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常州工學(xué)院成人(繼續(xù))教育學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)
系: 機(jī)電工程系 專(zhuān)業(yè):機(jī)電一體化 班級(jí):G機(jī)電40501
學(xué)生姓名
潘軍軍
指導(dǎo)教師
曹志文
職稱
課題名稱
塑料水杯模具的研制
課
題
工
作
內(nèi)
容
一、 塑件材料的分析 二、 注射機(jī)的選用
三、 模具設(shè)計(jì)詳解 四、 電火花成型加工(定模型腔)
五 、模具裝配及配作的總過(guò)程 六、 模具的動(dòng)作過(guò)程
七 、模具的壽命 八、塑料的回收利用
九、塑料注射模制造的特點(diǎn)及趨勢(shì)
指
標(biāo)
︵
目
標(biāo)
︶
要
求
(1)開(kāi)題報(bào)告
(2)相關(guān)圖紙的繪制
(3)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編輯
進(jìn)
程
安
排
1. 確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,完成畢業(yè)設(shè)計(jì)資料收集工作,完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文寫(xiě)作大綱。
2. 完成所有設(shè)計(jì)工作
3. 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
主
要
參
與
文
獻(xiàn)
1.馮炳光等編.《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》.上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1998.
2. 王季琨、沈中偉、劉錫珍.《機(jī)械制造工藝學(xué)》.天津:天津大學(xué)出版社,1998.
3. 薛彥成.《公差與技術(shù)測(cè)量》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.
4. 黃毅宏、李明輝.《模具制造工藝》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.
5.華中理工大學(xué)等院校.《機(jī)械制圖》.北京:高等教育出版社,1998
6.胡石玉.《模具制造技術(shù)》.沈陽(yáng):東北大學(xué)出版社,1997
地
點(diǎn)
江蘇省無(wú)錫市南長(zhǎng)區(qū)羊腰灣52號(hào)(214026)
起止
日期
2008年5月26日 至
2008年6月28日
系主任: 指導(dǎo)教師:
年 月 日 年 月 日
說(shuō)明:畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師根據(jù)課題的具體情況填寫(xiě),經(jīng)系部審核簽字后生效。
畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
作為工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)工藝裝備的模具,在我國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,模具技術(shù)也成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。
我國(guó)在模具工業(yè)中大量采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,努力提高模具設(shè)計(jì)和制造水平,取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。另外,從資料獲悉,目前,美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的模具總產(chǎn)值都超過(guò)機(jī)床總產(chǎn)值。模具技術(shù)的進(jìn)步極大的促進(jìn)了工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)發(fā)展,模具是“效益放大器”。
我目前要解決的問(wèn)題:
1. 確定模具結(jié)構(gòu)形式
2. 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算
3. 繪制模具結(jié)構(gòu)草圖、裝配圖、零件圖
4. 撰寫(xiě)完備的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的的過(guò)程,我查閱了很多資料,確定澆口形式,計(jì)算繪圖尺寸。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中我也遇到了很多困難,有專(zhuān)業(yè)性的也有非專(zhuān)業(yè)性的,解決這些問(wèn)題讓我更加深刻的掌握了模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),做事也更加的縝密了,也鍛煉了自己的耐心與毅力。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中,我運(yùn)用了大量的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),提高了效率。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我加深了對(duì)模具方面的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)了我獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力。
目 錄
一、 塑件材料的分析………………………………………….……………………….…3
二、 注射機(jī)的選用…………………………………………………………………………...4
三、 模具設(shè)計(jì)詳解………………………………………………………………………..….5
1.成型部分………………………………………………………………………………..…....5
2.澆注系統(tǒng)……………………………………………………………………………..……...6
3.脫模系統(tǒng)零件……………………………………………………………………………...6
4.冷卻及加熱機(jī)構(gòu)………………………………………………………………………..….6
5.結(jié)構(gòu)零件…………………………………………………………………………..…….…..7
6.導(dǎo)向零件…………………………………………………………………………………... 8
7.緊固零件…………………………………………………………………………………....8
8. 抽芯機(jī)構(gòu)…………………………………………………………………………………..8
四、電火花成型加工(定模型腔)………………………………………………11
五、模具裝配及配作的總過(guò)程………………………………………………………12
六、模具的動(dòng)作過(guò)程………………………………………………………………………12
七、模具的壽命………………………………………………………………………..……..13
八、塑料的回收利用………………………………………………………………………13
九、塑料注射模制造的特點(diǎn)及趨勢(shì)……………………………………………….14
附 錄……………………………………………………..………………………………………….15
總 結(jié)………………………………………………………………………………………………...30
致 謝……………………………………………………………………………………………..….31
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………………..32
塑料水杯模具的研制
塑料水杯模具的研制
[摘 要]
本設(shè)計(jì)為塑料為塑料水杯模具制作,它系統(tǒng)的介紹了塑料水杯模具中的各個(gè)零件的加工工藝過(guò)程及整套模具的裝配和使用。其中,涉及到注射機(jī)各種參數(shù)的選取,零部件的加工方法、注射模的結(jié)構(gòu)及相關(guān)的計(jì)算問(wèn)題、特種加工及塑料的回收和利用等方面內(nèi)容。在改模具設(shè)計(jì)中,利用計(jì)算機(jī)繪圖軟件繪制了零件圖和裝配圖,以及指定機(jī)械加工工藝過(guò)程卡。
本設(shè)計(jì)在保證加工質(zhì)量的前提下,盡量做到在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)把生產(chǎn)成本降到最低。
[關(guān)鍵詞] 模具 注射機(jī) 塑料
前言
隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,人們意識(shí)的提高,使我們國(guó)家模具設(shè)計(jì)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。過(guò)去在我國(guó)工業(yè)中,模具長(zhǎng)期未受到重視,改革開(kāi)放以來(lái),塑料成形、家用電器、儀表等行業(yè)進(jìn)入大批量生產(chǎn),模具工業(yè)有一定發(fā)展,但高小多工位模壓設(shè)備、以及供應(yīng)高效沖壓用的卷料設(shè)備仍然落后于需求,由于歷史原因遺留下來(lái)的工廠大而全,專(zhuān)業(yè)化程度落后,這些不足的現(xiàn)象,需要我們有足夠的認(rèn)識(shí),更需要我們從結(jié)構(gòu)調(diào)整上下工夫。
在這次塑料模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我們對(duì)塑料有了一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)與理解,并在設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)塑料模的性能,塑料結(jié)構(gòu)的工藝性,以及注射模設(shè)計(jì),塑料模制造工藝裝配,此外,由于近一二十年來(lái)電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的迅猛發(fā)展,促使模具制造業(yè)發(fā)生著深刻的變化。目前,數(shù)控機(jī)床以成為模具加工的主要設(shè)備,繼而,CAD/CAM技術(shù)在模具領(lǐng)域也得到應(yīng)用。
在這次設(shè)計(jì)中,我們只是制造一個(gè)簡(jiǎn)單的塑料模具也是對(duì)我們知識(shí)的一個(gè)鞏固,但是還有不足的地方,希望老師多多指點(diǎn),我們加以改正。
最后,我們感謝老師這些天來(lái)對(duì)我們的指導(dǎo)。
簡(jiǎn)介
模具是利用其特定的形狀成型具一定形狀的制成品的工具。
注射塑料模具的結(jié)構(gòu)構(gòu)成、包括:
1.成型零件 2.澆注系統(tǒng)零件 3.脫摸系統(tǒng)零件 4.冷卻、加熱機(jī)構(gòu)
5.導(dǎo)向零件 6.分型抽芯機(jī)構(gòu) 7.緊固零件
模具一般為單件生產(chǎn),制造技術(shù)要求較高。模具精度是影響塑料成型件的重要因素之一。為了保證模具精度,制造時(shí)應(yīng)達(dá)到如下技術(shù)要求:
1. 組成塑料模具的錯(cuò)有零件,在材料、加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應(yīng)符合相應(yīng)圖樣的要求。
2. 組成模架的零件應(yīng)達(dá)到規(guī)定的加工要求,裝備成套的模架應(yīng)活動(dòng)自如,并且達(dá)到規(guī)定的平行度和垂直度要求。
3. 模具的功能必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
4. 為了鑒別塑料成型件的質(zhì)量,裝備好的模具必須在生產(chǎn)條件下或用試模機(jī)試模,并根據(jù)試模村在的問(wèn)題進(jìn)行修整,直至試出合格的零件為止。
本模具為塑料水杯注射模具,由以下零件組成:動(dòng)模固定板、內(nèi)六角圓柱頭螺釘、鎖
緊楔、斜導(dǎo)柱、定模固定板、定模板、澆口套、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、動(dòng)模板、型芯、墊板、模腿、頂桿板、墊釘、頂桿、復(fù)位桿、推板、漲釘、限位環(huán)。
塑料水杯注射模具采用了直流道側(cè)澆口,一次推桿推出機(jī)構(gòu)。其工作原理如下:
模具在工作時(shí),將定模固定在注射機(jī)定模板上,動(dòng)模固定在動(dòng)模板上,將注射機(jī)噴嘴用定位圈定位,對(duì)準(zhǔn)澆料口,模具首先將動(dòng)模與定模合模鎖住并開(kāi)啟注射機(jī)活塞,將在料筒內(nèi)的熔融塑料以高壓,高速擠入動(dòng)模與定模合模所組成的型腔,并使其充滿,保壓,保壓時(shí),開(kāi)動(dòng)動(dòng)模,使其與定模分開(kāi)回到原來(lái)的位置,此時(shí)在頂桿的作用下,將塑件從動(dòng)模內(nèi)卸下,在第二次合模時(shí)在復(fù)位桿的作用下動(dòng)模與定?;謴?fù)到合模位置準(zhǔn)備下一行程的注射。
一、 塑件材料的分析:
由于零件圖中標(biāo)注該水杯的材料是PC,所以,有:
PC屬于熱塑性塑料。(熱塑性塑料——在特定的溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。)
PC的性能:綜合性能較好,無(wú)毒,化學(xué)穩(wěn)定性好,耐水、油等;吸水性較小,透光率很高,介電性能良好。
PC的用途:適于制作傳遞中、小負(fù)荷的零部件;因PC無(wú)毒無(wú)味,可以制造醫(yī)療器械,小型日常用品等;因透光率較高,可制造大型燈罩、門(mén)窗玻璃等等透明制品。
PC是非結(jié)晶型的線型結(jié)構(gòu)的高聚物。
PC的塑件脫模斜度:型腔 35’~1度
型芯 30’~50’
綜合上述條件,又根據(jù)常用熱塑性塑料的成型條件,可如:
表1-1:
縮寫(xiě)
密度(g/mm3)
計(jì)算收縮率(%)
注射壓力(Mpa)
適用注射機(jī)類(lèi)型
PC
1.19~1.22
0.5~0.6
60~100
螺桿、柱塞式均可
二、 注射機(jī)的選用:
塑料的種類(lèi)很多,其成形的方法也很多,有注射成形、壓縮成形、壓注成形、擠出成形、
氣動(dòng)與液壓成形、泡沫塑料的成形等,其中前四種方法最為常用。其中,注射成形所用模具稱為注射成形模具,簡(jiǎn)稱注射模。注射模主要應(yīng)用于成形熱塑性塑料,因此根據(jù)對(duì)零件的分析,該P(yáng)C材料的塑料水杯用注射成形為最佳,另外,注射模區(qū)別于其他塑料模的特點(diǎn)是:模具先由注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)合緊密,然后,由注射機(jī)注射裝置將高溫高壓的塑料熔體注入模腔內(nèi),經(jīng)冷卻或固化定型后,開(kāi)模取出塑件。因此,注射模可一次成形出外形復(fù)雜、尺寸精確或帶有嵌件的塑料制作,對(duì)水杯的外觀有精美、無(wú)明顯毛刺等要求的情況下,應(yīng)用注射成形可以很好的達(dá)到工藝要求。注射成形所用的設(shè)備是注射機(jī)。
(一) 注射機(jī)類(lèi)型的選擇:根據(jù)對(duì)塑件的分析可選用XS—Z—60型熱塑性塑料注射機(jī)。
(二) 該型號(hào)的注射機(jī)螺桿直徑為Ф38,所以,應(yīng)在模具的動(dòng)模座板上加工出一個(gè)大于該直徑(例如:Ф40的孔,以便頂出用。
(三) 注射部分的選擇:
1、 注射壓力的校核:P公≥P注
122(Mpa)≥60~100(Mpa)
P公 —注射機(jī)的最大注射壓力(Mpa);
P注 —塑件成型所需的實(shí)際注射壓力(Mpa);
2、 嘴前端的孔和球:D2=D1+(0.5~1)(mm)=4+0.5=4.5(mm)
R2=R1+(1~2)(mm)=12+1=13(mm)
D2 —模具流道入口直徑(mm);
D1 —噴嘴注口直徑(mm);
R2 —模具澆注套球面半徑(mm);
R1 —噴嘴球面半徑(mm);
(四) 合模部分的選用:
1、 鎖模力的校核:F鎖≥K損p注A分
500000≥0.67×100000000×0.005×0.0045=1507.5
F鎖 —注射機(jī)的額定鎖模力(N);
p注 —塑件成型所需的實(shí)際注射壓力(Pa);
K損 —注射壓力到達(dá)型腔的壓力損失系數(shù),一般取0.34~0.67;
A分 —塑件及澆注系統(tǒng)等在分型面上的投影面積(m2);
經(jīng)計(jì)算,鎖模力合格。
2、 模具閉合厚度及開(kāi)模行程的校核:Hmin≤Hm≤Hmax
70(mm)≤133(mm)≤200(mm)
Hmin—可裝模具最小厚度;
Hm—模具閉合厚度(該模具閉合厚度為133mm);
Hmax—可裝模具最小厚度;
經(jīng)計(jì)算,模具的閉合厚度合格。
經(jīng)查表如,XS—Z—60型熱塑性塑料注射機(jī)的模板行程為180mm大于設(shè)計(jì)模具的最大開(kāi)距。因此,該注射機(jī)可達(dá)到設(shè)計(jì)要求之用。
三、 模具設(shè)計(jì)詳解:
前述已知,該設(shè)計(jì)要應(yīng)用注射模加工。根據(jù)對(duì)塑料水杯零件圖的分析,可采用中小型模
架標(biāo)準(zhǔn)(GB/T.12556.1—90)中派生組合類(lèi)型的模架標(biāo)準(zhǔn),他是以點(diǎn)澆口和多分型面為主的結(jié)構(gòu)形式,其代號(hào)取P。派生組合中,動(dòng)、定模座板的連接方式,(如采用螺釘、定距拉桿或定距拉板等)有承制單位自定。(模具中各種零部件具體尺寸要求可見(jiàn)模具裝配圖或零件圖標(biāo)注)
一般注射??捎梢韵聨讉€(gè)部分組成:澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型機(jī)構(gòu)與抽芯機(jī)構(gòu)、其他零件。
對(duì)該水杯零件注射模具的基本條件:
(一) 成型部分
1、 分型面的確定:
塑件分型面決定了模具的基本結(jié)構(gòu)和飛邊產(chǎn)生的位置,根據(jù)該塑料水杯的形狀要求,外表面要求精美、無(wú)明顯的毛刺,另外,水杯手柄部位形狀比較復(fù)雜,所以,將分型面選擇在水杯中間剖切面上。這樣,不致影響塑件外觀,既有利于脫模(注:分型面應(yīng)使塑料件在開(kāi)模是留在有脫模機(jī)構(gòu)的一邊,通常是在動(dòng)模一側(cè)。),又使模具的加工制造更容易。
2、 型腔數(shù)的確定:設(shè)計(jì)為一模一腔
3、 成型零件:
包括定模板、動(dòng)模板和型芯等零件。在注射時(shí),這類(lèi)零件直接接觸塑料,以成形制品:
其精度要求較高,是注射模的核心零件。
動(dòng)、定模板:主要成形塑料件的外部形狀。由于該工藝品盒的形狀比較簡(jiǎn)單,尺寸也較小,所以采用整體式的凹模。他是由整塊金屬材料直接加工而成的,見(jiàn)零件圖06、20。這種形式的凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,牢固可靠,不容易變形,成型的塑料件質(zhì)量較好。由于,零件技術(shù)要求中要求塑件的外觀精美無(wú)明顯的毛刺,所以,用特種加工中的電火花進(jìn)行加工較好,見(jiàn)“電火花成型加工”。
型芯:又稱凸模,主要成形塑料件的內(nèi)部形狀。根據(jù)對(duì)該塑件整體進(jìn)行分析,知其內(nèi)形比較簡(jiǎn)單,深度較大,可以采用整體式凸模。整體凸模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,成型塑料件的質(zhì)量好,且適合用于這種小型的凸模。在實(shí)際的加工中,采用了型芯主要部分組、精車(chē)外圓和端面精磨,這樣保證了零件圖樣中對(duì)圓弧半徑、內(nèi)圓弧角尺寸要求及對(duì)稱度等技術(shù)要求,而且降低了零件的加工成本。最后,用拋光機(jī)對(duì)型芯進(jìn)行了表面拋光處理,使得塑料制作的內(nèi)壁光滑、美觀。
(二) 澆注系統(tǒng)
澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流通通道,其由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。零件主要包括澆口套等零件。其主要作用是將注射機(jī)料筒內(nèi)的熔融塑料填充到模具型腔內(nèi),并起傳遞壓力的作用。
1、 澆注套(澆口套):由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞,所以模具的主流道部分經(jīng)常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套,簡(jiǎn)稱澆注套或澆口套,以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)加工和熱處理。
2、 點(diǎn)澆口:一般點(diǎn)澆口又稱針澆口、橄欖形澆口或菱形澆口,他是一種尺寸很小的直接澆口的特殊形式。點(diǎn)澆口因?yàn)橹睆胶苄。ㄒ话銥?.5—1.5mm),所以去除澆口后殘留痕跡小,開(kāi)模時(shí)澆口可自動(dòng)拉斷,有利于自動(dòng)化操作。
3、 冷料穴設(shè)計(jì):是用來(lái)儲(chǔ)藏注射間隔期間產(chǎn)生的冷料頭的,防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量,并使熔料能順利地充滿型腔。該模具的冷料穴形狀為小圓柱型腔。
(三) 脫模系統(tǒng)零件
注射機(jī)的脫模機(jī)構(gòu)又稱推出機(jī)構(gòu),是由推出塑料件所需的全部結(jié)構(gòu)零件組成。如頂桿、頂桿板、頂桿固定板等零件。這類(lèi)零件使用時(shí)應(yīng)便于脫出塑件,且不允許有任何使塑件變形、破裂和刮傷等現(xiàn)象。其機(jī)構(gòu)要求靈活、可靠、并要使更換、維修方便。
1、 頂桿:是為了從模具型腔內(nèi)把塑料件頂出來(lái)的桿件。
2、 推板:是為了從模具型腔內(nèi)把塑料件頂出來(lái)的板件。常用于斜度較大零件的頂出,
由于頂在塑料件的外壁,頂出力大、方便可靠、不需很大頂出行程。
3、在該套模具中同時(shí)應(yīng)用了圓柱頂桿(見(jiàn)零件圖07)和推板(見(jiàn)零件圖02)兩種形式,組成了脫模系統(tǒng)。頂桿由兩部分組成,其中的頂桿頭與動(dòng)模板零件型腔部分配合不好,塑件成型之后,配合部分會(huì)有少量毛刺,需要人工修理。而且,在盤(pán)形頂桿頭上應(yīng)用了彈簧裝置,提高了頂出時(shí)的平穩(wěn)程度,也起到了有效的緩沖作用。這樣,頂桿不但可以脫出塑件,還可以起到一定導(dǎo)向作用,即當(dāng)注射機(jī)的螺桿推動(dòng)模具的推板(見(jiàn)零件圖02)和推桿固定板(見(jiàn)零件圖03)沿推板導(dǎo)柱(見(jiàn)零件圖28)運(yùn)動(dòng)時(shí),頂桿受推力也向前頂出塑件,把塑件從型芯上脫下來(lái),以完成脫件的過(guò)程。塑件脫落后,特下次工作前,動(dòng)模板和定模扳合模時(shí),定模板先是與復(fù)位桿頂端接觸,復(fù)位桿受力帶動(dòng)推板和推桿固定板復(fù)位,頂桿也由工作位置回到起始位置,因頂桿與動(dòng)模板配合較好,所以起到導(dǎo)向作用。
(四)冷卻及加熱機(jī)構(gòu)
冷卻及加熱機(jī)構(gòu)主要包括冷卻水嘴、水管通道、加熱板等。主要是為了調(diào)節(jié)模具的溫度,以保證塑料件的質(zhì)量。加熱系統(tǒng)主要應(yīng)用于熔融粘度高,流動(dòng)性差的塑料。
一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為200℃左右,而塑料固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60℃以下。熱塑性塑料在注射成型后,有些需要對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻,使熔融塑料的熱量盡量快地傳給模具,以便使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模,提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
此模具不需要冷卻及加熱機(jī)構(gòu),雖然PC的流動(dòng)性較一般,但由于塑件較小,液體充滿型腔比較快,而且散熱比較快,所以可以滿足塑件的成型需要。
(五)結(jié)構(gòu)零件
模具的結(jié)構(gòu)零件主要是固定成形零件,使其組成一體的零件。主要包括定模座板、動(dòng)模座板、定模板和動(dòng)模板等。
1、定模固定板 它是固定連接定模部分并使之安裝在注射機(jī)上用的板,也是鑲嵌澆口套的支承板。
2、動(dòng)模固定板 固定連接動(dòng)模部分并使之安裝在注射機(jī)上用的板。
3、定模板 為了形成定模型腔或直接加工成形用的板。
4、動(dòng)模板 為了形成動(dòng)模型腔或直接加工成形用的板。
5、墊板 主要是為了推(頂)板,能完成推頂動(dòng)作而形成一定活動(dòng)空間用的板。
表3-1: 模腔工作尺寸計(jì)算
尺寸部位
計(jì)算公式及過(guò)程
說(shuō)明
凹模徑向尺寸
LM=[(1+Scp)Ls-3/4Δ]0+δz
=[(1+0.55%)X30-3/4X0.2]0+0.03
=30.015 0+0.03
LM=[(1+Scp)Ls-3/4Δ]0+δz
=[(1+0.55%)X24-3/4X0.2]0+0.03
=23.98 0+0.03
3/4Δ項(xiàng),系數(shù)隨塑件精度和尺寸變化
LM--凹件徑向尺寸(mm)
Ls—塑件徑向公稱尺寸(mm)
Scp—塑料的平均收縮率(%)
Δ—塑料公差值(mm)
δz--凹模制造公差(mm)
凹模深度尺寸
HM=[(1+Scp)Hs-2/3Δ] 0+δz
=[(1+0.55%)X40-2/3X0.2] 0+0.03
=40.090+0.03
HM=[(1+Scp)Hs-2/3Δ] 0+δz
=[(1+0.55%)X2.5-2/3X0.2] 0+0.03
=2.380+0.03
2/3Δ項(xiàng),有資料介紹系數(shù)為0.5
HM--凹模深度尺寸(mm)
Hs—塑件高度公稱尺寸(mm)
δz--凹模深度制造公差(mm)
其余符號(hào)同上
型芯徑向尺寸
LM=[(1+Scp)Ls+3/4Δ]0-δz
=[(1+0.55%)X26+3/4X0.2]0-0.03
=26.290-0.03
LM=[(1+Scp)Ls+3/4Δ] 0-δz
=[(1+0.55%)X20+3/4X0.2] 0-0.03
=20.260-0.03
LM=[(1+Scp)Ls+3/4Δ] 0-δz
=[(1+0.55%)X18+3/4X0.2] 0-0.03
=18.250-0.03
3/4Δ項(xiàng),系數(shù)隨塑件精度和尺寸變化
LM—型芯徑向尺寸(mm)
δz—型芯制造公差(mm)
其余符號(hào)同上
型芯高度尺寸
HM=[(1+Scp)Hs+2/3Δ] 0-δz
=[(1+0.55%)X1+2/3X0.2] 0-0.03
=1.1360-0.03
HM=[(1+Scp)Hs+2/3Δ] 0-δz
=[(1+0.55%)X38+2/3X0.2] 0-0.03
=38.340-0.03
2/3Δ項(xiàng),有資料介紹系數(shù)為0.5
HM—型芯高度尺寸(mm)
Hs—塑件孔深度尺寸(mm)
δz—型芯高度制造公差(mm)
其余符號(hào)同上
(六)導(dǎo)向零件
導(dǎo)向零件主要包括導(dǎo)柱、導(dǎo)套,主要是對(duì)定模和動(dòng)模起導(dǎo)向作用。在該套模具中,應(yīng)用了帶頭導(dǎo)柱,用種導(dǎo)柱可以不用導(dǎo)套,其導(dǎo)向孔直接開(kāi)設(shè)在模板上,并做成通孔,但考慮到軸與孔磨損比較嚴(yán)重,磨損后影響定位和導(dǎo)向精度,在適當(dāng)部位加導(dǎo)套,以便磨損后可以更換導(dǎo)套,而不用更換定模板。另外為了防止導(dǎo)柱從模板中脫出來(lái),在導(dǎo)柱凸臺(tái)底部用支承板壓住。
(七)緊固零件
緊固零件主要包括螺釘、銷(xiāo)子等標(biāo)準(zhǔn)零件,其作用是連接、緊固各零件,使其成為模具整體。
模具中,動(dòng)模固定板(見(jiàn)零件01)、支承板(見(jiàn)零件04)、動(dòng)模板(見(jiàn)零件05)、模腿(見(jiàn)零件22)采用合鉆的方法,利用四個(gè)帶頭導(dǎo)柱連接并固定;推板(見(jiàn)零件02)、推桿固定板(見(jiàn)零件03)也采用合鉆的方法,利用四個(gè)內(nèi)六角螺釘連接并固定。
表3-2: 標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表
名 稱
型 號(hào)
件 數(shù)
國(guó) 標(biāo)
內(nèi)六角螺釘
M3X19
M3X14
M5X18
2
4
4
GB70-85
GB70-85
GB70-85
(八)抽芯機(jī)構(gòu)
當(dāng)注射成型側(cè)壁帶有孔、凸臺(tái)等的塑料制件時(shí),模具上成型該處的零件就必須制成可側(cè)向移動(dòng)的零件,以便衣脫模之前先抽掉側(cè)向成型零件,否則就無(wú)法脫模。帶動(dòng)側(cè)向成型零件作側(cè)向移動(dòng)的整個(gè)機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。對(duì)于成型側(cè)向凸臺(tái)的情況,常常稱為側(cè)向分型,對(duì)于成型側(cè)孔或側(cè)凹的情況,往往稱為側(cè)向抽芯,但是,在一般的設(shè)計(jì)中,側(cè)向分型與側(cè)向抽芯常?;鞛橐徽?,不加分辯,統(tǒng)稱為側(cè)向分型抽芯,甚至只稱側(cè)向抽芯。
側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的分類(lèi)
根據(jù)動(dòng)力來(lái)源的不同,側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一般可分為機(jī)動(dòng)、液壓(雙動(dòng))或氣動(dòng)以及手動(dòng)等三大類(lèi)型。
1.機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用注射機(jī)開(kāi)模力作為動(dòng)力,通過(guò)有關(guān)傳動(dòng)零件(如斜導(dǎo)柱)使力作用于側(cè)向成型零件而將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從塑料制件中抽出,合模時(shí)又靠它使倒向成型零件夏位。這類(lèi)機(jī)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,但分型
與抽芯無(wú)需手工操作,生產(chǎn)率高,在生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)傳動(dòng)零件的不同,這類(lèi)機(jī)構(gòu)可分為斜導(dǎo)柱、彎銷(xiāo)、斜導(dǎo)槽、斜滑塊和齒輪齒條等許多不同類(lèi)型的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu),其中斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)最為常用,下面將分別介紹。
2.液壓或氣動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 液壓或氣動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是以液壓力或壓縮空氣作為動(dòng)力進(jìn)行側(cè)向分型與抽芯,同樣亦靠液壓力或壓縮空氣使側(cè)向成型零件復(fù)位。
液壓或氣動(dòng)側(cè)問(wèn)分型與抽芯機(jī)構(gòu)多用于抽拔力大、抽芯距比較長(zhǎng)的場(chǎng)合,例如大型管子塑件的抽芯等。這類(lèi)分型與抽芯機(jī)構(gòu)是靠液壓缸或氣缸的活塞來(lái)回運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的,抽芯的動(dòng)作比較平穩(wěn),特別是有些注射機(jī)本身就帶有抽芯液壓缸,所以來(lái)用液壓側(cè)向分型與抽芯更為方
便,但缺點(diǎn)是液壓或氣動(dòng)裝置成本較高。
3.手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用人力將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從成型塑件中抽出。這一類(lèi)機(jī)構(gòu)操作不方便、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低,但模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工制造成本他因此常用于產(chǎn)品的試制、小批量生產(chǎn)或無(wú)法采用其他側(cè)向
分型與抽芯機(jī)構(gòu)的場(chǎng)合。
手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的形式很多,可根據(jù)不同塑料制件設(shè)計(jì)不同形式的手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯可分為兩類(lèi),一類(lèi)是模內(nèi)手動(dòng)分型抽芯,另一類(lèi)是模外手動(dòng)分型抽芯,而模外手動(dòng)分型抽芯機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是帶有活動(dòng)鑲件的模具結(jié)構(gòu)。
此套模具抽芯機(jī)構(gòu)采用斜導(dǎo)柱和液壓兩種抽芯機(jī)構(gòu),下面根據(jù)斜導(dǎo)柱和液壓抽芯機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)來(lái)具體論述此套模具的設(shè)計(jì)思路。
此套模具也可采用雙斜導(dǎo)柱形式,根據(jù)斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)可知:該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于小巧緊湊,運(yùn)動(dòng)靈活,易于拆裝及維護(hù)保養(yǎng)。此結(jié)構(gòu)同樣可應(yīng)用于淺內(nèi)凹槽塑件的情況,常用設(shè)在該處的斜推桿來(lái)完成塑件內(nèi)凹槽的抽芯運(yùn)動(dòng)。如下圖:
圖3-1
下面結(jié)合液壓抽芯機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)具體論述:液壓抽芯機(jī)構(gòu)抽拔力大,抽拔距長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),用液壓缸抽拔塑件側(cè)面滑動(dòng)型芯的模具結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在小型液壓缸已制成標(biāo)準(zhǔn)件。作為模具附件供應(yīng),采用這種方法抽拔側(cè)面滑動(dòng)型芯,可使模具結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)化。
此套模具選用液壓抽芯機(jī)構(gòu)與斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)合,是利用液壓抽芯機(jī)構(gòu)與斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)互補(bǔ)。由于塑件幾乎沒(méi)有錐度,脫模斜度也很小,所以塑件與型芯的摩擦力很大,要用較大的抽拔力才能把型芯從塑件內(nèi)部抽出,如果用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu),會(huì)造成斜導(dǎo)柱過(guò)長(zhǎng),極易造成斜導(dǎo)柱的彎折,從而損壞模具。為防止此類(lèi)情況發(fā)生, 此模具選用液壓抽芯機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)型芯的抽出。既考慮了斜導(dǎo)柱抽芯結(jié)構(gòu)緊湊,動(dòng)作靈活,經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn),也考慮了液壓抽芯機(jī)構(gòu)能解決實(shí)際問(wèn)題。使此套模具更加經(jīng)濟(jì),更加具有使用性,從而提高生產(chǎn)率,提高模具的壽命。裝配圖如下:
圖3-2
圖示的兩個(gè)型芯,左邊用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu),右邊由于抽拔距比較長(zhǎng),所以采用液壓抽芯機(jī)構(gòu),型芯與連接桿做成一體,液壓缸的活塞桿與型芯連接桿用凸緣式連軸器連接,抽芯時(shí),液壓缸活塞受液壓力,液壓缸的抽芯力是可調(diào)的,當(dāng)液壓力大于型芯與塑件間拔模力時(shí),活塞桿帶動(dòng)型心連接桿進(jìn)行抽芯。液壓抽芯機(jī)構(gòu)不僅可以彌補(bǔ)斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn),而且可以減小模具結(jié)構(gòu),對(duì)于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)有比較好的效果。
脫模阻力計(jì)算:
從主型芯上脫下塑件的脫模阻力可近似寫(xiě)為:Q=Qc+Qb
Qc——克服塑件對(duì)型芯包緊的脫模阻力(N)
Qb——一端封閉殼體需克服的真空吸力
Qb=0.1MPa·Ab Ab——型芯的橫斷面面積
Ab=d2=3.14×262=2.12×103mm
Qb=0.1MPa·Ab=0.1×2.12×103=2.12×102N
對(duì)于薄壁塑件:
包緊力:
E——塑性彈性模量,E=3.1×103 MPa
ε——塑料收縮率,ε=0.55%
μ——塑料泊松比,μ=0.37
t——塑件壁厚,t=2mm
l——塑件對(duì)型芯的包緊長(zhǎng)度,l=38mm
因此,代入得:
N
克服塑件對(duì)型芯包緊的脫模阻力:Qc=P×K
K是無(wú)因次系數(shù),只與脫模斜度和摩擦系數(shù)有關(guān),可查表得K=0.29。
代入得:Qc=P×K=1.29×104×0.29=3.745×103N
最后,得從主型芯上脫下塑件的脫模阻力為:
Q=Qc+Qb=3.745×103+2.12×102=3957N
在選用液壓缸的時(shí)候,應(yīng)考慮脫模阻力的影響。
四、 電火花成型加工(定模型腔):
目前,模具特種加工不僅有系列化的先進(jìn)設(shè)備,而且廣泛用于模具制造的各個(gè)部門(mén),成了模具制造中一種必不可少的重要加工辦法。由于該塑料水杯的外觀要求精美,所以,其型腔的制造應(yīng)用了特種加工中的電火花成型加工。
電火花成形加工的原理是基于工具和工件(正、負(fù)電極)之間脈沖性火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象除去多余的金屬,以達(dá)到對(duì)工件的尺寸,形狀和表面質(zhì)量預(yù)定的要求。相當(dāng)高的頻率連續(xù)不斷地放電,工具電極不斷地向工件進(jìn)給,就可將工具的形狀復(fù)制在工件上,加工所需要的零件,整個(gè)加工表面將由無(wú)數(shù)個(gè)相互重疊的小坑所組成。
(一) 尺寸精度:
電火花加工時(shí),工具電極與工件之間都存在一定的放電間隙,如果加工過(guò)程中放電間隙能保持不變,則可以通過(guò)修正工具電極尺寸來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償,也能獲得較高的加工精度。然而,放電間隙的大小實(shí)際上是變化的。
電參數(shù)對(duì)放電間隙的影響是很大的,精加工時(shí)的單面放電間隙一般只有0.01mm,而粗加工時(shí)的單面放電間隙可達(dá)0.5mm以上。
(二) 形狀精度:
1、 斜度:電火花加工時(shí)側(cè)面產(chǎn)生斜度,是上端尺寸大而底端尺寸小。這是由于“二次放電”和電極損耗而產(chǎn)生的。
2、 圓角:采用高頻窄脈沖進(jìn)行精加工時(shí),由于放電間隙小,圓角半徑也可以很小,一般可以獲得圓角半徑小于0.01mm的尖棱。
(三) 表面粗糙度:電火花加工的表面質(zhì)量主要包括加工表面粗糙度、表面層組織變化及表面微觀裂紋等三部分。
該套模具中型腔的加工過(guò)程首先是用普通銑床進(jìn)行粗加工,并進(jìn)行孔的定位后,在進(jìn)行特種加工。在用電火花機(jī)床加工之前,要先加工出所需的電極,實(shí)際加工中我們應(yīng)用了紫銅通過(guò)加工中心利用球形銑刀加工出尺寸達(dá)到零件圖技術(shù)要求的電極后,在利用電火花機(jī)床進(jìn)行了型腔的加工。然后,利用了拋光機(jī)對(duì)型腔進(jìn)行拋光處理,達(dá)到表面精度要求。
五 、模具裝配及配作的總過(guò)程:
研究分析總裝配圖、零件圖、了解各零件的作用、特點(diǎn)及其技術(shù)要求,掌握裝配關(guān)聯(lián)尺寸。檢驗(yàn)待裝配的所以零件。確定哪些零件有配作加工內(nèi)容。確定裝配基準(zhǔn)。裝配及配作。檢驗(yàn)。試模及修正。入庫(kù)。
該套模具的裝配基準(zhǔn)是以型芯、型腔等作裝配的基準(zhǔn)件,模具的其他零件都依裝配基準(zhǔn)件進(jìn)行配制和裝配。在裝配過(guò)程中,利用了搖臂鉆床、臺(tái)鉆、壓板、鉆套等專(zhuān)用工具。
六、 模具的動(dòng)作過(guò)程:
注射機(jī)注射完成后,待塑料在模腔內(nèi)冷卻定型后,模具開(kāi)啟,注射機(jī)的動(dòng)模板帶動(dòng)模具動(dòng)模部分開(kāi)始動(dòng)作:由于漲釘張力的作用,模具從2-2面先分型,模具動(dòng)模部分沿導(dǎo)柱(零件18)運(yùn)動(dòng),塑件針狀澆道、分澆道里的凝料和冷料井中的凝料一起帶至模具定模一邊。注射機(jī)繼續(xù)運(yùn)動(dòng),當(dāng)導(dǎo)柱(零件18)的有效距離全部運(yùn)動(dòng)到終端,限位環(huán)起到限位作用,2-2分型結(jié)束。動(dòng)模部分由于漲釘?shù)牧νV惯\(yùn)動(dòng)。當(dāng)開(kāi)模力大于漲釘力時(shí),1-1分型開(kāi)始,這時(shí)斜導(dǎo)柱(零件13)開(kāi)始受力,由于斜導(dǎo)柱對(duì)型芯1(零件8)有個(gè)反作用力,使型芯1(零件8)抽出,澆口的凝料留在定模一側(cè),當(dāng)導(dǎo)柱(零件21)脫出導(dǎo)套(零件19),完成1-1分型。同時(shí)液壓缸由于液壓力的作用,使活塞桿受力,活塞桿與型芯桿之間用凸緣式連軸器連接。當(dāng)抽芯力大于型芯與塑件的摩擦力時(shí),型芯(零件14)由于液壓力的作用抽出塑件。完成第二次抽芯。此時(shí),注射機(jī)的螺桿推動(dòng)模具的推板(零件02),使其帶動(dòng)頂桿(零件7),頂桿直接頂塑件的外壁,復(fù)位桿(零件17)也隨之頂出分型面。這樣以來(lái)就把塑件從型腔脫離下來(lái),完成塑件的頂出。注射機(jī)回程時(shí),定模型腔與復(fù)位桿接觸,使復(fù)位桿回到起始位置,完成復(fù)位,合模完畢。
七 、模具的壽命:
模具因磨損或其他形式失效,終至不可修復(fù),而報(bào)廢之前所加工的產(chǎn)品的件數(shù),稱模具的使用壽命,簡(jiǎn)稱模具壽命。
模具壽命對(duì)生產(chǎn)影響很大,主要如下:
1、 高質(zhì)量、壽命長(zhǎng)的模具,可以提高制品的生產(chǎn)率及質(zhì)量,其中,模具壽命的長(zhǎng)短不但影響到模具本身的制造綜合成本,而且也影響到制品的成本和工藝部門(mén)工作量等。因此,一般要求模具有較長(zhǎng)的壽命。
2、 模具的壽命影響到一些先進(jìn)的高效率、多工位加工設(shè)備正常效能的發(fā)揮。
3、 模具的壽命也影響模具鋼的消耗。
4、 提高模具壽命實(shí)際上意味著和模具的失效作斗爭(zhēng)。
為了提高模具的壽命,可分析影響它的內(nèi)在因素和外在因素。配合科學(xué)實(shí)驗(yàn),找出失效原因,采取有效的措施解決,例如合理的設(shè)計(jì)模具;正確的選材;開(kāi)發(fā)模具新的材料,改善原材料質(zhì)量;采用先進(jìn)的熱處理工藝,提高模具熱處理質(zhì)量;保證加工質(zhì)量,采用新的加工方法;改進(jìn)加工設(shè)備,合理使用、維護(hù)模具等。
在該套模具中,設(shè)計(jì)了冷卻水道,它可以模具在工作時(shí)溫差小,壽命相對(duì)有所提高,避免了模具因溫度過(guò)高、強(qiáng)度太低而產(chǎn)生塑性變形。另外,還設(shè)計(jì)了導(dǎo)向裝置,一對(duì)帶頭導(dǎo)柱進(jìn)行模具的導(dǎo)向。那么,采用導(dǎo)向裝置的模具,能保證在模具工作中模具零件相互位置的精度,增加模具抗彎曲、抗偏載的能力,避免模具不均勻磨損。
八 、塑料的回收利用:
塑料成型時(shí)所產(chǎn)生的邊角料和使用后拋棄的廢就塑料可回收利用。
一般的熱塑性塑料,除少量從醫(yī)學(xué)上回收的廢舊塑料,為遵守職業(yè)道德和對(duì)人民健康負(fù)責(zé),必須進(jìn)行燃燒處理外,絕大多數(shù)都可以回收利用,因?yàn)樗鼈兙哂心軌蚍磸?fù)成型的特點(diǎn)。常用的一些熱塑性塑料制品,如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯的回收料能用來(lái)生產(chǎn)各種薄膜、中空制品以及各種生活用品。
聚氯乙烯塑料由于原料組成復(fù)雜,各種添加劑在使用過(guò)程中有不同程度的損失,因此在回收加工中,必須重新考慮各種組分的配方;而聚烯烴塑料,由于原料生產(chǎn)中已在樹(shù)脂中加入少量抗氧劑等助劑,所以在去除一些老化發(fā)脆的廢塑料后,其他的回收料在生產(chǎn)中 只要加入少量的著色劑后就可以直接成型加工生產(chǎn)各種制品。
將收集的廢舊塑料,在剔除各種非金屬雜質(zhì)、鐵屑等金屬雜質(zhì)后,可采用目測(cè)法、燃燒鑒別法和密度測(cè)定法等加以鑒別、挑選、分類(lèi)。
經(jīng)過(guò)分選的塑料,應(yīng)采用手工或機(jī)械等方法進(jìn)行清洗,洗去灰塵、泥沙、油污和涂料等。最后用清水洗凈、晾(曬)干后備用。
將已經(jīng)分類(lèi)、洗凈的廢舊塑料切碎,再按照配方要求,加入各種助劑,即可進(jìn)行擠出造粒。經(jīng)擠出造粒得到的顆粒料,可采用擠出、注射、壓延、吹塑等成型方法制成各種塑料制品。生產(chǎn)中可采用100%的回收率粒料,也可在回收塑料中加入一定數(shù)量的新料,這要隨回收料的質(zhì)量、成型性能以及制品的使用要求而定。
在廢舊塑料的回收利用中,一般是只能把硬質(zhì)制品改為軟質(zhì)制品;淺顏色制品改為深色制品,使用性要求高的制品改制為要求底的制品。
九、塑料注射模制造的特點(diǎn)及趨勢(shì):
(一) 型腔及型芯呈立體型面。塑件的外形和內(nèi)部形狀是由型腔和型芯直接成型的,型腔、型芯的形狀是塑件的復(fù)映,這些復(fù)雜的立體形加工難度比較大,特別是型腔的盲孔型內(nèi)成型表面加工,采用通用機(jī)床加工時(shí),不僅要求工人技術(shù)等級(jí)高、 輔助工夾具、刀具多,而且加工周期長(zhǎng)。
(二) 精度要求高。型腔、型芯尺寸精度一般為IT8-IT9級(jí),精密塑件模具的型腔、型芯尺寸精度一般為IT6-IT7級(jí),配合部分的精度為IT7-IT8級(jí)。另外各機(jī)構(gòu)的尺寸也要求非常準(zhǔn)確,以使運(yùn)動(dòng)可靠。所以要求模具制造盡量采用高精度的制造手段和測(cè)量手段。
(三) 表面質(zhì)量要求高。型腔、型芯的表面粗糙度一般為Ra0.2-0.1μm,有鏡面要求的表面粗糙度為Ra0.05μm以下。為達(dá)到粗糙度要求,型腔、型芯表面精加工后必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的研磨、拋光。
(四) 對(duì)刀具的性能要求越來(lái)越高。由于模具材料的性能不斷提高,模具加工刀具則也要相應(yīng)的提高,常用一些優(yōu)越性能的刀具材料和改進(jìn)的刀具設(shè)計(jì)。另外,為了提高加工效率,也對(duì)刀具進(jìn)行重新改進(jìn),以適應(yīng)模具加工快節(jié)奏的要求。
(五) 工藝流程長(zhǎng),制造時(shí)間緊。
(六) 模具制造一般屬于單件小批生產(chǎn)方式。
塑料模具零件的材料選用及熱處理方法和硬度
零件名稱
材料牌號(hào)
熱處理方法
硬度
導(dǎo)柱
20#
淬火
HRC50~55
導(dǎo)套
20#
淬火
HRC50~55
復(fù)位桿
T10A
淬火
HRC54~58
斜導(dǎo)柱
20#
淬火
HRC43~48
頂桿
T8A
調(diào)質(zhì)
HRC54~58
頂桿板
45#
調(diào)質(zhì)
HRC43~48
推板
45#
調(diào)質(zhì)
HRC43~48
動(dòng)模固定板
Q235A
調(diào)質(zhì)
HB230~70
定模固定板
45#
調(diào)質(zhì)
HB230~70
動(dòng)模板
45#
調(diào)質(zhì)
HB230~70
定模板
45#
調(diào)質(zhì)
HB230~70
墊板
45#
淬火
HRC43~48
型芯
40Cr
淬火
HRC54~58
內(nèi)六角圓柱螺釘
45#
淬火
HRC54~58
澆口套
Q235A
淬火
HRC50~55
模腿
Q235A
淬火
HRC43~48
鎖緊楔
45#
淬火
HRC43~48
墊釘
T8A
備料清單
序號(hào)
名稱
規(guī)格
數(shù)量
1
定模固定板
172*152*12
1
2
定模板
172*152*32
1
3
動(dòng)模板
172*152*32
1
4
墊板
172*152*17
1
5
模腿
152*42*34、152*25*34
2
6
頂桿板
152*105*10
1
7
推板
152*105*10
1
8
動(dòng)模固定板
172*152*16
1
9
螺釘
M3 L=19
2
10
螺釘
M3 L=14
4
11
螺釘
M4 L=2.5
2
12
螺釘
M5 L=13
4
13
澆口套
Φ36*20
1
14
鎖緊楔
22*21*17
1
15
型芯
131x30x42
1
16
型芯
48x23x27
1
17
頂桿
Φ8*47
3
18
復(fù)位桿
Φ10*66
4
19
墊釘
Φ10*12
4
20
導(dǎo)柱
Φ17*71
2
21
導(dǎo)套
Φ17*31
4
裝配要點(diǎn)
1. 裝配前各個(gè)零件均需擦示干凈。
2. 墊釘和動(dòng)模固定板裝配后,同時(shí)修整四個(gè)墊釘表面,保證其在同一平面內(nèi)。
3. 模腿與動(dòng)模固定板用四個(gè)導(dǎo)柱定位,定為精度稍差,與型腔無(wú)關(guān)。
4. 用導(dǎo)柱連接模腿與動(dòng)模固定板時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)柱不露出動(dòng)模固定板表面即可,這樣即不影響動(dòng)模固定板固定時(shí)的安裝,又不致因銷(xiāo)釘過(guò)深影響動(dòng)模板、墊板和模腿的定位連接。
5. 模板上安裝導(dǎo)柱時(shí)邊裝配邊控制與動(dòng)模板的垂直度。
6. 動(dòng)模板和墊板,模腿和動(dòng)模固定板裝配前應(yīng)注意把固定好頂桿與復(fù)位桿的桿板和推板放在兩模腿之間。
7. 動(dòng)模板和墊板,與模腿和動(dòng)模固定板用螺釘連接的同時(shí),先將頂桿和復(fù)位桿分別插入墊板和動(dòng)模板的頂桿孔與復(fù)位桿孔中,否則會(huì)因?yàn)轫敆U和復(fù)位桿過(guò)長(zhǎng)不能安裝。
8. 裝動(dòng)模板,將動(dòng)模板、墊板模腿、動(dòng)模固定板裝配連接。
9. 型腔的外形尺寸是根據(jù)PC材料的收縮量5/1000和拔模斜度加30’計(jì)算后的大端尺寸。型腔裝配好以后,鉗工進(jìn)行銼削,修整出拔模斜度,以便于脫模。
10.復(fù)位桿與動(dòng)模板裝配時(shí),修整頂桿與復(fù)位桿的端面,使其與動(dòng)模板在同一平面,偏差允許在上、下偏差0.02以內(nèi)。
11.導(dǎo)柱與導(dǎo)套為小間隙配合與動(dòng)模板小過(guò)盈配合。
12.定模板和定模固定板聯(lián)接以后,再安裝澆口套,以利于保證凹模的平面度。
澆口套與定模固定板是小間隙配合。
13.把動(dòng)模板和定模板放在一起鉆導(dǎo)柱導(dǎo)套孔作為工藝孔,并以此為基準(zhǔn)制作工
件。
14.動(dòng)模板、動(dòng)模板按組安裝以后,修整型腔。
15.修整型芯,保證尺寸精度。
16.為了美觀,裝配完成后,如外形錯(cuò)位較大,修整外形。
17.整體檢查裝配結(jié)果。
動(dòng)模固定板
動(dòng)模固定板的加工工藝路線:毛坯(板料)→銑削加工→平面磨削加工→鉗工
動(dòng)模固定板加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
172*152*16mm板料
2
銑削
各個(gè)表面,保證四個(gè)側(cè)面尺寸精度IT10級(jí),要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量
3小時(shí)
銑床XA5032
3
平面磨削
上下表面保證尺寸精度IT10級(jí),表面粗糙度Ra0.8
2小時(shí)
平面磨床
M7130T
4
鉗工
鉆孔
F40、4-F3.8、4-9.8
鉆床Z512B
鉸孔
4-F4H7、4-F10H7
鉆床Z5125A
锪孔
4-F12.2深5
鉆床Z5125A
鎖緊楔
鎖緊楔的加工工藝路線:毛坯→銑削加工→磨削加工→鉗工
鎖緊楔加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
22*21*17
2
銑削
銑削各個(gè)加工表面,15表面要留有0.2~0.3mm的磨削加工余量,保證其余尺寸的尺寸精度IT10級(jí)、表面粗糙度Ra3.2
1小時(shí)
銑床XA5032
3
平面磨削
保證15尺寸精度IT10,表面粗糙度Ra1.6
1小時(shí)
平面磨床
M7130T
5
鉗工
鉆孔
保證中心距10尺寸精度,表面粗糙度Ra3.2。
1小時(shí)
鉆床
Z5125A
锪孔
F7深4,保證與F4.5同軸度公差0.02mm。
0.5小時(shí)
鉆床
Z5125A
定模固定板
定模固定板的加工工藝路線:毛坯(板料)→銑削加工→平面磨削加工→鉗工
定模固定板加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
172*152*12mm板料
2
銑削
各個(gè)表面,保證四個(gè)側(cè)面的尺寸精度IT10級(jí),要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量
3小時(shí)
銑床XA5032
3
平面磨削
上下平面,保證尺寸精度IT10級(jí),表面粗糙度Ra0.8
2小時(shí)
平面磨床M7130T
4
鉗工
鉆孔
F13.8、4-F3.8、2-F11.8
鉆床Z512B
鉸孔
、F14H7、4-F4、2-F12H7
鉆床Z5125A
锪孔
F18深3、4-F10深6
鉆床Z5125A
定模板
定模板的加工工藝路線:毛坯(板料)→銑削加工→平面磨削加工→鉗工→電火花加工凹模→鉗工→研磨
定模板加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
172*152*32mm板料
2
銑削
各個(gè)表面,保證四個(gè)側(cè)面的尺寸精度IT10級(jí),要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量,保證15、26尺寸精度等級(jí)IT10級(jí)。
3小時(shí)
銑床
XA5032
3
平面磨削
上下表面,保證尺寸精度IT10級(jí),表面粗糙度Ra0.8
2小時(shí)
平面磨床M7130T
4
鉗工
鉆孔
把定模板和動(dòng)模板和在一起鉆導(dǎo)柱導(dǎo)套孔,作為工藝孔,2-F5.8、2-F13.8、4-F11.8、斜孔F9.
鉆床Z512B
鉸孔
2-F5、F15、2-F14
鉆床Z5125A
锪孔
2-F16深3,斜孔F12深5
鉆床Z5125A
攻絲
2-M3深10
絲錐
5
電火花
加工各個(gè)尺寸達(dá)到要求精度,表面粗糙度達(dá)到Ra0.2
3小時(shí)
6
鉗工
銼削修整拔模斜度+30’留有0.02~0.04的研磨余量
銼刀
7
研磨
保證尺寸精度,表面粗糙度Ra0.2
拋光機(jī)、研磨膏
澆口套
澆口套的加工工藝路線:毛坯(棒料)→車(chē)削加工→外圓磨削加工→精研
澆口套加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
Φ36*20
2
車(chē)削
R5半球、F14、F35、階梯軸,F(xiàn)7錐孔,保證內(nèi)錐孔表面粗糙度Ra0.4,要求其余各面均留有0.2~0.3mm的磨削加工余量
1小時(shí)
車(chē)床C6063
3
外圓磨削
保證尺寸精度Φ14k6,表面粗糙度Ra0.8,保證垂直度和直線度要求0.02mm
1小時(shí)
萬(wàn)能外圓磨床M1432
4
精研
F14端面,表面粗糙度為Ra0.2
拋光機(jī),研磨膏
導(dǎo)套
導(dǎo)套的加工工藝路線:毛坯(棒料)→車(chē)削加工→熱處理→內(nèi)、外圓磨削加工
導(dǎo)套加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
Φ17*31
2
車(chē)削
車(chē)削F12、F16階梯軸,F(xiàn)8內(nèi)孔,要留有0.2~0.3mm的磨削加工余量,保證其余尺寸的尺寸精度IT10級(jí)、表面粗糙度Ra1.6
1小時(shí)
車(chē)床C6140
3
滲碳淬火處理
滲碳深度0.5~0.8mm,硬度56~60HRC
加熱爐淬火槽
4
內(nèi)圓磨削
保證尺寸精度Φ8H7,表面粗糙度Ra0.8
1小時(shí)
萬(wàn)能外圓磨床M1432
5
外圓磨削
保證尺寸精度Φ12r6,表面粗糙度Ra0.8
1小時(shí)
萬(wàn)能外圓磨床M1432
導(dǎo)柱
導(dǎo)柱的加工工藝路線:毛坯(棒料)→車(chē)削加工→熱處理→外圓磨削加工
導(dǎo)柱加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
Φ17*71
2
車(chē)削
F10、F12、F16階梯軸,F(xiàn)10要留有0.2~0.3mm的磨削加工余量,保證其余尺寸的尺寸精度IT10級(jí)、表面粗糙度Ra1.6
1.5小時(shí)
車(chē)床C6140
3
滲碳淬火處理
滲碳深度0.5~0.8mm,硬度56~60HRC
加熱爐,淬火槽
4
外圓磨削
保證尺寸精度Φ10r6,表面粗糙度Ra0.8
1小時(shí)
萬(wàn)能外圓磨床M1432
動(dòng)模板
動(dòng)模板的加工工藝路線:毛坯(板料)→銑削加工→平面磨削加工→鉗工→銑削→鉗工
動(dòng)模板加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
172*152*32mm板料
2
銑削
各個(gè)表面,保證四個(gè)側(cè)面的尺寸精度IT10級(jí),要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量
3小時(shí)
銑床XA5032
3
平面磨削
上下大平面,保證尺寸精度IT10級(jí),表面粗糙度Ra0.8
2小時(shí)
平面磨床
M7130T
4
鉗工
鉆孔
2-F4.8,把定模板和動(dòng)模板和在一起鉆F10導(dǎo)柱導(dǎo)套孔,作為工藝孔,動(dòng)模板和墊板一起鉆3-F3.8、4-F5.8
鉆床Z512B
鉸孔
3-F4H7、4-F6H7、2-F5H7
鉆床Z5125A
攻絲
4-M8深5.5
絲錐
5
銑削
銑T型槽,保證尺寸精度,
表面粗糙度Ra1.6
1小時(shí)
銑床XA5032
6
電火花加工
加工動(dòng)模型腔,保證尺寸精度,
表面粗糙度Ra0.2。
2小時(shí)
6
鉗工
銼削修整、清根
銼刀
Φ20型芯
型芯的加工工藝路線:毛坯→車(chē)削加工→銑削加工→平面磨削加工→外圓磨削加工→鉆削加工
型芯加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
48x23x27mm
2
車(chē)削
F20階梯軸、端面,倒R1圓弧要求留有0.2~0.3mm的磨削加工余量。
1小時(shí)
車(chē)床C6140
3
銑削
保證22、26、20、5尺寸,要求有0.2~0.3的磨削加工余量。
2小時(shí)
銑床XA5032
4
平面磨削
F20端面,使其保證尺寸47 IT7級(jí)和表面粗糙度Ra0.02。保證20、22、26、5尺寸,IT7級(jí)和表面粗糙度Ra1.6。
3小時(shí)
平面磨床
M7130T
5
外圓磨削
保證尺寸精度Φ20m6、R1圓弧,表面粗糙度Ra0.02。
1小時(shí)
萬(wàn)能外圓磨床M1432
6
鉆孔
F8孔,孔的中心線與端面成15°,表面粗糙度Ra3.2。
1小時(shí)
鉆床
Z5125A
Φ26型芯
型芯的加工工藝路線:毛坯→銑削加工→車(chē)削加工→外圓磨削加工→平面磨削加工
型芯加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
131x30x42mm
2
銑削
保證5、28、40尺寸,表面粗糙度Ra1.6。
2小時(shí)
銑床XA5032
2
車(chē)削
129.5、F26、R2圓弧、F14、F10階梯軸,要求F26、125.5尺寸留有0.2~0.3mm的磨削加工余量。
2小時(shí)
車(chē)床C6140
3
外圓磨削
保證尺寸精度Φ26h6、R2圓弧,表面粗糙度Ra0.2。
1小時(shí)
萬(wàn)能外圓磨床M1432
4
平面磨削
F26端面,使其保證尺寸129.5 IT7級(jí)和表面粗糙度Ra0.2
2小時(shí)
平面磨床M7130T
墊板
墊板的加工工藝路線:毛坯(板料)→銑削加工→平面磨削加工→鉗工
墊板加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
172*152*17mm板料
2
銑 削
各個(gè)表面,保證四個(gè)側(cè)面的尺寸精度IT10級(jí),要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量
3小時(shí)
銑床XA5032
3
平面磨削
上下表面,保證尺寸精度IT10級(jí),表面粗糙度Ra0.8
2小時(shí)
平面磨床M7130T
4
鉗工
鉆孔
鉆孔,2-F3.2、 F2.2、4-F4.2、4-F1.2,保證相對(duì)位置要求。
2小時(shí)
鉆床Z512B
模腿
模腿的加工工藝路線:毛坯(板料)→銑削加工→平面磨削加工→鉗工
模腿加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
152*42*34mm、152*25*34mm板料各一個(gè)
2
銑削
各個(gè)表面,保證四個(gè)側(cè)面的尺寸精度IT10級(jí),要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量
3小時(shí)
銑床XA5032
3
平面磨削
上下表面,保證尺寸精度IT10級(jí),表面粗糙度Ra0.8
2小時(shí)
平面磨床
M7130T
4
鉗工
鉆孔
2-F9.8、2-F8.5
鉆床Z512B
鉸孔
2-F10
鉆床Z5125A
攻絲
2-M10(152*42*34mm 板料)
絲錐
頂桿板
頂桿板的加工工藝路線:毛坯(板料)→銑削加工→平面磨削加工→鉗工
頂桿板加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
152*105*10mm板料
2
銑削
各個(gè)表面,保證四個(gè)側(cè)面的尺寸精度IT10級(jí),要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量
3小時(shí)
銑床XA5032
3
平面磨削
上下表面,保證尺寸精度IT10級(jí),表面粗糙度Ra0.8
2小時(shí)
平面磨床M7130T
4
鉗工
鉆孔
4-F3.1,與墊板合在一起鉆2-F3.2、F2.2
1小時(shí)
鉆床Z512B
锪孔
4-F10深3、3-F6深3
1小時(shí)
攻絲
4-M4
0.5小時(shí)
絲錐
推板
推板的加工工藝路線:毛坯(板料)→銑削加工→平面磨削加工→鉗工
推板加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
152*105*10mm板料
2
銑削
各個(gè)表面,保證四個(gè)側(cè)面的尺寸精度IT10級(jí),要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量
3小時(shí)
銑床XA5032
3
平面磨削
上下表面,保證尺寸精度IT10級(jí),表面粗糙度Ra0.8
2小時(shí)
平面磨床
M7130T
4
鉗工
鉆孔
4-F5
鉆床Z512B
锪孔
4-F8.7深4
鉆床Z5125A
墊釘
墊釘?shù)募庸すに嚶肪€:毛坯(棒料)→車(chē)削加工→外圓磨削加工→平面磨削加工
墊釘加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
Φ10*12
2
車(chē)削
F4、F8階梯軸,要求F4留有0.2~0.3mm的磨削加工余量
1小時(shí)
車(chē)床C6140
3
外圓磨削
保證尺寸精度Φ4r6,表面粗糙度Ra0.8
1小時(shí)
萬(wàn)能外圓磨床M1432
4
平面磨削
Φ10端面使其達(dá)到Ra1.6
1小時(shí)
平面磨床M7130T
復(fù)位桿
復(fù)位桿的加工工藝路線:毛坯(棒料)→車(chē)削加工→外圓磨削加工
復(fù)位桿加工的工序安排
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
工 時(shí)
設(shè)備
1
毛坯
Φ10*66mm
2
車(chē)削
車(chē)削端面保證尺寸65+2 0、表面粗糙度Ra1.6,車(chē)削F8、F4階梯軸要留有0.2~0.3mm的磨削加工余量
2小時(shí)
車(chē)床C6140
3
外圓磨削
保證尺寸精度Φ4e7,表面粗糙度Ra1.6
2小時(shí)
萬(wàn)能外圓磨床M1432
4