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目 錄 引 言 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 4 設(shè)計(jì)說明書 7 一 設(shè)計(jì)題目 7 二 設(shè)計(jì)過程 7 一 塑件的分析及塑料的成型工藝性能 7 二 塑件的質(zhì)量與體積計(jì)算 8 三 型腔數(shù)目的確定 8 四 注射機(jī)的選擇 9 五 成型部分的尺寸設(shè)計(jì) 10 六 零件的加工工藝 20 七 模具加工工藝流程 22 八 模架的選擇 28 九 壓力機(jī)的校核 29 十 PP 的成型條件 30 十一 參考文獻(xiàn) 31 設(shè)計(jì)體會(huì) 32 引 言 本說明書為機(jī)械類塑料模注射模具設(shè)計(jì)說明書 是根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)上的設(shè)計(jì)過 程及相關(guān)工藝編寫的 本說明書的內(nèi)容包括 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 畢業(yè)設(shè) 計(jì)說明書 畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì) 參考文獻(xiàn)等 編寫本說明書時(shí) 力求符合設(shè)計(jì)步驟 詳細(xì)說明了塑料注射模具設(shè)計(jì)方法 以及各種 參數(shù)的具體計(jì)算方法 如塑件的成型工藝 塑料脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本說明書在編寫過程中 得到有張蓉老師和相關(guān)同學(xué)的大力支持和熱情幫助 在此謹(jǐn) 以致意 由于本人設(shè)計(jì)水平有限 在設(shè)計(jì)過程中難免有錯(cuò)誤之處 敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正 設(shè)計(jì)者 唐建 2006 年 5 月 24 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 一 設(shè)計(jì)題目 游標(biāo)卡尺盒 材料 PP 聚乙烯 如圖如下 二 原始數(shù)據(jù) 1 尺寸公差按 SJ1372 78 6 級(jí) 參考塑料模設(shè)計(jì)資料一 表 6 6 孔類尺寸為正公 差 軸類尺寸公差為負(fù)公差 2 尺寸公差為 1 0 3 角度公差為 5 4 塑膠件表面光亮無(wú)劃傷痕跡 5 生產(chǎn)批量為 20 萬(wàn)件 三 設(shè)計(jì)要求 1 盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架 在保證生產(chǎn)率和質(zhì)量的同時(shí) 力求降低模具成本和使用壽命 2 保證模具強(qiáng)度的前提下 注意外形美觀和各部分協(xié)調(diào) 3 所設(shè)計(jì)的模具要便于搬運(yùn)和安裝 并且方便 可靠 4 模具總裝配圖 動(dòng) 定模板 凸模 凹模 定位圈 澆口套等圖紙各一張 其中 至少要有一張 1 號(hào)以上的計(jì)算機(jī)繪圖 目 錄 引 言 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 4 設(shè)計(jì)說明書 7 一 設(shè)計(jì)題目 7 二 設(shè)計(jì)過程 7 一 塑件的分析及塑料的成型工藝性能 7 二 塑件的質(zhì)量與體積計(jì)算 8 三 型腔數(shù)目的確定 8 四 注射機(jī)的選擇 9 五 成型部分的尺寸設(shè)計(jì) 10 六 零件的加工工藝 20 七 模具加工工藝流程 22 八 模架的選擇 28 九 壓力機(jī)的校核 29 十 PP 的成型條件 30 十一 參考文獻(xiàn) 31 設(shè)計(jì)體會(huì) 32 引 言 本說明書為機(jī)械類塑料模注射模具設(shè)計(jì)說明書 是根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上的設(shè)計(jì)過程及相關(guān)工藝編寫的 本說明書的內(nèi)容包括 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 畢 業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì) 參考文獻(xiàn)等 編寫本說明書時(shí) 力求符合設(shè)計(jì)步驟 詳細(xì)說明了塑料注射模具設(shè)計(jì)方法 以及各種參數(shù)的具體計(jì)算方法 如塑件的成型工藝 塑料脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本說明書在編寫過程中 得到有張蓉老師和相關(guān)同學(xué)的大力支持和熱情幫 助 在此謹(jǐn)以致意 由于本人設(shè)計(jì)水平有限 在設(shè)計(jì)過程中難免有錯(cuò)誤之處 敬請(qǐng)各位老師批 評(píng)指正 設(shè)計(jì)者 唐建 2006 年 5 月 24 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 一 設(shè)計(jì)題目 游標(biāo)卡尺盒 材料 PP 聚乙烯 如圖如下 二 原始數(shù)據(jù) 1 尺寸公差按 SJ1372 78 6 級(jí) 參考塑料模設(shè)計(jì)資料一 表 6 6 孔類 尺寸為正公差 軸類尺寸公差為負(fù)公差 2 尺寸公差為 1 0 3 角度公差為 5 4 塑膠件表面光亮無(wú)劃傷痕跡 5 生產(chǎn)批量為 20 萬(wàn)件 三 設(shè)計(jì)要求 1 盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架 在保證生產(chǎn)率和質(zhì)量的同時(shí) 力求降低模具成本和 使用壽命 2 保證模具強(qiáng)度的前提下 注意外形美觀和各部分協(xié)調(diào) 3 所設(shè)計(jì)的模具要便于搬運(yùn)和安裝 并且方便 可靠 4 模具總裝配圖 動(dòng) 定模板 凸模 凹模 定位圈 澆口套等圖紙各一 張 其中至少要有一張 1 號(hào)以上的計(jì)算機(jī)繪圖 四 設(shè)計(jì)目的 綜合運(yùn)用在學(xué)校所學(xué)的理論知識(shí)和技能 設(shè)計(jì)汽車儀表 電子計(jì)時(shí)器等塑料 模具 使學(xué)生熟悉設(shè)計(jì)開發(fā)模具的流程 培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力 檢驗(yàn)學(xué)生 的學(xué)習(xí)效果和動(dòng)手能力 提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力 為將來(lái)實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí) 的基礎(chǔ) 五 設(shè)計(jì)圖紙 模具總裝圖一張 動(dòng) 定模板 凸模 凹模 定位圈 澆口套 型芯等所有非 標(biāo)準(zhǔn)零件圖及電子文件 即 doc dwg prt asm 文件 其中至少要有一張 1 號(hào) 以上的計(jì)算機(jī)繪圖 六 設(shè)計(jì)說明書 要求不少于 1 萬(wàn)字 20 頁(yè)以上 1 資料數(shù)據(jù)充分 并標(biāo)明數(shù)據(jù)出處 2 計(jì)算過程詳細(xì) 完全 3 公式的字母含義應(yīng)標(biāo)明 有時(shí)還應(yīng)標(biāo)注公式的出處 4 內(nèi)容條理清楚 按步驟書寫 5 說明書要求用計(jì)算機(jī)打印出來(lái) 七 整個(gè)設(shè)計(jì)資料包括 全套圖紙 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì) 筆記 八 自選兩個(gè)重要模具成型零件編制加工工藝過程卡 九 編制模塑成型工藝卡 十 參考資料 1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局編 塑料模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 1999 2 陳萬(wàn)林編著 塑料模具設(shè)計(jì)與制作教程 北京希望電子出版社 2000 3 黃健求編 模具制造 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 4 黃毅宏編 模具制造工藝學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社 1996 5 王孝培編 塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 6 陳曉華 王秀英編 典型零件模具圖冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 7 翁其金編 塑料模塑工藝與塑料模設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 8 塑料模具技術(shù)手冊(cè)編委會(huì) 塑料模具技術(shù)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1997 9 孫鳳勤編 沖壓與塑壓設(shè)備 機(jī)械工業(yè)出版社 1997 10 黃銳編 塑料工程手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 11 屈華昌編 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 書 一 題目 游標(biāo)卡尺盒 材料 PP 二 明確設(shè)計(jì)任務(wù) 收集有關(guān)資料 1 了解畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù) 內(nèi)容 要求和步驟 制定設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃 一 般需 周 2 將 Pro E 零件圖 轉(zhuǎn)化為 AUTOCAD 平面圖 并標(biāo)好尺寸 3 查閱 收集有關(guān)的設(shè)計(jì)參考資料 4 了解所設(shè)計(jì)零件的用途 結(jié)構(gòu) 性能 在整個(gè)產(chǎn)品中裝配關(guān)系 技術(shù)要 求 生產(chǎn)批量 5 塑膠廠車間的設(shè)備資料 6 模具制造技能和設(shè)備條件及可采用的模具標(biāo)準(zhǔn)情況 三 工藝性分析 分析塑膠件的工藝性包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面 在技術(shù)方面 根據(jù)產(chǎn)品圖紙 主要分析塑膠件的形狀特點(diǎn) 尺寸大小 尺寸標(biāo)注方法 精度要求 表面質(zhì)量 和材料性能等因素 是否符合模塑工藝要求 在經(jīng)濟(jì)方面 主要根據(jù)塑膠件的 生產(chǎn)批量分析產(chǎn)品成本 闡明采用注射生產(chǎn)可取得的經(jīng)濟(jì)效益 塑膠件的形狀和尺寸 塑膠件的形狀和尺寸不同 對(duì)模塑工藝要求也不同 塑膠件的尺寸精度和外觀要求 塑膠件的尺寸精度和外觀要求與模塑工藝方法 模具結(jié)構(gòu)型式及制造精度 等有關(guān) 3 生產(chǎn)批量 生產(chǎn)批量的大小 直接影響模具的結(jié)構(gòu)型式 一般大批量生產(chǎn)時(shí) 可選用 一模多腔來(lái)提高生產(chǎn)率 小批量生產(chǎn)時(shí) 可采用單型腔模具等進(jìn)行生產(chǎn)來(lái)降低 模具的制造費(fèi)用 4 其它方面 在對(duì)塑膠件進(jìn)行工藝分析時(shí) 除了考慮上述因素外 還應(yīng)分析塑膠件的厚 度 塑料成型性能及模塑生產(chǎn)常見的制品缺陷問題對(duì)模塑工藝性的影響 四 確定成型方案及模具型式 根據(jù)對(duì)塑膠零件的形狀 尺寸 精度及表面質(zhì)量要求的分析結(jié)果 確定所 需的模塑成型方案 制品的后加工 分型面的選擇 型腔的數(shù)目和排列 成型 零件的結(jié)構(gòu) 澆注系統(tǒng)等 五 工藝計(jì)算和設(shè)計(jì) 1 注射量計(jì)算 涉及到選擇注射機(jī)的規(guī)格型號(hào) 一般應(yīng)先進(jìn)行計(jì)算 對(duì) 于形狀復(fù)雜不規(guī)則的制品 可以利用 Pro E 的 分析 模型分析 模型質(zhì)量屬性 來(lái)計(jì)算質(zhì)量 或者采用估算法估計(jì)塑料的用量 以保證足夠的塑料用量為原則 2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 這是設(shè)計(jì)注射模的第一步 只有完成澆注系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)后才能估算型腔壓力 注射時(shí)間 校核鎖模力 從而進(jìn)一步校核所選擇的 注射機(jī)是否符合要求 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算包括澆道布置 主流道和分流道斷面 尺寸計(jì)算 澆注系統(tǒng)壓力降計(jì)算和型腔壓力校核 3 成型零件工作尺寸計(jì)算 主要有凹模和型芯徑向 長(zhǎng) 寬 尺寸和高度 深度 尺寸 其最大值直接關(guān)系到模具尺寸大小 而工作尺寸的精度則直接 影響到制品精度 為計(jì)算方便 凡孔類尺寸均以其最小尺寸作為公稱尺寸 即 公差為正 凡軸類尺寸均以其最大尺寸作為公稱尺寸 即公差為負(fù) 進(jìn)行工作 尺寸計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮塑料的收縮率和模具壽命 磨損裕量 等因素 4 模具冷卻與加熱系統(tǒng)計(jì)算 冷卻系統(tǒng)計(jì)算包括冷卻時(shí)間和冷卻參數(shù)計(jì) 算 冷卻時(shí)間計(jì)算有三種方法 根據(jù)塑料制品形狀和塑料性能選擇適當(dāng)?shù)墓?進(jìn)行計(jì)算即可 冷卻參數(shù)包括冷卻面積 冷卻水空長(zhǎng)度和孔數(shù)的計(jì)算及冷卻水 流動(dòng)狀態(tài)的校核和冷卻水入口與出口處溫度差的校核 模具加熱工藝計(jì)算主要 是加熱功率計(jì)算 5 注射壓力 鎖模力和安裝尺寸校核 模具初步設(shè)計(jì)完成后 還需校核 所選擇的注射機(jī)注射壓力和鎖模力能否滿足塑料成型要求 校核模具外形尺寸 可否方便安裝 行程是否滿足模塑成型及取件要求 六 進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 確定凹模 模板 尺寸 先計(jì)算凹模 模板 厚度 再根據(jù)厚度確定 凹模 模板 周界尺寸 長(zhǎng) X 寬 在確定凹模 模板 周界尺寸時(shí)要注意 第一 澆 注系統(tǒng)的布置 特別是對(duì)于一模多腔的塑料模應(yīng)仔細(xì)考慮模腔位置和澆道布置 第 二 要考慮凹模上螺孔的布置位置 第三 主流道中心與模板的幾何中心應(yīng)重合 第 四 凹模 模板 外形尺寸盡量按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取 選擇模架并確定其他模具零件的主要參數(shù) 在確定模架結(jié)構(gòu)形式和定 模 動(dòng)模板的尺寸后 可根據(jù)定模 動(dòng)模板的尺寸 從 塑料模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB T 12555 1990 塑料注射模大型模架 和 GB T 12556 1990 塑料注射 模中小型模架及技術(shù)條件 中確定模架規(guī)格 待模架規(guī)格確定后即可確定主要 塑模零件的規(guī)格參數(shù) 再查閱標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)零部件圖表 就可以畫裝配圖了 七 畫裝配圖 一般先畫主視圖 再畫側(cè)視圖和其他視圖 由于注射機(jī)大多為臥式的 故 注射模也常按安裝位置畫成臥式 畫主視圖最好從凸凹模結(jié)合面 即分型面 開始 向左右兩個(gè)方向畫較為方便 且不易出錯(cuò) 模具裝配圖包括 1 主視圖 繪制模具工作位置的剖面圖 2 側(cè)視圖 一般情況下繪制定模部分視圖 3 俯視圖 局部剖視圖等 4 列出零件明細(xì)表 注明材質(zhì)和數(shù)量 凡標(biāo)準(zhǔn)件須注明規(guī)格 5 技術(shù)要求及說明 包括所選注射機(jī)設(shè)備型號(hào) 所選用的標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào) 模具閉合高度 模具間隙及其它要求 八 繪制各非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 零件圖上應(yīng)注明全部尺寸 公差與配合 形位公差 表面粗糙度 所用材 料 熱處理方法及其它要求 九 編寫技術(shù)文件 1 編寫注射成型工藝卡片 根據(jù)塑料的成型特點(diǎn) 查閱有關(guān)資料 確定合 理的注射成型工藝參數(shù) 并作成工藝卡片 2 編寫加工工藝過程卡片 選取兩個(gè)重要模具成型零件 確定加工工藝路 線 并作成加工工藝過程卡片 3 編寫設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)說明書 第一部分 設(shè)計(jì)題 材料為聚乙烯 第二部分 設(shè)計(jì)過程 一 塑件的分析及塑料的成型工藝性能 1 塑件的工藝分析 1 該塑件尺寸較大 一般精度等級(jí) 為降低成型費(fèi)用 采用一模一腔的 結(jié)構(gòu)來(lái)提高生產(chǎn)率 塑件壁較薄 對(duì)制品不進(jìn)行后加工 2 為滿足制品高光亮的要求與提高成型效率采用點(diǎn)澆口 3 為了方便加工和熱處理 型芯部分采用鑲拼結(jié)構(gòu) 2 材料的成型工藝性能 1 塑件采用 pp1340 其主要工藝性能有 A 相對(duì)密度小 約為 0 9 B 力學(xué)性能如屈服強(qiáng)度 拉伸強(qiáng)度 壓縮強(qiáng)度 硬度等均優(yōu)于低壓聚乙烯 C 有很突出的剛性 耐熱性較好 可在 100 以上使用 如不受外力 則 溫度升到 150 也不變形 D 不吸水 并且有較好的化學(xué)穩(wěn)定性 除對(duì)濃硫酸 濃硝酸外 幾乎都很 穩(wěn)定 E 高頻率電性能優(yōu)良 且不受溫度影響 成型容易 F 為熱塑性材料 2 注塑成型條件 密度 g cm 0 9 0 91 計(jì)算收縮率 1 0 3 0 預(yù)熱溫度 80 100 預(yù)熱時(shí)間 h 1 2 料筒溫度 前段 200 220 中段 180 200 后段 160 180 模具溫度 80 90 注射壓力 MPa 70 100 適用注射機(jī)類型 螺桿 柱塞均可 二 塑件的質(zhì)量與體積計(jì)算 塑件的體積計(jì)算可近似用形狀分割成 10 部分 小溝小槽等部分簡(jiǎn)化 近 似 計(jì)算 設(shè)其體積分別為 V1 V10 則 V1 13 35 244 7930 V2 76 25 244 46360 V3 25 13 244 7930 V4 2 5 10 244 2470 V5 2 5 13 76 2470 V6 2 5 82 244 6100 V7 2 5 82 244 5002 V8 2 5 10 244 6100 V9 2 5 10 82 2050 V10 2 5 10 82 2050 所以 V V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 7930 46360 7930 2470 2470 6100 50020 6100 2050 2050 133480 查表 1 2 3 塑料橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 得 0 91 因此 塑件質(zhì)量 m v 0 91 133480 122g 三 型腔數(shù)目的確定 根據(jù)塑件計(jì)算重量 選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格 確定型腔數(shù) 為了是模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配 提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性 并保證 塑件精度 模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目 常用的方法有四種 1 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目 根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則 并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和試生產(chǎn)原材料費(fèi)用 僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成型加工費(fèi) 設(shè)型腔數(shù)目為 n 制品總件數(shù)為 N 每個(gè)型腔所需的模具費(fèi)用為 C1 與型腔 無(wú)關(guān)的模具費(fèi)用為 C0 每小時(shí)注射成型的加工費(fèi)用為 y 元 h 成型周期為 t min 則 模具費(fèi)用為 Xm nC1 C0 元 注塑成型費(fèi)用為 Xs N yt 60n 元 總的成型加工費(fèi)用為 X Xm Xs 即 X N yt 60n nC1 C0 為使總的成型加工費(fèi)用最小 即令 dx dn 0 則有 N yt 60n 1 n C1 0 所以 n 160 CNyt 2 根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目 當(dāng)成型大型平板制件時(shí) 常用這種方法 設(shè)注射機(jī)的額定鎖模力為 F N 型 腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力為 Pm MPa 單個(gè)制品在分型面上的投影面積為 A1 mm 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A2 mm 則 n A1 A2 Pm F n F Pm A2 Pm A 1 3 根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目 設(shè)注射機(jī)的最大注射量為 G g 單個(gè)制品的質(zhì)量為 W1 g 澆注系統(tǒng) 的質(zhì)量為 W2 g 則型腔數(shù)目 n 為 n 0 8G W2 W1 4 根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目 根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 在模具中每增加一個(gè)型腔 制品尺寸精度要降低 4 設(shè)模具中 的型腔數(shù)目為 n 制品的基本尺寸為 L mm 塑件的尺寸公差為 單型腔 模具注塑生產(chǎn)時(shí)可能產(chǎn)生的尺寸誤差為 則有塑件尺寸精度的表達(dá)式為 L N 1 L 4 簡(jiǎn)化后可得型腔數(shù)目為 n 2500 L 24 對(duì)于高精度制件 由于多型腔難以使各型腔的成型條件均勻一致 一般型 腔數(shù)不超過 4 個(gè) 現(xiàn)根據(jù)初步的設(shè)計(jì)方案 選用 3 來(lái)確定型腔數(shù)目 注射機(jī)額定注射量 mg 每次注射量不超過最大注射量的 80 zjgmn 8 0 式中 型腔數(shù) 澆注系統(tǒng)質(zhì)量 g j 塑件重量 g z 注射機(jī)額定注射量 g m 澆注系統(tǒng)體積 Vj 根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行計(jì)算 R h 3 14x5 x50 3611mm 1V 1 2xlxRxh 1 2x6x1 5 x14x4 232mm 2 R xh 3 14x6 x3 339 12mm 3 R xh 3 14x7 x10 1538 6mm 4V 5720 72 mm 總 M v 5720 72x0 91 5 20 g 設(shè) n 1 則得 mg mj mz 0 8 122 5 20 0 8 159g 從計(jì)算結(jié)果 并根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格 查 注射模具設(shè)計(jì)與制作教程 表 3 6 5 得選用 SZ 160 1000 型注射機(jī) 生產(chǎn)批量 試制小批量生產(chǎn)宜采用單腔 大批量生產(chǎn)宜采用多腔 該 塑件為小批量生產(chǎn) 故宜采用單腔 由注射機(jī)理論 注射量確定型腔數(shù)得 n 0 8mg mj mz 0 8x160 5 20 122 1 由于該塑件為高精度塑件 通常最多采用一模一腔的模具 四 注射機(jī)的選擇 根據(jù)計(jì)算結(jié)果 并根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格 查 注射模設(shè)計(jì)與制作教程 表 3 6 5 查得注射機(jī)的型號(hào)為 SZ 160 1000 其主要技術(shù)參數(shù) 理論注射容量 cm 179 螺桿 柱塞 直徑 mm 44 注射壓力 Mpa 132 注射速率 g s 110 塑化能力 g s 10 5 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 10 150 鎖模力 KN 1000 拉桿內(nèi)向距 mm 360 260 移模行距 mm 280 最大模具厚度 mm 360 最小模具厚度 mm 170 鎖模型式 液壓 模具定位孔直徑 mm 120 噴嘴球半徑 mm SR10 五 成型部分的尺寸的計(jì)算 一 制品分型面的選擇 分型面是模具結(jié)構(gòu)中的基準(zhǔn)面 它直接影響著成型零件的質(zhì)量 模具加工 的工藝性以及注射成型的效率等 因此確定模具的分型面是模具設(shè)計(jì)的重要環(huán) 節(jié)之一 選擇模具分型面是 通常應(yīng)考慮以下有關(guān)問題 1 根據(jù)塑件的技術(shù)要求 確定零件在動(dòng)模和定模上的配置 2 塑件的生產(chǎn)批量 3 結(jié)合塑件的流動(dòng)性確定澆注系統(tǒng)的形式和位置 4 型腔的溢流和排氣條件 5 模具加工的工藝性 因此 在選擇模具的分型面是也應(yīng)按以下原則來(lái)考慮 1 考慮塑件質(zhì)量 1 確保塑件尺寸精度 應(yīng)避免或減少因脫模斜度形成塑件兩端尺寸差 異過大而產(chǎn)生的塑件壁厚不均勻的現(xiàn)象 2 確保塑件表面要求 分型面應(yīng)可能選擇在不影響塑件外觀的部位以 及塑件外觀的要求 而且分型面處所產(chǎn)生的飛邊應(yīng)容易修整加工 2 考慮注射機(jī)技術(shù)規(guī)格 1 考慮鎖模力 盡可能減少塑件在分型面上的投影面積 模具的分型面尺寸在保證一定的 型腔不溢料邊距的情況下 盡可能減小分型面接觸面積 從而可以增加分型面 的接觸應(yīng)力 防止溢料 并簡(jiǎn)化分型面的加工 2 考慮模板間距 3 考慮模具結(jié)構(gòu) 1 盡量簡(jiǎn)化脫模部件 A 為便于塑件脫模 應(yīng)使塑件在開模時(shí)盡可能留與動(dòng)模部分 盡可能使 塑 件與定模之間一定的結(jié)合力 而不要把塑件與模具結(jié)合力都放到動(dòng)模部分 B 應(yīng)盡量避免側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 2 應(yīng)盡量方便澆注系統(tǒng)的布置 3 便于排溢 為了有利于氣體的排出 分型面應(yīng)可能與料流的末端重合 4 便于嵌件的安放 5 模具總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化 盡量減少分型面的數(shù)量 盡量采用平直分型面 4 考慮模具制造難易性 二 澆注系統(tǒng)的確定 澆注系統(tǒng)一般由主流道 分流道 澆口和冷料穴組成 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正 確與否直接影響著注射過程中的成型效果和塑件質(zhì)量 在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注 意以下幾個(gè)原則 1 根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等因素 并結(jié)合選擇分型面的形式選擇 澆注系統(tǒng)的形式及位置 2 根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)布局 3 應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能 特別是它的流動(dòng)性 選擇澆注系統(tǒng)的截 面積和長(zhǎng)度 并使其圓滑過渡以利于物料的流動(dòng) 4 應(yīng)盡量可能地縮短物料流程和便于清除料把 以節(jié)省原料 提高注射效 率 5 排氣良好 1 主流道設(shè)計(jì) 1 主流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道 通常和注射機(jī)噴嘴在同一 軸線上 斷面為圓形 帶有一定的錐度 其主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)為 A 為了便于澆注凝料從主流道中取出 主流道采用 2 6 左右的圓錐 孔 對(duì)流動(dòng)性差的塑料也可取得稍大一些 但過大則容易引起注射速度 緩慢 并容易形成渦流 B 澆口套與塑件注射區(qū)直接接觸時(shí) 其出料端端面直徑 D 應(yīng)盡量選的小些 如果過大 即澆口套與型腔的接觸面積增大 模腔內(nèi)部壓力對(duì)澆口套的 反作用力也將按比例增大 到一定程度時(shí)澆口套則容易從模體中彈出 C 澆口套的材料應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼 T8A 并應(yīng)進(jìn)行淬硬處理 為了防止注射機(jī) 噴嘴不被碰撞而破壞 澆口套的硬度應(yīng)低于注射機(jī)噴嘴的硬度 錐孔內(nèi) 壁粗糙度 Ra 為 0 63 m 以增加內(nèi)壁的耐磨性 并減少注射中的阻力 圓錐孔大端應(yīng)該有 1 2 的過渡圓角 以減少料流在轉(zhuǎn)向時(shí)的流動(dòng) 阻力 D 澆口套與注射機(jī)噴嘴頭的接觸球面必須吻合 由于注射機(jī)嘴頭是球面 半徑 SR 是固定的 所以為使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注射機(jī)噴嘴的端凸 球接觸良好 一般地其半徑 Sr SR 0 5 1 mm 而圓錐孔的小端直徑 d 則應(yīng)大于噴嘴的內(nèi)孔直徑 d1 即 d d1 0 5 1 mm 端面凹球面深度 L2 取 3 5mm 球面與主流道孔應(yīng)以清角連接 不應(yīng)有倒拔痕跡 以保證 主流道凝料順利脫模 E 定位圈是模體與注射機(jī)的定位裝置 它保證澆口套與注射機(jī)的噴嘴對(duì)中 定位 定位圈的外徑 D1 應(yīng)與注射機(jī)的定位孔間隙配合 其配合間隙為 0 05 0 15mm 定位圈厚度 5 10mm 即小于注射機(jī)定位孔的深度 F 澆口套端面應(yīng)與定模相配合部分的平面高度一致 G 在可能的情況下澆口套長(zhǎng)度 L 應(yīng)盡量的短 L 越大其壓力損失越大 使 物料降溫過大 影響注射成型 主流道盡量不采用分級(jí)對(duì)接形式 其結(jié)構(gòu)形式如下 取主流道圓錐角 4 內(nèi)壁粗糙度 Ra 0 63 m Sr 10 1 11 L2 4mm L1 10mm D1 120mm d 6mm V1 1 2 4 3 R R R 1 2 4 3 3 14 11 11 11 2789 227 V2 1 3 d d h 1 3 3 14 6 6 38 1431 84 2 澆注套的設(shè)計(jì) 由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞 所以需要選用優(yōu)質(zhì)鋼材 如 T8A 單獨(dú)加工和熱處理 硬度為 53 57HRC 或用 45 50 55 等表面淬火 大 于 55HRC 其結(jié)構(gòu)形式如下圖 2 分流道的設(shè)計(jì) 1 在滿足注射成型工藝的前提下 分流道的截面積應(yīng)盡量的小 但分 流道的截面積過小會(huì)降低注射速度 使填充時(shí)間延長(zhǎng) 同時(shí)可能會(huì)出現(xiàn) 缺料 焦燒 皺紋 縮孔等塑件缺陷 而分流道過大則增大冷凝料的回 收量 并延長(zhǎng)了物料的冷卻時(shí)間 一般來(lái)說 在注射完成后 分流道的 冷卻時(shí)間應(yīng)比型腔中塑件的冷卻時(shí)間要短 才不影響注射時(shí)的效率 因 此在設(shè)計(jì)是應(yīng)用較小的截面積 以便與在試模是為必要的修正留有余地 2 在可能情況下 分流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量地短 以減少壓力損失 避免 模 體過大影響成本 如果分流道較長(zhǎng)時(shí) 應(yīng)在其末端設(shè)置冷料穴 防止冷料和空氣進(jìn)入模腔 3 在分流道上的轉(zhuǎn)向次數(shù)盡量少 在轉(zhuǎn)向處應(yīng)圓滑過渡 不能有尖角 這樣就減少壓力損失 有利于物料的流動(dòng) 4 分流道的內(nèi)表面不必要求很光 一般表面粗糙度 Ra 取 1 6 m 即可 這樣可以在分流道的磨擦阻力下使物流外層的流動(dòng)小些 使其分流道的冷卻皮 層固定 有利于對(duì)熔融塑料的保溫 5 分流道斷面形狀及尺寸大小 應(yīng)根據(jù)塑件的成型體積 塑件壁厚 塑件形狀 所用塑料工藝特性 注射速率 分流道長(zhǎng)度等因素來(lái)確定 從減少 散熱面積考慮分流道的截面宜采用圓形 從壓力損失考慮 由于在同等斷面積 時(shí)圓形比正方形的短 因此料流阻力小 壓力損失也小 2 澆口設(shè)計(jì) 根據(jù)塑件的流動(dòng)性采用點(diǎn)澆口 其主要優(yōu)點(diǎn)如下 1 由于點(diǎn)澆口的截面積尺寸較小 一般 d 0 3 2mm 當(dāng)熔料通過時(shí) 有很 高的剪切率和摩擦 產(chǎn)生熱量 提高熔料的流動(dòng) 從而能獲得外形清晰 表面 光澤的塑料制品 2 塑料制品的澆口在開模的同時(shí)即被拉斷 澆口痕跡呈圓點(diǎn)狀不明顯 所以點(diǎn)澆口可開在塑件的表面及任何位置 并不影響制品的外觀 3 點(diǎn)澆口一般開在塑件頂部 因其注射流程短 拐角小 排氣條件又好 因此很容易成型 4 適用于外觀要求較高的殼類或盒類塑件的單型腔模 多型腔模等各種 模具 使用比較廣泛 A 點(diǎn)澆口的結(jié)構(gòu)形式如裝配圖 B 澆口位置的選擇 澆口位置開設(shè)正確與否 對(duì)塑件質(zhì)量影響很大 因此合理選擇澆口位置 是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié) 在確定澆口位置時(shí) 應(yīng)遵循以下原則 1 澆口應(yīng)開在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置 2 澆口應(yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位 以利于補(bǔ)縮 3 澆口的位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除 4 澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位 5 對(duì)于帶細(xì)長(zhǎng)型心的模具 宜采用中心頂部進(jìn)料方式 以避免沖擊變形 6 澆口應(yīng)設(shè)在不影響制品外觀的部位 7 不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口 3 冷料穴的設(shè)置 冷料穴一般設(shè)置在主流道的末端 即主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上或處于分流 道的末端 它的作用是用來(lái)儲(chǔ)存注射間隙 噴嘴前端由散熱造成溫度降低而產(chǎn) 生的冷料 在注射時(shí) 如果它們進(jìn)入流道 將堵塞流道并減緩料流速度 進(jìn)入 型腔 將在塑件上出現(xiàn)冷疤或冷斑 影響塑件質(zhì)量 同時(shí)在開模時(shí) 冷井又起 到將主流道的凝料從澆口套中拉出的作用 冷料穴的直徑應(yīng)大于主流道的大端 直徑 其長(zhǎng)度約為主流道的大端直徑 這樣有利于物料的流動(dòng) 4 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在注射成型過程中 模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外 還有塑 料手熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體 這些氣體若不能順利排出 則可能因填 充時(shí)氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫 引起塑件局部炭化燒焦 或產(chǎn)生氣泡 或使塑件 熔接不良而引起缺陷 注射模的排氣方式 大多數(shù)情況下是利用模具分型面或 配合間隙自然排氣 三 成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 在設(shè)計(jì)成型零件時(shí) 一般應(yīng)考慮如下問題 1 應(yīng)盡量保證注射塑件的外觀完整性 使其外表表面美觀 避免尖角 毛邊 飛刺等損傷人體的情況出現(xiàn) 2 應(yīng)使成型零件的加工工藝簡(jiǎn)單合理 最省時(shí)省力 并能達(dá)到必要的裝 配精度 3 成型零件應(yīng)有必要的制造和裝配的基準(zhǔn)面 力求裝配時(shí)定位可靠 方 便 快捷 4 相互配合的部分應(yīng)盡量減少配合面 以便于制造和裝配 5 局部嵌件應(yīng)便于修復(fù)和更換 6 應(yīng)使塑件在使用時(shí)方便 簡(jiǎn)捷 7 成型零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 采用整體式結(jié)構(gòu) 有較高的強(qiáng)度和剛度 且不易變形 塑件上不會(huì)產(chǎn)生拼 ?？p痕跡 2 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 采用整體裝配式凸模結(jié)構(gòu) 將凸模單獨(dú)加工后與動(dòng)模板進(jìn)行裝配而成 3 成型零件尺寸的計(jì)算 1 型腔尺寸的計(jì)算 A 型腔徑向尺寸的計(jì)算 Lm Ls 1 s x z 0 式中 Lm 型腔的最小基本尺寸 mm Ls 塑件的最大基本尺寸 mm 塑件公差 S 塑件平均收縮率 x 綜合修正系數(shù) 考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng) 成型零件的磨 損等因素 塑件精度高 批量大 取 x 3 4 z 模具制造公差 一般為 1 3 1 6 取 1 3 查表 6 4 PP 塑料的收縮率是 0 01 0 03 平均收縮率 S 0 01 0 03 2 0 02 因此 Lm 184 1 0 02 1 5 3 4 z 0 187 680 1 125 5 0 186 555 5 0 B 型腔高度尺寸的計(jì)算 Hm Hs 1 s x z 0 式中 Hm 型腔的高度最小基本尺寸 mm Hs 塑件的高度最大基本尺寸 mm 塑件公差 S 塑件平均收縮率 x 綜合修正系數(shù) 考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng) 成型零件的磨 損等因素 塑件精度高 批量大 取 x 2 3 z 模具制造公差 一般為 1 3 1 6 取 1 3 查表 6 4 PP 塑料的收縮率是 0 01 0 03 平均收縮率 S 0 01 0 03 2 0 02 因此 Hm 10 1 0 02 0 32 2 3 1 0 10 2 0 2133 1 0 9 9867 1 0 2 型 2 型芯尺寸的計(jì)算 A 型芯徑向尺寸的計(jì)算 Lm 01zxSLs 式中 Lm 型芯的最大基本尺寸 mm Ls 塑件的最小基本尺寸 mm 塑件公差 S 塑件平均收縮率 x 綜合修正系數(shù) 考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng) 成型零件的磨 損等因素 塑件精度高 批量大 取 x 3 4 z 模具制造公差 一般為 1 3 1 6 取 1 3 查表 6 4 PP 塑料的收縮率是 0 01 0 03 平均收縮率 S 0 01 0 03 2 0 02 因此 Lm 1 82 1 0 02 0 88 3 4 029 83 64 0 66 029 029 384 Lm 2 76 1 0 02 0 76 3 4 025 77 52 0 57 025 78 09 025 B 型芯高度尺寸的計(jì)算 hm hs 1 s x 0z 式中 hm 型芯的高度最大基本尺寸 mm hs 塑件的內(nèi)形深度最小基本尺寸 mm 塑件公差 S 塑件平均收縮率 x 綜合修正系數(shù) 考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng) 成型零件的磨 損等因素 塑件精度高 批量大 取 x 2 3 z 模具制造公差 一般為 1 3 1 6 取 1 3 查表 6 4 PP 塑料的收縮率是 0 01 0 03 平均收縮率 S 0 01 0 03 2 0 02 因此 hm 1 7 1 0 02 0 32 2 3 01 7 14 0 213 0 7 353 01 hm 2 10 1 0 02 0 32 2 3 01 10 2 0 213 01 10 413 01 四 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) A 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1 導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周 導(dǎo)柱中心到模具外緣應(yīng)有足夠 的 距離 以保證模具的強(qiáng)度 2 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面的高度高出 6 8mm 以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹 模相碰而損壞 3 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度 常采用 20 低碳鋼 經(jīng)滲碳 0 5 0 8mm 淬火 48 55HRC 也可采用 T8A 碳素工具鋼 經(jīng)淬火處理 B 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注射成型的每一個(gè)循環(huán)中 塑件必須由模具型腔中或凸模 型芯上松動(dòng)分 離 即脫出 脫出機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)就叫塑件脫出機(jī)構(gòu) 脫出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)基本考慮 1 保證塑件質(zhì)量 2 脫出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu) 3 所需頂出行程 開模行程計(jì)算 根據(jù)以上原則 在后模設(shè)計(jì)頂針孔的大小與位置 頂針就是脫模推出機(jī)構(gòu) 即將塑件從后模上頂出 頂針見總裝圖 頂出時(shí)受力均衡 直徑都為 4mm 頂針孔圖中高度為 15 的部分直徑為 4mm 用于與頂針相配合 這樣做的目的 是為了減少配合的接觸面積 15mm 的部分直徑才是 5mm 頂出行程計(jì)算 S 頂 h 凸 e 式中 S 頂 所需頂出行程 h 凸 型芯成型高度 e 頂出行程富裕量 mm S 頂 13 5 18 mm 所需開模行程計(jì)算 S 開 h 塑 h 凸模 e 式中 S 開 開模行程 mm h 塑 塑件及澆注系統(tǒng)在開模方向上的總投影高度 mm h 凸模 動(dòng)定模型芯突出分型面的高度總和 mm e 取件及取出澆注系統(tǒng)凝料的開模行程富裕量 mm S 開 13 5 80 8 106 mm 1 設(shè)計(jì)原則 1 開模時(shí)應(yīng)使塑件留在動(dòng)模一側(cè) 2 保證塑件外觀完美無(wú)損 3 避免頂出損傷 4 頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)平穩(wěn)順暢 靈活可靠 2 脫模力的計(jì)算 型心端面面積 2 244 13 2 244 10 11224mm 3 推桿的截面形狀尺寸大小 頂桿頭部的斷面形狀根據(jù)塑件的實(shí)際需要而定 主要常用的截面形狀有圓 形 方形 弓形及其他各種類型 圓形頂桿是最常用的一種 由于這個(gè)形狀的 頂桿和頂桿孔最容易加工 且很容易保證其精度 易于保證其互換性 并且它 還有滑動(dòng)阻力最小 不易卡滯等優(yōu)點(diǎn) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取 5 的直徑 4 推桿的固定形式 采用此固定較好 從圖中可以看出 除配合部分外 其余部分都有 0 5mm 的單邊間隙 一部分是為了排氣需要外 其余都是為了防止在做模時(shí)產(chǎn)生的孔 距誤差 引起組裝后產(chǎn)生松動(dòng)的現(xiàn)象 給頂桿低部固定部分以較大的自由度 調(diào)正位置定心自如后在用螺栓緊固 5 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位 采用彈簧復(fù)位和推桿兼復(fù)位的形式 6 頂桿頂出設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1 頂桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力較大的部位 2 頂桿應(yīng)設(shè)在塑件承受力較大的部位 3 頂桿位置應(yīng)布局均勻合理 4 在確保塑件頂出的前提下 頂桿數(shù)量應(yīng)盡量地少 以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu) 減 少頂出對(duì)塑件的影響 5 對(duì)于有裝配要求的塑件 頂桿端面的安裝高度應(yīng)高出型芯一個(gè)距離 h 0 1 0 5mm 在塑件成型后使其平面形成一個(gè)凹窩 以免影響塑件的裝配 6 頂桿應(yīng)盡量地短 保證頂桿在頂出時(shí)的強(qiáng)度和剛度 7 頂桿不易過細(xì) 8 頂桿材料斜面設(shè)置頂桿時(shí) 為防止在頂出過程中相對(duì)滑動(dòng) 在頂桿斜面 上開多個(gè)橫槽 9 當(dāng)較薄的平板塑件不允許有頂出痕跡時(shí) 可采用耳形頂出形式 10 頂桿位置應(yīng)注意避開冷卻水路 五 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注塑模溫對(duì)塑料熔體的流動(dòng) 固化定型 生產(chǎn)率以及塑件的形狀和尺寸精 度有著直接的影響 注射成型時(shí) 不同的塑料對(duì)模溫有著不同的要求 控制適 宜的模溫來(lái)保證塑料熔體具有最佳的流動(dòng)性 易于充滿型腔 并使塑件脫模后 的收縮 翹曲變形小 形狀與尺寸穩(wěn)定 具有較高的物理力學(xué)性能以及較高的 表面質(zhì)量 1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 1 盡量保證塑件收縮均勻 維持模具的熱平衡 2 冷卻水孔的數(shù)量越多 孔徑越大 則對(duì)塑件的冷卻效果越均勻 3 盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等 當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí) 冷 卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等 4 澆口處加強(qiáng)冷卻 5 應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差 6 合理選擇冷卻水道的形式 7 合理確定冷卻水管接頭位置 8 冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其它結(jié)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象 9 冷卻水道進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi) 以免在搬運(yùn)過程中造成損壞 最 好在進(jìn)口和出口出分別打出標(biāo)志如 IN 進(jìn)口 和 OUT 出口 等 2 冷卻時(shí)間的確定 在注射過程中 塑件的冷卻時(shí)間 通常是指塑料熔體從充滿模具型腔起到 可以開模取出塑件時(shí)止的這一段時(shí)間 這一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)常以制品已充分固化定型 而且具有一定強(qiáng)度和剛度為準(zhǔn) 這段冷卻時(shí)間一般約為占整個(gè)注射生產(chǎn)周期的 80 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)查表得 t 25 5 t s 冷卻水管直徑 d 12mm 3 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 六 零件的加工工藝 1 定模型芯 定模型芯是主要的工作零件 這套模具的生產(chǎn)批量為大批量 且塑件成型 時(shí)有一定的腐蝕性 因此選用的材料要具有良好的耐磨性 同時(shí)考慮到此塑料對(duì)尺寸精度要求一般 但對(duì)表面要求較高 在對(duì)材料進(jìn) 行粗加工留 0 5mm 的單邊 淬火 低溫回火后 用電火花機(jī)放電到位 最后還 需要對(duì)成型表面進(jìn)行拋光 省模 省模 制造模具的一道很重要的工序 一般 配備了專業(yè)的省模女工 即用打磨機(jī) 沙紙 油石等打磨工具將模具型腔表面 磨光 磨亮 降低型腔表面粗糙度 其澆道襯套孔要與襯套配合 在粗加工后 留單邊 0 2 0 5mm 的余量 熱 處理后采用慢走絲割出即可 綜上所述 盒蓋型心加工工藝如下 1 材料 T12 2 加工工藝 1 開料 開出長(zhǎng) x 寬 x 高為 250 94 45mm 的毛坯 2 磨基準(zhǔn) 按照零件圖基準(zhǔn)方位在平面磨床上磨出基準(zhǔn)面 同時(shí)磨平各平 面 留 0 1 0 3mm 單邊余量 3 按照?qǐng)D樣 在銑床上鉆螺紋孔 運(yùn)水孔 4 在數(shù)控銑床上采用 Mastercam9 0 軟件 采用直徑為 8 的銑刀 銑出兩 條澆道 采用直徑為 6 的銑刀銑出分流道 同時(shí) 按照?qǐng)D樣要求銑出四個(gè)型腔 的形狀 單邊留 0 2 0 5mm 的余量 5 送熱處理車間進(jìn)行熱處理 淬火 油淬 低溫回火 使其表面硬度達(dá)到 56 60HRC 6 按照?qǐng)D樣要求加工型芯各表面 保證型芯的平行度 垂直度 要求型芯 磨后六面見光 7 電火花放電 a 工件準(zhǔn)備 模塊材料為 718S 鋼 銑 磨按圖紙要求加工成型 熱處理 56 60HRC 后 六面見光 保證平行度及垂直度 同時(shí)加工兩塊模板 保證尺 寸的一致電性 b 電極制作 電極材料為紫銅 最好選用銅鎢合金 根據(jù)型腔的形狀 為了 便于銅公的加工 將銅公分體做成三個(gè)依次放電到位 注 兩邊側(cè)抽芯的型腔 各一個(gè) 中間型腔做一個(gè)銅公 同時(shí)考慮到銅公的裝夾 將其銑成兩邊各一半 的外形 中間為方形 便于裝夾 每擋加工制作一個(gè)銅公 可連續(xù)放電四個(gè)型 腔 利用銅公的別一邊用來(lái)放電動(dòng)模型腔 c 校正 裝夾 安裝合格 d 使用設(shè)備 使用北京易通電加工技術(shù)研究所制造的 ETD7125 電火花成形 機(jī)床 脈寬 us 間歇 us 雙邊間隙 mm 粗糙度 Ra 200 100 0 20 6 3 60 50 0 11 3 2 20 50 0 04 0 06 1 6 e 加工規(guī)準(zhǔn) 如上表所示 注 以上規(guī)準(zhǔn)只供參考 具體規(guī)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)機(jī)床的 性能 及其加工工人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定 確保最后一檔放電加工到位 8 用慢走絲割出直徑為 32k6 的澆口襯套孔 鑲件孔 9 對(duì)成型面進(jìn)行研磨達(dá)到圖樣表面粗糙度的技術(shù)要求 10 最后用激光在型芯上刻出產(chǎn)品上的文字 2 盒底型芯 同盒蓋型心一樣 3 行位 a 材料 45 b 加工工藝 1 開料 在 45 鋼板上割出一塊長(zhǎng) x 寬 x 高為 244 184 38mm 的毛坯 2 在平面磨床上磨基準(zhǔn) 3 在銑床上有角度分度頭調(diào)好角度 粗銑左側(cè)的斜面 4 在銑床上銑出如圖所示右側(cè)的形狀及其導(dǎo)滑部分 5 在銑床上銑出用分度頭調(diào)好角度 用鏜刀鏜出的直徑為 17mm 的斜孔 6 鉆螺釘固定孔 7 熱處理 淬火 低溫回火 淬硬表面硬度為 54 58HRC 8 磨削基準(zhǔn)平面及其斜面 使各部分的尺寸加工到位 9 用電火花機(jī)放電打出滑塊兩個(gè) R7 的定位孔 10 在滑塊斜面磨出 45 度 寬大 10mm 深 0 2mm 的儲(chǔ)油槽 其它的零件在 此就不一一敘述 七 模具加工工藝流程 1 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和制造工藝 模架的基本組成零件有兩種 導(dǎo)柱 導(dǎo)套等 回轉(zhuǎn)零件 模板等平板零件 導(dǎo)柱 導(dǎo)套的加工主要是內(nèi) 外圓柱面加工 平板內(nèi)零件的制造過程主要 進(jìn)行平面加工和孔隙加工 他們?cè)谀＞咧衅鸲ㄎ坏膶?dǎo)向作用 保證凹凸模在工 作時(shí)具有正確的相對(duì)置 除了要保證導(dǎo)柱 導(dǎo)套配合表面尺寸形狀精度外 還 應(yīng)該保證導(dǎo)柱 導(dǎo)套各自配合面之間的同軸度要求 導(dǎo)柱 導(dǎo)套一般采用低碳鋼進(jìn)行滲碳 淬火處理 也可選用碳素工具鋼 T10 淬火處理 淬火處理硬度 58 62HRC 根據(jù)分析 導(dǎo)柱 導(dǎo)套加工藝過程如下 備料 粗車 半精車內(nèi)外圓柱表面 熱處理 研磨導(dǎo)柱中心孔 粗磨 精磨配合表面 研磨導(dǎo)柱 導(dǎo)套重要配合表面 1 凸模加工工藝過程如下 下料 鍛造 退火 粗加工 精磨基面準(zhǔn)面 劃線 工作型 面半精加工 淬火 回火 磨削 修研 2 凹模加工工藝過程如下 下料 鍛造 退火 粗加工六面 精磨基面準(zhǔn)面 劃線 型孔 半精加工 型孔精加工 淬火 回火 精磨 研磨 3 模架的裝配 導(dǎo)柱 導(dǎo)套與模板之間一般采用過盈配合 裝配時(shí)可采用手動(dòng)壓力機(jī)將導(dǎo) 柱壓入動(dòng)模板的導(dǎo)柱孔 復(fù)位機(jī)構(gòu)的裝配復(fù)位桿與固定板一般采用過度配合 模架的裝配比較的簡(jiǎn)單 主要是用螺釘將裝有導(dǎo)套的定模板連接起來(lái) 4 模具表面強(qiáng)化處理工藝特點(diǎn)及應(yīng)用 滲氮處理 滲氮處理是向模具零件表面滲入氮原子的過程 模具滲氮前應(yīng) 加工到尺寸精度和表面粗糙度 最好是經(jīng)過試模確認(rèn)完全合格后再進(jìn)行滲氮處 理 根據(jù)模具的技術(shù)要求分別采用以下兩種工藝路線 精密模具 備料 鍛造 退火或回火 粗加工 調(diào)質(zhì) 半精加 工 裝配 試模 滲氮 研磨拋光 裝配 一般模具 備料 粗加工 調(diào)質(zhì) 精加工 糝氮 研磨 裝 配 5 總裝的技術(shù)要求 a 裝配后的模具安裝表面的平行誤差不大于 0 05 b 模具閉合后分型面應(yīng)均密合 c 導(dǎo)柱 導(dǎo)套滑動(dòng)靈活 推件時(shí)推桿和卸料板動(dòng)作一致 d 合模后動(dòng)模部分和定模部分的型芯必須緊密接觸 6 試模 模具在裝配完成之后 在交付生產(chǎn)時(shí)試模 其目的是檢查模具在設(shè)計(jì)制造 上是否存在缺陷 若有 則要求排除 對(duì)模具成型工藝條件進(jìn)行試驗(yàn)以有利于 模具成型工藝的確定和提高 八 模架的選擇 根據(jù)所選設(shè)計(jì)的定模型腔的尺寸和設(shè)計(jì)的需要 采用 塑料注射模中小型 模架及技術(shù)要求 中的 型 其型號(hào)為 2A GB T12556 90120954FA 其主要參數(shù)如下 凹模板厚度 50mm 凸模板厚度 32mmB 墊塊厚度 125mmC 模具的閉合厚度 341mmH 模板寬 500mm 長(zhǎng) 400mm0B0L 座板寬 500mm 長(zhǎng) 400mm11 定模座板厚 32mm1H 動(dòng)模座板厚 50mm2 墊塊寬度 400mm3B 推桿固定板 20mm1h 頂出底板厚度 20mm2 頂出底板長(zhǎng)度 148mm 導(dǎo)柱 30mm1d 導(dǎo)套 36mm2 推桿 8mm3 九 壓力機(jī)的校核 1 最大注射量的校核 K 利 G 公 G 件 G 廢 式中 G 公 注射機(jī)公稱質(zhì)量注射量 K 利 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù) 取 0 8 G 件 塑件的質(zhì)量 G 廢 澆注系統(tǒng)等廢料的質(zhì)量 塑件重量 g 澆注系統(tǒng)重量 則每次注射所需塑料量為 注射機(jī)的最大注射量 g 故能滿足要求 2 鎖模力與注射壓力的校核 鎖模力可按 F Pm nAz Aj 校核 式中 Pm 塑料注射壓力 Pm 80 130Mpa 由于多腔注射 取 Pm 130Mpa Az 塑料在分型面上的投影面積 cm 2 Aj 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 cm 2 F 注射機(jī)額定鎖模力 SZ 160 1000 注射機(jī)額定鎖模力為 1000KN 投影面積計(jì)算 估算 Az S1 S2 S3 S4 S5 462 5 1494 25 159 5 538 375 30 75 2685 25 26 85 cm2 Aj 760 R12 R22 R32 706 8 760 314 50 24 56 52 706 8 18 95 cm2 代入公式中得 Pm 130 26 85 18 95 594KN 由于 F 63 KN 故滿足 F 594KN 同樣 SZ 160 1000 的額定注射壓力 132KN 130KN 也能滿足 PMMA 塑料的注射壓力要求 3 模具厚度 H 與注射機(jī)閉合高度校核 Hmin H341 187 所以能滿足要求 4 注射機(jī)開模行程的校核 SK H1 H2 5 10 mm 式中 SK 注射機(jī)行程 SK 360mm H1 脫模距離 頂出距離 H1 25 H2 塑件高度 澆注系統(tǒng)高度 H2 32 15 47 則 H1 H2 10mm 47 25 10 82 mm 360mm 故能滿足要求 十 PP1340 的成型條件 密度 g cm 0 9 0 91 計(jì)算收縮率 1 0 3 0 預(yù)熱溫度 80 100 預(yù)熱時(shí)間 h 1 2 料筒溫度 前段 200 220 中段 180 200 后段 160 180 模具溫度 80 90 注射壓力 MPa 70 100 適用注射機(jī)類型 螺桿 柱塞均可 十一 參考文獻(xiàn) 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)教育叢書編委會(huì)編 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 10 模具設(shè)計(jì)與制造教程 陳萬(wàn)林編 北京希望電子出版社 2001 1 模具制造 黃健求主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 1 塑料模具設(shè)計(jì) 劉昌祺主編 機(jī)械工業(yè)出版社 1998 10 電火花技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用 駱駿等主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 6 幾何公差與檢測(cè) 甘永立主編 5 版 上海科學(xué)技術(shù)出版社 龍記集團(tuán)大水口模架手冊(cè) LKM 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) 編寫組編 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 8 注塑模具典型結(jié)構(gòu) 100 例 蔣繼宏 王敏岳編 中國(guó)輕工業(yè)出版社 2000 6 設(shè)計(jì)體會(huì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)與能力的綜合應(yīng)用和檢測(cè) 是每一個(gè)合 格的大學(xué)生的必經(jīng)工程 也是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 不僅培養(yǎng)了我們正確的設(shè)計(jì)思想 同時(shí)也讓我們掌握了工程設(shè)計(jì)的一般程序 和方法 以及鍛煉了我們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力 在本次設(shè)計(jì)過程中 我們大 量閱讀了各種技術(shù)資料及手冊(cè) 不僅認(rèn)真探討了模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的各種問題 而且對(duì)塑料零件的性能等問題進(jìn)行了研究 因此 本次設(shè)計(jì)不僅加深了自己 對(duì)專業(yè)所學(xué)知識(shí)的的理解和認(rèn)識(shí) 而且也拓寬了自己的知識(shí)面 此外 本次 設(shè)計(jì)在繪圖過程中 使用了 AUTOCAD PRO E 等二維和三維繪圖軟件 這些 都不同程度地使我們學(xué)到了更多的知識(shí) 進(jìn)一步提高了我們繪圖的能力 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中 張容老師給了我們耐心的指導(dǎo) 并在設(shè)計(jì)中及時(shí)給 我們解答疑難 讓我在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中積累知識(shí)能力得到了一個(gè)質(zhì)的飛躍 這對(duì)我的將來(lái)都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響 并且 在設(shè)計(jì)過程中還得到了其他老師 和各組同學(xué)的熱情幫助 在此表示衷心的感謝 由于本人知識(shí)有限 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足 因此設(shè)計(jì)中難免還存在或多或少的 不足之處 敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正 本人將不勝感激 畢業(yè)設(shè)計(jì) 唐 建 2006 年 5 月 24 日