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桂林航天工業(yè)高等專科學(xué)校 說明書 系 別 機(jī)械工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 2005032103 姓 名 張 中 平 學(xué) 號(hào) 200503210312 指導(dǎo)老師 楊 華 2008 年 04 月 09 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 答辯評(píng)語及成績 專業(yè) 姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 一 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 二 指導(dǎo)教師評(píng)語 簽字 200 年 月 日 三 答辯小組評(píng)語 四 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 答辯成績 評(píng)定成績 五 答辯小組成員 簽字 答辯小組組長簽字 200 年 月 日 桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書 系 別 專 業(yè) 學(xué)生班級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 職 稱 設(shè)計(jì) 論文 題目及專題 設(shè)計(jì)所用原始資料 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 任務(wù)下達(dá)日期 200 年 月 日 學(xué)生提交設(shè)計(jì)期限 200 年 月 日至 200 年 月 日 組織實(shí)施單位 教研室主任意見 簽 字 200 年 月 日 系領(lǐng)導(dǎo)小組意見 簽 字 200 年 月 日 第一步 項(xiàng)目初始化并設(shè)定收縮率 如圖 4 1 所示 第二步 設(shè)定模具工作坐標(biāo) 如圖 4 2 所示 第三步 設(shè)定工件大小 如圖 4 3 所示 第四步 設(shè)計(jì)型腔布局 如圖 4 4 所示 第五步 創(chuàng)建箱體 如圖 4 5 所示 第六步 補(bǔ)實(shí)體 如圖 4 6 所示 第七步 創(chuàng)建分型線 4 7 所示 第八步 創(chuàng)建分型面 如圖 4 8 所示 第九步 自動(dòng)創(chuàng)建型芯型腔 如圖 4 9 所示 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 1 目目 錄錄 中文摘要 英文摘要 引 言 1 第 1 章 制件及模具的三維造型 2 第 2 章 該塑件材 料 分 析 和 工藝性分析 8 2 1 材料分析 8 2 2 工藝分析 9 第 3 章 擬 定 的 成 型 工 藝 10 3 1 制件成型方法 10 3 2 制件成型參數(shù) 10 3 3 確定型腔數(shù)目 10 第 4 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 4 1 制件在模具中的位置 11 4 2 確定澆口形式及位置 13 4 3 流道設(shè)計(jì) 12 4 4 冷料穴 設(shè)計(jì) 16 第 5 章 成型零部件的設(shè)計(jì) 16 5 1 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 5 2 成型零部件工作尺寸計(jì)算 17 5 3 成型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算 18 第 6 章 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì) 19 6 1 選用標(biāo)準(zhǔn)注射模架 21 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 2 6 2 支承零部件的設(shè)計(jì) 21 6 3 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23 第 7 章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21 第 8 章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 第 9 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 第 10 章 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 第 11 章 注塑機(jī)參數(shù)校核 29 11 1 注射量 鎖模力 注射壓力 模具厚度的校核 29 11 2 開模行程的校核 29 11 3 模具與注射機(jī)安裝相關(guān)部分尺寸校核 29 第 12 章 編寫技術(shù)文件 29 設(shè)計(jì)總結(jié) 32 答謝語 32 參考文獻(xiàn) 33 電 池 后 蓋 塑 料 模 具 設(shè) 計(jì) 中 文 摘 要 注 射 成 型 是 熱 塑 性 塑 料 成 型 的 主 要 方 法 之 一 可 以 一 次 成 型 形 狀 復(fù) 雜 的 精 密 塑 件 手 機(jī) 業(yè) 的 快 速 發(fā) 展 要 求 手 機(jī) 外 殼 快 速 更 新 本 設(shè) 計(jì) 進(jìn) 行 了 一 款 手 機(jī) 電 池 后 蓋 的 注 塑 模 設(shè) 計(jì) 對(duì) 零 件 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 了 工 藝 分 析 確 定 了 分 型 面 澆 注 系 統(tǒng) 等 選 擇 了 注 射 機(jī) 計(jì) 算 了 成 型 零 部 件 的 尺 寸 采 用 側(cè) 澆 口 利 用 推 桿 頂 料 及 內(nèi) 抽 芯 方 式 并 對(duì) 模 具 的 材 料 進(jìn) 行 了 選 擇 如 此 設(shè) 計(jì) 出 的 結(jié) 構(gòu) 可 確 保 模 具 工 作 運(yùn) 用 可 靠 最 后 對(duì) 模 具 結(jié) 構(gòu) 與 注 射 機(jī) 的 匹 配 進(jìn) 行 了 校 核 并 用 autoCAD 繪 制 了 一 套 模 具 裝 配 圖 和 零 件 圖 Abstract Thermoplastic injection molding plastic molding is the main method of forming the shape can be a complex precision plastic parts The mobile phone industry s rapid 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 3 development requirements of mobile phone casing quickly update The design for a cell phone battery the back of injection mold design the structure of parts of the process Determine the type face pouring system a choice of injection machine calculating the size of the molding components Using the side gate Use of materials and putting in top form and die out of the core material of choice So the structure can be designed to ensure that the use of reliable mold work Finally the structure and mold injection machine to match the check AutoCAD and drawing with a mold assembly and parts plans 關(guān) 鍵 詞 塑 料 模 具 參 數(shù) 化 鑲 件 分 型 面 成 型 引言 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì) 各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一 是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè) 模具 生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要 標(biāo)志 它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 模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分 又是高 新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域 模具在機(jī)械 電子 輕工 汽車 紡織 航空 航天等工業(yè)領(lǐng)域里 日益成為使用最廣泛的主要 工藝裝備 它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中 60 90 的產(chǎn)品的零件 組件和部件的生產(chǎn)加工 振興和發(fā)展我國的模具工業(yè) 正日益 受到人們的關(guān)注 所以研究塑料模具設(shè)計(jì)意義重大 本課題設(shè)計(jì)產(chǎn)品是楊華老師指定的 塑料制件 電池后蓋 它包含了模具的基本結(jié)構(gòu) 并有側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu) 屬于中 等難度的塑料模具 本設(shè)計(jì)介紹了注射成型的基本原理 特別 是內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工作原理 對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的 設(shè)計(jì)原則 還分別介紹了塑料模具的一般設(shè)計(jì)方法 設(shè)計(jì)步驟 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 4 材料的選取 材料性能 結(jié)構(gòu)和用途的分析等 詳細(xì)介紹了注 射模具的材料及工藝分析 澆注系統(tǒng) 主要零部件 側(cè)向分型 與抽芯機(jī)構(gòu) 推出機(jī)構(gòu) 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程 并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說明 以及模具的各種工藝參數(shù)的確定 與校核等 亦介紹了模架選取的方法和校核注射機(jī)的各種工藝 參數(shù)等 在模具制造中運(yùn)用了現(xiàn)代先進(jìn)的線切割和數(shù)控加工等 加工技術(shù) 綜合利用三維 UG 和二維 Auto CAD 進(jìn)行設(shè)計(jì)并繪制 各種非標(biāo)準(zhǔn)零件圖紙 說明書已詳細(xì)地闡述設(shè)計(jì)的全過程 由于時(shí)間倉促 水平有限 本設(shè)計(jì)難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤之處 懇請(qǐng)各位老師和讀者批評(píng)指正 第一章 制件及模具的三維造型 如圖 1 1 所示塑料制件 材料為 ABS 取收縮率 5 大批量生產(chǎn) 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 5 圖 1 1 本模具采用 UG4 0 進(jìn)行模具分型 各步驟如下 1 載入產(chǎn)品同時(shí)設(shè)定收縮率 如圖 1 2 所示 圖 1 2 2 設(shè)定模具工作坐標(biāo)系 以制件主分型面中心為模具工作坐 標(biāo)且 Z 指向制件頂出方向 如圖 1 3 所示 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 6 圖 1 3 3 設(shè)定工件大小 如圖 1 4 所示 圖 1 4 4 型腔布局 如圖 1 5 所示 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 7 圖 1 5 5 創(chuàng)建各箱體 如圖 1 6 所示 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 8 圖 1 6 6 在各箱體處補(bǔ)實(shí)體 如圖 1 7 所示 如圖 2 4 圖 1 7 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 9 7 創(chuàng)建分型線 如圖 1 8 所示 圖 1 8 8 創(chuàng)建分型面 如圖 1 9 所示 圖 1 9 9 創(chuàng)建預(yù)備型芯 如圖 1 10 所示 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 10 如圖 2 6 圖 1 10 10 創(chuàng)建預(yù)備型腔 如圖 1 11 所示 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 11 圖 1 11 第 2 章 塑件材 料 分 析 和 工藝性分析 2 1 材料分析 該 產(chǎn) 品 的 成 型 材 料 是 ABS 該 材 料 是 由 丙 烯 腈 丁 二 烯 和 苯 乙 烯 三 種 化 學(xué) 單 體 合 成 每 種 單 體 都 具 有 不 同 特 性 丙 烯 腈 有 高 強(qiáng) 度 熱 穩(wěn) 定 性 及 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 丁 二 烯 具 有 堅(jiān) 韌 性 抗 沖 擊 特 性 苯 乙 烯 具 有 易 加 工 高 光 潔 度 及 高 強(qiáng) 度 從 形 態(tài) 上 看 ABS 是 非 結(jié) 晶 性 材 料 三 中 單 體 的 聚 合 產(chǎn) 生 了 具 有 兩 相 的 三 元 共 聚 物 一 個(gè) 是 苯 乙 烯 丙 烯 腈 的 連 續(xù) 相 另 一 個(gè) 是 聚 丁 二 烯 橡 膠 分 散 相 ABS 的 特 性 主 要 取 決 于 三 種 單 體 的 比 率 以 及 兩 相 中 的 分 子 結(jié) 構(gòu) 這 就 可 以 在 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) 上 具 有 很 大 的 靈 活 性 并 且 由 此 產(chǎn) 生 了 市 場 上 百 種 不 同 品 質(zhì) 的 ABS 材 料 這 些 不 同 品 質(zhì) 的 材 料 提 供 了 不 同 的 特 性 例 如 從 中 等 到 高 等 的 抗 沖 擊 性 從 低 到 高 的 光 潔 度 和 高 溫 扭 曲 特 性 等 ABS 材 料 具 有 超 強(qiáng) 的 易 加 工 性 外 觀 特 性 低 蠕 變 性 和 優(yōu) 異 的 尺 寸 穩(wěn) 定 性 以 及 很 高 的 抗 沖 擊 強(qiáng) 度 主要用途 ABS 廣泛用于水表殼 紡織器材 電器零件 文教體育用 品 玩具等 成型特點(diǎn) ABS 在升溫時(shí)粘度增高 所以成型壓力比較高 塑料上的 脫模斜度宜稍大 ABS 易吸水 成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理 易產(chǎn)生熔 接痕 模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆口對(duì)流道的阻力 在正常的成型條 件下 壁厚 熔料溫度及收縮率影響極小 要求塑件精度高時(shí) 模具溫 度可控制在 50 60 C 要求塑件光澤和耐用時(shí) 應(yīng)控制在 60 80 C 2 2 工藝分析 1 該塑件尺寸不大 一般精度等級(jí) 屬于中等難度的塑料模具 包 括了模具的基本結(jié)構(gòu) 其中有兩處內(nèi)側(cè)抽芯 2 為滿足制品表面質(zhì)量要求與提高成型效率采用側(cè)澆口 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 12 3 為了節(jié)約成本和方便加工與熱處理 型腔和型芯均采用整體鑲嵌 式結(jié)構(gòu) 4 ABS 在升溫時(shí)粘度增高 所以成型壓力較高 故塑件上的脫模斜 度宜稍大 要有足夠的脫模斜度 防止頂角 ABS 易吸水 5 成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理 ABS 易產(chǎn)生熔接痕 模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng) 注意盡量減少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力 要注意澆口位置防止和減 少熔接痕 在正常的成型條件下 壁厚 熔料溫度對(duì)收縮率影響 極小 模具溫度應(yīng)控制在 60 80 第 3 章 擬 定 的 成 型 工 藝 3 1 制 件 的 成 型 方 法 熱 塑 性 塑 料 指 定 采 用 注 射 成 型 本 設(shè) 計(jì) 選 用 熱 塑 性 塑 料 ABS 可 用 注 射 成 型 3 2 制 件 的 成 型 參 數(shù) 根 據(jù) 制 品 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 及 選 定 的 原 料 ABS 可 擬 定 如 下 工 藝 參 數(shù) 塑 料 名 稱 ABS 密 度 g cm 1 02 1 05 計(jì) 算 收 縮 率 0 5 模 具 溫 度 50 60 注 射 壓 力 MPa 60 100 成 型 時(shí) 間 s 注 射 時(shí) 間 15 60 加 壓 時(shí) 間 0 3 冷 卻 時(shí) 間 20 90 總 周 期 50 160 適 應(yīng) 注 射 機(jī) 類 型 柱 塞 式 3 3 確定型腔數(shù)目 1 計(jì)算制品的體積和重量 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 13 通過三維制圖 UG 軟件測(cè)量得 單件塑件面積 S 6900 6 2 單件 塑件體積 V 4897 91 3 查有關(guān)資料可知 ABS 的密度為 1 02 1 05g cm 3 則單件塑件重量 m 5g 2 型 腔 數(shù) 目 的 確 定 主 要 參 考 以 下 幾 點(diǎn) 來 確 定 1 根 據(jù) 經(jīng) 濟(jì) 性 確 定 型 腔 數(shù) 目 和 總 成 型 加 工 費(fèi) 用 最 小 的 原 則 并 略 準(zhǔn) 備 時(shí) 間 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) 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 3 根 據(jù) 注 射 機(jī) 的 最 大 注 射 量 確 定 型 腔 數(shù) 目 根 據(jù) 經(jīng) 驗(yàn) 每 加 一 個(gè) 型 腔 制 品 尺 寸 精 度 要 降 低 4 對(duì) 于 高 精 度 制 品 由 于 多 型 腔 模 具 難 以 保 證 各 型 腔 的 成 型 條 件 一 致 故 推 薦 型 腔 數(shù) 目 不 超 過 4 個(gè) 3 根據(jù)本產(chǎn)品的生產(chǎn)批量及尺寸精度要求采用一模兩腔 由 于 多 型 腔 模 具 在 滿 足 塑 料 制 件 的 形 狀 和 尺 寸 一 致 性 好 成 型 工 藝 條 件 容 易 控 制 條 件 下 具 有 提 高 生 產(chǎn) 效 率 和 降 低 塑 件 的 整 體 成 本 并 結(jié) 收 音 機(jī) 外 殼 的 質(zhì) 量 要 求 所 以 采 用 雙 型 腔 模 具 第 4 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4 1 制件在模具中的位置 1 型腔的布置 主要考慮制件在分型后能保留在動(dòng)模上以便脫模 并結(jié)合制件的結(jié) 構(gòu)特征應(yīng)將型腔設(shè)置在定模側(cè) 型芯設(shè)置在動(dòng)模側(cè) 2 分型面的選擇 選 擇 分 型 面 即 是 決 定 型 腔 空 間 在 模 內(nèi) 應(yīng) 占 有 的 位 置 由于分型 面受到塑件在模具中的成型位置 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑件結(jié)構(gòu)工藝性及 尺寸精度 嵌件的位置 塑件的推出 排氣等多種因素的影響 因此在 選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析 應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)的設(shè)計(jì)原則 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 14 1 復(fù) 合 塑 件 脫 模 為 使 塑 件 能 從 模 內(nèi) 取 去 分 型 面 的 位 置 應(yīng) 設(shè) 在 塑 件 斷 面 尺 寸 大 的 部 位 2 確 保 塑 件 質(zhì) 量 分 型 面 應(yīng) 不 要 選 擇 在 塑 件 光 滑 的 外 表 面 避 免 影 響 外 觀 質(zhì) 量 將 塑 件 要 求 同 軸 度 的 3 有 利 于 塑 件 脫 模 由 于 模 具 脫 模 機(jī) 構(gòu) 通 常 只 設(shè) 在 動(dòng) 模 一 側(cè) 故 選 擇 分 型 面 時(shí) 應(yīng) 盡 可 能 使 開 模 后 塑 件 留 在 動(dòng) 模 一 側(cè) 這 對(duì) 于 自 動(dòng) 化 生 產(chǎn) 使 用 的 模 具 尤 其 顯 得 重 要 4 考 慮 側(cè) 向 軸 拔 距 一 般 機(jī) 械 式 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 的 側(cè) 向 拔 距 都 較 小 因 此 選 擇 分 型 面 時(shí) 應(yīng) 將 抽 芯 或 分 型 距 離 長 的 方 向 置 于 動(dòng) 定 模 的 開 合 模 方 向 上 而 將 短 抽 拔 距 做 為 側(cè) 向 分 型 或 抽 芯 并 注 意 將 側(cè) 抽 芯 放 在 動(dòng) 模 邊 避 免 定 模 抽 芯 5 鎖 緊 模 具 的 要 求 側(cè) 向 合 模 鎖 緊 力 較 小 故 對(duì) 于 投 影 面 積 較 大 的 大 型 塑 件 應(yīng) 將 投 影 面 積 大 的 方 向 放 在 動(dòng) 定 模 的 合 模 方 向 上 而 將 投 影 面 積 小 的 方 向 作 為 側(cè) 向 分 型 面 6 有 利 于 排 氣 當(dāng) 分 型 面 作 為 主 要 排 氣 渠 道 時(shí) 應(yīng) 將 分 型 面 設(shè) 在 塑 料 熔 體 的 末 端 以 利 于 排 氣 7 模 具 零 件 易 于 加 工 選 擇 分 型 面 時(shí) 應(yīng) 使 模 具 分 割 成 便 于 加 工 的 零 件 以 減 小 機(jī) 械 加 工 的 困 難 除了以上這些基本原則以外 分型面的選擇還要考慮到型腔在分型 面上的投影面積的大小 為了保證側(cè)向型芯的位置的放置及抽芯機(jī)構(gòu)的 動(dòng)作順利 應(yīng)以淺的側(cè)向凹孔或短的側(cè)向凸臺(tái)作為抽芯方向 而將較深 的凹孔或較高的凸臺(tái)放置在開合模方向 綜合考慮以上的設(shè)計(jì)原則并結(jié)合該塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和質(zhì)量要求 應(yīng) 采用階梯分型面 如圖 4 1 粗實(shí)線所示 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 15 圖 4 1 4 2 確定澆口形式及位置 對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí) 一般應(yīng)遵循如下基本原則 1 了解塑料的成型性能 2 盡量避免或減少熔接痕 3 有利于型腔中氣體排出 4 防止型芯的變形和嵌件的位移 5 盡量采用較短的流程充滿型腔 6 流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核 為了提高成型效率和綜合考慮以上的基本設(shè)計(jì)原則并結(jié)合制件質(zhì)量 要求 本模具應(yīng)采用側(cè)澆口 由兩處澆口進(jìn)料 澆口位置如圖 4 2 所示 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 16 圖 4 2 澆口直徑可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 d 0 14 0 20 A 式中 d 澆口直徑 mm 塑件在澆口處的壁厚 mm A 型腔的表面積 2 d 0 14 0 20 13491 1mm 41 5 澆口直徑也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值取 d 1mm 澆口錐角取 0 澆口傾斜角取 5 3 流 道 的 設(shè) 計(jì) 1 主 流 道 的 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 錐 度 1 主流道設(shè)計(jì)成圓錐型 其錐角為 2 6 內(nèi)壁粗糙度 Ra 取 0 4um 分流道截面設(shè)計(jì)成圓型截面 加工容易 且熱量損失與壓力損失均 不大為常用形式 圓形截面分流道的直徑可以根據(jù)塑料的流動(dòng)性等 因素確定 該塑料件采用 ABS 塑料 流動(dòng)性為中等 所以選圓形截 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 17 面 根具經(jīng)驗(yàn)分流道的直徑可以取 d 5 6mm 根據(jù)型腔在分型面上 的排布情況設(shè)置分流道 2 主 流 道 大 端 成 圓 角 半 徑 r 1 3 mm 以 減 小 料 轉(zhuǎn) 向 過 度 時(shí) 的 阻 力 3 在 模 具 結(jié) 構(gòu) 允 許 的 情 況 下 主 流 道 盡 可 能 短 一 般 小 于 60mm 過 長 則 會(huì) 影 響 流 體 的 順 利 充 型 4 對(duì) 于 小 型 模 具 可 將 主 流 道 襯 套 與 定 位 圈 設(shè) 計(jì) 成 整 體 式 但 在 大 多 數(shù) 情 況 下 將 主 流 道 襯 套 與 定 位 圈 設(shè) 計(jì) 成 兩 個(gè) 零 件 主 流 道 襯 套 與 定 模 板 采 用 H7 m6 過 度 配 合 與 定 位 圈 的 配 合 采 用 H9 f9 間 隙 配 合 5 主 流 道 襯 套 一 般 選 用 T8 T10 制 造 熱 處 理 強(qiáng) 度 為 52 5 6HRC 根 據(jù) 常 用 塑 料 直 澆 口 尺 寸 表 選 主 流 道 始 端 尺 寸 d 2 5mm 大 端 尺 寸 D 4mm 澆 口 套 始 端 半 徑 R 機(jī) 床 噴 嘴 小 經(jīng) d 0 5 1 10 0 5 1 11mm 半 錐 角 a 2 其 長 度 尺 寸 取 L 40mm 其 余 尺 寸 見 圖 主 流 道 內(nèi) 壁 粗 造 度 Ra 0 63 拋 光 時(shí) 要 沿 軸 向 進(jìn) 行 澆 口 套 與 定 位 圈 采 用 H9 f9 的 配 合 定 位 圈 在 模 具 安 裝 調(diào) 試 時(shí) 應(yīng) 插 入 注 射 機(jī) 定 模 板 的 定 位 孔 內(nèi) 用 于 模 具 與 注 射 機(jī) 的 安 裝 定 位 定 位 圈 外 徑 比 注 射 機(jī) 定 模 板 上 的 定 位 孔 徑 小 0 2mm 以 下 澆 口 套 與 模 板 的 配 合 為 H7 m6 2 分 流 道 設(shè) 計(jì) 分 流 道 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 注 意 盡 量 減 少 流 動(dòng) 過 程 中 的 熱 量 損 失 與 壓 力 損 失 1 分 流 道 的 形 狀 與 尺 寸 分 流 道 的 截 面 尺 寸 視 塑 料 的 品 種 塑 件 是 尺 寸 成 型 工 藝 條 件 以 及 流 道 長 短 等 因 素 來 確 定 通 常 圓 形 截 面 分 流 道 直 徑 為 2 10 本 制 件 采 用 的 是 ABS 由 于 ABS 的 流 動(dòng) 性 能 較 好 且 分 流 道 長 度 教 短 時(shí) 因 此 分 流 道 采 用 圓 形 截 面 初 選 直 徑 為 3 具 體 尺 寸 由 修 模 時(shí) 修 正 2 分 流 道 的 長 度 具 體 尺 寸 根 據(jù) 型 腔 的 太 小 而 定 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 18 3 分 流 道 的 表 面 粗 糙 度 由 于 分 流 道 中 與 模 具 接 觸 的 外 層 塑 料 迅 速 冷 卻 只 有 內(nèi) 部 的 熔 體 比 較 理 想 因 此 分 流 道 的 表 面 粗 糙 糙 不 能 太 低 一 般 Ra 取 1 6um 這 可 增 加 對(duì) 外 層 塑 料 熔 體 的 流 動(dòng) 阻 力 使 外 層 塑 料 冷 卻 皮 固 定 形 成 絕 熱 層 4 分 流 道 在 分 型 面 的 布 置 形 式 如 圖 4 2 根據(jù)以上設(shè)計(jì)參數(shù)校核流動(dòng)比 iLt 式中 流動(dòng)比距離 Li 模具中各段料流通道及各段型腔的長度 mm ti 模具中各段料流通道及各段型腔的截面厚度 mm 60 3 5 37 5 4 5 5 2 2 140 2 108mm3 因?yàn)橛绊懥鲃?dòng)比的因素主要是塑料的流動(dòng)性 ABS 塑料的流動(dòng)性為 中等 經(jīng)查有關(guān)資料可知 ABS 允許的流動(dòng)比 210 110 所以 4 4 冷 料 穴 設(shè) 計(jì) 冷 料 穴 位 于 主 流 道 正 對(duì) 面 的 動(dòng) 模 板 上 或 處 于 分 流 道 末 端 其 作 用 是 容 納 澆 注 系 統(tǒng) 流 道 中 料 流 的 前 鋒 的 冷 料 以 避 免 這 些 冷 料 注 入 型 腔 而 影 響 塑 件 質(zhì) 量 還 有 便 于 在 流 道 處 設(shè) 置 主 流 道 拉 料 桿 的 功 能 開 模 時(shí) 又 可 以 將 主 流 道 的 冷 凝 料 拉 出 冷 料 穴 直 徑 宜 稍 大 于 主 流 道 大 端 直 徑 長 度 約 為 主 流 道 大 端 直 徑 分 流 道 冷 料 穴 當(dāng) 分 流 道 較 長 時(shí) 可 將 分 流 道 的 盡 頭 沿 料 流 前 進(jìn) 方 向 延 長 作 為 分 流 道 冷 料 穴 以 貯 存 前 鋒 冷 料 其 長 度 為 分 流 道 直 徑 的 1 5 2 倍 本 模 具 采 用 Z 形 拉 料 桿 第 5 章 成型零部件的設(shè)計(jì) 5 1 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由 于 制 件 有 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 比 較 復(fù) 雜 為 了 便 于 加 工 制 造 型 芯 型 腔 均 采 用 整 體 鑲 嵌 式 只 有 型 腔 有 兩 處 鑲 嵌 小 型 芯 1 圖 5 1 所 示 兩 處 均 需 要 內(nèi) 側(cè) 抽 芯 采 用 斜 頂 頂 出 機(jī) 構(gòu) 來 成 型 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 19 圖 5 1 4 圖 5 2 所 示 一 個(gè) 小 槽 為 了 方 便 如 加 工 應(yīng) 制 造 成 小 型 芯 圖 5 2 5 2 成型零部件工作尺寸計(jì)算 1 由 于 成 型 零 件 直 接 與 高 溫 高 壓 的 塑 料 熔 體 接 觸 它 必 須 有 以 一 些 性 能 1 必 須 具 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 剛 度 以 承 受 塑 料 熔 體 的 高 壓 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 20 2 有 足 夠 的 硬 度 和 耐 磨 性 以 承 受 料 流 的 摩 擦 和 磨 損 通 常 進(jìn) 行 熱 處 理 使 其 硬 度 達(dá) 到 HRC40 以 上 3 對(duì) 于 成 型 會(huì) 產(chǎn) 生 腐 濁 性 氣 體 的 塑 料 還 應(yīng) 選 擇 耐 腐 濁 的 合 金 鋼 理 4 材 料 的 拋 光 性 能 好 表 面 應(yīng) 該 光 滑 美 觀 表 面 粗 造 度 應(yīng) 在 Ra0 4 以 下 5 切 削 加 工 性 能 好 熱 處 理 變 形 小 可 淬 性 良 好 6 熔 焊 性 能 要 好 以 便 修 理 7 成 型 部 位 應(yīng) 須 有 足 夠 的 尺 寸 精 度 孔 類 零 件 為 H8 H10 軸 類 零 件 為 h7 h10 2 型腔 型芯工作部位尺寸的確定 經(jīng)查有關(guān)資料可知 ABS 塑料的收縮率是 0 3 0 8 平均收縮率為 S 0 3 0 8 2 0 55 型腔工作部位的尺寸 型腔徑向尺寸 001zzmsLSL 型腔深度尺寸 zz sH 型芯徑向尺寸 00z zmsll 型芯高度尺寸 1z zshSh 中心距尺寸 2 2mzsCC 式中 L 塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸 mm l 塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸 mm H 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸 mm h 塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸 mm C 塑件中心距基本尺寸的平均尺寸 mm x 修正系數(shù) 取 0 5 0 75 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 21 塑件公差 mm 模具制造公差 取 1 3 1 4 各工作部位尺寸計(jì)算結(jié)果詳見相應(yīng)零件圖紙所標(biāo)明 通常 制品中 1mm 和小于 1mm 并帶有大于 0 05mm 公差的部位以及 2mm 和小于 2mm 并帶有大于 0 1mm 公差的部位不需要進(jìn)行收縮率計(jì)算 5 3 成型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算 為了方便加工和熱處理 其型芯整體鑲嵌式 型腔為整體形式 因 此 型腔的強(qiáng)度和剛度按型腔整體式計(jì)算 由于型腔壁厚計(jì)算比較麻煩 也可參考經(jīng)驗(yàn)推薦數(shù)據(jù) 經(jīng)查有關(guān)資料可知型腔側(cè)壁厚 S 25mm 支承板 厚度計(jì)算可以經(jīng)過 Auto CAD 的燕秀工具箱承板厚度計(jì)算器來計(jì)算 如圖 5 3 所示 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 22 圖 5 3 第 6 章 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì) 6 1 選用標(biāo)準(zhǔn)注射模架 1 初選注射機(jī) 1 注射量 該塑料制件單件重量 m 148g 澆注系統(tǒng)重量的計(jì)算可以根據(jù)澆注系統(tǒng)尺寸先計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積 V 3 601 3cm 粗略計(jì)算澆注系統(tǒng)重量為 3 601 1 05 3 5gjjV 總體積 V 塑件 4 898 3 601 8 499 3c 總重量 M 8 499 1 05 9g 聚苯乙烯的密度為 1 054g cm3 ABS 的密度為 1 02 1 05g 3cm 滿足注射量 V 機(jī) V 塑件 0 80 式中 V 機(jī) 額定注射量 3cm V 塑件 塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和 3c 28 052 470 8 塑 件 m 或滿足注射量 M 機(jī) M 塑件 12 0 8 式中 M 機(jī) 額定注射量 g M 塑件 塑件與澆注系統(tǒng)凝料的重量和 g 聚苯乙烯的密度 g cm 3 1 塑件采用塑料的密度 g cm 3 2 g214 0529 860 8 塑 件 2 注射壓力 P 注 P 成型 經(jīng)查有關(guān)資料可知 ABS 塑料成型時(shí)的注射壓力 P 成型 70 90MPa 3 鎖模力 P 鎖模力 pF 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 23 式中 p 塑料成型時(shí)型腔的壓力 ABS 塑料的型腔壓力 p 30MPa F 澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和 2m 各型腔及澆注系統(tǒng)及各型腔在分型面上的投影面積 F 8187 5 2m PF 30 8187 5 245 625KN 根據(jù)以上的分析 計(jì)算 查教材第 103 頁表 4 2 初選注射機(jī)型號(hào)為 XS ZS 22 其有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下 理 論 注 射 容 量 cm 30 20 螺 桿 直 徑 mm 25 20 注 射 壓 力 MPa 75 115 注 射 行 程 130 注 射 方 式 注 塞 式 鎖 模 力 KN 250 拉 桿 內(nèi) 向 距 mm 350 移 模 行 程 mm 160 最 大 模 具 厚 度 mm 180 最 小 模 具 厚 度 mm 60 噴嘴圓弧半徑 mm 12 噴嘴孔直徑 mm 2 最大開合模行程 mm 160 動(dòng) 定模板尺寸 250 280 拉桿空間 235 2 選標(biāo)準(zhǔn)模架 根據(jù)以上分析 計(jì)算以及型腔尺寸及位置可確定模架的結(jié)構(gòu)形式 和規(guī)格 通過調(diào)用 Auto CAD 的燕秀工具箱模架選用 如圖 6 1 所示 定模板厚度 A 40 動(dòng)模板厚度 B 45 墊塊厚度 C 70 模具厚度 H 模 250 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 24 模具外形尺寸 250 300 250 6 2 支承零部件的設(shè)計(jì) 支承板厚度計(jì)算可以經(jīng)過 Auto CAD 的燕秀工具箱承板厚度計(jì)算器 來計(jì)算 如圖 5 3 所示 6 3 定模板與動(dòng)模板的設(shè)計(jì) 本模具的模架是 Auto CAD 的燕秀工具箱調(diào)出拉 已經(jīng)設(shè)計(jì)好動(dòng)定 各模板的相關(guān)參數(shù) 圖 6 1 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 25 6 4 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1 為 了 使 導(dǎo) 柱 能 順 利 地 進(jìn) 入 導(dǎo) 套 導(dǎo) 柱 端 部 應(yīng) 做 成 錐 形 或 半 球 形 導(dǎo) 套 的 前 端 也 應(yīng) 倒 角 2 導(dǎo) 柱 設(shè) 在 動(dòng) 模 一 側(cè) 可 以 保 護(hù) 型 芯 不 受 損 傷 而 設(shè) 在 定 模 一 側(cè) 則 便 于 順 利 脫 模 取 出 塑 件 因 此 可 根 據(jù) 需 要 而 決 定 裝 配 方 式 3 一 般 導(dǎo) 柱 滑 動(dòng) 部 分 的 配 合 形 式 按 H8 f8 導(dǎo) 柱 和 導(dǎo) 套 固 定 部 分 配 合 按 H7 k6 導(dǎo) 套 外 徑 的 配 合 按 H7 k6 4 除 了 動(dòng) 模 定 模 之 間 設(shè) 導(dǎo) 柱 導(dǎo) 套 外 一 般 還 在 動(dòng) 模 座 板 與 推 板 之 間 設(shè) 置 導(dǎo) 柱 和 導(dǎo) 套 以 保 證 推 出 機(jī) 構(gòu) 的 正 常 運(yùn) 動(dòng) 5 導(dǎo) 柱 的 直 徑 應(yīng) 根 據(jù) 模 具 大 小 而 定 可 參 考 標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 數(shù) 據(jù) 選 取 一 次 分 型 導(dǎo) 向 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 導(dǎo) 柱 固 定 在 固 定 模 板 上 與 固 定 模 板 為 H7 m6 的 過 渡 配 合 導(dǎo) 柱 直 徑 參 考 標(biāo) 準(zhǔn) 取 D 12mm 導(dǎo) 柱 頭 部 做 成 半 圓 形 導(dǎo) 柱 長 度 與 主 流 導(dǎo) 長 度 點(diǎn) 澆 口 長 度 以 及 塑 件 長 度 等 有 關(guān) 第 7 章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 26 注 射 成 型 每 一 循 環(huán) 中 塑 件 必 須 準(zhǔn) 確 無 誤 的 從 模 具 的 凹 模 中 或 型 芯 上 脫 出 完 成 模 具 脫 模 脫 模 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 遵 循 下 述 原 則 1 塑 件 滯 留 于 動(dòng) 模 邊 以 便 借 助 于 開 模 力 驅(qū) 動(dòng) 脫 模 裝 置 完 成 脫 模 動(dòng) 作 致 使 模 具 結(jié) 構(gòu) 簡 單 2 防 止 塑 件 結(jié) 構(gòu) 變 形 或 損 壞 正 確 分 析 塑 件 對(duì) 模 腔 的 粘 附 力 的 大 小 及 所 部 位 有 針 對(duì) 性 的 選 擇 合 適 的 脫 模 裝 置 使 推 出 重 心 與 脫 模 阻 力 中 心 相 重 合 由 于 塑 件 收 縮 時(shí) 包 緊 型 芯 因 此 推 出 力 作 用 點(diǎn) 應(yīng) 盡 量 靠 近 型 芯 同 時(shí) 推 出 力 應(yīng) 施 于 塑 件 剛 性 和 強(qiáng) 度 最 大 部 位 作 用 面 積 也 盡 可 能 大 一 些 以 防 塑 件 變 形 或 損 壞 3 由 于 塑 件 收 縮 時(shí) 包 緊 型 芯 因 此 推 出 力 作 用 點(diǎn) 應(yīng) 盡 量 靠 近 型 芯 同 時(shí) 推 出 力 應(yīng) 施 于 塑 件 剛 性 和 強(qiáng) 度 最 大 部 位 作 用 面 積 也 盡 可 能 大 一 些 以 防 塑 件 變 形 或 損 壞 4 力 求 良 好 的 塑 件 外 觀 在 選 擇 頂 相 互 位 置 時(shí) 應(yīng) 盡 量 設(shè) 在 塑 件 內(nèi) 部 或 對(duì) 塑 件 影 響 不 大 的 部 位 在 采 用 推 桿 脫 模 時(shí) 尤 其 要 注 意 這 個(gè) 問 題 5 結(jié) 構(gòu) 合 理 可 靠 脫 模 結(jié) 構(gòu) 應(yīng) 工 作 可 靠 運(yùn) 動(dòng) 靈 活 制 造 方 便 更 換 容 易 且 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 根 據(jù) 制 件 的 形 狀 本 模 具 可 才 用 頂 桿 頂 出 復(fù) 位 桿 長 度 尺 寸 L4 L 頂 桿 固 定 板 L 支 撐 板 L 型 芯 板 30 20 15 30 45 30 120mm 復(fù) 位 桿 徑 向 尺 寸 參 考 標(biāo) 準(zhǔn) 見 尺 寸 取 d 15mm 推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1 推件力的計(jì)算 推件力 1cosintFApqA 式中 A 塑件包絡(luò)型芯的面積 2 塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力 p 取 0 8 107 1 2 10 7Pa 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 27 脫模斜度 大氣壓力 0 09MPaq 塑件對(duì)鋼的檫系數(shù) 約為 0 1 0 3 制件垂直于脫模方向的投影面積 1A2m 查教材第 70 頁可知道 ABS 的脫模斜度 40 A 103 5 2 103 5 1 0 0 2cos sin 0 09 1715 11 6kNtF7040 61 2 確定頂出方式及頂桿位置 根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 確定在制品的四角上設(shè)置六根普通的圓頂桿 普通的圓形頂桿按 GB4169 1984 選用 均可滿足頂桿剛度要求 經(jīng)查相關(guān)資料 選用 5 129 5 型號(hào)的圓型頂桿 4 根和選用 2 127 型號(hào)的圓型頂桿 2 根 由于塑件不大 推出裝置可不設(shè)導(dǎo)向裝置 第 8 章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)由斜頂頂出 斜頂角度計(jì)算由 Auto CAD 的燕秀工具箱 斜頂角度計(jì)算器計(jì)算 如圖 8 1 所示 具體參數(shù)設(shè)計(jì)參考圖 8 2 的設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn) 抽芯滑塊具體尺寸詳見零件圖 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 28 圖 8 1 模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 斜頂頂出 TSUN NGAI INDUSTRIAL CO LTD 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 29 圖 8 2 以上是斜頂頂出機(jī)構(gòu)的主要參考資料 斜頂?shù)南嚓P(guān)參數(shù)均按照以上 模具標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì) 第 9 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷 卻 系 統(tǒng) 的 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 約 多 孔 徑 約 大 則 對(duì) 塑 件 的 冷 卻 效 果 約 均 勻 根 據(jù) 經(jīng) 驗(yàn) 一 般 冷 卻 水 孔 中 心 線 與 型 腔 壁 的 距 離 應(yīng) 為 冷 卻 水 孔 直 徑 的 1 2 倍 常 位 12 15mm 冷 卻 水 孔 中 心 距 約 為 水 孔 直 徑 的 3 5 倍 水 孔 直 徑 約 為 8 12mm 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 當(dāng) 塑 件 壁 厚 不 均 勻 時(shí) 壁 厚 處 應(yīng) 強(qiáng) 化 冷 卻 水 孔 應(yīng) 靠 近 型 腔 距 離 要 小 但 也 不 應(yīng) 小 于 10mm 4 澆 口 處 加 強(qiáng) 冷 卻 一 般 在 注 射 成 型 時(shí) 澆 口 附 近 溫 度 最 高 距 澆 口 越 遠(yuǎn) 溫 度 越 低 因 此 要 加 強(qiáng) 澆 口 處 的 冷 卻 即 冷 卻 水 從 澆 口 附 近 流 入 5 應(yīng) 降 低 進(jìn) 水 與 出 水 的 溫 差 如 果 進(jìn) 水 與 出 水 溫 差 過 大 將 使 模 具 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 30 的 溫 度 分 布 不 均 勻 尤 其 對(duì) 流 程 很 長 的 大 型 塑 件 料 溫 越 流 越 低 對(duì) 于 矩 形 模 具 通 常 沿 模 具 寬 度 方 向 開 設(shè) 水 孔 使 進(jìn) 水 與 出 水 溫 差 不 大 于 5 6 合 理 選 擇 冷 卻 水 道 的 形 式 對(duì) 于 收 縮 大 的 塑 件 入 聚 乙 烯 應(yīng) 沿 收 縮 方 向 開 設(shè) 冷 卻 水 孔 7 合 理 確 定 冷 卻 水 管 的 接 頭 的 位 置 為 不 影 響 操 作 進(jìn) 出 口 水 管 接 頭 通 常 設(shè) 在 注 射 機(jī) 背 面 的 模 具 的 同 一 側(cè) 8 冷 卻 系 統(tǒng) 的 水 道 應(yīng) 盡 量 避 免 與 模 具 上 其 它 機(jī) 構(gòu) 如 推 桿 孔 小 型 芯 孔 等 發(fā) 生 干 涉 現(xiàn) 象 設(shè) 計(jì) 時(shí) 要 通 盤 考 慮 9 冷 卻 水 管 進(jìn) 出 接 頭 應(yīng) 埋 入 模 板 內(nèi) 以 免 模 具 在 搬 運(yùn) 過 程 中 造 成 損 壞 最 好 在 進(jìn) 口 和 出 口 處 分 別 打 出 標(biāo) 志 如 IN 進(jìn) 口 和 OUT 出 口 等 由于制品平均厚度為 2 制品尺寸不大 確定水孔直徑為 10 由于冷卻水道的位置 結(jié)構(gòu)形式 孔徑 表面狀態(tài) 水的流速 模具材 料等很多因素都會(huì)影響模具的熱量向冷卻水的傳遞 精確計(jì)算比較困難 實(shí)際生產(chǎn)中 通常都是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定冷卻水路 通過調(diào)節(jié)水溫 水速來滿足要求 第 10 章 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 當(dāng) 排 氣 不 良 時(shí) 將 在 塑 件 上 形 成 氣 泡 銀 文 云 霧 接 縫 使 表 面 輪 廓 不 清 甚 至 沖 模 不 滿 嚴(yán) 重 時(shí) 在 塑 件 表 面 產(chǎn) 生 焦 痕 降 低 沖 模 速 度 影 響 成 型 周 期 形 成 斷 續(xù) 注 射 減 低 生 產(chǎn) 效 率 因 此 我 們 一 般 用 以 下 的 幾 種 排 氣 方 法 1 排 氣 槽 排 氣 對(duì) 于 成 型 大 中 型 塑 件 的 模 具 需 排 住 的 氣 體 量 多 通 常 都 應(yīng) 開 設(shè) 排 氣 槽 2 分 型 面 排 氣 對(duì) 于 小 型 模 具 可 利 用 分 型 面 間 隙 排 氣 但 分 型 面 須 位 于 容 體 流 動(dòng) 末 端 3 拼 鑲 件 縫 隙 排 氣 對(duì) 于 組 合 的 凹 模 或 型 芯 可 利 用 其 拼 合 的 縫 隙 排 氣 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 31 4 推 桿 間 隙 排 氣 利 用 推 桿 與 模 板 或 型 芯 的 配 合 間 隙 排 氣 5 粉 末 燒 結(jié) 合 金 塊 排 氣 6 排 氣 井 排 氣 在 塑 料 熔 體 匯 合 處 的 外 側(cè) 設(shè) 置 一 個(gè) 空 穴 使 氣 體 排 入 其 中 也 可 以 獲 得 良 好 的 排 氣 效 果 7 強(qiáng) 制 性 排 氣 在 封 閉 氣 體 的 部 位 設(shè) 置 排 氣 桿 由 于 本 模 具 有 較 多 的 型 芯 是 采 用 鑲 拼 形 式 內(nèi) 部 排 氣 效 果 較 好 故 只 在 分 型 面 上 開 設(shè) 排 氣 槽 由于本制品尺寸不大 可利用分型面開設(shè)排氣槽 推桿的配合間隙 和活 動(dòng) 型 芯 排氣即可 分型面排氣槽應(yīng)離開型腔 5 6 深度 h0 03 利用間隙排氣 其配合間隙不能超過 0 05 一般為 0 03 0 005 第 11 章 注塑機(jī)參數(shù)校核 11 1 最大注射量 鎖模力 注射壓力 模具厚度的校核 由于在初選注射機(jī)和選用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)是根據(jù)以上的四個(gè)技術(shù) 參數(shù)及計(jì)算壁厚等因素選用的 所以注射量 鎖模力 注射壓力 模具厚度不必進(jìn)行校核 已經(jīng)符合所選注射機(jī)要求 11 2 開模行程的校核 注射機(jī)最大的開模行程 S S 2h 件 h 澆 5 10 91 160 式中 2h 件 塑料制品高度 mm h 澆 澆注系統(tǒng)高度 故滿足要求 11 3 模具與注射機(jī)安裝相關(guān)部分尺寸校核 從標(biāo)準(zhǔn)模架外形尺寸看小于注射機(jī)拉桿空間 并采用壓板固定模 具 所以所選注射機(jī)規(guī)格滿足要求 第 11 章 編寫技術(shù)文件 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 32 編寫加工工藝和裝配技術(shù) 模具精度是影響塑料成型件精度的重要因素之一 為了保證模具精 度 塑料模具制造時(shí)應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)要求 a 組成塑料模具的所有零件 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 b 組成模架的零件應(yīng)達(dá)到規(guī)定的加工要求 裝配成套的模架應(yīng)活動(dòng)自 如 并達(dá)到規(guī)定的平行度和垂直度要求 c 模具的功能必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求 d 為了鑒別塑料成型件的質(zhì)量 裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模 并根據(jù)試模存在問題進(jìn)行修整 直至試出合格的成型件為止 1 加工要求 1 模具分型面及組合件的結(jié)合面應(yīng)很好貼合 局部間隙不大于 0 02mm 2 模具成型表面的內(nèi)外銳角 尖邊 圖樣上未注明圓角時(shí)允許不大 于 0 5mm 圓角 分型面及結(jié)合面除外 當(dāng)不允許有圓角時(shí) 應(yīng)在 圖樣上注明 3 圖樣中未注明公差的一般尺寸其極限偏差按 GB1804 標(biāo)準(zhǔn)即孔按 H13 軸按 h13 長度按 J14 來加工 4 模具中各承壓板 模板 的兩承壓面的平行度公差按 GB1184 附錄 一的 5 級(jí) 5 導(dǎo)柱 導(dǎo)套孔對(duì)模板平面的垂直度公差按 GB1184 附錄一的 4 級(jí) 導(dǎo)柱 導(dǎo)套之間的配合按 H8 f8 6 模具中安裝鏍釘 鏍栓 之螺紋孔及其通孔的位置公差不大于 2mm 或相應(yīng)各孔配作 7 導(dǎo)柱 直導(dǎo)柱 臺(tái)肩導(dǎo)柱 其配合部位的大徑與小徑的同軸度公差 t 按 GB1184 附錄一的 5 級(jí) 8 導(dǎo)套 直導(dǎo)套 帶頭導(dǎo)套 外圓與內(nèi)孔的同軸度公差 t 按 GB1184 附錄一的 5 級(jí) 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 33 9 主流道襯套的中心錐孔應(yīng)研磨拋光 不得有影響脫澆口的各種缺陷 10 成型零部件 為了保證導(dǎo)向作用 動(dòng) 定模的導(dǎo)柱 導(dǎo)套孔的孔距 精度應(yīng)控制在 0 01mm 以內(nèi) 因此 必須用坐標(biāo)鏜床對(duì)動(dòng) 定模鏜孔 在缺少坐標(biāo)鏜床的情況下 較普遍采用的方法是將動(dòng) 定模合在一 起 在車床 銑床或鏜床上進(jìn)行鏜孔 成型零部件采用優(yōu)質(zhì)模具鋼 強(qiáng)度高 耐磨性好 熱處理變形小 要求耐腐蝕 調(diào)質(zhì)淬火低溫回 火 55HRC 型芯的加工 把成型面的曲面圖通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生刀具加工路徑 進(jìn)行數(shù)控銑外形加工 再銑小型芯孔和凹臺(tái) 鉆推桿孔 加工澆口 再用電火花加工成型 型腔的加工 把成型面的曲面圖通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生刀具加工路徑 留余量在數(shù)控銑上加工成型 再用電火花加工成型 2 裝配要求 1 頂出制品的推桿的端面與所在的相應(yīng)型面保持齊平 允許推桿端面 高出型面不大于 0 1mm 2 注射模的復(fù)位桿 其端面應(yīng)與模具分型面齊平 允許低于分型面大 大于 0 03mm 3 型芯 凸模 鑲件等 其尾部高度尺寸未注明公差時(shí) 其端面應(yīng)在 裝配后與其配合的零件齊平 4 制品同一表面的成型腔分布在上 下模或兩模時(shí) 裝配后沿分型面 的錯(cuò)邊不大于 0 05mm 并其組合尺寸不超過型腔允許的極限尺寸 5 凸模與凹模裝配后的配合間隙 應(yīng)保持周圍均勻 6 需保持同軸的兩個(gè)以上零件 其同軸度必須保證裝配要求 使各配 合零件能順利裝卸 活動(dòng)自如 7 模具導(dǎo)向件的導(dǎo)向部分 裝配后保證滑動(dòng)靈活 無卡滯現(xiàn)象 8 模具中供兩次分型用的拉桿 拉板裝配后 各工作面應(yīng)在同一平面 內(nèi) 允許其極限偏差為 0 1mm 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 34 9 模具裝配后 兩安裝平面應(yīng)保持平 其平行度公差按按 GB1184 附 錄一的 6 級(jí) 3 綜合要求 1 模具 模架及其零件的工件表面 不應(yīng)有碰傷 凹痕 裂紋 毛刺 銹蝕等缺陷 2 經(jīng)熱處理后的零件 硬度應(yīng)均勻 不允許有脫碳 軟點(diǎn) 氧化斑點(diǎn) 及裂紋等缺陷 熱處理后應(yīng)清除氧化皮 臟物油污 3 配通用模架模具 裝配后兩側(cè)面應(yīng)進(jìn)行同時(shí)磨削加工 以保證模具 能順利裝入模架 4 模具的冷卻水道應(yīng)保證暢通 設(shè)計(jì)總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用 綜合檢驗(yàn)大學(xué)期 間所學(xué)的知識(shí) 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)收益匪淺 主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 1 培養(yǎng)我綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論 基本知識(shí)和基本技能 提高分析解 決實(shí)際問題的能力 2 接受模具設(shè)計(jì)工程師必須的綜合訓(xùn)練 提高實(shí)際工作能力 如調(diào)查研 究 查閱文獻(xiàn)和收集資料并進(jìn)行分析的能力 制訂設(shè)計(jì)或試驗(yàn)方案的 能力 設(shè)計(jì) 計(jì)算和繪圖能力 總結(jié)提高撰寫論文的能力 3 檢驗(yàn)我綜合素質(zhì)與實(shí)踐能力 是畢業(yè)的重要依據(jù) 通過對(duì)模具專業(yè)的學(xué)習(xí) 掌握了常用材料在成型過程中對(duì)模具的工 藝要求 掌握模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法 以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì) 一般模具的要求 在模具制造方面 掌握一般機(jī)械加工的知識(shí) 金屬材 料的選擇和熱處理 結(jié)合模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 根據(jù)不同情況選用模具加工 新工藝 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 35 由于時(shí)間倉促 水平有限 本設(shè)計(jì)難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤之 處 懇請(qǐng)各位老師和讀者批評(píng)指正 答謝語 經(jīng)過半年的忙碌和工作 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲 作為一個(gè)?？粕漠厴I(yè)設(shè)計(jì) 由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏 難免有許多考 慮不周全的地方 如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo) 以及身邊同學(xué)們 的支持 想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的 在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師楊華老師 楊老師平日里 工作繁多 但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段 從題目的確定到設(shè) 計(jì)草案的確定和修改 中期檢查 后期詳細(xì)設(shè)計(jì) 裝配草圖等 整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo) 我的設(shè)計(jì)雖然結(jié)構(gòu)相對(duì)簡 單 但我的水平有限 設(shè)計(jì)中有很多不足 而楊老師仍然細(xì)心 地糾正圖紙中的錯(cuò)誤 除了敬佩楊老師的專業(yè)水平外 他的治 學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣 并將積極影 響我今后的學(xué)習(xí)和工作 其次要感謝協(xié)助我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的盧齊炎和劉寶貴同學(xué) 他 們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中給予了我很多指導(dǎo)和幫助 然后還要感謝大學(xué)三年來所有的老師 為我們打下模具專 業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ) 同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們 正是因?yàn)橛辛四?們的支持和鼓勵(lì) 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成 最后感謝機(jī)械工程系和我的母校 桂林航天工業(yè)高等?？?學(xué)校三年來對(duì)我的大力栽培 參考文獻(xiàn) 1 史鐵梁 模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 第 1 版 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 2 屈華昌 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 第 1 版 北京 高等教育出版社 2001 教材 3 王樹勛 注塑模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)用技術(shù) 第 1 版 廣州 華南理工大學(xué) 出版社 1996 4 唐海翔 UGNX2 注塑模具設(shè)計(jì)培訓(xùn)教程 第 1 版 北京 清華大學(xué)出版 桂 林 航 天 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 專 用 紙 36 社 2005 5 閻啞林 塑料模具圖冊(cè) 第 1 版 北京 高等教育出版社 2001 6 高長銀 模具設(shè)計(jì) 第 1 版 北京 電子工業(yè)出版社 2007 7 UGNX4 0 塑料模具設(shè)計(jì)就業(yè)實(shí)戰(zhàn)精解 第 1 版 北京 清華大學(xué)出版 社 2006 8 UGNX4 0 模具設(shè)計(jì)典型范例教程 第 1 版 北京 電子工業(yè)出版社 2007