套筒注塑模具設(shè)計(jì)【一模兩腔】【側(cè)抽芯】【說(shuō)明書(shū)+CAD】
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套筒注塑模設(shè)計(jì)緒 論塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年來(lái),人們對(duì)各種設(shè)備和用品輕量化要求越來(lái)越高,這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場(chǎng)。塑料制品要發(fā)展,必然要求塑料模具隨之發(fā)展。汽車(chē)、家電、辦公用品、工業(yè)電器、建筑材料、電子通信等塑料制品主要用戶行業(yè)近年來(lái)都高位運(yùn)行,發(fā)展迅速,塑料模具也快速發(fā)展。2000年,我國(guó)(未包括港澳臺(tái)統(tǒng)計(jì),下同)塑料模具產(chǎn)值約100億元,2004年已發(fā)展到212億元,4年平均增長(zhǎng)率為21%,高于模具行業(yè)總體發(fā)展速度近4個(gè)百分點(diǎn)。1. 塑料模具市場(chǎng)情況我國(guó)塑料模具無(wú)論是在數(shù)量上,還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大發(fā)展,但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求和世界先進(jìn)水平相比,差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的中高檔塑料模具每年仍大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí),一些低檔塑料模具已供過(guò)于求,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈;一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有一些趨向于供過(guò)于求。2.塑料模具水平及發(fā)展趨向近年來(lái),我國(guó)塑料模具水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50t以上的注塑模,精密塑料模的精度已可達(dá)到3m,制件精度為0.5m的小模數(shù)齒輪模具及達(dá)到高光學(xué)要求的車(chē)燈模具等也已能生產(chǎn),多腔塑料模已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模,高速模具方面已能生產(chǎn)4m/min以上擠出速度的高速塑料異型材擠出模及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上,模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高,CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴(kuò)大,高速加工及RP/RT等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來(lái)越多。模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都已有較大幅度的提高,熱流道模具的比例也有較大提高。三資企業(yè)蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計(jì)制造水平及企業(yè)管理水平的提高。 經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展,在塑料模具的開(kāi)發(fā)、結(jié)構(gòu)和企業(yè)管理等方面已顯示出了一些新的趨向,現(xiàn)綜合如下: (1)模具的質(zhì)量、周期、價(jià)格、服務(wù)四要素中,已有越來(lái)越多的用戶將周期放在首位,要求模具盡快交貨,這已成為一種趨勢(shì)。為滿足用戶的這一要求,各方面的工作必須跟上。 (2)大力提高開(kāi)發(fā)能力,將開(kāi)發(fā)工作盡量往前推,直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中去,甚至在尚無(wú)明確的用戶對(duì)象之前進(jìn)行開(kāi)發(fā)(這需要在有較大把握和敢冒一定風(fēng)險(xiǎn)的情況下進(jìn)行),變被動(dòng)為主動(dòng)。目前,電視機(jī)和顯示器外殼、空調(diào)器外殼、摩托車(chē)塑件等已經(jīng)采用這種方法,手機(jī)和電話機(jī)模具開(kāi)發(fā)也已開(kāi)始嘗試。這種做法打破了長(zhǎng)期以來(lái)模具廠只能等有了合同,才能根據(jù)用戶要求進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的被動(dòng)局面。事實(shí)證明,這種做法不但使模具廠變被動(dòng)為主動(dòng),而且對(duì)開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)和縮短模具生產(chǎn)周期也十分有利,受到用戶的歡迎。青島海爾模具公司等企業(yè)的“你給我一個(gè)概念,我還你一個(gè)產(chǎn)品”的一站式服務(wù)模式及太倉(cāng)求精模塑公司和浙江陶氏模具集團(tuán)有限公司等企業(yè)主動(dòng)開(kāi)發(fā)的辦法已被越來(lái)越多企業(yè)所接受,這可能也是今后發(fā)展的一種趨向。 (3)隨著模具企業(yè)設(shè)計(jì)和加工水平的提高,過(guò)去以鉗工為核心,大量依靠技藝的現(xiàn)象已有了很大變化。在某種意義上說(shuō):“模具是一種工藝品”的概念已逐漸被“模具是一種高新技術(shù)工業(yè)產(chǎn)品”所替代,模具“上下模單配成套”的概念正在被“只裝不配”的概念所替代。模具正從長(zhǎng)期以來(lái)主要依靠技藝而變?yōu)榻窈笾饕揽考夹g(shù)。這不但是一種生產(chǎn)手段的改變,也是一種生產(chǎn)方式的改變,更是一種觀念的改變。這一趨向使得模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高,模具精度越來(lái)越高,生產(chǎn)周期越來(lái)越短,鉗工比例越來(lái)越低,最終促使整個(gè)模具工業(yè)水平不斷提高,正在被社會(huì)所接受。我國(guó)模具行業(yè),目前已有4個(gè)國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè),近百個(gè)省市級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。與此趨向相適應(yīng),生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸變?yōu)榧夹g(shù)型人才是十分必要的。當(dāng)然,目前及相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),技藝型人才仍是十分重要的,因?yàn)槟>弋吘闺y以完全擺脫對(duì)技藝的依靠。 (4)模具企業(yè)及其模具生產(chǎn)正在向信息化方面迅速發(fā)展,這也是一種趨向。21世紀(jì),信息越來(lái)越多,信息技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)發(fā)達(dá),信息已與人們的生產(chǎn)和生活休戚相關(guān)。在目前的信息社會(huì)中,高水平的模具,現(xiàn)代模具企業(yè),單單只是CAD/CAM的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用的CAE、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技術(shù)及其他許多先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都是信息化的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已被行業(yè)所共認(rèn)。 (5)隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷進(jìn)步,模具必然會(huì)向著更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展?,F(xiàn)在,能把握機(jī)遇,開(kāi)拓市場(chǎng),不斷發(fā)現(xiàn)新的增長(zhǎng)點(diǎn)的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具的企業(yè)日子普遍好過(guò),任務(wù)忙不過(guò)來(lái),利潤(rùn)水平和職工收入都很好,日子紅紅火火。因此,模具企業(yè)應(yīng)把握這個(gè)趨向,使自己生產(chǎn)的模具向高水平發(fā)展,不斷提高自己的綜合素質(zhì)和整體實(shí)力及進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。 (6)世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具正加速向我國(guó)轉(zhuǎn)移,其表現(xiàn)形式:一是遷廠,二是投資,三是采購(gòu)。這一趨向雖然并非近幾年才有,但近幾年更加明顯。我們應(yīng)抓住機(jī)遇,加快發(fā)展步伐。3.存在的主要問(wèn)題 我國(guó)塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國(guó)外先進(jìn)水平相比,主要存在6個(gè)方面的問(wèn)題。 (1)發(fā)展不平衡,產(chǎn)品總體水平較低。雖然個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品已達(dá)到相當(dāng)高的水平,個(gè)別企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國(guó)際水平,但總體來(lái)看,模具的精度、型腔表面粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)水平相比尚有較大差距。包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有10年以上的差距。 (2)工藝裝備落后,組織協(xié)調(diào)能力差。雖然部分企業(yè)經(jīng)過(guò)近幾年的技術(shù)改造,工藝裝備水平已比較先進(jìn),有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國(guó)外,但大部分企業(yè)工藝裝備仍比較落后。更主要的是我們的企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差,難以整合或調(diào)動(dòng)社會(huì)資源為我所用,從而就難以承接比較大的項(xiàng)目。 (3)大多數(shù)企業(yè)開(kāi)發(fā)能力弱。一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高,另一方面是科研開(kāi)發(fā)投入少,更重要的是觀念落后,對(duì)開(kāi)發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具開(kāi)發(fā),而且要重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。 (4)管理落后更甚于技術(shù)落后。技術(shù)落后往往容易看到,管理落后有時(shí)卻難以意識(shí)到。國(guó)內(nèi)外模具企業(yè)管理上的差距十分明顯,管理的差距所帶來(lái)的問(wèn)題往往比技術(shù)上的差距更為嚴(yán)重。同一個(gè)企業(yè),設(shè)備不變,人員不變,管理一變,立竿見(jiàn)影,這樣的例子并不少見(jiàn)。 (5)供需矛盾一時(shí)還難以解決。2004年,國(guó)產(chǎn)塑料模具國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率不足74%,其中大型、精密、長(zhǎng)壽命模具滿足率還要低,估計(jì)不足60%。同時(shí),工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具正在加速向我國(guó)轉(zhuǎn)移,國(guó)際采購(gòu)越來(lái)越多,國(guó)際市場(chǎng)前景很好。市場(chǎng)需求旺盛,生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上,供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間。 (6)體制和人才問(wèn)題的解決尚待時(shí)日。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中,競(jìng)爭(zhēng)性行業(yè),特別是像模具這樣依賴(lài)于特殊用戶,需單件生產(chǎn)的行業(yè),國(guó)有和集體所有制原來(lái)的體制和經(jīng)營(yíng)機(jī)制已越來(lái)越顯得不適應(yīng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)水平也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。雖然各地都在努力解決這兩個(gè)問(wèn)題,但要得到較好解決尚待時(shí)日。 展望未來(lái),由于國(guó)際、國(guó)內(nèi)宏觀環(huán)境良好,國(guó)內(nèi)塑料模具各主要用戶行業(yè)仍將以較快速度發(fā)展,塑料模具也必將持續(xù)高速發(fā)展。目前存在的主要問(wèn)題通過(guò)國(guó)內(nèi)外交流與合作。全行業(yè)的共同努力和各方面的支持,不久的將來(lái),定會(huì)得到較好的解決。 4.發(fā)展展望 在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天,我們既要看到成績(jī),又要重視落后,要抓住機(jī)遇,采取措施,在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下,盡快提高塑料模具的水平,把自己帶入到國(guó)際市場(chǎng)中去,促進(jìn)我國(guó)整個(gè)模具行業(yè)的快速發(fā)展。 隨著市場(chǎng)的發(fā)展,塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會(huì)不斷發(fā)展,因此對(duì)模具的要求也一定會(huì)越來(lái)越高。為了滿足市場(chǎng)的需要,未來(lái)的塑料模具無(wú)論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工技術(shù)都必將會(huì)有較快發(fā)展,而且這種發(fā)展必須跟上時(shí)代發(fā)展步伐。展望未來(lái),下列幾方面發(fā)展趨勢(shì)預(yù)計(jì)會(huì)在行業(yè)中得到較快應(yīng)用和推廣。當(dāng)然,這是需要開(kāi)拓、創(chuàng)新和做出艱苦努力的。 (1)超大型、超精密、長(zhǎng)壽命、高效模具將得到發(fā)展。 (2)多樣材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。 (3)各種快速經(jīng)濟(jì)模具,特別是與快速成型技術(shù)相結(jié)合的RP/RT技術(shù)將得到快速發(fā)展。 (4)模具設(shè)計(jì)、加工及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展,CAD/CAM/CAE/CAPP及PDM等將向智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 (5)更加高速、更加高精度、更加智能化的各種模具加工設(shè)備將進(jìn)一步得到發(fā)展和推廣應(yīng)用。 (6)更高性能及滿足特殊用途的各種模具新材料將會(huì)不斷發(fā)展,隨之而來(lái)的也會(huì)產(chǎn)生一種特殊的和更為先進(jìn)的加工方法。 (7)各種模具型腔表面處理技術(shù)、涂覆、修補(bǔ)、研磨和拋光等新工藝也會(huì)不斷得到發(fā)展。 (8)逆向工程、并行工程、復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將得到發(fā)展。 (9)熱流道技術(shù)將會(huì)迅速發(fā)展,氣輔和其他注射成型工藝及模具也將會(huì)有所發(fā)展。 (10)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高?!笆晃濉逼陂g,在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下,廣大模具企業(yè)將進(jìn)一步深化改革,下功夫搞好科技進(jìn)步與創(chuàng)新,堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路,將速度效益型的增長(zhǎng)模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型的軌道上來(lái),模具工業(yè)必將得到更好的發(fā)展。第1章 塑料工藝規(guī)程的編制該塑件為一套筒,零件圖如下圖1-1,本塑件材料選用尼龍1010。生產(chǎn)類(lèi)型為小批量生產(chǎn)。圖1-1:產(chǎn)品零件圖1.1 塑件的工藝性分析:1.1.1 塑件的原材料分析塑件的材料為尼龍1010,屬于熱塑性塑料。半透明、韌而脆、具有高強(qiáng)度和良好的沖擊強(qiáng)度,耐磨性好、適用于耐磨傳動(dòng)受力零件和減摩自潤(rùn)滑零件,如套筒、軸套等。尼龍中酰胺基團(tuán)極易吸水,使制品在高溫下水解,尺寸穩(wěn)定性及耐藥品性下降。當(dāng)相對(duì)濕度30%時(shí),吸濕后的尼龍,在加工過(guò)程中會(huì)遇到很多困難,如熔體粘度下降、制品表面出現(xiàn)氣泡、銀紋等表面缺陷,而且所得制品力學(xué)性能也明顯下降。所以成型前必須對(duì)材料進(jìn)行干燥處理,把含水量控制在0.3%以下,最好在0.1%以下。由于尼龍?jiān)诟邷叵乱妆谎趸凶兩徒到獾膬A向,因此最好采用真空干燥。1.1.2、塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析:(1)、結(jié)構(gòu)分析:從零件圖可知:該塑件形狀比較對(duì)稱(chēng),壁厚均勻。由于制件為較長(zhǎng)的套筒,考慮到模具開(kāi)模行程應(yīng)采用側(cè)向分型抽芯結(jié)構(gòu),而且抽芯長(zhǎng)度達(dá)180mm左右,故應(yīng)該采用齒輪齒條抽芯較好。該零件屬于中等復(fù)雜程度的零件。另外,塑件上有7個(gè)、兩種通孔,應(yīng)盡可能開(kāi)設(shè)在不減弱塑件機(jī)械強(qiáng)度的位置,孔的形狀為圓形,與其他形狀的孔比較可以給模具制造帶來(lái)方便,相鄰兩孔之間的距離,大于孔的直徑。因?yàn)槭峭撞捎脙啥朔謩e固定的對(duì)頭成型桿與大型芯來(lái)成型。同時(shí)為了使熔體易于流動(dòng)和避免應(yīng)力集中,應(yīng)在塑件轉(zhuǎn)角處加設(shè)圓角,同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量保證塑件的壁厚均勻。本塑件設(shè)置的轉(zhuǎn)角處內(nèi)圓角為,外圓角為,比較合理。(2)、尺寸精度分析:塑件的尺寸大小與塑件流動(dòng)性有關(guān),在注塑成型時(shí),流動(dòng)性差的塑件及壁厚薄的塑件等的尺寸不能設(shè)計(jì)過(guò)大。大而厚的塑件在塑件未充滿型腔時(shí)已經(jīng)固化,或勉強(qiáng)能充滿但料的前鋒已不能很好融合而形成冷接縫,影響塑件的外觀和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。注塑成型的塑件尺寸還要受到注塑機(jī)的注塑量、鎖模力和模板尺寸的限制。塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度,即所獲得制件尺寸的準(zhǔn)確度。影響塑件尺寸精度的因素很多,首先是模具的制造精度和模具的磨損程度,其次是塑件收縮率的波動(dòng)以及成型時(shí)工藝條件的變化,塑件成型后時(shí)效變化和模具的結(jié)構(gòu)形狀等。因此塑件的尺寸精度往往不高,應(yīng)該在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級(jí)。由于制件采用尼龍1010,零件尺寸精度沒(méi)有具體要求,精度選擇可參照表2-30塑件制品尺寸公差,選自由級(jí),可得各部分尺寸為:、以上尺寸單位均為mm。(3)、塑件壁厚設(shè)計(jì)塑件壁厚設(shè)計(jì)的基本依據(jù)是塑件的使用要求,例如強(qiáng)度、鋼度、絕緣性、重量、尺寸穩(wěn)定性和與其他零件的裝配關(guān)系等。壁厚設(shè)計(jì)也需考慮到塑件成型時(shí)的工藝性要求,如對(duì)熔體的阻力,頂出時(shí)的強(qiáng)度和剛度等。在滿足工作要求和工藝要求的前提下,塑件壁厚設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下兩項(xiàng)基本原則:一是盡量減小壁厚,這樣不僅可以節(jié)約材料,節(jié)約能源,也可以縮短成型周期;二是盡可能保持壁厚均勻,塑件壁厚不均勻時(shí),收縮率也不同,容易造成塑件的內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形,因此設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)盡可能減小各部分的壁厚差別,一般情況下應(yīng)使壁厚差別控制在30%以內(nèi)。從該塑件壁厚來(lái)看,各部分較為均勻,都是2mm,而根據(jù)表2-7(塑件制品的最小壁厚及常用壁厚推薦值)可知該制件推薦壁厚值為1.5mm-4.2mm,最小可達(dá)0.45mm。該制件壁厚波動(dòng)率很小在30%以內(nèi),符合注塑成型壁厚條件。(4)、表面質(zhì)量分析:塑件的外觀要求越高,表面粗糙度值應(yīng)越低,在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn),除此之外,主要取決于模具型腔表面粗糙度。模具的表面粗糙度一般要比塑件的要求低1-2級(jí),模具在使用過(guò)程中,由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷加大,所以應(yīng)隨時(shí)予以拋光復(fù)原。制品表面質(zhì)量沒(méi)有特殊要求,圓弧過(guò)度較好。綜上分析可知:注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制比較好時(shí),零件的成型要求可以得以滿足。1.2、計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量,初選注塑機(jī)型號(hào)。計(jì)算塑件體積和質(zhì)量的目的是為選擇注塑機(jī)和確定型腔數(shù)目。(1)、塑件的體積和質(zhì)量的計(jì)算:根據(jù)零件圖,利用Pro.e畫(huà)出制件立體圖經(jīng)粗測(cè)可以得到套筒體積大約為,根據(jù)尼龍1010的密度在1.041.06之間,選擇,故每個(gè)塑件質(zhì)量(2)、型腔數(shù)目的確定:考慮到澆注系統(tǒng)質(zhì)量約為,需要注塑量大概為可以初選型注塑機(jī)。則型腔數(shù)目但是同時(shí)考慮到塑件的長(zhǎng)度比較大,注塑機(jī)模板尺寸有限和側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的難度,最終選擇一模兩腔結(jié)構(gòu)。(3)、注塑機(jī)參數(shù)選擇:根據(jù)尼龍1010的注射壓力通常為,同時(shí)考慮到注塑機(jī)類(lèi)型、機(jī)筒溫度分布、制品形狀和尺寸,模具流道及澆口結(jié)構(gòu)等因素決定。由于注塑機(jī)的注塑壓力為,也符合要求:具體參數(shù)可以根據(jù)表2-40(常用熱塑性塑料注射機(jī)型號(hào)和主要技術(shù)規(guī)格)可知: 螺桿直徑:注射容量:注塑壓力:鎖模力:最大注射面積:模具厚度:模板行程:噴嘴:球面直徑;孔直徑定位孔直徑頂出兩側(cè):孔徑;孔距1.3、塑件工藝參數(shù)的確定:由表2-36(常見(jiàn)熱塑性塑料注塑成型工藝參數(shù))可選尼龍1010具體參數(shù)如下: 注塑機(jī)類(lèi)型:螺桿式預(yù)熱和干燥:溫度95;時(shí)間料筒溫度:后段195;中段230;前段205噴嘴溫度:210模溫:60注射壓力:85成型時(shí)間():高壓(4);保壓(35);冷卻(30);成型周期(80);螺桿轉(zhuǎn)速:35后處理:方法(水或油);溫度(95);時(shí)間(7)說(shuō)明:真空干燥第2章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注塑模的基本結(jié)構(gòu)都是由定模和動(dòng)模兩大部分組成的。定模部分安裝在注塑機(jī)的固定板上,動(dòng)模部分安裝在注塑機(jī)的移動(dòng)板上。注塑成型時(shí),動(dòng)模部分和隨液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)模部分經(jīng)導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合,塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴經(jīng)模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔;注塑成型冷卻后開(kāi)模,即定模和動(dòng)模分開(kāi),一般情況下塑件留在動(dòng)模上,模具頂出機(jī)構(gòu)將塑件推出模外。主要內(nèi)容:分型面的選擇、模具型腔數(shù)目的確定、型腔的排列方式、冷卻水道的布局、澆口位置的設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容,下面就主要問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.1、分型面的選擇:分型面的選擇是否合理對(duì)于塑件質(zhì)量,模具制造和使用性能都有著很大影響。模具設(shè)計(jì)是應(yīng)根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、澆注系統(tǒng)形式、脫模方法,排氣條件及制造工藝等多種因素,全面考慮,合理選擇。制品在模具中的位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下基本要求:(1)、制品或制品組件的正視圖,應(yīng)盡量相對(duì)于注塑機(jī)的軸線對(duì)稱(chēng)分布,以便于成型。(2)、制品的方位應(yīng)便于脫模,開(kāi)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。(3)、當(dāng)用模具的互相垂直的活動(dòng)成型零件成型孔,槽時(shí),制品的位置應(yīng)著眼于使制品在成型設(shè)備工作臺(tái)安裝平面上的投影面積為最小的方案。(4)、如果制品的安裝有兩個(gè)方案,兩者的分型面不相同又互相垂直,那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺(tái)安裝平面上的投影面積為最小的方案。(5)、長(zhǎng)度較長(zhǎng)的管類(lèi)制品,如果將他的長(zhǎng)軸安裝在開(kāi)模方向上,而不能開(kāi)模和取出制品;或是管接頭來(lái)制品,要求兩個(gè)分型面分型,應(yīng)將制品的長(zhǎng)軸安裝在與開(kāi)模方向相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度,便于開(kāi)模和取出制品。但此時(shí)需要采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu),如本設(shè)計(jì)采用齒輪齒條的側(cè)向抽芯。(6)、最后制品位置的選定,應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口位置、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。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、設(shè)備利用合理。根據(jù)分型面的選擇原則和塑件成型要求,該塑件為套筒表面質(zhì)量沒(méi)有特殊要求,結(jié)構(gòu)相對(duì)軸線比較簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng),又需要側(cè)向長(zhǎng)距離抽芯,因此可以選在軸線方向上,以一個(gè)制件為例如下頁(yè)圖2-1:圖2-1:分型面簡(jiǎn)圖2.2、確定型腔的排列方式:本塑件在注塑成型時(shí)采用一模兩件,即模具需要兩個(gè)型腔,綜合考慮澆注系統(tǒng),模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素?cái)M采用如下圖2-2所示的型腔排列方式。采用此排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu),若只是設(shè)置一個(gè)澆口熔料進(jìn)入型腔后到兩端的料流長(zhǎng)度較大,因此采用雙點(diǎn)式點(diǎn)澆口,可以保證成型。圖2-2:型腔排列方式2.3、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì):澆注系統(tǒng)是熔融塑料從注塑機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所流經(jīng)的通道,他由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。2.3.1、主流道設(shè)計(jì):主流道是熔料注入模具最先經(jīng)過(guò)的一段流道,其形狀大小直接影響塑件的流動(dòng)速度和填充時(shí)間,根據(jù)型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸可以知道:噴嘴前端孔徑;噴嘴前端球面半徑再根據(jù)模具主流道與噴嘴尺寸的關(guān)系:; 可以取主流道球面半徑為:;取主流道小端直徑為。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,斜的為,經(jīng)換算主流道大端直徑為,為了使熔料順利進(jìn)入分流道,可以在主流道出料端設(shè)計(jì)一半徑為的過(guò)度圓角。2.3.2、分流道的設(shè)計(jì):分流道是熔料從主流道進(jìn)入型腔前的過(guò)度部分,其作用是通過(guò)流道截面及方向變化使熔料平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換流向注入型腔。參照表2-49(常用分流道截面形狀及尺寸)選取平衡式分流道布置形式如下圖2-3,取的截面如圖中所示:圖2-3:平衡式分流道布置形式及截面圖2.3.3、澆口設(shè)計(jì):根據(jù)塑件的成型要求和型腔的排列方式,考慮到制件的形狀、尺寸,且壁厚很小可以選用雙點(diǎn)式澆口,如下圖2-4所示:采用多點(diǎn)同時(shí)送料可以縮短流程,保證注塑質(zhì)量。圖2-4:澆口簡(jiǎn)圖采用圖中切入是澆口形式進(jìn)料,可以減少熔接痕,提高熔接強(qiáng)度,且有利于型腔排氣。2.4、抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì):本塑件為一較長(zhǎng)的空心套筒,而且空心部分布置垂直于開(kāi)模方向,阻礙成型后塑件從模具中脫出,因此成型空心部分的型心必須做成活動(dòng)型心、,又考慮到抽芯距離很大,達(dá)180mm,必須采用齒輪齒條傳動(dòng)的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu),由于生產(chǎn)批量為小批生產(chǎn),因此可用手動(dòng)抽芯形式比較好。2.4.1、確定抽芯距離:抽芯距離一般應(yīng)該大于成型孔的深度,本制件中垂直于開(kāi)模方向的小孔可由手動(dòng)將小型心直接抽出,而長(zhǎng)筒部分則需要由齒輪齒條傳動(dòng)抽芯,根據(jù)零件圖可以看出孔深:另外加的抽芯安全距離,可以取得抽芯距:2.4.2、根據(jù)零件尺寸及原材料可以根據(jù)有關(guān)資料查得尼龍1010的脫模斜度為,取較大值,即。2.4.3、單個(gè)制品抽芯力的計(jì)算:以其中齒輪齒條帶動(dòng)的大型心為例,根據(jù)抽芯力計(jì)算公式:塑件包絡(luò)型心側(cè)面的面積塑件對(duì)側(cè)型心的單位收縮率,取塑件在熱狀態(tài)下對(duì)鋼的摩擦系數(shù),取=0.2側(cè)型心的脫模斜度,式子中只有為未知量,因此2.4.4傳動(dòng)齒輪的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì):(1)、根據(jù)抽芯力,可以粗咯估計(jì)到傳動(dòng)齒條的受力近似等于,根據(jù)齒輪齒條間傳動(dòng)受力關(guān)系,可以認(rèn)為齒輪齒面上正壓力的分力大小為;根據(jù)公式,及齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩齒輪傳遞的名義功率齒輪的轉(zhuǎn)速齒輪的分度圓直徑嚙合角,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪(2)、初步選擇齒輪的齒數(shù)為;各部分參數(shù)如下:根據(jù)公式可得:(3)、校核齒的彎曲疲勞輪強(qiáng)度:由式子(16-4)得校核公式確定式子中各參數(shù)數(shù)值:圓周力已知:查取應(yīng)力校正系數(shù):由表3-8查得:計(jì)算載荷系數(shù):查取彎曲疲勞強(qiáng)度極限及壽命系數(shù)。由圖3-58查得由圖3-56查得。:計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)為,由式子3-28得:校核計(jì)算:因?yàn)辇X頂圓直徑為,可以選擇使用鑄造方法制成實(shí)心齒輪,又因?yàn)楣什捎谬X輪軸形式做成一體的。2.5、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì):注射過(guò)程經(jīng)過(guò)加料、塑化、注射及冷卻幾個(gè)步驟以后,塑件及澆注系統(tǒng)的凝料被從模具型腔推出,推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通過(guò)裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上或液壓缸來(lái)完成。推出機(jī)構(gòu)主要由推出零件固定板和推板,推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。下面以推桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn)為例說(shuō)明:推桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下:(1)、推桿應(yīng)設(shè)計(jì)在塑件能承受較大力的部位,盡量使推出的塑件受力均勻、但推桿不要與型芯或鑲件距離過(guò)近,以免得影響凸凹模強(qiáng)度。(2)、推桿的直徑不宜過(guò)細(xì),要有足夠的承受推力的能力,一般取直徑為,本設(shè)計(jì)中取,設(shè)計(jì)成階梯式。(3)、推桿裝配后不應(yīng)有軸向竄動(dòng),其端面應(yīng)高出行腔,采取壓入式固定方式。(4)、塑件澆口處盡量不設(shè)推桿,以防該處內(nèi)應(yīng)力大而破碎。(5)、推桿的布置應(yīng)避開(kāi)冷卻水道和側(cè)抽芯,以免推桿與抽芯機(jī)構(gòu)干擾,但是本設(shè)計(jì)中無(wú)法避開(kāi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),因此應(yīng)設(shè)計(jì)優(yōu)先復(fù)位機(jī)構(gòu),本設(shè)計(jì)中采用了彈簧30(裝配圖中)實(shí)現(xiàn)推出機(jī)構(gòu)預(yù)先復(fù)位。(6)、推桿與模體的配合間隙不大于所用塑件的溢邊值,而,的溢邊值由表2-79(常用塑料溢邊值)知道為0.02mm。2.6、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì):為保證注射模的準(zhǔn)確開(kāi)模和合模,注射模具必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu),合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種方式,本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)時(shí)注意事項(xiàng)有以下幾點(diǎn):(1)、導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻地分布在模具分型面的四角,導(dǎo)柱至模具的邊緣應(yīng)有足夠的距離,以保證模具的強(qiáng)度,導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具的尺寸來(lái)選擇,關(guān)于導(dǎo)柱的直徑的選取與布置的位置可參照標(biāo)準(zhǔn)模架來(lái)選擇。為了不使模具在裝配時(shí)或合模時(shí)將方向搞錯(cuò),導(dǎo)柱的布置方式常采用等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱(chēng)布置或不等直徑導(dǎo)柱的對(duì)稱(chēng)布置方式,本設(shè)計(jì)采用前者。(2)、導(dǎo)柱設(shè)計(jì)在動(dòng)模一側(cè),可以起到保護(hù)型芯和塑件脫模時(shí)支撐推件裝置的作用。(3)、導(dǎo)柱的導(dǎo)滑部分的配合為,導(dǎo)柱導(dǎo)套固定部分的配合都按照。(4)、除動(dòng)模和定模之間設(shè)置導(dǎo)柱,導(dǎo)套以外,還需要在推板和動(dòng)模座之間設(shè)置導(dǎo)柱、導(dǎo)套,以保證推板的順利推出。2.7、成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):注塑模具閉合時(shí),成型零件構(gòu)成了成型塑料制品的型腔。成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件、各種成型桿與成型環(huán)。成型零件承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化后形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開(kāi)模和脫模時(shí)需克服與塑件的黏著力。在上萬(wàn)次、甚至幾十萬(wàn)次的注塑周期后,成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性決定了塑件制品的相對(duì)質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段承受很高的成型壓力,作為高壓容器,它的強(qiáng)度和剛度必須在容許值之內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu),材料和熱處理的選擇及加工工藝性是影響模具工作壽命的主要因素。成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),當(dāng)然是以成型符合質(zhì)量要求的塑件制品為前提,但必須考慮金屬零件的加工性及模具制造成本。成型零件成本高于模架的價(jià)格,隨著型腔的復(fù)雜程度、精度等級(jí)和壽命要求的提高而提高。2.7.1、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):凹模是成型塑件外表面的成型零件。凹模的基本結(jié)構(gòu)可分為整體式、整體嵌入式和組合式。而采用鑲拼結(jié)構(gòu)的凹模,對(duì)于改善模具加工工藝性有明顯好處;而且適用于側(cè)向分型的模具,由瓣合式模塊、定位銷(xiāo)和模套組成。2.7.1.1、在凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,采用鑲拼結(jié)構(gòu)有以下好處:(1)、簡(jiǎn)化凹模型腔加工,將復(fù)雜的凹模內(nèi)形體的加工變成鑲件的外形加工。降低了凹模整體的加工難度。(2)、鑲件可用高碳鋼或高碳合金鋼淬火。淬火后變形較小,可用專(zhuān)用磨床研磨復(fù)雜形狀和曲面。凹模中使用鑲件的局部型腔有較高的精度,經(jīng)久的耐磨性并可置換。(3)、可節(jié)約優(yōu)質(zhì)模具鋼,尤其對(duì)于大型模具更是如此。(4)、有利于排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的通道的設(shè)計(jì)和加工。盡管有以上好處,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):(1)、凹模的強(qiáng)度和剛度因此會(huì)有所削弱,故??虬鍛?yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。(2)、鑲件之間、鑲件和??蛑g應(yīng)盡量凹凸槽相互扣鎖,以減小整體凹模在高壓下的變形和鑲件的位移。鑲件必須準(zhǔn)確定位,并有可靠緊固。(3)、鑲拼接縫必須配合緊密,轉(zhuǎn)角和曲面處不能設(shè)置拼縫,拼縫線方向應(yīng)與脫模方向一致。(4)、鑲拼件的結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于加工、裝配和調(diào)換。鑲拼件的形狀和尺寸精度應(yīng)有利于凹??傮w精度,并保證動(dòng)模和定模的對(duì)中性,還應(yīng)有避免誤差累積的措施。本設(shè)計(jì)中所使用的鑲拼結(jié)構(gòu)如下圖2-5所示: 圖2-5:鑲拼凹模塊2.7.1.2、模板的選擇:根據(jù)分型和成型需要以及圖2-26中型注塑機(jī)的模板尺寸可以看出本模具中需要兩塊模板,都由表2-95選擇規(guī)格的模板。再根據(jù)圖2-68可以看出凹模最小壁厚為,本設(shè)計(jì)中采用最小壁厚值;根據(jù)表2-99(模架組合形式)可以查出模套的最小壁厚:;在滿足上述要求的前提下,再根據(jù)塑件的尺寸和所查標(biāo)準(zhǔn)模板可以確定其基本輪廓如圖2-6中所示:圖2-6:凹模板輪廓圖2.7.2、型芯和成型桿的設(shè)計(jì):型芯和成型桿是成型塑件的內(nèi)表面的部分,大的型芯也稱(chēng)凸模,是成型塑件中較大的主要內(nèi)形的零件;型桿一般指成型塑件的孔或凹槽的小型芯。(1) 、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):本設(shè)計(jì)中采用最常用的圓柱型芯結(jié)構(gòu),側(cè)向型芯部分根據(jù)制品套筒的內(nèi)長(zhǎng)孔輪廓與齒條傳動(dòng)部分做成一體,這里主要論述成型六個(gè)部分的型芯。采用軸肩和墊板的固定方式,定位配合部分長(zhǎng)度為,用小間隙或過(guò)度配合。非配合長(zhǎng)度上擴(kuò)孔后,有利于排氣。型芯軸肩高度在嵌入后必須高出模板裝配平面,經(jīng)研磨成同一平面后再與墊板連接,采用的配合形式。這種從模板背面壓入型芯的方法,稱(chēng)之為反嵌法。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-7中所示:圖2-7:圓柱型芯的常用結(jié)構(gòu)(2)、成型塑件大口端部異形型芯的設(shè)計(jì):非圓形的異形型芯大都采用反嵌法,在型腔板上加工出相配合的異形孔。但支撐和軸肩部分均為圓柱形體,以便于加工和裝配。如下圖2-8所示:圖2-8:異形型芯的結(jié)構(gòu)圖2.7.3、成型零件剛材選用:成型零件材料選用要求如下:(1)、機(jī)械加工性能良好。要選用易于切削,且在加工后能得到高精度零件的的鋼種。因此中碳鋼和中碳合金鋼是最常選用的,這對(duì)大型模具尤其重要。對(duì)需要電火花加工的零件,還要求該鋼種的燒傷硬化層較薄。(2)、拋光性能優(yōu)良好。注塑模成型零件工作表面,多需拋光達(dá)到鏡面,。要求鋼材的硬度為宜,表面過(guò)硬會(huì)使拋光困難。剛才的顯微組織應(yīng)均勻致密,極少雜質(zhì),無(wú)斑疵或針點(diǎn)。(3)、耐磨性和抗疲勞性能好。注塑模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷,而且還受冷熱溫度交變的應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼,可以經(jīng)過(guò)熱處理獲得高硬度,但韌性差易形成表面裂紋,不宜采用。所選鋼種應(yīng)使注塑模能減少拋光修模的次數(shù),能長(zhǎng)期保持型腔的尺寸精度,達(dá)到所計(jì)劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限。這對(duì)于30萬(wàn)以上的注塑次數(shù)和玻璃纖維增強(qiáng)的塑料注塑生產(chǎn)尤其重要。(4)、鋼種有時(shí)應(yīng)具有耐腐蝕性能。選用鋼種時(shí)應(yīng)按塑料制品的生產(chǎn)批量、塑料物料品種及塑件精度和表面質(zhì)量要求確定:根據(jù)以上基本要求,考慮到各種具體條件和塑件要求根據(jù)表2-177(塑料模零件常用材料及熱處理)選用成型零件材料均為,經(jīng)過(guò)粗加工后經(jīng)淬火處理硬度可達(dá)。第3章:模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算成型零件的工作尺寸,是成型零件上直接用來(lái)成型塑料制品的那部分尺寸。成型零件分為兩大類(lèi):即光滑成型零件,他們是型腔、型芯;還有螺紋成型零件,本設(shè)計(jì)中只用到光滑成型零件,只設(shè)計(jì)這部分。成型零件的工作尺寸,要保證所成型塑料制品的尺寸。而影響塑料制品尺寸和公差的因素相當(dāng)復(fù)雜,如模具的制造誤差及模具的磨損;塑料成型收縮率的偏差和波動(dòng);溢料飛邊厚度及其波動(dòng);模具在成型設(shè)備上的安裝調(diào)整誤差、成型方法及成型工藝的影響等。成型零件的工作尺寸計(jì)算,要考慮塑件制品的尺寸公差,所成型塑料的收縮率、溢料飛邊厚度、塑料制品脫模、模具制造的加工條件及可以達(dá)到的水平的因素。本設(shè)計(jì)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2-1(熱塑性塑料的成型收縮率)的成型收縮率為,故平均收縮率為,考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件,模具制造公差取。型腔及型芯的工作尺寸的具體有關(guān)計(jì)算如下表3-1所示:模具零件名稱(chēng)尺寸類(lèi)型塑件尺寸計(jì)算公式型芯或型腔工作尺寸凹模鑲塊型腔型腔內(nèi)徑 各成型型芯型芯外徑型芯高度凹模鑲塊型腔型腔深度中心邊距中心邊距注:(1)、 型腔徑向尺寸塑件外形基本尺寸塑件平均收縮率(2)、按公式計(jì)算塑件公差應(yīng)符合:塑件外形尺寸的偏差為下偏差;內(nèi)形尺寸的偏差為上偏差;中心邊距為雙向等值偏差。第4章:模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算本塑件在注射乘虛時(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)可作如下設(shè)計(jì)計(jì)算:4.1、冷卻系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算:設(shè)定模具平均工作溫度為,用的常溫水作為模具冷卻介質(zhì),其出口溫度為,產(chǎn)量為(初算每5分鐘一套)。(1)、求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量為,查表3-81得尼龍1010的單位熱流量為,這里取,則(2)、求冷卻水的體積流量:求冷卻水的體積流量由體積流量查表9-2可知所需的冷卻水管直徑為。4.2、型芯冷卻水道的設(shè)置(1)、橫向大型芯的冷卻水道設(shè)置:由于需要冷卻的型芯尺寸較長(zhǎng),可采用銅管插入型芯。在制作時(shí)首先應(yīng)保證型芯有足夠的力學(xué)強(qiáng)度,其次,銅管與型芯內(nèi)孔的配合要適當(dāng)。由于本模具采用一模兩腔,其型芯的冷卻方式可分為串聯(lián)冷卻和并聯(lián)冷卻兩種,串聯(lián)冷卻水道具有流動(dòng)有力的特點(diǎn),但存在隨型芯數(shù)目增加,溫度梯度變化的缺點(diǎn)。并聯(lián)冷卻水道隨溫度梯度變化不大,但流動(dòng)不夠有力,其結(jié)果會(huì)導(dǎo)致對(duì)不同型芯冷卻效果不均勻??紤]本模具的型腔數(shù)目只有兩個(gè)可以優(yōu)先考慮采用串聯(lián)冷卻水道形式:如下頁(yè)圖4-1中所示:圖4-1:串聯(lián)式冷卻水道(2)、直徑為的小型芯的冷卻水道設(shè)計(jì)要點(diǎn):直徑較小的的(通常小于)且尺寸較較長(zhǎng)的型芯,由于表面積小,使得熱傳導(dǎo)非常困難。在成型過(guò)程中,因細(xì)長(zhǎng)型芯散熱不良,會(huì)引起制品在這一部位出現(xiàn)變形、縮孔等缺陷。因此,必須采用特殊的冷卻方式對(duì)細(xì)長(zhǎng)型芯的溫度加以控制。對(duì)于這類(lèi)型芯結(jié)構(gòu),通常在設(shè)計(jì)時(shí)采用下列幾種冷卻方式:、冷卻水圍繞型芯。、采用傳熱導(dǎo)率較高的材料制造細(xì)長(zhǎng)型芯。等方法可以考慮應(yīng)用。本模具采用冷卻水圍繞型芯的形式。第五章:模具閉合高度的確定根據(jù)注塑機(jī)的型號(hào)注塑機(jī)的模板尺寸可如前面選擇凹模板的模板尺寸為,在根據(jù)凹模板尺寸選擇表2-95中注塑模中、小模架組合形式??芍鞑糠殖叽纾憾W澹?;兩塊凹模均為;動(dòng)模板:;支承板,動(dòng)模座板為:。因此模具的閉合高度為:考慮到注塑機(jī)的模具厚度為,可以調(diào)整一下支承板厚度為,可以確定閉合高度為。經(jīng)檢驗(yàn)符合設(shè)計(jì)要求。第六章:注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為就是根據(jù)型注塑機(jī)的模板尺寸選出的模架組合,所以不需要檢驗(yàn)?zāi)>咄庑纬叽绾妥⑺軝C(jī)的最大安裝尺寸。(1)、模具厚度的校核:由上述計(jì)算模具的閉合高度為,型注塑機(jī)所允許的模具的厚度為,即滿足模具的安裝條件。由于型注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程,滿足式頂出塑件要求。即使模具的側(cè)向抽芯距離很大,但仍然有足夠的開(kāi)模行程,注塑機(jī)的開(kāi)模行程足夠。經(jīng)過(guò)檢驗(yàn),注塑機(jī)能滿足使用要求,故可以采用。(2)、注塑量的校核:由前面計(jì)算可知塑件重量為,澆注系統(tǒng)約為,則每次注射所需熔融塑料量為(按一模量腔)。注塑機(jī)的最大注塑量為,能滿足要求。第7章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖本模具的總裝圖見(jiàn)裝配圖所示。非標(biāo)準(zhǔn)件圖見(jiàn)零件圖。本模具的特點(diǎn)及工作原理如下:特點(diǎn):該模具采用雙點(diǎn)式澆口進(jìn)料,澆口與制品自動(dòng)斷離。采用齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)抽側(cè)向型芯,一模兩腔。工作原理:開(kāi)模時(shí),由固定在定模座板17上的主動(dòng)齒條24帶動(dòng)齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)齒條滑座26完成側(cè)向抽芯動(dòng)作。分型面在彈簧21作用下分型,分型距離由定距拉桿22限定。隨后,分型面分型,由推桿4推出制品。為防止推桿與型芯干涉,采用彈簧30實(shí)現(xiàn)推出機(jī)構(gòu)預(yù)先復(fù)位。注:此處參考設(shè)計(jì)原始資料 第8章 注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制在此僅對(duì)型腔的加工工工藝過(guò)程進(jìn)行分析,見(jiàn)下頁(yè)表81。表8-1序號(hào)工藝名稱(chēng)工藝內(nèi)容01下料鋸取符合成型型腔方形塊料鍛壓,并進(jìn)行鍛后退火處理。02銑床加工粗刨六個(gè)端面磨六端面并使達(dá)到設(shè)計(jì)要求03劃線加工孔在端面上劃線,并鉆床加工的型芯孔和主流道的線切割工藝孔04線切割加工線切割加工主流道和成型型腔。05數(shù)控銑加工用數(shù)控銑床加工型芯的外輪廓以及階梯型孔。06鉆孔、攻螺紋加工固定型芯的螺孔。07熱處理對(duì)工件進(jìn)行淬火、回火,并檢查硬度達(dá)到62HRC。08拋光對(duì)型芯,型腔進(jìn)行拋光處理,使其達(dá)到精度要求。第9章 模具的安裝與調(diào)試:9.1模具的安裝:料模的裝配順序有兩種方式:一是當(dāng)動(dòng)、定模在合模后有正確配合要求,易于對(duì)中時(shí),以其主要工作零件如型芯、型腔和鑲件等作為裝配基準(zhǔn),再加工裝配導(dǎo)柱、導(dǎo)套。另一種是當(dāng)塑料件結(jié)構(gòu)形狀使型芯、型腔在合模后難找正或者模具設(shè)有斜滑塊機(jī)構(gòu)時(shí),把事先裝好的導(dǎo)柱、導(dǎo)套、作為模具的裝配基準(zhǔn)進(jìn)行裝配。結(jié)合本副模具的設(shè)計(jì)特點(diǎn),采用第二種方式比較合適。模具裝配的過(guò)程如下: 裝配前按圖檢驗(yàn)主要工作零件以及其他零件的尺寸。 鏜導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔,將定模、墊板、推件板和動(dòng)模疊合在一起,使分模面緊密接觸并夾緊,鏜導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔,在孔內(nèi)壓入工藝定位銷(xiāo)后加工模板的側(cè)面作為垂直基準(zhǔn)。 加工動(dòng)定模組合,以上述垂直基準(zhǔn)來(lái)確定模板上主型芯和鑲件的實(shí)際位置,并以此為基準(zhǔn)來(lái)銑各模板圓形階梯孔以及通孔。 按照上述方式鏜動(dòng)模部分的動(dòng)模墊板和固定板上的導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔,以及確定鑲套的位置,并銑削加工模板型孔。 壓入導(dǎo)柱、導(dǎo)套。在模具各模板上分別壓入導(dǎo)柱、導(dǎo)套,使導(dǎo)向可靠,滑動(dòng)靈活。 裝配型芯。首先將定模座、定模墊板和推件板合攏,把主型芯和三個(gè)滑塊配合后一起放入定模墊板和推件板型孔內(nèi),然后反向把主型芯壓入定模座的型孔中。用螺孔復(fù)印法使主型芯緊固在定模座上。 通過(guò)主型芯來(lái)引鉆定模座、定模墊板和推件板上的限位拉桿配合孔。然后并依次引鉆動(dòng)模板和動(dòng)模墊板上的限位拉桿配合孔。 把鑲套和鑲套分別壓入動(dòng)模板和動(dòng)模墊板內(nèi),使其位置對(duì)應(yīng)。 組裝活動(dòng)型芯機(jī)構(gòu)。先將已和轉(zhuǎn)軸裝配好的兩瓣活動(dòng)型芯放入鑲套內(nèi),擱放位置要精確,然后將楔柱和連桿放入動(dòng)模固定板內(nèi),確保楔柱和連桿與兩瓣活動(dòng)型芯裝配合理,運(yùn)動(dòng)自如。使楔柱連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)行靈活,工作行程能夠開(kāi)模要求。 加工定模座板。加工螺孔、銷(xiāo)釘孔和導(dǎo)柱孔,并將定位環(huán)壓入定模座用螺釘固定。 裝配定模部分。用平行夾頭把定模中上述已裝配好的各模板夾緊。然后攻、鉆螺孔,最后用螺釘和銷(xiāo)釘固定定模部分。 按上述方法裝配動(dòng)模部分,并校驗(yàn)和修正楔柱連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)作參數(shù)。 總裝動(dòng)、定模,保證模具結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向定位精度。 試模,并投產(chǎn)驗(yàn)收。9.2 模具的調(diào)試:注射模裝配成以后。也要按正常的生產(chǎn)條件進(jìn)行試模,以了解模具的實(shí)際使用性能是否滿足生產(chǎn)要求、有無(wú)不完善的地方進(jìn)行改進(jìn)或作調(diào)整。通過(guò)試模塑件上常會(huì)出現(xiàn)各種弊病,為此必須進(jìn)行原因分析,排除故障。造成次廢品的原因很多,有時(shí)是單一的,但經(jīng)常是多個(gè)方面綜合的原因。需按成型條件,成型設(shè)備,模具結(jié)構(gòu)及制造精度,塑件結(jié)構(gòu)及形狀等因素逐個(gè)分析找出其中主要矛盾,然后再采取調(diào)節(jié)成型條件,修整模具等方法加以解決。首先,在初次試模中我們最常遇到的問(wèn)題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內(nèi),或型芯上,甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問(wèn)題。在試模過(guò)程中,應(yīng)做詳細(xì)記錄,并將結(jié)果填入試模記錄卡,注明模具是否合格。如需返修,則應(yīng)提出返修意見(jiàn)。在記錄卡中應(yīng)摘錄成型工藝條件及操作注意要點(diǎn),最好能附加上加工出的制件,以供參考。試模后,將模具清理干凈,涂上防銹漆,然后分別入庫(kù)和返修。 設(shè)計(jì)總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁雜且需要細(xì)心和耐心的工作,設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的知識(shí)面比較廣泛,有的是我們課本上沒(méi)有的東西,這就要靠自己去圖書(shū)館查找所需要的資料,以達(dá)到設(shè)計(jì)所需要的要求;還有很多設(shè)計(jì)與計(jì)算,需要謹(jǐn)慎的態(tài)度和認(rèn)真的精神,完成這樣復(fù)雜的工作確實(shí)是一次很好的鍛煉和提高。在學(xué)校中,我們主要學(xué)的是理論性的知識(shí),而實(shí)踐性很欠缺,而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次演練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可是把我們以前學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系系統(tǒng)的總結(jié)運(yùn)用一下,使我們?cè)跍亓?xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)和技巧;這不但提高了我們解決問(wèn)題的能力,開(kāi)闊了我們的視野,也在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足,為以后參加工作打下可堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容為套筒注塑模設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)套筒注塑模具的設(shè)計(jì),基本掌握了對(duì)塑料注塑模設(shè)計(jì)的方法及步驟,對(duì)塑料模有了更進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí),對(duì)模具的制造方法和制造過(guò)程有了新的認(rèn)識(shí)和心得。本設(shè)計(jì)共分九章,分別對(duì)零件工藝性分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)及成型設(shè)備的選擇、工藝計(jì)算、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工工藝等幾方面進(jìn)行了闡述。由于本人水平有限,很多知識(shí)掌握的還不是很牢固,因此在設(shè)計(jì)中難免要遇到很多難題,由于有了課程設(shè)計(jì)老師的不吝指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下,克服了一個(gè)又一個(gè)的困難,使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)趨于完善。同一塑件由不同的人設(shè)計(jì)有多種多樣的方案,這里只是一種方案,通過(guò)這次設(shè)計(jì),我認(rèn)識(shí)到了除了要正確掌握和應(yīng)用書(shū)本知識(shí)外,吸取他人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和查閱重要資料也是非常重要的。在工作實(shí)習(xí)期間能夠有此機(jī)會(huì)搞設(shè)計(jì),對(duì)于實(shí)踐和理論的結(jié)合確實(shí)是一次很好的時(shí)期,更加深了對(duì)工作實(shí)際和課本理論之間距離的把握。致謝在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了楊占堯教授、翟德梅老師、原紅玲老師、于智宏老師等幾位的指導(dǎo)、大力支持和幫助,在此向他們表示誠(chéng)摯的感謝。由于本人水平有限,收集資料范圍有限,如果有不盡人意的地方,懇請(qǐng)幾位導(dǎo)師不吝賜教,多提寶貴意見(jiàn)。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)出版社,20042、王孝培 主編。塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社,20003、史建國(guó) 主編。齒輪齒條在注塑模側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用。4、模具制造雜志,總第45期,2005.45、馮炳堯 朝泰榮 蔣文森 編 丁戰(zhàn)生審。模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè),(第二版)。上海科學(xué)技術(shù)出版社,19986、陳錫棟 周小玉 主編。使用模具技術(shù)手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社,20027、許發(fā)樾 主編。實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社,20028、李海梅 申長(zhǎng)雨 主編。注射成型及模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)?;瘜W(xué)工業(yè)出版社,20029、王樹(shù)勛 主編。模具實(shí)用技術(shù)綜合手冊(cè)。華南理工大學(xué)出版社,199510、徐起賀 孟玲琴 劉靜香 主編?,F(xiàn)代機(jī)械原理。陜西科學(xué)技術(shù)出版社,200411、劉明保 李宏德 王志偉 等編著。機(jī)械設(shè)計(jì)。吉林科學(xué)技術(shù)出版社,2003- 35 -
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