須停留在 剛剛脫離斜導(dǎo)柱的位置上 不再移動 以避免合模時斜導(dǎo)柱不能準(zhǔn)確地插進(jìn)滑塊的斜導(dǎo) 孔內(nèi) 造成模具損壞 設(shè)計滑塊的定位裝置時 應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點 大小和滑塊所 在的不同位置選用不同的形式 1 常見的滑塊定位裝置 利用滑塊的自重?？吭谙尬粨鯄K上 結(jié)構(gòu)簡單 適用于臥 式注射機上向下抽芯的模具 2 依靠壓縮彈簧的彈力使滑塊停留在限位擋塊處 適用于任何方向的抽芯動作 在 設(shè)計彈簧時 彈簧力應(yīng)為滑塊自重的 1 5 2 倍 壓縮長度須大于抽芯距 s 一般取 1 3s 較 合適 3 用彈簧銷定位 適用于側(cè)面方向的抽芯動作 彈簧的直徑可選 1 1 5mm 頂銷的 頭部制成半球狀 滑塊上的定位穴設(shè)計成球冠狀或成 90 度的錐穴 4 利用彈簧鋼球定位 只是鋼球代替了頂銷 5 利用埋在導(dǎo)滑槽內(nèi)的彈簧和擋板與滑塊的溝槽配合定位 其結(jié)構(gòu)較緊湊 為了使模具的結(jié)構(gòu)簡單緊湊 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的滑塊定位裝置采用彈簧 鋼球式 鋼球的直徑取 5mm 彈簧側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的滑塊直接用抽芯彈簧機構(gòu)定位 即采用彈簧拉桿擋塊式定位裝置 第八節(jié) 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 由于 ABS 的成型工藝要求模溫都不太高 常用溫水對模具進(jìn)行冷卻 對于成型薄壁 塑件 且成型工藝要求模溫也不太高時 也可以不設(shè)置冷卻裝置而依靠自然冷卻 因該塑件的外表面要求光滑 表面精度要求較高 故可設(shè)置冷卻水道 根據(jù)冷卻水道的設(shè)計原則 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等 一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于 10mm 常用 12 15mm 冷卻管道的中心距為管道直徑的 3 5 倍 管道直徑常取 8 15mm 并盡可能使管道孔分別到各處型腔表面的距離相等 但當(dāng)塑件壁厚不均勻時 應(yīng)在厚壁處開設(shè)間距較小的冷卻管道 澆口處加強冷卻 塑料熔體充填型腔時 澆口附近溫度最高 距澆口越遠(yuǎn)溫度就 越低 通常將冷卻水道的入口處設(shè)置在澆口附近 使?jié)部诟浇谳^低溫度下冷卻 而遠(yuǎn) 離澆口部分的模具在經(jīng)過一定程度熱交換后的溫水作用下冷卻 冷卻水道出 入口溫差應(yīng)盡量小 有利于型腔表面溫度均勻分布 通?？赏ㄟ^改 變冷卻管道的排列形式來降低進(jìn) 出水的溫差 同時可減小冷卻回路的長度 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 冷卻水道必須盡量避免接近塑件的熔接部位 因該處的溫度通常較其他部位要低 為不使溫度急劇下降 保證熔合質(zhì)量 在熔合紋部位盡可能不設(shè)冷卻管道 以免產(chǎn)生熔 26 接痕 降低塑件強度 冷卻水道要易于加工清理 一般水道孔徑為 10mm 左右 不小于 8mm 冷卻水道的設(shè)計要防止冷卻水的泄漏 凡是易漏的部位要加密封圈等 綜上所述 結(jié)合塑件的結(jié)構(gòu)與模具的結(jié)構(gòu) 以及塑料的成型工藝性 設(shè)計冷卻水道 的孔徑為 8mm 其結(jié)構(gòu)采用在動 定模兩側(cè)與型腔表面等距離鉆孔的形式 第五章 選取模架和注射機及其工藝參數(shù)的校核 第一節(jié) 選取模架 塑料模的模架包括動模 或下模 座板 定模 或上模 座板 動模 或下模 板 定模 或上模 板 支承板 塑板等 塑料模的模架起裝配 定位和安裝作用 1 應(yīng)選擇的關(guān)鍵參數(shù) 選擇模架的關(guān)鍵是確定型腔模板的周界尺寸 長 寬 和厚 度 要確定模板的周界尺寸就要確定型腔到模板邊緣之間的壁厚 有關(guān)壁厚尺寸的大小 的確定 除了可根據(jù)型腔壁厚的計算方法來確定外 也可使用查表或用經(jīng)驗公式來確定 模板的壁厚確定的經(jīng)驗數(shù)據(jù)見下表 1 模板厚度主要由型腔的深度來確定 并考慮型腔底 部的剛度和強度是否足夠 如果型腔底部有支承板的話 型腔底部就不需要太厚 有關(guān) 支承板厚度 h 的經(jīng)驗數(shù)值見下表 2 另外 模板厚度確定還要考慮到整付模架的閉合高 度 開?？臻g等與注射機之間的相適應(yīng) 附表 1 型腔壁厚 S 的經(jīng)驗數(shù)據(jù) 型腔壓力 MPa 型腔側(cè)壁厚度 S mm 29 壓縮 49 壓縮 49 注射 0 14L 12 0 16L 15 0 20L 17 附表 2 支承厚度 h 的經(jīng)驗數(shù)據(jù) B mm b L mm B 1 5L mm b 2L mm 102 300 0 13 0 15 b 0 11 0 12 b 0 08 0 09 b 300 500 0 15 0 17 b 0 12 0 13 b 0 09 0 1 b 27 2 模架選擇步驟 1 確定模架組合形式 根據(jù)制品成型所需的結(jié)構(gòu)來確定模架的結(jié)構(gòu)組合形式 2 確定型腔壁厚 通過查上表 1 或有關(guān)壁厚公式計算來得到型腔壁厚尺寸 3 計算型腔模板周界限 4 模板周界尺寸 5 確定模板厚度過 6 選擇模架尺寸 根據(jù)確定下來的模板周界尺寸 配合模板所需厚度查標(biāo)準(zhǔn)選擇 模架 7 檢驗所選模架的合適性 對所選的模架還需檢驗?zāi)＜芘c注射機之間的關(guān)系 根據(jù)型腔的尺寸和模具的結(jié)構(gòu) 查參考文獻(xiàn) 2 選擇 180 200mm 的 AII 型模架 其主 要尺寸為 上模座的厚度 30mm 下模座的厚度 30mm 推板的厚度 16mm 推桿固定板的厚度 12 5mm 導(dǎo)柱的直徑 16mm 第二節(jié) 選取注射機 注射成型的設(shè)備是注射機 注射機的基本作用是 加熱塑料 使其達(dá)到黏流狀態(tài) 對黏流態(tài)的塑料熔體施加高壓 使其注射入模具型腔 注射機主要有柱塞式和螺桿式 查參考文獻(xiàn) 2 選取注射機 XS Z 60 其主要技術(shù)參數(shù)如下表 螺桿直徑 mm 38 注射容量 cm 3 60 注射壓力 MPa 122 鎖模力 kN 500 最大注射面積 cm 2 130 最大 200 模具厚度 mm 最小 70 模板行程 mm 180 球半徑 12 噴嘴 mm 孔直徑 4 定位孔直徑 mm 55 頂出 中心孔徑 mm 50 第三節(jié) 注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核 一 鎖模力的校核 根據(jù)參考文獻(xiàn) 1 公式 4 3 28 n F pA2 pA1 式中 n 為型腔數(shù)量 F 為注射機的額定鎖模力 N P 為塑料熔體對型腔的成型壓力 MPa 其大小一般是注射壓力的 80 A1 為單個塑件在模具分型面上的投影面積 mm 2 A2 為澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 mm 2 A1 76 14cm2 7614mm2 A2 130mm2 由前面所查得的 ABS 的工藝參數(shù)可得注射壓力為 70 90MPa 取 80MPa 則 p 75 80 60MPa 500000 60 130 60 7614 1 08 1 所選注射機的鎖模力符合要求 二 注射量校核 由參考文獻(xiàn) 1 公式 4 4 nm1 m2 80 m 式中 n 為型腔數(shù)量 m1 為單個塑件的質(zhì)量或體積 g 或 cm3 m2 為澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或體積 g 或 cm3 m 為注射機允許的最大注射量 g 或 cm3 m1 7614 2 20 114 5 2 11 114 5 2 88 5 2 110 5 14 1 5 3 14 2 5 75 2 15 4 21504 475mm3 21 504 cm3 m2 1 792 cm3 1 21 504 1 792 23 296 cm3 80 60 48 cm3 所選注射機的注射量滿足要求 三 模具厚度 H 校核 由參考文獻(xiàn) 1 公式 4 7 Hmin H Hmax 式中 H min 為注射機允許的最小模厚 Hmax 為注射機允許的最大模厚 Hmin 70mm H 185mm Hmax 200mm 4 開模行程的校核 因完成抽芯動作的開模距離 Hc 小于推出距離 H1 加上包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高 度 H2 之和 所以仍用參考文獻(xiàn) 1 公式 4 8 進(jìn)行校核 smax s H1 H2 5 10mm H1 22 5mm H2 20 2 55 70 2mm 29 180 22 5 70 2 5 10 97 7 102 7mm 綜上所述 所選注射機能滿足要求 第六章 模 具 的 工 作 原 理 開模時 開合模系統(tǒng)帶動動模部分后移 開模力通過斜導(dǎo)柱作用于側(cè)型芯滑塊 同 時彈簧側(cè)向分型抽芯機構(gòu)動作 型芯滑塊隨著動模的后退在動模板的導(dǎo)滑槽內(nèi)向外滑移 直至滑塊與塑件完全脫開 側(cè)抽芯動作完成 在側(cè)抽芯的同時 拉料桿將主澆道凝料從 主流道襯套中拉出 隨同包緊在凸模上的塑件一起后退 在側(cè)抽芯完成后 塑件包在凸 模上隨動模繼續(xù)后移 直到注射機頂桿與模具推板接觸 推出機構(gòu)弄始工作 推桿塑件 從凸模上推出 合模時 彈簧使推出機構(gòu)復(fù)位 斜導(dǎo)柱使側(cè)型芯滑塊向內(nèi)移動 最后楔 緊塊將其鎖緊 第七章 模具的加工工藝 30 凸模的工藝路線 產(chǎn)品型號 零件圖號機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 放音機 零件名稱 凸模 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鍛件 毛坯外形尺寸 126 80 52 每毛坯件數(shù) 1 工 時工 序 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件 10 備料 將毛坯鍛成平行六面體 尺寸為 126mm 80mm 52mm 鍛 20 熱處理 退火 熱 30 銑平面 銑各平面 厚度留磨削余量 0 6mm 側(cè)面留磨削余量 0 4mm 金工 立式銑床 專用銑夾具 40 磨平面 磨上下平面 磨相鄰兩側(cè)面保證垂直度 金工 平面磨床 專用銑夾具 50 鉗工劃線 劃出對稱中心線 圓孔 方形孔線 金工 60 鉆孔 鉆出圓孔并鉆出穿絲孔 金工 立式鉆床 專用鉆夾具 70 加工方形孔 用線切割加工方孔 金工 線切割機 80 熱處理 按熱處理工藝保證 43 48HRC 熱 90 磨平面 磨上下面及基準(zhǔn)面達(dá)要求 金工 平面磨床 專用銑夾具 100 校驗 檢 110 入庫 設(shè) 計 日 期 校 對 日期 審 核 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 31 凹模底部鑲塊的工藝路線 產(chǎn)品型號 零件圖號機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 放音機 零件名稱 凹模底部鑲塊 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 126 80 52 每毛坯件數(shù) 1 工 時工 序 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件 10 備料 將毛坯鍛成平行六面體 尺寸為 130mm 81mm 38mm 鍛 20 熱處理 退火 熱 30 粗加工毛坯 銑六面保證尺寸 金工 立式銑床 專用銑夾具 40 磨平面 磨上下平面及相鄰的側(cè)面保證垂直度 金工 平面磨床 專用銑夾具 50 鉗工劃線 劃出對稱中心線 沉孔 方槽線 金工 60 銑槽 銑出各方槽 留磨削余量 0 3mm 金工 立式銑床 70 熱處理 按熱處理工藝保證 50 57HRC 熱 80 磨平面 磨上下面及基準(zhǔn)面達(dá)要求 金工 平面磨床 專用銑夾具 90 校驗 檢 100 入庫 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 設(shè) 計 日 期 校 對 日期 審 核 日期 32 第八章 總 結(jié) 經(jīng)過兩個多月的時間 畢業(yè)設(shè)計終于可算是劃上一個句號了 本次設(shè)計是一個全面 性的設(shè)計 是對大學(xué)課程的一個總結(jié)一次回顧 本次畢業(yè)設(shè)計翻閱了大量的參考書 鞏 固了以往所學(xué)的機械制圖 公差與配合 制造工藝等相關(guān)知識 對許多課程和知識起到 了穿針引線的作用 使我們對大學(xué)所學(xué)的全部知識進(jìn)行一次從新的整理 理論聯(lián)系實際 為我們即將踏入社會做了一個很好的準(zhǔn)備 更重要的是 通過本次畢業(yè)設(shè)計對我們所掌 握的模具知識實際應(yīng)用能力起到了檢驗的作用 通過系統(tǒng)設(shè)計 知道自己的不足和缺陷 在設(shè)計過程中我們始終結(jié)合計算機進(jìn)行設(shè)計 從零件的造型 模具的分模到鑲塊的 加工 二維工程圖的轉(zhuǎn)化都使用 PRO E UG 軟件 提高了我們對 Pro E UG AutoCAD 等 軟件的應(yīng)用能力 通過了本次設(shè)計我們已初步掌握了工程技術(shù)人員的設(shè)計思想 掌握了 模具的相關(guān)知識 以基本能獨立完成一套模具設(shè)計與制造 在設(shè)計中 通過查閱網(wǎng)絡(luò)資料 向在外面工作和實習(xí)的同學(xué)和老師請教 最大可能 地了解實際生產(chǎn)中注塑模具的實際設(shè)計和制造情況 在設(shè)計中廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件 設(shè)計參 數(shù)的選擇不局限于課本和老資料的 而是根據(jù)實際情況來選擇和使用 比如模具零件的 熱處理硬度 按課本要求很多都要達(dá)到 50HRC 以上 而實際情況是只要達(dá)到 25HRC 左右 就可以了 課本的數(shù)據(jù)取值相對比較保守 又如推桿固定板安裝推桿的的孔單邊間隙在 課本中推薦值是 0 5 而實際情況是單邊取 0 05 即用現(xiàn)有的加工方法 是很容易 達(dá)到這個精度要求的 等等 在設(shè)計中得到最大的收獲是 1 提高查閱參考資料的能力 能在不通的參數(shù)推薦值中選擇適合本設(shè)計的最佳值或 方法 2 繼續(xù)鞏固各種基礎(chǔ)知識 比如材料力學(xué) 機械制圖 公差與配合 加工工藝等 并學(xué)會較靈活應(yīng)用 為設(shè)計機械模具打好基礎(chǔ) 3 學(xué)會使用各種專業(yè)工程軟件來輔助設(shè)計 在本次設(shè)計中就是用 Pro Engineer 來 完成造型和分型 用 UG 來完成工程圖轉(zhuǎn)換 用 CAXA 來提取標(biāo)準(zhǔn)件等等 這樣不但可以 提高設(shè)計效率 更重要的是可以學(xué)會別人的設(shè)計思想和設(shè)計所要關(guān)注的問題等 4 協(xié)調(diào)小組成