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江蘇財經職業(yè)技術學院 綜合畢業(yè)實踐說明書 論文 標題 汽車車燈開關插件的注塑模設計 系 別 機電工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 學 號 0810403223 姓 名 孫 曉 亮 指導教師 陳 青 云 2011 年 5 月 15 日 1 摘 要 本課題主要是針對汽車車燈開關插件的注塑模設計 通過對插件進行工藝的分析 和比較 最終設計出一副注塑模具 此課題從汽車插件的工藝性 具體模具出發(fā)對汽 車車燈開關插件的注塑模具結構出發(fā) 對模具的澆注系統(tǒng) 產品的在模具行腔里的成 形結構 頂針面板的頂出系統(tǒng) 模具動定模的水路冷卻系統(tǒng) 注塑機型號的選擇都有 詳細的設計 與此同時 本課題還編出了產品簡單的加工工藝流程 整個汽車車燈開 關插件的注塑模設計過程表明該模具能達到產品所要求的加工工藝 即設計一副注塑 模具來生產汽車車燈開關插件的產品 以實現(xiàn)機電一體化來提高產品的質量與產量 針對汽車車燈插件的注塑模設計的具體結構 該模具結構是一模兩腔的注射模具 通 過汽車車燈開關插件的注塑模設計表明該模具能夠達到車燈開關插件產品質量和加工 工藝的要求 關鍵詞 插件 工藝 注塑 模具 2 目 錄 摘 要 1 目 錄 2 引 言 4 1 塑件的成型工藝性分析 5 1 1 塑件幾何形狀分析 5 1 2 塑件成型特點分析 5 1 3 塑件的結構工藝性 6 1 3 2 塑件的表面質量分析 6 1 3 3 塑件的生產批量 6 1 3 4 初選注射機 7 1 3 5 機械加工法 8 2 分型面的選擇以及澆注系統(tǒng)的設計 8 2 1 分型面的選擇 8 2 2 澆注系統(tǒng)的設計 9 2 2 1 主流道和定位圈的設計 10 2 2 3 澆口的設計 14 2 2 4 冷料穴與拉料桿的設計 15 3 模具設計方案的論證 15 3 1 型腔的布局 15 3 2 成型零件的結構確定 16 3 2 1 凹模 型腔 的設計 16 3 2 2 凸模 型芯 的設計 16 3 3 推出機構的確定 16 3 4 導向定位機構的設計 16 3 5 冷卻系統(tǒng)的設計 17 3 6 排氣系統(tǒng) 17 3 7 脫模斜度 17 3 3 8 圓角 17 3 9 表面粗糙度 17 4 主要零部件的設計于制造 18 4 1 成型零件的尺寸計算 18 4 2 1 組合式型腔側壁厚度的計算 18 4 2 2 組合式圓形型腔底板厚度的計算 19 5 推出機構的設計 20 6 標準模架的確定 20 7 成型設備的校核計算 21 7 1 模具閉合高度的確定 21 7 2 模具閉合高度的校核 22 7 3 模具開模行程的校核 22 7 4 注射量的校核 22 7 5 鎖模力的校核 22 7 6 注射壓力的校核 23 7 7 推出機構的校核 23 8 繪制模具裝配圖 23 9 繪制零件圖 23 10 試模及修模 23 11 整理資料進行歸檔 24 結束語 24 致 謝 25 參考文獻 25 4 汽車車燈開關插件的注塑模設計 引 言 現(xiàn)代 隨著市場經濟的高速發(fā)展 市場對模具的需求量也不斷的增長 近年來 模具工業(yè)一直以 15 左右的增長速度快速發(fā)展 模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨 大變化 除了國有專業(yè)模具廠外 集體 合資 獨資和私營也得到了快速發(fā)展 浙江 寧波和黃巖 廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè) 科龍 美的 康佳等集團 紛紛建立了自己的模具制造中心 中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已逐漸占領中國 模具市場 隨著與國際接軌的腳步不斷加快 市場競爭的日益加劇 人們已經越來越認識到 產品質量 成本和新產品的開發(fā)能力的重要性 而模具制造是整個鏈條中最基礎的要 素之一 我國塑料制品量大 面廣 塑料制品本身有許多諸如質量輕 絕緣 耐腐蝕等優(yōu) 點 塑料有多種成型方法 可以用注射 擠出 熱成型和壓延等方法高效地生產各種制品 所以在國民經濟的各行各業(yè) 大量的使用塑料制品 中國塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在 已有 50 多年的歷史 模具水平有很大的提高 由于做模具的企業(yè)越來越多競爭越來越激烈 模具工人的工資也在逐年的降低 現(xiàn)在 模具工業(yè)正廣泛整合到了工業(yè)鏈當中 模具產業(yè)在工業(yè)發(fā)展和人民生活中起著日益重 要的作用 塑料成型工藝及模具技術的發(fā)展 塑料模塑成型技術正向高精度 高效率 自動 化 大型 微型 精密 高壽命的方向發(fā)展 具體表現(xiàn)在以下幾個方面 塑料成型理 論研究的進展 新的成型方法不斷涌現(xiàn) 塑件更趨向精密化 微型化及超大型化 開發(fā)出新型模具材料 模具表面強化熱處理新技術應用 模具 CAD CAM CAE 技術發(fā)展 迅速 模具大量采用標準化 本設計是汽車車燈開關插件的注塑模設計 利用 CAD CAM UG 設計汽車車燈開關插 件的注塑模 并繪制車插件的注塑模模腔 模芯零件圖及裝備圖 5 1 塑件的成型工藝性分析 1 1 塑件幾何形狀分析 R3 O5 圖 1 1 塑件幾何形狀分析 本次畢業(yè)設計的課題是一個汽車車燈注塑模設計 其塑件幾何形狀分析可見圖 1 1 此工件看起來是一個很不起眼的開關注塑模 但是每個事物都有它存在的理由 塑 件為車燈開關插件注塑模設計應有一定的強度 因為此塑件要與后蓋連接的塑料連接 倒扣 所以要保證它有一定的裝配精度 由于該塑件為車燈開關插件 因此對粗糙度 要求不高 這個汽車車燈開關插件作用很大 開關的作用可以從它的名字看出來 開 關 自然就是起連接電源和汽車車燈的作用 所以汽車車燈開關在汽車這整個奔跑過 程中起著相當重要的作用 但是 如果汽車車燈開關沒有做好 也就是造成汽車車燈 不能正常照汽車前方的路 后果就是汽車無法在夜間安全駕使機 汽車作為一種人們 社會生活中的交通工具不能安全駕駛后果是很難想像的 1 2 塑件成型特點分析 ABS 是聚苯乙烯的改性產品 是目前產量最大 應用最廣的工程塑料 ABS 是不透 明非結晶型聚合物 無毒 無味 密度為 1 02 1 05g cm ABS 具有突出的力學性能 堅固 堅韌 堅硬 具有一定的化學穩(wěn)定性和良好的節(jié)電性能 具有較好的尺寸穩(wěn)定 性 易于成型和機械加工 成型塑件表面有較好光澤 經過調色可配成任何顏色 表 6 面可鍍鉻 其缺點是耐熱性差 連續(xù)工作溫度為 70 左右 熱變形溫度為 93 左右 但熱變形溫度比聚苯乙烯 聚氯乙烯 尼龍等都高 耐候性差 在紫外線作用下易變 硬發(fā)脆 ABS 可采用注射 擠壓出 壓延 吹塑 這空成型 電鍍 焊接及表面涂飾等 多種成型加工方法 ABS 成型性能如下 1 易吸水 成型加工前應進行干燥處理 表面光澤要求高的塑件應長時間預熱干燥 2 流動性中等 溢邊值為 0 04mm 左右 3 壁厚和熔料溫度對收縮率影響極小 塑件尺寸精度高 4 比熱容低 塑化效率高 凝固也快 故成型周期短 5 表現(xiàn)黏度對剪切速率的依賴性很強 因此模具設計中大都采用點澆口形式 6 頂出力過大或機械加工時塑件表面會留下白色痕跡 脫模斜度宜取 2 以上 7 易產生熔接痕 模具設計時應注意盡量減少澆注系統(tǒng)對料流的阻力 8 宜采用高料溫 高模溫 高注射壓力成型 在要求塑件精度高時 模具溫度可控 制在 50 60 而在強調塑件光澤和耐熱時 模具溫度應控制在 60 80 部 位 尺 寸 尺 寸 公 差 41 61 41 61064 38 60 38 60 5 0 3 77 3 77 24 R1 53 1 530 外 形 尺 寸 R3 05 3 05 24 0 4 98 4 98 2 03 2 03 20 16 26 16 26 38 0 8 97 8 97 2 內 形 尺 寸 13 72 13 72 3 0 表 1 1 塑件上主要尺寸的公差要求 按 M5 級精度查表 7 1 3 塑件的結構工藝性 1 3 1 塑件的尺寸精度分析 該塑件的尺寸精度無特殊要求 所以尺寸均為自由尺寸 可按 M5 級精度查取公差 其主要尺寸的公差要求見表 1 1 1 3 2 塑件的表面質量分析 該塑件要求外觀美觀 曲線美較好 沒有熔接痕 對產品平衡度要求較高 1 3 3 塑件的生產批量 該塑件的生產類型是中小型批量生產 塑件的尺寸不大 模具制造費適中 綜合 考 慮應采用一模雙腔 高壽命的模具 以便能降低生產成本 1 3 4 初選注射機 1 計算塑件的質量 通過直接測量得知插件塑件的質量為 26g 2 根據(jù)塑件本身的幾何形狀及生產批量確定型腔數(shù)目 由于該塑件尺寸較小 數(shù)量是小批量生產 采用多型腔生產 考慮采用一模雙腔 以便降低模具成本 3 確定注射成型的工藝參數(shù) 根據(jù)該塑件的結構特點和 ABS 的成型性能 查有關資料初步確定塑件的注射成型 工藝參數(shù) 見表 1 2 4 確定模具溫度及冷表 1 2 塑件的注射成型工藝參數(shù) 卻方式 時間 2h 保壓時間 2min 180 200 70s 210 230 冷卻時間 總時間 200s 后段 中段 前段 200 210 螺桿轉速 r min 30 60 噴嘴溫度 后處理 方法 70 紅外線燈烘箱 模具溫度 8 溫度 注射壓力 49 時間 h 2 4 續(xù)表 1 2 ABS 為非晶型塑料 流動性中等 壁厚一般 因此在保證順利脫模的前提下應盡可 能降低模溫 以縮短冷卻時間 從而提高生產率 所以模具應考慮采用適當?shù)难h(huán)水 冷卻 成型模具溫度控制在 60 80 5 確定成型設備 由于塑件采用注射成型加工 使用一模雙腔 由此可計算出一次注射成型過程中 所用塑料量為 W 52 20 64g 1 3 5 機械加工法 對于這個車燈注塑模 加工的方法有很多 我們首先來嘗試一下用銑床加工 這 個方法肯定是可以的 銑床絕對是可以加工出來這個簡單的工件的 可是要加工這個 簡單的零件如果使用銑床的話 那就需要一個熟練的操作工人用一段時間來加工 這 個時間由工人的操作技能水平的高低決定 這樣也決定了成本的高低 還有就是效率 的問題 工人水平的高低和效率是成正比的 但是和成本的高低卻是成反比的 那我 們就舍棄水平高工資也高的工人 換加工中心吧 加工中心的效率眾所周知 但它的 價格也是出了名的高的 還有一個不能忽視的問題 那就是刀具的磨損問題 無論是 銑床或者是加工中心 刀具是必不可少的 而刀具的價格也是一筆不小的數(shù)目 所以 機械加工法有待商議 2 分型面的選擇以及澆注系統(tǒng)的設計 2 1 分型面的選擇 無論塑件的結構如何以及采用何種設計方法 都必須首先確定分型面 因為模具 結構很大程度上取決于分型面的選擇 為保證塑件能順利分型 主分型面應首先考慮 選擇在塑件外形的最大輪廓出 避免產品倒勾干涉 再根據(jù)設計積累的經驗 利用 UG 對其斜率分析確定分型面 分型設計如圖 2 1 所示 9 圖 2 1 分析設計圖 2 2 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)的組成及設計原則 組成 由主流道 分流道 內澆口 冷料穴等結構組成 澆注系統(tǒng)的設計原則 考慮塑料的流動性 保征流體流動順利 快 不紊亂 1 避免熔體正面沖出小直徑型芯或脆弱的金屬鑲件 2 一模多腔時 防止大小相差懸殊的制件放一模內 3 進料口的位置和形狀要結合塑件的形狀和技術要求確定 4 流道的進程要短 以減少成型周期及減少廢料 主流道設計 指噴嘴口起折分流道入口處止的一段 與噴嘴在一軸線上 料流方向不改變 1 便于流道凝料從主流道襯套中拔出 主流道設計成圓錐形 7 15 錐角 2 4 粗糙度 Ra 0 63 與噴嘴對接處設計成半球形凹坑 球半徑 略大于噴嘴頭半經 2 主流道要求耐高溫和摩擦 要求設計成可拆卸的襯套 以便選 用優(yōu)質材料 單獨加工和熱處理 3 襯套大端高出定模端面 5 10mm 并與注射機定模板的定位孔成間隙配合 起定位隙作用 4 主流道襯套與塑料接觸面較大時 由于腔體內反壓力的作用使襯套易從模 具中退出 可設計定住 5 直角式注射機中 主流道設計在分型面上 不需沿軸線上拔出凝料可設計 成粗的圓柱形 10 分流道設計 指塑料熔體從主流道進入多腔模各個型腔的通道 對熔體流動起分流轉向作用 要求熔體壓力和熱量在分流道中損失小 分流道的截面形式 圖形斷面 比表面積小 流道表面積與其體積之比 熱損失小 但加工制造難 直徑 5 10mm 澆注系統(tǒng)由主流道 分流道 澆口 冷料穴四個部分組成 考慮到塑 件的結構特點 使用要求 對塑件的平衡度要求較高 要有足夠的強度 注射要充分 以及一模一腔的布置 ABS 對剪切速率較為敏感等因素 澆口采用方便加工修整 凝料 去除容易的輪輻澆口 模具采用單分型面結構的兩板模 澆注系統(tǒng)的結構設計如圖 2 2 圖 2 2 澆注系統(tǒng)的設計 2 2 1 主流道和定位圈的設計 主流道與注射機的高溫噴嘴反復接觸碰撞 故應設計成獨立可拆卸更換的澆口套 采 用優(yōu)質鋼材制作并經熱處理提高硬度 定位圈與澆口套分開設計 如圖 2 3 2 4 所示 定 位 圈件 圖 2 3 定位圈的設計 11 澆口的常見形式 1 針點式澆口 1 結構形式 2 圓弧尺的作用 增大澆口入料口處截面積 截小熔體的冷卻速度 有利于補料 3 多腔模中用 C 形式的針點式澆口 4 當塑件較大時 用多點進料 5 當熔體流徑澆口時 受剪切速率的影響 造成分子的高度定向 增加局部應 力 開裂 可將澆口對面壁厚增加并呈圓弧過渡 6 模具采用三板式 雙分模面 圖 2 4 澆口套的設計 2 潛伏式澆口 又名隧道式澆口 進料部位選在制品較隱蔽的地方 以免影響制品的外觀 頂出時 流道與塑件自 動分開 故需大的頂出力 以對于過分強韌的塑料 不適合于潛伏式澆口 3 側澆口 又稱邊像澆口 一般開于分型面上 從塑料邊像進料 形狀長短形或接近短形 12 4 直接式澆口 又稱中心澆口或稱主流道型澆口 特點 1 尺寸較大 冷凝時間較長 2 壓力直接作用于制件上 易產生殘余應力 3 澆口凝料的除去較困難 4 流動的阻力小 進料的速度快 用于大型長流程式的單腔制品 可以較好地補 縮 5 圓隙形澆口 用于圓向形或中間帶有孔的塑件 6 冷料穴與拉料桿的設計 1 帶 Z 型頭拉料桿的冷料穴 2 帶球形頭拉料桿的冷料穴 3 無拉料桿的冷料穴 注射成型模具零部件的設計 一 一 成型零件的結構設計 1 型腔結構形式 a 整體式結構 適用于形狀簡單加工容易的型腔 b 整體嵌入式 可節(jié)約模具材料 降低成本 c 局部苒鑲式 用于局部加工較難時的情況 d 四壁合拼式 用于尺寸較大 易熱處理變形的模具 2 型芯的結構形式 a 整體式 形狀簡單時 型芯與模板做成一體 b 組合式 從節(jié)約材料出發(fā) 即利用軸盾和底板連接 c 小型芯單獨性加工后再嵌入模板中 d 非圓形小型芯 把安裝部分做成圓形 易于加工 而成形部分做成異形 用軸 盾連接 e 復雜型芯的組合方式 查資料得到 XS ZY 125 型注射機與噴嘴的有關尺寸 噴嘴前端球面半徑 Ro 12 13 噴嘴孔直徑 do 7 5 定位圈直徑為 100 為保證模具主流道與噴嘴的緊密接觸 避免溢料 主流道與噴嘴的關系為 SR Ro 1 2 d do 0 5 因此取 主流道球面半 徑 SR 12 主流道的小端直徑 d 8 為了便于將凝料從主流道中撥出 應將主流道設計成圓錐形 其斜度為 2 4 計算其大端直徑約為 12 為避免模內的高壓塑料產生過大的反壓力 配合段直徑 D 不宜過大 取 D 25 同時為了使熔料順利進入分流道 在主流道出料端設計 R2 的圓 弧過渡 2 2 2 分流道的設計 該塑件的體積不大 形狀比較復雜 壁厚較均勻 塑料流動性中等 所以采 用圓形斷面分流道 加工容易實現(xiàn) 且比表面積不大 熱量損失與壓力損失不大 圓 形截面分流道的寬度 b 在 5 10 內選取 半徑 R 0 5b 故綜合考慮設計為如圖 2 5 所 示 圖 2 5 分流道的設計 2 2 3 澆口的設計 根據(jù)塑件的外觀要求 結構以及型腔的分布情況 選用如圖 2 6 所示的側邊澆口 從塑件一邊的中心部位進料 且去除澆口凝料容易 用剪刀減去即可 14 圖 2 6 澆口的設計 2 2 4 冷料穴與拉料桿的設計 冷料穴是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料 以免這些冷料注入型腔 既影響 熔體充填的速度 又影響成型塑件的質量 采用帶 Z 形頭拉料桿的冷料穴 如圖 2 7 所示 將其設置在主流道的末端 既起到冷料穴的作用 又兼有開模分型時將凝料從 主流道中拉出留在動模一側 稍作側向移動凝料便可取出的作用 1 主流道 2 冷料穴 3 拉料桿 15 圖 2 7 冷料穴與拉桿的設計 3 模具設計方案的論證 3 1 型腔的布局 對于塑件外形是較復雜 尺寸較小 且結構較復雜 根據(jù)生產需求 所以采用一 模雙腔 布置在模板的中心位置 如圖 3 1 所示 圖 3 1 型腔的布置 3 2 成型零件的結構確定 成型零件直接與高溫高壓的塑料接觸 它的質量直接影響了制件的質量 該塑件 的材料為 ABS 塑料 對表面粗糙度和精度的要求較高 因此要求成型零件有足夠的強 度 剛度 硬度和耐磨性 應選優(yōu)質的模具鋼制作 還應進行熱處理以使其具備 50 55HRC 的硬度 3 2 1 凹模 型腔 的設計 考慮塑件的結構 使用要求及成型特點 采用組合式凹模 鑲件固定在定模板上 3 2 2 凸模 型芯 的設計 型芯結構設計采用組合式 可節(jié)省材料 減少加工工作量 這樣方便型芯的制作 安裝 降低加工成本 3 3 推出機構的確定 根據(jù)塑件的形狀特點 塑件成型開模后塑件留在型腔動模一側 其推出機構可采 用推桿推出機構 該機構簡單 推出平穩(wěn)可靠 雖然推出時會在塑件內部型腔上留下 16 定出痕跡 但不影響塑件外觀 所以采用推桿推出機構 及壽命 3 4 導向定位機構的設計 由于塑件是對稱圖形且無單向側壓力 采用直導柱導向便可滿足合模導向以及閉 模后的定位 在定模板與動模板間使用四對導柱進行導向 導柱的長度要確保推桿推 出塑件后不脫落 3 5 冷卻系統(tǒng)的設計 采用冷卻水冷卻 上下模仁均采用循環(huán)式環(huán)繞型冷卻水道 冷卻水道冷卻效果好 冷卻水道如圖 3 2 所示 圖 3 2 冷卻水道 3 6 排氣系統(tǒng) 由于此模具屬于中小型模具 且模具結構較為簡單 可利用模具分型面和模具零 件間的配合間隙自然地排氣 間隙通常為 0 02 0 03mm 不必設排氣槽 3 7 脫模斜度 由于塑件在模腔內產生冷卻收縮現(xiàn)象 使塑件緊抱模腔中的型芯和型腔中的凸出 部分 使塑件取出困難 強行取出會導至塑件表面擦分 拉毛 為了方便脫模 塑件 設計時必須考慮與脫模 及軸芯 方向平行的內 外表面 設計足夠的脫模斜度 一 般 1 1 30 我選取 1 一般型芯斜度要比型腔大 型芯長度及型腔深度越大 則斜度不減小 3 8 圓角 要求塑件防有轉角處都要以圓角 圓弧 過渡 因尖角容易應力集中 塑件有圓 角 有利于塑料的流動充模及塑件的頂出 塑件的外觀好 有利于模具的強度及壽命 17 3 9 表面粗糙度 由模具表面的粗糙度決定 故一般模具表面粗糙比制品要低一級 模具表面要進 引研磨拋光 透過制品要求模具型腔與型芯的表面光潔度要一致 Ra 0 2 um 支承面 塑件一般不以整個平面作為支承面 而取而代之以邊框 底腳作支承面 塑件圈上無公差要求的仍由尺寸 一般采用標準中的 8 級 對孔類尺寸可以標正 公差 而軸類各件尺寸可以標負出差 中心距尺寸可以棕正負公差 配合部分尺寸要 高于非配合部分尺寸 4 主要零部件的設計于制造 4 1 成型零件的尺寸計算 該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計算 查有關資料知 ABS 的收縮率為 0 3 0 8 故平均收縮率 根據(jù)塑件尺寸公差要求 模 05 28 03 cpS 具制造公差取 成型零件尺寸計算見表 4 1 3 z 表 4 1 成型零件尺寸計算 尺寸類 型 塑件 尺寸 計算公式 型腔或型 芯工作尺寸 41 61 zz xLSLsm 0 0164 091 型腔的 徑向尺 寸 38 60 zz s 0 0 5 023 13 72 zz xlSlsm 0 01032 91 徑 向 尺 寸 型芯的 徑向尺 寸 3 77 zzlls 0 0 024 6 4 2 模具型腔壁厚的確定 4 2 1 組合式型腔側壁厚度的計算 組合式圓形型腔側壁可視為兩端開口 僅受均勻內壓力的厚壁圓筒 當型腔 18 受到熔體的高壓作用時 其內半徑增大 在側壁與底板之間產生縱向間隙 間隙過大 則會導致溢料 a 按剛度條件計算 側壁和型腔底配合處間隙值為 4 1 2rREp 式中 型腔內單位面積熔體壓力 MPa 型腔材料泊桑比 碳鋼取 0 25 型腔材料拉伸彈性模量 鋼彈性模量取 MPa E 5106 2 型腔外壁半徑 R 型腔內壁半徑 r 應使 則 max 4 2 11 rpERs 式中 型腔外壁半徑 型腔內壁半徑 r 型腔材料泊桑比 碳鋼取 0 25 型腔材料拉伸彈性模量 鋼彈性模量取 MPa E 5106 2 側壁和型腔底配合處間隙值 型腔內單位面積熔體壓力 MPa p b 按強度條件計算 4 3 12 prRs 式中 型腔外壁半徑 型腔內壁半徑 r 側壁和型腔底配合處間隙值 19 型腔內單位面積熔體壓力 MPa p 4 2 2 組合式圓形型腔底板厚度的計算 組合式圓形型腔底板固定在圓環(huán)形的模腳上 并假定模腳的內半徑等于型腔 內半徑 這樣底板可視為周邊簡支的圓板 最大變形發(fā)生在板的中心 a 型腔底板厚度的計算 4 4 347 0 Eprh 式中 型腔內單位面積熔體壓力 MPa 型腔內壁半徑 r 型腔材料拉伸彈性模量 鋼彈性模量取 MPa E 5106 2 b 按強度條件計算 4 5 2 1prh 式中 型腔內單位面積熔體壓力 MPa 型腔內壁半徑 r 側壁和型腔底配合處間隙值 5 推出機構的設計 既要根據(jù)塑件的尺寸 考慮塑件的結構 塑件的脫模力不是太大 但要考慮到推出 力度的均勻性 防止受力不均導致產品頂壞頂白 所以綜合考慮采用圓頂桿與扁頂桿 結合的推桿推出機構 又要根據(jù)塑件的形狀特點 確定模具型腔在動模部分 模具型芯在定模部分 塑 件成型開模后塑件留在型腔動模一側 其推出機構可采用推桿推出機構 該機構簡單 推出平穩(wěn)可靠 雖然推出時會在塑件內部型腔上留下定出痕跡 但不影響塑件外觀 所以采用推桿推出機構 還要考慮塑件尺寸比較大 要利用模具生產制品零件 其模具質量的好壞 壽命 的長短 直接關系到產品制造精度 性能和成本 是提高勞動生產率 降低消耗 創(chuàng) 造效益 盡快使產品占領市場的重要性條件 而模具的質量 使用壽命 制造精度及 合格率很大程度上取決于設計時對模具材料的選用 熱處理工藝要求 模具零件配合 精度及公差等級的選擇和表面質量要求 考慮塑件的結構 塑件的脫模力很大 所以綜 20 合考慮采用 16 根 16 推桿推出機構 6 標準模架的確定 模架是注射模的骨架和基體 通過它將模具的各個部分有機地聯(lián)系成為一個整體 綜合考慮塑件采用一模雙腔平衡布置 側澆口單分型面 型腔的壁厚要求 塑件的尺 寸大小 冷卻水道的布置 推出機構的設計 等多項因素 估算型腔模板的概略尺寸 查有關資料選取標準模架的尺寸為 230 270 選用 A2 型標準模架 標記為 A2 230270 32 Z1 GB T 12556 1 1990 如圖 6 1 所示 圖 6 1 標準模架的選用 7 成型設備的校核計算 7 1 模具閉合高度的確定 組成模具閉合高度的模板及其他零件的尺寸有 定模座板為 H1 25 21 定模板為 H2 80 動模板為 H3 80 墊塊為 H4 80 動模座板為 H5 25 則該模具閉合高度為 H H1 H2 H3 H4 H5 25 80 80 80 25 290 7 2 模具閉合高度的校核 由于 XS ZY 125 型注射機所允許的模具最小厚度 200 模具最大厚度為minH 300 而計算的模具閉合高度 H 290 所以模具閉合高度滿足 H maxH minH 的安裝條件 7 3 模具開模行程的校核 開模行程也叫做合模行程 指模具開合過程中動模座板的移動距離 用符號 S 表 示 XS ZY 125 型注射機的最大開模行程 300 為了使塑件成型后能夠順利脫maxS 模 并結合該模具的分型面特點 確定模具的開模行程 S 應滿足 H1 H2 a 5 10 40 23 90 10 163 maxS 式中 H1 塑件所用的脫模距離 H2 塑件高度 a 取出澆注系統(tǒng)凝料所必需的長度 因 700 163 故該注射機的開模行程滿足要求 xS 7 4 注射量的校核 在一個注射成型周期內 注射模具內所需要的塑料熔體總量 m i 與模具澆注系 統(tǒng)的容積和型腔容積有關 其值用下式計算 5 1 jsmN 1 式中 型腔的數(shù)量 單個制品的質量或體積 g 會 s 3cm 澆注系統(tǒng)和飛邊所需的塑料質量或體積 g 會 j 3c 已知 2 3 5 經估算 3 則 10 Nsm3cj3c1 22 XS ZY 60 型注射機的額定注射量為 m 60 為使注射成型過程穩(wěn)定可靠 應有 3cm 0 1 0 8 m 6 48 5 2 1m3c 因此 該注射機的注射量滿足模具要求 7 5 鎖模力的校核 注射時塑件熔體進入型腔內仍然存在較大的壓力 它會使模具從分型面漲開 為 了平衡塑料熔體的壓力 鎖緊模具保證塑件的質量 注射機必需提供足夠的鎖模力 鎖模力是指注射機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力 注射機鎖模力的校核關 系式為 5 3 kpAF 式中 注射機鎖模力 查有關資料知 XS ZY 125 型螺桿式注射機的鎖模力為 120KN 壓力損耗系數(shù) 一般取 1 1 1 2 型腔內熔體的壓力 本塑件 p 30MPa p 塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和 本模具A2104 m 計算得 kNkpA4 86104 03 326 故注射機的鎖模力足夠 滿足鎖模要求 7 6 注射壓力的校核 塑料成型所需要的注射壓力是由塑料品種 注射機類型 噴嘴形式 塑件形狀以 及澆注系統(tǒng)的壓力損失等因素決定的 XS ZY 125 型注射機的壓力為 120MPa 查資料 知 ABS 注射成型時所需的型腔壓力為 49MPa 所以注射機額定注射壓力滿足 ABS 注射成 型時所需要的壓力 7 7 推出機構的校核 不同型號注射機的推出裝置和最大推出距離都是不同的 設計時應使模具的推出 機構與注射機相適應 通常是根據(jù)開合模系統(tǒng)推出裝置的推出形式 注射機的頂桿直 徑 頂桿間距和定出距離等校核模具推出機構是否合理 推桿推出距離能否達到使塑 件順利脫模的目的 XS ZY 125 型螺桿式注射機的推出形式為中心液壓頂出 兩側頂桿 23 機械頂出 由于該模具推力不算太大 在 XS ZY 125 型螺桿式注射機上采用中心 40 頂桿推出 在動模座板預留與之匹配的 35 頂出孔 塑件實際推出距離為 35 25 3 滿足推出距離要求 8 繪制模具裝配圖 詳細見 2D 圖紙 9 繪制零件圖 詳細見 2D 圖紙 10 試模及修模 雖然是在選定成型材料 成型設備時 在預想的工藝條件下進行模具設計 但是 人們的認識往往是不完善的 因此必須在模具加工完成以后 進行試模試驗 看成型 的制件質量如何 發(fā)現(xiàn)總是以后 進行排除錯誤性的修模 塑件出現(xiàn)不良現(xiàn)象的種類居多 原因也很復雜 有模具方面的原因 也有工藝條 件方面的原因 二者往往交只在一起 在修模前 應當根據(jù)塑件出現(xiàn)的不良現(xiàn)象的實 際情況 進行細致地分析研究 找出造成塑件缺陷的原因后提出補救方法 因為成型 條件容易改變 所以一般的做法是先變更成型條件 當變更成型條件不能解決問題時 才考慮修理模具 修理模具更應慎重 沒有十分把握不可輕舉妄動 其原因是一旦變更了模具條件 就不能再作大的改造和恢復原狀 11 整理資料進行歸檔 模具經試驗后 若暫不使用 則應該完全擦除脫模渣滓 灰塵 油污等 涂上黃 油或其他防銹油或防銹劑 關到保管場所保管 把設計模具開始到模具加工成功 檢驗合格為止 在此期間所產生的技術資料 例如任務書 制件圖 技術說明書 模具總裝圖 模具零件圖 底圖 模具設計說明 書 檢驗記錄表 試模修模記錄等 按規(guī)定加以系統(tǒng)整理 裝訂 編號進行歸檔 這 樣做似乎很麻煩 但是對以后修理模具 設計新的模具都是很有用處的 結束語 經過了一個多月的設計 在老師的指導和同學的幫助下 我終于圓滿完成了本次畢業(yè)設計任 務 在剛剛接到畢業(yè)設計任務時 我感覺無從下手 這時指導老師及時的把設計任務書發(fā)給了我 按照任務書的需要 我借了一些相關圖書 開始進行設計 由于我設計的是汽車車燈開關插件的注 24 塑模設計 所以一些相關測量計算 都得自己做 在設計中很好的利用了我們所學過的 CAD 這 次設計對于我來說是很難得的 我也沒有浪費這次好機會 從中學到了好多 也鞏固了以前學習過 的知識 知道了自己的許多不足和缺點 此次注塑模課程設計 是理論聯(lián)系實踐的一個重要環(huán)節(jié) 不但鞏固了前面所學的 基礎理論知識 更重要的是把各學科知識聯(lián)系起來 以達到融會貫通 增強自己解決 問題 分析問題的能力 經過這次考驗 我深刻的認識到自己的各方面的不足 同時 也不斷的去反思與學習 我會超越自我 努力學好專業(yè)知識 不辜負老師和家長的殷 切期望 在這次設計中我們的輔導老師給我們提供了信息和資料 同時也給我們一些建議 與幫助 如果沒有陳青云老師的幫助與支持 我們的設計不會做的這么完善 這讓我 了解了陳青云老師的辛苦 感謝陳青云老師們在這三年里對我的諄諄教導 讓我充實 的度過了這三年的大學生活 你的教誨將是我最寶貴的財富 本課題主要是針對汽車 車燈開關插件的注塑模設計 通過對插件進行工藝的分析和比較 最終設計出一副注 塑模具 此課題從汽車插件的工藝性 具體模具出發(fā)對汽車車燈開關插件的注塑模具 結構出發(fā) 對模具的澆注系統(tǒng) 產品的在模具行腔里的成形結構 頂針面板的頂出系 統(tǒng) 模具動定模的水路冷卻系統(tǒng) 注塑機型號的選擇都有詳細的設計 與此同時 本 課題還編出了產品簡單的加工工藝流程 整個汽車車燈開關插件的注塑模設計過程表 明該模具能達到產品所要求的加工工藝 即設計一副注塑模具來生產汽車車燈開關插 件的產品 以實現(xiàn)機電一體化來提高產品的質量與產量 針對汽車車燈插件的注塑模 設計的具體結構 該模具結構是一模兩腔的注射模具 通過汽車車燈開關插件的注塑 模設計表明該模具能夠達到車燈開關插件產品質量和加工工藝的要求 致 謝 在畢業(yè)設計即將結束之際 首先 我要感謝陳青云老師對我的悉心指導 她的學 識 嚴肅的治學態(tài)度 嚴謹?shù)闹螌W精神 靈活的思維方式以及耐心細致的言傳身教 相信此次畢業(yè)設計既是對我大學三年學習生活的總結 也是我對未來工作的展望 通過此次設計 我復習了相關課程 查閱了有關資料 拓展了知識面 同時我也認識 到自己的不足 特別是在高等數(shù)學等方面 吾生也有涯 而知也無涯 在今后的日子 里我將不斷的進取 由于時間倉促 水平有限 本設計難免存在疏漏之處 望廣大領導 老師予以批 25 評指正 最后再次向支持我和關心我 不斷給我信心 支持我上進 使我順利完成大學學 業(yè)的家人 同學 老師表示衷心的感謝 參考文獻 1 廖冬初 劉群 張杰等 泵站電機雙饋調速控制系統(tǒng)設計 J 湖北工學院學 報 2000 9 2 黃云清 公差配合與測量技術 M 機械工業(yè)出版社 2007 9 3 廖月 塑料模具設計指導與資料匯編 M 機械工業(yè)出版社 2008 7 4 孫玲主編 塑料成型工藝與模具設計 M 北京 清華大學出版社 2008 5 錢進 模具制造手冊編寫組主編 模具制造手冊 M 第二版 北京 機械工 業(yè)出版社 2002 6 陸寧 實用注塑模具設計 M 中國輕工業(yè)出版社 1997 5 26