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塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 第 1 章 緒論 1 1 塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性 1 1 1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 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 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 地促進了成型模具的開發(fā)于制造 隨著工工業(yè)塑料制件和日用塑料制件的品種和需 求的日益增加 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 1 1 2塑料成型在工業(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) 1 1 3 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一下幾個方面 1 模具的標準化 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 模具的標準化工作十分重要 目前我國標準化程度只達到 20 注射模具 零部件 模具技術(shù)條件和標準模架等有一下 14 個標準 當前的任務(wù)是重點研究開發(fā)熱流道標準元件和模具溫控標準裝置 精密標準模 架 精密導(dǎo)向件系列 標準模板及模具標準件的先進技術(shù)和等向標準化模塊等 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 1 1 4CAD CAM開發(fā)平臺及其發(fā)展趨勢 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 CAD CAM 技術(shù)從誕生至今已有三十多年的歷史 歷經(jīng)二維繪圖 線框模型 自由 曲面模型 實體造型 特征造型等重要發(fā)展階段 其間還伴隨著參數(shù)化 變量化 尺寸驅(qū)動等技術(shù)的融入 通過三十多年的努力 CAD CAM 技術(shù)在基礎(chǔ)理論方面日趨成熟 同時推出了許多 商品化系統(tǒng) 諸如 Pro Engineer UGII CATIA Solid Works 等 美酒愈陳愈香 但軟件技術(shù)則不同 停止就意味著被淘汰 CAD CAM 系統(tǒng)的開發(fā)正伴隨著計算機軟 硬件技術(shù)的高速發(fā)展向著更高 更深層次方向發(fā)展 AD CAM 系統(tǒng)的開發(fā)主要可分為 三種方式 1 完全自主版權(quán)的開發(fā) 一切需從底層做起 2 基于某個通用 CAD 系統(tǒng)的二次開發(fā) 如基于 AutoCAD 軟件的二次開發(fā) 3 基于 CAD CAM 軟件平 臺的開發(fā) 此類開發(fā)界于前兩種方式之間 較二次開發(fā)可以更深入核心層 具有開 發(fā)周期短 見效快 系統(tǒng)穩(wěn)定性好和功能強等特點 當然平臺的價格也很昂貴 當今 比較流行的 CAD CAM 平臺很多 主要有 ACIS PARASOLID CAS CADE Pelorus DESIGNBASE 等 可以得知 CAD CAM 開發(fā)平臺向著更深 更高層次發(fā)展 同時不斷融入計算機軟 件新技術(shù) 并呈現(xiàn)出開放化 多元化發(fā)展趨勢 CAD CAM 平臺發(fā)展趨勢概括如下 1 支持多種主流的計算平臺 包括 Windows 95 式中 s 塑料收縮率波動所引起的塑件尺寸誤差 Smax 塑料的最大收縮率 Smin 塑料的最小收縮率 Ls 塑件的基本尺寸 2 模具成型零件的制造誤差 參考 塑料成型工藝與模具設(shè)計 P 所列出的經(jīng)驗值 成型零件的制造公 差約占塑件總公差的 或取 IT7 IT8 級作為模具制造公差 模具成型零件制314 造公差用 z 表示 收縮率的波動引起塑件尺寸誤差隨塑件的尺寸增大而增大 在計算成型零 件時 所用到的收縮率均用平均收縮率來表示 100 S2min ax 式中 塑件的平均收縮率 S Smax 塑料的最大收縮率 Smin 塑料的最小收縮率 計算公式參考教材 P151 式 5 18 LM z 1 LS 0 5 0 75 z 0 0 式中 表示塑料的平均收縮率 0 55 S LS 表示塑件的基本尺寸 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 表示塑件尺寸的公差 Z 取 3 當制件的尺寸較大 精度級別較底時式中取 0 75 當精度級別較高時式中 取 0 5 本塑件為塑料后蓋其精度要求較高 故在本設(shè)計中取 0 75 腔深度的計算 計算公式參考教材 P151 式 5 20 HM z 1 HS z 0 0 式中 HM 表示型腔的深度 表示塑料的平均收縮率 HS 表示塑件凸出的高度 修正系數(shù) 1 2 1 3 精度要求低時取小值 反之取 大值 在此取 1 3 表示塑件的基本尺寸 Z 1 3 基本尺寸為 16 的計算 查教材 P67 表 3 9 該尺寸的公差為 0 16 利用公式 HM z 1 HS z 0 0 1 0 55 16 1 3 0 16 0 053 0 16 002 0 053 mm 0 6 3 型心尺寸的計算 型心尺寸的計算公式參考教材 P151 式 5 19 LM z 1 LS 0 75 z0 0 式中 表示塑料的平均收縮率 0 55 S LS 表示塑件的基本尺寸 表示塑件尺寸的公差 Z 取 3 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 當制件的尺寸較大 精度級別較底時式中取 0 75 當精度級別較高時式中 取 0 5 本塑件為塑料后蓋其精度要求較高 故在本設(shè)計中取 0 75 型芯高度尺寸的計算 運用平均收縮率法 hm z 1 S cp L S 1 3 z H 型芯高度尺寸 mm z 型芯高度制造公差 mm hm 1 0 55 14 0 16 3 14 097 中心距離的尺寸計算 中心距離尺寸的計算公式參考教材 P151 式 5 22 CM Z 2 1 CS Z 2 式中 表示塑料的平均收縮率 0 55 SS CS 表示塑件的基本尺寸 表示塑件尺寸的公差 Z 取 3 6 4 模具型腔側(cè)壁和底版厚度的計算 塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用 應(yīng)具有足夠的強度和 剛度 如果型腔側(cè)壁和底版厚度過小 可能因硬度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚 至破壞 也可能因剛度不足產(chǎn)生翹曲變形導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊 降低塑件 尺寸精度和順利脫模 因此 應(yīng)通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚 矩形型腔的結(jié)構(gòu)尺寸計算 在本模具設(shè)計中采用了整體矩形型腔 整體式矩形型腔 這種結(jié)構(gòu)與組合式型腔相比剛度較大 由于底板與側(cè)壁為 一體 所以在型腔底面不會出現(xiàn)溢料間隙 因此在計算型腔壁厚時變形量的控 制主要是為保證塑件尺寸精度和順利脫模 矩形板的最大變形量發(fā)生在自由邊 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 的中點上 壁厚的計算公式參考 模具設(shè)計與制造手冊 表 2 158 凹模側(cè)壁和 底板厚度的計算 S 3 4 Ecpa 式中 C 常數(shù) 其值由型腔的高度與型腔的長度之比確定 因型腔的高 度與型腔的長度之比 14 119 52 0 117135 查手冊得 C 1 4 P 型腔壓力 一般取 25 45MPa 在此取 40 MPa a 型腔的深度 其值為 10 E 彈性模量 鋼的取 2 1 105 允許變形量 查教材表 5 12ABS 為 0 05 在此取 0 01 則 S 3 4 Ecpa 301 2594 13 3mm 查教材表 5 17 矩形型腔壁厚推薦尺寸 取 45 mm 所以本模具型腔的壁厚 值為 45 mm 底板厚度計算 由于熔體壓力 板的中心將產(chǎn)生最大變形量 按剛度條件 型腔厚度為 h 3 4 Epdc 式中 C 常數(shù) 其值由型腔的高度與型腔的長度之比確定 因型腔的高 度與型腔的長度之比 14 119 52 0 117135 查手冊得 C 1 4 P 型腔壓力 一般取 25 45MPa 在此取 40 MPa a 型腔的深度 其值為 10 E 彈性模量 鋼的取 2 1 105 允許變形量 查教材表 5 12ABS 為 0 05 在此取 0 01 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 h 3 4 Epdc 01 28654 32 17 mm 查手冊的推薦值在此取 37 mm 動模墊板厚度的確定 查 模具設(shè)計與制造手冊 動模墊板厚度的推薦值 塑件在分型面上的投影 面積為 119 52 64 2 15298 56 合 152 98 在 100 200 的范圍內(nèi) 則墊板 的厚度為 30 40 在此取 40mm 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 第 7 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注射模具設(shè)計的一個重要完節(jié) 它對獲得優(yōu)良性能和理想 性能的塑料制件以及最佳的成型效率有直接應(yīng)響 是模具設(shè)計者重視的技術(shù)問 題 對澆注系統(tǒng)進行總體設(shè)計時 一般應(yīng)遵循如下基本原則 1 采用盡量短的流程 以減少熱量與壓力損失 2 澆注系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)有利于良好的排氣 3 便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量 4 澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時考慮 從給出的塑料制件看 既要保證塑件的外觀要求 又要考慮澆注系統(tǒng)設(shè)計的幾 項原則 7 1 主流道的設(shè)計 主流道是注塑機的噴嘴與分流道的一段通道 是熔體最先流經(jīng)模具的部分 它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響 因此 必須 使熔體的溫度降和壓力事實損失最小 通常和注塑機的噴嘴在同一軸線上 斷 面為圓形 帶有一定的錐度 其錐角 為2 6 小端直徑d注射機噴嘴直徑 大0 5 1mm 由于小端的前面是球面 其深度為3 5mm 注射機噴嘴的球面在該 位置與模具接觸并且貼合 因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 1 2mm 流道的表面粗糙度Ra 0 8 m 澆口套一般采用碳素工具鋼如 T8A T10A等材料制造 熱處理淬火硬度53 57HRC 由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞 所以主流道部分 常設(shè)計成可拆卸的主流道襯套 以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨加工和熱處理 主流道的設(shè)計參考教材 塑料成型工藝與模具設(shè)計 P114 表 5 2 主流的部 分尺寸 表 3 2 符號 名稱 尺寸 d 主流道小直徑 注射噴嘴直徑 0 5 1 SR 主流道球面半徑 噴嘴球面半徑 1 2 h 球面配合高度 3 5 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 a 主流道錐角 2 6 L 主流道長度 盡量 60 D 主流道大端直徑 d 2Ltga 2 L h d 3 SR 1 6 查 模具設(shè)計與制造簡明手冊 P386 表 2 40 常用熱塑性塑料注射機型號和主 要技術(shù)規(guī)格 XS ZY 250 噴嘴球半徑 18 主流道小端直徑 4 則主流道小端直徑 d 4 1 5 球面配合高度 h 取 4 主流道錐角 取 40 主流道球面直徑 SR 18 3 21 L 和 D 還待定 7 2 分流道設(shè)計 分流道的設(shè)計應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài) 使塑料熔體 盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔 并且流動過程中壓力損失盡可能小 能使塑料熔 體均衡地分配到各個型腔 在設(shè)計時考慮到以上的原則有兩種設(shè)計形式 圓形截面分流道和梯形截面分流道 下 面是這兩種形式的比較 圓形截面分流道 在相同截面積的情況下 其比面積最小 它的流動性和 傳熱性都好 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 梯形截面分流道 在相同截面積的情況下 其比面積大 塑料熔體熱量散 失及流動阻力均不大 比較以上的兩種形式 再考慮加工的經(jīng)濟性 采用圓形截面分流道更符合 設(shè)計的要求 故本模具的分流道設(shè)計形式采用了圓形截面分流道的形式 7 3澆口的設(shè)計 澆口是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分 但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分 澆口的 位置 形狀及尺寸對塑件的性能和質(zhì)量的影響很大 常用的澆口形式很多 但 從本產(chǎn)品的性能來分析 直澆口和點澆口都不適合 為了保證制品的外觀質(zhì)量 節(jié)省澆注系統(tǒng)的凝料量 采用潛伏式的形式較適合 參考 塑料成型工藝與模具設(shè)計 P119 和模具設(shè)計與制造簡明手冊表 2 53 潛伏式澆口形式的推薦尺寸 h 1 1 5 e 0 6 0 8p t 2 3 r 0 20 a 50 200 再參考 塑料成型工藝與模具設(shè)計 P120 潛伏澆口開設(shè)在推桿的上部而進 料口在推桿上端的形式 潛伏式澆口一般為圓形截面 其尺寸可根據(jù)推薦植和 具體選取 再對照上面給定的推薦值取 h 1 2mm e 1 2mm t 2 4mm r 20 a 90 7 4冷料井的設(shè)計 冷料井又稱冷料穴 它是為貯存兩次注塑間隔產(chǎn)生的冷料頭 防止冷料頭 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 進入型腔造成制品熔接不牢 影響制品質(zhì)量 甚至堵住澆口 而造成成型不良 冷料井常主流道末端 冷料井的直徑稍大于主流道大端直徑 長度一般取主流 道直徑的 1 5 2 倍 冷料井與拉料桿頭部結(jié)構(gòu)緊密相連 這里采用最常用的 Z 形頭拉料桿冷料井 7 5排溢系統(tǒng)設(shè)計 當塑料熔體填充型腔時 必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受 熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體 如果型腔內(nèi)因各種原因產(chǎn)生的氣體不能被排 除干凈 一方面將會在塑件上形成氣泡 接縫 表面輪廓不清及填料等缺陷 另一方面氣體受壓 體積縮小而產(chǎn)生高溫會導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦 同時積 存氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度 因此設(shè)計時必須考慮排氣問題 注 射模成型時排氣通常以如下四種方式進行 1 利用配合間隙排氣 2 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣 3 利用排氣塞排氣 4 強制排氣 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點和型芯型腔以及模具的結(jié)構(gòu) 本副模具因為型芯是采 用鑲拼結(jié)構(gòu) 固采用利用間隙配合排氣 同時 鉗工在加工時 適當在分型面 上開設(shè)很小的排氣槽 ABS 排氣槽深度為 0 03 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 第 8章 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 8 1導(dǎo)套和導(dǎo)柱 8 1 1導(dǎo)柱 1 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)柱采用 1 表 2 111 標準形式 這種形式結(jié)構(gòu)簡單 加工方便 用于簡單模具 2 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 1 長度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出 8 12mm 以避免 出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進入型腔 2 形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺形或半球形 以使導(dǎo)柱順利進入導(dǎo)向孔 3 材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面 堅韌而不易折斷的內(nèi)芯 因此多 采用 Y8 T10 鋼經(jīng)淬火處理 硬度為 HRC50 55 導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度 Ra 為 0 8 m 導(dǎo)向部分表面粗糙度 Ra 為 0 8 0 4 m 4 配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間一般采用 H7 m6 或 H7 k6 的過渡配 合 導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用 H7 F7 或 H8 f7 的間隙配合 8 1 2導(dǎo)套 1 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 本模具的結(jié)構(gòu)形式采用 1 表 2 114 形式 這種形式 結(jié)構(gòu)較簡單 便于加工 2 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 1 形狀 為了使導(dǎo)柱順利地進入導(dǎo)套 在導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角 導(dǎo)柱孔 最好作成通孔 以利于排出孔內(nèi)空氣及殘渣廢料 如模板較厚 導(dǎo)柱孔必須作 成盲孔時 可在盲孔的側(cè)面打一小孔排氣 2 材料 導(dǎo)套與導(dǎo)柱用相同的材料或同合金等耐磨材料制造 其硬度應(yīng) 低于導(dǎo)柱硬度 以減輕磨損 防止導(dǎo)柱或?qū)桌?導(dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分 的表面粗糙度一般為 Ra0 8 m 3 固定形式及配合精度 導(dǎo)套用環(huán)形槽代替缺口 固定在定模板上 用 H7 f7 或 H7 k6 配合鑲?cè)肽０?8 2 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 導(dǎo)向機構(gòu)是保證動定模或上下模合模時 正確定位和導(dǎo)向的零件 合模導(dǎo) 向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式 本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位 8 2 1導(dǎo)向機構(gòu)的作用 1 定位作用 模具閉合后 保證動定?；蛏舷履Ｎ恢谜_ 保證型腔的形 狀和尺寸精確 導(dǎo)向機構(gòu)在模具裝配過程中也起了定位作用 便于裝配和調(diào)整 2 導(dǎo)向作用 合模時 首先是導(dǎo)向零件接觸 引導(dǎo)動定?；蛏舷履蚀_閉 合 避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞 3 承受一定的側(cè)壓力 塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力 或者 由于成型設(shè)備精度低的影響 使導(dǎo)柱承受了一定的側(cè)壓力 以保證模具的正常 工作 若側(cè)壓力很大時 不能單靠導(dǎo)柱來承擔 需增設(shè)錐面定位機構(gòu) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套 導(dǎo)柱和導(dǎo)套均采用標準件 導(dǎo)柱 設(shè)置在動模一側(cè) 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用H7 m6的過渡配合 導(dǎo)柱的導(dǎo)向部 分采用H7 f7的間隙配合 而導(dǎo)套用H7 r6的配合鑲?cè)肽０?塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 第 9章 推出機構(gòu)的設(shè)計 推出機構(gòu)的設(shè)計主要考慮以下幾項的原則 1 推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)計在動模的一側(cè) 2 保證塑件不因推出而變形損壞 3 機構(gòu)簡單動作可靠 4 保證良好的塑件外觀 5 合模時的真確復(fù)位 在本模具的設(shè)計過程中采用推桿的形式對塑件進行脫模 其具體的布置情況 考慮平衡受力的原則 9 1 脫模力的計算 注射成型以后 塑件在模具中冷卻定型 由于體積收縮 對型腔產(chǎn)生包緊力 塑件必須克服磨擦阻力才能從模腔中脫出 按力的平衡原理 列出平衡方程式 Ft AP cos sin 在式中 塑料對鋼的摩擦系數(shù) 約為 0 1 0 3 A 塑件對型芯的包容面積 P 塑件對型芯的單位面積上的包緊力 模內(nèi)冷卻一般取 0 8 1 2 107 在此取中間值 1 0 107 Ft 脫模力 型芯的脫模斜度 在本模具中為 40 先計算 A 值 A 10 64 98 119 52 10 4 7380 Ft Ap cos sin 7380 0 2 cos40 sin40 7 3 106KN 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 第 10章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 注射模的溫度對塑料熔體的充模流動 固化定型 生產(chǎn)效率及塑件的形狀 和尺寸精度都有重要的影響 注射模中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的 就是要通過 控制模具溫度 使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率 根據(jù) ABS 塑料的成型工藝 本模具只要設(shè)置冷卻系統(tǒng)即可 10 1冷卻系統(tǒng)的計算 冷卻系統(tǒng)的計算包括熱傳導(dǎo)面積的計算 溫控介質(zhì)通道的尺寸和介質(zhì)用量 的確定以及通道回路的排布等 這些工作是注射模設(shè)計中的一個難點 這里略 其參數(shù)根據(jù)資料推薦值選則 10 2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計準則 為了提高冷卻效率和爭取型腔表面溫度的均勻和穩(wěn)定 在系統(tǒng)的綜合設(shè)計 中應(yīng)遵守生產(chǎn)中的約定原則 在管道回路布置時 還需要進一步考慮型腔的形 狀和尺寸 并使加工方便和密封效果好 冷卻水道的設(shè)計原則如下 1 冷卻水道應(yīng)盡量多 截面尺寸應(yīng)盡量大 2 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等個 3 澆口處加強冷卻 4 冷卻水道出 入口溫差應(yīng)盡量小 5 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 還有冷卻水道應(yīng)盡量避免接近塑件的熔接部位 以免產(chǎn)生熔接痕 降低塑 件的強度 冷卻水道應(yīng)易于清理 一般水道孔徑為 10 不小于 8 根據(jù)中間板的厚度和型腔尺寸 參考設(shè)計手冊推薦值 在中間板中開設(shè) 5 條直通式冷卻水道 直徑為 10 具體布局參間零件圖 冷卻水道和外界的連接采用標準件水嘴連接 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 第 11 章 模具的動作過程 11 1側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計 在給定的制件外形分析 成型時可用側(cè)向分型機構(gòu)來完成 但使模具結(jié)構(gòu)復(fù) 雜 考慮到要實現(xiàn)制件的外形 觀察其外形形狀 在內(nèi)兩側(cè)邊可以用側(cè)向抽芯 實現(xiàn)成型 在型腔與型芯之間用一鑲塊的型芯來成型 必須用抽芯機構(gòu)進行成 型 這樣可以把模具結(jié)構(gòu)簡化 降低制造成本 在本模具設(shè)計過程中采用的是機動側(cè)向抽芯機構(gòu) 抽芯距離的確定和抽芯力的計算 為了安全的起見 側(cè)向抽芯距離通常比塑件上的側(cè)孔 側(cè)凹的深度或側(cè)向凸 臺的高度大 2 3mm 抽芯距用 s 表示 則 s s1 2 3mm 2 2 4mm 抽芯力的計算 對于側(cè)向抽芯的抽芯力 往往采用如下的公式進行估算 Fc chP cos sin 在式中 塑料對鋼的摩擦系數(shù) 約為 0 1 0 3 c 側(cè)型芯成型部分的截面平均周長 m h 側(cè)型芯成型部分的高度 m 本模具為 9mm P 塑件對型芯的單位面積上的包緊力 模內(nèi)冷卻一般取 0 8 1 2 107 在此取中間值 1 0 107 Fc 抽芯力 KN 型芯的脫模斜度 在本模具中為 40 在此先算 c 側(cè)型芯成型部分的截面平均周長 故抽芯力 Fc chP cos sin 10 8 0 001 0 009 1 0 107 0 2 cos40 sin40 1782 0 08 142 56 KN 11 2側(cè)滑塊的設(shè)計 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 在本模具的側(cè)滑塊采用了鑲拼的形式 導(dǎo)滑槽采用的是矩形的形式其配合用 H8 f8 的間隙配合 其零件圖見圖紙 設(shè)計小結(jié) 畢業(yè)設(shè)計是在修完所有課程之后 我們走向社會之前的一次綜合性設(shè)計 在此次設(shè)計中 主要用到所學(xué)的注射模設(shè)計 以及機械設(shè)計等方面的知識 著 重說明了一副注射模的一般流程 即注射成型的分析 注射機的選擇及相關(guān)參 數(shù)校核 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 注射模具設(shè)計的有關(guān)計算 模具總體尺寸的確定與 結(jié)構(gòu)草圖的繪制 模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制 全面審核投產(chǎn)制造等 其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計既是重點又是難點 主要包括成型位置的及分型面的選擇 模具型腔數(shù)的確定及型腔的排列和流道布局和澆口位置的選擇 模具工作零件 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 側(cè)面分型及抽芯機構(gòu)的設(shè)計 推出機構(gòu)的設(shè)計 拉料桿的形式選 擇 排氣方式設(shè)計等 通過本次畢業(yè)設(shè)計 使我更加了解模具設(shè)計的含義 以 及懂得如何查閱相關(guān)資料和怎樣解決在實際工作中遇到的實際問題 這為我們 以后從事模具職業(yè)打下了良好的基礎(chǔ) 本設(shè)計采用了導(dǎo)柱的模具結(jié)構(gòu) 在注射成型冷卻后 動模部分隨著注射機的 動模向后移動 動模板與定模板間分型 而在拉料桿的作用之下把澆注系統(tǒng)的 凝料隨之拉出來一起與動模移動 當型芯與型腔完全分離后 塑料制件留在型 芯上 這時推出機構(gòu)開始動作 通過推桿把制件頂出模外 最后在合模時 在 彈簧與復(fù)位桿的作用下使模具閉合 完成了一次成型 本次畢業(yè)設(shè)計也得到了廣大老師和同學(xué)的幫助 在此一一表示感謝 由于 實踐經(jīng)驗的缺乏 且水平有限 時間倉促 設(shè)計過程中難免有錯誤和欠妥之處 懇請各位老師和同學(xué)批評指正 在編寫說明書過程中 我參考了 塑料模成型工藝與模具設(shè)計 實用注塑模設(shè)計手冊 和 模具制造工藝 等有關(guān)教材 引用了有關(guān)手冊的 公式及圖表 但由于本人水平的有限 本說明書存在一些缺點和錯誤 希望老 師多加指正 以達到本次設(shè)計的目的 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 致謝 感謝在這次設(shè)計中幫助過我的所有老師和同學(xué) 在這次設(shè)計中特別要感謝我的指 導(dǎo)老師是他不厭其煩的給我講解和指出我圖紙和說明書的錯誤和不合理之處 特 此感謝 塑料后蓋畢業(yè)設(shè)計說明書 參考文獻 1 塑料成型工藝與模具設(shè)計 屈華昌主編塑料成型工藝與模具設(shè)計 北京 機 械工業(yè)出版社 1996 4 2 馮炳堯 韓泰榮 蔣文森 編 丁戰(zhàn)生審 模具設(shè)計與制造簡明手冊 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1998 7 3 唐志玉主編 塑料模具設(shè)計師指南 北京 國防工業(yè)出版社 1999 6 4 馮炳堯 韓泰榮 蔣文森主編 模具設(shè)計與制造簡明手冊第二版 上海 上海 科學(xué)技術(shù)出版社 1994 5 王桂萍 邱以云主編 塑料模具的設(shè)計與制造問答 北京 機械工業(yè)出版社 6 奚永生主編 精密注射模具設(shè)計 北京 中國輕工業(yè)出版社 7 陸寧主編 實用注射模設(shè)計 北京 中國輕工業(yè)出版社 1997 5 8 宋玉恒主編 塑料注射模機構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計 北京 航空工業(yè)塑料模具編制組 1986 9 9 中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編 注射模設(shè)計及制造 北京 中國機械工業(yè)教育協(xié) 會 2001 8 10 蔣繼宏 王效岳主編 注射模典型結(jié)構(gòu) 例 北京 中國輕工業(yè)出版社 2000 6 11 賈潤禮 程志遠主編 實用注射模設(shè)計手冊 北京 中國輕工業(yè)出版社 2000 4 12 徐進 陳再枝等編 模具材料應(yīng)用手冊 北京 機械工業(yè)出版社 2001 7 13 廖念針等主編 互換性與技術(shù)測量 北京 中國計量出版社 2000 1 重印 14 李秦蕊主編 塑料模具設(shè)計 西安 西北工業(yè)大學(xué)出版社 1995 9 15 李澄等編 機械制圖 北京 高等教育出版社 1996 5 16 模具標準匯編 北京 中國標準出版社 1992 17 萬方數(shù)據(jù)資源系統(tǒng) Http 塑料后蓋塑料模具畢業(yè)設(shè)計 摘要 本課題主要是針對盒蓋的模具設(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)是盒蓋注塑模具的設(shè)計 也就是設(shè)計一副注塑模具來生產(chǎn)盒蓋塑件產(chǎn)品 以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量 針對盒蓋的具體結(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)有四個小凸臺 無法設(shè)置斜導(dǎo)柱 固采用活動鑲件的結(jié) 構(gòu)形式 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盒蓋的質(zhì)量和加工工藝要求 關(guān)鍵詞 塑料模具 塑料后蓋蓋 模具 Abstract This topic mainly aimed at the mold design of plastic lid Through the analysis and comparison of the plastic product the plastic mold was designed This topic came 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 took 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 were simply established Through the entire process of the design indicated this mold can achieve the processing craft which the plastic lid requested Key words plastic mold the plastic lid mold 目錄 第 1 章 緒論 1 1 1塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性 1 1 1 1塑料及塑料工業(yè)的發(fā)展 1 1 1 2塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用 2 1 1 3 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢 2 1 1 4CAD CAM開發(fā)平臺及其發(fā)展趨勢 3 1 2塑料模具的分類 4 1 3 畢業(yè)設(shè)計應(yīng)達到的要求 4 第 2 章 塑件的工藝分析 6 2 1 材料的選擇 6 2 1 1基本特性 6 2 1 2主要用途 7 2 1 3成型特點 7 2 1 4 ABS注射參數(shù) 7 2 2 產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析 8 2 2 1表面粗糙度 8 2 2 2形狀 9 2 2 3斜度 9 2 2 4壁厚 9 2 2 5圓角 9 2 2 6孔的設(shè)計 9 第 3 章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 10 3 1型腔數(shù)量以及排列方式 10 3 2 初選注射機 10 3 3 塑件鎖模力 10 3 4 注射壓力校核 11 3 5 模具安裝尺寸校核 11 3 6 開模行程的 12 3 7注射機校核 12 3 8 注射機參數(shù)的校核 12 第 4 章 型腔的設(shè)計 13 第 5 章 分型面的設(shè)計 14 第 6 章 成型零件的工作形式計算及結(jié)構(gòu)形式 16 6 1模具材料的選擇 16 6 2 凹模的設(shè)計 17 6 3型芯尺寸的計算 18 6 4 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 19 第 7 章 繪制裝配圖和零件圖 21 7 1 主流道的設(shè)計 21 7 2 分流道的設(shè)計 22 7 3 澆口套的設(shè)計 23 7 4 冷料井的設(shè)計 23 7 5 排溢系統(tǒng)的設(shè)計 24 第 8 章 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 25 8 1 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計 25 8 2 合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的設(shè)計 25 第 9 章 推出機構(gòu)的設(shè)計 27 9 1 脫模力的計算 27 第 10 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 28 10 1 冷卻系統(tǒng)的計算 28 10 2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計準則 28 第 11 章 模具的動作過程 29 11 1 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計 29 11 2 側(cè)滑塊的設(shè)計 29 總結(jié) 30 致謝 31 參考文獻 32