燈座塑料模具設(shè)計(jì)

1、 燈座塑料模具設(shè)計(jì)【設(shè)計(jì)題目】零件名稱：燈座。設(shè)計(jì)要求：大批量生產(chǎn)，未注公差取MT5級(jí)精度，塑料原材料為聚碳酸酯PC，要求設(shè)計(jì)燈座模具。關(guān)鍵詞 1 引言 日用品，有時(shí)采用精度和強(qiáng)度不太高的塑料傳動(dòng)，由于塑料具有可塑性強(qiáng)，密度小、比強(qiáng)度高、結(jié)緣性、化學(xué)穩(wěn)定性高、外觀多樣的特點(diǎn)，因而受到越來越多的廠家及人民的喜愛。塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)的發(fā)展而應(yīng)而生的，目前塑料制件幾乎已經(jīng)進(jìn)入一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個(gè)領(lǐng)域1。隨著機(jī)械工業(yè)電子工業(yè)，航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展，塑料成型制件的需求量越來越多，質(zhì)量要求也越來越高，這就要求成型塑件的模具的開發(fā)，設(shè)計(jì)制造的水平也須越來

2、越高。本文也就對(duì)日用品中的燈座模具設(shè)計(jì)過程進(jìn)行闡述。2 塑件的工藝性分析2.1 塑件的原材料分析 聚碳酸酯PC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：線型結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型材料，透明；使用溫度：小于130，耐寒性好，脆化溫度-100；化學(xué)穩(wěn)定性：有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，不耐堿、酮、酯等；性能特點(diǎn)：透光率較高，介電性能好，吸水性小，但水敏性強(qiáng)（含水量不得超過0.2%），且吸水后會(huì)降解。力學(xué)性能很好，抗沖擊抗蠕變性能突出，但耐磨性較差；成型特點(diǎn)：熔融溫度高（超過3300C才嚴(yán)重分解），但熔體粘度大，流動(dòng)性差（溢邊值為0.06mm），流動(dòng)性對(duì)溫度變化敏感，冷卻速度快， 成型收縮率小，易產(chǎn)生應(yīng)力集中2。 根據(jù)上面的原材料的特點(diǎn)再結(jié)合所制

3、造塑件的形狀得到以下結(jié)論： 1熔融溫度高且熔體粘度大，對(duì)于大于200g的塑件應(yīng)用螺桿式注射機(jī)成型，噴嘴宜用敞開式延伸噴嘴，并加熱，嚴(yán)格控制模具溫度，一般在701200為宜，模具應(yīng)用耐磨鋼，并淬火。 2水敏性強(qiáng)，加工前必須干燥處理，否則會(huì)出現(xiàn)銀絲、氣泡及強(qiáng)度顯著下降現(xiàn)象。 3易產(chǎn)生應(yīng)力集中，嚴(yán)格控制成型條件，塑件成型后需退火處理，消除內(nèi)應(yīng)力；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金屬嵌件造成應(yīng)力集中，脫模斜度宜取2。2.2 塑件的尺寸精度分析 該塑件尺寸精度無(wú)特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按MT5查取公差，其主要尺寸公差標(biāo)注如下（單位均為mm）：塑件外形尺寸： 孔尺寸： 孔心距尺寸： 2.3 塑件

4、表面質(zhì)量分析 該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒有斑點(diǎn)及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4m。而塑件內(nèi)部沒有較高的表面粗糙度要求。2.4 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析（1）從圖紙上分析，該塑件的外形為回轉(zhuǎn)體，壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。（2）塑件型腔較大，有尺寸不等的孔，如12、4-10、4-4.5、4-5它們均符合最小孔徑要求。（3）在塑件內(nèi)壁有4個(gè)高2.2，長(zhǎng)11的內(nèi)凸臺(tái)。因此，塑件不易取出。需要考慮側(cè)抽裝置。 結(jié)論：綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。 2.5 確定成型工藝參數(shù) 查閱相應(yīng)的表格得出工藝參數(shù)見下表，試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。表2.1 成型工藝參數(shù)聚碳酸脂預(yù)熱和干燥溫度t/11

5、0120成型時(shí)間注射時(shí)間2090時(shí)間/h812保壓時(shí)間05料筒溫度t/后段210240冷卻時(shí)間2090中段230280總周期40190前段240285螺桿轉(zhuǎn)速n/(rmin-1)28噴嘴溫度t/ 240250后處理方法紅外線燈模具溫度t/70（90）120溫度t/鼓風(fēng)烘箱100110注射壓力p/Ma80130時(shí)間r/h812 3 成型零部件的設(shè)計(jì)3.1 型腔尺寸的確定 型腔可采用整體式或組合式結(jié)構(gòu)。由于該塑件尺寸較大，最大達(dá)170mm，且形狀復(fù)雜，有錐面過渡。若采用整體式型腔，加工和熱處理都較困難。所以，采用拼塊組合式，型腔的底部大面積鑲拼結(jié)構(gòu)。 查有關(guān)手冊(cè)3得PC的收縮率為=0.50.7，故

6、平均收縮率為：Scp=（0.5+0.7）2=0.6=0.006，根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取Z=3。表3.1 型腔尺寸已知條件：平均收縮率SCP =0.006mm；模具的制造公差取Z=3。類別零件圖號(hào)模具零件名稱塑件尺寸計(jì)算公式型腔工作尺寸型腔的計(jì)算件25導(dǎo)滑板（型腔1）小端對(duì)應(yīng)的型腔690-0.86Lm=（Ls+LsScp%-3/4）0+Z68.770+0.22700-0.8669.780+0.223.2 型芯尺寸的確定 型芯型腔可采用整體式或組合式結(jié)構(gòu)。考慮模具溫度調(diào)節(jié)，型芯采用整體式結(jié)構(gòu)。 表3.2 型芯尺寸已知條件：平均收縮率SCP =0.006mm；模具的制造公差取Z=3。

7、類別零件圖號(hào)模具零件名稱塑件尺寸計(jì)算公式型芯工作尺寸型腔的計(jì)算件25導(dǎo)滑板（型腔1）內(nèi)凸對(duì)應(yīng)的型芯1140+1.14lm=（ls+lsScp%+3/4）0-Z115.540-0.291210+1.28122.680-0.324 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1 分型面的選擇 在選擇分型面時(shí)，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利取出塑件，有兩種分型面的選擇方案。 圖4.1 圖4.2 圖4.1小端為分型面, 圖4.2大端為分型面。本文采用圖4.2這種方案，側(cè)面抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模部分，模具結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單。所以，選塑件大端底平面作為分型面較為合適。4.2 確定澆口形式及位置 由于該塑件外觀

8、質(zhì)量要求較高，澆口的位置和大小應(yīng)以不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提。同時(shí)，也應(yīng)盡量使模具結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。澆口位置在塑件內(nèi)表面，不影響其外觀質(zhì)量?？梢圆捎脻摲綕部?，但采用這種澆口形式增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。圖4.3 潛伏式澆口 點(diǎn)澆口是中心澆口的一種變異形式。采用幾股料進(jìn)入型腔，縮短流程，去除澆口時(shí)較方便，但有澆口痕跡。模具結(jié)構(gòu)較潛伏式澆口的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 圖4.4 點(diǎn)澆口 針澆口或菱形澆口，采用這種澆口，可獲得外觀清晰，表面光澤的塑件。但是模具需要設(shè)計(jì)成雙分型面，以便脫出澆注系統(tǒng)凝料，增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，但能保證塑件成型要求。 圖4.5 針澆口或菱形澆口綜合對(duì)塑料成型性能和澆口的分析比較，確定

9、成型該塑件的模具采用點(diǎn)澆口形式。4.3 設(shè)計(jì)主流道及分流道形狀和尺寸4.3.1 主流道設(shè)計(jì) 根據(jù)手冊(cè)查得xs-zy-250型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴球面半徑R0=18mm 噴嘴孔直徑：d0=4mm根據(jù)模具主流與噴嘴的關(guān)系：R=R0+(12)mm d=d0+0.5 mm圖4.6 主流道4.3.2 分流道的設(shè)計(jì) 分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。該塑件的體積比較大，但形狀不算太復(fù)雜，且壁厚均勻，可考慮采用多點(diǎn)進(jìn)料方式，縮短分流道長(zhǎng)度，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R=5mm。

10、圖4.7 分流道5 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5.1 推桿的設(shè)計(jì) 根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，模具型腔在動(dòng)模部分，開模后，塑件留在型腔。推出機(jī)構(gòu)可采用推塊推出或推桿推出。推塊推出結(jié)構(gòu)可靠，頂出力均勻，不影響塑件的外觀質(zhì)量，但塑件上有圓弧過渡，推塊制造困難；推桿推出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時(shí)會(huì)在塑件上留下頂出痕跡，但塑件頂部裝配后使用時(shí)并不影響外觀。從以上分析得出：該塑件采用推桿推出機(jī)構(gòu)。5.2 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)抽芯距的計(jì)算 S抽=h+(23)=（121-114）/2+2.5 =6mm滑塊傾角的確定 本例抽芯距較小，選擇=10。確定斜滑塊尺寸斜滑塊在件25導(dǎo)滑板中導(dǎo)滑，導(dǎo)滑板的高度設(shè)計(jì)為85mm， 斜滑塊在

11、件25導(dǎo)滑板中能導(dǎo)滑的行程40mm（考慮限位螺釘?shù)陌惭b尺寸和推出行程）。 S實(shí)際=tga40= tg1048=0.17640=7.04 mm S抽 滿足抽芯距要求。圖5.1 斜滑塊抽芯圖5.2 斜銷抽芯6 注射機(jī)的選擇6.1 計(jì)算塑件的體積和重量1 計(jì)算塑件的體積：V=.303（過程略）2 計(jì)算塑件的重量：根據(jù)有關(guān)手冊(cè)查得=1.2K3 所以，塑件的重量為：W=V.301.210-3240.20 根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模一件的模具結(jié)構(gòu)，考慮外形尺寸及注射時(shí)所需的壓力情況，參考模具設(shè)計(jì)手冊(cè)初選螺桿式注射機(jī)：XSZY250。6.2 模具閉合高度的確定和校核6.2.1 模具閉合高度的確定 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模

12、架各模板尺寸及模具設(shè)計(jì)的其他零件尺寸：定模座板H定=45mm，壓板H壓=25mm，型芯固定板H固=25mm，型腔板H型=93mm,凹模鑲塊H凹=65mm,墊板H墊=35mm，模腳H模=85mm 模具閉合高度： H閉=H足+H動(dòng)+H導(dǎo)+H型+H固+H流+H定 =85mm+35mm+65mm+93mm+25mm+25mm+45mm =373mm6.2.2 模具安裝部分的校核 該模具的外形尺寸為365mm315mm ，XS-ZY-250型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為598520，故能滿足模具安裝要求。 XS-ZY-250型注射機(jī)所允許模具的最小厚度為Hmin=165mm，最大厚度Hmax=350mm即模

13、具不滿足HminHHmax的安裝條件。所以，另選注射機(jī)XS-ZY-500，即可滿足模具安裝要求。6.3 模具開模行程校核 經(jīng)查資料型注射機(jī)XS-ZY-500的最大開模行程s=500mm,滿足下式計(jì)算所需的出件要求：s=H1+H2+a+(510)mm =40+133+95+7 =275mm 此外，由于側(cè)分型抽芯距較短，不會(huì)過大增加開模式距離，注射機(jī)的開模行程足夠。 經(jīng)驗(yàn)證XS-ZY-500型注射機(jī)能滿足使用要求，故可以采用。7 模架的選擇 本塑件采用點(diǎn)澆口注射成型，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式，選擇A4型模架。圖7.1 模架7 結(jié)論注：此處應(yīng)該從論文寫作過程即模具設(shè)計(jì)過程中遇到了哪些問題，采用了什么方法進(jìn)行解

14、決，通過本篇論文的寫作所獲得心得等方面進(jìn)行總結(jié)。（字?jǐn)?shù)應(yīng)在300字左右）致 謝 注：此處應(yīng)該對(duì)論文寫作過程中得到哪些老師、同學(xué)或同事等人的幫助予以道謝。（字?jǐn)?shù)應(yīng)在100字左右）tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCU

15、DxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGe