3569 外罩注塑模設(shè)計(jì)

3569 外罩注塑模設(shè)計(jì),外罩,注塑,設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 1 .外罩注塑模設(shè)計(jì)緒 論1.本課題及相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀及發(fā)展我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48 英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星 I.K 模具有限公司制造的多腔 VCD 和 DVD 齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形要求。2.我國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向改革開放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以 15％左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS 等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow 、DYNAFORM、Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟件，并且成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已經(jīng)取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu) 和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)周期等方面作出重大了貢獻(xiàn)。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 2 .例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS 軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的注塑模具、汽車覆蓋件模具合乎級(jí)進(jìn)模 CAD/CAE/CAM 軟件，上海交通大學(xué)模具 CAD 國(guó)家工程研究中心開發(fā)的冷沖壓模具和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模 CAD 軟件等在國(guó)內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的的用戶。雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型，精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命的模具依賴進(jìn)口。3.未來(lái)我國(guó)沖壓模具的發(fā)展趨勢(shì)模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，1）.要更加關(guān)注其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊的跟著市場(chǎng)的需求發(fā)展。沒(méi)有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒(méi)有模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，也就沒(méi)有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。如汽車生產(chǎn)中 90％以上的零部件，都要依賴模具成型，在珠三角和長(zhǎng)三角，為汽車行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長(zhǎng)達(dá) 40％左右。而模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。2）.要積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識(shí)到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)有了很大的發(fā)展，河北興林車身制造集團(tuán)有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動(dòng)了一片模具企業(yè)的開拓；四川宜賓普什模具有限公司憑借強(qiáng)有力的資金投入，將在未來(lái)寫下新的篇章。3）.要積極推進(jìn)模具企業(yè)特別是國(guó)有企業(yè)的體制的創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換經(jīng)營(yíng)機(jī)制，大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟(jì)，明確產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu)。充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。要積極推進(jìn)中、西部地區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離，使其模具車間、分廠在不太長(zhǎng)的時(shí)間里，采用多種有效實(shí)現(xiàn)形式，轉(zhuǎn)換機(jī)制，大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰、獨(dú)立自主經(jīng)營(yíng)，適應(yīng)市場(chǎng)運(yùn)作和模具生產(chǎn)快速反應(yīng)的現(xiàn)代專業(yè)模具企業(yè)，培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的“龍頭”企業(yè)，帶動(dòng)地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 3 .第一章 任務(wù)來(lái)源及設(shè)計(jì)目的意義1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)來(lái)源設(shè)計(jì)題目：外罩注塑模材 料：PA1010生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)技術(shù)要求：①未注圓角 R2②所有尺寸公差按 SJ1372-78 的 4 級(jí)精度圖 1-11.2 設(shè)計(jì)目的及意義 本設(shè)計(jì)題目為外罩注塑模，此次設(shè)計(jì)對(duì)畢業(yè)生有很好的意義，深刻了解了塑料模具設(shè)計(jì)的基本工作和步驟。通過(guò)對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，使我進(jìn)一步加強(qiáng)了注塑模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的注塑模具做好了鋪墊和吸取了一定的經(jīng)驗(yàn)。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 4 .第二章 塑件的工藝性分析 ]4[2.1 塑件的原材料分析PA1010 是 二胺和 二酸的縮聚高分子化合物。PA1010 是我國(guó)在六十年代，自力更生獨(dú)創(chuàng)的一個(gè)尼龍品種，至今未見國(guó)外有性能介紹也無(wú)商品供應(yīng)。它是目前我國(guó)很受歡迎的國(guó)產(chǎn)工程塑料品種之一，由于制取它的兩個(gè)單體均來(lái)自于農(nóng)作物蓖麻籽，所以便于在全國(guó)各地研制投產(chǎn)，但也因此在數(shù)量上受到了一定的限制。PA1010 是半透明、輕而硬、表面光明的堅(jiān)韌固體。霉菌、細(xì)菌、酶、蟲蛀對(duì)它不起作用，無(wú)毒。PA1010 的性能：比重 1.05，吸水性比 PA6 和 PA66 低，最大吸水率約 1-2%，這種輕度含水有利于它的變韌，若在完全干燥情況下卻容易變脆。PA1010 表面硬度較大，具有高度延展性，沖擊力作用下不引起斷裂而呈現(xiàn)彎曲。不可逆拉伸能力高，在拉力作用下，可牽伸至原來(lái)的 3-4 倍。拉伸時(shí)引起分子定向，使它強(qiáng)度更高。具有自潤(rùn)滑性和高度的耐磨性。比重雖為銅的 1/7，但耐磨效果卻為銅 的 8 倍，而且有良好的滅音性，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音小。一般 PA1010 的抗彎強(qiáng)度 780-820 公斤/平方厘米，抗拉強(qiáng)度 500-600 公斤/平方厘米，無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度100 公斤/平方厘米，硬度（HB）17.2 公斤/平方毫米。PA1010 制品經(jīng)過(guò)沸水蒸煮或在 130 度油中處理 1-2 小時(shí)，可提高它的尺寸穩(wěn)定性。PA1010 的熔融范圍較狹窄，故耐熱耐壓情況尚好。長(zhǎng)期使用溫度應(yīng)在 80 度以下，若短期使用可達(dá) 120 度，但高于 100 度而長(zhǎng)期與氧接觸會(huì)逐漸呈現(xiàn)黃褐色，機(jī)械強(qiáng)度下降。熔融態(tài)時(shí)更不能和氧接觸，否則極易引起熱氧化降解。PA1010有良好的耐寒性，一般在-60 度時(shí)不致發(fā)脆，保持一定的機(jī)械強(qiáng)度。由于 PA1010的吸水性較小，故它的介電穩(wěn)定性較好。PA1010 不溶于大部分非極性溶劑如：氫、脂類、低級(jí)醇，對(duì)大多數(shù)常用溶劑也穩(wěn)定，但溶解于強(qiáng)極性溶劑如苯酚、甲酚、濃硫酸、甲酸、水合三氯乙醛等。通常常溫下的濃硫酸僅起溶解作用，但在高溫下則能裂解 PA1010，特別是具有氧化性的濃硫酸作用更甚。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 5 .PA1010 的防老化性能可由加入少量的防老劑：亞磷酸、碘化甲、乙酸銅而獲得顯著提高。PA1010 加工：PA1010 管材擠出工藝條件：料筒溫度：后部 250-270 前部 260-280機(jī)頭溫度：后 240-250 前 210-230口模溫度：200-210螺桿形式：突變壓縮型，L/D=15 ，螺桿速度 15 轉(zhuǎn)/分模套內(nèi)徑：44.8 毫米、模芯外徑 38.5 毫米?？谀Ｆ街辈糠珠L(zhǎng) 45 毫米管材內(nèi)徑：25、管材外徑 31.3 毫米。拉伸比 1.5，真空定型直徑 31.7 毫米，真空定型與口模距離 20 毫米冷卻水為室溫。PA1010 的螺桿注射成型工藝條件：注射壓力：400---1000 公斤/平方厘米溫度： 料筒后部 190-210、中部 200-220、前部 210--230、噴嘴 200--210時(shí)間：注射 20--30 秒、保壓 0--5 秒、冷卻 20--120 秒、總周期 45--220 秒螺桿轉(zhuǎn)速：48 轉(zhuǎn)/分、收縮率 1--2.5%后處理：用油或水于 90--100 下加熱 4 小時(shí)PA1010 的應(yīng)用：PA1010 的最大用途，目前是代銅和代其他金屬，例如 PA1010 單管、管纜、管件用來(lái)代替銅管、銅單管和銅管件?？纱孀香~管應(yīng)用在機(jī)床液壓系統(tǒng)作油管，可代替熱水袋中的鍍鎳?yán)鱼~的螺紋蓋?？勺鞲邏焊拿芊馊?，經(jīng)受 100--300 大氣壓 900 小時(shí)考驗(yàn)，密封性良好。制作電機(jī)上應(yīng)用的接線罩和螺帽（代鋁） 。加石墨的 PA1010，制作單相表上的寶石螺帽（代黃銅） 。制作搖臂鉆床上部和下部管體及螺母。2.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析2.2.1 結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓盤形，在側(cè)壁上有一高 20 寬 10 的 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 6 .長(zhǎng)方形孔，外罩的邊緣對(duì)稱分布 6 個(gè) Ф4 的圓孔，因此模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)分型抽芯機(jī)構(gòu)。2.2.2 尺寸精度分析 該零件的重要尺寸如 0-.324, 0-.46, -.12, 0-.4等尺寸精度選用高精度等級(jí)。由表 2-15 查得為 MT3 級(jí)+ + +0.28。等尺寸精度由表 2-15 選一般精度 MT4 等級(jí)由以后分析可見，該零件的尺寸精度中等。對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。從塑件的壁厚上來(lái)看壁厚較均勻?yàn)?2mm 有利于零件的成型。2.2.3 表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷，毛刺，沒(méi)有特別的表面質(zhì)量要求，比較容易實(shí)現(xiàn)。終上分析可以看出，注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下零件的成型完全可以保證。2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的體積：V=9.05406cm3（過(guò)程略）計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得尼龍的密度為 ρ=1.1g/cm故塑件質(zhì)量為：W=Vρ=9.05406?1.1=9.959g采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機(jī)為 XS-ZY-125 型。2.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定查找《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》卷二和參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況，PA1010 的成型工藝可作如下選擇：（試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整）注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：后段溫度 t1 選用 200°C 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 7 .中段溫度 t2 選用 210°C前段溫度 t3 選用 220°C噴嘴溫度：選用 200°C注塑壓力：選用 800MPa注塑時(shí)間：選用 30s保 壓：選用 72MPa（相當(dāng)于注塑機(jī)表壓 25kgf）保壓時(shí)間：選用 5s冷卻時(shí)間：選用 30s 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 8 .第三章 工藝方案的確定 3.1 分型面選擇 ]2[模具閉合時(shí)動(dòng)模和定模相配合的接觸平面，叫做分型面，也可叫做合模面。在模具制造不良或鎖模力不足的情況下，模內(nèi)熔融塑料會(huì)通過(guò)此分型面濺出，在塑件上形成較厚的飛邊，經(jīng)修整后還會(huì)留下明顯的痕跡。選擇分型面的原則是：塑件脫出方便，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，型腔排氣順利，確保塑件質(zhì)量，無(wú)損塑件外觀，設(shè)備利用合理。該塑件為盤狀外罩外形較簡(jiǎn)單，固其分型面如下圖 3-13.2 確定型腔的排列方式制品在模具中的位置確立的原則：（1） ．制品或制品組件(含嵌件)的正視圖，應(yīng)相對(duì)于注塑機(jī)的軸線對(duì)稱分布，以便于成型；（2） ．制品的方位應(yīng)便于脫模，注塑模塑時(shí)，開模后制品應(yīng)留在動(dòng)模部分，這樣便于利用成型設(shè)備脫模； 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 9 .（3） ．當(dāng)用模具的互相垂直的活動(dòng)成型零件成型孔、槽、凸臺(tái)時(shí)，制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡(jiǎn)便，使抽芯操作方便；（4） ．最后制品位置的選定，應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置，以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。本塑件在注塑時(shí)采用一模兩腔，終合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度采取如圖結(jié)構(gòu)：圖 3-2采用此結(jié)構(gòu)考慮到側(cè)向抽芯方便。3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ]7[澆注系統(tǒng)在模具中占有非常重要的地位，它的設(shè)計(jì)合理與否直接對(duì)制品的成型起到?jīng)Q定的作用。這就要求模具設(shè)計(jì)者除了研究模具結(jié)構(gòu)和加工技術(shù)之外，還必須對(duì)成型技術(shù)有較為深刻的理解。這樣才能使模具制造技術(shù)與成型工藝有機(jī)地結(jié)合在一起，生產(chǎn)出既經(jīng)濟(jì)又高質(zhì)量的產(chǎn)品。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：（1） ．排氣良好 能順利地引導(dǎo)熔融塑料填充到型腔的各個(gè)深度，不產(chǎn)生渦流和紊流，并能使型腔內(nèi)的氣體順利排出。（2） ．流程短 在滿足成型和排氣良好的前提下，要選取短的流程來(lái)充填型 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 10 .腔，且應(yīng)盡量減少?gòu)澱?，以降低壓力損失，縮短填充時(shí)間。(3)．防止型芯和嵌件變形 應(yīng)盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯彎曲變形或嵌件移位。(4)．整修方便 澆口位置和形式應(yīng)結(jié)合塑件形狀考慮，做到整修方便并無(wú)損塑件的外觀和使用。(5)．防止塑件翹曲變形 在流程較長(zhǎng)或需開設(shè)兩個(gè)以上澆口時(shí)更應(yīng)注意此點(diǎn)。(6).澆注系統(tǒng)的斷面積和長(zhǎng)度 除滿足以上各點(diǎn)外，澆注系統(tǒng)的斷面積和長(zhǎng)度應(yīng)盡量取小值，以減少澆注系統(tǒng)占用的塑料量，從而減少回收料。用注塑成型的方法加工塑料制品時(shí)，注塑機(jī)噴嘴中熔融的塑料，經(jīng)過(guò)主流道、分流道，最后通過(guò)澆口進(jìn)入模具型腔，然后金國(guó)冷卻固化，得到所需要的制品。所以注塑模具的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。澆注系統(tǒng)在模具中占有非常重要的地位，它的設(shè)計(jì)合理與否直接對(duì)制品的成型起到?jīng)Q定的作用。澆注系統(tǒng)的作用是使塑料熔體平穩(wěn)且有順序地填充到型腔中，并在填充和凝固過(guò)程中把壓力充分傳遞到各個(gè)部位，以獲得組織緊密，外形清晰的塑料制件。3.3.1 主流道設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 XS-ZY-125 型注塑機(jī)噴嘴前端孔徑：d。=Ф4，噴嘴前端球面半徑 R。=12mm。根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=R。+2=14mmd=d。+1=5mm為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度 2o-4°，經(jīng)換算得主流道大端直徑 D=8mm。3.3.2 分流道設(shè)計(jì)分流道的設(shè)計(jì)不僅要考慮熔體通過(guò)分流道時(shí)的溫度下降和壓力損失都應(yīng)盡可能小，而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個(gè)模腔。從這些要求出發(fā)，分流道應(yīng)設(shè)計(jì)得短而粗，但過(guò)短過(guò)粗時(shí)又會(huì)增加塑料消耗量，并使冷卻時(shí)間延長(zhǎng)，另外還會(huì)使模腔布置發(fā)生困難。因此，恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 11 .的體積、壁厚、形狀復(fù)雜程度、模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。本塑件的形狀不算太復(fù)雜，溶料填充型腔比較容易，根據(jù)型腔的排列方式可知分流道的長(zhǎng)度較短，為了便于加工起見，選用截面形狀為梯形的分流道。由表 6-2 查得，h=5.5mm1 b=8 mm2=3/4 1=6mm 圖 3-33.3.3 澆口設(shè)計(jì)澆口的設(shè)計(jì)與塑件形狀、斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注塑工藝條件（壓力）及塑料性能等因素有關(guān)。但是，根據(jù)上述兩項(xiàng)基本作用來(lái)說(shuō)，澆口的截面要小，長(zhǎng)度要短，因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足增大料流速度，快速冷卻封閉，便于塑件分離，以及澆口殘痕最小等要求。根據(jù)本塑件的成型要求以及型腔的排列方式，和塑件表面質(zhì)量采用側(cè)澆口。由于塑件壁厚均勻都在 2mm 左右，由表 6-6 查得：側(cè)澆口深度 h=1mm寬度 b=1.5mm澆口長(zhǎng)度 l=1.0mm 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 12 .第四章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核由于制品的特殊要求，而無(wú)法避免其側(cè)壁內(nèi)、外表面出現(xiàn)凹凸形狀時(shí)，模具則需要采取特殊的手段對(duì)所成型的制品進(jìn)行脫模。當(dāng)然，對(duì)于某些制品可選擇用軟且彈性較好的材料（如聚丙烯、聚乙烯等）在側(cè)壁凹凸形狀不大的情況下，模具結(jié)構(gòu)可采取以二次頂出的方式對(duì)制品進(jìn)行強(qiáng)制脫模。但是絕大多數(shù)塑料（如PS、ABS、SAN、PC、PMMA 等）和在制品側(cè)壁凹凸形狀較大時(shí)，其模具結(jié)構(gòu)采用強(qiáng)制脫模的方法是行不通的。因此，為解決制品側(cè)壁內(nèi)、外表面凹凸形狀的脫模問(wèn)題，模具中需要設(shè)置側(cè)向分型或抽芯機(jī)構(gòu)。本塑件側(cè)壁有一個(gè)長(zhǎng)方形孔，它垂直與脫模方向，阻礙成型后塑件從模具脫出。因此成型孔的零件必須做成型芯，即設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)。本模具采用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。4.1 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ]5[4.1.1 確定抽芯距抽芯距一般應(yīng)大于成型孔的深度，本塑件厚度為 2mm 所以 H=2mm 另加 3-5mm 的抽芯安全系數(shù)，可取抽芯距 S 抽=5mm 。4.1.2 確定斜導(dǎo)柱的傾角斜導(dǎo)柱的傾角 α 是斜抽芯機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一它與抽拔力以及抽芯距有直接關(guān)系。取 α=20o。4.1.3 確定斜導(dǎo)柱的尺寸斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽拔力及其傾斜角度，可按設(shè)計(jì)資料的有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。a：抽拔力計(jì)算 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 13 .被抽芯的孔斷面是矩形，先求出其折算半徑 Rc。 c201r9.5abm????抽拔力計(jì)算抽拔力1412()0.3*abELkQFCos?????Q——抽拔力F——型芯斷面積a、b ——型芯斷面的兩邊長(zhǎng)尺寸（mm）cr???——矩形型芯的折算半徑（mm）k——無(wú)因次關(guān)系，僅與脫模斜度 α 和摩擦因數(shù) f 有關(guān)， 取值 見參考文獻(xiàn)k1——無(wú)因次關(guān)系，僅與脫模斜度 α 和比值 r 均/t 有關(guān)，l——塑件對(duì)型芯的包緊長(zhǎng)度（mm） ；r 均——錐形型芯模量（MPa);Ε——塑料彈性模量（MPa） ；ε——塑料收縮率（%） ；μ——塑料泊松比；α——型芯單面斜角（°） ；γ——型芯半徑（ mm） 。經(jīng)查表得：PA1010 的有關(guān)參數(shù)：E= 1800MPa 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 14 .ε=2%f=0.31 Cosα= Cos0.5°≈1（取型芯單面傾角 0.5°） k=0.2905l=0.2（cm）k1=0.667代入公式得：62(1)*.80.2*0.95Q=1.3*2(7)1754.N???b：斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算取鋼零件間摩擦因素 f’=0.1，斜導(dǎo)柱用 T8A 制造。[δ]b=140MPa；彎曲作用力為：200N=(1tan)7548.2*.18()QffCos????有效長(zhǎng)度0514.6()sini2eLm???得：11330*824.56[]02.48()ebNLdm??????????????故取斜導(dǎo)柱直徑 d=22mmc：斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)取固定凸肩 D=1.8d，安裝斜導(dǎo)柱的定模板厚 h=30mm 則 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 15 .000()tan122sin135.8*6975DdhLCom?????取斜導(dǎo)柱總長(zhǎng) L=70mm4.2 滑塊與導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)4.2.1 滑塊與側(cè)型芯的連接方式設(shè)計(jì)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要是用于成型零件的側(cè)向孔，由于孔的尺寸不大，考慮到型芯強(qiáng)度和裝配問(wèn)題，采用組合式結(jié)構(gòu)，型芯與滑塊的連接采用鑲嵌方式，4.2.2 滑塊的導(dǎo)滑方式為使模具結(jié)構(gòu)緊湊，降低模具裝配復(fù)雜程度，擬采用整體式滑塊和通槽與壓板配合的形式。4.2.3 滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度和定位裝置的設(shè)計(jì)由于一側(cè)抽芯距較短，故導(dǎo)滑長(zhǎng)度只要符合滑塊在開模時(shí)的定位要求即可。滑塊的定位裝置斜鍥與臺(tái)階的組合形式。4.3 導(dǎo)柱、導(dǎo)套設(shè)計(jì)4.3.1.導(dǎo)柱設(shè)計(jì)根據(jù)導(dǎo)柱配合直徑 d 與模板外形尺寸關(guān)系和查以往經(jīng)驗(yàn)值，選 d=20㎜的標(biāo)準(zhǔn)直形導(dǎo)柱為動(dòng)模推件板導(dǎo)柱。其結(jié)構(gòu)如下圖 10：圖 4-1 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 16 .其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值為0.251dm??0.152d??0.2Dm??0.16S?結(jié)合本模具上模部分的高度，選 .L?， 1.3L。其材料選為T8A。4.3.2 導(dǎo)套設(shè)計(jì)為配合動(dòng)模推件板導(dǎo)柱，選擇標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套。其結(jié)構(gòu)與尺寸查有關(guān)手冊(cè)確定如下：本例選擇帶肩導(dǎo)套 I 型。 圖 4-2其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值為 0.21dm??、0.15128dm??、0.42618d?? 、 ㎜0.213Dm??0.231?.448?.6S?R.25Lm15L由于本副 模具采用的是定模具頂出機(jī)構(gòu)，定模部分的推件板以及墊0.28?板都在開模時(shí)需要導(dǎo)柱的導(dǎo)向作用，因此需要為 d=32㎜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)中間導(dǎo)套。其與導(dǎo)柱配合直徑尺寸與上述導(dǎo)套尺寸一致，其長(zhǎng)度與推件板和墊板厚度總和一致，在此就不再贅述。本副模具是把起整體導(dǎo)向作用的導(dǎo)柱的布局方式選用四根直徑相同對(duì)稱布置方式，以及結(jié)合為定模具頂出機(jī)構(gòu)起導(dǎo)向作用的兩小導(dǎo)柱的對(duì)稱分布來(lái)構(gòu)成模具導(dǎo)向系統(tǒng)的整體布局。詳細(xì)位置尺寸和結(jié)構(gòu)形式可參照動(dòng)模板零件圖中所示。4.4 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.4.1 凹模的結(jié)構(gòu)本模具采用一模兩件的結(jié)構(gòu)形式，由于構(gòu)件外形簡(jiǎn)單，固采用整體式凹模。根據(jù)分流道與澆口的設(shè)計(jì)要求，分流道設(shè)計(jì)在定模板上，澆口在凹模上。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 17 .4.4.2 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本模具凸模采用組合式凸模結(jié)構(gòu)軸肩連接、牢固可靠。如零件圖 04第五章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算5.1 型腔和型芯工作尺寸計(jì)算本模具中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸，平均收縮率，平均制造公差和平均磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算，查表得 PA1010 的收縮率為 S=1%——2.5%故平均收縮為 ??1+2.5%.7S?cp模具制造公差取 δz=Δ/3 表 5-1 型腔、型芯工作尺寸的計(jì)算 ]1[模具零件塑件尺寸 計(jì)算公式 型腔尺寸0.46? 0.136?0.82 .6042.3? .17?0.12??3014McpSLL???????????0.49 型腔0.324?3021McpSH????????0.14? 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 18 .0.328???0321McpSH??????????0.178?.01 0.935.32? .172?大型芯尺寸0.45??0314McpSLL??????????0.30.32? 031McpSH????????0.17256? 側(cè)型芯0.21? ??0314McpSLL??????????0.13?0.14?0314McpS????????0.478? 小型芯0.12???0321McpSH??????????0.412?5.2 型腔側(cè)壁厚度和底板厚度計(jì)算上模型腔弧度的計(jì)算根據(jù)整體式圓形凹模型腔計(jì)算公式 ]1[234MhpPrt??其中 Pm——型腔壓力（MPa）δp——成型零部件的許用變形量（ mm） ；r——凹模型腔內(nèi)孔或凸模、型芯外圓的半徑；材料選用整體淬硬型塑料模具鋼。T10A 有較高的硬度、耐摩擦性、抗壓強(qiáng) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 19 .度，拋光性和電加工性能，可以防止模具型腔表面過(guò)早磨損或局部變形。取注射機(jī)的注射壓力 70MPar=20mmδp=1000MPa所以 234MhpPrt??=4.58mm 固型腔板厚度取 50mm其外形尺寸為 200mm?50mm5.3 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算注射模溫度調(diào)節(jié)是采用加熱或冷卻方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，確保模具溫度在成型要求的范圍之內(nèi)。模具溫調(diào)系統(tǒng)的功用可以改善成型條件、穩(wěn)定制品的形位尺寸精度、改善制品機(jī)械物理性能。本塑件在注射成型時(shí)不要求有太高的模溫，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)，是否需要冷卻系統(tǒng)可做如下計(jì)算：設(shè)定模具平均溫度為 40C?，用 2?的常溫水做為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 30C?，產(chǎn)量（初算兩分鐘每套）0.6kg/h。5.3.1 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 3Q查有關(guān)文獻(xiàn)得 PA1010 的單位熱流量為 ： 55120.671/4.210/QJkgJkg????5.3.2 求冷卻水的體積流量 qv??12vWQqPC??其中 qv 冷卻介質(zhì)的體積流量 3/min 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 20 .W——單位時(shí)間內(nèi)注入模具中塑件質(zhì)量 kg/min p——冷卻介質(zhì)的密度C1——冷卻介質(zhì)比熱容Q1——冷卻介質(zhì)出口溫度Q2——冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度??533710/64.22V???432.810/minv??由上述計(jì)算可知，因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧睦鋮s水體積流量很小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 21 .第六章 模具閉合高度和注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 ]1[模具閉合高度的確定在支承與固定零件設(shè)計(jì)中：確定定模座板 H1=30mm確定型腔板 H2=50mm確定型芯固定板 H3=25mm確定型芯墊板 H4=20mm確定型芯座板 H6=30mm根據(jù)推出行程和推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸確定墊塊 60mmH=H1+H2+H3+H4+H5+H6=220mm注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為 280mm?180mm 200mmXS-ZY-125 型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸為 370?280mm 故能滿足安裝要求。由上述計(jì)算模具的閉合高度 H=220mm。XS-ZY-125 型所能允許最小模具厚度 Hmin=200mm最大厚度 Hmax=300 即滿足 Hmin=H1+H2+a+（5-10）=38+40+30+10=118mm此外，由于側(cè)分型抽芯距較短，不會(huì)過(guò)大增加開模距離，注塑機(jī)開模行程足夠。XS-ZY-125 滿足要求。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 22 .第七章 編寫主要工作零件加工工藝規(guī)程制定工藝規(guī)程的基本要求是，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量提高生產(chǎn)率和降低成本。 同時(shí)還應(yīng)在充分利用本企業(yè)先有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國(guó)內(nèi)、外先進(jìn)的工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并保證良好的勞動(dòng)條件。 主要依據(jù)：1、產(chǎn)品的裝配圖樣和零件圖樣2、產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)3、現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料，它包括毛坯的生產(chǎn)條件或協(xié)作關(guān)系、技術(shù)工人的水平以及各種工藝資料和標(biāo)準(zhǔn) 在此僅對(duì)成型零件型芯、型腔的加工工藝進(jìn)行分析：7.1 型腔的加工工藝過(guò)程機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 ]2[表 7-1 型腔的加工工藝過(guò)程產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 01機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品名稱 型腔零（部）件名稱 型腔共（1）第（2）頁(yè)材料牌號(hào)T8A 毛坯種類板材毛坯外型尺寸205×195每個(gè)毛坯可制件數(shù) 1每臺(tái)件數(shù) 6 備注工時(shí)工序號(hào) 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備準(zhǔn)終 單件 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 23 .05 下料鋸割下料201×191㎜下料車間鋸床0.510 鍛 鍛成 200㎜×190㎜鍛造車間空氣錘215熱處理退火熱處理車間熱處理爐1020車削車四周至工件尺寸模具車間車床525 鉆鉆中心孔模具車間鉆床、鏜床130 仿形加工仿形觸頭加工型腔至工件尺寸模具車間135熱處理淬火并回火達(dá)54～58HRC熱處理車間1240內(nèi)外圓磨以外圓0.16423?為基準(zhǔn)，磨柱型孔達(dá)到要求；磨孔達(dá)到圖樣的要求；模具車間 245 鉗研磨0.149?孔底及達(dá)圖樣要求模具車間 2設(shè)計(jì)日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日期會(huì)簽日期標(biāo)記記數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記 處數(shù)更該文件號(hào) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 24 .7.2 型芯的加工工藝過(guò)程機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 ]2[表 7-2 型芯的加工工藝過(guò)程產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 02機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品名稱 型芯零（部）件名稱 大型芯共（1）第（2）頁(yè)材料牌號(hào)T8A毛坯種類圓棒料毛坯外型尺寸Φ60㎜每個(gè)毛坯可制件數(shù) 1每臺(tái)件數(shù) 6 備注工時(shí)工序號(hào) 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備準(zhǔn)終 單件05 下料鋸割下料Φ60㎜×40㎜下料車間鋸床0.510 鍛 鍛成 Φ65㎜×38㎜鍛造車間空氣錘215熱處理退火熱處理車間熱處理爐1020車削車外圓 Φ62 達(dá)尺寸；車外圓 Φ40，留磨量 0.5㎜；車右端面，留磨量 0.2㎜；切斷；留磨量 0.2㎜模具車間車床5 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 25 .25熱處理淬火并回火達(dá)54～58HRC熱處理車間1230 磨以外圓 Φ60.5mm 為基準(zhǔn)，磨外圓 Φ36達(dá)到圖樣的要求；模具車間 2設(shè)計(jì)日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日期會(huì)簽日期標(biāo)記記數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記 處數(shù)更該文件號(hào) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 26 .設(shè)計(jì)總結(jié)本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容為塑料外罩注塑模具設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)塑料外罩注塑模具的設(shè)計(jì)，基本掌握了對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)的方法及步驟，對(duì)塑料注塑模具有了更進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)，對(duì)塑料注塑模具的加工方法和制造途徑也積累了不少經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)中的模板和一些導(dǎo)向零件等尺寸也不代表就是一種最佳的選擇，例如型腔板的厚度，可以根據(jù)能取得的原料的厚度按最小的加工量選擇（要滿足最小厚度要求，同時(shí)也不能太厚太重） 。同一塑件由不同的人設(shè)計(jì)有多種多樣的設(shè)計(jì)方案，但最終都有可能是很好的使用，通過(guò)對(duì)這次的塑料外罩注塑模具設(shè)計(jì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到了除了正確掌握和應(yīng)用書本知識(shí)外，吸取和借鑒他人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)虛心向別人請(qǐng)教也是非常重要。設(shè)計(jì)者：李合光2006 年 05 月 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 27 .致謝通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)三年來(lái)的知識(shí)進(jìn)行了一次概括總結(jié)，同時(shí)又鞏固了自己的知識(shí)、彌補(bǔ)了自己的不足。使自己樹立了科學(xué)頭腦，養(yǎng)成科學(xué)精神，遵循科學(xué)規(guī)范，掌握了科學(xué)研究和撰寫設(shè)計(jì)的方法，為走上工作崗位后獨(dú)立地展開科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此設(shè)計(jì)中，得到了指導(dǎo)老師和同學(xué)的幫助和關(guān)心，特向給予我指導(dǎo)的原紅玲老師、楊占堯老師和翟德梅老師表示最衷心的感謝！在此，我誠(chéng)摯的向我的指導(dǎo)老師說(shuō)聲：“老師，您辛苦了！”在本設(shè)計(jì)中由于編者水平有限，收集資料困難，如果有不盡人意的地方，還望各位老師批評(píng)指正，提出寶貴的改進(jìn)意見！在您的指導(dǎo)和教誨下，我會(huì)在以后的工作和學(xué)習(xí)中倍加努力！ 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文 . 28 .參考文獻(xiàn)1. 楊占堯主編，塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)，清華大學(xué)出版，20042. 翟德梅主編.模具制造技術(shù)，河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校，20013. 塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組，塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，19844. 彭治漢、施祖培主編，塑料工業(yè)手冊(cè)--聚酰胺，化學(xué)工業(yè)出版社，20015. 黃虹主編，塑料成型加工與模具，化學(xué)工業(yè)出版社，20036. 高為國(guó)主編，模具材料，機(jī)械工業(yè)出版社，20057. 張克惠主編，注塑模設(shè)計(jì)，西北工業(yè)大學(xué)出版社，20018. 四川大學(xué) 北京化工大學(xué) 天津輕工業(yè)學(xué)院 合編，塑料成型模具，中國(guó)輕工業(yè)出版社，20009. 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