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作者 陳泳良 1 目錄 前言 摘要 第一章 零件的工藝分析 4 1 1 材料的選擇 4 1 2 產品工藝性與結構分析 5 第二章 模具結構設計 6 2 1 型腔數(shù)量以及排列方式 6 2 2 初選注射機 6 2 3 分型面的設計 7 2 4 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設計 9 2 5 成型零件的設計 15 1 凹模的設計 15 2 型心尺寸的計算 21 3 模具型腔側壁和底版厚度的計算 26 2 6 推出機構的設計 29 2 7 側向分型與抽芯機構的設計 32 2 8 注射機參數(shù)的較核 34 作者 陳泳良 1 目錄 前言 摘要 第一章 零件的工藝分析 4 1 1 材料的選擇 4 1 2 產品工藝性與結構分析 5 第二章 模具結構設計 6 2 1 型腔數(shù)量以及排列方式 6 2 2 初選注射機 6 2 3 分型面的設計 7 2 4 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設計 9 2 5 成型零件的設計 15 1 凹模的設計 15 2 型心尺寸的計算 21 3 模具型腔側壁和底版厚度的計算 26 2 6 推出機構的設計 29 2 7 側向分型與抽芯機構的設計 32 2 8 注射機參數(shù)的較核 34 前 言 畢業(yè)設計是在修完所有課程之后 我們走向社會之前的一次 綜合性設計 在此次設計中 主要用到所學的注射模設計 以及 機械設計等方面的知識 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參數(shù)校核 模具的結構設 計 注射模具設計的有關計算 模具總體尺寸的確定與結構草圖 的繪制 模具結構總裝圖和零件工作圖的繪制 全面審核投產制 作者 陳泳良 2 造等 其中模具結構的設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 模具工作零件的結構設計 側面分型及抽 芯機構的設計 推出機構的設計 拉料桿的形式選擇 排氣方式 設計等 通過本次畢業(yè)設計 使我更加了解模具設計的含義 以 及懂得如何查閱相關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 本次畢業(yè)設計也得到了廣大老師和同學的幫助 在此一一表 示感謝 由于實踐經驗的缺乏 且水平有限 時間倉促 設計過 程中難免有錯誤和欠妥之處 懇請各位老師和同學批評指正 在編寫說明書過程中 我參考了 塑料模成型工藝與模具設計 實用注塑模設計手冊 和 模具制造工藝 等有關教材 引用 了有關手冊的公式及圖表 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 以達到本次設計的目的 緒論 第一節(jié) 塑料成型在工業(yè)生產中的重要性 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 塑料的化學穩(wěn) 作者 陳泳良 3 定性高 對酸 堿和許多化學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 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 奠定了塑料工業(yè)的基礎 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 塑料的產量和數(shù)量 不斷增加 成型技術更趨于完善 4 穩(wěn)定增長階段 70 年代以來 通過共聚 交聯(lián) 共混 復 合 增強 填充和發(fā)泡等方法來改進塑料性能 提高產品質量 擴大應用領域 生產技術更趨合理 塑料工業(yè)向著自動化 連續(xù) 化 產品系列化 以及不拓寬功能性和塑料的新領域發(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 置的投產和 70 年代中期引進石油化工裝置的建成投產 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齊全 塑料由于其不斷的被開發(fā)和應用 加之成型工藝的不斷發(fā)展 成熟于完善 極大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 而且產品的 更新?lián)Q代周期也越來越短 對塑料和產量和質量提出了越來越高 的要求 二 塑料成型在工業(yè)生產中的重要作用 模具是工業(yè)生產中重要的工藝裝備 模具工業(yè)是國民經濟各 部門發(fā)展的重要基礎之一 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 模具設計水平的高低 加工設備的好壞 制造力量的強弱 模具質量的好壞 直接影響著許多新產品的開發(fā)和老產品的更新 換代 影響著產品質量和經濟效益的提高 美國工業(yè)界認為 模 具工業(yè)是美國工業(yè)的基礎 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 國務院頒布了 當前產業(yè)政策要點的決定 在重點支持改造的 作者 陳泳良 4 產業(yè) 產品中 把模具制造列為機械技術改造序列的第一位 它 確定了模具工業(yè)在國民經濟中的重要地位 也提出了振興模具工 業(yè)的主要任務 三 塑料成型技術的發(fā)展趨勢 一副好的塑料模具與模具的設計 模具材料及模具制造有很 大的關系 塑料成型技術發(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 為了適應大規(guī)模成批生產塑料成型模具和 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 模具技術條件和標 準模架等有一下 14 個標準 當前的任務是重點研究開發(fā)熱流道標準元件和模具溫控標準 裝置 精密標準模架 精密導向件系列 標準模板及模具標準件 的先進技術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 新工藝的研制 開發(fā)和應用 各種新材料的研制和應用 模具加工技術的革新 CAD CAM CAE 技術的應用都是模具設計制造的發(fā)展趨勢 四 CAD CAM 開發(fā)平臺及其發(fā)展趨勢 CAD CAM 技術從誕生至今已有三十多年的歷史 歷經二維繪 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 尺寸驅動等技術的融入 通過三十多年的努力 CAD CAM 技術在基礎理論方面日趨成 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 作者 陳泳良 5 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 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 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 2 42 分流道設計 分流道的設計應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀 作者 陳泳良 18 態(tài) 使塑料熔體盡快地流經分流道充滿型腔 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 在設計時考慮到以上的原則有兩種設計形式 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 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 再考慮加工的經濟性 采用圓形截面 分流道更符合設計的要求 故本模具的分流道設計形式采用了圓 形截面分流道的形式 2 43 澆口的設計 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 鍵部分 2 44 冷料井的設計 冷料井又稱冷料穴 它是為貯存兩次注塑間隔產生的冷料頭 防止冷料頭進入型腔造成制品熔接不牢 影響制品質量 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構緊密相連 這里采用最常用的 Z 形頭拉 料桿冷料井 2 45 排溢系統(tǒng)設計 當塑料熔體填充型腔時 必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內的 空氣及塑料受熱或凝固產生的低分子揮發(fā)氣體 如果型腔內因各 種原因產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 積縮小而產生高溫會導致塑件局部碳化或燒焦 同時積存氣體還 會產生反向壓力而降低充模速度 因此設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 在分型面上開設排氣槽排氣 3 利用排氣塞排氣 作者 陳泳良 19 4 強制排氣 根據(jù)塑件的結構特點和型芯型腔以及模具的結構 本副模具 因為型芯是采用鑲拼結構 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很小的排氣槽 ABS 排氣槽深 度為 0 03 2 5 成型零件的設計與計算 成型零件決定塑件的幾何行狀和尺寸 成型零件工作時 直接與塑料接觸 承受塑料熔體的高壓 料流的沖刷 脫模時與 塑料間還發(fā)生摩擦 因此 成型零件要求有正確幾何形狀 較高 的尺寸精度和較低的表面粗糙度 此外 成型零件還要求結構合 理 有較高強度 剛度及較好的耐磨性能 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件即成型零件設計 包 括凹模 型芯 鑲塊 凸模和成型桿等 設計成型零件時 應根 據(jù)塑料的特性和塑件的結構及使用要求 確定型腔的總體結構 選擇分型面和澆口位置 確定脫模方式 排氣部位等 然后根據(jù) 成型零件的加工 熱處理 裝配等要求進行成型零件結構設計 計算成型零件的工作尺寸 對關鍵零件進行強度和剛度校核 一 模具材料的選擇 1 根據(jù)模具的生產條件和模具的工作條件需要 結合模具 材料的基本性能和相關的因素 來選擇適合模具需要的 經濟上 合理 技術上先進的模具材料 對于一種模具 如果單純從材料 的基本性能考慮 可能幾種模具材料都能符合要求 然而必需綜 合考慮模具的使用壽命 模具制造工藝過程的難易程度 模具制 造費用以及分攤到制造的每一個工件上的模具費用等多種因素 進行綜合分析評價 才能得出符合模具材料的冶金質量及其它考 慮因素 冶金質量也對模具材料的性能有很大的影響 只有優(yōu)秀 的冶金質量 才能充分發(fā)揮模具材料的各種性能 ?？紤]的冶金 質量指標有 冶煉質量 鍛造軋制工藝 熱處理和精加工 導熱 性 精料和制品化等 其它還要考慮選用的模具材料的價格和通 用性 總之 選用高質量 高性能 高精度的模具材料的精料和制品 高效率 高速度低成本地生產高質量的模具 已經成為當前工業(yè) 作者 陳泳良 20 發(fā)達國家模具制造的主要發(fā)展趨勢 我國也正在向這一方向發(fā)展 以下成型零件材料就根據(jù)以上原則選擇 2 51 凹模的設計 為了提高零件的加工效率 裝拆方便 保證兩個型腔形狀 尺寸一致 采用整體式凹模結構 在凹模與定模板間的配合用 67mH 影響成型零件的尺寸因素有 1 塑件的收縮率 其值為 s S max Smin L s 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計 P 所列出的經驗值 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314 制造公差 模具成型零件制造公差用 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 S 100 2Smin ax 式中 塑件的平均收縮率 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 作者 陳泳良 21 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 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 本塑件為鼠標的外殼其精度要求較高 故 在本設計中取 0 75 腔深度的計算 2 52 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 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 本塑件為鼠標的外殼其精度要求較高 故 在本設計中取 0 75 型芯高度尺寸的計算 運用平均收縮率法 作者 陳泳良 22 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 2 53 模具型腔側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 應具有 足夠的強度和剛度 如果型腔側壁和底版厚度過小 可能因 硬度不夠而產生塑性變形甚至破壞 也可能因剛度不足產生 翹曲變形導致溢料和出現(xiàn)飛邊 降低塑件尺寸精度和順利脫 模 因此 應通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚 矩形型腔的結構尺寸計算 在本模具設計中采用了整體矩形型腔 整體式矩形型腔 這種結構與組合式型腔相比剛度較大 由 于底板與側壁為一體 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 作者 陳泳良 23 利脫模 矩形板的最大變形量發(fā)生在自由邊的中點上 壁厚的計 算公式參考 模具設計與制造手冊 表 2 158 凹模側壁和底板厚 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 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 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 作者 陳泳良 24 查 模具設計與制造手冊 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 則墊板的厚度為 30 40 在此取 40mm 2 6 推出機構的設計 推出機構的設計主要考慮以下幾項的原則 1 推出機構應盡量設計在動模的一側 2 保證塑件不因推出而變形損壞 3 機構簡單動作可靠 4 保證良好的塑件外觀 5 合模時的真確復位 在本模具的設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 2 61 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 作者 陳泳良 25 Ft Ap cos sin 7380 0 2 cos40 sin40 7 3 106KN 2 7 側向分型與抽芯機構的設計 在給定的制件外形分析 成型時可用側向分型機構來完成 但使模具結構復雜 考慮到要實現(xiàn)制件的外形 觀察其外形形狀 在內兩側邊可以用側向抽芯實現(xiàn)成型 在型腔與型芯之間用一鑲 塊的型芯來成型 必須用抽芯機構進行成型 這樣可以把模具結 構簡化 降低制造成本 在本模具設計過程中采用的是機動側向抽芯機構 抽芯距離的確定和抽芯力的計算 為了安全的起見 側向抽芯距離通常比塑件上的側孔 側凹 的深度或側向凸臺的高度大 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 側型芯成型部分的截面平均周長 m h 側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 模內冷卻一般取 0 8 1 2 107 在此取中間值 1 0 107 Fc 導向機構是保證動定?；蛏舷履：夏r 正確定位和導向的 作者 陳泳良 26 零件 合模導向機構主要有導柱導向和錐面定位兩種形式 本模 具采用導柱導向定位 一 導向機構的作用 1 定位作用 模具閉合后 保證動定模或上下模位置正確 保證型腔的形狀和尺寸精確 導向機構在模具裝配過程中也起了 定位作用 便于裝配和調整 2 導向作用 合模時 首先是導向零件接觸 引導動定模 或上下模準確閉合 避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞 3 承受一定的側壓力 塑料熔體在充型過程中可能產生單 向側壓力 或者由于成型設備精度低的影響 使導柱承受了一定 的側壓力 以保證模具的正常工作 若側壓力很大時 不能單靠 導柱來承擔 需增設錐面定位機構 導柱導向機構的主要零件是導柱和導套 導柱和導套均采用 標準件 導柱設置在動模一側 導柱固定端與模板之間采用 H7 m6的過渡配合 導柱的導向部分采用H7 f7的間隙配合 而導 套用H7 r6的配合鑲入模板 一 導套和導柱 一 導柱 1 導柱的結構形式 導柱采用 1 表 2 111 標準形式 這種 形式結構簡單 加工方便 用于簡單模具 2 導柱結構和技術要求 1 長度 導柱導向部分的長度應比凸模端面的高度高出 8 12mm 以避免出現(xiàn)導柱未導正方向而型芯先進入型腔 2 形狀 導柱前端應做成錐臺形或半球形 以使導柱順利 進入導向孔 3 材料 導柱應具有硬而耐磨的表面 堅韌而不易折斷的 內芯 因此多采用 Y8 T10 鋼經淬火處理 硬度為 HRC50 55 導柱固定部分表面粗糙度 Ra 為 0 8 m 導向部分表面粗糙度 Ra 為 0 8 0 4 m 4 配合精度 導柱固定端與模板之間一般采用 H7 m6 或 H7 k6 的過渡配合 導柱的導向部分通常采用 H7 F7 或 H8 f7 的 間隙配合 二 導套 作者 陳泳良 27 1 導套的結構形式 本模具的結構形式采用 1 表 2 114 形 式 這種形式結構較簡單 便于加工 2 導套的結構和技術要求 1 形狀 為了使導柱順利地進入導套 在導套的前端應倒 圓角 導柱孔最好作成通孔 以利于排出孔內空氣及殘渣廢料 如模板較厚 導柱孔必須作成盲孔時 可在盲孔的側面打一小孔 排氣 2 材料 導套與導柱用相同的材料或同合金等耐磨材料制 造 其硬度應低于導柱硬度 以減輕磨損 防止導柱或導套拉毛 導套固定部分和導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 配合鑲入模板 2 8 溫度調節(jié)系統(tǒng)設計 注射模的溫度對塑料熔體的充模流動 固化定型 生產效率 及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響 注射模中設置溫度調 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 的產品質量和較高的生產率 根據(jù) ABS 塑料的成型工藝 本模具只要設置冷卻系統(tǒng)即可 一 冷卻系統(tǒng)的計算 冷卻系統(tǒng)的計算包括熱傳導面積的計算 溫控介質通道的尺 寸和介質用量的確定以及通道回路的排布等 這些工作是注射模 設計中的一個難點 這里略 其參數(shù)根據(jù)資料推薦值選則 二 冷卻系統(tǒng)的設計準則 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)的綜合設計中應遵守生產中的約定原則 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 冷卻水道的設計原則如下 1 冷卻水道應盡量多 截面尺寸應盡量大 2 冷卻水道至型腔表面距離應盡量相等個 3 澆口處加強冷卻 4 冷卻水道出 入口溫差應盡量小 5 冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置 還有冷卻水道應盡量避免接近塑件的熔接部位 以免產生熔 接痕 降低塑件的強度 冷卻水道應易于清理 一般水道孔徑為 作者 陳泳良 28 10 不小于 8 根據(jù)中間板的厚度和型腔尺寸 參考設計手冊推薦值 在中 間板中開設 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 2 9 注射機參數(shù)的較核 由于選用 XS ZY 250 注射機 其裝模高度在 250 370 之間而本 模具的總高度是 355 5 在裝模的范圍之內 塑件在分型面上的 投影面積為 112 82 2 18638 合 186 38 而 XS ZY 250 注射 機的最大注射面積是 500 cm2 也在合格的范圍內 所以在前面 的初選用 XS ZY 250 注射機是符合本模具的要求的 第 3 章 繪制裝配圖和零件圖 裝配圖是機械設計中設計意圖的反映 是機械設計 制造的 重要技術依據(jù) 在部件和零件設計和制造及裝配時 都需要裝配 圖 本模具裝配圖表達了模具的工作原理 零件的安裝配合關系 和各零件的主要結構形狀以及裝配 檢驗和安裝時所需要的尺寸 和技術要求 本套圖紙中還有一張型芯組件圖 表達了主型芯 鑲塊和動 模板之間的位置和配合關系 零件圖是設計部門提交給生產部門的重要技術文件 它更具 體的反映了設計者的意圖 表達了機械或部件對零件的要求 包 括對零件的結構要求和制造工藝的可能性 合理性要求等 是 制造和檢驗零件的依據(jù) 本套模具圖紙中詳細標注了零件的各個 尺寸和公差 位置公差和粗糙度等 在設計中繪圖主要用計算機繪圖 使用的軟件主要有 Pro Engineer Auto CAD2002 等 在繪制塑件圖 裝配圖和零件圖時 由于自己的水平有限 出了很多的錯誤和標注不合理的地方 經過多次改正 不斷提高 圖紙質量 作者 陳泳良 29 第 4 章 注射件成型缺陷分析 模具設計制造完后 要進行試模 由于設計存在的缺陷 可 能會出現(xiàn)這樣那樣的問題 因此要根據(jù)具體的情況及時解決 不 要在正式生產中產生類似的問題和缺陷 以下表 4 注射模成型缺陷分析及解決方法 表 4 注射塑件成型缺陷分析 序號 成型缺陷 生產原因 解決措施 1 制 制品形狀欠 缺 1 料筒及噴嘴溫度偏低 2 模具溫度太低 3 加料量不足 4 注射壓力不足 5 進料速度慢 6 鎖模力不夠 7 模腔無適當排氣 8 注射時間太短 柱塞或螺 桿回退時間太早 9 雜物堵塞 10 流道澆口太小 太薄 太 長 提高料筒及噴嘴溫度 提高模具溫度 增加料量 提高注射壓力 調節(jié)進料速度 增加鎖模力 修改模具 增加排氣孔 增加注射時間 清理噴嘴 正確設計澆注系統(tǒng) 2 制品滋邊 1 注射壓力太大 2 鎖模力過小或單向受力 3 模具碰損或磨損 4 模具間落入雜物 5 料溫太高 6 模具變形或分型面不平 降低注射壓力 調節(jié)鎖模力 修理模具 擦凈模具 降低料溫 調整模具或磨平 3 熔合紋 明顯 1 料溫過低 2 模溫低 3 擦脫模劑過多 4 注射壓力底 5 注射速度慢 6 加料不足 7 模具排氣不良 提高料溫 提高模溫 少擦脫模劑 提高注射壓力 加快注射速度 加足料 通模具排氣氣孔 作者 陳泳良 30 4 黑點及 條紋 1 料溫高 并分解 2 料筒或噴嘴結合不嚴 3 模具排氣不良 4 染色不均勻 5 物料中混有深色物 降低料溫 修理接合處 出去死角 改變模具排氣 重新染色 將物料中深色物取締 5 銀絲 斑 紋 1 料溫過高 料分解物進入模 腔 2 原料含水分高 成型時氣化 3 物料含有易揮發(fā)物 迅速降低料溫 原料預熱或干燥 原料進行預熱干燥 6 制品變形 1 冷卻時間短 2 頂出受力不均 3 模溫太高 4 制品內應力太大 5 通水不良 冷卻不均 6 制品薄厚不均 加長冷卻時間 改變頂出位置 降低模溫 消除內應力 改變模具水路 正確設計制品和模具 7 制品脫皮 分層 1 原料不純 2 同一塑料不同級別或不 同牌號相混 3 配入潤滑劑過量 4 塑化不均勻 5 混入異物氣疵嚴重 6 進澆口太小 摩擦力大 7 保壓時間過短 凈化處理原料 使用同級或同牌號料 減少潤滑劑用量 增加塑化能力 消除異物 放大澆口 適當延長保壓時間 8 裂紋 1 模具太冷 2 冷卻時間太長 3 塑料和金屬嵌件收縮率 不一樣 4 頂出裝置傾斜或不平衡 頂出截面積小或分布不 當 5 制件斜度不夠 脫模難 調整模具溫度 降低冷卻時間 對金屬嵌件預熱 調整頂出裝置或合理安 排頂出桿數(shù)量及其位置 正確設計脫模斜度 作者 陳泳良 31 9 制品表面 有波紋 1 物料溫度低 粘度大 2 注射壓力 3 模具溫度低 4 注射速度太慢 5 澆口太小 提高料溫 料溫高 可減小注射壓力 反之則加大注射壓力 提高模具溫度或增大注 射壓力 提高注射速度 適當擴展?jié)部?10 制品性脆 強度下降 1 料溫太高 塑料分解 2 塑料和嵌件處內應力過 大 3 塑料回用次數(shù)多 4 塑料含水 降低料溫 控制物料在料 筒內滯留時間 對嵌件預熱 保證嵌件周 圍有一定厚度的塑料 控制回料配比 原料預熱干燥 11 脫模難 1 模具頂出裝置結構不良 2 模具脫模斜度不夠 3 模腔溫度不合適 4 模腔有接縫或存料 5 成型周期太短或太長 6 模芯無進氣孔 改進頂出裝置 正確設計模具 適當控制模溫 清理模具 適當控制注射周期 修改模具 12 制品 尺寸 不穩(wěn) 定 1 機器電路或油路系統(tǒng)不 穩(wěn) 2 成型周期不一至 3 溫度 時間 壓力變化 4 塑料顆粒大小不一 5 回收下角料與新料混合 比例不均 6 加料不均 修理電器或油壓系統(tǒng) 控制成型周期 使一致 調節(jié) 控制基本一致 使用均一塑料 控制混合比例 使均勻 控制或調節(jié)加料均勻 總結 本設計是成型鼠標的外殼的注射模具 選用了 ABS 作為塑件 的材料 能夠滿足鼠標外殼的使用性能及注射模具的成型特點 作者 陳泳良 32 本設計采用了四導柱的模具結構 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 同時由于 斜導柱的作用使側滑塊也一起與塑件分離 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 在彈簧與復位桿的作用 下使模具閉合 完成了一次成型 本模具采用了鑲塊型芯的形式 使加工方便 但是側向抽芯 部分是在定模與動模之間各一半 這樣使模具型腔和型芯的加工 帶來不便之處 在成型側面的槽時采用小鑲塊的形式定位在動模 上 很容易使模具產生溢料的現(xiàn)象 參考文獻 1 塑料成型工藝與模具設計 屈華昌主編塑料成型工藝與模具 設計 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 模具設計與制造 簡明手冊 上海 上?？茖W技術出版社 1998 7 3 唐志玉主編 塑料模具設計師指南 北京 國防工業(yè)出版社 1999 6 4 馮炳堯 韓泰榮 蔣文森主編 模具設計與制造簡明手冊第 二版 上海 上海科學技術出版社 1994 5 王桂萍 邱以云主編 塑料模具的設計與制造問答 北京 機械工業(yè)出版社 6 奚永生主編 精密注射模具設計 北京 中國輕工業(yè)出版社 7 陸寧主編 實用注射模設計 北京 中國輕工業(yè)出版社 1997 5 8 宋玉恒主編 塑料注射模機構與結構設計 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 注射模典型結構 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 模具材料應用手冊 北京 機械工業(yè)出 作者 陳泳良 33 版社 2001 7 13 廖念針等主編 互換性與技術測量 北京 中國計量出版社 2000 1 重印 14 李秦蕊主編 塑料模具設計 西安 西北工業(yè)大學出版社 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