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I 多功能充電器外殼注射模具設(shè)計(jì) 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是 多功能充電器外殼注射模具設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)主要 是通過對塑件的形狀 尺寸及其精度的要求來進(jìn)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(jī)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(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè) 計(jì) 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(guān)鍵詞 分型面 澆口 型腔 II The multifunctional charger shell injection mold design Abstract This graduate that design is The piece that shouts the on board cap injects the mold This design primarily possesses 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 principal molding tool parts type zero the parts process the craft process the card Key words parting line the gate slide block III 目 錄 1 緒 論 1 1 1 模具工業(yè)的意義 1 1 2 中國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 2 1 3 中國模具工業(yè)的未來 3 2 產(chǎn)品零件的工藝分析 5 2 1 塑件分析 5 2 2 塑件的成型特性 6 2 3abs 的工藝參數(shù) 6 2 4 塑件的工藝要求 7 3 設(shè)備的選擇 8 3 1 注射機(jī)的參數(shù)校核 8 3 1 1 注射量校核 8 3 1 2 注射壓力的校核 8 3 1 3 鎖模力校核 8 3 1 4 模具安裝尺寸校核 9 3 2 模具外形尺寸 9 3 2 1 模具厚度 9 3 2 2 開模行程的校核 9 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 4 1 主流道的設(shè)計(jì) 11 4 1 1 噴嘴形狀 11 4 1 2 在設(shè)計(jì)主流道時(shí)的要點(diǎn) 11 4 2 分流道的設(shè)計(jì) 11 4 2 1 分流道斷面形狀 12 4 2 2 分流道的布置 12 4 3 冷料穴的設(shè)計(jì) 12 4 4 澆口的形狀 13 5 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 14 5 1 凹模的設(shè)計(jì)與計(jì)算 14 5 1 1 型腔的徑向尺寸和深度尺寸 14 5 2 凸模的設(shè)計(jì)與計(jì)算 15 5 2 1 型芯的徑向尺寸 高度尺寸和中心距尺寸 15 IV 5 3 模具的裝配工藝及零件工藝 17 6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19 6 1 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19 6 2 脫模機(jī)構(gòu)的計(jì)算 19 7 合模導(dǎo)向及抽芯的設(shè)計(jì) 21 7 1 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21 7 2 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21 7 2 1 抽芯距的確定 21 7 2 2 抽芯力得計(jì)算 22 7 2 3 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 22 7 2 4 側(cè)滑塊與導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 23 7 2 5 楔緊塊的設(shè)計(jì) 23 7 2 6 二次分型限位裝置的設(shè)計(jì) 23 7 2 7 滑塊的精確導(dǎo)向 23 8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 9 模具材料的選擇與經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保分析 25 9 1 模具材料的選擇 25 9 2 模具經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保分析 26 9 2 1 模具生產(chǎn)周期 26 9 2 2 模具的生產(chǎn)成本 27 9 2 3 模具的壽命 27 9 2 4 綠色制造 28 總 結(jié) 29 致 謝 29 參 考 文 獻(xiàn) 31 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 知識產(chǎn)權(quán)聲明 32 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 獨(dú)創(chuàng)性聲明 33 附錄 34 1 緒論 1 1 緒 論 1 1 模具工業(yè)的意義 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè) 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 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 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 模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上 僅以汽車 摩托車行業(yè)的模 具市場為例 汽車 摩托車行業(yè)是模具最大的市場 在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家 這一 市場占整個(gè)模具市場一半左右 汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一 汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件 經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車 汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn) 已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確 汽車基本車型不斷增加 2005 年將達(dá)到 170 種 一個(gè)型號的汽車所需模具達(dá)幾千副 價(jià)值上億元 為了適應(yīng)市場的需 求 汽車將不斷換型 汽車換型時(shí)約有 80 的模具需要更換 中國摩托車產(chǎn)量 位居世界第一 據(jù)統(tǒng)計(jì) 中國摩托車共有 14 種排量 80 多個(gè)車型 1000 多個(gè)型 號 單輛摩托車約有零件 2000 種 共計(jì) 5000 多個(gè) 其中一半以上需要模具生 產(chǎn) 一個(gè)型號的摩托車生產(chǎn)需 1000 副模具 總價(jià)值為 1000 多萬元 其他行業(yè) 如電子及通訊 家電 建筑等 也存在巨大的模具市場 目前世界模具市場供不應(yīng)求 模具的主要出口國是美國 日本 法國 瑞 士等國家 中國模具出口數(shù)量極少 但中國模具鉗工技術(shù)水平高 勞動成本低 只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備 提高模具加工質(zhì)量 縮短生產(chǎn)周期 溝通 外貿(mào)渠道 模具出口將會有很大發(fā)展 研究和發(fā)展模具技術(shù) 提高模具技術(shù)水 平 對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義 模具主要類型有 沖模 鍛摸 塑料模 壓鑄模 粉末冶金模 玻璃模 橡膠模 陶瓷模等 除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模 因?yàn)樗?們一般都是依靠三維的模具形腔是材料成型 模具所涉及的工藝繁多 包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造 塑料 橡膠加工 金屬材料 鑄造 凝固理論 塑性加工 玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè) 是一個(gè)多學(xué)科的綜合 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 2 其復(fù)雜程度顯而易見 自 20 世紀(jì) 80 年代以來 我國的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛 也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供 了巨大的動力 20 世紀(jì) 90 年代以后 大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速 模具工業(yè)的 總產(chǎn)值在 1990 年僅 60 億元人民幣 1994 年增長到 130 億元人民幣 1999 年已 達(dá)到 245 億元人民幣 2000 年增至 260 270 億元人民幣 今后預(yù)計(jì)每年仍會以 10 15 的速度快速增長 1 2 中國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 目前 我國 17000 多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn) 從業(yè)人數(shù)五十多萬 除了國有的專 業(yè)模具廠外 其他所有制形式的模具廠家 包括集體企業(yè) 合資企業(yè) 獨(dú)資企 業(yè)和私營企業(yè)等 都得到了快速發(fā)展 其中 集體和私營的模具企業(yè)在廣東和 浙江等省發(fā)展得最為迅速 例如 浙江寧波和黃巖地區(qū) 從事模具制造的集體 企業(yè)和私營企業(yè)多達(dá)數(shù)千家 成為我國國內(nèi)知名的 模具之鄉(xiāng) 和最具發(fā)展活 力的地區(qū)之一 在廣東 一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè) 為了提高其 產(chǎn)品的市場競爭能力 紛紛加入了對模具制造的投入 例如 科龍 美的 康 佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心 中外合資和外商獨(dú)資的模 具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū) 現(xiàn)已有幾千家 在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中 企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二 作為商品銷售的 約占三分之一 其中 沖壓模具約占 50 中國臺灣 40 塑料模具約占 33 中國臺灣 48 壓鑄模具約占 6 中國臺灣 5 其他各類模 具約占 11 中國臺灣 7 中國臺灣模具產(chǎn)業(yè)的成長 分為萌芽期 1961 1981 成長期 1981 1991 成熟期 1991 2001 三個(gè)階段 萌芽期 工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn) 由于紡織 電子 電氣 電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺 連帶使得模具制造 維修業(yè)者和周邊廠商 如熱處理產(chǎn)業(yè)等 逐年增加 在此階段的模具包括 一般民生用品模具 鑄 造用模具 鍛造用模具 木模 玻璃 陶瓷用模具 以及橡膠模具等 1981 年 1991 年是臺灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長的時(shí)期 有鑒于 模具產(chǎn)業(yè)對工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯 自 1982 年起 臺灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè) 納入 策略性工業(yè)適用范圍 大力推動模具工業(yè)的發(fā)展 以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn) 品的外銷策略 全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì) 隨著民生工業(yè) 機(jī)械五金業(yè) 汽機(jī)車及家 電業(yè)發(fā)展 沖壓模具與塑料模具 逐漸形成臺灣模具工業(yè)兩大主流 從 1985 年 起 模具產(chǎn)業(yè)已在推行計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)和制造等 CAD CAM 技術(shù) 所以臺 灣模具業(yè)接觸 CAD CAM CAE CAT 技術(shù)的時(shí)間相當(dāng)早 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 3 成熟期 在國際化 自由化和國際分工的潮流下 1994 年 1998 年 由臺 灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行 工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計(jì)劃 與 工 業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計(jì)劃 以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸 并支持產(chǎn)業(yè)升級 朝向開發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴高的模具 1997 年 11 月間臺灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的 實(shí)力 獲得世界模具協(xié)會 ISTMA 認(rèn)同獲準(zhǔn)入會 正式成為世界模具協(xié)會會 員 整體而言 臺灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展 隨著機(jī)械性能 加工技術(shù) 檢測能力的提升 以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 臺灣模具廠商供應(yīng)對象已由傳統(tǒng)的民 用家電 五金業(yè)和汽機(jī)車運(yùn)輸工具業(yè) 提升到計(jì)算機(jī)與電子 通信與光電等精 密模具 并發(fā)展出汽機(jī)車用大型鈑金沖壓 大型塑料射出及精密鍛造等模具 20 世紀(jì) 80 年代開始 發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來 并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門 其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值 改革開放以來 我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速 近年來 每年都以 15 的增長速度快速發(fā)展 許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展 加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度 將技術(shù)進(jìn) 步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力 此外 許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技 術(shù)的研究與開發(fā) 模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要 原因 今后 我國要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國 仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展 成為模具制造強(qiáng)國 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在 歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì) 有了很大發(fā)展 模具 水平有了較大提高 在大型模具方面已能生產(chǎn) 48 約 122CM 大屏幕彩電塑 殼注射模具 6 5KG 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板 等塑料模具 精密塑料模方面 以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具 多形腔小模數(shù)齒 輪模具及塑封模具 經(jīng)過多年的努力 在模具 CAD CAE CAM 技術(shù) 模具的電 加工和數(shù)控加工技術(shù) 快速成型與快速制模技術(shù) 新型模具材料等方面取得了 顯著進(jìn)步 在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn) 1 3 中國模具工業(yè)的未來 盡管我國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步 部分模具已達(dá)到國際先進(jìn)水平 但無 論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要 每年仍需進(jìn)口 10 多億美元的各 類大型 精密 復(fù)雜模具 與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比 在模具技術(shù)上仍有不 小的差距 今后 我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新 以縮小 與國際先進(jìn)水平的距離 注重開發(fā)大型 精密 復(fù)雜模具 隨著我國轎車 家電等工業(yè)的快速發(fā) 展 成型零件的大型化和精密化要求越來越高 模具也將日趨大型化和精密化 加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用 使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期 降低模 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 4 具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量 因此 模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣 泛 推廣 CAD CAM CAE 技術(shù) 模具 CAD CAM CAE 技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的 一個(gè)重要里程碑 實(shí)踐證明 模具 CAD CAM CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展 方向 可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平 重視快速模具制造技術(shù) 縮短模具制造周期 隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出 現(xiàn) 模具的制造水平也在不斷地提高 基于快速成形的快速制模技術(shù) 高速銑 削加工技術(shù) 以及自動研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用 2 產(chǎn)品零件的工藝分析 5 2 產(chǎn)品零件的工藝分析 2 1 塑件分析 初步了解畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 多功能充電器外殼注射模具設(shè)計(jì) 分析零件 的產(chǎn)品圖 研究其尺寸 公差 技術(shù)要求等 初步擬訂設(shè)計(jì)方案 此產(chǎn)品是充 電器外殼 所以在設(shè)計(jì)時(shí)要注意其表面的粗糙度 要使表面光滑 達(dá)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 圖 2 1 塑件平面工程圖 圖 2 2 塑件三維圖 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 6 2 2 塑件的成型特性 ABS 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 材料 三個(gè)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 吸濕性強(qiáng) 成型前需充分干燥 要求含水量不小于 0 3 對于表面光澤要求叫高的制品 需要長時(shí)間預(yù)熱干燥 流動性一般 溢料間隙 約 0 4mm 流動性比 PS 和 AS 差 但比 PC RPVC 好 成型難度較聚苯乙 烯大 宜采用較高的料溫和模溫 對耐熱 高抗沖擊型和中抗擊型品種 應(yīng)在 允許范圍內(nèi) 將其料溫去取最大值 料溫對制品物性影響較大 若料溫過高 很容易使熔體分解 分解溫度約 250 C 若制品精度要求過高 模溫宜取 50 C 60 C 若制品表面要求具有光澤或?qū)τ谀蜔嵝推贩N 模溫宜取 600 C 80 C 注射壓力應(yīng)比成型聚苯乙烯時(shí)高 采用柱塞式注射機(jī)時(shí) 料溫可取 180 C 330 C 注射壓力可取 100Mpa 140Mpa 采用螺桿式注射機(jī)時(shí) 料 溫可取 160 C 220 C 注射壓力可取 70Mpa 100Mpa 設(shè)計(jì)模具時(shí)需注意 澆注系統(tǒng)的流動阻力應(yīng)可能小 澆口形式及其位置應(yīng) 合理并能防止產(chǎn)生熔接痕 另外脫模斜度宜取 2 以上 頂出力不宜過大 否 則 成型時(shí)或成型后對制品進(jìn)行機(jī)械加工時(shí) 制品表面容易 發(fā)白 變渾 對 于有發(fā)白現(xiàn)象的制品 需要在熱水中加熱 以消除發(fā)白現(xiàn)象 2 3abs 的工藝參數(shù) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 7 表 2 1 ABS 的工藝參數(shù) 塑料性能 ABS 苯乙 烯共聚 塑料性能 ABS 苯乙 烯共聚 屈服強(qiáng)度 Mpa 50 玻璃化溫度 拉伸強(qiáng)度 Mpa 38 熔點(diǎn) 粘流溫度 130 160 斷裂伸長率 35 90 108 拉伸彈性模量 Gpa 1 8 熱變形溫度 45N cm 108 N cm 83 103 彎曲強(qiáng)度 Mpa 80 線膨脹系數(shù) 10 5 7 0 彎曲彈性模量 Gpa 1 4 比熱容 J kg K 1470 261 熱導(dǎo)率 W m K 0 263簡支架沖擊強(qiáng) 度 kJ m 無缺口 缺口 11 燃燒性 cm min 慢 布氏硬度 HBS 9 7 R121 體積電阻 cm 6 9 10 密度 g cm 1 02 1 16 擊穿電壓 Kv mm 比體積 cm g 1 02 1 16 成型收縮率 0 4 0 7 拉伸模量 E 10 1 91 1 98吸水性 24h 長時(shí)間 0 2 0 4 泊松比 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 2 4 塑件的工藝要求 此塑件是多功能充電器外殼注射模具設(shè)計(jì) 顧名思義對其表面光滑度要求 較高 設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)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(shí)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 0 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(jì)算 塑件表面粗糙度要求為 Ra1 6um 塑件內(nèi)外表面應(yīng)有利于成型 此塑件表面有三個(gè)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 3 設(shè)備的選擇 8 3 設(shè)備的選擇 表 3 1 臥式 ZY 60 450 型號注射機(jī) 其主要的技術(shù)規(guī)格如下 項(xiàng)目 ZY 60 450 臥 式 項(xiàng)目 ZY 60 450 臥 式 理論注射量 cm 105 模板行程 mm 220 螺桿 柱塞 直徑 mm 35 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 280 x250 噴嘴口半徑 mm 2 5 頂出兩側(cè)孔徑 mm 22 定位孔直徑 mm 55 3 1 注射機(jī)的參數(shù)校核 3 1 1 注射量校核 為了保證制品質(zhì)量 又能充分發(fā)揮設(shè)備能力 注射機(jī)的最大注射量是額定 注射量的 80 即下式 m 件 0 8m 注 式中 件 塑件與澆注系統(tǒng)的重量 g 注 注射機(jī)的額定注射量 g 件 件 21625 3 1 01 10 3 21 84 經(jīng)計(jì)算 件 0 8 注 所以選擇合理 3 1 2 注射壓力的校核 注射機(jī)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(jī)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(yīng)取大一些注射壓力 所需注射壓力取 120Mpa 3 1 3 鎖模力校核 F 鎖 腔 1000 4 1 3 設(shè)備的選擇 9 式中 鎖 鎖模力 腔 型腔壓力 MPa 塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積 mm2 F 鎖 腔 1000 30 4998 1000 149 94 KN 取 鎖 150 KN 3 1 4 模具安裝尺寸校核 噴嘴尺寸 注射模主流道襯套始端凹坑的球面半徑 尺寸應(yīng)大于注塑噴嘴球半徑 r 以保證同心和緊密接觸 通常 r 0 5 1 4 2 11 mm 主流道孔小端直徑 應(yīng)大于注塑機(jī)噴嘴直徑 通常取 0 5 1 mm 3 mm 圖 3 1 噴嘴 3 2 模具外形尺寸 模具長寬尺寸應(yīng)與注射機(jī)的拉桿間距相適應(yīng) 以保證能從一個(gè)方向穿過拉 桿間的空間安裝在注射機(jī)上 3 2 1 模具厚度 注射模的厚度必須在所選注塑機(jī)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(biāo)準(zhǔn)模架 2 型 即長 寬為 250 200 3 2 2 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(jī)的最大開模行程 此塑件采 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 10 用單分型面注射模 所以開模行程按下式校核 S H1 H2 H3 5 10 4 3 式中 注塑機(jī)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 26 26 6 8 66 mm 取 70 mm 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4 1 主流道的設(shè)計(jì) 4 1 1 噴嘴形狀 主流道是連接注射機(jī)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(jī)床噴嘴 圖 4 1 噴嘴形狀 4 1 2 在設(shè)計(jì)主流道時(shí)有如下要點(diǎn) a 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(shè)計(jì)成圓錐形 其錐角 30 內(nèi)壁粗糙度為 Ra0 63 um b 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(shí)的阻 力 c 在保證塑件成型良好的情況下 主流道的長度 盡量短 取 25mm d 為了使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出 應(yīng)使主流道與注 射機(jī)的噴嘴緊密對接 主流道對接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑 其半徑 2 1 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 4 2 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口之間的通道 一般設(shè)計(jì)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 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 12 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(shí) 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(yīng)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 5 5 mm 4 2 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 字形和六角形等 當(dāng)分型 面為平面時(shí) 采用圓形 4 2 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 這里采用非平衡式布置分流道 如下圖 圖 4 2 分流道 4 3 冷料穴的設(shè)計(jì) 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(jìn)入型腔而形成冷接縫 開模時(shí)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 字形 其結(jié) 構(gòu)如下圖 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 13 圖 4 3 冷料穴 4 4 澆口的形狀 澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短通道 它是下圖 圖 4 4 澆口 澆注系統(tǒng)的關(guān)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(gè)作用 一是塑料熔體流徑的通道 二是澆口的適時(shí)凝固可 控制保壓時(shí)間 所以成型此塑件時(shí)采用潛伏澆口 潛伏澆口一般開設(shè)在推桿上 從塑件的內(nèi)側(cè)面進(jìn)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(shí)的剪切速度和澆口封閉時(shí)間 潛伏澆口的特點(diǎn) 是澆口截面形較復(fù)雜 加工方便 能對澆口尺寸進(jìn)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 5 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 14 5 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)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(shè)計(jì) 時(shí) 應(yīng)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 5 1 凹模的設(shè)計(jì)與計(jì)算 5 1 1 型腔的徑向尺寸和深度尺寸 a 型腔徑向尺寸的計(jì)算 L z 1 S cp L S 3 4 z 5 1 L 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 塑件公差值 mm z 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 L S1 51 mm Ls2 98 mm 又查表知 IT3 級精度時(shí)塑件公差值 1 0 22mm 2 0 30 mm 實(shí)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(shí)可取塑件公差的 1 3 1 4 為了保持較高精度選 1 4 由于 z 1 4 5 2 得 z 1 1 4 0 22 0 05 mm z 2 1 4 0 30 0 08 mm 則 L 1 z 1 S cp L S 3 4 z 5 3 1 0 5 51 3 4 0 22 0 05 51 09 0 05 mm 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 15 L 2 z 1 S cp L S 3 4 z 1 0 5 98 3 4 0 30 0 08 98 27 0 03 mm b 型腔深度尺寸的計(jì)算 凹模深度尺寸同樣運(yùn)用平均收縮率法 H z 1 S cp L S 2 3 z H 凹模深度尺寸 mm z 凹模深度制造公差 mm 其余符號同上 由 H S1 26 mm HS2 23 mm 取 IT3 精度時(shí) 1 0 16 mm 2 0 14 mm 由 z 1 4 得 z 1 0 04 mm z 1 0 03 mm 則 H 1 z 1 S cp L S 2 3 z 1 0 5 26 2 3 0 16 0 04 26 02 0 04 mm H 2 z 1 S cp L S 2 3 z 1 0 5 23 2 3 0 14 0 03 23 02 0 03 mm 5 2 凸模的設(shè)計(jì)與計(jì)算 5 2 1 型芯的徑向尺寸 高度尺寸和中心距尺寸 a 型芯徑向尺寸的計(jì)算 運(yùn)用平均收縮率法 L z 1 S cp L S 3 4 z L 型芯徑向尺寸 mm z 型芯徑向制造公差 mm 其余符號同上 由 L S1 94mm LS2 47 mm 取 IT3 精度時(shí) 1 0 30 mm 2 0 20 mm 由 z 1 4 得 z 1 0 08 mm z 2 0 05 mm 則 L 1 z 1 S cp L S 3 4 z 1 0 5 94 3 4 0 30 0 08 94 55 0 08 mm L 2 z 1 S cp L S 3 4 z 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 16 1 0 5 47 3 4 0 20 0 05 47 39 0 05 mm b 型芯高度尺寸的計(jì)算 運(yùn)用平均收縮率法 H z 1 S cp L S 2 3 z H 型芯高度尺寸 mm z 型芯高度制造公差 mm 其余符號同上 由 H 1 2 mm H 2 8 mm H 3 20 mm H 4 24 mm 取 IT3 精度時(shí) 1 0 08 mm 2 0 10 mm 3 0 14 mm 4 0 14 mm 由 z 1 4 得 z 1 0 02 mm z 2 0 03 mm z 3 0 04 mm z 4 0 04 mm 則 H 1 z 1 S cp L S 2 3 z 1 0 5 2 2 3 0 08 0 02 2 06 0 02 mm H 2 z 1 S cp L S 2 3 z 1 0 5 8 2 3 0 10 0 03 8 11 0 03 mm H 3 z 1 S cp L S 2 3 z 1 0 5 20 2 3 0 14 0 04 20 19 0 04 mm H 4 z 1 S cp L S 2 3 z 1 0 5 24 2 3 0 14 0 04 24 21 0 04 mm c 型芯中心距尺寸的計(jì)算 同樣運(yùn)用平均收縮率法 z 2 1 S cp L S z 2 模具中心距尺寸 mm 模具中心矩尺寸 mm z 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(shí) 1 0 13 mm 2 0 20 mm 3 0 20 mm 4 0 20 mm 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 17 由 z 1 4 得 z 1 0 03 mm z 2 0 05 mm z 3 0 05 mm z 4 0 05 mm L 1 z 2 1 S cp L S z 2 1 0 5 13 0 02 13 07 0 02 mm L 2 z 2 1 S cp L S z 2 1 0 5 46 0 03 46 23 0 05 mm L 3 z 2 1 S cp L S z 2 1 0 5 50 0 03 50 25 0 03 mm L 3 z 2 1 S cp L S z 2 1 0 5 40 0 03 40 2 0 03 mm 5 3 模具的裝配工藝及零件工藝 模具裝配是把模具零件 組件或部件組裝成一副完整模具的過程 有組件 裝配部件裝配和總裝三個(gè)步驟 模具裝配既要保證配合精度 還要保證零件之 間的位置精度 對于彼此有相對運(yùn)動的零件應(yīng)該保證運(yùn)動精度 a 裝配前的準(zhǔn)備 1 研究分析裝配圖零件圖 了解各零件的作用特點(diǎn)和技術(shù)要求 掌握關(guān) 鍵裝配技術(shù) 2 檢查待裝配的零件 確定哪些零件有裝配加工內(nèi)容 3 確定裝配基準(zhǔn) 4 清理模具零件 b 裝配工藝 1 模架裝配 當(dāng)模板加工量較大時(shí) 或多或少會引起模板的一些變化 模板上下表面最終需要平磨修平 同時(shí)為保證導(dǎo)柱 導(dǎo)套間運(yùn)轉(zhuǎn)靈活 這時(shí)需要 對導(dǎo)柱 導(dǎo)套進(jìn)行修磨 2 成型零件裝配 保證分型面密合 一般使型腔型芯鑲塊的分型面處高 于定動模板上表面 0 02 0 004mm 這樣可以使鎖模力相對集中作用在分型面上 避免塑件產(chǎn)生飛邊或毛刺 首次試模后在需要的地方加開排氣槽 3 脫模機(jī)構(gòu)裝配 要保證在推出時(shí) 推桿或推件板動作必須保持同步 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 18 各孔之間基本同心 推桿在孔中反復(fù)運(yùn)動靈活 一般情況下 裝配時(shí)要保證推 桿頂面高出型芯表面 0mm 0 1mm 復(fù)位桿頂面應(yīng)低于分型面 0mm 0 05mm 斜推桿頂面應(yīng)低于型芯表面 0 01mm 0 2mm 保證斜推桿在 推出過程中不損傷塑件內(nèi)表面 以推桿底部臺肩厚度為準(zhǔn) 配作推桿固定板 的沉孔深度 保證裝配后有 0mm 0 05mm 的軸向間隙 避免推桿過大的軸向 串動 5 3 3 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(shè)有斜滑 塊機(jī)構(gòu) 所以 模具要先裝號導(dǎo)柱 導(dǎo)套作為模具的裝配基準(zhǔn) a 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 b 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 5 3 4 試模和修配 將模具裝入注塑機(jī) 并開始動作 在保壓一段時(shí)間后開模 凝料由拉料桿 從澆口套中脫出并自動墜落 推桿頂出塑件 塑件推出后 由復(fù)位桿實(shí)現(xiàn)復(fù)位 并鎖緊動定模板 以便進(jìn)行下一次注塑 6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19 6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 6 1 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 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(shí)采 用推桿推出機(jī)構(gòu) 為了不使塑件產(chǎn)生變形或破壞 應(yīng)該合理布置推桿位置 布 置推桿時(shí)有如下要點(diǎn) a 推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方 b 推桿應(yīng)均勻布置 c 推桿應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度 剛度較大處 推桿直徑采用 5 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 8 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 8 經(jīng)淬火處理 硬度為 HRC54 58 圖 6 1 推桿 6 2 脫模機(jī)構(gòu)的計(jì)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(jì)算 8 tLCoS f tg 1 u K 1 6 1 式中 塑料的拉伸模量 MPa 取 1 8 10 3 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 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 20 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 決定的因次數(shù) 取 0 22 K1 1 fSin CoS 1 006 將數(shù)據(jù)代入公式中得 1 8 26 KN 由 L2 26 mm 得 2 5 32 KN 塑件壁厚與其內(nèi)孔長度之比大于 1 20 時(shí) 采用如下公式 2 a b E L f tg 1 u K 2 K1 7 2 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 r 和 決定的因次數(shù) K2 2 2 CoS 2 2 CoS 1 63 將以上數(shù)據(jù)代入公式中得 3 9 48 KN 7 合模導(dǎo)向及抽芯的設(shè)計(jì) 21 7 合模導(dǎo)向及抽芯的設(shè)計(jì) 7 1 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動定模合模時(shí) 正確定位和導(dǎo)向零件 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主 要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式 在此采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有如下 作用 1 定位作用 2 導(dǎo)向作用 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套 在此模具中采用直徑 16 的導(dǎo)柱 材料是 T8A 鋼 經(jīng)淬火處理 硬度為 HRC50 55 導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度 Ra 為 0 8um 導(dǎo)向部分表面粗糙度 Ra 為 0 8 0 4um 采用 4 個(gè)等直徑的導(dǎo)柱對稱 布置 如右圖所示 導(dǎo)柱固定端與模板之間一般采用 7 m6 過渡配合 導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常 采用 7 f7 間隙配合 在此模具中采用帶頭導(dǎo)套 直徑 35 材料與導(dǎo)柱材料相同 此導(dǎo)套用 7 m6 配合 鑲?cè)攵０鍍?nèi) 并且采用中小型標(biāo)準(zhǔn)模架 圖 7 1 定模版 7 2 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注 射 機(jī) 采 用 斜 導(dǎo) 柱 側(cè) 向 分 型 與 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 如 圖 所 示 圖 7 2 斜導(dǎo)柱 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 22 7 2 1 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 7 2 2 抽芯力得計(jì)算 抽芯力得計(jì)算同脫模力計(jì)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(shí)的摩擦力 對于側(cè)型芯的抽芯力 往往采用如下的公式進(jìn)行估算 Fc chp Cos Sin 7 1 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(guān) 一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件 p 0 8 1 2 Pa 塑件在熱狀態(tài)時(shí)對鋼的模擦系數(shù) 一般 0 15 0 20 側(cè)型芯的脫模斜度或傾斜角 將數(shù)據(jù)代入公式中得 Fc 7 85x1x1x107x 0 2xCos200 Sin200 0 46 KN 7 2 3 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 取斜導(dǎo)柱的工作端部設(shè)計(jì)成錐臺形 錐臺的斜角為 17 斜導(dǎo)柱與其固定 的模板之間采用過渡配合 H7 m6 由于斜導(dǎo)柱在工作過程中主要用來驅(qū)動側(cè)滑 塊作往復(fù)運(yùn)動 側(cè)滑塊運(yùn)動的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊之間的配合精度保證 而 核模時(shí)滑塊的最終準(zhǔn)確位置由楔緊塊決定 因此 為了運(yùn)動的靈活 滑塊上斜 導(dǎo)孔與斜導(dǎo)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(dǎo)柱傾斜角取 20 由此計(jì)算斜導(dǎo)柱下列尺寸 a 斜導(dǎo)柱的工作長度 L S Sin 7 2 3 Sin20 8 77mm b 與抽芯距 S 對應(yīng)的開模據(jù) H SCtg 7 3 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 23 3Ctg20 8 24mm c 斜導(dǎo)柱的長度計(jì)算 Lz L1 L2 L3 L4 L5 7 4 d2 2tg h Cos d 2tg S Sin 5 10mm 80mm d 斜導(dǎo)柱的直徑 d FwLw 0 1 w 7 5 10mm 考慮到滑塊的摩擦力且結(jié)構(gòu)允許 取 d 12 mm 7 2 4 側(cè)滑塊與導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 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(gè)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(fù)過程中 要求其必須沿一定的方向平移地 往復(fù)移動 這一過程在導(dǎo)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(dǎo) 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(dǎo)滑部分 7 2 5 楔緊塊的設(shè)計(jì) 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(gè)力通 過滑塊傳給斜導(dǎo)柱 而一般的斜導(dǎo)柱為一細(xì)長桿件 受力后容易變形 導(dǎo)致滑 塊后移 因此必須設(shè)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 22 7 2 6 二次分型限位裝置的設(shè)計(jì) 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(shí)現(xiàn) 用擺鉤 等裝置來緊固動定模 實(shí)現(xiàn)定模抽芯的動作 7 2 7 滑塊的精確導(dǎo)向 滑塊的精確導(dǎo)向形式為 斜導(dǎo)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(shí)斜導(dǎo)柱和滑塊之間有碰撞現(xiàn)象產(chǎn)生 8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí) 應(yīng)注意以下原則 a 冷卻水道應(yīng)盡量多 截面尺寸應(yīng)盡量大 b 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)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(yīng)在 15mm 左右 c 澆口處加強(qiáng)冷卻 塑料熔體充填型腔時(shí) 澆口附近溫度最高 所以要加 強(qiáng)冷卻澆口 d 冷卻水道出入口溫差應(yīng)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 e 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 此外 在設(shè)計(jì)冷卻水道時(shí)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 6 mm 定出裝置在模具內(nèi)往復(fù)運(yùn)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(yīng)作用在推桿上 而應(yīng)由頂出系統(tǒng)的導(dǎo)向零件來支撐 此注射模增設(shè)導(dǎo)柱 導(dǎo)向 這樣兩根導(dǎo)柱可起支撐作用 防止支承板變形彎曲 9 模具材料的選擇與經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保分析 25 9 模具材料的選擇與經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保分析 9 1 模具材料的選擇 根據(jù)模具的生產(chǎn)條件和模具懂得工作條件需要 結(jié)合模具材料的基本性能和 相關(guān)的因素 來選擇適合模具需要的 經(jīng)濟(jì)上合理 技術(shù)上先進(jìn)的模具材料 對 于一種模具 如果單純從材料的基本性能考慮 可能幾種模具材料都能符合要求 然而必需綜合考慮模具的使用壽命 模具制造工藝過程的難易程度 模具制造 費(fèi)用以及分?jǐn)偟街圃斓拿恳粋€(gè)工件上的模具費(fèi)用等多種因素 進(jìn)行綜合分析評價(jià) 才 能得出符合生產(chǎn)要求的材料 模具材料選擇的原則 a 機(jī)械加工性能良好 要選用易于切削 且在加工以后能得到高精度零件 的鋼種 b 拋光性能優(yōu)良 鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密 極少雜質(zhì) 無疵斑和針點(diǎn) c 耐磨性和抗疲勞性能好 注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷 而且還 受冷熱溫度交變應(yīng)力作用 一般的高碳合金鋼可經(jīng)熱處理獲得高硬度 但韌性 差易形成表面裂紋 不以采用 所選的鋼類型應(yīng)使注塑模能減少拋光 修模次 數(shù) 能長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 d 具有耐腐蝕性 對有些塑料品種 如聚氯乙稀和阻燃性的塑料 必須考 慮選用有耐腐蝕性能的鋼種 以下成型零件材料就根據(jù)以上原則選擇 9 模具材料的選擇與經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保分析 26 表 9 1 模具材料選擇 零件 材料 熱處理方式 定模底板 45 鋼 動模底板 45 鋼 推桿固定板 45 鋼 澆口套 45 鋼 推桿 T8A 熱處理至 45 50HRC 導(dǎo)柱 T8A 熱處理至 50 58HRC 導(dǎo)套 T8A 熱處理至 56 60HRC 推板 T8A 熱處理調(diào)質(zhì) HB230 270 定模板 T8A 熱處理調(diào)質(zhì) HB230 270 斜滑塊 T8A 調(diào)質(zhì) 230 270HBS 動模板 45 鋼 熱處理調(diào)質(zhì) HB230 270 推桿固定板 45 鋼 熱處理 50 55HRC 型芯 20 鋼 滲炭 0 5 0 8 淬硬 56 60HRC 斜導(dǎo)柱 T8A 熱處理要求硬度 HRC 55 9 2 模具經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保分析 往往對于一個(gè)零件的塑料注射模具 可以擬訂出幾個(gè)不同的方案 這些方 案都能滿足該零件的技術(shù)要求 但是它們的經(jīng)濟(jì)性是不同的 因此要進(jìn)行經(jīng)濟(jì) 性分析 選擇一個(gè)在給定的生產(chǎn)條件下最為經(jīng)濟(jì)的方案 對模具技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 的主要指標(biāo)有 模具精度和表面質(zhì)量 模具的生產(chǎn)周期 模具的生產(chǎn)成本和模 具的壽命 它們相互制約 又相互依存 在模具生產(chǎn)過程中應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和 客觀情況 綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo) 9 2 1 模具生產(chǎn)周期 模具的生產(chǎn)周期是指從接受模具訂貨任務(wù)開始到模具試模鑒定后交付合格 模具所有的時(shí)間 當(dāng)前 模具使用單位要求模具的生產(chǎn)周期長短是衡量一個(gè)模 具企業(yè)生產(chǎn)能力和技術(shù)水平的重要指標(biāo)之一 也關(guān)系到一個(gè)模具企業(yè)在激烈的 市場競爭中有無立足之地 同時(shí)模具的生產(chǎn)周期長短也是衡量一個(gè)國家模具技 術(shù)管理水平高低的標(biāo)志 影響模具生產(chǎn)周期的主要因素有 a 模具技術(shù)和生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化程度 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度是一個(gè)國家模具技術(shù)和 9 模具材料的選擇與經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保分析 27 生產(chǎn)發(fā)展到一定水平的產(chǎn)物 目前 我國模具技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化已有良好的基礎(chǔ) 有模具基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 各種模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 模具毛坯標(biāo)準(zhǔn)以模具和半成品件標(biāo) 準(zhǔn)以及模具檢驗(yàn)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等 由于我國企業(yè)的小而全和大而全狀況 使得模 具標(biāo)準(zhǔn)件的商品化程度還不高 這是影響模具生產(chǎn)周期的重要因素 b 模具企業(yè)的專門化程度 現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的趨勢是企業(yè)分工越來越細(xì) 企 業(yè)的專門化程度越高 越能提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益 并有利于縮短產(chǎn)品生產(chǎn) 周期 目前 我國模具企業(yè)的專門化程度還較低 只有各模具企業(yè)生產(chǎn)自己最 擅長的模具類型 有明確和固定服務(wù)范圍 同時(shí)各模具企業(yè)互相配合搞好協(xié)作 化生產(chǎn) 才能縮短模具生產(chǎn)周期 c 模具生產(chǎn)技術(shù)手段的現(xiàn)代化 模具設(shè)計(jì) 生產(chǎn) 檢測手段的現(xiàn)代化也我 影響模具生產(chǎn)周期的重要因素 只有大力推廣和普及模具 CAD CAM 技術(shù)和網(wǎng) 絡(luò)技術(shù) 才能使模具的設(shè)計(jì)效率得到大幅度提高 模具的機(jī)械加工中 毛坯下 料采用高速鋸床 陽極切割和砂輪切割等高效設(shè)備 粗加工要采用高速銑床 強(qiáng)力高速磨床 精密加工采用高精度的數(shù)控機(jī)床 如數(shù)控仿形銑床 數(shù)控光學(xué) 曲線磨床 高精度數(shù)控電火花線切割機(jī)床 數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床等等 推廣 先進(jìn)快速制模技術(shù) 使模具生產(chǎn)技術(shù)手段提高一個(gè)新水平 d 模具生產(chǎn)的經(jīng)營和管理水平 從管理上要效率 研究模具企業(yè)生產(chǎn)的規(guī) 律和特點(diǎn) 采用現(xiàn)代化的管理手段和制度管理企業(yè) 也是影響模具生產(chǎn)周期的 重要因素 9 2 2 模具的生產(chǎn)成本 模具的生產(chǎn)成本是指企業(yè)為生產(chǎn)和銷售模具所支付的總和 模具生產(chǎn)成本 分為生產(chǎn)成本 非生產(chǎn)成本和生產(chǎn)外成本 這里所講的模具生產(chǎn)成本是指模具 生產(chǎn)過程有直接關(guān)系的生產(chǎn)成本 影響模具生產(chǎn)成本的主要因素有 a 模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和模具功能的高低 b 模具精度的高低 c 模具材料的選擇 d 模具加工設(shè)備 e 模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度和企業(yè)生產(chǎn)的專門化程度 9 2 3 模具的壽命 模具壽命是指模具在保證所加工產(chǎn)品零件質(zhì)量的前提下 所能加工的制件 的總數(shù)量 它包括工作面的多次修磨和易損件更換后的壽命 一般在模具設(shè)計(jì)階段就應(yīng)明確該模具所使用的生產(chǎn)綱領(lǐng)或模具生產(chǎn)制件的 9 模具材料的選擇與經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保分析 28 總數(shù) 即模具的設(shè)計(jì)壽命 不同類型的模具正常損壞的形式也不一樣 但總 的來說工作表面損壞的形式有摩擦損壞 塑件變形 開裂 疲勞損壞 啃傷等 等 影響模具壽命的主要因素有 A 模具的結(jié)構(gòu) B 模具材料 C 模具加 工質(zhì)量 D 模具的工作狀態(tài) E 產(chǎn)品零件的狀況 要有效的提高塑料注射模的壽命 應(yīng)從注射模的設(shè)計(jì) 制造 使用和維護(hù) 等多方面進(jìn)行綜合性考慮 科學(xué)設(shè)計(jì) 確保注射模的結(jié)構(gòu)合理 合理選用 模具材料及熱處理方法 保證注射模的使用要求 優(yōu)化制造工藝 保證注射 模的制造質(zhì)量 實(shí)施表面強(qiáng)化 提高注射模工作零件的表面質(zhì)量 正確使 用與維護(hù) 優(yōu)化注射模的工作條件 9 2 4 綠色制造 模具在制造過程中要考慮到環(huán)保性問題 所以在本次設(shè)計(jì)中也應(yīng)該對 綠 色制造 進(jìn)行考慮 20 世紀(jì) 70 年代以來 工業(yè)污染所導(dǎo)致的全球性環(huán)境惡化 達(dá)到了前所未有的程度 整個(gè)地球面臨資源短缺 環(huán)境惡化 生態(tài)系統(tǒng)失衡的 全球性危機(jī) 20 世紀(jì)的 100 年消耗了幾千年甚至上億年才能形成的自然資源 工業(yè)部門已逐步認(rèn)識到 工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境質(zhì)量的損壞不僅嚴(yán)重地影響了企業(yè)形 象 而且不利于市場競爭 直接制約著企業(yè)的發(fā)展 綠色制造是綜合考慮環(huán)境影響資源利用效率的現(xiàn)代制造模式 其目標(biāo)是使 產(chǎn)品從設(shè)計(jì) 制造 包裝 運(yùn)輸 使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期內(nèi) 廢棄資 源和有害排放物最少 即對環(huán)境的負(fù)面影響最小 對健康無害 資源利用率最 高 綠色制造的核心內(nèi)容是 用綠色材料 綠色能源 經(jīng)過綠色的生產(chǎn)過程 綠色設(shè)計(jì) 綠色工藝技術(shù) 綠色包裝 綠色管理等 生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品 隨著 綠色的概念逐漸深入人心 綠色制造的發(fā)展呈現(xiàn)出全球化 社會化 集成產(chǎn)業(yè) 化 并行化 智能化等特點(diǎn) 綠色制造的實(shí)施將導(dǎo)致一批新興產(chǎn)業(yè)的形成 它 對未來制造業(yè)的發(fā)展將有著極其重要的作用 總結(jié) 29 總 結(jié) 經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的時(shí)間 我完成了畢業(yè)設(shè)計(jì) 在這短短的一個(gè)學(xué)期內(nèi) 我學(xué)到 了很多東西 可說是受益非淺 雖說是短短的一個(gè)學(xué)期 但我認(rèn)為通過實(shí)踐所得 比從書本上學(xué)到的東西要有價(jià)值的多 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我真正做到了理論聯(lián)系實(shí) 際 在張?jiān)评蠋熌托?認(rèn)真的教導(dǎo)下 使我獨(dú)立地完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 在此設(shè) 計(jì)中我還學(xué)會了如何查閱設(shè)計(jì)手冊 如何對塑件的工藝分析 如何模具設(shè)計(jì) 在 梁老師的帶領(lǐng)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(gè)深刻的印象 不至于對模具模棱兩可 同時(shí)也清楚的看到了實(shí)踐與理 論的差別 更重要的是經(jīng)過這次設(shè)計(jì) 使我更加牢固 扎實(shí)的掌握了專業(yè)理論知 識 對我以后的學(xué)習(xí)工作上有了更大的幫助 并奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ) 由于本人水 平有限 時(shí)間倉促 本次設(shè)計(jì)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(dǎo) 致謝 30 致 謝 此次設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中 王老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度 豐富淵博的知識 敏銳的學(xué)術(shù)思 維 精益求精的工作態(tài)度及誨人不倦的教師風(fēng)范是學(xué)生終生學(xué)習(xí)的楷模 王老師 高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神 將永遠(yuǎn)激勵著學(xué)生 在此 謹(jǐn)向王老師 致以衷心的感謝和崇高的敬意 從陌生到開始接觸 從了解到熟悉 這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程 我對模具的認(rèn)識過程亦是如此 經(jīng)過這幾月的努力 我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能 為我的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號 為將來的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 在畢業(yè)設(shè) 計(jì)即將結(jié)束之際 感謝指導(dǎo)老師王老師 感謝王老師對我認(rèn)真 耐心的指引教導(dǎo) 她讓學(xué)生從當(dāng)初對模具的懵懵懂懂到現(xiàn)在對模具行業(yè)有了一個(gè)新的認(rèn)識 為我的 設(shè)計(jì)過程提供指路標(biāo) 并對學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了寶貴的意見 還讓學(xué)生對模具 的設(shè)計(jì)和模具的加工能合理的結(jié)合起來 各種工件直接的合理配合以及指導(dǎo)我正 確查用工具書 使學(xué)生在設(shè)計(jì)模具時(shí)能考慮到加工問題 受益非淺 在整個(gè)設(shè)計(jì) 過程中 我還得到周圍同學(xué)的幫助 通過和他們的交流和學(xué)習(xí) 想到不少設(shè)計(jì)思 路 在此 對關(guān)心和指導(dǎo)過我的各位老師和幫助過我的各位同學(xué)表示衷心的感謝 另外感謝學(xué)院能夠給予這樣一次機(jī)會 能夠獨(dú)立完成一個(gè)課程設(shè)計(jì) 并在這 個(gè)過