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1 摘要 本設(shè)計(jì)是復(fù)印機(jī)支架的注塑模具設(shè)計(jì) 塑料模是一門新興工業(yè)越來(lái)越廣泛 的在各行各業(yè)中應(yīng)用 本課題設(shè)計(jì)了復(fù)印機(jī)支架的整個(gè)過(guò)程 通過(guò)對(duì)塑件的工 藝分析確定了一模兩腔的基本方案 敘述了模具成型零件包括型腔 型芯等設(shè) 計(jì) 重要零件的工藝參數(shù)的選擇與計(jì)算 澆注系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)以及其它結(jié)構(gòu)的 設(shè)計(jì)過(guò)程 模架的選擇原則 并利用 PRO E 對(duì)設(shè)計(jì)完成的塑料模具進(jìn)行了塑料 流動(dòng)分析 介紹了我國(guó)當(dāng)前模具技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r以及 AUTOCAD 在模具上的應(yīng)用 其內(nèi)容包括塑料注塑模具的工作原理及應(yīng)用 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 塑料注塑模的設(shè)計(jì)計(jì) 算 包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑機(jī)的選用 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 動(dòng) 定模 澆注系 統(tǒng) 脫模機(jī)構(gòu) 頂出機(jī)構(gòu) 冷卻系統(tǒng)等設(shè)計(jì)等方面 如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保 模具工作運(yùn)行可靠 關(guān)鍵詞 注射模 側(cè)澆口 頂桿推出機(jī)構(gòu) PRO E 及 AUTOCAD 2 Abstract Die by manufacturing the product category can be divided into plastic molds also divided into ection mold presse die casting and blow mould stamping dies die casting rubber moland mold and other glass Among them especially injection molds and stamping die use tnolal maturity ich hold the majority A set of mould with one le and one ces had beensigned oh the correct analysis of the technology of a toy S top crust in the graduate design The desn and mning teology ss of its mog part iuding the concave moulding plate the protrelding pthe moveing mould plate the fix mould plate the moing seat the choice and calculation of technology parameters of the importent part the dgn process of extrusion outfit injecystem and oteup were specified in detail mode choice principles The plastic material flowalysis was also doneng Plastic Aisor of Pro E Key words injeetion mould the side gate putting out instiontions PRO E CAD 3 目錄 一 緒 論 4 1 1 塑料簡(jiǎn)介 4 1 2 注射模發(fā)展?fàn)顩r 4 1 3 注射模的分類 4 二 塑件工藝分析 4 2 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 4 2 2 塑件結(jié)構(gòu)分析 5 2 3 塑件材料選取及介紹 5 2 4 注射機(jī)的選用及參數(shù)校核 6 2 4 1 注射機(jī)選用條件 6 2 4 2 注射機(jī)參數(shù)校核 6 三 設(shè)計(jì)方案確定 7 3 1 確定型腔數(shù)和排列方式及分型面選擇 8 3 2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 3 2 2 分流道的設(shè)計(jì) 9 3 2 3 澆口的設(shè)計(jì) 10 3 2 4 拉料管的設(shè)計(jì) 11 3 2 5 定位圈的設(shè)計(jì) 11 3 3 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 3 4 導(dǎo)向復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 3 5 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 3 6 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 第四章 模具成型零部件設(shè)計(jì) 14 4 1 凸模凹模結(jié)構(gòu)分析 14 4 1 1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 4 1 2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 4 3 凸模凹模成型尺寸計(jì)算 14 4 4 模具強(qiáng)度校核 15 第五章 注射模標(biāo)準(zhǔn)模架選取 15 5 1 選擇模架型號(hào) 15 5 2 模架及其零件外形尺寸 16 第六章 模具總體結(jié)構(gòu)分析 19 6 1 模具裝配 19 6 2 注射模工作原理 20 結(jié)論 22 參考文獻(xiàn) 23 4 一 緒 論 1 1 塑料簡(jiǎn)介 塑料是以樹脂為主要成分 在一定溫度和壓力下塑造成一定形狀 并在常溫 下能保持既定形狀的高分材料 它大多采用合成樹脂 在一定溫度和壓力下 塑料具有可塑性 可以利用模具將其成型為具有一定幾何形狀和尺寸精度的塑 料制件 塑料密度小 質(zhì)量輕 耐好 此外塑料還具有透光性能和絕熱性能以 及防水 防透氣和防輻射等特殊性能 因此它能夠在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用 塑料作為一種新的工程材料 其不斷被開發(fā)與應(yīng)用 加之成型工藝的不斷成熟 與發(fā)展 極大地促進(jìn)了塑料成型方法的研究與應(yīng)用和塑料成型模具的開發(fā)與制 造 1 2 注射模發(fā)展?fàn)顩r 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備 模具工業(yè)是國(guó)以經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要 基礎(chǔ)之一 塑料模是指用于成件的模具 模的一種 利用 CAE 技術(shù) 可以在模 具加工前 在計(jì)程進(jìn)行模擬分析 準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充 保壓和冷卻情況 以 及制力分布 分取向分布翹曲變形等情況 以盡并及時(shí) 而不是等再這不傳統(tǒng) 模具設(shè)計(jì)方 法的一次突破 而且在減模報(bào)廢 提和方面 都有著重大的技術(shù) 經(jīng)濟(jì)意義在國(guó)外 70 年代末期 CAD 技術(shù)就大量的應(yīng)用械工業(yè)是在模具設(shè)計(jì)和制 造部門 1 3 注射模的分類 注射模是保證塑件形狀 尺寸 精度和表面質(zhì)量的主要工具 是塑模三大要 素之一 注射模的結(jié)構(gòu)形式多樣分類方法很多 按照塑料制件的成型方法不同 可以分為以下幾類 1 注射模 2 壓注模 3 擠出模 4 壓縮模 按注射成型工藝可分 注射模 射模 低發(fā)泡注射模和射模 按注 分為臥有以下幾種典型的結(jié)構(gòu) 1 單分型面注射模 5 2 雙分型面注射模 3 斜銷側(cè)向抽芯注射模 二 塑件工藝分析 2 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 課題 復(fù)印機(jī)支架注射模設(shè)計(jì) 圖一 零件實(shí)物圖一 零件二維圖一 內(nèi)容 1 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2 測(cè)繪塑件繪制塑件圖 3 繪制手表托架塑料模具的零件及裝配圖 要求 1 了解塑料成型過(guò)程中的物理 化學(xué)變化及塑料的組成 分類極其性能 2 了解塑料成型的基本原理和工藝特點(diǎn) 正確分析成型工藝對(duì)模具的要 求 2 2 塑件結(jié)構(gòu)分析 圖二 1 由 圖二 可以看出 該塑件結(jié)構(gòu)形狀具一般對(duì)稱性 結(jié)構(gòu)總體相對(duì)簡(jiǎn)單 在塑件上有幾個(gè)垂直孔 這部分由型腔鑲件成型即可 其余部分由凹模與凸模 直接注射成型 2 該的工有寸 塑件的精度 塑件的表面質(zhì)量 尺寸件的總體規(guī)格而不是壁 厚 孔徑等結(jié)構(gòu)尺寸 6 3 塑件的幾何形狀有 塑件的形狀 塑件的壁厚 塑件的脫模斜度及塑件的 圓角與孔等 設(shè)置了塑件的脫模斜度為 1 2 3 塑件材料選取及介紹 塑料成型原料的選取應(yīng)該綜合考慮多方面因素 應(yīng)充分了解制品的用途 特 性 設(shè)計(jì)參數(shù)及要求 通過(guò)分析 比較可選用聚丙烯 PP 作為些制品的材料 下面將對(duì) PP 加以介紹 1 基本特性 聚丙烯無(wú)味 無(wú)毒 無(wú)色 外觀似聚乙烯 但比聚乙烯更透明 更輕 密度為 0 9 0 91g 3 它水 光澤好 易著色 2 主要用途 聚丙烯可用于各種機(jī)械零件如法蘭 汽車零件和自行車零件 可作水 蒸汽 各種酸的輸送管道 3 成型特點(diǎn) 聚丙烯成型收縮范圍大 易發(fā)生縮孔 凹痕及變形 聚丙烯熱 容量大 注射成型模具必須設(shè)計(jì)能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路 聚丙烯成型的適 宜模溫為 80 左右 根據(jù)的幾何形狀 尺寸精度 塑件壁厚 工藝特性及材料性質(zhì)因此可確定設(shè) 置復(fù)印機(jī)支架的注射工藝參數(shù)如表 2 1 表 2 1 打印機(jī)支架的工藝參數(shù) 材料 脫模斜度 尺寸精度 壁厚 圓角 mm 收縮率 PP 1 IT6 8mm R0 5 R1 0 5 2 4 注射機(jī)的選用及參數(shù)校核 2 4 1 注射機(jī)選用條件 注射模具是安裝在注射機(jī)上的 計(jì)注射模時(shí) 必須注射機(jī)的處注射模與注射 機(jī)系 才能設(shè)計(jì)出合乎要求的模具 該產(chǎn)品的材料為 PP 查手冊(cè)可知其密度 0 90 0 91g cm 收縮率為 1 o 2 5 計(jì)算出其平均密度為 0 90g cm 平均收縮率為 2 用 Pro Enginee 軟件計(jì)算出塑件的體積為 1 64 mm3 質(zhì)量為 147 9g 從實(shí)10 際注射量在額定注射量的 20 80 之間考慮 初選額定量在 100 3的臥式注射 成型 SZ 100 800 根據(jù)塑件的體積與質(zhì)量 查 注塑模設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用 一書 中附錄部分國(guó)產(chǎn)注射機(jī)技術(shù)規(guī)格 最終選定注射機(jī)型號(hào)為 SZ 100 800 其參 數(shù)如表 2 2 所示 表 2 2 SZ 100 800 的參數(shù) 項(xiàng)目 項(xiàng)目 注射型號(hào) 螺桿式 理論注射容量 175 3 螺桿直徑 40mm 注射壓力 182MPa 注射速率 85g s 噴嘴口孔徑 2mm 7 螺桿轉(zhuǎn)速 0 200r min 鎖模力 800KN 拉桿內(nèi)間距 320 320 模板行程 270mm 最大模具厚度 300mm 最小模具厚度 170mm 模板最大開程 570mm 噴嘴球半徑 SR10 2 4 2 注射機(jī)參數(shù)校核 因?yàn)樗x的注射機(jī)必須能夠正常工作 且符合所設(shè)計(jì)的模具的要求 1 注射最大量的校核 為了保證正常的注射成型 注射機(jī)的最大注射量應(yīng)稍大于塑件的質(zhì)量或者體積 通常注射機(jī)的實(shí)際注射量最好在注射機(jī)的最大注射量的 80 以內(nèi) 因此 當(dāng)塑料注射成型機(jī)最大注射量以最大注射容積標(biāo)定時(shí) 按下式校核 0 8 V V V 2 1 機(jī) 塑 件 澆 V 機(jī) 注塑機(jī)的最大注塑量 V 塑件 塑件的體積 V 澆 澆注系統(tǒng)體積 本次設(shè)計(jì)采用 Pro Engineer 軟件輔助設(shè)計(jì) 塑件經(jīng)由該軟件分析 得出體積 為 1 64 103mm3 澆注系統(tǒng)的體積為 6 3 102 mm3 代入式 2 1 可得 V V V 0 8 2 1 64 0 63 0 8 4 89 cm 3 機(jī) 塑 件 澆 故 0 8V 機(jī) V 塑件 V 澆 因此注射機(jī)的最大注射量滿足要求 注射壓力的校核 注射壓力的校核是核定注射機(jī)的額定注射壓力是否大于成型時(shí)所需的注射壓 力 其目的是校核注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足塑件成型的需要 即需滿足 0 75 0 9 P P 2 2 P 注射機(jī)額定最大注射壓力 Mpa P 模具成型時(shí)所需的注射壓力 Mpa 根據(jù) 塑料模具技術(shù)手冊(cè) 提供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) PP 熔體需注射壓力在 70 120Mpa 范圍內(nèi) 代入式 2 2 計(jì)算得 0 75 0 9 180 127 5 120 Mpa 因此符合標(biāo)準(zhǔn) 3 鎖模力的校核 當(dāng)高壓的塑模具型時(shí) 會(huì)分型的力 這個(gè)力的大小等和統(tǒng)在分的投影和乘以型腔的壓力 即 F z P n A A 1 F p 2 3 8 式中 Fz 熔融塑料在分型面上的漲開力 N n 型腔數(shù)量 A 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積 mm 2 A1 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 mm 2 P 塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力 其大小一般是注射壓力的 80 由軟件測(cè)得澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積為 137 mm2 單個(gè)塑件在模具分型面 上的投影面積為 515 38 mm2 由于 PP 的注射壓力為 70 120MPa 在這里取最 大值 120 MPa 代入式 2 3 得 P 120 0 8 96 MPa Fz P n A A 1 96 2 515 38 137 112 1 KN F p 800 KN 因此符合標(biāo)準(zhǔn) 4 開模行程的校核 塑件從模具中取出時(shí)所需的開模距須小于注射機(jī)的最大開模距離 否則塑件 無(wú)法從模具中取出 因此注的開模行程應(yīng)滿足下式 S H H Hm 5 10 mm 2 4 12 式中 H 推出距離 mm Hm 模具實(shí)際厚度 mm H 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 mm 2 S 注塑機(jī)最大開模行程 mm 其中 H 12mm H 52mm Hm 185mm 代入上式得12 H H H m 5 10 12 52 185 10 259 S 270mm 因此符合要求 2 第三章 注射模設(shè)計(jì)方案分析確定 3 1 確定型腔數(shù)和排列方式及分型面選擇 由于此塑件體積小 如果采用單型腔模具 雖以保證制品的質(zhì)量 但不適合 大批量生產(chǎn) 1 綜合以上因素 本制品采用一兩腔的多型腔模具 模具的型腔排 列方 9 圖 3 1 1 分型面不僅應(yīng)選擇在制品有影響的位置 而必須考能比的清生地邊 同時(shí) 還應(yīng)避免分產(chǎn)生飛邊 分型面一般選擇在塑件的尺寸的最大處 2 分型面的選擇應(yīng)有利于脫模 否則 模具結(jié)構(gòu)便會(huì)變得比較復(fù)雜 通常分 型面的應(yīng)盡制品在開模留在動(dòng)模一側(cè) 3 分型面不影響制品狀和尺寸精度 4 分型面量與最后溶體的型腔表面重合 以利于排氣 綜合以上各因素 得分型面如圖 3 2 所示 3 2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機(jī)的噴嘴射出后 到進(jìn)入模具型腔以前所流經(jīng)的 一段路程的總稱 普通澆注系統(tǒng)由主流道 分流道 冷料穴和澆口組成 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 1 選擇在不影件外觀的部位 2 澆口應(yīng)不影件的使用性能 3 應(yīng)盡量避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)現(xiàn)象 3 2 1 主流道的設(shè)計(jì) 為了使模具安裝在注射機(jī)上 其道中心線應(yīng)與嘴中心線重合 料和注塑機(jī)噴嘴 反復(fù)撞 通常不直接開在定模板上 而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道襯套鑲?cè)攵?板內(nèi) 澆口套常用 T10 鋼材制作 并淬火處理到洛氏硬度 50 55HRC 澆口套的 設(shè)計(jì)尺寸如圖 3 3 所示 10 圖 3 3 3 2 2 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道 它是澆注系 統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流型腔之前 并且流動(dòng)過(guò)程中壓力損失及熱量損失盡 可能小 能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔 分流道開設(shè)在動(dòng)模分型面的兩 側(cè)或任意一側(cè) 其截面形狀應(yīng)盡量使其 在本設(shè)計(jì)中的分流道如圖 3 4 所示 圖 3 4 3 2 3 澆口的設(shè)計(jì) 澆口的位置與塑料的質(zhì)量有直接影響 在確定進(jìn)料口位置時(shí) 應(yīng)考慮以下幾 點(diǎn) 1 澆口的位置應(yīng)使填充型腔的流程最短 2 澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)縮 3 澆口的要避免塑變形 4 澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免產(chǎn)生熔接痕 5 澆口的位沖擊細(xì)長(zhǎng)的型芯或鑲件 澆口的結(jié)構(gòu)形式較多 按結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn) 常用的澆口可分成以下幾種形式 2 另外 這于單型腔模具 直 塑料和澆注力均勻 當(dāng)筒類或殼類塑件的底部 中心或腔底面中心部位流不易點(diǎn) 使排氣通暢 這樣的澆口形式 使塑件和澆 注力均勻 當(dāng)塑件的底部中心或接近于中心的部位有通孔時(shí) 這型的的一種 特殊形式 為非限制性型澆口 反之 側(cè)澆口一般開設(shè)在分型塑件的底部中心 或接面上 塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充滿模具型腔改變澆的凍結(jié)時(shí)間 件的形狀 11 特征選擇其位置 加工和修整方便 因此它是應(yīng)用較廣泛的一種澆口形式 普 遍用于中小型塑件設(shè)計(jì)模 表 3 1 部分塑料所適應(yīng)的澆口形式 澆口形式 塑料種類 直接 澆口 側(cè)澆口 平縫 澆口 點(diǎn)澆口 潛伏 澆口 環(huán)形 澆口 硬聚氯乙烯 PVC 聚乙烯 PE 聚丙烯 PP 聚碳酸脂 PC 聚苯乙烯 PS 橡膠改性苯乙烯 聚酰胺 PA 聚四醛 POM 丙烯脯 苯乙烯 ABS 丙烯酸酯 綜合對(duì)比以上幾種澆口形式 并根據(jù)本次設(shè)計(jì)塑件選用的材料 及制品的使用 環(huán) 3 2 4 拉料管的設(shè)計(jì) 為了使主流從主流道襯套中脫出冷料穴兼有開模一邊的作用 根據(jù)拉料的 具體結(jié)構(gòu)如圖 3 5 所示 12 圖 3 5 拉料管的示意圖 3 2 5 定位圈的設(shè)計(jì) 為了使模具主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線相重合 模具定模板上凸 出的定位圈應(yīng)與注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動(dòng)的間隙配合 圖 3 6 定位圈 3 3 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 注射模的推出機(jī)構(gòu)有推桿 推管 推件板三種形式 注射成型后的塑料制件及 稱機(jī)上頂桿或液壓缸完成的 注射模的構(gòu)有推桿 推管 推件板三種形式 機(jī) 構(gòu)簡(jiǎn)單可靠 又因?yàn)榱愦?為防止零件變形 故在本設(shè)計(jì)當(dāng)中 通過(guò)具體分析 后 采用了頂桿更換方便 滑動(dòng)阻力小 脫模效果好 設(shè)置的度大 且容易實(shí) 現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化 整個(gè)脫模過(guò)括開模 推出機(jī)構(gòu)復(fù)位等過(guò)程 圖 3 7 13 3 4 導(dǎo)向復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)在注射模工作時(shí) 每開合模一次 就往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次 除了推桿和復(fù) 位桿與模板的滑動(dòng)配合以外 其余部分均處于浮動(dòng)狀態(tài) 推 但是必須注意彈 力要足夠 一旦彈簧失效 要及時(shí)更換 其設(shè)在本模具設(shè)計(jì)當(dāng)中 采用了彈簧 復(fù)位機(jī)構(gòu) 將彈簧直推桿復(fù)位 設(shè)計(jì)效果如圖 3 8 所示 圖 3 8 3 5 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 為了縮短成型周期 需模具進(jìn)行冷卻 即在注塑零件上或型腔零件上的孔內(nèi) 以便迅速使模具冷卻 冷卻水孔的設(shè)計(jì)原則 1 冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能的中心線與型腔 通常 12 15c 水孔直徑的 3 5 倍 2 冷卻的相等 3 澆口處要加強(qiáng)冷卻 4 冷卻水部位 以防止漏水 表 3 2 塑件壁厚與冷卻時(shí)間的關(guān)系 冷卻時(shí)間 s 制件厚 度 mm ABS PA HDPE LDPE PP PS PVC 0 5 1 8 1 8 1 0 0 8 1 8 2 5 3 0 2 3 3 0 1 8 2 1 1 0 2 9 3 8 4 5 3 5 4 5 2 9 3 3 1 3 4 1 5 3 6 2 4 9 6 2 4 1 4 6 14 1 5 5 7 7 0 8 0 6 6 8 0 5 7 6 3 1 8 7 4 8 9 10 0 8 4 10 0 7 4 8 1 2 0 9 3 11 2 12 5 10 6 12 5 9 3 10 1 2 3 11 5 13 4 14 7 12 8 14 7 11 5 12 3 根據(jù)上表可查的 本塑件材料為 PP 壁厚為 1 5mm 故冷卻時(shí)間為 8s 3 6 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料熔體充具型腔時(shí) 必須將澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣以及塑料在成型 程中產(chǎn)生的低分子揮氣體順利地排出模外型腔各種原因產(chǎn)生的氣體不能被排除 干凈 塑會(huì)產(chǎn)生熔接不牢 填不滿型缺陷 另外的存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低 充模速度具時(shí)必須考慮排氣問(wèn)題 于排氣不暢而造成型腔局部充填表困難時(shí) 除了設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)外 還可以考慮開設(shè)溢流槽 用于在容納冷料的同時(shí)也容納 一部分氣體有時(shí)種措施是十分有效的 注射模通常以如下三種方式排氣 1 利用配合間隙排氣 對(duì)的小可以利桿 活動(dòng)芯 活件以支點(diǎn)部與模板的隙 進(jìn)行排氣 這型的排氣配合間隙不能超一般為 0 性性能的好差而定 2 在分型面上開設(shè)排氣槽 分型面上開設(shè)排氣槽是注射模排氣的主要形式 3 利用排氣塞排氣 充填的部位不在分型面上 而其附近又沒(méi)有活動(dòng)型芯或 推桿 可以在型腔深處鑲?cè)肱艢馊?排氣塞可以用燒結(jié)金屬塊 2 排氣槽設(shè)在塑料流末端 3 應(yīng)設(shè)在主分型面凹模一側(cè) 便于加和修整 若氣起邊 容脫模 在本模具是設(shè)計(jì)中 并不需要另開設(shè)排氣槽 利用分型面和型芯 型腔鑲件 分型面之間的間隙 以頂桿與模板的隙進(jìn)行排氣 第四章 模具成型零部件設(shè)計(jì) 4 1 凸模凹模結(jié)構(gòu)分析 4 1 1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模亦稱型腔 是成型塑件外表面的主要零件 按結(jié)構(gòu)不同可分為整體式和組 合式兩種結(jié)構(gòu)形模結(jié)構(gòu)是在屬模板上加工而成的 不會(huì)產(chǎn)生拼接線痕跡 但是 由于整體式型困難熱處理不方便于形狀簡(jiǎn)單的中 小型模具上 組合式凹模結(jié) 構(gòu) 是指型腔兩個(gè)以上的零部件組合而成的 按組合方式不同 組在設(shè)計(jì)過(guò)程 中可以用三維軟件直接設(shè)計(jì)生成凹模 它的具體形狀結(jié)構(gòu)如圖 3 3 所示 15 圖 4 1 凹模設(shè)計(jì)示意圖 4 1 2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型塑件內(nèi)表面的零件稱凸?；蛐托?其主要小型芯 螺紋型芯和螺紋型環(huán)等 對(duì)于結(jié)塑件 成型其分內(nèi)表面的零件稱主型或凸模 而成型其他小孔的型芯稱 為小型芯或成型桿 本次設(shè)計(jì)的塑件并不是很復(fù)雜 所以選擇整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的 凸模最為合適 應(yīng)用 Pro Engineer 軟件設(shè)計(jì)的整體凸模如圖 3 4 所示 圖 4 2 凸模示意圖 4 3 凸模凹模成型尺寸計(jì)算 凹模的工作尺寸 由于塑件的尺寸不均勻 所以應(yīng)該取最大的尺寸作為計(jì)算 對(duì)象 我們?nèi)?54 57 0 64來(lái)計(jì)算 根據(jù)公式 1 L 模具 L 塑件 1 K 3 4 4 1 其中 L 塑件 塑件外形最大尺寸 K 塑件的平均收縮率 所以 L 模具 54 57 1 0 5 3 4 0 64 0 16 54 36 0 16 對(duì)于塑件高度最大 H 11 86 0 16尺寸的模具尺寸 因?yàn)?H 模具 H 塑料 1 k 2 3 4 2 公式中 H 塑料 塑件高度方向的最大尺寸 凸模的工作尺寸 對(duì)于塑件 48 2 0 64 來(lái)計(jì)算 根據(jù)公式 16 對(duì)于塑件 H 11 860 64尺寸 根據(jù)公式 h 模具 h 塑料 1 k 2 3 4 3 由于在此設(shè)計(jì)當(dāng)中 塑件的其他尺寸并沒(méi)有精度要求 則模具型腔可直接 按制品有關(guān)尺寸加工制作 4 4 模具強(qiáng)度校核 a 長(zhǎng)方形型腔壁厚計(jì)算 整體型腔結(jié)構(gòu)的型腔壁厚 h 可按下式計(jì)算 4 4 43 cpahE 厘 米 式中 P 型腔壓力 一般取 250 450 2 a 型腔深度 E 彈性模數(shù) 鋼取 2 1 106 2 第五章 注射模標(biāo)準(zhǔn)模架選取 5 1 選擇模架型號(hào) 選用標(biāo)準(zhǔn)模架應(yīng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1 選擇標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào) 2 確定模架的長(zhǎng)度和寬度 3 確定模架的厚度 4 設(shè)計(jì)動(dòng)定模板和座板 本設(shè)計(jì)中選取標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào)為 S45050 其結(jié)構(gòu)示意圖為 5 1 所示 該模架的的參數(shù)為 315 mm x 250mm x 210 mm 圖 5 1 S4050 模架示意圖 5 2 模架及其零件外形尺寸 1 動(dòng)模座板結(jié)構(gòu) 17 圖 5 2 尺寸參數(shù) 動(dòng)模座板設(shè)計(jì)尺寸為 315 mm x 250 mm x 25 mm 材料為 45 號(hào)鋼 2 動(dòng)模板結(jié)構(gòu) 尺寸參數(shù) 動(dòng)模板設(shè)計(jì)尺寸為 250 mm x 250 mm x 32 mm 材料為 45 號(hào)鋼 3 定模座板結(jié)構(gòu) 18 尺寸參數(shù) 定模座板設(shè)計(jì)尺寸為 315 mm x 250 mm x 25 mm 材料為 45 號(hào)鋼 4 定模扳結(jié)構(gòu) 尺寸參數(shù) 定模板設(shè)計(jì)尺寸為 250 mm x 250 mm x 25 mm 材料為 45 號(hào)鋼 5 墊塊結(jié)構(gòu) 墊塊設(shè)計(jì)尺寸為 50mm x 250mm x 63mm 材料為 45 號(hào) 6 推桿固定板的結(jié)構(gòu) 19 尺寸為 148 mm x 250 x 16mm 材料為 45 鋼 7 推板的設(shè)計(jì) 推板的設(shè)計(jì)尺寸為 148 x 20 mm x 20m 材料為 45 鋼 第六章 模具總體結(jié)構(gòu)分析 6 1 模具裝配 模具的整體設(shè)計(jì)圖如圖 6 1 20 圖 6 1 模整體圖 模具由以下部份組成 成零部件 機(jī)構(gòu) 澆注系統(tǒng) 推出機(jī)構(gòu) 加熱和冷卻系 統(tǒng) 排氣系統(tǒng) 要保證生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品 各組成部份都應(yīng)滿足設(shè)計(jì)的技術(shù)要 求 為了保證塑件的質(zhì)量與壽命要求 各組成部分應(yīng)滿足以下技術(shù)要求 成型 部位及分型面 型面粗糙度及尺寸形狀 型空間尺寸 脫模斜度必須達(dá)到設(shè)計(jì) 的要求 整 棱邊清晰 鑲件組合等量要求 固定結(jié)合部分配合嚴(yán)密 不得有 間隙 凹凸模組合后應(yīng)保持間隙一致 塑件同一表面由上下?；騼砂肽３尚蜁r(shí) 21 錯(cuò)位圍內(nèi) 頂出系統(tǒng) 頂出時(shí)輕松 頂出行程滿足要求 各頂出件無(wú)晃動(dòng) 竄 動(dòng) 頂出桿等在塑件上殘留 復(fù)位可裝配正確 一般型面 0 0mm 導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)柱 導(dǎo)套垂直度為 1 導(dǎo)套內(nèi)外滑動(dòng)靈活 無(wú)死現(xiàn)象 保證導(dǎo)向各置 導(dǎo)柱 導(dǎo)套軸模板公差為 1 0 澆注系統(tǒng) 主澆道 分澆道 進(jìn)料口的尺寸 形狀 糙 度等均應(yīng)符合要求 流 接 無(wú)死角 縫隙 坑 澆口套流道 加工粗糙度 加應(yīng)有利于塑料流動(dòng) 不得有與注射橫噴嘴 R 吻合的側(cè)坑 進(jìn)料端口孔不得有 影響脫錐具各零工應(yīng)保要求 導(dǎo)柱 導(dǎo)套應(yīng)保證同軸度要求 加工導(dǎo)柱 導(dǎo)套 孔時(shí)應(yīng)同時(shí)加工 以保證同軸度要求 其它有同軸度要求的孔時(shí)加工的方法 模具在裝配時(shí)應(yīng)保證各零件的置精度 模具上 下平面的平行度誤差不大于 0 05 相鄰零件或相鄰單元之間的配合與連接均需按裝配工藝確定的裝配基 6 2 注射模工作原理 本套模具采用一次分模構(gòu) 模架為兩板模形式 下面介紹其工作原理 合模時(shí) 在導(dǎo)柱和導(dǎo)定位下 動(dòng)模和定模閉合 型模板上的凹模與固定在動(dòng)模 板上凸模組成 并由合模系鎖模力鎖然后注射機(jī)開始注射 塑料熔體經(jīng)定模上 的澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔 待熔體腔并經(jīng)過(guò)保壓 補(bǔ)縮和冷卻定型后形成制品 開模時(shí) 注射機(jī)合模動(dòng)動(dòng)模后退 模具定模分分開 塑件包在凸模上隨動(dòng)模一 起后退 主流道凝料中拉出 當(dāng)動(dòng)模移動(dòng)一定距離機(jī)的頂桿 推出機(jī)構(gòu)開始動(dòng) 作 使推桿和塑件及澆注系統(tǒng)凝料從凸模和冷料穴中推出 塑件與澆注系統(tǒng)凝 料一起從模具中落下 至此完成一次注射過(guò)程 2 6 3 注射?？傃b配圖 22 23 結(jié)論 1 在社會(huì)生活中起到了重要作用 隨著機(jī)械工業(yè) 電子工業(yè)的發(fā)展 塑料成型 制件的需求量越來(lái)越多接影響著各種產(chǎn)品的質(zhì)量 經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)以及整體工 業(yè)水平的提高 2 了解進(jìn)行一向設(shè)計(jì)必不可少的幾個(gè)階段 畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠從理論設(shè)計(jì)和工程實(shí) 踐相結(jié)合 鞏固基礎(chǔ)知識(shí)與培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)相結(jié)合 個(gè)人作用和集體協(xié)作相結(jié)合等 方面全面的培我經(jīng)過(guò)這次系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì) 熟悉了對(duì)模具進(jìn)行 3 學(xué)會(huì)了怎樣查閱資料和利用工具書 平時(shí)課堂上所學(xué)習(xí)的知識(shí)不夠全面 作 為機(jī)械專業(yè)的學(xué)生 由于專業(yè)特點(diǎn)自極查閱資料吸取別的在設(shè)計(jì) 加工中的寶貴 經(jīng)驗(yàn) 一個(gè)人不可 因此用一些不曾學(xué)過(guò)的東西時(shí) 就要去有針對(duì)性地查找資料 然后加以吸收高還能增長(zhǎng)自己見識(shí) 補(bǔ)充最新的專業(yè)知識(shí) 由于設(shè)計(jì)水平有限 加之實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足 不足和錯(cuò)誤之處在所難免 懇請(qǐng)各 位老師指正 謝謝 參考文獻(xiàn) 1 屈華昌 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 高等教育出版社 2006 2 申樹義 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