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河南機電高等?？茖W校 學生畢業(yè)設計中期檢查表 學生姓名 劉洋 學 號 111304301 指導教師 翟德梅 課題名稱 骨輪注塑成型工藝及模具設計 難易程度 偏難 適中 偏易選題情況 工作量 較大 合理 較小 任務書 有 無 開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學習態(tài)度 出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯 報及解答問 題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定 所在專業(yè)意見 負責人 年 月 日 骨 輪 注 塑 模 設 計 摘 要 本設計題目為骨輪注塑模設計 體現(xiàn)了側(cè)抽芯類塑料零件的設計要求 內(nèi)容及方 向 有一定的設計意義 通過對該零件模具的設計 進一步加強了設計者注塑模設計 的基礎知識 為設計更復雜的注塑模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗 本設計運用塑料成型工藝及模具設計的基礎知識 首先分析了塑件的成分及性能 要求 為選取澆口的類型做好了準備 然后估算了塑件的體積 便于選取注塑機及確 定型腔數(shù)量 最后分析了塑件的特征 確定模具的設計參數(shù) 設計要點及推出裝置的 選取 在模具設計中采用插入式哈夫塊的側(cè)向抽芯機構(gòu)成型環(huán)形外側(cè)凹 使模具結(jié)構(gòu)簡單 加工方便本塑件哈夫塊運動與開模方向不一致 所以在脫模時必須考慮設計一個能在 開模時隨著開模過程的進行使哈夫塊分離的裝置 本副模具的設計中 在定模部分設 計安裝了斜導柱 在開模時推件板頂出塑件同時驅(qū)動滑塊側(cè)分型 直到塑件脫出型腔 這種機構(gòu)脫模可靠 設計方便且在模具中占用空間較小 非常適合在本副模具中使用 關鍵詞 注塑模 工藝分析 塑件 推板 哈夫塊 骨 輪 注 塑 模 設 計 Abstract The requirement content and direction of the design of the skeleton lastics combinations plastic parts are embodied on this injection mould design of the plastic parts of lateral moving core pulling The designer s foundation knowledge of the injection mould design is reinforced and is able to design more complex injection mould through the design Through the foundation knowledge firstly the composion and the perfourmance of thr part is analyzed to choose the type of the gat advantagely Secondly the volume of the part is estimated to choose the injection molding machine and to detemine the mould quantity conveniencely Lastly the character of the part is analyzed to determine the mould design parameter and design point and choose the ejection assembly This molde design need other side to open on the open molde According to the structure and technology characters of the plastic part with outside annular concave the bayonet Half is used in the injection mould At the open molde the ejector plate ejects the plistic parts at the same time it will made the moving cores move the other side until the plistic parts ejector the cavity this molde ejector is very good because this molde use short area and design easy we often use it Keywords Injection mould process analysis Models Ejector plate the bayonet Half 零件號 零 件 名 稱 模具號 主型芯 牌 號 硬 度 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 50 55HRC 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 下料 02 鍛成 210 150 蒸汽錘 游標卡尺 03 熱處理退火 熱處理 爐 04 車徹削 車外圓 200 達尺寸 車退刀槽 2 2 車外圓 176 留磨量 0 5 車 外圓 170 留磨量 0 5 車右 端面 留磨量 0 2 切斷 掉頭車左端 留磨量 0 2 鉆錐 型孔 車床 車刀 游標卡尺 05 淬火并回火達 50 55HRC 熱處理 爐 06 研兩端中心孔 車床 07 磨外圓 108m6 210 至尺寸要求 磨床 游標卡尺 08 研磨外圓 108m6 210 至尺寸要求 磨床 千分表 游標卡尺 編制 校對 審核 批準 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計任務書 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 學 生 姓 名 劉 洋 學 號 111304301 設計題目 骨輪注塑成型工藝及模具設計 起 迄 日 期 2013 年 11 月 2 日 2014 年 4 月 13 日 指 導 教 師 翟德梅 2013 年 11 月 2 日 畢 業(yè) 設 計 任 務 書 1 本畢業(yè)設計課題來源及應達到的目的 本設計題目為骨輪注塑模具設計 通過設計 應對注塑工藝生產(chǎn)較為熟悉 能熟 練使用相關設計手冊 獨立完成一套模具的設計及模具工作零件加工工藝的編制 并 且能夠運用模具設計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制 2 本畢業(yè)設計課題任務的內(nèi)容和要求 包括原始數(shù)據(jù) 技術要求 工作 要求等 1 分析骨輪的成形工藝并確定其工藝方案 2 模具主要設計計算 3 繪制模具總裝圖 并繪制零件圖 4 模具的裝配及調(diào)試 5 得出設計結(jié)論 設計題目 骨輪注塑模具設計 材料 聚甲醛 產(chǎn)量 大批量 所在專業(yè)審查意見 負責人 年 月 日 系部意見 系領導 年 月 日 塑 件 名 稱 骨 輪制 品 材 料 聚 甲 醛 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 0 參考文獻 1 趙志偉等 模具發(fā)展現(xiàn)狀 J 模具制造 2007 6 2 4 2 李紹林 馬長福主編 實用模具技術手冊 M 上?？茖W技術出版社 1998 3 陳錫棟 周小玉主編 實用模具技術手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2001 4 中國機械工程協(xié)會 中國模具設計大典第二卷 南昌科學技術出版社 2003 5 彭建聲 秦曉剛編著 模具技術問答 北京 機械工業(yè)出版社 1996 6 楊占堯 塑料注射模結(jié)構(gòu)與設計 北京 清華大學出版社 2004 7 中國輕工模具網(wǎng) 模具新聞 中國模具工業(yè)特點基本狀況及情況分析 2007 4 11 8 塑料模設計手冊 軟件 北京 機械工業(yè)出版社 河南機電高等?？茖W校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 畢業(yè)設計題目 骨輪注塑成型工藝及模具設計 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 班 級 模 具 113 學生姓名 劉 洋 學 號 111304301 指導教師 翟 德 梅 2014 年 4 月 16 日 零件號 零 件 名 稱 模具號 推桿固定板 牌 號 硬 度 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 45 47HRC 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 下料 02 熱處理退火 熱處理 爐 03 銑削加工至 480mm 330mm 銑床 銑刀 游標卡尺 04 銑床鉆孔 銑床 鉆頭 游標卡尺 編制 校對 審核 批準 河南機電高等專科學校 畢 業(yè) 設 計 評 語 學生姓名 劉 洋 班級 模具 113 學號 111304301 題 目 骨輪注塑成型工藝及模具設計 綜合成績 及 格 指導者評語 1 該同學基本獨立的完成畢業(yè)設計任務 2 該同學查閱了國內(nèi)有關沖壓模具設計與制造方面的大量資料 制訂出了基 本合理的沖壓成形工藝及模具結(jié)構(gòu) 設計中不存在創(chuàng)新 3 該同學設計說明書內(nèi)容基本完整 計算存在一定的錯誤 格式基本規(guī)范 圖 紙質(zhì)量一般 整體無原則性的 錯誤 4 該同學裝配圖 零件圖設計基本合理 視圖表達存在較多的問題 5 建議該同學成績評定 及格 6 可以提交答辯 指導者 簽字 年 月 日 畢 業(yè) 設 計 評 語 評閱者評語 該同學畢業(yè)設計任務來自生產(chǎn)實際 工作量大小適中 能夠按照要 求完成設計說明書的撰寫 零件圖上存在較多問題 建議成績評定為及 格 可以提交答辯 評閱者 簽字 年 月 日 答辯委員會 小組 評語 答辯委員會 小組 負責人 簽字 年 月 日 目 錄 1 緒論 1 1 1 骨輪注塑模具設計思路 1 2 骨輪注塑工藝的分析 2 2 1 塑件的工藝性分析 2 2 2 工藝計算和工藝方案的確定 3 2 2 1 工藝方案的確定 3 2 2 2 計算塑件體積和質(zhì)量 3 2 2 3 注塑模結(jié)構(gòu)分析 4 2 2 4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 5 3 注塑模具的結(jié)構(gòu)設計 6 3 1 模具工作部分的設計 6 3 1 1 分型面的選擇 6 3 1 2 確定型腔的排列方式 6 3 2 澆注系統(tǒng)的設計 8 3 2 1 主流道設計 8 3 2 2 分流道設計 9 3 2 3 澆口設計 9 3 3 抽芯機構(gòu)的設計 10 3 3 1 確定抽芯距離 10 3 3 2 確定斜導柱傾角 10 3 3 3 確定斜銷尺寸 10 3 3 4 滑塊與導滑槽設計 11 3 4 成型零件設計 11 3 4 1 凹模的結(jié)構(gòu)設計 11 3 4 2 凸模的結(jié)構(gòu)設計 11 4 模具設計的有關計算 13 4 1 型腔 型芯工作尺寸計算 13 4 2 壓緊斜塊的設計和計算 14 4 3 型腔滑塊底板厚度設計 15 5 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設計 16 6 注塑模具結(jié)構(gòu)輔助零件的設計 17 6 1 導柱的選用 17 6 2 導套的選用 17 7 注塑模具閉合高度的有關計算 19 8 注塑機有關參數(shù)的校核 20 9 注塑模具的安裝 調(diào)試與維修 21 9 1 模具的安裝與裝配 21 9 2 模具的調(diào)試 21 9 3 試?？赡墚a(chǎn)生的問題及改善措施 22 9 3 1 粘著型腔 22 9 3 2 粘著型芯 22 9 3 3 粘著主流道 22 9 3 4 成型缺陷 23 10 繪制模具總裝圖和非標準零件工作圖 26 致謝 27 參考文獻 28 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 0 致 謝 首先感謝本人的導師翟德梅老師 她對我的仔細審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè) 設計內(nèi)容提出了許多建設性建議 翟德梅老師淵博的知識 誠懇的為人 使我受益匪淺 在畢業(yè)設計的過程中 特別是遇到困難時 她給了我鼓勵和幫助 在這里我向她表示真誠 的感謝 感謝母校 河南機電高等?？茖W校的辛勤培育之恩 感謝材料工程系給我提供的良 好學習及實踐環(huán)境 使我學到了許多新的知識 掌握了一定的操作技能 感謝和我在一起進行課題研究的同窗同學 和他們在一起討論 研究使我受益非淺 最后 我非常慶幸在三年的的學習 生活中認識了很多可敬的老師和可親的同學 并感 激師友的教誨和幫助 骨 輪 注 塑 模 畢 業(yè) 設 計 1 1 緒 論 大學三年即將結(jié)束 畢業(yè)設計是我們對大學學習的總結(jié) 我將要做的是骨輪注塑模 具的設計 塑料模是精度較高的一種模具 塑料模設計對制品質(zhì)量與產(chǎn)量有著決定性的 影響 首先 型腔形狀 流到尺寸 表面粗糙度 分型面 進澆口與排氣位置的選擇 脫模方 式及定型方法的確定等 均對骨輪尺寸精度和形狀精度以及骨輪的力學性能 盈利大小 表面質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等 起著十分重要的影響 在設計骨輪塑料模具時應該考慮骨輪是 否容易成形 脫模時 哈夫塊側(cè)抽是否順利 在模具設計中采用插入式哈夫塊的側(cè)向抽 芯機構(gòu)成型環(huán)形外側(cè)凹 使模具結(jié)構(gòu)簡單 加工方便本塑件哈夫塊運動與開模方向不一 致 所以在脫模時必須考慮設計一個能在開模時隨著開模過程的進行使哈夫塊分離的 裝置 本副模具的設計中 在定模部分設計安裝了斜導柱 在開模時推件板頂出塑件 同時驅(qū)動滑塊側(cè)分型 直到塑件脫出型腔 這種機構(gòu)脫?？煽?設計方便且在模具中 占用空間較小 非常適合在本副模具中使用 在設計過程中 我們需要考慮骨輪的實 際用途 然后再根據(jù)骨輪的實際用途和產(chǎn)量來確定骨輪注塑模具的結(jié)構(gòu) 在確定模具結(jié)構(gòu)之前 需要查閱大量的資料 還要請教導師自己所想的結(jié)構(gòu)是否 合理 不能盲目的確定結(jié)構(gòu) 以免產(chǎn)生原則性的錯誤 模具是十分精密的設備 模具 的作用就是為了生產(chǎn)產(chǎn)品 所以模具的實用性是最重要的 我們首先要考慮的就是實 用性 其次再考慮加工過程 1 1 骨輪注塑模具設計的設計思路 骨輪注塑件是最典型的注塑件之一 它的工作過程是塑件經(jīng)過保壓冷卻定型后 打 開模具 動模部分首先向后運動 運動一定距離后 同時進行的是 在斜導柱的作用 下完成側(cè)向的抽芯過程 然后與注塑機的頂桿相接觸 推動推桿推出機構(gòu) 將塑件從 主型芯上推出 取出塑件 合模時 復位桿首先接觸定模部分完成合模過程 不能與 側(cè)滑塊的復位發(fā)生干涉 2 骨輪注塑工藝的分析 2 1塑件的工藝分析 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書 2 產(chǎn)品名稱 骨輪注塑模 材 料 聚甲醛 生產(chǎn)批量 大批量生產(chǎn) 2 2 1 工藝方案的確定 1 材料性能分析 根據(jù)制件的工藝分析可知 制件選用聚甲醛塑料成型 聚甲醛是一種具有良好綜 合性能的工程塑料 在固態(tài)時具有高度的晶體結(jié)構(gòu) 因此具有優(yōu)異的機械性能彈性模 量很高 它具有聚苯乙烯的良好成型性 聚丁二稀的韌性 聚丁烯腈的化學穩(wěn)定性和 表面硬度 其抗張強度可達 70MPa 回彈性很好 沖擊強度及疲勞強度都十分突出 結(jié)晶度大約為 70 85 聚甲醛粘度適中 流動性好 表面硬度大 它的另一個優(yōu)點 是耐氣候性 其制品的使用溫度范圍為 45 90 適應性廣 且有較高的磨蝕阻力和較 低的摩擦系數(shù)即具有卓越的耐磨性和自潤滑性 高密度 高結(jié)晶性 具有良好的耐溶 劑性 尺寸穩(wěn)定性好 可制造精密零件 聚甲醛塑料的吸水性較小 因塑件比較大 成型前也應預干燥 其缺點是熱穩(wěn)定 塑 件 名 稱 骨 輪制 品 材 料 聚 甲 醛 骨 輪 注 塑 模 畢 業(yè) 設 計 3 性差 所以必須嚴格控制成形加壓溫度 聚甲醛遇火易燃燒 長期在大氣中曝曬會老 化 聚甲醛塑料密度 1 41 1 43g 彈性模量 E 1 4 10 MPa 成型收縮率3cm 3 1 2 3 0 泊松比 0 35 模 具 設 計 時 要 注 意 澆 注 系 統(tǒng) 對 料 流 阻 力 小 澆 口 處 外 觀 不 良 易 發(fā) 生 熔 接 痕 應 注 意 選 擇 澆 口 位 置 形 式 頂 出 力 過 大 或 機 械 加 工 時 塑 件 表 面 呈 現(xiàn) 白 色 痕 跡 但 在 熱 水 中 加 熱 可 消 失 脫 模 斜 度 宜 取 2 以 上 2 注 塑 制 件 結(jié) 構(gòu) 和 尺 寸 精 度 及 表 面 質(zhì) 量 分 析 1 結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析 該零件總體形狀為圓形 在上 下兩端各有一個凸 翼和帶凸緣的凸翼 其厚度為 3mm 中間部分為 108mm 的圓形通孔 因此 模具 設計時必須設置側(cè)向分型抽芯機構(gòu) 該零件屬于中等復雜程度 2 尺寸精度分析 該零件各個尺寸均為注明公差 為提高經(jīng)濟效益 則按未注明公 差尺寸來處理 根據(jù)表 2 14 查得聚甲醛材料的適用未注公差等級為 MT5 級 對應的 模具相關零件的尺寸加工容易保證 從塑件的壁厚來看 各處壁厚均為 3mm 均勻一致 有利于零件成型 3 表面質(zhì)量分析 該零件表面及內(nèi)腔要求沒有缺陷 毛刺 內(nèi)部不得有導電介質(zhì)沒有其他特別的表 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)控制較好的情況下 零件的成型要求可降 低 2 2 2計算塑件的體積和質(zhì)量 計算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù) 計算塑件的體積 V 157212 68 用 UG分析得 3m 計算塑件的質(zhì)量 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書 4 根據(jù)設計手冊查得聚甲醛的密度為 1 42g 3cm 故塑件的質(zhì)量為 W V 157212 68 1 42 1000 224 4g 2 2 3注塑模結(jié)構(gòu)分析與注塑機的選用 根據(jù)以上計算 及題目要求 采用一模一件的結(jié)構(gòu)設計 考慮其外形尺寸 注塑 時所需壓力和工廠現(xiàn)有設備等情況 初步選用注塑機 XS ZY 250型 查資料 額定注射量 cm3 250 螺桿直徑 mm 50 注射壓力 MPa 130 注射行程 mm 160 注射速率 g s 74 塑化能力 Kg h 50 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 25 89 鎖模力 kN 1800 拉桿內(nèi)間距 mm 448 370 移模行程 mm 500 最大模具厚度 mm 350 最小模具厚度 mm 200 模具定位孔直徑 mm 125 噴嘴球半徑 mm SR 0 18 2 2 4塑件注塑工藝參數(shù)的確定 骨 輪 注 塑 模 畢 業(yè) 設 計 5 查找相關文獻和參考工廠實際應用的情況 聚甲醛的成型工藝參數(shù)可作如下選擇 適模時 可根據(jù)實際情況做適當調(diào)整 預干燥溫度 80 100 時 間 4h 注塑 溫度 前段溫度 t1選用 185 中段溫度 t2選用 175 后段溫度 t3選用 165 噴嘴 溫度 選用 175 注塑 壓力 選用 100MPa 注塑 時間 選用 45s 保 壓 選用 65 MPa 保壓 時間 選用 10s 冷卻 時間 選用 25s 后 處 理 紅外線燈鼓風烘箱 溫 度 100 145 時 間 4h 3 注塑模具的結(jié)構(gòu)設計 注塑模的結(jié)構(gòu)設計主要包括 分型面的選擇 模具型腔數(shù)目的確定 型腔的排列 方式 冷卻水道布局 模具工作零件的結(jié)構(gòu)設計 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設計 推出 機構(gòu)的設計等內(nèi)容 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書 6 3 1 模具工作部分的設計 3 1 1分型面的選擇 模具設計中 分型面的選擇很關鍵 它決定了模具的結(jié)構(gòu) 應根據(jù)分型面選擇原 則和塑件的成型來選擇分型面 該塑料表面質(zhì)量無特殊要求 但是在繞線的過程中 兩 端凸翼與工人的手指接觸較多 因此兩端應自然形成圓角 此外 該零件高度為 60mm 且垂直于軸線的截面形狀比較簡單 可選用如下圖所示的水平分型方式 即可 降低模具的復雜程度 減少模具加工難度 又便于成型取件 分型面選擇如下圖 3 1 2確定型腔的排列方式 本塑件在注塑時采用一模一件 即模具只需要一個型腔 綜合考慮澆注系統(tǒng) 模 具結(jié)構(gòu)的復雜程度等因素 擬采用型腔布置如圖所示的型腔排列方式 其最大優(yōu)點是 便于設置側(cè)向分型抽芯機構(gòu) 缺點是熔料進入型腔后到另一端的料流長度較長 但是 聚甲醛流動性相對較好 故對成型沒有太大的影響 骨 輪 注 塑 模 畢 業(yè) 設 計 7 若采用其他的型腔排列方式 顯然料流長度較短 但是會增大側(cè)向抽的距離 勢 必會增大模具整體尺寸 該塑件的的形狀簡單 尺寸不大 結(jié)構(gòu)不易變形 能夠用整 體型腔和型芯 簡單方法脫模 生產(chǎn)量大 但是塑件尺寸較大 只可用一腔模具成型 由此得出結(jié)論 應采用一模一腔 輪輻式澆口 推桿脫模 簡單冷卻的模具結(jié)構(gòu) 計算塑件在模具水平分型面上的投影面積 S1 88 2 54 2 15159 92mm2 計算澆注系統(tǒng)和飛邊在模具水平分型面上的投影面積 S2 54 40 88 20 3920mm2 模具水平分型面上的總面積 S 總 S1 S 2 15159 92 3920 19079 2 mm2 根據(jù)塑件的重量和分型面上的投影面積可以確定使用的最小注塑機 初步選用的 注塑機為 XS ZY 250型 3 2澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機的噴嘴起到型腔入口為止的塑料融體的流動通道 澆注系統(tǒng)的作用是使塑料熔體平穩(wěn)且有順序的填充型腔中 并在填充和凝固過程中 把壓力充分傳遞到各個部位 以獲得組織緊密 外形清晰的塑料制件 澆注系統(tǒng)一般有主流道 分流道 澆口 凝料穴四部分組成 它的設計主要應遵 循以下幾條原則 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書 8 排氣良好 能順利地引導熔融塑料填充到型腔的各個深度 流程短 在滿足成型和排氣良好的前提下 要選取短的流程來填充型腔 以降低壓 力損失 縮短填充時間 防止型芯和嵌件變形 整修方便 澆口位置和形式應結(jié)合塑件的形狀考慮 做到整修方便并無損塑件外觀 和使用 防止塑件翹曲變形 合理設計冷料穴和溢料槽 因為它可能影響塑件質(zhì)量 3 2 1主流道設計 根據(jù)設計手冊查得 XS ZY 250型注塑機噴嘴的有關尺寸 噴嘴前端孔徑 d 0 4mm 噴嘴前端球面半徑 SR 0 18mm 設計主流道截面直徑時 應當注意噴嘴和主流道的對中問題 因為對中不良產(chǎn)生 的誤差容易在噴嘴和主流道進口處造成漏料或者積存冷料 并因此防礙主流道凝料脫 模 為了補償對中誤差并解決凝料脫模問題 主流道進口端直徑一般比噴嘴出口直徑 大 0 5 1mm 通常要求主流道進口端凹下的球面半徑比噴嘴球面半徑大 1 2mm 凹下 深度約為 3 5mm 根據(jù)模具主流道和噴嘴的關系 SR SR 0 1 2 mm d d0 0 5 1 mm 取主流道球面半徑 SR 20mm 取主流道小端直徑 d 5mm 為了便于將凝料從主流道中拔出 將主流道設計成圓錐形 其斜度為 20 4 0 主 流道大端直徑 主流道大端直徑 D 16mm 為了使熔料順利進入分流道 可在主流道 出料端設計半徑 r 2mm的圓弧過渡 其基本結(jié)構(gòu)如下圖所示 骨 輪 注 塑 模 畢 業(yè) 設 計 9 3 2 2分流道設計 分流道的形狀及尺寸 應根據(jù)塑件的體積 壁厚 形狀的復雜程度 注塑速度 分流道長度等因素來確定 本塑件形狀簡單對成 熔料填充型腔比較容易 根據(jù)型腔 的排列方式 可知分流道長度較短 為便于加工起見 選截面形狀為梯形的分流道 查表得 h 3 5mm b1 5mm 3 2 3澆口設計 根據(jù)塑件的成型要求 型腔的排列方式及模具結(jié)構(gòu) 擬選輪輻式澆口較為理想 可使模具結(jié)構(gòu)簡單 澆口易去除 且不影響塑件外觀 設計時考慮壁厚為 3 mm 處進 料 料向四處流 而且在模具結(jié)構(gòu)上采用整體形式型腔 型芯 有利于填充 排氣 采用截面為矩形的澆口 查表初選尺寸為 b l h 6mm 2mm 1 5mm 試模時修 正 3 3抽芯機構(gòu)設計 塑件的上下兩端各有一個凸翼 他們均垂直于脫模方向 阻礙成型后塑件從模具 脫出 因此成型側(cè)凹的零件必須設計成活動的型芯 即須設置抽芯機構(gòu) 本模具采用 斜導柱機構(gòu) 3 3 1確定抽芯距 抽芯距一般應大于成型孔 或凸臺 的深度 設計抽芯距 mSc3 臨界抽芯距 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書 10 2rRSc 2578 67mm 代入數(shù)值 計算可取抽拔距 70mm 3 3 2確定斜導柱傾角 斜導柱傾斜角 是傾斜機構(gòu)的主要技術數(shù)據(jù)之一 它與抽拔力與抽芯距有直接關 系 一般取 15 25 在這里選用 20 3 3 3確定斜銷尺寸 斜導柱的直徑取決于抽拔力及其傾斜角度 按公式計算 取斜導柱直徑 d 25mm 固定凸肩 D 1 8d 斜導柱的長度根據(jù)抽芯距 固定端模板的厚度 斜銷直 徑及斜角大小確定 其計算根據(jù)公式 L123L45 由于上模座板的凸模固定板尺寸尚不確定 即 40mm 如果設計中 有變化 則修ahah 正 的長度 取 D 45mm 取 210mm L 3 3 4滑塊與導滑槽設計 a 滑塊與側(cè)型芯的連接方式設計 本題側(cè)向抽芯機構(gòu)主要是用于成型零件的兩側(cè)向 凸緣 擬采用整體式結(jié)構(gòu) 骨 輪 注 塑 模 畢 業(yè) 設 計 11 b 滑塊的導滑方式 為使模具結(jié)構(gòu)緊湊 降低模具裝配復雜程度 擬采用整體式滑 塊和整體式導向槽的形式 其結(jié)構(gòu)見裝配圖 c 滑塊的導滑長度和定位裝置設計 導滑長度要保證側(cè)向抽芯后 滑塊與導滑槽的 配合長度不小于其總長度的 2 3滑塊的定位裝置采用彈簧滾珠形式 見裝配圖 3 4成型零件設計 3 4 1凹模的結(jié)構(gòu)設計 本模具采用一模一件的結(jié)構(gòu)設計 考慮加工難易程度和材料的價值利用等因素 凹模 擬采用拼塊式結(jié)構(gòu) 滑塊同時構(gòu)成凹模型腔 其結(jié)構(gòu)形式見下圖 型 腔 簡 圖 3 4 2凸模的結(jié)構(gòu)設計 凸模主要是與凹模相結(jié)合構(gòu)成模具型腔 其結(jié)構(gòu)形式見下圖 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書 12 4 模具設計的有關計算 本例中成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸 平均收縮率 平均制造公差和 平均磨損量來進行計算 查表得聚甲醛的收縮率 S 1 2 3 0 故平均收縮率為 2 1 考慮到工廠模具 現(xiàn)有條件 模具制造公差取 3 z 4 1型腔 型芯工作尺寸計算 骨 輪 注 塑 模 畢 業(yè) 設 計 13 凹模 徑向尺 寸 0ZxSLcpsm 對于尺 寸 176mm Lm 9 035178 mm 凹 模深度 尺寸 1110 mmcpHShx 對于尺 寸 3mm mm1mH19 082 對于尺寸 20mm mm2mH2 01 型芯徑向尺寸 0ZcpsxSll 對于尺寸 108mm mm01 147 ml 屬 性 塑件尺寸 mm 修正系數(shù) x模具制造公差 m 176 0 50 2 7 114 0 50 2 R10 0 65 0 6 外 形 尺 寸 R1 5 0 65 0 2 170 0 50 0 3內(nèi) 形 尺 寸 108 0 67 0 2 60 0 5 1 4 3 0 5 0 58 高 度 方 向 尺 寸 40 0 5 0 2 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書 14 對于尺寸 170mm mm01 2783 ml 型芯高度尺寸 1 101 mcpDSx 對于尺寸 60mm mm047 196 m 對于尺寸 40mm mm1 02 側(cè)型芯尺寸 0ZcpsmxSll 對于尺寸 34mm mm04 135 l 4 2壓緊楔塊的設計和計算 為使注塑過程中凹?；瑝K能閉合緊密 避免側(cè)向分型面產(chǎn)生毛刺以及使斜導柱免 除型腔的側(cè)向推擠力 擬采用壓緊楔塊對凹?；瑝K進行鎖緊 本題因模具尺寸較大 所以采用將楔塊與定模板設計為一整體的結(jié)構(gòu) 為避免干涉撞擊 楔塊楔角 按照下 式選取 costant h 式中 斜導柱楔角 斜導柱與斜孔之間的間隙 楔塊壓緊高度 60mm hh 計算結(jié)果圓整為表 8 1推薦值 取 023 4 3 型腔滑塊底板厚度計算 根據(jù)組合式型腔底板厚度計算公式進行計算 pMBbPlH 43 骨 輪 注 塑 模 畢 業(yè) 設 計 15 式中 63mm l 40Mpa MP 73mm b 125mm 根據(jù)模具初選外形尺寸確定 B 160Mpa 底板材料選用 45鋼 代入計算得 H 73 5mm 考慮模具整p 體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào) 取 H 75mm 5 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算 本塑件在注射過程中不要求有太高的模溫 因而模具上可不開設加熱系統(tǒng) 是否 需要冷卻系統(tǒng)可作如下計算 設定模具平均工作溫度為 65 用 20 常溫水作為模具冷卻介質(zhì) 其出口溫度為 25 產(chǎn)量為 初算 2 分鐘一套 0 27 h 1 求塑件在每小時釋放的熱量 Q 查有關文獻聚甲醛單位若流量為 3 98J g 3 Q WQ 0 27 3 98J g 1 0746 10 J 32 5 2 求冷卻水的體積流量 V V 6021tCPGi 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書 16 205 187 406 3 KgJ 0 85 10 m min 由體積流量 V 查表可知所需的冷卻水管直徑非常小 由上述計算可知 因為模具每分鐘所需的冷卻體積流量很小 故可不設冷卻系統(tǒng) 依 靠空冷的方式冷卻模具即可 6 結(jié)構(gòu)與輔助零部件的設計 6 1導柱的選用 導柱選用帶頭導柱 由導柱直徑與模板外形尺寸關系 其尺寸選用 40 90 48 材料選用 20鋼 GB T4169 4 1984 其結(jié)構(gòu)形式如下圖 1 5所示 骨 輪 注 塑 模 畢 業(yè) 設 計 17 圖 1 5 導柱的結(jié)構(gòu)形式 其導柱的安裝時與模板之間的配合的公差取 IT7級 安裝沉孔直徑比導柱直徑大 1 2 6 2 導套的選用 導套選用直導套 與導柱的配合 尺寸選 50 40 材料選用 20鋼 GB T4169 2 1984 其結(jié)構(gòu)形式如下圖 1 6所示 圖 1 6 導套的結(jié)構(gòu)形式 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書 18 導套與模板的安裝孔徑之間的配合公差 IT7 級 安裝后下平面磨平 該模具由于 塑件的精度要求較低 可以采用兩根導柱即可滿足塑件的精度 兩根導柱 導套尺寸 選用相同直徑 不對稱布置 其布置形式如零件圖定模固定板上所示 骨 輪 注 塑 模 畢 業(yè) 設 計 19 7 模具閉合高度的確定 在支撐和固定零件的設計過程中 根據(jù)經(jīng)驗確定 定模座板 40mm 側(cè)滑塊板 1H 75mm 推板 20mm 支撐板 40mm動模座板 6 40mm 2H3H4H 根據(jù)推出行程和推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸確定墊塊 100mm5 因而模具閉合高度 6 12345 40mm 75mm 20mm 40mm 40mm 100mm 315 mm 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書 20 8 注塑機有關參數(shù)的校核 本模具的外形尺寸為 598mm 520mm 315mm XS ZY 250型注塑機模板最大安 裝尺寸為 800mm 750mm 故能滿足模具的安裝要求 由上述計算模具的閉合高度 315mm XS ZY 250 型注塑機所允許模具的最小H 厚度 200mm 最大厚度 350mm 即模具滿足的安裝條件 minHmax inmax 經(jīng)查資料 XS ZY 250型注塑機的最大開模行程 S 500mm 滿足下式頂出塑件的要 求 HS10 521 315 60 10 380mm 此外 側(cè)向分型抽芯距不是很大 因此不會過大增加開模距離 注塑機的開模行 程足夠 經(jīng)驗證 XS ZY 250 型注塑機能滿足使用要求 故可采用 骨 輪 注 塑 模 畢 業(yè) 設 計 21 9 塑料模的裝配 試模與維修 9 1模具裝配 模具設有斜滑塊機構(gòu) 先安裝斜導柱 作為模具的裝配基準 裝配順序如下 1 裝配前按圖檢驗主要工作零件及其零件的尺寸 2 將導柱 8壓入定模固定板 10中 保證兩導柱的對稱度 3 裝配型芯 將型芯固定在定模座板 9上 保證垂直度 將座板 9固定在固定板 10上 4 將凹模壓入動模固定板 23中 保證垂直度 5 將側(cè)滑塊 7裝在固定板的導滑槽上 6 以凹模為基準 斜導柱起導向定位作用 將側(cè)滑塊裝配在斜導柱上 使分型面 密合 7 以凹模為基準將動?；鶞拾?26固定在動模故定板上 8 裝配其他輔助零件 9 裝配完成 試模 使配時以分型面密合作為模具的裝配基準 9 2試模 1 試模前 先對設備的油路 水路以及電路進行檢查 2 選取的原料必須合格 根據(jù)選用的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱 3 開始試模時 應該先選擇選定的壓力 溫度和注塑時間的條件下成型 制品不符 合要求然后按壓力 注塑時間 溫度 這樣的先后順序變動 注意一次只改變一個參 數(shù) 4 在試模過程中作出詳細的記錄 并將結(jié)果填入試模記錄卡 注明模具是否合格 如果需要返修 提出返修意見 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書 22 5 通過不斷的試模和返修 生產(chǎn)出合格的制件后 將模具清理干凈 涂上防銹油 入庫 9 3 試?？赡墚a(chǎn)生的問題及改善措施 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 這是試模首先應當解決的問題 9 3 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常現(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 3 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 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 9 3 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 骨 輪 注 塑 模 畢 業(yè) 設 計 23 4 主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當 未達到比噴嘴孔大0 5 1 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 直到認為達到要求 方可進行二次 注射 9 3 4 成型缺陷 當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 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 c 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 應調(diào)大鎖模力 保證正常制件料量 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書 24 2 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 a 注射過量 b 鎖模力不足 c 流動性過好 d 模具局部配合不佳 e 模板翹曲變形 3 制件尺寸不準確 初次試模時 經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設計要求尺寸相差較大 這時不要輕易修改型 腔 應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 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 調(diào)整措施 調(diào)整時應注意調(diào)節(jié)進料速度 增加排氣孔 正確設計澆注系統(tǒng) 注意控制成型周期 骨 輪 注 塑 模 畢 業(yè) 設 計 25 10 繪制模具總裝圖和非標準零件工作圖 本模具的總裝圖見裝配圖所示 非標準件工作圖見零件圖 本模具的工作原理 模具安裝在注塑機上 定模部分固定在注塑機的定模板上 動模固定在注塑機的動模板上 合模后 注塑機通過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔 經(jīng) 保壓 冷卻后塑件成型 開模時動模部分隨動模板一起運動漸漸將分型面打開 與此 同時在斜導柱的作用下側(cè)滑塊向兩邊分離并脫離塑件 完成側(cè)向抽芯動作 當塑件完 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書 26 全脫離后 動模停止運動 在注塑機頂出裝置作用下 推動推桿運動并驅(qū)動脫件板將 塑件從型芯上脫出 合模時 隨著分型面的閉合側(cè)向滑塊復位至型腔 同時復位桿也 對推桿進行復位