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塑 料 模 綜 合 實 訓(xùn) 說 明 書 課題名稱 童車輪芯注塑模 系 別 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 模具 0000 學(xué) 號 00000000000 學(xué)生姓名 000000 指導(dǎo)教師 000000000000000 起訖時間 2010 年 12 月 27 日 2011 年 1 月 14 日 共 3 周 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 II 目 錄 任務(wù)摘要 1 第 1 章 選擇與分析塑料原料 2 1 1 選 擇 制 件 材 料 3 1 1 1 選擇制件材料 3 1 2 分析制件材料使用性能 3 1 3 分析塑料工藝性能 4 1 4 結(jié)論 4 第 2 章 分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性 5 2 1 塑件尺寸精度分析 7 2 2 塑件表面質(zhì)量分析 7 2 3 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 7 第 3 章 確定塑件成型工藝參數(shù) 8 3 1 溫度 8 3 2 壓力 8 3 3 時間 成型周期 8 第 4 章 初步選擇注射成型設(shè)備 9 4 1 依據(jù)最大注射量初選設(shè)備 10 4 1 1 計算塑件的體積 10 4 1 2 計算塑件的質(zhì)量 10 4 1 3 計算每次注射進(jìn)入模具塑料總體積 總質(zhì)量 10 4 2 依據(jù)最大鎖模力初選設(shè)備 10 第 5 章 分型面的確定與澆注系統(tǒng)的設(shè)計 11 5 1 確定型腔數(shù)目及布置 11 5 2 選擇分型面 11 5 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 12 5 4 設(shè)計排氣和引氣系統(tǒng)設(shè)計 15 第 6 章 注射模具結(jié)構(gòu)類型及模架的選用 17 6 1 確定模架組合形式 17 6 2 確定型腔側(cè)壁厚度和支承板厚度 17 6 3 確定模板厚度 19 6 4 選擇模架類型 20 6 5 檢驗所選模架 21 第 7 章 設(shè)計注射模具成型零件 22 7 1 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 22 7 2 成型零件尺寸計算 23 第 8 章 設(shè)計注射模具調(diào)溫系統(tǒng) 25 8 1 冷卻水體積流量 25 8 2 冷卻管到直徑的確定 25 8 3 冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 26 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 III 第 9 章 設(shè)計注射模推出機(jī)構(gòu) 28 9 1 推出力 F 計算 28 9 2 確定推出機(jī)構(gòu)方式 28 9 3 澆注系統(tǒng)凝料脫模 29 第 10 章 設(shè)計注射模側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu) 27 10 1 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇 27 10 2 斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計計算 28 10 2 1 抽芯力的計算 29 10 2 2 抽芯距的確定 30 10 2 3 確定斜導(dǎo)柱傾斜角 31 10 3 側(cè)向分型與抽芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 32 10 3 1 確定斜導(dǎo)柱的尺寸 33 10 3 2 滑塊與導(dǎo)槽設(shè)計 33 第 11 章 模具工程圖繪制及材料選擇 34 11 1 模具總裝圖 35 11 2 明細(xì)表及模具材料 36 11 3 模具零件圖 37 第 12 章 模具測繪 38 12 1 注 射 模 具 拆 裝 基 本 過 程 39 12 2 測 繪 模 具 工 作 原 理 結(jié) 構(gòu) 特 征 40 12 3 模 具 拆 裝 測 繪 心 得 41 致謝 42 參考文獻(xiàn) 43 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 1 任務(wù)摘要 某企業(yè)大批量生產(chǎn)童車輪芯注塑模 二維如圖 1 1 三維圖 1 2 零件要求 具有一定的精度 表面粗糙度 產(chǎn)品一出二 要求設(shè)計一套成型該塑件的注射 模具 拆繪指定塑料模具 進(jìn)行三維造型 并生成二維總裝圖 符合國標(biāo) 85 34126 圖 1 1 童車輪芯注塑模二維圖形 圖 1 2 童車輪芯注塑模三維圖形 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 2 定 貨 明 細(xì) 表總 指 標(biāo) 定 貨 批 量 費 用 交 貨 期塑 料 制 品 幾 何 形 狀 材 料 表 面 質(zhì) 量強(qiáng) 度 及 其 他 性 能機(jī) 床 參 數(shù)型 腔 數(shù) 目型 腔 布 局分 型 面 數(shù) 目型 腔 尺 寸 粗 造 度直 澆 口 及 流 道澆 口冷 卻 系 統(tǒng) 機(jī) 械 設(shè) 計 結(jié) 構(gòu)型 腔 精 確 尺 寸推 出 系 統(tǒng)導(dǎo) 向 定 位 系 統(tǒng)排 氣 系 統(tǒng)裝 配模 具 設(shè) 計 流 程 圖 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 3 第一章 選擇與分析塑料原料 選 擇 制 件 材 料 對多種塑料的性能與應(yīng)用進(jìn)行綜合比較 材料品種可選 PP 選擇制件材料 童車輪芯注塑模為兒童玩具零部件 二維如圖 1 1 三維圖 1 2 需大批 量生產(chǎn) 通過查 塑料成型模具與設(shè)備 表 2 3 得 無毒 無味 密度小 強(qiáng)度 剛度 硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯 可在 100 度左右使用 具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響 但低溫時變脆 不耐磨 易老化 適于制作一般機(jī)械零件 耐腐蝕零件和絕緣零件 常見的酸 堿有機(jī)溶劑對它幾乎不起作用 可用于食具 分析制件材料使用性能 通過相關(guān)知識的學(xué)習(xí) 對塑料的成型工藝性能有一定的了解 查參考資料 注塑模具設(shè)計使用教程 及相關(guān)塑料模具設(shè)計資料可得 PP 屬熱塑性結(jié)晶型塑料 密度為 0 91g cm 密度小 強(qiáng)度 剛性 耐熱 性均優(yōu)于 HDPE 硬度比 HDPE 高 可在 100 攝氏度左右使用 具有優(yōu)良的耐 腐蝕性 良好的高頻絕緣性 不受濕度影響等等 適用于制作一般機(jī)械零件 耐腐蝕零件和絕緣零件等 聚丙烯是熱塑性塑料 耐腐蝕性和聚乙烯相似 且較優(yōu) 除濃硝酸 發(fā)煙 硫酸 氯磺酸等強(qiáng)氧化性酸外 能耐大多數(shù)的有機(jī)和無機(jī)酸 堿 鹽 也適于 在室外大氣中暴露 加入 2 炭黑的品種 對應(yīng)力腐蝕破裂的抗蝕性良好 但 能被某些強(qiáng)有機(jī)溶劑破壞 它比重小 強(qiáng)度高于聚乙烯 常溫下耐沖擊性能良好 0 以下則變差 耐 溫高性 在低于應(yīng)力下可長期使用于 110 120 因此 廣用于聚乙烯和聚氟 乙烯不適用的較高溫度的環(huán)境 加工成型方法和一般熱塑性塑料相同 可制成 管 槽 排煙道 實驗室設(shè)備等 也可作這熱噴或流化涂層 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 4 分析塑料工藝性能 我們將聚炳烯 PP 的性能特點歸類可得表 1 1 內(nèi)容 表 1 1 原材料聚炳烯 PP 分析 塑料品 種 結(jié)構(gòu)特 點 使用溫度 化學(xué)穩(wěn)定 性 性能特點 成型特點 聚炳 烯 PP 是熱塑性 塑料 線型 結(jié)構(gòu)結(jié)晶 型材料 可在 30 140 使 用 有一定 的化學(xué)穩(wěn)定 性和良好額 介電性能 具有優(yōu)良得 耐腐蝕性 良好 的高頻絕緣性 不受濕度影響 但低溫變脆 不 耐磨 易老化 結(jié)晶性料 吸濕性小 可能發(fā)生熔體破裂 長期與 熱金屬接觸容易發(fā)生分解 流動性好溢邊值 0 03 左右 冷卻速度快 成型收縮率大 注意控制成型溫度 料溫低 取向性明顯 塑件應(yīng)壁厚均 勻 避免缺口 尖角 以防 止應(yīng)力集中 結(jié)論 優(yōu)點 聚丙烯樹脂具有優(yōu)良的機(jī)械性能和耐熱性能 使用溫度范圍 30 140 同時具有優(yōu)良的電絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性 幾乎不吸水 與絕大多 數(shù)化學(xué)品接觸不發(fā)生作用 本品耐腐蝕 抗張強(qiáng)度 30MPa 強(qiáng)度 剛性和透明性 都比聚乙烯好 缺點 是耐低溫沖擊性差 較易老化 但可分別通過改性和添加抗氧劑予以克 服 與發(fā)煙硫酸 發(fā)煙硝酸 鉻酸溶液 鹵素 苯 四氯化碳 氯仿等接觸有腐蝕 作用 可用作工程塑料 適用于制電視機(jī) 收音機(jī)外殼 電器絕緣材料 防腐管道 板材 貯槽等 也用于生產(chǎn)扁絲 纖維 包裝薄膜等 1 1 結(jié)論 童車輪芯注塑模制件為兒童玩具用品 要求具有一定的強(qiáng)度和耐磨性能 中等精度 外表面無瑕疵 美觀 性能可靠 采用 PP 材料 產(chǎn)品的使用性能基 本能滿足要求 但在成型時 要注意選擇合理的成型工藝 對原料充分干燥 采用較高的溫度和壓力 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 5 第三章 確定塑料成型方式及工藝過程 塑件成型方式的選擇 塑料成型的種類很多 包括各種模塑成型 層壓成型和壓延成型等 其中 模塑成型種類較多 如注射成型 擠出成型 壓縮模塑 傳遞模塑等 約占全 部塑料制品加工量的 90 以上 成型工藝規(guī)程 一個完整的注射成型工藝過程包括成型前準(zhǔn)備 注射過程及塑件的后處理 三個過程 成型前的準(zhǔn)備 1 對 PP 原料進(jìn)行外觀檢驗 對 PP 原料進(jìn)行含水量 外觀色澤 顆粒情 況 有無雜質(zhì)并測試其熱穩(wěn)定性 流動性和收縮率等指標(biāo) 2 PP 著色 粉狀或粒狀熱塑料的著色 可以用直接法和間接法兩種工 藝實現(xiàn) 直接法著色也稱為一步法著色或干法著色 其主要特點是將細(xì)分狀著 色劑與本色塑料簡單摻混后即可直接用于成型 或經(jīng)塑煉造粒后再用于成型 間接著色法又稱二步著色法或色母料著色法 主要特點是在不直接用著色劑而 用稱為 母色料 的塑料粒子與本色塑料粒子按比例稱量后放入混合機(jī) 經(jīng)充 分?jǐn)嚢杌旌虾笏屯尚驮O(shè)備使用 在大批量生產(chǎn)中間接著色比較方便實用 3 預(yù)熱干燥 PP 的吸水性比較強(qiáng) 在生產(chǎn)前必須干燥處理 實際生產(chǎn) 中使用紅外線燈烘箱干燥處理 注射過程 完整的注射成型過程包括加料 塑化 注射 保壓 冷卻和脫模等步驟 但就塑料在注射成型中的實質(zhì)變化而言 是塑料的塑化和熔體充滿型腔與冷卻 定型兩大過程 1 塑料的塑化 2 熔體充滿型腔與冷卻定型 塑件后處理 塑件脫模后常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?以便改善和提高塑件的性能和尺寸 穩(wěn)定性 塑件的后處理主要指退火或調(diào)濕處理 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 6 退火處理是使塑件在定溫的加熱液體介質(zhì)或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時 間 利用退火時的熱量 能加速塑料中大分子松弛 從而消除或降低塑件成型 后的殘余應(yīng)力 對于結(jié)晶型塑件 利用退火能對他們的結(jié)晶度大小進(jìn)行調(diào)整 或加速二次結(jié)晶和后結(jié)晶的過程 此外 退火還可以對塑件進(jìn)行解取向 并降 低塑件硬度和提高韌性 生產(chǎn)中的退火溫度一般都在塑件的使用溫度以上高于 使用溫度 10 20 至熱變形溫度以下低于熱變形溫度 10 20 之間 的溫度區(qū) 間進(jìn)行選擇和控制 退火時間與塑件品種和塑件厚度有關(guān) 如無數(shù)據(jù)資料 也 可按每毫米厚度約需半小時的原則估算 退火后應(yīng)使塑件緩冷至室溫 有些塑件在高溫下雨空氣接觸會氧化變色或容易吸收水分而膨脹 此時需 進(jìn)行調(diào)濕處理 即將剛脫模的塑件放在熱水中處理 這樣既可隔絕空氣 進(jìn)行 無氧化退火 又可使塑件快速達(dá)到吸濕平衡狀態(tài) 使塑件尺寸穩(wěn)定下來 以免 塑件尺寸在使用過程中發(fā)生更大的變化 應(yīng)當(dāng)指出 并非所有塑件都有塑件都要進(jìn)行后處理 通常 只是對于帶有 金屬嵌件 使用溫度范圍變化較大 尺寸精度要求較高和壁厚大的塑件才有必 要 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 7 第二章 分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性 塑件尺寸精度分析 該塑件尺寸精度無特殊要求 所有尺寸均為自由尺寸 查參考資料 GBT14486 1993 工程塑料模塑塑料件尺寸公差 可知聚丙烯 PP 塑料公差等 為 MT5 查表 3 2 標(biāo)注主要尺寸公差如下 單位均為 mm 塑件外形尺寸 85 0 0 6 塑件內(nèi)形尺寸 67 0 0 52 塑件孔尺寸 6 70 0 18 塑件高度 20 25mm 塑件表面質(zhì)量分析 塑件的表面粗糙度表查書 塑料模具設(shè)計實用教程 中的表 3 4 可知 PP 注射成型時 表面粗糙度的范圍在 a R 0 025 1 6 m 之間 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 1 該塑件的外形為兒童玩具零部件 壁厚均勻 且符合最小壁厚要求 2 塑件結(jié)構(gòu)簡單 采用左右抽芯機(jī)構(gòu)成型較簡單 屬于簡單零件 3 該塑件具有較大的曲面和拔模斜度可以保證正常脫模 4 該塑件中心孔為通孔 必須采用鑲件 且由于直徑較小 所以采用定 模鑲針與鑲件結(jié)合的方式 5 后模采用鑲件配合前模鑲件 做管位進(jìn)行定位 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 8 第三章 確定塑件成型工藝參數(shù) 注射成型工藝條件的選擇可查參考資料 實用模具設(shè)計與制造手冊 采用螺桿式塑料注射機(jī) 螺桿轉(zhuǎn)速為 2 40 r min 材料預(yù)干燥 6h 以上 1 2 溫度 料筒前端 180 200 1 3 壓力 注射壓力 120MPa 1 4 時間 成型周期 注射時間 1 5s 方法 紅外線烘箱溫度 100 110 時間 8 12h 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 9 第四章 初步選擇注射成型設(shè)備 初選注射機(jī)規(guī)格通常依據(jù)注射機(jī)允許的最大注射量 鎖模力及塑件外觀尺 寸等因素確定 習(xí)慣上依據(jù)其中一個設(shè)計依據(jù) 其余都作為校核依據(jù) 在后續(xù)章 節(jié)中完成 依據(jù)最大注射量初選設(shè)備 通常保證制品所需注射量小于或等于注射機(jī)允許的最大注射量的的 80 否則就會造成制品的形狀不完整 內(nèi)部組織疏松或制品強(qiáng)度下降等缺陷 而過 小 注射機(jī)利用率偏低 浪費電能 而且塑料長時間處于高溫狀態(tài)可導(dǎo)致塑料 分解和變質(zhì) 因此 應(yīng)注意注射機(jī)能處理的最小注射量 最小注射量通常應(yīng)大 于額定注射量的 20 計算塑件的體積 V 18 77cm3 計算塑件的質(zhì)量 計算塑件的質(zhì)量是為了選擇注射機(jī)及確定模具型腔數(shù) 查參考 塑料成型 模具與設(shè)備 附錄得塑料密度 0 9g cm 所以 塑件的質(zhì)量為 16 9g VM 次需要注射量 含凝料的質(zhì)量 初步估算為 5g 產(chǎn)品為一出二 所以注塑 量為 39g 計算每次注射進(jìn)入模具塑料總體積 總質(zhì)量 43cm3 MV 根據(jù)注射量 模具設(shè)計手冊初選螺桿式注射機(jī)選擇海天 1600X2B 型號 滿 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 10 足注射量小于或等于注射機(jī)允許的最大注射量的的 80 設(shè)備主參數(shù)如表所示 表 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 項目 設(shè)備參數(shù) 額定注射量 cm 3 320 螺桿直徑 mm 45 注射壓力 MPa 159 注射行程 mm 201 鎖模力 KN 1600 拉桿空間 mm 455x455 最大開合模行程 mm 920 最大模厚 mm 500 最小模厚 mm 180 噴嘴圓弧半徑 mm SR12 噴嘴孔直徑 mm 4 依據(jù)最大鎖模力初選設(shè)備 當(dāng)熔體充滿模腔時 注射壓力在模腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力會使模具沿分型面 張開 為此 注射機(jī)的鎖模力必須要大于模腔內(nèi)熔體對動模的作用力 以免產(chǎn) 生溢模和漲?，F(xiàn)象 1 單個塑件在分型面上的投影面積 5682 81 mm2 F KPA 分 1 2x30 x 5682 81X2 13636 8N 2 成型時熔體塑件在分型面上的投影面積 A A 2X 5682 81 11365 62 mm2 3 成型時熔體塑件對動模的作用力 F F AxP 9682 92x30 170484N P 塑料熔體對型腔的平均成型壓力 查參考資料 實用模具設(shè)計與制造 手冊 表 1 4 可得成型 PP 塑料型腔所需的平均成型壓力為 30MPa 鎖模力必須要大于模腔內(nèi)熔體對動模的作用力的原則 查參考資料 塑料模具 設(shè)計實用教程 附錄 D 再根據(jù)模具的外形尺寸 400X350X300MM 初選螺桿 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 11 式注射機(jī)選擇海天 160X2B 型號 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 12 第五章型面的確定與澆注系統(tǒng)的設(shè)計 確定型腔數(shù)目及布置 初選螺桿式注射機(jī)選擇海天 160X2B 型號 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如表所示 1 按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù) 1n 320 0 8 5 17 141n ijmkax 式中 最大注射量的利用系數(shù) 一般去 0 8 注射機(jī)的最大注射量 320 max 3c 澆注系統(tǒng)及飛邊體積或質(zhì)量 5 j 單個塑件的體積或質(zhì)量 17 i 3cm 結(jié)論 計算理論所得可設(shè)計成 14 型腔模具 但由于塑件結(jié)構(gòu)形狀的綜合 考慮取一模兩件 特別是由于模具外形尺寸和厚度 開模行程較長的原因在一 定程度上決定了注塑機(jī)的型號 選擇分型面 該塑料外形要求美觀 無斑點和熔接痕 表面質(zhì)量要求較高 在選擇分型 面時 根據(jù)分型面的選擇原則 考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利 取出塑件 選擇分型面的最合適方案 即選塑件正中間平面作為分型面 如圖下圖所示 采用這種方案 合模導(dǎo) 向機(jī)構(gòu)設(shè)在定模部分 塑料件的左邊和右邊分別做抽芯機(jī)構(gòu) 模具結(jié)構(gòu)也較為 簡單 所以 選塑件正中間平面作為分型面較為合適 如下圖所示為分型面 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 13 PL 分型面的選擇 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 主流道設(shè)計 主流道形狀和尺寸直接影響熔體的流動速度和沖模時間 由于主流道要與 高溫塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞 容易損壞 所以 一般不將主流道直接開在 模板上 而是將它單獨設(shè)在一個主流道襯套中 這樣 既可以使易損壞的主流 道部分單獨選用優(yōu)質(zhì)鋼材 延長模具使用壽命和損壞后便于更換或修模 也可 以避免在模板上直接開主流道且需穿過多個模板 并接縫處產(chǎn)生鉆料 主流道 凝料無法拔出 設(shè)計主流道時 應(yīng)使主流道軸線位于模具中心線上 于注射機(jī)噴嘴軸線重 合 型腔也以此軸線為中心對稱布置 為了便于凝料從主流道中拔出 主流道設(shè)計成圓錐形 其錐角 a 2 4 對于流動性差的塑料 a 取 3 6 內(nèi)壁表面粗糙度值 R 小于 0 63 1 25 微 米 由于產(chǎn)品和模具的結(jié)構(gòu)決定了主流道形式 本設(shè)計采用的是大水口模架 所以應(yīng)采用側(cè)口進(jìn)膠 本設(shè)計中 采用標(biāo)準(zhǔn)澆口套 所以澆口套的詳細(xì)的形式 和尺寸如下圖 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 14 510 R 32 分流道的設(shè)計 分流道是主流道末端于澆口之間這一段塑料熔體的流動通道 對于 小型塑件單型腔的注射模 通常不設(shè)分流道 而大型塑件采用多點進(jìn)料或進(jìn)料 或多型腔的注射模 分流道必不可少 在分流道設(shè)計時 應(yīng)考慮盡量減少塑料熔體在流道中的熱量和壓力損失 同時事流道中的塑料量最小 塑料熔體能在相同的溫度 壓力條件下 從各個 澆口盡可能同時的進(jìn)入并充滿型腔 從流動性 傳熱性等因素考慮 分流道的 表面積應(yīng)盡可能小 由于分流道中圓形和正方形流道的效率最高 考慮到加工故選用圓形分流 道 此設(shè)計中 由于采用了包夾式對稱雙抽芯機(jī)構(gòu) 所以分流道開設(shè)在兩個抽 芯機(jī)構(gòu)的正中間 即每個抽芯機(jī)構(gòu)上的流道為一個半圓 查參考資料 塑料成型模具與設(shè)備 表 4 2 各種塑料的分流道直徑 PP 分 流道直徑 5mm 澆口設(shè)計 1 進(jìn)料位置的確定 澆口位置對塑件質(zhì)量有直接影響 主要按塑件形狀和要求來確定 在確定 澆口的具體位置時 通常應(yīng)考慮以下幾方面原則 1 應(yīng)避免料流產(chǎn)生噴射和蠕動等熔體破裂現(xiàn)象 2 使塑料流動能量損失最小 那么應(yīng)使填充型腔各部分的流程最短料流變 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 15 向最少 3 澆口位置應(yīng)開設(shè)在塑件斷面最后處 4 有利于型腔排氣 5 有利于減少避免成型塑件熔接痕 6 考慮塑件的受力情況 7 有利于減少塑件翹曲變形 8 考慮塑件的外觀質(zhì)量 9 澆口的位置及大小要考慮對型芯或鑲件的影響 10 流動比校核 澆口尺寸的確定 查參考資料 塑料成型模具與設(shè)備 表 4 4 各類澆口的特征 1 澆口形式的選擇 由于該塑件外觀質(zhì)量要求較高 澆口的位置和大小應(yīng)以不影響塑件的外觀 質(zhì)量為前提 同時 也應(yīng)盡量使模具結(jié)構(gòu)更簡單 根據(jù)對該塑件結(jié)構(gòu)的分析及 已確定的分型面的位置 綜合對塑料成型性能 澆口和模具結(jié)構(gòu)的分析比較 確定成型該塑件的模 具采用側(cè)澆口 單點進(jìn)料 形式 2 進(jìn)料位置的確定 根據(jù)塑件外觀質(zhì)量的要求以及型腔的安放方式 進(jìn)料位置設(shè)計在塑件頂部 3 澆口尺寸的確定 查表參考資料 實用模具設(shè)計與制造手冊 表 6 158 可知側(cè)澆口尺寸要求 依次設(shè)計澆口尺寸直徑 d 6mm 長度 l 46mm 內(nèi)圓錐錐角 3 度 依次設(shè)計澆口 如圖所示 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 16 K O 如圖所示側(cè)澆口 2D 3D 設(shè)計排氣和引氣系統(tǒng)設(shè)計 注射時 先進(jìn)入注射模的塑料 因接觸冷模而事料溫下降 若讓這部分溫 度已經(jīng)下降的塑料流入型腔 則會影響塑件質(zhì)量 所以需要要設(shè)置冷料穴 冷料穴分兩種 一種專門用于收集 儲存熔體前鋒的冷料 另一種除儲存 冷料外還兼有開模時拉出流道凝料 便于脫模的功能 冷料穴的長度不能過短 否則部分冷料將流入型腔 其長度通常取分流道 直徑的 1 5 2 倍 對于直澆口 可在主流道的延長線設(shè)置冷料穴 這種澆口還 具有使成形件可靠地粘附在動模部分的功能 并非所有的注射模都要開設(shè)冷料穴 有時由于塑料的性能和注射工藝的控 制 很少有冷料產(chǎn)生或是塑件要求不高時可以不開設(shè)冷料穴 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 17 1 用于儲存冷料的冷料穴 1 當(dāng)分流道較長時 可在塑料前進(jìn)方向的延長線處設(shè)置冷料穴 如果冷料 穴方向相反的話 則起不到存留冷料的作用 2 在型腔的末端開設(shè)冷料穴 從澆口注入的熔融塑料 由于型腔的表面散熱 使流動性變差 因此流到 末端時熔接強(qiáng)度下降 在型腔的末端開設(shè)冷料穴 時變冷的塑料流到設(shè)置的溢 流槽內(nèi) 可提高高溫塑料的同屆強(qiáng)度 大多數(shù)情況下 可利用模具的分型面之間的間隙自然排氣 模具成型零件 都是以鑲塊形式進(jìn)行加工 裝配過程中自然產(chǎn)生間隙進(jìn)行排氣 不需要刻意開 設(shè)排氣槽排氣 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 18 第六章 注射模具結(jié)構(gòu)類型及模架的選用 確定模架組合形式 注射模模架由 CAD 軟件其中燕秀工具箱 模胚選得型號為 CI 其模架圖如下 其中定模板尺寸為 70mm 型腔板 80mm 模腳 90mm 模胚總重量為 263 8kg 模胚最大尺寸 400 x350 x300 內(nèi)模尺寸 300X260 A B 板間距為 1mm 這里我們采 用的是后模行位結(jié)構(gòu) 通常情況下 AB 板之間需要避空間隙 在 AB 板開框的 時候可以開少 0 5MM 這里垃圾釘高度為 5 00 確定型腔側(cè)壁厚度和支承板厚度 型腔壓力的大小與注射壓力 流道結(jié)構(gòu) 塑件結(jié)構(gòu)等因素有關(guān) 為了生產(chǎn) 出合格的產(chǎn)品 型腔內(nèi)熔體的平均壓力查表得 PP 塑料注射成型型腔平均壓力為 31 2MPa 根據(jù)任務(wù) 6 該塑件型腔布置如圖 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 19 一模兩腔左右分布 型腔在分型面上投影尺寸為 85mm 即外圓形直徑 根據(jù) 表 7 3 確定模板的側(cè)壁厚度經(jīng)驗公式 S L 15 25 X2 250 約等數(shù)為一整數(shù) 式中 s 模板的側(cè)壁厚度 型腔長邊在分型面投影長度 l 由于短邊 L 85 2mm 42 5mm 單邊需要進(jìn)行抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 在這個抽 芯機(jī)構(gòu)中 需要考慮斜滑塊的冷卻水路 斜導(dǎo)柱 彈簧的加工與尺寸要求 其 中 斜導(dǎo)柱 冷卻水路 彈簧產(chǎn)品膠位 必須保證一定的安全距離 還需要合 理分布 根據(jù)產(chǎn)品短邊的長度 L 42 5mm 產(chǎn)品又是一出二 根據(jù)厚度經(jīng)驗公式 S 2Xl 15 35 M 90 式中 s 模板的側(cè)壁厚度 型腔短邊在分型面投影長度 l M 產(chǎn)品最近距離 一般為 17 25mm 模板周界尺寸 根據(jù)上面計算模板周界尺寸 查 GB T12556 1990 標(biāo)準(zhǔn)模板的尺寸 將計 算出的數(shù)據(jù)向標(biāo)準(zhǔn)尺寸 靠攏 修整 確定模板周界尺寸為 180X250 如下圖 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 20 模具型腔與型芯組合示意圖 確定模板 型芯 型腔的厚度 該產(chǎn)品 塑件高度為 20 25mm 產(chǎn)品為對稱結(jié)構(gòu) 所以可以得知模具的型芯 和型腔鑲件尺寸大致相同 鑲件除了保證一定的強(qiáng)度和剛度以外 還需要考慮 鑲件的裝夾和定位 由于該方式的鑲件上膠料較多 所所以還需要考慮冷卻水 路的布置 此鑲件的水路可以采用常用的圓形環(huán)繞式水井 或稱為水塔 結(jié)構(gòu) 一般水井至少深度需要大于 25mm 由于產(chǎn)品較小 我們只需要采用最小高度即 可 中間采用隔水片隔開 在其底部采用 O 型膠圈防水 一進(jìn)一出的循環(huán)方式 冷卻產(chǎn)品 定模和動模的鑲件采用類似結(jié)構(gòu) 按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行修整 動模型芯厚度的確定 由于產(chǎn)品動模的厚度不大 所以在實際設(shè)計時候 考慮鑲件的定位 螺絲 冷卻水路即可 產(chǎn)品的分型面與模具的分型面相同 定 動模留少量膠位 預(yù)定型芯高度的制造公差按前模 1 3 由于產(chǎn)品中間孔不 深 采用包圓柱型鑲針 所以型芯高度這里可以取 L 51MM 即定模板型芯開框 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 21 深度為 44 5MM 可作為模具規(guī)格選定的參考依據(jù) 另外需要考慮冷卻水路的走向 和厚度 冷卻水路離工件和膠位必須有一定安全距離 所以動模型芯的長寬尺寸為 100 x51mm 定模型腔厚度的確定 由于產(chǎn)品定模的厚度不大 所以在實際設(shè)計時候 考慮鑲件的定位 螺絲 冷卻水路即可 產(chǎn)品的分型面與模具的分型面相同 定 動模留少量膠位 預(yù)定型芯高度的制造公差按前模 1 3 由于產(chǎn)品中間孔不 深 采用包圓柱型鑲針 所以型芯高度這里可以取 L 43MM 即定模板型芯開框 深度為 42 5MM 可作為模具規(guī)格選定的參考依據(jù) 另外需要考慮冷卻水路的走向 和厚度 冷卻水路離工件和膠位必須有一定安全距離 所以動模型芯的長寬尺寸為 100 x43mm 確定左右抽芯機(jī)構(gòu) 確定左右抽芯機(jī)構(gòu) 根據(jù)產(chǎn)品的實際情況 中間為圓孔 四周圓形面為輪 轂結(jié)構(gòu) 需要左右同時抽芯 這里的產(chǎn)品設(shè)計膠位幾乎對稱分布 分型面對 稱 所以可以采用后模行位方式進(jìn)行抽芯 通過對 CAD 圖的測量 可以得出倒 扣位長度 L 6 84mm 然后加上 3 5MM 的安全距離 所以行位的彈出距離 S L 3 5 10 11MM 一般抽芯機(jī)構(gòu)的斜度為 15 35 度 這里我們?nèi)≈虚g 22 度 就可以達(dá)到我們的需求 通常情況下 是讓行位走出自身高度的 1 3 到 2 3 即 可 后面在 B 板上做定位螺絲 PL6 84 如圖所示為產(chǎn)品需抽芯區(qū)域的尺寸 左右滑塊完全包含產(chǎn)品 所以頂部和平時我們采用的型腔一樣 需要一定 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 22 的封膠位 另外 滑塊底部還需要留有彈簧由于滑塊需要長時間的運動 還需 要一定的強(qiáng)度和剛度才能滿足我們的實際生產(chǎn)需求 所以滑塊的高度 L 產(chǎn)品高 度 L1 封膠位 3 5MM 17 25 最后化為整數(shù)后 滑塊高度為 mm40 同理 我們 可以按照型芯尺寸的計算方法計算工件的長寬 最后得出行位的長寬高為 250 x150 x40mm 根據(jù)實際情況 最后做斜導(dǎo)柱 彈簧孔 運水 限位螺絲 斜導(dǎo)柱的計算方法可以根據(jù)勾股定理的三角函數(shù)來計算 但是實際設(shè)計中 可以直接在 CAD 中測量 由于該行位較長 所以我們采用了兩條直徑 20 的斜導(dǎo) 柱 行位中間加開彈簧孔 由于行位較長 這里我們可以采用 2 條彈簧 還必 須避開冷卻水路的走向 保證不能夠打穿 滑塊的 2D 3D 圖 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 23 選擇模架類型 根據(jù)已確定下來的模具周邊尺寸 配合模板所需要厚度查 GB T12556 1990 標(biāo)準(zhǔn)模板規(guī)格 模架具體尺寸如圖所示 模具外形尺寸為長 L 400mm 寬 B 35mm 高 H 300mm 圖 模架結(jié)構(gòu) 檢驗所選模架 根據(jù)任務(wù) 5 分析 成型該制件初選海天 160X2B 型號的螺桿式注射機(jī) 設(shè)備 主要技術(shù)參數(shù)如表所示 校核所選模架與注塑機(jī)之間的關(guān)系 如表所示 模架與注塑機(jī)之間關(guān)系的校核 設(shè)備參數(shù) 模架規(guī)格 校核結(jié)論 最大開合模行程 mm 920 取件所需空間 mm 150 適合 最大模厚 mm 500 最小模厚 mm 180 模具閉合高度 mm 300 適合 結(jié)論 由于產(chǎn)品比較平較矮 所以采用標(biāo)準(zhǔn)的方鐵 90mm 規(guī)格 可以滿足要 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 24 求 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 25 第七章設(shè)計注射模具成型零件 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)第 6 章選塑件中間平面作為分型面 如圖所示 整體式型腔是直接在型腔板上加工 有較高的強(qiáng)度和剛度 但零件尺寸較 大時加工和熱處理都較困難 整體式型芯結(jié)構(gòu)牢固 成型塑件質(zhì)量好 但尺寸 較大 消耗貴重模具鋼多 不便加工和熱處理 整體式結(jié)構(gòu)適用于形狀簡單的 中小型塑件 組合式型腔是由許多拼塊鑲制而成 機(jī)械加工和熱處理比較容易 能滿足 大型塑件的成型需要 組合式型芯可節(jié)省貴重模具鋼 便于機(jī)加工和熱處理 修理更換方便 同時也有利于型芯冷卻和排氣的實施 由于該塑件尺寸不大 最高度為 20 25mm 且圓環(huán)周邊需要兩邊分別抽芯 結(jié)構(gòu) 有錐面過渡 若采用整體式型腔 加工和熱處理都較困難 所以采用拼 塊組合式 在產(chǎn)品的頂部 底部鑲拼結(jié)構(gòu) 鑲拼結(jié)構(gòu)由左右滑塊 前后模鑲件 組成 考慮模具溫度調(diào)節(jié) 定模型腔還采用結(jié)合鑲針結(jié)構(gòu) 如圖所示 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 26 圖示 組合式型芯零件之一定模型腔體鑲件組合件 圖示 組合式型腔零件之一動模型芯 左右抽芯機(jī)構(gòu) 后模行位組合件 成型零件尺寸計算 該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計算 查有關(guān)手冊得 PP 的收縮率為 1 016 根據(jù)塑件尺寸公差要求 模具的制造公差取 型腔 型芯主要4 Z 工作尺寸計算見表 型 腔 型 芯 主 要 工 作 尺 寸 計 算 公 式 類別 模具零件 名稱 塑件尺寸 計算公式 工作尺寸 小端對應(yīng) 的型腔 086 7 2 076 大端對應(yīng) 的型腔 2 1 345zzsMLS 00 43 1 3 085型腔型芯的計 算 內(nèi)凸對應(yīng) 的型芯 068 00 zzsll 05 61 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 27 第八章設(shè)計注射模具調(diào)溫系統(tǒng) 冷卻水體積流量 查表 9 1 成型 PP 塑料的模具平均工作溫度為 60 用常溫 20 的水作為 模具冷卻介質(zhì) 其出口溫度為 30 每次注射質(zhì)量 m 0 36 kg 注射周期 25s 查表 9 2 取 PP 注射成型固化時單位質(zhì)量放出熱量 3 5 105J kg h 冷卻水的體積流量計算如下 2160tchnmVp 式中 V 所需冷卻水的體積 min 3 m 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的每次注入模具的塑料質(zhì)量 m 0 39kg n 每小時注射的次數(shù) n 60 冷卻水在使用狀態(tài)下的密度 1000kg m 3 冷卻水的比熱容 4187J kg pc 冷卻水出口溫度 30 1t 冷卻水入口溫度 20 2 從熔融狀態(tài)的塑料進(jìn)入型腔時的溫度到塑料冷卻脫模溫度為止 塑h 料所放出的熱焓量 J kg 3 5 105J kg h 代入上式得 2160tchnmVp min 103 0 35 9 3 因此 該產(chǎn)品注射成型模具冷卻系統(tǒng)的冷卻水道直徑取 6mm 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 28 冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 該注射成型模具的冷卻分為兩部分 一部分是左右抽芯結(jié)構(gòu)的冷卻 另一 部分是型芯的冷卻 抽芯機(jī)構(gòu)冷卻水道 冷卻水是由底部一進(jìn)一出兩條渠道進(jìn)行 采用環(huán)繞方 式 冷卻更均勻 在出口出加裝延長管 延長到模架外部后與外部水路相連 模胚需要相應(yīng)的進(jìn)行避空 如圖所示 圖示 左右抽芯機(jī)構(gòu) 動模型芯冷卻水道 抽芯機(jī)構(gòu)冷卻水道結(jié)構(gòu) 型芯的冷卻如上圖所示 在型芯內(nèi)部采用圓環(huán)水 井方式開 6mm 的冷卻水路 由模架動模板進(jìn)出 動模板與型芯之間采用 O 型密 封圈對水路進(jìn)行密封處理 一進(jìn)一出 兩條渠道 散熱與強(qiáng)度相對較好 鑲件 相應(yīng)性能可查金屬材料手冊 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 29 單個動模型芯的冷卻水道方式 單個定模型腔鑲件的冷卻水道 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 30 第九章設(shè)計注射模推出機(jī)構(gòu) 該成型塑件屬薄殼類零件 根據(jù)前面任務(wù)分析可采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu) 塑件內(nèi)部是空的 但是中心通孔 比較容易對中間的鑲件產(chǎn)生較大的包含力 是塑料縮水以后的主要受力區(qū)域 壁厚均勻 脫模斜度較大 左右兩個抽芯機(jī) 構(gòu)受力較小 在產(chǎn)品柱子下設(shè)置推桿起推出作用 推出力 F 計算 sinco pA 式中 p 塑料對型芯的單位面積上的包緊力 1 2 107 Pa 8 0 p A 塑件包容型芯的面積 mm2 3102 塑料與鋼的摩擦系數(shù) 取 0 2 0 3 脫模斜度 按 計算 5 塑件包緊型芯的側(cè)面積 圓形 按照 85mm 的圓計算 A mm 2 A 4 R 2 4 x 3 14 x 42 5 2 11343 mm 2 2 2 F p A 2 x 11843 22686 N 正 F F f cosa sina 22686x 0 5x1 0 4537 N 脫 正 F 0 1A 0 1 x 4537 453 7 N 阻 總脫模力 F 的結(jié)果為 脫 F F F 22868 453 7 22321 N 總 脫 脫 阻 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 31 確定推出機(jī)構(gòu)方式 1 推出機(jī)構(gòu)方式 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計原則 結(jié)構(gòu)可靠 機(jī)械的運動準(zhǔn)確 可靠 靈活 并有足夠的剛度和強(qiáng)度 保證塑件不變形 不損壞 保證塑件外觀良好 盡量使塑件留在動模一邊 以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置 完成脫模動 作 圖示 模具推出機(jī)構(gòu) 推桿選用直徑為 3mm 的標(biāo)準(zhǔn)直通式推桿 工作端面為圓形形狀 尾部采 用臺肩固定 推桿的配合形式如圖所示 在推桿固定板上的孔應(yīng)為 4mm 推 桿臺階部分的直徑常為 6mm 推桿固定板上的臺階孔為 7mm 由于此頂針 頂出區(qū)域為曲面 所以需要對頂針需要定位 可以使用常用的頂針定位方式對 其定位 推桿工作部分與模板上推桿孔的配合常采用 H8 f8 的間隙配合 推桿與推 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 32 桿孔的配合長度取 L 2 3 d 即 15mm 推桿工作端配合部分的粗糙度 Ra 0 8 m 澆注系統(tǒng)凝料脫模 該模具結(jié)構(gòu)為一模兩件 大水口模架 側(cè)澆口進(jìn)料 為了將凝料系統(tǒng)拉向 定模一側(cè) 設(shè)置如圖所示水口鉤針 其拉料桿固定在頂針板上 與頂針固定方 式相同 開模時隨著動模后移 將凝料系統(tǒng)拉向動模一側(cè) 脫模時在拉料桿隨 動模運動的同時將凝料拉離動模表面 隨頂針頂出而脫出水口廢料 拉料桿的 固定和配合同推桿相同 其端部如圖所示 圖示 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 33 第十章 設(shè)計注塑模具側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇 一 般 指 的 模 具 的 行 位 機(jī) 構(gòu) 即 凡 是 能 夠 獲 得 側(cè) 向 抽 芯 或 側(cè) 向 分 型 以 及 復(fù) 位 動 作 來 拖 出 產(chǎn) 品 倒 扣 低 陷 等 位 置 的 機(jī) 構(gòu) 下 圖 列 出 模 具 的 常 用 行 位 結(jié) 構(gòu) 1 從 作 用 位 置 分 為 下 模 行 位 上 模 行 位 斜 行 位 斜 頂 2 從 動 力 來 分 為 機(jī) 動 側(cè) 向 行 位 機(jī) 構(gòu) 和 液 壓 氣 壓 側(cè) 向 行 位 機(jī) 構(gòu) 斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計計算 是 利 用 成 型 的 開 模 動 作 用 使 斜 撐 梢 與 滑 塊 產(chǎn) 生 相 對 運 動 趨 勢 使 滑 塊 沿 開 模 方 向 及 水 平 方 向 的 兩 種 運 動 形 式 使 之 脫 離 倒 勾 如 圖 所 示 1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的類型 1 手動抽芯 2 液壓或氣動抽芯 3 機(jī)動抽芯 2 抽心距 S H 3 5 其中 S 為抽芯機(jī)構(gòu)需要行走的總距離 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 34 H 為通過測量出來的產(chǎn)品抽芯距離 可以通過 3D 或 2D 進(jìn)行實際測量 3 5MM 為產(chǎn)品抽芯后的安全距離 3 抽芯力 將塑料制品從包緊的側(cè)型芯上脫出時所需克服的阻力稱為抽芯力 抽芯力 F PA f cos sin p 塑料制品收縮對型芯單位面積的正壓力 通常取 8 12Mpa A 塑料制品包緊型芯的側(cè)面積 f 磨擦系數(shù) 取 0 1 0 2 脫模斜度 一般就是幾度而已 F 單位為 N 在此產(chǎn)品中 產(chǎn)品需要抽芯的區(qū)域為圓弧光滑曲面 容易脫模 不需要太 大的脫模力 也不會存在粘模的情況存在 所以不予考慮抽芯力的計算 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu) 1 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計 1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計 A 斜導(dǎo)柱的形狀 在此套模具中 我們采用標(biāo)準(zhǔn)的斜導(dǎo)柱形式 含有胚頭示 可以直接購買標(biāo)準(zhǔn)件 B 斜導(dǎo)柱的材料 45 鋼 T8 T10 或者 20 鋼經(jīng)滲碳處理 淬火硬度在 55HRC 以上 表面粗糙度為 Ra0 8 m Ra1 6 m C 斜導(dǎo)柱與其固定的模板之間采用過渡配合 H7 m6 D 斜導(dǎo)柱傾斜角的確定 通常 取 15 20 一般不大于 25 E 斜導(dǎo)柱的長度計算 F 斜導(dǎo)柱直徑的計算 查表 2 滑塊的設(shè)計 滑塊設(shè)計的要點在于滑塊與側(cè)向型芯連接以及注射成型時制品尺寸的準(zhǔn)確性和 移動的可靠性 滑塊分為整體式和組合式兩種 滑塊材料常用 45 鋼或 T8 T10 等制造 要求硬度在 HRC40 以上 3 導(dǎo)滑槽設(shè)計 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 35 1 導(dǎo)滑槽與滑塊導(dǎo)滑部分采用間隙配合 一般采用 H8 f8 2 滑塊的滑動配合長度通常要大于滑塊寬度的 1 5 倍 而保留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長 度不應(yīng)小于導(dǎo)滑配合長度的 2 3 3 導(dǎo)滑槽材料通常用 45 鋼制造 調(diào)質(zhì)至 HRC 28 HRC32 4 滑塊定位裝置設(shè)計 由于我們采用的是前模斜彈的形式 根據(jù)生產(chǎn)的實際 情況 需要做模師傅加裝限位介子 有兩個作用 起限位和定向的作用 5 楔緊塊設(shè)計 楔緊角 應(yīng)比斜導(dǎo)柱的傾斜角 大 2 3 2 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 斜導(dǎo)柱和滑塊在模具上因安裝位置不同 組成了抽芯機(jī)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)形式 1 斜導(dǎo)柱在定模上 滑塊在動模上的結(jié)構(gòu) A 設(shè)計時必須注意 滑塊與推桿在合模復(fù)位過程中不能發(fā)生 干涉 現(xiàn)象 所 謂干涉現(xiàn)象是指滑塊的復(fù)位先于推桿的復(fù)位致使活動側(cè)向型芯與推桿相碰撞 造成活動側(cè)向型芯或推桿損壞 B 如果發(fā)生干涉 常用的先復(fù)位附加裝置有彈簧先復(fù)位 楔形滑塊先復(fù)位 擺 桿先復(fù)位等多種形式 2 斜導(dǎo)柱在動模上 滑塊在定模上的結(jié)構(gòu) 3 斜導(dǎo)柱和滑塊同在定模上 4 斜導(dǎo)柱和滑塊同在動模上 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu) 斜滑塊側(cè)向抽芯的特點是利用推出機(jī)構(gòu)的推力驅(qū)動斜滑塊斜向運動 在制品被 推出脫模的同時由斜滑塊完成側(cè)向抽芯動作 一般分為外側(cè)抽芯和內(nèi)側(cè)抽芯兩 種 1 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)適用于制品具有側(cè)孔或較淺側(cè)凹 成型面積較大的場合 2 特點 在制品被推出脫模的同時由斜滑塊完成側(cè)向抽芯動作 3 斜滑塊的導(dǎo)滑形式 4 傾斜角通常不超過 30 5 進(jìn)行斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計時 若定模一側(cè)有成型型芯 則需設(shè)置銷釘鎖緊或 壓緊的止動裝置 保證制品與定模型芯分離而留在動模一側(cè) 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 36 模 具 行 位 圖 中 2 3 防 止 合 模 產(chǎn) 生 干 涉 以 及 開 模 減 少 磨 擦 25 為 斜 撐 銷 傾 斜 角 度 本 設(shè) 計 中 采 用 20 L 1 5D L 為 配 合 長 度 S T 2 3mm S 為 滑 塊 需 要 水 平 運 動 距 離 T 為 成 品 倒 勾 7 3 10MM 產(chǎn) 品 的 底 部 跟 隨 后 模 一 起 運 動 所 以 不 計 算 在 倒 扣 距 離 之 內(nèi) S L1xsina cos 為 斜 撐 梢 與 滑 塊 間 的 間 隙 一 般 為 0 5MM L1 為 斜 撐 梢 在 滑 塊 內(nèi) 的 垂 直 距 離 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 37 第十一章 模具工程圖的繪制于材料的選擇 模具總裝圖 1 裝 配 時 要 以 分 型 面 較 平 整 或 不 易 整 修 的 一 側(cè) 作 為 基 準(zhǔn) 涂 上 紅 丹 油 與 另 一 分 型 面 進(jìn) 行 對 撞 研 合 檢 查 分 型 面 密合 情 況 2檢 查 各 個 活 動 機(jī) 構(gòu) 是 否 適 當(dāng) 保 證 沒 有 松 動 和 咬 死 現(xiàn)象 模 具 的 開 合 過 程 流 暢 3裝 配 后 進(jìn) 行 試 模 驗 收 脫 模 機(jī) 構(gòu) 不 得 有 干 涉 現(xiàn) 象 塑件 質(zhì) 量 要 達(dá) 到 設(shè) 計 要 求 表 面 光 澤 度 要 好 并 且 不 能 有 變形 如 有 不 妥 修 模 再 試 模具型芯型腔零件圖 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 38 絕緣膠架模具工程圖范例 一副模具的理論設(shè)計完成之后 在裝配圖上要完全正確清楚地表達(dá)各零件 的裝配關(guān)系 對學(xué)生來說是一個難點 一是零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 即結(jié)構(gòu)尺寸的確 定 二是要在比較少的視圖上表達(dá)各類零件的裝配關(guān)系 反復(fù)優(yōu)化視圖剖切位 置 本例列入某企業(yè)生產(chǎn)絕緣膠架的注射模具裝配圖 如圖 12 9 以便參考 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 39 圖12 9 絕緣膠架的注射模具裝配圖 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 40 第十二章 模具測繪 注 射 模 具 拆 裝 基 本 過 程 1 確定裝配基準(zhǔn) 2 裝配前要對零件進(jìn)行測量 合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈 3 調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差 如各模板的平行度要校驗修磨 以保證模板組裝密合 分型面吻合面積不得小于 80 間隙不得小于溢料最小 值 防止產(chǎn)生飛邊 4 在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面 以便總裝合模調(diào)整時檢 查 5 組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模合模動作靈活 無松動和卡滯現(xiàn)象 6 組裝冷卻和加熱系統(tǒng) 保證管路暢通 不漏水 不漏電 門動作靈活 緊固所連接螺釘 裝配定位銷 裝配液壓系統(tǒng)時允許使用密封填料或密封膠 但應(yīng)防止進(jìn)入系統(tǒng)中 7 試模 試模合格后打上模具標(biāo)記 包括模具編號 合模標(biāo)記及組裝基 面 裝配模具是模具制造過程中的最后階段 裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量 壽命和各部分的功能 模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系 將 合格的零件連接固定為組件 部件直至裝配為合格的模具 在模具裝配過程中 對模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi) 模具的裝 配精度包括相關(guān)零件的位置精度 相關(guān)的運動精度 配合精度及接觸只有當(dāng)各 精度要求得到保證 才能使模具的整體要求得到保證 塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況 一是以塑料模中和主要零件臺定模 動 模的型腔 型芯為裝配基準(zhǔn) 這種情況 定模各動模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工 先將型腔和型芯鑲塊加工好 然后裝入定模和動模內(nèi) 將型腔和型芯之間墊片 法或工藝定位器法保證壁厚 動模和定模合模后用平行夾板夾緊 鏜投影導(dǎo)柱 和導(dǎo)套孔 最后安裝動模和定模上的其它零件 另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模 架的 澆口套與定模部分裝配后 必須與分模面有一定的間隙 其間隙為 0 05 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 41 0 15 毫米 因為該處受噴嘴壓力的影響 在注射時會發(fā)生變形 有時在試模 中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)塑料飛邊 就是由于沒有間隙的原因 為了有效的防止飛邊 可以接近塑件的有相對位移的面上銼一個三角形的槽 由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊 測 繪 模 具 工 作 原 理 結(jié) 構(gòu) 特 征 兩板模開模原理簡單 單分型面 容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn) 兩板模開模原理講解如下 兩板模具只有一個分型面 模具分開模后 即可直接將零件頂出 兩板模開模原理講解如下 1 從整個模具安裝位置講 模具安裝在注塑機(jī)中 模具的母模側(cè)為不 可動 注塑機(jī)噴嘴側(cè) 公模為可動側(cè) 注塑機(jī)后座側(cè) 模具開模時 注塑機(jī) 利用本身的液壓機(jī)構(gòu)帶動模具公模側(cè)移動 模具開始分型 前模斜導(dǎo)柱與行位 彈簧共同作用 使得該抽芯機(jī)構(gòu)隨模具的開模過程完成抽芯運動 2 模具動模側(cè)移動一定距離后將停止開模動作 行位由后面的限位螺 絲限制行程 完成側(cè)抽芯 注塑機(jī)的頂棍柱開始頂出 3 注塑機(jī)的頂棍柱接觸到頂針后繼續(xù)頂出 頂針板將帶動頂針固定板 向母模側(cè)移動 4 頂針固定板將帶動固定在頂針固定板上的頂出機(jī)構(gòu)移動 如頂針和 扁針 零件開始頂出 5 頂出機(jī)構(gòu)頂出一段距離后 可取出零件 6 模具利用回位機(jī)構(gòu)將頂針固定板回位 以實現(xiàn)模具合模 準(zhǔn)備下一 個零件的注塑生產(chǎn) 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 42 模具拆裝 測繪心得 上下模分離 左右分別擺放 2 做好標(biāo)記 A 化線標(biāo)準(zhǔn) 在沖出定位肖 松動內(nèi)六角螺釘 按順序擺放測 量尺寸 作好記錄 3 拆下的模具零件清洗 涂潤滑油 模具拆裝分組 2 人負(fù)責(zé)拆卸模具 1 人負(fù)責(zé)測量 2 人負(fù)責(zé)繪草圖 畫圖步驟 1 拆模具做好標(biāo)記以便還原 2 各零件測繪 3 先繪草圖 4 畫正規(guī)圖 這次的拆裝 但也是我們第一次面對真正的實物圖 理論老師上課用的模具 的模型 去進(jìn)行相關(guān)的操作 也是我們第一次開始從理論到簡單的實踐 在本 次實訓(xùn)中 模具的拆裝及測繪 遇到許多問題 比如 1 平日里我們在教室里 學(xué)習(xí)的理論知識 當(dāng)運用到實踐 仍有些困難 也許是因為我們理論老師教學(xué) 的模型比較簡單 現(xiàn)在我們面對的是相對復(fù)雜的模具 特別是模具中的一些螺 釘 孔等在簡單的模型中沒有 還有就是一個相對復(fù)雜的模具在繪圖時 應(yīng)該 怎樣去剖視 許多理論知識相結(jié)合在一起去運用時感到費力 2 平日里我們對 于測量對一塊 只是在相關(guān)的圖形中進(jìn)行 一般比較簡單 在實踐 實訓(xùn) 中 測量是比較復(fù)雜 怎樣才較準(zhǔn)確呢 由理論到實踐中遇到問題 當(dāng)解決時 一定有所收獲 有所感悟 面對問題 相應(yīng)計劃 1 今后理論知識的學(xué)習(xí)更加全面 深刻 2 自己到圖書館找相關(guān) 的知識 去補(bǔ)充課堂上所學(xué)習(xí)的 3 有空到實訓(xùn)老師進(jìn)行請教 經(jīng)過一個星期的實訓(xùn) 其實也是在經(jīng)歷另一種生活 這也是我們今后最可能 選擇的生活 在其中我感到很欣慰的是 每位實訓(xùn)老師將他們的經(jīng)驗毫不保留 的傳授給我們 我也去過工廠打工 那些所謂的 師傅 教的僅僅皮毛而已 再此 我向每一位實訓(xùn)老師說 你們辛苦了 感謝你們的精心教導(dǎo) 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 43 設(shè)計總結(jié) 通過對該塑料成型模具的設(shè)計 對常用塑料在成型過程中對模具的工藝要 求有了更深一層的理解 掌握了塑料成型模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算方法 對 獨立設(shè)計模具具有了一次新的鍛煉 在模具制造的加工工藝 來編寫加工工藝卡片 在設(shè)計過程充分利用了各種可以利用的方式 同時在反復(fù)的思考中不斷深 化對各種理論知識的理解 在設(shè)計的后一階段充分利用 CAD 軟就是一例 新 的工具的利用 大在提高了工作效率 以計算機(jī)為手段 專用模具分析設(shè)計軟件為工具設(shè)計模具 軟件可直接調(diào) 用數(shù)據(jù)庫中模架尺寸 金屬材料數(shù)據(jù)庫及加工參數(shù) 通過幾何造型及圖形變換 可得到模板及模腔與型芯形狀尺寸迅速完成模具設(shè)計 模具 CAD 技術(shù)是模具傳統(tǒng)設(shè)計方式的革命 大大提高了設(shè)計效率 尤其 是系列化或類似注射模具設(shè)計效率更為提高 總之 通過畢業(yè)設(shè)計的又一次鍛煉完全清楚 充分利用 CAD UG 技術(shù)進(jìn) 行設(shè)計 在模具符合使要求的前提下盡量降低成本 同時在實際中不斷的積累 經(jīng)驗 以設(shè)計出價廉物美的模具 這次設(shè)計能順利完成 還得感謝老師的精心指導(dǎo) 但錯誤之處在所難免 望批評指正 非常感激 致謝 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 44 經(jīng)過三個月的畢業(yè)設(shè)計忙碌之后 設(shè)計最終完成 心理有一種說不出的輕 松 設(shè)計過程中遇到許多的問題 在眾多師友的幫助下予以解決 首先要感謝 老師對我的指導(dǎo)和督促 老師給我指出了正確的設(shè)計方向 使我加深了對 知識的理解 同時也避免了在設(shè)計過程中少走彎路 老師的督促使我一直把畢 業(yè)設(shè)計放在心理 保證按質(zhì)按量的完成 要感謝宿舍同學(xué) 是大家營造了良好 的學(xué)習(xí)環(huán)境 在做設(shè)計的過程中互幫互助 使我的 CAD 和 UG 操作水平比以前 有了很大提高 同時較全面的掌握了 Word 的編輯功能 還要感謝那些把借閱 證讓我借書的同學(xué) 使得我查閱資料非常方便 還要感謝石生貴同學(xué)在我最需 要電腦的時候給我提供電腦 使我能夠按時完成畢業(yè)設(shè)計 大學(xué)生活至此劃上了圓滿的句號 在 大學(xué)這塊土地上有眾多莘莘學(xué)子 辛勤的耕耘 在這塊土地上我健康快樂的成長 我永遠(yuǎn)不會忘記可親的同學(xué) 我永遠(yuǎn)記得這片土地 參考文獻(xiàn) 1 李建軍 李德群主編 模具設(shè)計基礎(chǔ)及模具 CAD M 機(jī)械工業(yè)出版 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具綜合實訓(xùn)說明書 45 社 2005 2 鄧明等編著 現(xiàn)代模具制造技術(shù) M 化學(xué)工業(yè)出版社 2005 3 二代龍震工作室編著 UG 模具設(shè)計 M 電子工業(yè)出版社 2005 4 中國塑料機(jī)械信息網(wǎng) WWW SLJX CN 首頁 行業(yè)咨詢 2006 4 19 5 葉久新 王群主編 塑料制品成型及模具設(shè)計 M 湖南科學(xué)技術(shù)出版 社 2005 6 孫玉芹等主編 機(jī)械精度設(shè)計基礎(chǔ) M 科學(xué)出版社 2004 7 陳再枝 藍(lán)德年編著 模具鋼手冊 M 冶金工業(yè)出版社 2002 8 美國 T A 奧斯瓦德 L 特恩格 P J 格爾曼編著 吳其曄 譯 注射成型手冊 M 化學(xué)工業(yè)出版社 2005 9 洪慎章編著 實用注塑成型及模具設(shè)計 M 機(jī)械工業(yè)出版社 2006 10 中國模具工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)件委員會編 中國模具標(biāo)準(zhǔn)件手冊 M 上?？?學(xué)普及出版社 1989 11 加拿大 H 瑞斯著 朱元吉譯 模具工程 第二版 M 化學(xué)工業(yè) 出版社 2005 12 王文廣 田雁主編 塑料配方設(shè)計 第二版 M 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 13 詹友剛編著 UG 模具設(shè)計基礎(chǔ)教程 M 清華大學(xué)出版社 14 李預(yù)斌編著 精通 UG 模具設(shè)計中文版 M 中國青年出版社 15 張沛頎等編著 UG 模具設(shè)計進(jìn)階設(shè)計 M 人民郵電出版社 2004