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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外環(huán)注射模設(shè)計(jì)專業(yè)材料成型及控制工程畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)(論文)題目外環(huán)注射模具設(shè)計(jì)系機(jī)械工程專業(yè)材料成型及控制工程班級(jí)06級(jí)2班學(xué)號(hào)學(xué)生指導(dǎo)教師接受任務(wù)時(shí)間2010年3月教研室主任(簽名)系主任(簽名)1畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容及基本要求內(nèi)容外環(huán)注射模設(shè)計(jì);產(chǎn)品規(guī)格見(jiàn)附圖;生產(chǎn)批量大批量。塑件的工藝性分析(塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面質(zhì)量分析、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析);結(jié)構(gòu)與工藝方案設(shè)計(jì),提出至少兩種設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行比較和分析;確定成型設(shè)備選擇及參數(shù)校核、模塑工藝規(guī)程編制;注塑工藝分析及注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);塑件澆口位置選擇分型面的選擇型腔數(shù)目的確定及型腔的排列澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(優(yōu)先考慮全自動(dòng)脫模)標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇注射模設(shè)計(jì)的有關(guān)尺寸計(jì)算;成型零件尺寸計(jì)算脫模機(jī)構(gòu)尺寸計(jì)算注射模具零件設(shè)計(jì)模溫調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì);總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及總裝圖的繪制。(要求總裝圖一份,01張,選取標(biāo)準(zhǔn)模架。)、重要零部件圖紙?jiān)O(shè)計(jì)(圖紙總幅面約為零號(hào)圖一張);編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份(推薦用電腦打印,論文不少于2萬(wàn)字)2指定查閱的主要參考文獻(xiàn)及說(shuō)明(1)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè),塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì),機(jī)械工業(yè)出版社,2001。(2)塑料模具技術(shù)手冊(cè),塑料模具技術(shù)手冊(cè)編委會(huì),機(jī)械工業(yè)出版社,2001。(3)實(shí)用塑料注射模具設(shè)計(jì)與制造,陳萬(wàn)林等編著,機(jī)械工業(yè)出版社,2001。(4)沖壓與塑料成型設(shè)備,范有成主編,高等教育出版社,2000。(5)塑料模具設(shè)計(jì),高濟(jì)主編,機(jī)械工業(yè)出版社。(6)工業(yè)聚合物手冊(cè),美EDWARDSWILKS,化學(xué)工業(yè)出版社,2006。3進(jìn)度安排設(shè)計(jì)(論文)各階段名稱起止日期1收集、準(zhǔn)備參考資料,查閱文獻(xiàn),完成開(kāi)題報(bào)告2010/03/1010/03/212確定設(shè)計(jì)方案,完成課題的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算2010/03/2410/04/183完成所有畢業(yè)設(shè)計(jì)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)2010/04/2110/05/094完成所有設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)2010/05/1210/05/235畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的修改、答辯的準(zhǔn)備及畢業(yè)答辯。2010/05/2610/06/13畢業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品圖外環(huán)材料PA1010成型收縮率015S生產(chǎn)批量大批量摘要本文是關(guān)于外環(huán)注塑模具的設(shè)計(jì),針對(duì)的主要是模具成型中的6個(gè)孔的側(cè)向抽芯方法??椎某樾痉绞接袃?nèi)抽芯以及外抽芯兩種方式,此次設(shè)計(jì)提出了三個(gè)方案經(jīng)分析確定采用內(nèi)外相結(jié)合的側(cè)向抽芯方法,這樣模具的結(jié)構(gòu)比較緊湊也便于模具順利分型。在正確分析塑件工藝特點(diǎn)和PA1010的性能的基礎(chǔ)上,采用了最簡(jiǎn)單的外環(huán)結(jié)構(gòu)模具。介紹了對(duì)側(cè)向抽芯,凹模,澆注系統(tǒng),脫模機(jī)構(gòu),選擇標(biāo)準(zhǔn)零件,設(shè)計(jì)非標(biāo)件的設(shè)計(jì)過(guò)程。涉及模具結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、壽命計(jì)算及熔融塑料在模具中流動(dòng)預(yù)測(cè)等復(fù)雜的工程運(yùn)算問(wèn)題;運(yùn)用了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)繪圖(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(PRO/E)等不同的軟件分別對(duì)模具設(shè)計(jì)、制造和產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞外環(huán)塑料模;內(nèi)外側(cè)向抽芯;計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì);方案優(yōu)化ABSTRACTTHISARTICLEWASABOUTTHEDESIGNOFINJECTIONMOULDRING,MAINLYFOCUSINGONSIXOFTHELATERALCOREPULLINGHOLESITSMOLDINGTHECOREPULLINGWAYCANCHOSEHAVINGHOLESINTHECOREORTWOWAYSOFCOREPULLING,THEDESIGNSCHEME,PUTFORWARDBYANALYZINGTHREEADOPTCOMBINATIONOFINSIDEANDOUTSIDE,SOTHELATERALCOREPULLINGMOLDSTRUCTUREWASCOMPACTANDCANMOULDSMOOTHLYINTHECORRECTANALYSISPLASTICSTECHNOLOGYCHARACTERISTICSANDPA1010PERFORMANCE,ITDETERMINEDTOUSETHESIMPLESTOUTERRINGSTRUCTUREOFMOULDITINTRODUCEDTHELATERALCOREPULLING,CONCAVEDIE,GATINGSYSTEM,THECHOICESTANDARDANDDEMOULDINGMECHANISMDESIGNNONSTANDARDPARTS,PARTSOFTHEDESIGNPROCESSINVOLVETHEMOULDSTRUCTURE,STRENGTHCALCULATIONANDMOLTENPLASTIC,LIFEEXPECTANCYCOMPUTINGANDMOLTENPLASTICFLOWINGPREDICTIONANDSUCHCOMPLEXENGINEERINGOPERATIONPROBLEMS,ITUSEDACOMPUTERGRAPHICSCAD,COMPUTERAIDEDDESIGNPRO/EOFDIFFERENTSOFTWAREFORMOULDDESIGN,MANUFACTURINGANDPRODUCTQUALITYANALYZINGKEYWORDSPLASTICMOULD,OUTERRINGANDLATERALCOREPULLING,COMPUTERAIDEDDESIGN,OPTIMIZATIONSCHEM目錄摘要IABSTRACTII目錄1第一章緒論111國(guó)際國(guó)內(nèi)塑料模具成型發(fā)展概況112塑料模具成型方法及主要發(fā)展方向213設(shè)計(jì)方案確定4第二章塑料制件的工藝性分析及工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)721塑件的工藝性分析7211分析塑件結(jié)構(gòu)及工藝技術(shù)要求7212了解塑件的加工性能和工藝性能7213模具材料922塑件的尺寸精度分析923塑件粗糙度分析924塑件壁厚、結(jié)構(gòu)分析9第三章確定成型設(shè)備選擇與模塑工藝規(guī)程編制1131塑件三維建模、確定塑件的體積和重1132確定成型設(shè)備1233確定成型工藝參數(shù)14第四章注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1641型腔數(shù)量的決定16411由交貨期計(jì)算型腔數(shù)16412根據(jù)注塑機(jī)最大注塑質(zhì)量求型腔數(shù)16413型腔布置1742分型面的選擇1743澆注系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)18431用PRO/E分析確定澆口位置20432主流道的設(shè)計(jì)23433分流道的設(shè)計(jì)2644脫模方式的選擇2645確定標(biāo)準(zhǔn)注塑模架2646模具成型零件的設(shè)計(jì)27461凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27462型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27463排氣方式及排氣孔的設(shè)計(jì)28第五章注射模設(shè)計(jì)的有關(guān)尺寸計(jì)算3051型腔成型尺寸計(jì)算30第六章注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核3261最大注射量的校核3262注塑壓力的校核3263拉桿間距、安裝螺孔尺寸3264模具閉合高度的確定和校核33641模具閉合高度的確定33642模具開(kāi)模行程校核33第七章側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3571側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分類及特點(diǎn)3572抽拔距的計(jì)算3573斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)35731斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)36732斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度的計(jì)算36733側(cè)滑塊的設(shè)計(jì)37734楔緊塊的設(shè)計(jì)38735拉料桿的設(shè)計(jì)39第八章模具主要導(dǎo)向件設(shè)計(jì)4081導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)4082導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)40第九章模溫調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4291注射模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)4292塑料模具的熱平衡計(jì)算43第十章繪制模具總裝圖及零件圖47總結(jié)49參考文獻(xiàn)50致謝51第一章緒論11國(guó)際國(guó)內(nèi)塑料模具成型發(fā)展概況80年代以來(lái),在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下,我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速,年均增速均為13,1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為245億,至2000年我國(guó)模具總產(chǎn)值預(yù)計(jì)為260270億元,其中塑料模約占30左右。在未來(lái)的模具市場(chǎng)中,塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)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英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、65KG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;精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星IK模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齒輪模具,所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平,而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件,糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差,達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為008MM的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門(mén)窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)002005MM,表面粗糙度RA02M,模具質(zhì)量、壽命明顯提高了,非淬火鋼模壽命可達(dá)1030萬(wàn)次,淬火鋼模達(dá)501000萬(wàn)次,交貨期較以前縮短,但和國(guó)外相比仍有較大差距。據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè),模具市場(chǎng)的總體趨勢(shì)是平穩(wěn)向上的,在未來(lái)的模具市場(chǎng)中,塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具,在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)塑料模具提出越來(lái)越高的要求是正常的,因此,精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時(shí),由于近年來(lái)進(jìn)口模具中,精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具占多數(shù),所以,從減少進(jìn)口、提高國(guó)產(chǎn)化率角度出發(fā),這類高檔模具在市場(chǎng)上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展,使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材接頭模具成為模具市場(chǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),高速公路的迅速發(fā)展,對(duì)汽車輪胎也提出了更高要求,因此子午線橡膠輪胎模具,特別是活絡(luò)模的發(fā)展也將高于總平均水平;以塑代木,以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大;家用電器行業(yè)在“十五”期間將有較大發(fā)展,特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大;而電子及通訊產(chǎn)品方面,除了彩電等音像產(chǎn)品外,筆記本電腦和網(wǎng)機(jī)頂盒將有較大發(fā)展,這些都是塑料模具市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)。成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟,如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在2934英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使用了CMOLD氣輔軟件,取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開(kāi)始推廣,有的廠采用率達(dá)20以上,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10,與國(guó)外的5080相比,差距較大。在制造技術(shù)方面,CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階,以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng),如美國(guó)EDS的UG、美國(guó)PARAMETRICTECHNOLOGY公司的PRO/ENGINEER、美國(guó)CV公司的CADS5、英國(guó)DELTACAM公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的CIMATRON、美國(guó)ACTECH公司的CMOLD及澳大利亞MOLDFLOW公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),雖花費(fèi)了大量資金,但在我國(guó)模具行業(yè)中,實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程,如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái),我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展,主要有北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的注塑模HSC50系統(tǒng)及CAE軟件等,這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格較低等特點(diǎn),為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。近年來(lái),國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼,如P20、3CR2MO、PMS、SM、SM等,對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響,但總體使用量仍較少。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用,并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30以下,和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到7080相比,仍有很大差距。12塑料模具成型方法及主要發(fā)展方向提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。微型化的塑料制件要在微型設(shè)備上生產(chǎn)。德國(guó)已經(jīng)研究出注射量只有01G的微型注塑機(jī),可以生產(chǎn)005G左右的微型注射成型塑件。國(guó)內(nèi)也已經(jīng)能生產(chǎn)05G的微型注射機(jī),可以生產(chǎn)01G左右的微型塑件。對(duì)于大型化的注射塑件要求有大型、超大型的注射機(jī)。目前,法國(guó)擁有注射量為1710的超大型注射機(jī),合模力得到150MN,5美國(guó)和日本也分別制出注射量為1010G和9610G的超大型注射機(jī)。國(guó)產(chǎn)的注射4機(jī)的注射量也得到了3510G,合模力達(dá)到80MN。精密注射成型能使塑料制件的尺4寸公差范圍保持在0010001MM之內(nèi),用這種方法成型,對(duì)注射機(jī)、注射工藝和模具設(shè)計(jì)與制造都有特定的要求。在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù),近年來(lái)模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度,為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造良好的條件;基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪,其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程分工協(xié)作要求的問(wèn)題;CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高;塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的3D分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量,并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源,所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件,是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制,而且常用于較復(fù)雜的大型制品,模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大,因此,開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件,顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度,繼續(xù)研究開(kāi)發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。開(kāi)發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低,與國(guó)外差距甚大,在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展,為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本,模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此,首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn);其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn),提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本;再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。13設(shè)計(jì)方案確定模具是現(xiàn)代工業(yè)的重要裝備。隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展,新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn),對(duì)模具的設(shè)計(jì)與制造速度、加工質(zhì)量,提出了更高的要求。要求的周期越來(lái)越短、精度越來(lái)越高,以加速新產(chǎn)品投產(chǎn)及產(chǎn)品的更新?lián)Q代,提高經(jīng)濟(jì)效益及競(jìng)爭(zhēng)力。近幾年來(lái),許多企業(yè)認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),都在朝這個(gè)方向努力發(fā)展。把在實(shí)際工作中積累的經(jīng)驗(yàn)收集、整理與總結(jié)。逐漸形成一種規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)塑件的分析,大致擬定三種方案,如下所示方案一一模一腔內(nèi)外抽芯相結(jié)合的方式,如下圖所示圖11模具運(yùn)動(dòng)過(guò)程開(kāi)模時(shí),根據(jù)受力特點(diǎn),第一分型面分開(kāi)時(shí)主流道從澆口套中脫出同時(shí)被拉斷,第二分型面分型的同時(shí),兩斜導(dǎo)柱完成內(nèi)外抽芯運(yùn)動(dòng),塑件留在動(dòng)模部分的型芯上,最后由推桿推動(dòng)推件板推出。此方案采用內(nèi)外相結(jié)合的抽芯方式,結(jié)構(gòu)比較緊湊,且是一模一腔的模具,注塑起來(lái)比較簡(jiǎn)單,采用兩個(gè)環(huán)形點(diǎn)交口,澆注簡(jiǎn)單,便于脫模。方案二一模一腔外抽芯的方式此方案全部采用外抽芯模式,抽芯方式比較單一,不如方案一復(fù)雜,但其模具結(jié)構(gòu)不夠緊湊,導(dǎo)致模具比較龐大,雖然與方案一同樣采用的點(diǎn)交口,澆注起來(lái)比較方便,便于脫模,但由于其模具結(jié)構(gòu)較龐大,使其變得復(fù)雜化,故不如方案一優(yōu)越。圖12模具運(yùn)動(dòng)過(guò)程開(kāi)模時(shí),第一分型面分開(kāi)時(shí)主流道從澆口套中脫出同時(shí)被拉斷,塑件兩邊的斜導(dǎo)柱帶動(dòng)兩斜滑塊實(shí)現(xiàn)側(cè)向抽芯,塑件最后由推桿推動(dòng)推件板頂出塑件。方案三一模兩腔內(nèi)外抽芯的方式模具運(yùn)動(dòng)過(guò)程開(kāi)模時(shí),流道隨著塑件從澆口套脫出,同時(shí)塑件內(nèi)外的斜導(dǎo)柱帶動(dòng)兩斜滑塊實(shí)現(xiàn)內(nèi)外抽芯,開(kāi)模完成后,塑件留在動(dòng)模部分的型芯上,最后由推桿推動(dòng)推件板頂出塑件。此方案一摸兩腔,和方案一采用同樣的抽芯方式,不同在于本方案采用兩件式,由于本設(shè)計(jì)的塑件尺寸比較大,若采用一模兩腔會(huì)使模具結(jié)構(gòu)變得比較龐大,不便于操作。圖13如上所述三種方案,脫模機(jī)構(gòu)和基本原理差不多,關(guān)鍵在于抽芯方式及型腔數(shù)目不同。然內(nèi)外抽芯相結(jié)合的模具結(jié)構(gòu)較全部外抽芯模具緊湊,外抽芯因結(jié)構(gòu)不緊湊故模具比較龐大,設(shè)計(jì)生產(chǎn)都比較費(fèi)勁。經(jīng)分析,確定采用一模一腔內(nèi)外抽芯注射成型該塑件。結(jié)合塑件的具體結(jié)構(gòu)和塑料材料的具體性能,盡量設(shè)計(jì)出高的,科學(xué)的,自動(dòng)化高的先進(jìn)的模具。在模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件,降低模具設(shè)計(jì)工作量,節(jié)約原材料,降低成本,在保證質(zhì)量的前提下盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照模具設(shè)計(jì)的步驟,及模具設(shè)計(jì)中的要求來(lái)設(shè)計(jì)的塑件工藝性的分析、型腔數(shù)量的確定、分型面的確定、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、成型零件的設(shè)計(jì)等。第二章塑料制件的工藝性分析及工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21塑件的工藝性分析211分析塑件結(jié)構(gòu)及工藝技術(shù)要求塑料制件結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括尺寸和精度、表面粗糙度、塑件形狀、壁厚、斜度、加強(qiáng)肋、支承面、圓角、孔、螺紋、齒輪、嵌件、文字、符號(hào)及標(biāo)志等。要想獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制件,除合理的選擇塑件的原材料外,還必須考慮塑件的結(jié)構(gòu)工藝性,這樣不僅可使成型工藝得以順利進(jìn)行,而且還能滿足塑件和模具的經(jīng)濟(jì)性要求。即以最低的生產(chǎn)成本產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。在進(jìn)行塑件結(jié)構(gòu)性工藝設(shè)計(jì)時(shí),必須遵循一下幾個(gè)原則(1)在設(shè)計(jì)塑件時(shí),應(yīng)考慮原材料的成型工藝,如流動(dòng)性、收縮率等。(2)在設(shè)計(jì)塑件的同時(shí)應(yīng)考慮其模具的總體結(jié)構(gòu),使模具型腔易于制造,模具抽芯和推出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。(3)在保證塑件使用性能、物理性能與力學(xué)性能、電性能、耐化學(xué)腐蝕性能和耐熱性能等的前提下,力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,壁厚均勻,使用方便。(4)當(dāng)對(duì)設(shè)計(jì)的塑件外觀要求較高時(shí),應(yīng)先通過(guò)造型,然后逐步繪制圖樣。該塑件名為外環(huán)注塑模,機(jī)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單,關(guān)鍵在于內(nèi)、外抽芯,采用的材料PA1010(尼龍1010)此材料半透明,吸水小,耐寒性較好。適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件,以及化工,電器,儀表等零件,其技術(shù)要求大批量生產(chǎn);內(nèi)、外抽芯。在設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)會(huì)比較復(fù)雜,而且要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是重點(diǎn)。212了解塑件的加工性能和工藝性能PA1010(尼龍1010)PA1010POLYAMIDE1010密度1041053CMG噴嘴溫度200210C料筒溫度190230C模具溫度4080C注射壓力40100AMP/保壓壓力4060壓縮強(qiáng)度/MPA79A/注射速度中等注射速度,將摩擦熱降至最少。螺桿轉(zhuǎn)速48R/MIN計(jì)量行程24D(最小值最大值)計(jì)算收縮率0510表21塑件的原材料分析塑件品種PA1010(尼龍1010結(jié)構(gòu)特點(diǎn)PA1010是一種白色或微黃色半透明均勻顆粒,半透明結(jié)晶形熱塑性聚合物。使用溫度模溫一般為60C90C,料溫不宜超過(guò)300C?;瘜W(xué)穩(wěn)定性易溶于苯酚、甲酚、硫酸等極性溶劑。對(duì)于烴、脂、低級(jí)醇等大部分非極性溶劑穩(wěn)定。性能特點(diǎn)具有自潤(rùn)滑性、高耐磨性及良好的消音性吸水性好、介電穩(wěn)定性好。成型特點(diǎn)流動(dòng)性極好,易溢料,要發(fā)生“流延現(xiàn)象”成形收縮率范圍大,收縮率大,取向性明顯,易發(fā)生縮孔、凹痕、變形等弊病,較易吸濕,成形前應(yīng)預(yù)熱干燥,防止再吸濕。結(jié)論(1)結(jié)晶型塑料,較易吸濕,成形前應(yīng)預(yù)熱干燥,并防止再吸濕,流動(dòng)性極好、易溢料,要發(fā)生“流延現(xiàn)象”,用螺桿式注塑機(jī)注射時(shí)噴嘴宜用自鎖式結(jié)構(gòu),并應(yīng)加熱,螺桿應(yīng)帶止回環(huán)。(2)注射壓力應(yīng)隨注射機(jī)類型、料溫、塑件形狀尺寸、模具澆注系統(tǒng)而異,注射時(shí)間及高壓時(shí)間對(duì)塑件收縮率、凹痕、變形、縮孔影響較大,為了減少收縮、凹痕、縮孔,一般宜取低模溫、低料溫、高注射壓力的成形條件,以及采用白油作脫模劑。(3)模具澆注系統(tǒng)形式及尺寸與加工聚苯乙烯時(shí)相似,但增大流道及進(jìn)料口截面尺寸可改善縮孔及凹痕現(xiàn)象資料來(lái)源齊衛(wèi)東簡(jiǎn)明塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)213模具材料模具多采用45鋼,各標(biāo)準(zhǔn)模架和凹模也采用45鋼,部分零件采用T8A,T10A。45鋼屬于低碳碳素鋼,強(qiáng)度低,韌度、塑性和焊接性均好,主要用于型腔簡(jiǎn)單,生產(chǎn)批量較小的塑料模,采用反印法制造模具,然后經(jīng)滲碳淬火、回火處理,可或的外表高硬度又耐磨,心部韌性好的模具,其加工性能較好,脫碳敏銳性較小。該模具的其他各部分零件詳見(jiàn)后面章節(jié)。22塑件的尺寸精度分析塑料制件圖樣上未注公差尺寸的允許偏差,采用塑料制件尺寸公差SJL3727810級(jí)精度。對(duì)于孔時(shí),取“公差數(shù)值表”中數(shù)值給以()號(hào),對(duì)于軸時(shí),取“公差數(shù)值表”中數(shù)值給以()號(hào)。對(duì)于長(zhǎng)度尺寸時(shí),取“公差數(shù)值表”中數(shù)值之1/2給以()號(hào)。根據(jù)塑件材料加工精度分析,選用較低精度制造,經(jīng)查選用IT10級(jí)制造,塑件其他尺寸均按該精度等級(jí)制造,如下表所示表22塑件基本尺寸公差塑件外形尺寸130、120、4501601401內(nèi)形尺寸285、22、14、12840807007孔尺寸4、64孔心距尺寸3591023塑件粗糙度分析由塑料制件的粗糙度確定模具的粗糙度,模具的粗糙度比塑料制件的粗糙度小一級(jí)。按制件的使用要求和工藝條件可選用模具的粗糙度為04。M24塑件壁厚、結(jié)構(gòu)分析壁厚塑件應(yīng)有一定的厚度,這不僅是為了塑件在使用中有應(yīng)一定的強(qiáng)度和剛度。而且也為了塑料在成型時(shí)保持良好的流動(dòng)狀態(tài)。有時(shí)塑料在使用時(shí)所需要的強(qiáng)度雖然很小,但是為了承受脫模推出力,仍須有適當(dāng)?shù)暮穸?。本塑件壁厚均勻且符合材料最小壁厚要求,也同時(shí)能滿足使用要求。圓角設(shè)計(jì)為了避免應(yīng)力集中,提高塑件強(qiáng)度,改善塑件的流動(dòng)情況和便于脫模,在塑件各內(nèi)外表面的連接處,均應(yīng)采用過(guò)渡圓弧,此外,圓弧還使塑件變得美觀,并且使模具型腔在淬火或使用時(shí)也不至于因應(yīng)力集中而開(kāi)裂。該塑件最小圓角R2MM滿足加工要求。孔設(shè)計(jì),使用內(nèi)外抽芯機(jī)構(gòu),三個(gè)內(nèi)抽芯,兩個(gè)外抽芯,一個(gè)的6414528外抽芯方孔。第三章確定成型設(shè)備選擇與模塑工藝規(guī)程編制31塑件三維建模、確定塑件的體積和重圖31圖32圖33圖341塑件體積V36377813MM32塑件重量根據(jù)有關(guān)手冊(cè)查得104G/CM3塑件重量為MV37832925G32確定成型設(shè)備注射機(jī)的選用包括兩方面的內(nèi)容一是確定注塑機(jī)的型號(hào),使塑料、塑件、注塑模及注射工藝等所要求的注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)在所選注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)可調(diào)的范圍內(nèi)而是調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。注塑機(jī)類型的選擇根據(jù)塑料的品種、塑件的結(jié)構(gòu)、成形方法、生產(chǎn)批量、現(xiàn)有設(shè)備及注塑工藝等進(jìn)行選擇??刹捎靡韵路椒ㄟM(jìn)行注塑機(jī)的初步選擇澆注系統(tǒng)中塑料的體積為3229014350413MV澆澆注系統(tǒng)中塑件的質(zhì)量M澆GM9澆澆本模具采用一模一腔,所以注射一次需要的體積注V392803678VM澆塑注注射塑膠的質(zhì)量總MG40澆塑總故注射機(jī)的注射容量應(yīng)大于39280MM,注射質(zhì)量應(yīng)大于4086G3注射投影面的面積計(jì)算單個(gè)塑件在分型面的面積2225196043651MA澆注系統(tǒng)在投影面的面積228澆計(jì)算最大鎖模力10總額PAKFK壓力損耗系數(shù),1P注射壓力,P80AMP267190285196M澆總根據(jù)計(jì)算及原材料的注塑成型工藝參數(shù),初選的注塑機(jī)的注塑壓力必須大于成型制品所需的注射壓力,因改塑件形狀一般,有一定的精度要求,熔體粘度中等,塑件形狀及尺寸采用一模一件的模具結(jié)構(gòu),參考模具設(shè)計(jì)手冊(cè)初選螺桿式注射機(jī)XSZY125圖35注塑機(jī)3K表31XSZY125型注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)額定注射量3/CM125螺桿直徑/MM42注射壓力/MPA119塑化能力G/S56注射方式螺桿式鎖模力/KN900注射速率G/S60最大開(kāi)合模行程/MM300模具最大厚度/MM300模具最小厚度/MM200噴嘴圓弧半徑/MM12噴嘴孔直徑/MM4結(jié)構(gòu)形式臥式拉桿空間/MM260290合模方式液壓機(jī)械螺桿轉(zhuǎn)速R/MIN1420033確定成型工藝參數(shù)表32PA1010的工藝參數(shù)溫度T/C100110注射時(shí)間2090預(yù)熱和干燥時(shí)間T/H1216保壓時(shí)間05后段190210冷卻時(shí)間20150中段200220成型時(shí)間總周期45220料筒溫度T/C前段210230螺桿轉(zhuǎn)速M(fèi)IN/R48噴嘴溫度T/C200210方法油、水、鹽水模具溫度T/C4080溫度T/C90100尼龍1010注射壓力P/MA40100后處理時(shí)間R/H4第四章注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41型腔數(shù)量的決定一次注射只能生產(chǎn)一件塑料產(chǎn)品的模具稱為單型腔模具,如果一副模具一次注射能生產(chǎn)兩件或兩件以上的塑料產(chǎn)品,則這樣的模具稱為多型腔模具。(型腔數(shù)必需同時(shí)滿足交貨期、注塑機(jī)最大注塑質(zhì)量)與多型腔模具相比,單型腔模具具有塑料制件的形狀和尺寸一致性好、成型的工藝條件容易控制、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、模具制造成本低、制造周期短等特點(diǎn)。但是。在大批量成產(chǎn)的情況下,多型腔模具應(yīng)是更為合適的形式,它可以提高生產(chǎn)率,降低塑件的整體成本。在多型腔模具的實(shí)際設(shè)計(jì)中,一種方法是首先確定注塑機(jī)的型號(hào),再根據(jù)注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)和塑件的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求,計(jì)算出要求選取型腔的數(shù)目;另一種方法是先根據(jù)生產(chǎn)效率的要求和制件的精度要求對(duì)定型腔的數(shù)目進(jìn)行確定。此次設(shè)計(jì)按照方法二進(jìn)行型腔數(shù)的確定,其具體方法如下。411由交貨期計(jì)算型腔數(shù)41式中105故障系數(shù)(以5計(jì));N一副模具定貨量(件)20萬(wàn)件;TC成型周期(S)40秒(注射保壓5S冷卻20S開(kāi)模15S由表32確定);TO從定貨到交貨時(shí)間(月)7月;TM模具制造時(shí)間(月)1月;TH所在廠每月工作時(shí)間計(jì)月)300小時(shí)/月按兩班倒,每班工作8小時(shí)制;所以代入相關(guān)數(shù)據(jù)得N1296個(gè)。412根據(jù)注塑機(jī)最大注塑質(zhì)量求型腔數(shù)尼龍1010實(shí)際注塑量(注入模具時(shí)由于流動(dòng)阻力增加,加大了沿SOM85螺桿逆流量,再考慮安全系數(shù)取為機(jī)器最大注塑能力的85)。型腔數(shù)量計(jì)算42QNMOHCTNN36011個(gè)塑件與均分到的澆注系統(tǒng)的質(zhì)量質(zhì)量之和,當(dāng)不到1時(shí)則應(yīng)改用較大的QN機(jī)器代入數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果得125/4085266413型腔布置由于熱流道模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,有一定難度,而PA1010也適合采用普通流道,故本設(shè)計(jì)采用普通流道。根據(jù)自身情況選用普通澆注系統(tǒng)中的點(diǎn)澆口模具,點(diǎn)澆口小,去流道后殘留痕跡小,可減小熔接不良現(xiàn)象,主流道可自動(dòng)拉斷,也是常用的一種澆口形式,點(diǎn)澆口適用于單型腔?;蚨嘈颓荒?。本設(shè)計(jì)采用一模一腔。42分型面的選擇模具上用以取出制品和(或)澆注系統(tǒng)凝料的,可分離的接觸表面稱之為分型面。分型面的選擇不緊關(guān)系到塑件的正常成型和脫模具,而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本在制品設(shè)計(jì)階段,就應(yīng)考慮成形時(shí)分型面的形狀和位置,否則無(wú)法用模具成形。在模具設(shè)計(jì)階段,應(yīng)首先確定分型面的位置,然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計(jì)是否合理,對(duì)制品質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大影響。因此,分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。分型面的選擇應(yīng)根據(jù)塑件的實(shí)際形狀來(lái)決定,它同時(shí)應(yīng)遵循以下原則、分型面應(yīng)選擇在制品的最大截面處,無(wú)論塑件以何方位布置型腔,都應(yīng)將此作為首要原則;、有利于保證制品的外觀質(zhì)量,分型面上型腔壁面稍有間隙,熔體就會(huì)在塑件上產(chǎn)生飛邊;、盡可能使制品留在動(dòng)模一側(cè),因?yàn)樵趧?dòng)模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便易行;、有利于保證制品的尺寸精度;、盡可能滿足制品的使用要求;、盡量減少制品在合模方向上的投影面積,以減小所需鎖模力;、長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開(kāi)模方向,當(dāng)塑件在相互垂直方向都需設(shè)置型心時(shí),將較短的型芯設(shè)置在4側(cè)抽芯方向,有利于減小抽拔距離;、有利于排氣;、有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),應(yīng)盡量避免側(cè)向分型或抽芯;、在選擇非平面分型面時(shí),應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便。在選擇分型面時(shí),根據(jù)分型面的選擇原則,考慮不影響塑件外觀質(zhì)量以及成型后QMN能順利出塑件,有以下兩種分形面的選擇方案方案一方案二在進(jìn)行分型、抽芯時(shí),為了便于順利的脫模同時(shí)也為使脫模時(shí)模具的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,我們應(yīng)該將側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模處。所以,我們?cè)撨x擇方案二作為分型面較為合適。43澆注系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔為止的一種完整的進(jìn)料通道,具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能,對(duì)制品質(zhì)量影響很大。他的作用是將塑料熔體順利地充滿到模具行腔深處,以獲得外形輪廓清晰,內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制件它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。常用塑料可以選用的澆口形式如下表表41常用塑料可以選用的澆口形式塑件名稱測(cè)澆口點(diǎn)澆口潛伏澆口扇形澆口平縫澆口環(huán)形澆口輻射澆口爪澆口凸耳澆口多級(jí)澆口直接澆口一般縫澆口平縫隙澆口多重澆口聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯ASABS橡膠改性AS尼龍聚甲醛丙烯酸塑料聚碳酸酯PA1010材料由于流動(dòng)性極好,具有自潤(rùn)滑性,所以本次采用普通流道澆注系統(tǒng)中的點(diǎn)澆口形式。431用PRO/E分析確定澆口位置從分析結(jié)果圖411可以看到由藍(lán)到紅的不同顏色紅色的位置是澆口分布最差的位置,而藍(lán)色的地方卻是最佳澆口位置分布。我們選擇澆口的時(shí)候可以根據(jù)此圖和實(shí)際情況來(lái)確定。在選擇好最佳澆口位置后,便可以開(kāi)始對(duì)塑件進(jìn)行模流分析,包括注射時(shí)間分布,注射質(zhì)量分布,注射壓力分布,注射壓力損失分布,注射溫度分布等。根據(jù)模流分析情況可以對(duì)塑件進(jìn)行設(shè)計(jì),并在適當(dāng)時(shí)候進(jìn)行可行的修改和優(yōu)化,達(dá)到最佳效果。根據(jù)最佳交口位置分析可以看出,現(xiàn)在提出兩種方案A兩個(gè)邊緣點(diǎn)澆口B一個(gè)邊緣點(diǎn)澆口。分別對(duì)以上幾種情況進(jìn)行對(duì)比分析(見(jiàn)表411)圖41最佳交口位置表42塑件中心交口與邊緣交口對(duì)比分析序A方案兩個(gè)邊緣點(diǎn)澆口B方案一個(gè)邊緣點(diǎn)澆口號(hào)圖片1塑件充型分析分析由質(zhì)量分布分析圖4311中可以看到有兩種不同的顏色,藍(lán)色和黃色。其中藍(lán)色代表質(zhì)量最佳的分布情況,而黃色則表示一般質(zhì)量的分布情況。紅色表示質(zhì)量最差的分布情況,在圖中AB方案中澆口位置都選在上邊緣上,都在藍(lán)色區(qū)域內(nèi),故該塑件注射質(zhì)量可行。圖片2塑件注射時(shí)間分析分析在選擇好最佳澆口位置后,便可以開(kāi)始對(duì)塑件進(jìn)行模流分析了。首先看看注射時(shí)間的分布情況。如圖紅色的地方注射時(shí)間最短,而藍(lán)色的地方是注射時(shí)間最長(zhǎng)的地方,該事件為塑件的參考注射時(shí)間,并不是塑件的真實(shí)注射時(shí)間,但我們可以參考該時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)模具。從圖片上看來(lái)A方案的注塑時(shí)間比B方案短053S,但是都滿足工藝條件。圖片3塑件注射壓力分析分析由注射壓力分析圖可以看到不同的壓力分布情況??梢钥吹?,方案A的壓力平均要比方案B的壓力小10個(gè)點(diǎn),這和預(yù)想大致一致。圖片4塑件注射溫度分布分析分析如圖AB兩種方案分溫度分布都在允許范圍之內(nèi)。其溫度差A(yù)2915290105。CB2901286536。圖片5塑件注射壓力損失分布分析分析由注射壓力損失分布分析圖可以看出AB兩種方案壓力損失都在5以內(nèi),完全符合工藝條件。都可看到到由藍(lán)色到紅色的不同分布AMP情況,把他和注射壓力分布圖比較可以看到此二圖是相對(duì)應(yīng)的,注射壓力小的地方則壓力損失大,注射壓力大的地方壓力損失小。圖片6塑件塑性流動(dòng)分布分析分析由以上對(duì)比分析知圖A較圖B的流動(dòng)性要穩(wěn)定有序些。結(jié)論從以上的6方面對(duì)一個(gè)邊緣點(diǎn)澆口和兩個(gè)邊緣點(diǎn)澆口的對(duì)比分析知總的來(lái)講選擇兩個(gè)邊緣點(diǎn)澆口的形式是最佳的選擇方式。所以選擇兩個(gè)邊緣點(diǎn)澆口作為塑件的交口位置。432主流道的設(shè)計(jì)主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開(kāi)始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道,是熔體最先流經(jīng)模具的部分,它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和沖模時(shí)間有較大的影響,因此必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處,它將注射機(jī)噴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形,以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。4321主流道尺寸主流道小端直徑D注射機(jī)噴嘴直徑051所以D4051取D5MM這樣便于噴嘴和主流道能同軸對(duì)準(zhǔn),也能使的主流道凝料能順利脫出主流道球面半徑主流道入口的凹坑球面半徑R,應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑的23MM反之,兩者不能很好的貼合,會(huì)讓塑件熔體反噴,出現(xiàn)溢邊致使脫模困難SR注射機(jī)噴嘴球頭半徑23取SR12214MM主流道長(zhǎng)度L一般按模板厚度確定,但為了減小充模時(shí)壓力降和減少物料損耗,以短為好,小模具控制在50之內(nèi)在出現(xiàn)過(guò)長(zhǎng)流道時(shí),可以將主流道襯套挖出深凹坑,讓噴嘴伸入模具。本設(shè)計(jì)中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)取L35MM主流道大端直徑DD2LTG(半錐角為12,取2)7取D7MM4322主流道襯套的形式及尺寸主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸,屬易損件,對(duì)材料要求較嚴(yán),因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套,以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和處理,常采用碳素工具鋼,如T8A、T10A等,熱處理硬度為5357HRC。由于該模具主流道較長(zhǎng),設(shè)計(jì)成分體式較宜。圖42主流道襯套的形式及尺寸圖查塑料模具課程設(shè)計(jì)資料查詢系統(tǒng)V10,確定澆口套的尺寸為D25,L8,N8,M25。4323定位圈的結(jié)構(gòu)尺寸定位圈是對(duì)澆口套的固定和對(duì)注射方向的導(dǎo)正圖43定位圈的結(jié)構(gòu)尺寸圖根據(jù)所選注塑機(jī)的要求,選擇定位圈的尺寸為D25MM,D100MM,D75MM,H15MM。1433分流道的設(shè)計(jì)該塑件的體積比較大,但形狀不算太復(fù)雜,且壁厚均勻,根據(jù)以上軟件分析的結(jié)果確定采用兩點(diǎn)環(huán)形進(jìn)料方式,有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。本例從便于加工的方面考慮,采用截面形狀為半圓形的分流道。查有關(guān)手冊(cè)得流道半徑R5MM。44脫模方式的選擇模具由大型芯、小型芯、動(dòng)模、定模、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)所組成,經(jīng)過(guò)注塑機(jī)注塑成型。帶有側(cè)向抽芯的塑件,其脫模方式主要有以下二種斜滑塊的側(cè)向分型、抽芯配合拉料桿拉料的方式該方式雖然結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單些,但是它在脫模的時(shí)候容易使塑件損壞,并且它也不易于脫模。不但費(fèi)時(shí)同時(shí)工作效率底也不利于大批量生產(chǎn)。斜滑塊的側(cè)向分型、抽芯配合頂料桿頂料的方式該方式雖然結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜些,但是它在脫模的時(shí)候不容易使塑件受損壞,同時(shí)它也便于脫模,工作效率高比較適合大批量生產(chǎn)的需要。宗上所訴最終選擇斜滑塊的側(cè)向分型、抽芯配合拉料桿拉料的方式脫模。45確定標(biāo)準(zhǔn)注塑模架考慮到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要較大空間固定所以選用A4型模架如圖461圖44A4型模46模具成型零件的設(shè)計(jì)461凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模亦稱型腔,是成型塑件外表面的主要零件,按結(jié)構(gòu)不同分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。整體式凹模在整塊金屬模板上加工而成,其牢固,不易變形,不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡,但由于加工困難,熱處理不方便,所以其常用于形狀簡(jiǎn)單的中、小型模具上。組合式凹模結(jié)構(gòu)是指由兩個(gè)以上的的零部件組合而成的。按組合方式不同分為整體嵌入式、局部嵌入式、底部鑲拼式、側(cè)壁鑲拼式和四壁拼合式。根據(jù)本設(shè)計(jì)塑件的特性,覺(jué)得采用整體嵌入式凹模,這樣可以保證型腔的形狀尺寸一致,提高加工效率。本次設(shè)計(jì)的凹模結(jié)構(gòu)如下圖所示圖45凹模的型腔結(jié)構(gòu)圖462型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型塑件內(nèi)表面的零件稱凸?;蛐托?,只要有主型芯、小型芯、螺紋型芯和螺紋型環(huán)等。對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的容器、殼、罩、蓋之類的塑件,成型其主體部分內(nèi)表面的零件稱主型芯或凸模,而將成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿。由于該塑件是中空的環(huán)形零件,尺寸適中,且形狀較復(fù)雜,有多個(gè)小孔,需要采用內(nèi)抽芯方式,所以采用組合式型芯。型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示圖46型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)463排氣方式及排氣孔的設(shè)計(jì)對(duì)于一些大型深腔殼形制品,注射成形后,整個(gè)型腔由塑料填滿,型腔內(nèi)氣體被排出,此時(shí)制品的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空,當(dāng)制品脫模時(shí),由于受到大氣壓的作用,造成脫模困難,如采用強(qiáng)行脫模,勢(shì)必使制品發(fā)生變形或損壞,因此必須加引氣裝置。4631設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)的原則排氣系統(tǒng)對(duì)確保塑件成型質(zhì)量起著重要的作用,排氣方式有以下幾種利用排氣槽;利用型芯、鑲件、推桿等配合間隙;對(duì)于大中型、深型腔塑件為了防止塑件在頂出時(shí)造成真空而變形,必須設(shè)置進(jìn)氣裝置。4632開(kāi)設(shè)排氣槽應(yīng)注意以下幾點(diǎn)根據(jù)進(jìn)料口的位置,排氣槽應(yīng)開(kāi)設(shè)在型腔最后充滿的地方;盡量把排氣槽開(kāi)設(shè)在模具的分型面上;對(duì)于流速較小的塑件,可利用模具的分型面及零件配合的間隙進(jìn)行排氣;排氣槽的尺寸要視塑料種類而定,通常為001003,一般情況下,ABS、HIPS、PC、PMMA、SAN為0015;而高流動(dòng)性的塑料如PP、PE、PA,若沒(méi)有加填充劑則為001;當(dāng)型腔最后充填部位不在分型面上,其附近又無(wú)可供派氣的推桿或可活動(dòng)的型芯時(shí),可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌經(jīng)燒結(jié)的金屬塊(多孔合金塊)以供排氣。4633該套模具的排氣方式有利用塑件推桿的配合間隙,以及側(cè)向抽芯分型的間隙等就可以進(jìn)行排氣了。第五章注射模設(shè)計(jì)的有關(guān)尺寸計(jì)算51型腔成型尺寸計(jì)算所謂工作尺寸是指成形零件上直接用以成形塑件部位的尺寸,主要有型腔和型芯的徑向尺寸(包括矩形和異形的長(zhǎng)度和寬度尺寸)、型腔的深度和型芯的高度尺寸,中心距尺寸等。工作尺寸計(jì)算受塑件尺寸精度的制約。影響塑件尺寸精度的因素甚多,概括地說(shuō),有塑料材料、塑件結(jié)構(gòu)和成形工藝過(guò)程、模具結(jié)構(gòu)、模具制造和裝配、模具使用中的磨損等因素,其中塑料材料方面的因素只要是指收縮率的影響。在模具設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)塑件的材料、幾何形狀、尺寸精度等等級(jí)及影響因素等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。為計(jì)算簡(jiǎn)便起見(jiàn),規(guī)定凡是孔類尺寸均以其最小尺寸為公差尺寸(基本尺寸),即公差為正;凡是軸類尺寸均以其最大尺寸作為公稱尺寸,即公差為負(fù)。模腔尺寸計(jì)算包括型腔和型芯的徑向尺寸、型腔深度及型芯高度尺寸、中心距尺寸的計(jì)算。計(jì)算公式及結(jié)果見(jiàn)表511。查得HPVC的收縮率為0615,故平均收縮率為S(0615)210500105。根據(jù)塑件尺寸公差要求,模具的制造公差取Z3。LM型腔徑向尺寸(MM);HM型腔深度尺寸(MM);LM型芯徑向尺寸(MM);HM型芯高度尺寸(MM);Z模具制造偏差(MM);S平均收縮率();C模具磨損量磨損嚴(yán)重時(shí)C/2磨損輕微時(shí)C/5/8不考慮磨損時(shí),去掉各式中的C表51型腔尺寸計(jì)算已知平均收縮率S00105MM;模具的制造公差取Z3。修正系數(shù)X05類別模具零件名稱塑件尺寸計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果13013025型腔徑向尺寸計(jì)算120L1SLXM0ZS0Z1309型腔尺寸計(jì)算型腔深度尺寸計(jì)算45H1SHXMZ0SZ045046083型芯徑向尺寸計(jì)算126L1SLXM0ZS0Z0134526型芯尺寸計(jì)算型芯高度尺寸計(jì)算45H1SHXM0ZS0Z08317945中心距尺寸計(jì)算3636090417中心距尺寸中心距尺寸計(jì)算10921ZSML58239第六章注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核61最大注射量的校核0KM澆料式中,制品的質(zhì)量3783G澆澆道凝料質(zhì)量303G(第一次注射時(shí)才有)料K08最大注射量PA1010的密度為1041053/CMG得175G4086G滿足要求62注塑壓力的校核由于熔體塑料是在高溫下充滿型腔,會(huì)對(duì)注塑機(jī)的軸向產(chǎn)生很大的后壓力,因此需要對(duì)模具加有一定的鎖模力,否則就會(huì)產(chǎn)生溢流飛邊,塑料形狀發(fā)生改變等缺陷,造成不應(yīng)有的損失。型腔內(nèi)的塑料熔體的壓力可由PKPO計(jì)算K為壓力損失系數(shù)取0204以P0204120MPA2448MPA型腔壓力PA1010取P60MPA22267190685196AMM澆總鎖模力計(jì)算610FP總注塑機(jī)的額定鎖模力(單位KN)額制件加上澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積(單位)總2要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于因此鎖模力應(yīng)大于額KNAP46196010總11946KN即900KN11946KN所以鎖模力滿足要求。63拉桿間距、安裝螺孔尺寸拉桿間距、安裝螺孔尺寸時(shí)應(yīng)注意模具的外形尺寸應(yīng)小于注射機(jī)的拉桿間距,以保證模具能安裝到注射機(jī)工作臺(tái)面上。模具重量較輕用壓板固定。模具重量較重的用螺釘固定。宗上所述該模具應(yīng)該用螺釘固定。該模具的外形尺寸為330MM250MM,XSZY125型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為420450,故能滿足模具安裝要。64模具閉合高度的確定和校核641模具閉合高度的確定根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架各模板尺寸及模具設(shè)計(jì)的其他零件尺寸動(dòng)模座板H25MM,動(dòng)模墊塊H85MM墊支承板H25MM支動(dòng)模板H30MM動(dòng)定模板H37MM定定模座板H55MM定座模具閉合高度HHHHHH閉動(dòng)模墊動(dòng)定定座298MM模具閉合厚度校核模具總厚度應(yīng)在最大厚度與最小厚度之間HMAXHMHMIN所選的壓力機(jī)的HMAX300MM,HMIN200MMH閉298MM所以滿足要求。642模具開(kāi)模行程校核經(jīng)查資料型注射機(jī)XSZY125的最大開(kāi)模行程S300MM,滿足下式計(jì)算所需的出件要求SHH510MM12474510102MM式中H型芯的高度(單位MM),H塑件的高度(單位MM)。12所以注射機(jī)的開(kāi)模行程足夠。經(jīng)驗(yàn)證XSZY125型注射機(jī)能滿足各項(xiàng)要求,故可以采用。第七章側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)塑件上具有于開(kāi)模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時(shí),除極少數(shù)情況可以強(qiáng)制脫模外,一般都需要將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成可活動(dòng)的結(jié)構(gòu),在塑件脫模前,先將其抽出,然后才能將整個(gè)塑件從模具中取出,完成側(cè)向活動(dòng)型心的抽出和復(fù)位的這種機(jī)構(gòu)就叫做抽芯機(jī)構(gòu)。這種模具脫出塑件的運(yùn)動(dòng)有兩種情況一是開(kāi)模時(shí)優(yōu)先完成側(cè)向分型和抽芯,然后推出塑件;二是側(cè)想抽芯分型與塑件的推出同步進(jìn)行。71側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分類及特點(diǎn)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)按其動(dòng)力來(lái)源可分手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、氣動(dòng)或液壓三大類。手動(dòng)側(cè)抽芯這種模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、抽拔力有一定限制,故只在特殊場(chǎng)合下應(yīng)用,如試制新產(chǎn)品或小批量生產(chǎn)。機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯開(kāi)模時(shí),依靠注射機(jī)的開(kāi)模動(dòng)力,通過(guò)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)方向,將活動(dòng)零件抽出。機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯操作方便、生產(chǎn)效率高、便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制動(dòng)化,但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)形式主要有斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯、斜彎銷側(cè)抽芯、斜滑塊側(cè)抽芯、齒輪齒條側(cè)抽芯以及彈簧側(cè)抽芯。液壓或氣動(dòng)抽芯在模具上配置專門(mén)的油缸或氣缸,通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行側(cè)向抽芯。這類機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是抽拔力大、抽芯距離長(zhǎng)、動(dòng)作靈活且不受開(kāi)模過(guò)程限制,常在大型注射機(jī)中使用。72抽拔距的計(jì)算抽拔距型心從成形位置抽至不妨礙塑件脫模位置所移動(dòng)的距離稱為抽拔距。當(dāng)原材料確定時(shí),抽拔力的大小與模具的結(jié)構(gòu)和塑件的形狀有密切的關(guān)系。一般抽拔距等于成形側(cè)孔或側(cè)凹的深度加上23MM。由塑件的形狀和尺寸分析知抽拔的距離SS2(23);1根據(jù)計(jì)算結(jié)果和塑件的形狀分析本設(shè)計(jì)中采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。73斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是最常用的一種側(cè)
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