5號電池充電器外殼的塑件注射模設計【17張CAD高清圖紙和文檔】【注塑模具JA系列】

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目 錄 前言 摘要 第一章 概論………………………………………………….. 5 第二章 設計任務書…………………………………………..6 第三章 產(chǎn)品零件的工藝分析 ………………………………..6 第一節(jié) 塑件分析…………………………………………………..6 第二節(jié) 塑件的成型特性…………………………………….7 第三節(jié) 工藝參數(shù)…………………………………………….8 第四節(jié) 塑件的工藝要求……………………………………..9 第四章 設備的選擇……………………………………………..10 第五章 澆注系統(tǒng)的設計………………………………………..11 第一節(jié) 主流道的設計………………………………………….11 第二節(jié) 分流道的設計…………………………………………..12 第三節(jié) 冷料穴的設計…………………………………………..13 第四節(jié) 澆口的形狀……………………………………………..13 第六章 成型零部件的設計與計算………………………………14 第一節(jié) 凹模的設計與計算………………………………………14 第二節(jié) 凸模的設計與計算………………………………………16 第三節(jié) 模具的裝配工藝及零件工藝………………………..................19 第七章 脫模機構(gòu)的設計………………………………………….21 第一節(jié) 脫模機構(gòu)的設計…………………………………………21 第二節(jié) 脫模機構(gòu)的計算…………………………………………21 第八章 合模導向及抽芯的設計………………………………….22 第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計……………………………………26 設計小結(jié) 致謝 參考資料 前 言 為了能夠很好地了解本次畢業(yè)設計的設計過程，根據(jù)幾年來的學習，編寫了《模具設計說明書》。以滿足老師在評審的過程中能夠更好地指導、評閱。 本說明書主要介紹了模具設計的一般方法、步驟、模具設計的中常用的公式與數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件等重要內(nèi)容。在塑件原材料轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰现萍^程中，塑件原材料的選用、成型設備的選擇、成型模具的設計與成型工藝的的制定是塑件生產(chǎn)的四大環(huán)節(jié)。而主要環(huán)節(jié)集中在成型工藝的制定和塑料模具的設計這兩個方面。 在編寫說明書過程中，我參考了《塑料模成型工藝與模具設計》、《實用注塑模設計手冊》和《模具制造工藝》等有關教材。引用了有關手冊的公式及圖表，并得到了老師同學的幫助。但由于本人水平的有限，本說明書存在一些缺點和錯誤，希望老師多加指正，以達到本次設計的目的。 摘 要 本次畢業(yè)設計的題目是：5號電池充電器外殼的塑件注射模。本次設計主要是通過對塑件的形狀、尺寸及其精度的要求來進行注射成型工藝的可行性分析。塑件的成型工藝性主要包括塑件的壁厚，斜度和圓角以及是否有抽芯機構(gòu)。通過以上的分析來確定模具分型面、型腔數(shù)目、澆口形式、位置大小；其中最重要的是確定型芯和型腔的結(jié)構(gòu)，例如是采用整體式還是鑲拼式，以及它們的定位和固緊方式。此外還分析了模具受力，脫模機構(gòu)的設計，合模導向機構(gòu)的設計，冷卻系統(tǒng)的設計等。最后繪制完整的模具裝配總圖和主要的模具零件土及編制成型零部件的制造加工工藝過程卡片。 關鍵詞：分型面、澆口、型腔，型芯，鑲塊，脫摸力。 Abstract This graduate that design is:The piece that shout the on board cap injects the mold.This design primarily passeses to piece viability assessment for request for of shape, size and its accuracy coming proceeding injecting type craft.the piece the wall for of type craft primarily including the piece is thick, slope and circle angle and whether to have core-pulling or not mechanism.Pass the above analysis to come the certain molding tool cent the type the surface, type the number, gate the form, place the size;The among them and most important is a certain type core and the construction of the type , for example adopt the whole the type of type still , and their fixed position and tight way of .In addition and still analyzed the molding tool to suffer force, mold that design that the design of the pattern draw mechanism, match the design etc. to lead to the mechanism, cooling system.Finally draw the production that complete molding tool assemble the general drawing sum the soil and establishment of prinipal molding tool parts type zero the parts process the craft process the card. Key words: parting line,the gate, slide block, heel block, core-pulling, core-pulling distance, gate. 第一章 概 論 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)各部門發(fā)展的重要基礎之一。塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。模具設計水平的高低、加工設備的好壞、制造力量的強弱模具質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益的提高。 在現(xiàn)代塑料制件的生產(chǎn)中，采用合理的加工工藝，高效設備，先進的模具。塑料成型技術的發(fā)展趨勢是： 一、 模具的標準化。 在本次設計中，采用中小型標準注模架，標準件標準導向元件，標準模板等。 二、 模具加工技術的革新。 三、 各種新材料的研制和應用。 四、 CAD/CAM/CAE技術的應用。 塑料成型加工技術發(fā)展很快，塑料模具的各種結(jié)構(gòu)也在不斷創(chuàng)新，所以我們在學習模具設計與成型工藝的同時還要了解塑料模具的新技術、新工藝、新材料的發(fā)展狀態(tài)。學習和掌握新知識，為振興我國的塑料成型加工技術做出貢獻。 第二章 設計任務書 一 設計題目 本次設計的題目是5號電池充電器外殼的注射模設計。 二 設計任務書 1． 一套產(chǎn)品零件圖； 2． 模具總裝配圖一張（A1圖紙）； 3． 所有非標準件圖紙； 4． 模具主要成型零件的加工工藝（凹模、凸模、 型芯）； 5． 說明書一份。 說明：所有圖紙和說明書一律用計算機打印，嚴格按照要求完成設計。 第三章 產(chǎn)品零件的工藝分析 第一節(jié) 塑件分析 初步了解畢業(yè)設計的內(nèi)容——5號電池充電器外殼。分析零件的產(chǎn)品圖，研究其尺寸、公差、技術要求等。初步擬訂設計方案。此產(chǎn)品是充電器外殼，所以在設計時要注意其表面的粗糙度，要使表面光滑，達到效果。零件采用三向側(cè)抽芯成型。塑件的尺寸精度要求一般。由于塑件表面光滑度較高,因此塑件采用潛伏澆口。此塑件的零件圖如下圖（1—1） 圖?。ǎ薄保? 第二節(jié)　　塑件的成型特性 一　　對零件的分析得塑件材料取ABS（丙烯腈-丁二-苯乙烯共聚物）。 二　?。粒拢拥幕咎匦? １　ABS良好的綜合力學性能，耐化學腐蝕性及表面硬度、韌性強，有良好的加工性和染色性能。 ２　ABS無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤；有極好的抗沖擊強度，且在低溫的情況下也不迅速下降。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。 ３　其缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70℃左右，熱變形溫度約為93℃左右。耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。 ４　ABS在升溫是粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應進行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設計是應注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；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，模具溫度可控制在50～60℃，要求塑件光澤和耐熱時，應控制在60～80℃。 第三節(jié)　　工藝參數(shù) ABS的工藝參數(shù)如下表： 塑料性能 ABS（苯乙烯共聚） 塑料性能 ABS（苯乙烯共聚） 屈服強度 /Mpa 50 玻璃化溫度 /℃ 拉伸強度 /Mpa 38 熔點（粘流溫度） /℃ 130～160 斷裂伸長率 /% 35 熱變形溫度/℃ 45 N/cm 108 N/cm 90～108 拉伸彈性模量 /Gpa 1.8 83～103 彎曲強度 /Mpa 80 線膨脹系數(shù)/（10ˉ5/℃） 7.0 彎曲彈性模量 /Gpa 1.4 比熱容　/[J/(kg·K)] 1470 簡支架沖擊強度/（kJ/m2） 頁：9 無缺口 缺口 261 熱導率　/[W/(m·K)] 0.263 11 燃燒性　/(cm/min) 慢 布氏硬度　HBS 9.7 R121 體積電阻/Ω·cm 6.9×10 密度　/（g/cm3） 1.02～1.16 擊穿電壓/(Kv/mm) 比體積　/(cm2/g) 1.02～1.16 成型收縮率/% 0.4～0.7 吸水性 /% （24h） 長時間 0.2～0.4 拉伸模量E/×103 1.91～1.98 泊松比　μ 0.38 透明度或透光率 不透明 與鋼的摩擦因子f 0.20～0.25 注意：ABS為無定性料，流動性中等，吸濕性大，加工前必須充分干燥。 第四節(jié)　　塑件的工藝要求 此塑件是5號電池充電器外殼，顧名思義對其表面光滑度要求較高。設計出的產(chǎn)品不能采用中心澆口，表面凹凸不平等缺陷。塑件的尺寸精度由零件圖得到。它是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度。所以在設計時應注意模具的制造精度和模具的磨損程度。塑件收縮率的波動以及成型時工藝條件的變化，模具結(jié)構(gòu)形狀等。零件圖中的配合螺紋柱Φ５0+0.14，長短柱長度方向尺寸為50±0.20 ，27±0.16分別屬于四級精度、三級精度、三級精度。在圖中未注公差的尺寸按公差等級IT5計算。塑件表面粗糙度要求為Ra1.6um。塑件內(nèi)外表面應有利于成型。此塑件表面有三個內(nèi)孔。所以采用定模三向抽芯，為了便塑件型腔中脫出，抽出型芯，使塑件內(nèi)外表面脫模方向留有30和50的脫模斜度。 第四章 設備的選擇 一、此塑件采用臥式ZY—60/450型號注射機，其主要的技術規(guī) 格如下表： 項目 ZY-60/450（臥式） 項目 ZY-60/450（臥式） 理論注射量 /cm3 105 模板行程/mm 220 螺桿（柱塞）直徑/mm Φ35 最大模具厚度/mm 300 注射壓力 /MPa 170 最小模具厚度/mm 100 鎖模力 /kN 900 噴嘴球半徑/mm 10 拉桿內(nèi)間距 /mm 280x250 噴嘴口半徑/mm φ2.5 頂出兩側(cè)孔徑/mm Φ22 定位孔直徑/mm Φ55 二、注射機的參數(shù)校核： 1、注射量校核： 為了保證制品質(zhì)量，又能充分發(fā)揮設備能力，注射機的最大注射量是額定注射量的80％。即下式： m件≤0.8m注 式中：ｍ件——塑件與澆注系統(tǒng)的重量(g) ｍ件——注射機的額定注射量(g) ｍ件=ｖ件ρ =21625.3×1.01×10-3 =21.84ｇ 經(jīng)計算 ｍ件≤0.8ｍ注。所以選擇合理。 2、注射壓力的校核： 注射機的注射壓力必須大于成型制品所需的注射壓力。注射壓力取決于注射機類型、噴嘴形式、塑料流動性和型腔的流動阻力等因素。ABS的流動性比較差，所以應取大一些注射壓力，所需注射壓力取120Mpa 3、鎖模力校核： F鎖＞Ｐ腔×Ａ/1000 式中：Ｆ鎖——鎖模力（ＫＮ） Ｐ腔——型腔壓力(MPa) Ａ——塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積（mm2） F鎖＞Ｐ腔×Ａ/1000=30×4998/1000=149.94 KN ∴?。奇i=150 KN 4、模具安裝尺寸校核： （1） 噴嘴尺寸 注射模主流道襯套始端凹坑的 球面半徑Ｒ尺寸應大于注塑噴嘴球半徑r，以保證同心和緊密接觸，通常 Ｒ=r+（0.5-1）=11 mm。 主流道孔小端直徑Ｄ應大于注塑機噴嘴直徑ｄ，通常取 Ｄ=ｄ+（0.5—1）mm =3 mm. 二 模具外形尺寸 （1）模具長寬尺寸應與注射機的拉桿間距相適應，以保證能從一個方向穿過拉桿間的空間安裝在注射機上。 （2） 模具厚度 注射模的厚度必須在所選注塑機的最大模厚到最小模厚之間，所以取模具厚度為228 mm，采用標準模架Ａ2型，即長×寬為250×200。 （3） 開模行程的校核 開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。此塑件采用單分型面注射模，所以開模行程按下式校核，如下圖（4—4所示。 S≥H1+H2+H3+(5—10) 式中 Ｓ—注塑機的最大開模行程（mm） H1—塑件脫出距離（mm） H2—包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度（mm） H3—側(cè)抽芯距離（mm） Ｓ≥26+26+6+8=66(mm) ∴?。?70(mm) 第五章 澆注系統(tǒng)的設計 第一節(jié) 主流道的設計 一 噴嘴形狀 主流道是連接注射機的噴嘴與分流道通道斷面為圓形，且?guī)в幸欢ǖ腻F度，如圖所示。 1—澆口套 2—機床噴嘴 二 在設計主流道時有如下要點： 1、 為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料及考慮塑料熔體的膨脹，將主流道設計成圓錐形，其錐角α=30，內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63 um. 2、 主流道大端呈圓角，其半徑取r=2 mm，以減少料流轉(zhuǎn)向過度時的阻力。 3、 在保證塑件成型良好的情況下，主流道的長度Ｌ盡量短，?。?25mm 4、 為了使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，應使主流道與注射機的噴嘴緊密對接，主流道對接處設計成半球形凹坑，其半徑Ｒ2=Ｒ1+（1—2） mm=11 mm,流道直徑D=d+(0.5—1) mm=4.5 mm.凹坑深度取3.5 mm 第二節(jié) 分流道的設計 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般設計在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用。 分流道的長度和斷面尺寸： 分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置。從輸送熔體時減少壓力和熱量損失及減少澆道凝料的要求出發(fā)，取分流道長度l=21 mm. 分流道斷面尺寸應根據(jù)塑件的成型體積、塑件壁厚、塑件形狀、所用塑料的工藝性能、注射速率和分流道的長度等因素來決定。所以取斷面直徑Ｄ=5.5 mm 1 分流道斷面形狀： 常用的分流道截面形狀有圓形、矩形、梯形、Ｖ字形和六角形等，當分型面為平面時，采用圓形。 2 分流道的布置： 分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響，分流道的布置形式分為平衡式和非平衡式兩種，這里采用平衡式布置分流道。如上圖。 第三節(jié) 冷料穴的設計 冷料穴一般位于主流道對面的動模板上，或處于分流道的末端。其作用是存放料流前端的“冷料”，防止冷料進入型腔而形成冷接縫。開模時又能將主流道中的凝料拉出。采用與推桿匹配的冷料穴。冷料穴的形狀為Ｚ字形，其結(jié)構(gòu)如右圖。 第四節(jié) 澆口的形狀 澆口是連接分流道與型腔的一段細短通道，它是下圖。 澆注系統(tǒng)的關鍵部分，澆口形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件的質(zhì)量影響很大。澆口主要有兩個作用：一是塑料熔體流徑的通道；二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。所以成型此塑件時采用潛伏澆口。 潛伏澆口一般開設在推桿上，從塑件的內(nèi)側(cè)面進料。側(cè)澆口是典型的圓形截面澆口，能方便地調(diào)整充模時的剪切速度和澆口封閉時間。潛伏澆口的特點是澆口截面形較復雜；加工方便；能對澆口尺寸進行精密加工；澆口位置選擇比較靈活；以便改善充模狀況；去除澆口方便，表面無痕跡。 第六章 成型零部件的設計與計算 成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸(包括矩形和異形零件的長和寬)，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等＋任何塑料之間都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，則精度要求較高。在模具設計時，應根據(jù)塑件的尺寸精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級。 第一節(jié) 凹模的設計與計算 一 型腔的徑向尺寸和深度尺寸 (一)、型腔徑向尺寸的計算： LＭ+δz =[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz LＭ————凹模徑向尺寸（mm） LS————塑件徑向公稱尺寸（mm） Scp————塑料的平均收縮率（％） Δ—————塑件公差值（mm） δz ————凹模制造公差（mm） 查1表得：ABS的收縮率為0.4～0.7％。 則塑料的平均收縮率Scp =0.5% 由：LS1=51 mm Ls2=98 mm 又查表知IT3級精度時塑件公差值 Δ1= 0.22mm Δ2= 0.30 mm 實踐證明：成型零件的制造公差約占塑件總公差的1/3～1/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時可取塑件公差的1/3～1/4。為了保持較高精度選1/4。 由于： δz= 1/4Δ 得： δz1=1/4×0.22=0.05 mm δz2=1/4×0.30=0.08 mm 則： LＭ1+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz =[（1+0.5%）×51-3/4×0.22]+0.05 =51.09+0.05 mm LＭ2+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz =[（1+0.5%）×98-3/4×0.30]+0.08 =98.27+0.03 mm (二)、型腔深度尺寸的計算： 凹模深度尺寸同樣運用平均收縮率法： HＭ+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+ δz HＭ————凹模深度尺寸（mm） δz————凹模深度制造公差（mm） 其余符號同上 由：HS1=26 mm HS2=23 mm 取IT3精度時Δ1=0.16 mm Δ2=0.14 mm 由δz=1/4Δ得： δz1=0.04 mm δz1=0.03 mm 則：HＭ1+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+δz =[（1+0.5%）×26-2/3×0.16]+0.04 =26.02 +0.04 mm HＭ2+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+δz =[（1+0.5%）×23-2/3×0.14]+0.03 =23.02 +0.03 mm 第二節(jié) 凸模的設計與計算 一 型芯的徑向尺寸、高度尺寸和中心距尺寸 (一) 型芯徑向尺寸的計算 運用平均收縮率法： LＭ–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ] –δz LＭ———— 型芯徑向尺寸（mm） δz———— 型芯徑向制造公差（mm） 其余符號同上 由：LS1=94mm LS2=47 mm 取IT3精度時Δ1=0.30 mm Δ2=0.20 mm 由δz=1/4Δ得：δz1=0.08 mm δz2= 0.05 mm 則：LＭ1–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz =[（1+0.5%）×94+3/4×0.30]–0.08 =94.55–0.08 mm LＭ2–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz =[（1+0.5%）×47+3/4×0.20]–0.05 =47.39–0.05 mm (二) 型芯高度尺寸的計算 運用平均收縮率法： HＭ–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz HＭ————型芯高度尺寸（mm） δz————型芯高度制造公差（mm） 其余符號同上 由：HＳ1=2 mm HＳ2=8 mm HＳ3=20 mm HＳ4=24 mm 取IT3精度時 Δ1=0.08 mm Δ2=0.10 mm Δ3=0.14 mm Δ4=0.14 mm 由δz=1/4Δ得：δz1=0.02 mm δz2=0.03 mm δz3=0.04 mm δz4=0.04 mm 則：HＭ1–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz =[（1+0.5%）×2+2/3×0.08]–0.02 =2.06–0.02 mm HＭ2–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz =[（1+0.5%）×8+2/3×0.10]–0.03 =8.11 –0.03 mm HＭ3–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz =[（1+0.5%）×20+2/3×0.14]–0.04 =20.19–0.04 mm HＭ4–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz =[（1+0.5%）×24+2/3×0.14]–0.04 =24.21–0.04 mm (三) 型芯中心距尺寸的計算 同樣運用平均收縮率法： ＬＭ±δz/2=[（1+Scp）LS]±δz/2 ＬＭ————模具中心距尺寸（mm） ＬＳ————模具中心矩尺寸（mm） δz————模具中心矩尺寸制造公差（mm） 其余符號同上 由： LS1=13 mm LS2=46 mm LS3=50 mm LS4=40 mm 取IT3精度時：Δ1=0.13 mm Δ2=0.20 mm Δ3=0.20 mm Δ4=0.20 mm 由δz=1/4Δ得：δz1=0.03 mm δz2=0.05 mm δz3=0.05 mm δz4=0.05 mm LＭ1 ±δz/2=[（1+Scp）LS] ±δz/2 =[（1+0.5%）×13]±0.02 =13.07 ±0.02 mm LＭ2 ±δz/2=[（1+Scp）LS] ±δz/2 =[（1+0.5%）×46]±0.03 =46.23 ±0.05 mm LＭ3 ±δz/2=[（1+Scp）LS] ±δz/2 =[（1+0.5%）×50]±0.03 =50.25±0.03 mm LＭ3 ±δz/2=[（1+Scp）LS] ±δz/2 =[（1+0.5%）×40]±0.03 =40.2±0.03 mm 第三節(jié) 模具的裝配工藝及零件工藝 一 模具的裝配工藝 (一) 注射模裝配的主要要求如下： 1、模具上下平面的平行度偏差不大于0.05mm，分模面處密合。 2、推件時推桿和卸料板動作要保持同步。 3、上、下模型芯必須精密接觸。 (二) 模具的裝配順序 塑件的結(jié)構(gòu)形狀是型芯、型腔在合模后很難找正相對位置,模具還設有斜滑塊機構(gòu),所以,模具要先裝號導柱、導套作為模具的裝配基準。 (1) 凸模和型芯的裝配 凸模鑲塊采用埋入式結(jié)構(gòu),并采用過渡配合的方式連接。 小型芯也采用壓入式結(jié)構(gòu), 采用過渡配合的方式連接。 (2) 型腔的裝配 為了節(jié)省模具鋼,型腔采用鑲拼式結(jié)構(gòu),過渡方式配合,用螺釘和固定板緊固。 二 模具零件的裝配工藝 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，制造時要達到如下要求： 一 塑料模具的所有零件，在材料、加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應符合相應圖樣的要求。 1 組成模架的零件應達到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應活動自如，并達到規(guī)定的平行度和垂直度等要求。 1、 模具的功能必須達到設計要求。 4、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)條件下試模很大，并根據(jù)試模存在的問題進行修整，直至試出合格的成型件為止。 二 定模鑲塊的加工 型腔的形狀往往比較復雜，而且要求尺寸精度高和表面粗糙度小，所以型腔的加工程序為： 銑加工------平面磨削------熱處理-------電火花加工------電火花穿孔------鉆孔-----線切割-----電鍍 三 滑塊的加工 加工程序： 銑加工------平面磨削------熱處理-------平面磨削------鉆孔------鏜------研磨拋光 四 動模鑲塊的加工 加工程序： 銑加工------平面磨削------熱處理-------電火花加工------平面磨削------鉆孔-----研磨拋光 三 模具的試模與維修 一 模具的試模 試模前，對模具進行仔細的檢查，在試模過程中應作詳細的記錄觀察模具是否合格，有什么問題存在。試模后，將模具情理干凈，涂上防銹油。 二 模具的維修 模具在使用過程中，會產(chǎn)生正常的磨損或不正常的損壞。不正常的磨損絕大多數(shù)是由于操作不當所致，這是并不需要將整個模具報廢，只需局部修復即可。局部修復應由專門的模具工進行。修模以前，應研究模具圖樣，以了解模具結(jié)構(gòu)、材料和熱處理狀態(tài)。對于零件損壞的，可將壞的拆下，另外加工一個新的零件裝上。型腔打缺的，當其未經(jīng)熱處理硬化時，可用銅焊或鑲嵌的方法來修復。 模具應注意經(jīng)常檢查維修，不要等到損壞嚴重了才來修復。 第七章 脫模機構(gòu)的設計 第一節(jié) 脫模機構(gòu)的設計 一 在注射成型完之后，塑件要從模具的型腔或型芯上脫出。此塑件脫模時采用推桿推出機構(gòu)。為了不使塑件產(chǎn)生變形或破壞，應該合理布置推桿位置，布置推桿時有如下要點： 1、 推桿應設在脫模阻力大的地方。 2、 推桿應均勻布置。 3、 推桿應設在塑件強度、剛度較大處。 推桿直徑采用Φ5，截面為圓形，尾部采用臺肩的形式。推桿直徑d與模板上的推桿孔采用Ｈ8/f7間隙配合。推桿固定端與推桿固定板通常采用單邊0.5mm的間隙。推桿材料采用Ｔ8Ａ，經(jīng)淬火處理，硬度為HRC54—58。 第二節(jié) 脫模機構(gòu)的計算 此塑件屬于薄壁殼體形塑件，斷面為矩環(huán)形，所以脫模力按下式計算： Ｆ=8ＥεtLCoSφ（f-tgφ）/（1-u）K1 式中 Ｅ—塑料的拉伸模量（MPa） ?。?1.8×103 ε—塑料成型平均收縮率 取0.5% t—塑件的平均壁厚（mm） 取2.8 L—塑件包容型芯的長度（mm） 取66.4 u —塑件的泊松比 取0.38 φ—脫模斜度 取30 f— 塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù) 取0.38 K1 —由f和φ決定的因次數(shù) 取0.22 K1 =1+fSinφCoSφ=1.006 將數(shù)據(jù)代入公式中得 Ｆ1=8.26 KN 由L2=26 mm 得 Ｆ2=5.32 KN 塑件壁厚與其內(nèi)孔長度之比大于1/20時，采用如下公式： Ｆ=2（a+b）EεL(f-tgφ)/(1+u+K2)K1 式中 a—矩形型腔的短邊長度（mm） 取51 b—矩形型腔的長邊長度（mm） 取98 K2—由λ（λ=r/ｔ）和φ決定的因次數(shù) K2=2λ2/CoSφ2+2λCoSφ=1.63 將以上數(shù)據(jù)代入公式中得 Ｆ3=9.48 KN 第八章 合模導向及抽芯的設計 一 合模導向機構(gòu)的設計 模導向機構(gòu)是保證動定模合模時，正確定位和導向零件。合模導向機構(gòu)主要有導柱導向和錐面定位兩種形式。在此采用導柱導向定位。導向機構(gòu)有如下作用：1、定位作用2、導向作用。 導柱導向機構(gòu)的主要零件是導柱和導套。在此模具中采用直徑Φ16的導柱，材料是T8A鋼，經(jīng)淬火處理，硬度為HRC50-55。導柱固定部分表面粗糙度Ra為0.8um,導向部分表面粗糙度Ra為0.8—0.4um。采用4個等直徑的導柱對稱布置。如右圖所示。 導柱固定端與模板之間一般采用Ｈ7/m6過渡配合，導柱的導向部分通常 采用Ｈ7/f7間隙配合。 在此模具中采用帶頭導套，直徑Φ35，材料與導柱材料相同，此導套用Ｈ7/m6配合，鑲?cè)攵０鍍?nèi)，并且采用中小型標準模架。 二 側(cè)抽芯機構(gòu)的設計 注射機采用斜導柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)，如圖所示。 (一)、抽芯距的確定 為了安全起見，側(cè)向抽芯距離通常比塑件上的側(cè)孔的深度為2mm即抽芯距S=3mm。 (二)，抽芯力得計算 抽芯力得計算同脫模力計算相同。對于側(cè)向凸起較小的塑件的抽芯力往往是比較小的，僅僅是克服塑件與側(cè)型腔的粘附力和側(cè)型腔滑塊移動時的摩擦力。對于側(cè)型芯的抽芯力，往往采用如下的公式進行估算： Fc=chp(μCosα-Sinα) 式中 Fc------抽芯力(N)； c------側(cè)型芯成型部分的截面平均周長(m) ； h------側(cè)型芯成型部份的高度(m) ； p------塑件對側(cè)型芯的收縮力(包緊力)，其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種、成型工藝有關，一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件，p==(0.8~1.2)Pa； μ-------塑件在熱狀態(tài)時對鋼的模擦系數(shù)，一般μ=0.15~0.20； α----------側(cè)型芯的脫模斜度或傾斜角(o)。 將數(shù)據(jù)代入公式中得 Fc =7.85x1x1x107x(0.2xCos200-Sin200) =0.46 KN (三)、斜導柱的設計 取斜導柱的工作端部設計成錐臺形，錐臺的斜角為17o。斜導柱與其固定的模板之間采用過渡配合H7/m6。由于斜導柱在工作過程中主要用來驅(qū)動側(cè)滑塊作往復運動，側(cè)滑塊運動的平穩(wěn)性由導滑槽與滑塊之間的配合精度保證，而核模時滑塊的最終準確位置由楔緊塊決定，因此，為了運動的靈活，滑塊上斜導孔與斜導柱之間可以采用較松的間隙配合H11/b11，或者兩者之間保留0.5~1mm的間隙。 由于抽芯距較小，取斜導柱傾斜角取20o 由此計算斜導柱下列尺寸： 1、 斜導柱的工作長度 L=S/Sinα =3/Sin20o =8.77mm 2、 與抽芯距S對應的開模據(jù) H=SCtgα =3Ctg20o =8.24mm 3、 斜導柱的長度計算 Lz=L1+L2+L3+L4+L5 =d2/2tgα+h/Cos+d/2tgα+S/Sinα+5~10mm = 80mm 4、 斜導柱的直徑 d=(FwLw/0.1[δw]) =10mm 考慮到滑塊的摩擦力且結(jié)構(gòu)允許，取d=12 mm (四)、側(cè)滑塊與導滑槽的設計 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)靈活性，且側(cè)型芯在摩損后可以更換的情況下，滑塊的結(jié)構(gòu)形狀為組合式，滑塊與側(cè)型芯聯(lián)接方式為：小型芯在非成型端尺寸放大后用H7/m6的配合鑲?cè)牖瑝K，然后用一個圓柱銷定位，滑塊上放小型芯的孔為直通孔。 成型滑塊在側(cè)向分型抽芯和往復過程中，要求其必須沿一定的方向平移地往復移動，這一過程在導滑槽內(nèi)完成的。根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的具體要求，滑塊與導滑槽的配合采用T形槽，T形槽采用壓嵌式式，即在中間板上制出T形臺肩的導滑部分。 (五)、楔緊塊的設計 在注射成型過程中，側(cè)向成型零件受到容融料很大的推力作用，這個力通過滑塊傳給斜導柱，而一般的斜導柱為一細長桿件，受力后容易變形，導致滑塊后移，因此必須設置楔緊塊，以便在和模后鎖住滑塊，承受熔融塑料給予側(cè)向成型零件的推力。 楔緊塊與模具的聯(lián)接方式是把楔緊塊用H7/n6配合整體鑲?cè)肽０逯墟i緊角為22o (六)、二次分型限位裝置的設計 限位裝置在開模過程中用來保證二次分型。采用限位螺釘來實現(xiàn)。用擺鉤等裝置來緊固動定模, 實現(xiàn)定模抽芯的動作。 (七)、滑塊的精確導向 滑塊的精確導向形式為：斜導柱與斜孔近側(cè)型芯一側(cè)的配合處一定要有0.5mm以上的孔隙，決不允許在模具閉合時斜導柱和滑塊之間有碰撞現(xiàn)象產(chǎn)生。 第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 在設計冷卻系統(tǒng)時，應注意以下原則： 1 冷卻水道應盡量多，截面尺寸應盡量大。 2 冷卻水道至型腔表面距離應盡量相等，此塑件壁厚相等，所以冷卻水道到型腔表面距離相等，且距離應在20—25 mm，這里取25mm。 3、澆口處加強冷卻。塑料熔體充填型腔時，澆口附近溫度最高，所以要加強冷卻澆口。 4、冷卻水道出入口溫差應最小，盡量縮短冷卻水道長度，降低出入口冷卻水的溫差，提高冷卻效果。 5、冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置，此外，在設計冷卻水道時還要避免塑料的熔融部位，以免產(chǎn)生熔接痕，并且還要易于清理，冷卻水道孔徑取10 mm。定出裝置在模具內(nèi)往復運動，除滑動配合外其余部分處于浮動狀態(tài)，頂出板和頂出固定板的重量不應作用在推桿上，而應由頂出系統(tǒng)的導向零件來支撐，此注射模增設導柱、導向，這樣兩根導柱可起支撐作用，防止支承板變形彎曲。 標準模架概述 本次設計采用標準模架 (P1型) 模架的基本特點: 名稱 長度 寬度 厚度 定模座板 250 250 25 定模板 250 200 40 中間板 250 200 25 動模板 250 200 25 墊塊 250 32 63 動模座板 250 250 25 推板 250 118 16 推桿固定板 250 118 12.5 總 結(jié) 經(jīng)過一個月的時間，我完成了畢業(yè)設計。在這短短的一個月內(nèi)，我學到了很多東西，可說是受益非淺。雖說是短短的一個月，但我認為通過實踐所得比從書本上學到的東西要有價值的多。通過畢業(yè)設計使我真正做到了理論聯(lián)系實際。在張云老師耐心、認真的教導下，使我獨立地完成了這次畢業(yè)設計。在此設計中我還學會了如何查閱設計手冊，如何對塑件的工藝分析，如何模具設計。在梁老師的帶領下，還看到了型腔、型芯、滑塊等各種模具零部件。這樣在我腦海里有了一個深刻的印象，不至于對模具模棱兩可。同時也清楚的看到了實踐與理論的差別。更重要的是經(jīng)過這次設計，使我更加牢固、扎實的掌握了專業(yè)理論知識，對我以后的學習工作上有了更大的幫助，并奠定了扎實的基礎。由于本人水平有限，時間倉促，本次設計難免有錯誤和欠妥之處，懇請老師們批評指正。最后我誠摯的感謝老師們對我的教導。 致 謝 在本次設計過程中，我得到了老師們的指導和幫助，在研究過程中，同學們給了我很多獨特的見解和幫助。使我有了很大的進步，在此本人一并表示誠摯的、衷心的感謝。 參 考 文 獻 (1)屈華昌 主編, 塑料成型工藝與模具設計。 北京：機械工業(yè)出版社，2000 (2)賈潤禮、程志遠 主編, 實用注射模設計手冊。北京：中國輕工業(yè)出版社，2000 (3)馮炳蕘、韓泰榮、蔣文森 主編, 模具設計與制造簡明手冊。 上海： 上?？茖W技術出版社，1998 第 28 頁 共 28 頁