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河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書
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計算機按鈕模具設(shè)計
1緒 論
目前,我國注塑模具開發(fā)比較晚,技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?,主要原因是我國在注塑成型基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當(dāng)大的差距,模具材料比較傳統(tǒng),在新材料研發(fā)方面及模具加工技術(shù)與西方發(fā)達國家相差甚遠(yuǎn),直接導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當(dāng)大。
1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢國內(nèi)模具的現(xiàn)狀
我國模具近年來發(fā)展很快,據(jù)不完全統(tǒng)計,2003年我國模具生產(chǎn)廠點約有2萬多家,從業(yè)人員約50多萬人,2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭,模具企業(yè)總體上訂單充足,任務(wù)飽滿,2004年模具產(chǎn)值530億元。進口模具18.13億?美元,出口模具4.91億美元,分別比2003年增長18%、32.4%和45.9%。進出口之比2004年為3.69:1,進出口相抵后的進凈口達13.2億美元,為凈進口量較大的國家。
在2萬多家生產(chǎn)廠點中,有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中,產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家,中型企業(yè)幾十家,其余都是小型企業(yè)。?近年來,?模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快,主要表現(xiàn)為:大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品;專業(yè)模具廠數(shù)量增加,能力提高較快;"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速;國企股份制改造步伐加快等。
雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:
第一,體制不順,基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用,私營企業(yè)近年來發(fā)展較快,國企改革也在進行之中,但總體來看,體制和機制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟,再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,因此,行業(yè)發(fā)展還不盡如人意,特別是總體水平和高新技術(shù)方面。
??? 第二,開發(fā)能力較差,經(jīng)濟效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低,水平較低,且不重視產(chǎn)品開發(fā),在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元,國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是15~20萬美元,有的高達25~30萬美元,與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理,真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。
?? 第三,工藝裝備水平低,且配套性不好,利用率低.雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設(shè)備,但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多,特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因,引進設(shè)備不配套,設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍,設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低,帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。
? 第四,專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差. 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響,許多模具企業(yè)觀念落后,模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低,專業(yè)化分工不細(xì),商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具,商品模具只占45%左右,其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好,難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù),與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低,標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響,對模具制造周期影響尤甚。
第五,模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后.模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本,國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比,無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格,都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差,也直接影響模具水平的提高。
1.2國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢
巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展,但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距,尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。未來的十年,中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:????
1) 模具日趨大型化;???
? 2)在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù);??
? 3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng);???
? 4)在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù);?
?? 5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率;???
6)發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(shù);???
7)模具的精度將越來越高;?
? 8)模具研磨拋光將自動化、智能化;??
?? 9)研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程;??
?10)開發(fā)新的成形工藝和模具。
1.3國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備,在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中,60%-80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性,是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志,并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。近幾年,全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,世界模具市場年交易總額為600~650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。?
國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上;國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時,從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會(VDMA)工模具協(xié)會了解到,德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達48億歐元。其中(VDMA)會員模具企業(yè)有90家,這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%,可見其規(guī)模效益。
隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展,國外的一些掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才,他們的技術(shù)水平比較高.故人均產(chǎn)值也較高.我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右,而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多15~20萬美元,有的達到 25~30萬美元。
國外先進國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達70%以上,而我國才達到45%.
1.4計算機按鈕模具的設(shè)計與制造方面計算機模具的設(shè)計思路
熱塑性塑件的注塑,是注射模中最基本的一種,根據(jù)計算機按鈕的造型,分析可得,結(jié)構(gòu)比較簡單,沒有特殊工藝要求,公差等級低,易于實現(xiàn)大批量注塑生產(chǎn),總體構(gòu)思過程;首先收集資料,根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)工藝性、材料收縮率、注射機器的規(guī)格、壽命措施、分型面設(shè)置、澆口形式、本廠的加工設(shè)備和技術(shù)、其他相關(guān)資料等。其次是模具結(jié)構(gòu),型腔、型芯配置及結(jié)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、抽芯機構(gòu)、推出機構(gòu)、澆道系統(tǒng)、排氣方式、模具材料、模架形式、標(biāo)準(zhǔn)間的選用。
根據(jù)PS 的性能,通過查閱機械制造手冊,合理控制塑件的收縮率,確定模具型腔、型芯的設(shè)計尺寸及強度計算校核,鎖模力平衡的確定、澆道系統(tǒng)設(shè)計、澆道和澆口平衡校核;計算機按鈕結(jié)構(gòu)不需要側(cè)抽芯機構(gòu),抽芯力的計算;冷卻系統(tǒng)設(shè)計;推出機構(gòu)設(shè)計、計算推頂力;排氣方式選用。
① 為了保證達到塑件要求
為了保證達到塑件形狀、精度、表面質(zhì)量要求。對分型面的設(shè)計方法、拼接縫的位置、抽芯措施、出模斜度數(shù)值、熔接縫的位置、防止出現(xiàn)氣孔和型芯偏斜的方法及型腔、型芯的加工方法。
②合理地確定型腔
為了提高塑件的生產(chǎn)經(jīng)濟效益,在注塑機容量能滿足要求的前提下,應(yīng)計算出較合理的型腔數(shù)。隨型腔的數(shù)量增多,每一個塑件的模具費用有所降低。型腔數(shù)的確定一般與塑件的產(chǎn)量、成型周期、塑件的質(zhì)量、成型設(shè)備、成型費用等因素有關(guān)。
③澆口和澆道設(shè)置
由于澆口對塑件的形式、尺寸精度、熔接縫位置、二次加工和商品價格等有較大影響,因而必須首先對澆道和澆口與具體塑件的成型關(guān)系進行探討?,F(xiàn)在可以用注射模CAE的流動分析軟件對澆道和澆口系統(tǒng)進行優(yōu)化。這對保證模具成功地進行設(shè)計有很大作用。
④模具制造成本估算
在最合理型腔數(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計人員根據(jù)塑件的總生產(chǎn)量對模具成本做出估算,并從選材料、加工難易程度等方面提出降低模具生產(chǎn)成本的措施。
同時,對所需的標(biāo)準(zhǔn)件及所采用特種加工方法的種類進行選擇。
2.塑料工藝與模具設(shè)計
2.1塑件工藝性分析
塑件的成型工藝性分析
如上圖1
名稱:計算機按鈕
材料:PS
2.1.1塑件材料特性
PS聚苯乙烯是僅次于聚乙烯和聚氯乙烯的第三大塑料品種,聚苯乙烯無色無味、透明、有光澤、無毒無味,落地發(fā)出清脆的金屬聲音,密度為1.05g/cm3,聚苯乙烯是目前最理想的高頻絕緣材料,可以與熔融的石英相媲美。
聚苯乙烯化學(xué)穩(wěn)定性良好。能耐堿、硫酸、磷酸、10%~~30%的鹽酸、稀硝酸及其他有機酸的腐蝕,但不耐硝酸及氧化劑的腐蝕,對水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液的也有足夠的耐腐蝕能力。但耐熱性低,只能在不高的溫度下使用,質(zhì)地硬而脆,塑件由于應(yīng)力而易開裂,聚苯乙烯的透明性很好,透光率很高,光學(xué)性能僅次于有機玻璃,其著色能力優(yōu)良,能染成各種鮮艷的色彩。
為了提高聚苯乙烯的耐熱性和降低其脆性,常用改性聚苯乙烯和聚苯乙烯為基體為的共聚物,從而大大擴大了聚苯乙烯的用途。
2.1.2塑件材料成型性能
聚苯乙烯性脆易裂,易出現(xiàn)裂紋,所以成型塑件脫模斜度不宜過小,頂出是受力要均勻;熱賬系數(shù)大,塑件中不宜有嵌件,否則會因兩者熱賬系數(shù)相差太大而開裂;由于流動性好,應(yīng)注意模具間隙,防止形成飛邊,且模具設(shè)計中大多用點澆口形式;適宜用高料溫、高模溫、低注射壓力成型,并延長注射時間,以防止縮孔及變形,降低應(yīng)力,但料溫過高容易出現(xiàn)銀絲,料溫低或脫模多,則塑件透明性差。
2.1.3.塑件成型工藝參數(shù)的確定
查相關(guān)手冊得到PS(抗沖)塑件的成型工藝參數(shù):
密度: 1.03~1.05g/cm3;
收縮率: 0.3%~0.8%;
預(yù)熱溫度:80~85℃ 預(yù)熱時間2~3h;
料筒溫度 后段140~160℃
噴嘴溫度 160~170℃
模具溫度 20~60℃
注射壓力 60~100Mpa
成型時間 注射時間40~90s,保壓時間15~40s.冷卻時間20~50s
3.模具結(jié)構(gòu)方案及模架的選擇
3.1模具的基本結(jié)構(gòu)
塑件采用注射成型生產(chǎn)。為保證拼縫痕少和好澆注,采用側(cè)澆口澆注系統(tǒng)形式。
3.2確定行腔數(shù)目及布置
塑件形狀較簡單,質(zhì)量較小,生產(chǎn)批量較大,所以應(yīng)使用多行腔注射模具。根據(jù)注射機的額定鎖模力F的要求來確定型腔數(shù)目n ,即
n
式中 F——注射機額定鎖模力(N)
P——型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力(MPa)
A1、A2——分別為澆注系統(tǒng)和單個塑件在模具分型面上的投影面積(mm2)
所以模具采用一模四腔,平衡式的型腔布置,模具結(jié)構(gòu)尺寸較小,制造加工方便,生產(chǎn)效率高,塑件成本較低。型腔布置如下圖2
圖2
3.3選擇分型面
塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求, 分型面位置選擇的總體原則,是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡化模具的結(jié)構(gòu),分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響,因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較具體可以從以下方面進行選擇。
a) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。
b) 保證塑件的精度要求。
c) 便于塑件順利脫模,盡量使塑件開模時留在動模一邊。
d) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。
e〕便于模具加工制造。
本實例中塑件的分型面位置如圖3所示:
圖3
3.4確定澆注系統(tǒng)
澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆口。限制性澆口一方面通過截面積的突然變化,使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度,提高剪切速率,使其成為理想的流動狀態(tài),迅速面均衡地充滿型腔,另一方面改善塑料熔體進入型腔時的流動特性,調(diào)節(jié)澆口尺寸,可使多型腔同時充滿,可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量,同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流,并便于澆口凝料與塑件分離的作用。由公式:b=(0.6⌒0.9)/30
T=(0.6⌒0.9)ρ可以求出澆口的各值:寬度b為1.6、澆口的厚度為t為0.2、澆口的長度取1.0mm.分流道截面采用半圓截面流,其半徑為3mm,主流道為圓錐形。上端直徑為注射機噴嘴相配合,下端直為¢8mm.
澆口的形式如下圖4:
3.4.1澆口位置的選擇
模具設(shè)計時,澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格,初步試模后還需進一步修改澆口尺寸,無論采用何種澆口,其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大,因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)??傊顾芗哂辛己?
的性能與外表,一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇,通常要考慮以下幾項原則:
1) 盡量縮短流動距離。
2) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。
3) 必須盡量減少熔接痕。
4) 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。
5) 考慮分子定向影響。
6) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。
7) 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。
8) 注意對外觀質(zhì)量的影響
這里我們選在制件的側(cè)面??梢苑奖氵M料。
3.5成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計
凹模采用整體嵌入式凹模,可以節(jié)約模具成本,也可方便以后的更換。這了防止嵌入件松動和旋轉(zhuǎn)才用防脫胎吊緊螺釘。
型芯由動模板上的孔固定,型芯與推件板采用錐面配合以保證配合緊密,離止塑件產(chǎn)生飛。另外,錐面配合可以減小推件板在推出制件運動時與型芯的磨損。
3.6推出方式
由塑件形狀為圓殼形而且壁厚較薄,使用推桿出容易在塑件上留下推出痕跡,不宜采用。所以采用推件板推出機構(gòu)完成塑件的推出,這種方法結(jié)構(gòu)簡單,推出力均勻,塑件在推出時變形小,推出可靠。
推件板設(shè)計的要點
a) 推件板與型芯應(yīng)呈3°~10°的推面配合,以減少遠(yuǎn)動摩擦,并起輔助定位以防止推件板偏心而溢料;推件板與型芯側(cè)壁之間應(yīng)有0.20~0.25mm的間隙,以防止兩者間的擦傷而或卡死,推件板與型芯間的配合間隙以不產(chǎn)生塑料溢料為準(zhǔn),塑料的最大溢料間隙可查表,推件板與型芯相配合的表面粗糙度可以取Ra0.8~0.4μm。
b) 推件板可用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的45鋼制造,對要求比較高的模具,也可以采用T8或T10等材料,并淬硬到53~55HRC,有時也可以在推件板上鑲淬火襯套以延長壽命。
c) 當(dāng)用推件板脫出元通孔的大型深腔殼體類塑件時,應(yīng)在型芯上增設(shè)一個進氣裝置,以避免塑件脫模時在型芯與塑件間形成真空。
d) 推件板復(fù)位后,在推板與動模座板間應(yīng)留有為保護模具的2~3mm空隙。
開模行程與推出機構(gòu)的校核
對雙分型面注射模,開模行程為:
S機H=H1+H2+a+(5~10)mm
式中,H1——為塑件推出距離
H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度
S機——注射機移動板最大的行程
H——所需開模行程
a——中間板與定模分開距離
其開模行程H應(yīng)小于動模移動板與定模固定板之間的最大距離S0減去模具厚度H1,即,HS0-H1
對于雙分型面注射模
HS0-
3.7確定模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)
一般生產(chǎn)ABS材料塑件的注射模具不需要加熱。模具的冷分兩部分,一部分是凹模的冷卻,一部分是型芯的冷卻。
凹模冷卻回路形式采用直流式冷卻回路,該回路是由定模板上的四條直徑為10mm的冷卻水道。如下圖5:
模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖5
定模板板冷卻回路形式采用隔板式管道冷卻回路。
3.8確定排氣方式
利用分型面間隙排氣就可以
4.選擇成型設(shè)備并校核有關(guān)參數(shù)
4.1計算塑件的體積
V=3026.40㎜3
4.2計算塑件的質(zhì)量
計算塑件的質(zhì)量是為了選擇注塑機及確定模具型腔數(shù)。根據(jù)有關(guān)手冊查的ρ=1.05g/㎝3
所以 ,塑件的質(zhì)量為
W= ρV
=3026.40×1.05×10-3=3.18g
4.3有關(guān)參數(shù)
根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模四件的模具結(jié)構(gòu),考慮外形尺寸、對塑件原材料的分析及注射是所需的壓力情況,參考模具設(shè)計手冊柱塞式注射機:SZ—SZ—630/3500 其有關(guān)參數(shù)如下
最大注射量 634/cm3
注射壓力 150MP
鎖模力 3500/KN
最大模具厚度 500/mm
移模行程式 490/mm
拉桿內(nèi)間距 545mmX485mm
噴嘴球半徑 18mm
噴嘴口孔徑 4mm
該模具外形尺寸為300mm*500mm*450mm,小于注射機拉桿間距和最大模具厚度,可以方便安裝在注射機上。經(jīng)校核注射機的最大注射量、注射壓力、鎖模力和開模行程等參數(shù)均能滿足使用要求,故可用。
5.模具設(shè)計的有關(guān)計算
5.1成型零件工作尺寸的計算
取ABS的平均收縮率0.6%,塑件未注公差按照MT5級精度公差選取,因而各尺寸為:¢15-00.38 ¢3+0.230×40-0.1 11 -00.74 3.5±0.01
9±0.02
5.1.1型腔內(nèi)形尺寸: DM=[D+DS-△/2-δZ/2] 0+Δz
DM1=[15+15*0.6-0.38/2-0.38/6] 0+0.38/6
=12.990+0.06
DM1=[3+3*0.6-0.5/2-0.5/6] 0+0.5/6
=4.470+0.08
5.1.2型芯外形尺寸的計算 dM=[d+ds+△/2+δZ/2] –δ0
dM=[11+11*0.6+0.1+0.05] -00.05
=17.75-00.05
dM2=[3+3*0.6+0.25+0.25/3] -00.08
=4.97 -00.08
5.1.3型腔深度尺寸計算: HM1=[H+HS-△/2-δZ/2] 0+Δz
HM1=[9+9*0.6-0.38/2-0.38/6] 0+Δz
=14.150+0.06
HM1=[3.5+3.5*0.6-0.64/2-0.64/6] 0+Δz
=4.170+0.10
5.1.4型芯高度尺寸計算 hm=[h+hs+△/2+δZ/2] –δ0
hm=[4+4*0.6+0.38/2+0.38/6] -0.10
=6.65-00.06
5.1.5型腔中心尺寸:LM=[L+LS]±бZ/2
LM=[20+20*0.6]±0.05
=32 ±0.05
6.模具的試模與修模
試模中所獲得的樣件是對模具整體質(zhì)量的一個全面反映。以檢驗樣件來修正和驗收模具,是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。首先,在初次試模中我們最常遇到的問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)解決的問題。
6.1塑件粘著模腔
制品粘著在模腔上,是指塑件在模具開啟后,與設(shè)計意圖相反,離開型芯一側(cè),滯留于模腔內(nèi),致使脫模機構(gòu)失效,制品無法取出的一種反?,F(xiàn)象。其主要原因是:
1) 注射壓力過高,或者注射保壓壓力過高。
2) 注射保壓和注射高壓時間過長,造成過量充模。
3) 冷卻時間過短,物料未能固化。
4) 檢查工件的加工精度是否達標(biāo)或增加脫模試劑
6.2粘著模芯
1) 注射壓力和保壓壓力過高或時間過長而造成過量充模,尤其成型芯上有加強筋槽的制品,情況更為明顯。
2) 冷卻時間過長,制件在模芯上收縮量過大。
3) 模腔溫度過高,使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。
4) 檢查脫模斜度是否夠用
5) 排氣槽是否通暢
6) 塑件工藝性差,及時改進塑件工藝性
6.3 粘著主流道
1) 閉模時間太短,使主流道物料來不及充分收縮。
2) 料道徑向尺寸相對制品壁厚過大,冷卻時間內(nèi)無法完成料道物料的固化。
3) 主流道襯套區(qū)域溫度過高,無冷卻控制,不允許物料充分收縮。
一旦發(fā)生上述情況,首先要設(shè)法將制品取出模腔(芯),不惜破壞制件,保護模具成型部位不受損傷。仔細(xì)查找不合理粘模發(fā)生的原因,一方面要對注射工藝進行合理調(diào)整;另一方面要對模具成型部位進行現(xiàn)場修正,直到認(rèn)為達到要求,方可進行二次注射。
6.4成型缺陷
當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時,制件本身必然存在各種各樣的缺陷,這種缺陷的形成原因是錯綜復(fù)雜的,一般很難一目了然,要綜合分析,找出其主要原因來著手修正,逐個排出,逐步改進,方可得到理想的樣件。下面就對度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進的措施進行分析。
6.4.1 注射填充不足
所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見。其主要原因有:
a. 熔料流動阻力過大
這主要有下列原因:主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀,避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動性能不佳。制品壁厚過薄。
b. 型腔排氣不良
這是極易被忽視的現(xiàn)象,但以是一個十分重要的問題。模具加工精度超高,排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等,必須合理地安排頂桿、鑲塊,利用縫隙充分排氣,否則不僅充模困難,而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。
6.4.2溢邊(毛刺、飛邊、拼鋒)
與第一項相反,物料不僅充滿型腔,而且出現(xiàn)毛刺,尤其是在分型面處毛刺更大,甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在,其主要原因有:
a. 注射過量
b. 鎖模力不足
c. 流動性過好
d. 注射壓力大,及時調(diào)整注射壓力
6.4.3制件尺寸不準(zhǔn)確
初次試模時,經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計要求尺寸相差較大。這時不要輕易修改型腔,應(yīng)行從注射工藝上找原因。
a. 尺寸變大
注射壓力過高,保壓時間過長,此條件下產(chǎn)生了過量充模,收縮率趨向小值,使制件的實際尺寸偏大;模溫較低,事實上使熔料在較低溫度的情況下成型,收縮率趨于小值。這時要繼續(xù)注射,提高模具溫度、降低注射壓力,縮短保壓時間,制件尺寸可得到改善。
b. 尺寸變小
注射壓力偏低、保壓時間不足,制在冷卻后收縮率偏大,使制件尺寸變??;模溫過高,制件從模腔取出時,體積收縮量大,尺寸偏小。此時調(diào)整工藝條件即可。
通過調(diào)整工藝條件,通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸京華,可以改變制件相互配合的松緊程度,但難以改變公稱尺寸。
c. 加料量過多或過少
采用定量加料
總結(jié)
當(dāng)老師出題的那天,就開始在想,這模具怎么辦,心里沒有一點兒底,一片空白,經(jīng)過大量的查閱資料,與動手畫圖后,才找到點信心。
幾次給老師的查閱,和聊天中,了解了設(shè)計的流程,怎么樣去完成任務(wù)書,和在設(shè)計中要注意的問題與解決方案,比如,成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,凹模采用組合式可以簡化復(fù)雜的機加工藝,有利于模具成型零件的熱處理和模具的修復(fù);圖紙的明細(xì)表中應(yīng)有零件的材料、規(guī)格、數(shù)量、備注等一些內(nèi)容;開模次序的確定,并采用相應(yīng)機構(gòu)來確保這種開模次序的實現(xiàn)。
回過頭來看我的設(shè)計,唉,真的是如此的簡單,如果要在工作崗位上,相信這些就不值得一提了,人生只有在慢慢的進步過程中才會長大,假如你不做這個設(shè)計,從而現(xiàn)在收獲還是從零開始,或許哪天自己真真踏上這設(shè)計的旅程,肯定來不急后悔。在這我忠心感謝老師現(xiàn)場的指導(dǎo)與遠(yuǎn)程協(xié)助。
致謝
首先向我的指導(dǎo)老師杜偉致謝,他仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計思路提出了許多改進性的建議。杜偉老師扎實的知識,誠懇的為人,對工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度,讓我永難忘記。設(shè)計中對我嚴(yán)格的要求,自我認(rèn)為甚至是苛刻的要求。雖然讓我很頭痛但使我受益匪淺,真的感激他。
感謝母校——河南機電高等??茖W(xué)校,感謝諸位恩師的的辛勤培育之恩!感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實踐環(huán)境,使我學(xué)到了許多新的知識,掌握了一定的操作技能。
感謝和我在一起進行畢業(yè)設(shè)計研究的同窗翁坤同學(xué),我們做的是同一個制件但用的卻是不同的方案和他在一起討論、研究使我受益非淺。也認(rèn)識到了自己的差距和不足。
寫到最后,我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)和生活中認(rèn)識了很多可欽可敬的老師和可愛的的同學(xué),并感激師友的教誨和幫助!寫到這里突然有一種離別的傷痛,我想說一聲老師我們畢業(yè)了,我們也會努力地。同學(xué)們海闊憑魚躍,天高任鳥飛,鳥不飛天高在哪里?同學(xué)們讓我們展翅高飛吧!
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