連接座注塑模模具設(shè)計設(shè)計77848597

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1、連接座注塑模模具設(shè)計 目 錄 弓I言 1… 1 塑件工藝性分析 1.. 1.1塑件材料的分析 1 1.2產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析 4 1.3產(chǎn)品尺寸精度的分析 4 1.4脫模斜度 4 1.5表面質(zhì)量分析 5 1.6計算塑件的體積和重量 6 1.7塑件注塑工藝參數(shù)的確定 6 2連接座模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 6. 2.1模具分型面的確定 6 2.2型腔的布局 7 2.3選擇標(biāo)準(zhǔn)模架 8 3澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計 錯誤!未定義書簽。 3.1澆注系統(tǒng)形式 錯誤!未定義書簽。 3.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計 錯誤!未定義書簽。 4 注射機的選擇 錯誤!未定義書簽。 4.1初

2、選注射機 錯誤!未定義書簽。 4.2注射量的計算 錯誤!未定義書簽。 5 校核注射機 錯誤!未定義書簽。 5.1注射量、注射壓力以及模具厚度的校核 .錯誤!未定義書簽。 6 推出機構(gòu)的設(shè)計與校核 9. 6.1推桿位置、推桿形狀尺寸及推桿數(shù)量等的確定 10 6.2推桿安裝固定及配合 10 6.3推板厚度 10 6.4推板強度校核 錯誤!未定義書簽。 6.5導(dǎo)向機構(gòu)及脫模機構(gòu)設(shè)計 錯誤!未定義書簽。 6.6脫模力計算 錯誤!未定義書簽。 6.7脫模機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計 錯誤!未定義書簽。 7溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計與計算 7.1溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 7.2溫度調(diào)節(jié)對生產(chǎn)效率

3、的影響 7.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計 8成型零件設(shè)計 8.1成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 8.2成型零件工作尺寸 ?錯誤!未定義書簽。 .錯誤!未定義書簽。 .錯誤!未定義書簽。 .錯誤!未定義書簽。 ?錯誤!未定義書簽。 ?錯誤!未定義書簽。 11 9 模具的試模與修模 1.5 9.1粘著模腔 15 9.2粘著模芯 15 9.3粘著主流道 16 10模具工作原理及裝配 17 10.1模具工作原理 17 10.2模具裝配 18 11 結(jié)束語 .19 參考文獻(xiàn) 20 謝辭 19 引言 隨著時代的變化、關(guān)鍵詞：整套圖紙加完整說明書：扣扣 84942706&技

4、術(shù)的不斷 創(chuàng)新與發(fā)展，人們生活中的各種日常用品以及汽車等工業(yè)產(chǎn)品也越來越多的采用塑料作 為原材料，并向小型化、緊密化、形狀復(fù)雜化的方向發(fā)展，對塑料模具的記得技術(shù)要求 也越來越高，設(shè)計制造的周期也越來越短，而作為即將踏上工作崗位的我們也將面臨這 樣的挑戰(zhàn)，所以我們的設(shè)計應(yīng)該更具有高效性，使效益最大化，讓設(shè)計變得更加簡單、 方便，使用戶的體驗也更加的簡便、安全、快捷，是人類的生活更加簡單，所以CAD/CAM 等輔助設(shè)計軟件作為高效設(shè)計工具得到了廣泛的應(yīng)用。 畢業(yè)設(shè)計能夠?qū)⒋髮W(xué)幾年中所學(xué)的知識進(jìn)行一次系統(tǒng)的綜合， 使所學(xué)到的專業(yè)知識 得到充分的運用，同時也是一次理論聯(lián)系實踐的過程。它是一次對我

5、們大學(xué)幾年中學(xué)習(xí) 成果的全面性檢驗，也是對即將踏上工作崗位的我們進(jìn)行的一次預(yù)演。所以我們倍加珍 惜這次機會，充分發(fā)揮自己能力與專業(yè)水平。 對連接座進(jìn)行注塑模具設(shè)計，正好能夠?qū)⒋髮W(xué)幾年所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行一次全面的 綜合，滿足畢業(yè)設(shè)計的要求。它不僅運用了模具設(shè)計的專業(yè)基礎(chǔ)知識，并運用了模具設(shè) 計中的CAE/CAM使所學(xué)的模具設(shè)計和模具制造理論可以得到綜合應(yīng)用并更好的提高我 的模具設(shè)計水平。 在此次畢業(yè)設(shè)計中，用運用了 AutoCAD SolidWorks、Moldflow In sight 等軟件， 并應(yīng)用了機械制造工藝和模具制造工藝的相關(guān)知識。這樣將理論與實踐相結(jié)合能夠使我 更好的掌握所學(xué)

6、的專業(yè)知識，同時也為我即將踏上工作增添了一塊結(jié)實的墊腳石。 1塑件工藝性分析 圖1整套圖紙加完整說明書：扣扣84942706&所示為連接座零件的產(chǎn)品圖，該零 件的設(shè)計要求為：ABS材料，中等批量生產(chǎn)，未注公差采取 MT5級精度，零件既有①6 的通孔，又有側(cè)孔R5X 8,但是這一類側(cè)孔可以直接在開模方向上成型， 不需要進(jìn)行側(cè)抽 芯，因此，此套模具的設(shè)計結(jié)構(gòu)較為簡單，成型零件的設(shè)計應(yīng)該主要考慮型芯的安裝方 式及成型方式。 1.1塑件材料的分析 塑件的材料采用工程塑料 ABS屬熱塑性塑料，它是由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯組成 的。其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具

7、有易加工、 制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電 鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡 織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。 ABS不受水、無機鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及 氯代烴，受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應(yīng)力開裂。 ABS樹脂熱變形溫度較低，不透明， 可燃，耐侯性較差，其成型性能較好，流動性好，成形收縮率較小(通常為0.3-0.8%),比熱 容較低,在料筒中塑化效率高，在模具中凝固較快，成型周期短，但吸水性較大，成形前必 須對其進(jìn)行充分干燥。 材料成型特點

8、 (1) ABS樹脂吸水性較大，整套圖紙加完整說明書：扣扣84942706&在成型前應(yīng)對ABS 樹脂進(jìn)行預(yù)干燥處理，使其含水量下降至 0.3 %以對于要求表面光澤的零件，塑料在成 型前更應(yīng)進(jìn)行長時間預(yù)熱干燥。 (2) ABS的流動性較好，溢邊值為0.04mm左右，易于充模。ABS的最大流動長度與制 品的厚度之比為190:1。 (3) ABS的使用溫度為40?100C, 260E時即分解產(chǎn)生有毒的揮發(fā)性物質(zhì)，其熱變形 溫度在載荷為1.82MPa時約為93C。 (4) 模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)對料流阻力較小，進(jìn)口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕， 應(yīng)注意選擇進(jìn)料口位置、形式，頂出力過大或機械加工

9、時表面呈現(xiàn)白“色痕”。 注射成型工藝參數(shù) 表1-1 ABS的注射成型工藝參數(shù) 預(yù)熱和干燥：80?85 r 螺桿轉(zhuǎn)速：30?60r/mi n 注射壓力：70?90MPa 模具溫度：50?70 r 保壓壓力：50?70MPa 保壓時間：15?30S 冷卻時間：15~30S 注射時間：3?5S 總周期：40~70S 料筒溫度 前段200?210r 中段210?230r 后段180?200r 表1-2 ABS的力學(xué)性能 屈服強度(MPa 50 抗拉強度(MPa) 38 斷裂伸長率(% ) 35 拉伸彈性模量(GPa) 1.8 抗彎強度(MPa)

10、80 彎曲彈性模量(GPa) 1.4 抗壓強度(MPa) 53 抗剪強度(MPa) 24 沖擊韌度 無缺口 261 布氏硬度 9.7R121 (簡支梁式) 缺 口 11 表1-3 ABS 的電學(xué)性能 表面電阻率(Q) 1.2 X 1013 體積電阻率m) 6.9 X 1014 擊穿電壓(KV/mrj) \ 介電常數(shù)(106HZ 3.04 介電損耗角正切(106HZ 0.007 耐電弧性(s) 50—85 其它參數(shù) 表1-3 ABS物理性能 相對密度 密度 收縮率 1.02 ?1.06 1.0 ?1.1g/cm3

11、 0.3 %?0.8 % 的注射成型工藝過程 (1)預(yù)烘干-裝入料斗-預(yù)塑化-注射裝置準(zhǔn)備注射-注射一保壓一冷 卻—脫?！芗拖鹿ば? (2)清理模具、涂脫模劑-合模-注射。 圖1-1 1.2產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析 從塑件圖上可以看出，該零件總體形狀為長方體，在寬度方向的一邊有一個凸臺， 塑件壁厚均勻。因此，設(shè)計時應(yīng)該采用單分型面抽芯。 1.3產(chǎn)品尺寸精度的分析 塑件尺寸選用尺寸精度MT5級,塑件件的尺寸精度中等，為常用公差，對應(yīng)的模具 相關(guān)零件的尺寸加工可以得到保證。 從塑件的壁厚來看，壁厚較均勻，有利于塑件成型＜ 1.4脫模斜度 由于塑件在冷卻后產(chǎn)生收縮

12、的原因， 使得塑件緊包著模具的型芯和型腔中凸出的部 分，使得塑件的推出模具困難，如果強行取出會導(dǎo)致塑件表面被劃傷和擦毛等，因此在 設(shè)計時應(yīng)考慮塑件與模具的脫模方向平行且塑件內(nèi)外表面要具有一定程度的脫模斜度， 因此塑件上脫模斜度的大小，與其塑件的性質(zhì)、收縮率的大小、摩擦系數(shù)的大小、以及 塑件的壁厚和幾何形狀有關(guān)。硬質(zhì)塑料比軟質(zhì)塑料脫模的難度和斜度都比較大；其形狀 越是復(fù)雜或型孔比較多的塑件取較大的脫模斜度； 塑件越高、深，則取較小的脫模斜度;壁厚增加，內(nèi)孔包住型芯，脫模斜度也應(yīng)大些。在不受外觀的影響情況，脫模的斜度盡 量要大一點，塑件材料采用的是ABS查脫模斜度表1-4，因此選擇塑件脫模斜度為1

13、°以 便脫模。 表1-4常用塑料脫模斜度 塑料名稱 脫模斜度 型芯 型腔 ABS 35'~1 ° 40'~1 20' PS 30'~1 ° 35'~1 30' PC 30'~50' 35'~1 ° PP 25'~50' 30'~1 ° PE 20'~45' 25'~45' MMA 30'~1° 35'~1 30' POM 30'~1° 35'~1 30' PA 20'~40' 25'~40' HPVC 50'~1 45' 50'~2 ° SPVC 25'~50' 30'~1° CP 20'~45' 25'~45'

14、 筋位 一般 0.5 °， 最小 0.25 ° 網(wǎng)格 4。?5° 曬紋 根據(jù)客戶樣件再參照曬紋樣板確定，一般 4°?6°,最 小2° 外形常用脫模 1° ?3° 1.5表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，再沒有特別的表面質(zhì)量 要求，故比較容易實現(xiàn)。綜上分析可以看出，注塑時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下， 零件的成型要求可以得到保證。 1.6計算塑件的體積和重量 計算塑件的體積：V =15285.6641口帝 材料ABS的密度： =1.03g/cm 3，故，塑件的重量為： M=VXp =15140.0094 mm3X 1.03g

15、 寧 1000= 15.59421g 1.7塑件注塑工藝參數(shù)的確定 干燥處理：因為ABS材料具有一定的吸濕性，要求在加工之必須進(jìn)行干燥處理。ABS 的溫度為80~90C，持續(xù)時間為2小時。溫度的波動范圍應(yīng)保證小于 0.1%。 熔化時的溫度為：210~280C ;建議溫度保持在：245Eo 模具溫度為：25~70Eo （模具溫度不僅影響塑件的光潔度而且還會引起其他的質(zhì) 量缺陷，所以溫度較低則導(dǎo)致塑件的光潔度較低）。 模具保壓為：50~70MPa注射機的注射速度為：中高速度 參考工廠實際應(yīng)用的情況，增強 ABS的成型工藝參數(shù)可作如下選擇。試模時，可根 據(jù)實際情況作適當(dāng)調(diào)整。 注塑溫度

16、：包括料筒溫度和噴嘴溫度。 料筒溫度：后段溫度t1選用160E 中段溫度t 2選用170E 前段溫度t3選用190E； 注塑壓力：選用100MPa（相當(dāng)于注塑機表壓35kgf ）; 注塑時間：選用25s ; 保 壓：選用72MPa（相當(dāng)于注塑機表壓 25kgf ）; 保壓時間：選用4s ; 冷卻時間：選用20s o 2連接座模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1模具分型面的確定 制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具分型面的確定，澆口 的設(shè)置，制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此，開始制定模具方案時，首先必須確定制品在模 具中的位置；然后再考慮具體的生產(chǎn)條件（包括模具制造的），生產(chǎn)

17、的批量所需的機械 化和自動化程度等其他設(shè)計問題。 選擇分型面的原則是：塑件順利脫模、模具結(jié)構(gòu)簡單、型腔排氣順利、確保塑件質(zhì) 量,無損塑件外觀、設(shè)備利用合理。所以，模具設(shè)計中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定 了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面，使得設(shè)計出來 的結(jié)構(gòu)零件便于加工，并且保證塑件表面粗造度。因此選擇如圖所示 A-A作為分型面， 塑料抱緊大型芯并留在動模型芯一側(cè)，這使模具結(jié)構(gòu)變得簡單了很多，因而選定該方法 作為此模具的分型設(shè)計方案。在此需要注意的是：為了確保成功分型創(chuàng)建圖 2連接座分 型面時切記要將縱向通孔 R5X 8和通孔①6補起來。為便于加工，且考慮到模

18、具材料的 利用率和注塑過程中排氣方便，應(yīng)將動模設(shè)計成組合式，也就是說將動模分解成動模體、 一個大型芯、一個小型芯三部分，這樣又需增加兩個用來切割型芯的子分型面。 圖2-1 2.2型腔的布局 為了使模具在生產(chǎn)中所需要的條件與注塑機的條件相匹配， 以便提高在生產(chǎn)中的生 產(chǎn)效率和經(jīng)濟性，并保證塑件精度，模具設(shè)計時必須要確定型腔的數(shù)目。模具的型腔數(shù) 設(shè)計的數(shù)目可以根據(jù)塑件需要的精度、產(chǎn)量、模具的制造成本以及所選用注塑機的最大 注射量和鎖模力的大小等因素來確定。 小批量生產(chǎn)時，采用單型腔模具；大批量生產(chǎn)時, 在條件允許的情況下用多模型腔；當(dāng)塑件尺寸較大時，型腔的個數(shù)將受到所選用

19、注塑機 允許的最大成型面積和注塑數(shù)量的限制。 該塑件精度要求不是很高又不是大批量的生產(chǎn) 因此用一模多腔的形式。而本塑件結(jié)構(gòu)較簡單故定為一模兩腔的模型腔排位原則 ： ① 型腔在排列時要有利于各腔同時且均勻地進(jìn)膠。 ② 模腔較多時盡可能的緊湊，以便縮短流道。 ③ 采用多型腔模時，各個型腔之間的距離不的小于 25mm 根據(jù)該零件的外觀特點，設(shè)想了三種分案： 方案一：塑件中等尺寸，批量不大，采用一模一件可以降低模具成本。 方案二：一模兩件對稱布置，生產(chǎn)效率較高，但模具尺寸偏大，制造成本較一模一 件高。 方案三：一模四件對稱布置，生產(chǎn)效率較高，但模具尺寸更大，制造成本較高。 比較以上三種

20、方案，如果采用一模兩腔對稱布置，生產(chǎn)效率較高，但是模具外形尺 寸偏大，模具的制造成成本也比一模一腔時高得多。由于此塑件產(chǎn)品尺寸中等，批量又 不算大，所以采用一模一腔的布局，這樣可以大大的降低模具的成本。 2.3選擇標(biāo)準(zhǔn)模架 根據(jù)以上分析，計算型腔和斜導(dǎo)柱位置的尺寸來確定模架的結(jié)構(gòu)形式以及規(guī)格。 查表選用：FUTABA-SB 2025 定模底板厚: 25 mm 定模板厚： A=70 mm 動模板厚： B=25 mm 推件板厚： C=20 mm 墊塊厚度： D=90 mm 支撐板厚： E=30 mm 下模座厚： 25 mm 模具厚度： H 模=

21、A+B+C+D+E+25+25=285n 模具外形尺寸：250 X 250 X 285 mm 注射機開模行程的校核 注射機的開模行程是有限的，塑件從模具中取出時注射機的開模行程是有限制的， 塑件從模具中取出時所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離， 否則塑件無法從 模具中取出。注射機的最大開模行程與模具厚度無關(guān)時，當(dāng)注射機采用液壓和機械聯(lián)合 作用的鎖模機構(gòu)時，最大開模程度由連桿結(jié)構(gòu)的最大行程所決定，并不受模具厚度的影 響。對于單分型面注射模具，其開模行程可按： s H1 H 2 (5 ~ 10) mm s--注射機最大開模行程，mm Hi 推出距離(脫模距離),mm；

22、H ――包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度， mm 此處所選用的注塑機的最大行程與模具厚度無關(guān)， 故注塑機的開模行程應(yīng)該滿足下 式： S機＞H+H+ (5?10) mm=4mm+83mm=87mm 故滿足要求。 式中：H 推出距離，mm H 2――包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度， mm S 機 注射機最大開模行程，mm 注射壓力校核 根據(jù)式P KP0 式中P —型腔壓力(MPa ) P0 —注射壓力(MPa ) K —壓力損耗系數(shù)，取壓力損耗系數(shù)K為0.4，并設(shè)注射機使用的注射壓力為 p=40MPa, 0 40 p0 100Mpa 122Mpa 0.4 則型腔壓力故滿足注射

23、壓力的要求。 6推出機構(gòu)的設(shè)計與校核 由于此零件相對深度較大，塑件包緊動模型芯力很大，因此需設(shè)計一副推出力較大 的推出機構(gòu)。若采用推管與推桿聯(lián)合推出，推出平穩(wěn)，但推出機構(gòu)復(fù)雜，制造與裝配成 本上升。若采用推件板推出，就能平穩(wěn)頂出塑件，這樣塑件不易發(fā)生頂出變形，且能確 保塑件質(zhì)量，因此推件板推出為本次模具設(shè)計的優(yōu)選方案。 6.1推桿位置、推桿形狀尺寸及推桿數(shù)量等的確定 推桿位置、推桿形狀尺寸如圖6-1所示: h e Ch 1U1 * J 100 . ―— 5 圖6-1 由該模具結(jié)構(gòu)確定推桿的數(shù)量為4 6.2推桿安裝固定及配合

24、 推桿直徑d與推件板上的推桿孔采用H8/f7間隙配合，推件板進(jìn)行淬火處理，硬度 HRC>50推桿的材料為T8,且工作端配合部分的表面粗糙度 Ra<0.8ym。 6.3推板厚度 h 5pbL4 32EB h—矩形底板（支架板）的厚度，mm E—剛的彈性模量，取 2.06x10 5Mpa; l —雙支腳間距，mm B —底板總寬度，mm 其中查， 可取制品軸向尺寸公差的1/10，取 0.04mm ， p取40MPa 1.85cm 因此取20mm 5 40 264 32 2.1 105 200 0.6 圖8-2 (2) 小型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 小型芯是用來成型塑

25、件上的小孔或槽。小型芯單獨制造后， 再嵌入模板中。小型芯的固定方式有臺階固定式、鉚接固定的形式、螺塞緊固的方式、 圓柱墊墊平的方式等。 通過分析比較，本次塑件的小型芯采用臺階固定的方式，其結(jié)構(gòu)如下圖 8-3所示: 圖8-3 8.2成型零件工作尺寸 影響塑件尺寸精度的因素 計算設(shè)計成型零部件的主要成型部分是指與塑件接觸部分的尺寸。 而影響塑件尺寸 精度的主要因素有以下幾個方面: (1) 成型零件的磨損誤差c，而成型零件在工作中的磨損使得型腔 Lm的尺寸變大，尺 寸Lm型芯變小中心距Cm不變。在平行于脫模方向上的磨損是成型零件的最主要的磨損， 所以為了設(shè)計計算的簡單化，主要的是

26、考慮與塑件脫模方向平行的表面的磨損量，而對 于垂直方向的表面磨損不必考慮。塑料的品種、制品的產(chǎn)量、零件的表面硬度、粗糙度 都與磨損有關(guān)。對于中、小形的塑料模允許的磨損量會引起塑料制品的誤差 c可取 /6 (2) 模具成型零件的制造誤差 z 模具成型零件和模具零件的制造精度對塑料制品的尺寸精度有著直接的影響， 即成型零 件的制造精度越低制品的尺寸精度也就越低。實驗證明，成型零件的制造公差約為塑料 制品總公差的1 /3左右，因此在已知塑料制品尺寸公差 時，成型零件工作尺寸公差 z 可定為塑件公差值的1/3?1/4，或者取IT7?IT 8級作為制造公差。 (3) 塑料收縮率的波動誤差和偏

27、差 s 對塑料制品在成型時收縮率影響的因素有：料制品的形狀、尺寸、壁厚、品種、成 型工藝條件和模具結(jié)構(gòu)等因素，收縮率的波動以及收縮率估計的偏差。 收縮率動引起的尺寸的誤差為： s (Smax Smin)Ls ；式中：s ——塑料收縮率波的誤 差值(mm)； Smax、Smin ——塑料的最大、最小收縮率；Ls ——塑料制品的基本尺寸(mm)。 一般塑料收縮率波動引起的誤差小于塑件公差的 1/3。 成型零件工作尺寸計算 一般情況下計算成型零件工作尺寸時，主要根據(jù)以下三項因素進(jìn)行計算，因為模具 成型零件的制造誤差z、成型零件的磨損誤差c以及塑料收縮率的波動誤差 s是影響塑 料制品制造

28、公差的主要因素。 計算成型零件的工作尺寸有兩種方法：公差帶法和平均值法。 公差帶法按照其極限的收縮率、造公差和磨損量來進(jìn)行計算以保證成型制品在規(guī)定 的公差范圍內(nèi)，但此計算比較復(fù)雜；對于本次的設(shè)計塑件來說，采用平均值算法比較合 適，因為平均值法是按平均制造公差、平均收縮率和平均磨損量進(jìn)行計算。此方法較比 較簡單但可能有誤差而不適合于精密計算。 根據(jù)規(guī)定，對塑件尺寸和成型零件的尺寸偏差統(tǒng)一按“入體”原則標(biāo)注，即 (1) 包容面(型腔和塑件內(nèi)表面)尺寸采用單向正偏差標(biāo)注； (2) 被包容面(型芯和塑件外表面)尺寸采用單向負(fù)偏差標(biāo)注； (3) 中心距尺寸采用雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注； 成型零件鋼

29、材選用 一副塑料模具結(jié)構(gòu)是較為復(fù)雜的，即使是簡單的注塑模也需要很多零件來組成。由 于這些零件的工作時所處的狀況不同作用不同，因此對材料的要求也會有所不同。由于 塑料制品的大小、形狀、精度的不相同，所以制品的塑料品和產(chǎn)量種也不一樣，因此， 要對材料進(jìn)行選擇。在選擇當(dāng)中應(yīng)該考慮各種具體情況，模具成型零件所需的性能要 求： (1) 材料高度純潔 組織均勻致密，無網(wǎng)狀及帶狀碳化物，無孔洞疏松及白點等 缺陷。(2)良好的冷、熱加工性能 要選用易于冷加工，且在加工后得到高精度零件的 鋼種，因此，以中碳鋼和中碳合金鋼最常用，這對大型模架尤為重要。應(yīng)具有良好的熱 加工工藝性能，熱處理變形少，尺寸穩(wěn)

30、定性好。另外，對需要電火花加工的零件， 還要求該鋼種的燒傷硬化層較淺。 (3) 拋光性能優(yōu)良 注射模成型零件工作表面，多需拋光達(dá)到鏡面， Ra °.°5 m， 要求鋼材硬度35~40HRC為宜，過硬表面會使拋光困難。這種特性主要取決于鋼的硬 度、純凈度、晶粒度、夾雜物形態(tài)、組織致密性和均勻性等因素。其中高的硬度及細(xì) 的晶粒，均有利于鏡面拋光。 (4) 淬透性高 熱處理后應(yīng)具有高的強韌性、高的硬度和等向性能好。 (5) 耐磨性和抗疲勞性能好 注射模型腔不僅受高壓塑料熔體的沖刷，而且還受冷 熱交變的熱應(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，不宜采用。所

31、選鋼種應(yīng)使注射模能減少拋光修模的次數(shù)，能長期保持型腔的尺 寸精度，達(dá)到批量生產(chǎn)的使用壽命期限。這對注射次數(shù) 30萬次以上和纖維增強塑料的 注射成型生產(chǎn)尤其重要。 (6) 具有耐蝕性和一定的耐熱性 對有些塑料品種，如聚氯乙烯和阻燃型塑料，必 須考慮選用有耐蝕性能的鋼種。 (7) 芯部強度高 本設(shè)計凹模、凸模都采用整體鑲拼式結(jié)構(gòu)，模具應(yīng)在符合模具強度， 剛度以及光潔度的前提下合理的選用鋼材。 查閱相關(guān)模具手冊確定采用硬度比較高的模 具鋼Cr12MoV淬火后表面硬度為58?62HRC這種材料有較高的淬透性、耐磨性、熱 處理變形小。Cr12M oV在強度和韌性都比較好，適用于要求形狀復(fù)雜、長壽

32、命而精度高 的中小模具。 成型零件工作尺寸計算 常用塑料的收縮率見表： (4) 凹模型腔側(cè)壁計算 成型零件的工作尺寸，要保證所成型塑料制品的尺寸。而影響塑料制品尺寸和公差 的因素相當(dāng)復(fù)雜，如模具的制造誤差及模具的磨損；塑料成型收縮率的偏差及波動；溢 料飛邊厚度及其波動；模具在成型設(shè)備上的安裝調(diào)整誤差、成型方法及成型工藝的影響 等。成型零件的工作尺寸計算，要考慮塑料制品的尺寸公差，所成型塑料的收縮率、溢 料飛邊厚度、塑料制品脫模、模具制造的加工條件及可達(dá)到的水平等因素。由于大尺寸 模具主要存在剛度問題，要防止模具過大的彈性變形，因此須先確定許用變形量 用剛度條件式進(jìn)行壁厚和底板厚度設(shè)計計

33、算，再用強度條件進(jìn)行校核，設(shè)計最終達(dá)到強 度和剛度條件都滿足。 25i2 1 1 i2 0.45W5 0.001W 0.45 66童 0.001 66 1.230 （W取長邊） 25 1.23 30.75 ① 凹模側(cè)壁計算: 按強度計算: 4666 0.697 0.41 p|2(1 wa) .2[] 2 40 66 (1 0.148 0.34) 300 26.5mm 按剛度計算: s 3曲 \ E[] ②底板厚度計算： 按剛度計算： 4 0.33 40 46 ,2.1 105 0.0323 20.27mm 按強度計算: 3 0.0277 40 3

34、44 ■ 2.1 105 0.0323 6.02mm 0.5 40 342 300 8.78mm 由剛度和強度計算公式得，模板結(jié)構(gòu)尺寸S和T應(yīng)取剛度和強度計算值中的大值。 綜上記得長度方向上s=27mm 厚度方向上h=9mm 單型腔板尺寸BX LX H=88X 154X 54 雙型腔板尺寸BX LX H=176X 154X 54; 按標(biāo)準(zhǔn)選擇標(biāo)準(zhǔn)模板 LX BX H=250X 200X 90 GB/T 4169.8 —1984 墊塊尺寸：250 X 38 X 90; 定模座厚：25mm 9模具的試模與修模 模具裝配好以后，安裝在注射機上，安裝時注意保護(hù)模具的工作面

35、，避免造成以外 的破壞，試模時，要對注射機的工作參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使?jié)M足塑件成型的工藝條件。在操 作過程中記錄下注射機實際操作的參數(shù)。在試模時，將會很多弊病，因此必須進(jìn)行原因 分析，根據(jù)出現(xiàn)問題的部位，環(huán)節(jié)綜合起來，進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。如遇見塑件表面精度與塑 件要求不相符合，可依次檢查注射機參數(shù)是否正確、型腔和型芯工作表面是否破損、導(dǎo) 向機構(gòu)是否有卡殼的現(xiàn)象、以及復(fù)位機構(gòu)是否正常工作等方面。 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，

36、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。 9.1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) 模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。 (5) 型腔內(nèi)壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過損傷性沖擊，增加了脫模阻力。 9.2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

37、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） 機筒與噴嘴溫度過高，不利于在設(shè)定時間內(nèi)完成固化。 （5） 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進(jìn)。 9.3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。 （4） 主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當(dāng)，未達(dá)到比噴嘴孔大 0.5?1伽。 （5） 主流道拉料桿不能正常工作。 一旦發(fā)生上述情況，首先要設(shè)法將制品取出

38、模腔（芯），不惜破壞制件，保護(hù)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(jìn)行合理調(diào) 整；另一方面要對模具成型部位進(jìn)行現(xiàn)場修正， 直到認(rèn)為達(dá)到要求，方可進(jìn)行二次注射。 9.4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(jìn)，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(jìn)的措施進(jìn)行分析。 （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

39、見。其主要原因有： ① 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。 ② 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。 ③ 鎖模力不足 因注射時動模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料， 應(yīng)調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。 （2

40、） 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒） 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： ① 注射過量 ② 鎖模力不足 ③ 流動性過好 ④ 模具局部配合不佳 ⑤ 模板翹曲變形 （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。 ① 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，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

41、保壓時間，制件尺寸可得到改善。 ② 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，使制件尺寸變小；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)使尺寸變化，可以改變制件相互配合的松緊程度，但 難以改變公稱 10模具工作原理及裝配 10.1模具工作原理 開模時定模板與動模板從分型面處分開，動模向后 運動，澆注系統(tǒng)的冷凝料及塑 料制品一起向后運動，當(dāng)主流道中的冷凝料完全拉出一段距離后，注射機的頂桿 作用 在下推板上，使得澆注系統(tǒng)中的冷凝料和塑件連接座一起推出，完成脫模過程；合模時 注塑機頂桿復(fù)位，頂桿

42、固定板回到初始狀態(tài)，動、定模完全 閉合，回到成型位置，進(jìn) 入下一個工作循環(huán)，模具裝配圖如圖10-1所示。 圖10-1模具結(jié)構(gòu) 1、固定板導(dǎo)套、導(dǎo)柱 2、側(cè)支承 3、導(dǎo)柱 4、導(dǎo)套5、推件板 6、動?？?7、動模大 型芯 8、澆口套 9、定位圈10、定模座板 11 、定?？?2、定模芯13、動模芯14、 動模小型芯 15、支承板 16、頂桿 17、頂桿固定板 18、下推板 19、動模座板 10.2模具裝配 （1） 模具分型面對定、動模座板安裝平面的平行度按 GB/T12555.2和GB/T12556.2的 規(guī)定。 （2） 導(dǎo)柱、導(dǎo)套對定、動模座板安裝面的垂直度按 GB/T1

43、2555.2和GB/T12556.2的規(guī) ^定。 （3） 在分型面上，定模、動模鑲塊平面應(yīng)分別與定模、動模模板齊平，可允許略高， 但高出量不大于0.05mm （4） 推桿、復(fù)位桿應(yīng)分別與型面、分型面齊平，推桿允許凸出型面，但不大于 0.1mm 復(fù)位桿允許低于分型面，但不大于 0.05mm （5） 模具所有活動部分，應(yīng)保征位置準(zhǔn)確，動作可靠，不得有歪斜和卡滯現(xiàn)象，要求 固定的零件，不得相竄帶動。 （6） 澆道轉(zhuǎn)接處應(yīng)光滑連接，鑲拼處應(yīng)密合，未注拔模斜度不小于 5%26deg;,表面粗 糙度Ra不大于0.4um。 (7) 合模后分型面應(yīng)緊密貼合，局部間隙間隙不大于 0.05mm

44、排氣槽除外) (8) 冷卻水路應(yīng)暢通，不應(yīng)有滲漏現(xiàn)象，進(jìn)水口和出水口應(yīng)有明顯標(biāo)記。 (9) 在模具上方裝有吊環(huán)螺釘，其強度應(yīng)符合 GB/T825吊環(huán)螺釘?shù)囊?guī)定。 11結(jié)束語 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)最后一次綜合性的考核， 也是我們從大學(xué)踏入社會的一次過渡性的 檢驗，它要求設(shè)計者富有創(chuàng)造性。它能夠培養(yǎng)畢業(yè)生樹立正確的設(shè)計思路，有敢于實踐、 敢于創(chuàng)新的精神。這是一場提前的演習(xí)，它能夠使我們正確認(rèn)識即將要面對的挑戰(zhàn)，做 好自己的心理準(zhǔn)備，同時也認(rèn)識到自己不足的地方。 本次設(shè)計的題目雖然較為簡單，但是它囊括了模具設(shè)計過程中的每一個步驟，各個 方面。此次設(shè)計，自己首先對塑件進(jìn)行了工藝結(jié)構(gòu)分析，確定了塑件

45、材料，然后運用了 SolidWorks輔助設(shè)計軟件進(jìn)行建模、初步結(jié)構(gòu)設(shè)計大大的減少了設(shè)計工作量，再一次感 到計算機輔助設(shè)計的優(yōu)越性，尤其是在數(shù)據(jù)計算和結(jié)構(gòu)分析方面。然后通過塑件的工藝 要求進(jìn)行成型零部件的詳細(xì)尺寸計算，這也許是設(shè)計過程中最繁瑣的部分，它要求計算 塑件的每一個尺寸，但是，通過一步步的計算，我對模具設(shè)計的基本思路有了更加清晰 的認(rèn)識。然后繪制二維的裝配圖以及所要加工零件圖，最終進(jìn)行說明書的編寫。這次設(shè) 計將大學(xué)幾年所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行了一次系統(tǒng)性的總結(jié)及梳理。 謝辭 這次畢業(yè)設(shè)計清晰了我們的模具設(shè)計的基本思路，將大學(xué)做學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行了一 次系統(tǒng)的總結(jié)，培養(yǎng)了我嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度

46、和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)，也強化了我的實 踐意識。通過這次設(shè)計，使我感受到作為現(xiàn)代機械工程技術(shù)人才應(yīng)該具有的基本條件： 要有扎實的理論基礎(chǔ)、敢于實踐創(chuàng)新、有高度的責(zé)任感。 此次設(shè)計，我首先用三維軟件進(jìn)行了建模，模具機構(gòu)設(shè)計，然后將三維實體轉(zhuǎn)換為 二維平面圖。這種方式是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計最主流的設(shè)計方式，它能大大提高設(shè)計效率，降 低模具設(shè)計的周期率。而且有助于模具的最終加工，尤其是復(fù)雜零件的加工，因為現(xiàn)代 加工大豆采用了數(shù)控加工，所以這樣可以減少變成的時間。通過此次理論意義上的畢業(yè) 設(shè)計使我認(rèn)識到了自己的不足，理論基礎(chǔ)知識還不是很扎實，軟件的運用還不熟練，尤 其是實踐的缺乏，讓我更加清楚地認(rèn)識到了實踐經(jīng)

47、驗在設(shè)計中所起的重要作用，沒有經(jīng) 歷過親身實踐，只是停留在課本的理論數(shù)據(jù)上，會使設(shè)計的過程中難以選擇符合實際的 結(jié)構(gòu)以及材料等。設(shè)計中海油很多的缺陷與不足，懇請各位老師多加指正。在設(shè)計過程 終于到了不少的阻力，幸好有楊曉清老師的悉心指導(dǎo)，才使自己的設(shè)計過程比較順利。 楊老師的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、對工作的一絲不茍，對學(xué)生的盡職盡責(zé)令我們折服， 是我們學(xué)習(xí)的榜樣。她生活態(tài)度積極樂觀，辦事效率高，和藹可親，深受大家的歡迎， 對我們的影響也很大，尤其是與人處事，解決問題的方式讓人受益匪淺。在此向楊老師 表達(dá)我最衷心的感謝，謝謝您這段時間對我的悉心指導(dǎo)。 最后，對畢業(yè)設(shè)計過程中所有支持和幫助過我的老

48、師和同學(xué)們表示我最誠摯的謝 意，謝謝你們！ 參考文獻(xiàn) [1] 屈昌華?塑料成型工藝與模具設(shè)計（第二版） [M].北京：高等教育出版社，2007. 4. [2] 宋長發(fā)?工程制圖[M].北京：國防工業(yè)出版社， 2011.7 . [3] 廖念釗，古瑩菴等?塑料與互換性與測量技術(shù)（第五版） [M].北京：中國計量出版社，2011.5 . [4] 周開勤?機械零件圖冊（第五版）[M]，北京：高等教育出版社， 2011.7. ⑸ 凱德.精通SolidWorks中文版一一模具設(shè)計篇[M].北京：中國青年出版社， 2008.3 . ⑹ 程曉宇.成型材料與熱加工技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)

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