電視機旋鈕的注塑模具設(shè)計【一模四腔】【側(cè)抽芯】【說明書+CAD】

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成 績（0.4） 1.個人對課題工作的總體介紹情況 40分 2.回答基本問題的正確程度 40分 3.回答較復(fù)雜問題的正確程度 20分 總評成績 課題評定成績×0.6＋答辯成績×0.4＝ 分 成績等級 指導(dǎo)教師評語 答辯小組意見 答辯組組長簽章： 二〇〇 年 月 日 學(xué)院畢業(yè) 考核委員會意見 學(xué)院畢業(yè)考核委員會主任簽章： 二〇〇 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計階段性檢查表 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 模具3072 姓 名 潘海娟 學(xué) 號 10 設(shè)計課題 電 視 機 旋 鈕 起止日期 檢 查 內(nèi) 容 完成情況 指導(dǎo)建議 設(shè)計態(tài)度 備 注 1 模具類型及結(jié)構(gòu)的確定 2 模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制 3 繪制模具非標準零件工作圖 4 編制典型零件的制造工藝 5 編制塑件的模塑成型工藝 指導(dǎo)教師 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯問題原始記錄 設(shè)計圖存在問題 問題 1 題目記錄 回答記錄 問題 2 問題 3 問題 4 問題 5 問題 6 問題 7 問題 8 問題 9 問題 10 其他 陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 模具設(shè)計與制造畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 班級學(xué)號 模具307210 學(xué)生姓名 潘海娟 指導(dǎo)教師 吳治明 設(shè)計題目 電 視 機 旋 鈕 任務(wù)書下達日期 2009 年 9 月 21 日 指導(dǎo)教師(簽字)_________ 設(shè)計 原始 參數(shù) 1.塑件圖：見附件 2.材料：ABS 3.批量：100萬件 4.塑件精度：5級精度 設(shè)計 工作 內(nèi)容 1.編制模塑成型工藝規(guī)程（即填寫“塑件成型工藝卡”） 2.繪制塑件注射?？傃b圖 3.繪制該模具零件圖一套 4.編制該模具凸模、凹模制造工藝規(guī)程 5.編寫完善模具設(shè)計說明書（按A4打印紙裝訂） 6.所有資料按要求裝訂后以文件袋形式上交輔導(dǎo)教師，并交電子稿在http://md.gfxy.com畢業(yè)設(shè)計欄目中。 一.塑料制品的工藝性分析 1. 塑件的分析： ①、ABS是丙烯、丁二烯和苯乙烯三種單體聚合而成的非結(jié)晶型的高聚物，屬于熱塑性工程塑料。 ②、ABS塑料在一定溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強度和表面硬度及耐磨性；其熱變形溫度為100℃左右；具有一丁的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的介電性能；還能與其他塑料和橡膠混溶等特性；其制品尺寸穩(wěn)定性好，表面光澤，可以拋光和電鍍；ABS塑料耐熱性并不高，耐低溫性和耐紫外線性能也不好。 ③、ABS塑料成型性較好。其流動性也較好，成型收縮性??；ABS塑料比熱容較低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固也較快，模塑周期短。但ABS吸水性大，成型前必須充分干燥，表面要求光澤的制品應(yīng)進行較長時間的干燥。ABS塑料可采用注射、擠出、壓延、吹塑、真空成型等方法制造塑料制品。 2、塑件尺寸精度分析 此塑件上均未標注公差精度要求，所以所有尺寸均為自由尺寸，查《塑料模塑成型技術(shù)》表3-9 “常用材料分類和公差等級選用”，未注公差等級選MT5級精度，屬于中等精度等級然后按表3-10“國家標準模塑件尺寸公差數(shù)值表”，查得未注尺寸公差的公差，標注如下﹙單位：㎜﹚ ①、塑件外形尺寸： 、 、 、 、 、、、、； ②、塑件內(nèi)形尺寸: 、 、； 3 塑件表面質(zhì)量分析 該塑件是電視機旋鈕表面要求光亮無劃傷痕跡。 4 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 ①、此塑件為圓柱回轉(zhuǎn)體類零件，高度為31 ㎜，各段厚度不一，總體尺寸為20㎜，尺寸較??； ②、塑件有一長度為12mm的桿狀部分，成型此桿狀部分采用鑲件結(jié)構(gòu)，塑件有圓周內(nèi)凹槽，且要求成型后表面光滑；所以必須使用兩側(cè)的側(cè)滑塊分型機構(gòu)，使用斜導(dǎo)板起開合模的導(dǎo)向作用。 塑件表面有一個的圓形凹槽，成型此部分采用成型推桿成型。 二、成型設(shè)備選擇與模塑工藝規(guī)程的編制 1、 計算塑件體積、重量 ①、 計算體積: 通過使用Pro/e軟件繪制旋紐零件圖，查得塑件體積：V =5.33㎝ ② 、估算質(zhì)量： 查表5-1“某些熱塑性塑料的密度及壓縮比”，知ABS的密度=1.0～1.1g/㎝,取=1.05 g/㎝ 塑件質(zhì)量m=v=5.33×1.05=5.59g ③、估算澆注系統(tǒng)塑料質(zhì)量： 查《中國模具工程大典》知，澆注系統(tǒng)的質(zhì)量取塑件質(zhì)量的20%～100%，所以總質(zhì)量 M =4.35*m =24.32g 初選注射機：XS-ZY-60； 初定型腔數(shù)：一模四腔； 注射機XS-ZY-60的主要技術(shù)參數(shù)： 螺桿直徑 38mm 額定注射量 60㎝ 注射壓力 122Mpa 鎖模力 500KN 最大注射面積 130㎝ 最大開合模行程 180mm 拉桿空間 280mm×250mm 最大模具厚度 200mm 最小模具厚度 70mm 噴嘴球頭半徑 噴嘴孔直徑 12㎜ 結(jié)論: 可用注射成型 三. 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 、分型面的選擇 分型面的選擇應(yīng)遵循以下原則： ①、分型面應(yīng)便于塑件的脫模； ②、分型面選擇應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯； ③、分型面選擇應(yīng)保證塑件的外觀質(zhì)量； ④、分型面選擇應(yīng)有利于防止溢料； ⑤、分型面選擇應(yīng)有利于排氣； ⑥、分型面選擇應(yīng)盡量使成型零件便于加工； ⑦、分型面選擇必須考慮注射機的技術(shù)參數(shù)； “一般，分型面選在塑件的最大截面處” 綜上所述，該塑件的分型面取在塑件的最大截面A—A 。 2、 澆注系統(tǒng) 對澆注系統(tǒng)的要求是：將熔體平穩(wěn)的引入型腔，使之按要求填充型腔；使型腔內(nèi)的氣體順利排出；在熔體填充型腔和凝固過程中，能充分地把壓力傳到型腔各部位，以獲得組織致密、外形清晰、尺寸穩(wěn)定的塑料制品。 ﹙1﹚、主流道： 主流道橫截面形狀通常采用圓形。為了便于流道凝料的脫出，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐度2°～6°，內(nèi)壁粗糙度小于0.4，小端直徑D一般取3-6㎜，且大于注射機噴嘴直徑d約0.5-1㎜；主流道的長度由定模座板和定模板厚度確定，一般L不超過60㎜，主流道大端與分流道相接處應(yīng)有過渡圓角﹙通常取1-3㎜﹚以減小料流轉(zhuǎn)向時的阻力。 由于主流道需要與高溫塑件和噴嘴頻繁接觸，所以要設(shè)置澆口套。查《模具設(shè)計與制造簡明手冊》，選澆口套Ⅰ型，小端直徑㎜，長度L為30㎜。澆口套直接裝配到定模座板上，方便且安裝簡單。如圖所示： ﹙2﹚、分流道： 分流道是介于主流道和澆口之間的一段流道。它是熔體由主流道流入型腔的過渡段通道，也是使?jié)沧⑾到y(tǒng)的截面變化和熔體流動轉(zhuǎn)向的過渡通道。 分流道截面形狀和尺寸：ⅰ、分流道截面為梯形截面，其加工容易，且熱量散失和流動阻力也不大； 所以，選梯形截面。 查《塑料模塑成型技術(shù)》表5-5“常用分流道橫截面及其尺寸”，如圖： 圓角半徑R=1.5㎜ 分流道長度L=50㎜ 高度h=3.5㎜ 梯形長邊長度X=5㎜ ﹙3﹚、澆口： ①、 澆口的基本作用：使從分流道來的熔體產(chǎn)生加速，以快速充滿型腔 ；防止熔料倒流；便于澆口凝料與制品分離。 ②、 澆口選用： 點澆口：其優(yōu)點是去除澆口后 ，制品上留下的 痕跡不明顯，但壓力損失較大，制品收縮大，而且模具應(yīng)設(shè)計成雙分型面模具，以便脫出流道凝料，造成模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圖為點澆口： 該制品選用點澆口。塑件表面質(zhì)量有較高要求，去除澆口后 ，制品上留下的 痕跡不明顯。但是，模具應(yīng)設(shè)計成雙分型面模具，以便脫出流道凝料，造成模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 圖為點澆口尺寸： ﹙4﹚、冷料穴與拉料桿： 梯形拉料桿為標準件，易于選取，且使用效果較好。其頭部有一定空間。能貯存凝料，充當(dāng)冷料穴。如圖： 3、 型腔設(shè)計： ﹙1﹚、型腔設(shè)計：型腔是成型塑料制品外形的主要零件。可分為整體式和組合式兩類。 組合式凹模改善了加工性，減少了熱處理變形，有利于排氣，便于模具的維修，節(jié)約了模具鋼，但裝配調(diào)整較麻煩，主要用于形狀復(fù)雜的塑料制品的成型。 該制品外型有圓周內(nèi)凹槽，且要求成型后表面光滑；所以必須使用兩側(cè)的側(cè)滑塊分型機構(gòu)，型腔需要做成兩側(cè)滑塊，采用組合式。 4、側(cè)向分型： 因為塑件有圓周內(nèi)凹槽，所以必須使用兩側(cè)的側(cè)滑塊分型機構(gòu)，且塑件倒裝需要使用延時側(cè)抽。使用斜導(dǎo)板起開合模的導(dǎo)向作用。使用楔緊塊，在合模時對模具起鎖緊的作用。 5、推件方式： 推出機構(gòu)的設(shè)計要求：ⅰ、盡量使塑料制品留在動模上 ⅱ、保證制品不變形不損壞 ⅲ、保證制品外觀良好 ⅳ、結(jié)構(gòu)可靠 該塑件要求“表面光亮且無劃傷痕跡”，且該零件底面上有一個的圓形淺凹槽，可以直接使用推桿成型。綜合以上結(jié)論，選推桿推出。 復(fù)位零件： 采用復(fù)位桿復(fù)位，使已完成推出制品任務(wù)的推桿回到注射成型狀態(tài)的位置。 6、冷卻與加熱系統(tǒng)：由于ABS塑料成型時要求模溫在50-80℃，生產(chǎn)批量為100萬件，但體積很小，故模具可不考慮設(shè)置加熱冷卻系統(tǒng)。 7、標準模架的選用：該塑件最大尺寸為20㎜，采用點澆口，其生產(chǎn)批量為100萬件，采用一模四腔，則其模具對稱，便于布置，型采腔用鑲拼式，尺寸不大，但為滿足模板的強度、剛度以及型腔布局的需要，選150㎜×200㎜的標準模架，其閉合厚度為195㎜，該模具的最大尺寸為200㎜×200㎜；注射機XS-ZY-60的拉桿空間為280㎜×250㎜，最大模具厚度200mm，所選模架能放進去。所以可使用初選的注射機XS-ZY-60，其能滿足生產(chǎn)要求。 四、 成型零件尺寸計算 1、 型芯、型腔計算: 該塑件材料為ABS，查的該塑料的收縮率為0.4﹪～0.7﹪，取0.55﹪。模具制造公差取 1、 ①、型腔徑向尺寸：由前面可知塑件尺寸及公差。按下式計算： =(+×%-) = 、、 、 ； 則=﹙6+6×0.55%-×0.24﹚=5.85 =4.34 =14.79 =16.65 =19.68 ②、型腔深度尺寸：=﹙+%-﹚ =、、 則 =﹙12+12×0.55%-×0.34﹚=11.83 =1.87 =10.83 ⑵、①、型芯徑向尺寸：按下式計算： =﹙+%+﹚ = 、 則 =﹙8+8×0.55%+×0.24﹚=8.22 =﹙2.5+2.5×0.55%+×0.2﹚=2.67 五、注射機有關(guān)參數(shù)的校核： 1、 注射量的校核：由前面知，塑件和澆注系統(tǒng)質(zhì)量都為35g，則每次注射所需注射量為：4×5.59g=25g 注射機的最大注射量以最大注射容積標定時，按下式校核： ≥V= （5-1） 式中-注射機最大注射容積﹙﹚ -一個制品的體積﹙﹚ V-制品總體積（包括制品、流道凝料在內(nèi)）﹙﹚ n-型腔數(shù) -流道凝料體積﹙﹚ K-注射機最大注射量的利用系數(shù)，取K=0.8 由前面計算知，塑件與澆注系統(tǒng)凝料的體積相等，則每次注射所需塑料體積為： V= V +V=4*5.33 cm+2050mm=23.37﹙﹚ 注射機最大注射量60×0.8=48＞23.37 故能滿足要求。 2、 鎖模力與注射壓力的校核： ①、 注射壓力校核： 即≥P (5-6) 式中 -注射機的最大注射壓力（MPa） P-塑料制品成型所需的注射壓力（MPa） 由于所選注射機為XS-ZY-60，其注射壓力為122 MPa，即為122MPa。查《塑料模塑成型技術(shù)》附表4“常用熱塑性塑料注射成型的工藝參數(shù)”，P為60～100 MPa，滿足上式要求。 ②、 鎖模力的校核： 需滿足 ≥F= (5-7) 式中-注射機的最大鎖模力 -模內(nèi)平均壓力，見表5-2 -制品、流道、澆口在分型面上的投影面積之和 由前可知，注射機XS-ZY-60的最大鎖模力為500KN，為34.4 MPa，經(jīng)計算得為865.4 =++=+100×5 + =865.4 =34.3×865.4=30KN＜50KN 滿足上式要求。 3、 模具厚度的校核： ≤H≤ （5-11） 式中H-模具閉合厚度（=193㎜） -注射機允許模具最小厚度（=70㎜） -注射機允許模具最大厚度（=200㎜） 滿足上式要求。 4、注射機噴嘴與模具主流道襯套關(guān)系： R=r+(1～2)㎜ D=d+(0.5～1)㎜ 式中d-注射機噴嘴前端孔徑（=4㎜） D-模具主流道襯套的小端直徑（=5㎜） r-注射機噴嘴球面半徑（=12㎜） R-模具主流道襯套的球面半徑（=13㎜） 滿足上式要求。 5、 開模行程的校核： 由于注射機XS-ZY-1000最大開模行程與模具厚度無關(guān)，所以按下式校核： S≥++﹙5～10﹚㎜ ﹙5-12﹚ 式中S-注射機最大開模行程(移動模板行程)（=180㎜） -制品的推出距離（=15㎜） -制品的總高度（=31㎜） 滿足上式要求。 6、 流程比的校核： 熔體流程長度與厚度之比即為流程比?？砂聪率接嬎悖? 流程比= （5-18） 所以=（+++++++）×2=70，而ABS的流程比介于聚乙烯和聚丙烯之間，取210～235。所求值小于ABS的流程比，滿足要求。 7、 型腔側(cè)壁和底板厚度的校核： 1、 型腔側(cè)壁計算：由于其型腔為組合式型腔，型腔側(cè)壁厚度為； t=r×(-1) （4-27） 式中 -型腔長邊長度（=200MPa） P-型腔內(nèi)熔體壓力（=34.3MPa） 代入上式得t=3.5㎜：故該模具型腔壁厚可取＞3.5㎜。 ﹙2﹚、底板厚度計算:該模具采用兩墊塊支撐，按剛度計算的底板厚度如下： h= ﹙4-46﹚ L-支架間距﹙=94㎜﹚ -底板總長﹙=200㎜﹚ -底板上承受成型壓力部分的長度﹙=115㎜﹚ E-型腔材料彈性模量（=2.1× MPa） -型腔彈性變形增長值，見表4-6﹙=0.05㎜﹚ P-型腔內(nèi)熔體壓力（=34.3MPa） 代入上式得h=28.5㎜. L計算出的底板厚度h為 28.5mm，在結(jié)構(gòu)許可情況下，為使底板強度滿足可以增加一點底板厚度。所以，將底板厚度h定為32mm。 五、 模具裝配圖： 該模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且采用一模四腔，屬于多分型面模具。 其主要地方在于側(cè)滑塊和型腔的加工，須嚴格保證其加工，以滿足生產(chǎn)需要。 模具整體尺寸較小，但局部采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，裝配時需保證 其安裝精度，以保證制品質(zhì)量。其各個零件圖詳見塑模裝配圖。 模具開模動作說明： 開模時，由于拉鉤27拉著滑塊30，以至使模具首先由定模座板3和鑲塊固定板4分開，使?jié)部谀夏苋〕?。然后，?dāng)動模開行到壓塊29將滑塊30打入使拉鉤與滑塊脫離，且壓板29又將滑板30拉住，使鑲塊固定板4固定在那不再向下運動；然后模具繼續(xù)分型，由側(cè)導(dǎo)板2導(dǎo)向（延時側(cè)抽），先是將塑件從上型腔中抽出，再進行側(cè)向分型；側(cè)向分型完成以后，最后由成型推桿將塑件推出。 六、 主要模具零件加工工藝： 1、型腔鑲件的加工工藝過程： 材料：CrWMn 熱處理：淬火，回火 HRC54～58 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 按尺寸35㎜×25㎜的圓棒料切斷 鋸床 2 車端面 車端面保證長度22.5㎜，鉆中心孔； 調(diào)頭車端面保證長度20.3㎜，鉆中心孔，留磨余量0.3㎜。 臥式車床 3 車外圓 車長度為17的外圓至22.2㎜，且保證其臺肩高度尺寸為3.1㎜； 臥式車床 4 銑 銑高度為3mm，外型尺寸為28mm×22mm，到尺寸 加工中心 5 平磨 磨臺肩尺寸保證3㎜； 調(diào)頭磨保證長度尺寸為20㎜，留0.05㎜研磨量； 磨22㎜的圓至尺寸。 平面磨床 6 鉗工 鉆錐形孔5.6mm錐度36深7mm； 和鉆1mm深1mm的孔，至尺寸。 7 熱處理 按熱處理工藝進行，淬火、回火，硬度HRC54～58 8 電火花 加工深度為11.83的孔，至公差要求。 電火花成型機 9 研磨 研磨所有孔內(nèi)面至尺寸 10 檢驗 2、測滑板的加工工藝過程： 材料：Cr12 熱處理：淬火 54～58HRC 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 鍛造毛坯130mm×80mm×25mm 2 銑床 銑上下平面保證高度尺寸23.4mm 銑床 3 鉗工劃線 劃出工件外形尺寸，和方形斜楔通孔位置，以及四個型腔和拉料桿孔位置； 4 銑 銑出工件的外形輪廓尺寸，方形斜楔孔； 銑出工件底面的燕尾形的高5mm的臺階的大致尺寸50mm×59mm； 到尺寸，并保留0.1的磨削余量； 加工中心 5 銑 四個型腔，拉料桿孔； 至尺寸，型腔粗處尺寸保留0.05的研磨余量； 加工中心 6 線切割 切割出燕尾形臺階，至尺寸； 線切割機 7 鉗工 鉆出燕尾形臺階底面處的6mm深3mm沉孔； 及板兩凸出部位側(cè)面的8mm的兩通孔； 鉆床 8 熱處理 按熱處理工藝進行，淬火、回火，硬度HRC 54～58； 9 平磨 磨板的各平面，至尺寸；及磨兩8mm的兩通孔 平面磨床 10 研磨 研磨所有型腔及孔至尺寸 11 檢驗 七、 參考文獻： 機械工業(yè)出版社：《塑料模塑成型技術(shù)》-翁其金 主編 《中國模具工程大典》 《實用模具技術(shù)手冊》 《模具設(shè)計與制造簡明手冊》 塑件成型工藝卡 塑 件 名 稱 電視機旋鈕 塑件草圖 材 料 牌 號 ABS 單 件 重 量 5.39g 成型設(shè)備型號 XS-ZY-60 每 模 件 數(shù) 4件 成型工藝參數(shù) 材料干燥 干燥設(shè)備名稱 溫度 /℃ 85℃ 時間 /h 3h 成型過程 料筒溫度 后段 /℃ 150℃～170℃ 中段 /℃ 165℃～180℃ 前段 /℃ 180℃～210℃ 噴嘴 /℃ 175℃～190℃ 模具溫度 /℃ 60℃至75℃ 時間 注射 /s 10~25s 保壓 /s 0~5s 冷卻 /s 15~50s 壓力 注射 /MPa 60～100MPa 保壓 /MPa 后 處 理 溫度 /℃ __70℃__ 時間 /min ___2～4h__ 編 制 日 期 審 核 日 期