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文檔簡介

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)鍵盤外殼的注塑模具設(shè)計(jì)摘要塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長最快的工業(yè)門類之一,而注塑模具是其中發(fā)展較快的種 類,因此,研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。本文對模具行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r、現(xiàn)代注塑模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)、注塑模具的設(shè)計(jì)方法及過 程進(jìn)行了闡述。采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)( CAD)可以大大提高設(shè)計(jì)的精確性;計(jì)算機(jī)輔助工 程( CAE),可以提高塑料模具的設(shè)計(jì)制造水平及塑件質(zhì)量;利用計(jì)算機(jī)輔助加工(CAM)可以把設(shè)計(jì)師的意圖準(zhǔn)確的反映在產(chǎn)品上。本文闡述了鍵盤外殼注射模具的設(shè)計(jì)計(jì)算過 程。首先運(yùn)用傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法,進(jìn)行鍵盤外殼的產(chǎn)品設(shè)計(jì),確定塑件結(jié)構(gòu)尺寸;然后 用 Proe 軟

2、件對塑件進(jìn)行三維實(shí)體造型;對塑件進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性和成型工藝性分析,確定 塑件結(jié)構(gòu)尺寸和成型方案。運(yùn)用 Proe 模塊,輸入各部分的尺寸和形狀參數(shù),生成三維模型,不僅可以直觀的了 解產(chǎn)品的外形,還可以進(jìn)行干涉檢測等;對注塑機(jī)進(jìn)行校核,包括注塑容量、鎖模力、模 具外形尺寸、模具厚度尺寸、模具安裝尺寸等校核;運(yùn)用 CAD技術(shù)可對模具開模、合模以 及塑件被脫模的全過程進(jìn)行仿真,從而檢查出模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理處,并及時(shí)更正,以 減少修模時(shí)間。關(guān)鍵詞: 鍵盤外殼;塑料模具;注射成型; CAD ; Proe。AbstractPlastic industry is in the world grows now

3、one of quickest industry classes , but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance. Using the computer-aided design (CAD) to be allowed gre

4、atly to enhance the design accuracy; Using the computer-aided manufacturing (CAM) , the designers intention may accurate reflection on the product. This article elaborated the plastic inject mold design and calculation process of the paper towel tube.(1) First , utilizing the traditional mold design

5、 method design the paper towel tube and definite the structure and size of the product; Then drawing the three dimensional entity model with Proe software to the produc。t(2) With Proe mold design module , founds work piece and parting surface , divides work piece, obtains the cavity (of a mould) and

6、 a mold of a product; Calculate the size of the mold shaping components, ThroProeh computation determinate external dimensions of injection system, temperature control system, guidance and detent mechanism, drawing of patterns organization each spare part.(3) Proe , inputs each part of sizes and the

7、 shape parame,ter produces the three-dimensional mode,l not only may the direct-viewing understanding product contour, but also may carry on the interference examination and so on; Carries onII the examination to casting machine, including casts the capacity, the lock mold strength, the mold externa

8、l dimensions, the mold thickness size, the mold installs examination and so on size; May operate the mold using the CAD technology to the mold, gather the mold as well as the entire process which promotes is carried on the simulation, thus inspects the mold structural design not to be unreasonable p

9、lace, and the prompt correction, reduces repairs the mold time.Key word: Plastic mold; Injection forming; CAD;ProeIII目錄摘 要 IAbstract II第 1 章 緒 論 - 1 -1.1 模具在加工工業(yè)中的地位 - 1 -1.2 模具的發(fā)展趨勢 - 1 -1.3 設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具專業(yè)中的作用 - 2 -第 2 章 塑件的工藝分析 - 3 -2.1 塑件成型工藝分析 - 3 -2.2 ASB 塑料的成型特性與工藝參數(shù) - 4 -第 3 章 成型方案的選擇 - 6 -3.1 模具結(jié)

10、構(gòu)形式選擇 - 6 -3.2 型腔數(shù)的確定 - 7 -第 4 章 注塑設(shè)備的選擇 - 9 -4.1 估算塑件體積 - 9 -4.2 模架的選定 - 10 -4.3 選擇注射機(jī) - 10 -第 5 章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 11 -5.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) - 11 -5.1.1 主流道設(shè)計(jì) - 11 -5.1.2 分流道設(shè)計(jì) - 12 -5.1.3 冷料井設(shè)計(jì) - 13 -5.1.4 澆口選擇 - 13 -5.2 分型面的選擇與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) - 14 -5.2.1 分型面的選擇 - 14 -5.2.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) - 15 -5.3 成型零部件設(shè)計(jì) - 16 -5.3.1 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 1

11、6 -5.3.2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 16 -5.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 - 17 -5.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) - 18 -5.5.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的分類 - 19 -5.5.2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) - 19 -5.5.3 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) - 19 -5.5.4 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) - 20 -5.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) - 20 -第 6 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) - 22 -6.1 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) - 23 -6.2 模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì) - 24 -第 7 章 注射機(jī)及各個(gè)參數(shù)的校核 - 25 -7.1 最大注射壓力的校核 - 25 -7.1.1 注射壓力校核 - 25 -7.1.2 最大注塑量的校

12、核 - 25 -7.2 鎖模力校核 - 25 -7.3 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 - 25 -7.4 開模行程校核 - 26 -第 8 章 模具的裝配 - 27 -8.1 模具的裝配順序 - 27 -8.2 開模過程分析 - 28 -第 9 章 總結(jié) 錯(cuò)誤!未定義書簽。參考資料 錯(cuò)誤!未定義書簽。致 謝 - 32 -1.1 模具在加工工業(yè)中的地位模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸塑件的工具。在各種材料加工工 業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使 用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。對模具的全面要求是:能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能

13、等各方面都滿足使用要 求的公有制塑件。 以模具使用的角度, 要求高效率、 自動(dòng)化操作簡便; 從模具制造的角度, 要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。模具影響著塑件的質(zhì)量。首先,模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆 口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械 性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、 銀紋等都有十分重要的影響。其次,在加工過程中,模具結(jié)構(gòu)對操作難以程度影響很大。 在大批量生產(chǎn)塑料塑件時(shí),應(yīng)盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動(dòng),為 此,常采用自動(dòng)開合模自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu), 在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證

14、塑件能自動(dòng)從模具中脫落。 另外模具對塑件的成本也有影響。當(dāng)批量不大時(shí),模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例 將會(huì)很大,這時(shí)應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具,以降低成本?,F(xiàn)代生產(chǎn)中, 合理的加工工藝、 高效的設(shè)備、 先進(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重要因素, 尤其是模具對實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要的作用。 高效的全自動(dòng)設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用,產(chǎn)品的生產(chǎn)和更 新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大,對模具也提出了越 來越高的要求。因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展1.2 模具的發(fā)展趨勢近年來,模具增長十分迅速,高效率、自動(dòng)化、大型

15、、微型、精密、高壽命的模具在 整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計(jì)和制造角度來看,模具的發(fā)展趨勢可分 為以下幾個(gè)方面: ( 1) 加深理論研究 在模具設(shè)計(jì)中,對工藝原理的研究越來越深入,模具設(shè)計(jì)已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段逐漸向 理論技術(shù)設(shè)計(jì)各方面發(fā)展,使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。( 2) 高效率、自動(dòng)化大量采用各種高效率、 自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)。 高速自動(dòng)化的成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具, 對提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)率,降低成本起了很大的作用。( 3) 大型、超小型及高精度 由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴(kuò)大,于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具,為了滿足這 些要求,研制了各種高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能

16、且易加工、熱處理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)異 的制模材料。( 4) 革新模具制造工藝 在模具制造工藝上,為縮短模具的制造周期,減少鉗工的工作量,在模具加工工藝上 作了很大的改進(jìn),特別是異形型腔的加工,采用了各種先進(jìn)的機(jī)床,這不僅大大提高了機(jī) 械加工的比重,而且提高了加工精度。( 5) 標(biāo)準(zhǔn)化 開展標(biāo)準(zhǔn)化工作,不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率,而且改善了質(zhì)量,降低了成本。1.3 設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具專業(yè)中的作用通過對模具專業(yè)的學(xué)習(xí),掌握了常用材料在成型過程中對模具的工藝要求,掌握模 具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法, 以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。 在模具制造方面, 掌握一般機(jī)械加工的知識,金屬材料的選擇和熱處理,

17、結(jié)合模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),根據(jù)不同情 況選用模具加工新工藝。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用,綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知識。本模具設(shè)計(jì)流程:1. 課題調(diào)研,查閱有關(guān)資料2. 塑件的工藝分析及工藝方案的確定3. 模具結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì)4. 模具的結(jié)構(gòu)參數(shù)及工藝性能參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算5. 模具的裝配圖、零件工作圖的設(shè)計(jì)6. 編寫設(shè)計(jì)說明書和技術(shù)文件第 2 章 塑件的工藝分析2.1 塑件成型工藝分析塑件為鍵盤外殼,三維圖如圖 2-1 所示,塑件結(jié)構(gòu)為圓形,壁厚均勻,結(jié)構(gòu)簡單,造 型不難。從快接鍵盤外殼的用途上分析,快接鍵盤外殼通過高速的流體,所以要求有抗沖 擊性,那么就需要低流動(dòng)率的 ASB 料,采用

18、 ASB 料對注塑過程又提出很高的要求,即為 了完成注塑,對于低流動(dòng)率 ASB 料,注塑時(shí)必須提高注射壓力,且澆口要適當(dāng)?shù)募哟螅?則 對注塑機(jī)的要求也較高。圖 2-1 塑件圖2.2 ASB 塑料的成型特性與工藝參數(shù)基本特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性, 使 ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。丙烯腈使 ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕性及表面硬度,丁二 烯使 ABS堅(jiān)韌,苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 ABS無毒、無味,呈微黃色,成 形的塑料件有較好的光澤。密度為 1.02 1.05g/cm 3。ABS樹脂是良好的工程塑料,其突 出的性能是具有高沖擊強(qiáng)度,能長期

19、在 -40 100環(huán)境下使用,同時(shí)具有質(zhì)硬、剛性等優(yōu) 異力學(xué)性能,有良好的電絕緣性。 ABS成型收縮率為 0.4%0.8%,可以制得尺寸精度較高 的塑件,表面經(jīng)拋光后具有很好的光澤。因其具有如此良好的綜合性能,故廣泛用于生活 用品的生產(chǎn)。但 ABS的耐候性較差,在紫外線和熱、氧作用下易發(fā)生氧化降解,使塑件發(fā) 硬發(fā)脆。ABS有極好的抗沖壓強(qiáng)度,且在低溫下也不迅速下降。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐 磨性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。 ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性,易于 成型加工。 經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。 其缺點(diǎn)是耐熱性不高, 連續(xù)工作溫度為 70C左右, 熱變形溫度為 93C 左右。耐

20、氣候性差,在紫外線作用下變硬變脆;主要用途:在機(jī)械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、 儀表殼、儀器盤、水箱外殼等。 ABS還用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教用品、 玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。成型特點(diǎn): ABS在升溫時(shí)粘度增高, 所以成型壓力比較高, 塑料上的脫模斜度宜稍大, ABS易吸水,成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理;易產(chǎn)生熔接痕,模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆 口對流道的阻力;在正常的成型條件下,壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精 度高時(shí),模具溫度可控制在 5060C,要求塑件光澤和耐用時(shí),應(yīng)控制在 6080 C。我們將苯乙烯

21、-丁二烯 - 丙烯腈共聚物( ABS)的成型工藝參數(shù)和性能特點(diǎn)歸類: 成型工藝參數(shù):塑料名稱: ABS密度( g/cm3):1.02 1.05 ;計(jì)算收縮率( %):0.5 ; 模具溫度(): 50 60; 注射壓力( MPa):60100; 成型時(shí)間( s):1530;注射時(shí)間 15 60;加壓時(shí)間 03;冷卻時(shí)間 20 90; 總周期 50 160。適應(yīng)注射機(jī)類型:柱塞式表 2.1 原材料苯乙烯 - 丁二烯 - 丙烯腈共聚物( ABS)分析塑料結(jié)構(gòu)化學(xué)穩(wěn)使用溫度性能特點(diǎn)成型特點(diǎn)品種特點(diǎn)定性苯乙烯 -線型結(jié)丁二烯-一較好的 機(jī)械強(qiáng)度較好, 有一構(gòu)非結(jié)小于成型性能很好成型前丙烯腈定的化學(xué) 定的

22、耐磨性。 但耐熱晶型材70,原料要干燥共聚物料穩(wěn)定性 性較差,吸水性較大(ABS)料結(jié)論該塑料有良好的工藝性能,適宜注射成型,成型前原料藥干燥處理表 2.2 ABS 工藝參數(shù)表工藝參數(shù)通用型 ABS料桶后部溫度160170料桶中部溫度200220料桶前部溫度180200噴嘴溫度 / 170190模具溫度 / 4080第 3 章 成型方案的選擇當(dāng)塑件設(shè)計(jì)完成之后就進(jìn)入了模具設(shè)計(jì),首先必須考慮采用單型腔還是多型腔模,并 決定型腔數(shù)量的多少??紤]的因數(shù)主要有:現(xiàn)有的注塑機(jī)的規(guī)格,所要求的塑件質(zhì)量,塑 件成本及交貨期,起決定作用的因素有很多,它既有技術(shù)方面的因數(shù),也有生產(chǎn)管理方面 的因數(shù)。一般來說,從

23、經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā),訂貨量大時(shí)可選用大型機(jī),多型腔模具。當(dāng)尺寸 精度和重復(fù)性精度要求很高時(shí)應(yīng)盡量減少型腔的數(shù)目,在滿足其它的各項(xiàng)要求的前提下盡 量采用單型腔模具。由于是學(xué)校的畢業(yè)設(shè)計(jì),所以不必考慮交貨日期,只需從經(jīng)濟(jì)角度和注塑機(jī)規(guī)格上考 慮即可。3.1 模具結(jié)構(gòu)形式選擇方案一:熱流道模具 熱流道模具是利用加熱裝置使流道內(nèi)熔體始終不凝固的模具。因?yàn)樗葌鹘y(tǒng)模具成形 周期短,而且更節(jié)約原料,所以熱流道模具在當(dāng)今世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)均得到極為 廣泛的應(yīng)用。(1)優(yōu)點(diǎn): 縮短制件成型周期 因沒有澆道系統(tǒng)冷卻時(shí)間的限制,制件成型固化后便可及時(shí)頂出。許多用熱流道模具 生產(chǎn)的薄壁零件成型周期可在 5 秒鐘以

24、下。 節(jié)省塑料原料 在純熱流道模具中因沒有冷澆道,所以無生產(chǎn)費(fèi)料。這對于塑料價(jià)格貴的應(yīng)用項(xiàng)目意 義尤其重大。事實(shí)上,國際上主要的熱流道生產(chǎn)廠商均在世界上石油及塑料原料價(jià)格昂貴 的年代得到了迅猛的發(fā)展。因?yàn)闊崃鞯兰夹g(shù)是減少費(fèi)料降低材料費(fèi)的有效途徑。 減少廢品,提高產(chǎn)品質(zhì)量 在熱流道模具成型過程中,塑料熔體溫度在流道系統(tǒng)里得到準(zhǔn)確地控制。塑料可以更 為均勻一致的狀態(tài)流入各模腔, 其結(jié)果是品質(zhì)一致的零件。 熱流道成型的零件澆口質(zhì)量好, 脫模后殘余應(yīng)力低,零件變形小。所以市場上很多高質(zhì)量的產(chǎn)品均由熱流道模具生產(chǎn)。如 人們熟悉的 MOTOROL手A機(jī), HP打印機(jī), DELL筆記本電腦里的許多塑料零件均

25、用熱流道模 具制作。 消除后續(xù)工序,有利于生產(chǎn)自動(dòng)化 制件經(jīng)熱流道模具成型后即為成品,無需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序。有利于 生產(chǎn)自動(dòng)化。國外很多產(chǎn)品生產(chǎn)廠家均將熱流道與自動(dòng)化結(jié)合起來以大幅度地提高生產(chǎn)效 率。 許多先進(jìn)的塑料成型工藝是在熱流道技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。如PET預(yù)成型制作,在模具中多色共注,多種材料共注工藝, STACK MOL等D(2)熱流道模具的缺點(diǎn) 盡管與冷流道模具相比,熱流道模具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn),但模具用戶亦需要了解熱流 道模具的缺點(diǎn)。概括起來有以下幾點(diǎn)。 模具成本上升 熱流道元件價(jià)格比較貴,熱流道模具成本可能會(huì)大幅度增高。如果零件產(chǎn)量小,模具 工具成本比例高,經(jīng)濟(jì)上不

26、花算。對許多發(fā)展中國家的模具用戶,熱流道系統(tǒng)價(jià)格貴是影 響熱流道模具廣泛使用的主要問題之一。 熱流道模具制作工藝設(shè)備要求高 熱流道模具需要精密加工機(jī)械作保證。熱流道系統(tǒng)與模具的集成與配合要求極為嚴(yán) 格,否則模具在生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)很多嚴(yán)重問題。 如塑料密封不好導(dǎo)致塑料溢出損壞熱 流道元件中斷生產(chǎn),噴嘴鑲件與澆口相對位置不好導(dǎo)致塑件質(zhì)量嚴(yán)重下降等。 操作維修復(fù)雜與冷流道模具相比, 熱流道模具操作維修復(fù)雜。 如使用操作不當(dāng)極易損壞熱流道零件, 使生產(chǎn)無法進(jìn)行,造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。對于熱流道模具的新用戶,需要較長時(shí)間來積累使 用經(jīng)驗(yàn)。方案二:傳統(tǒng)模具 傳統(tǒng)模具在社會(huì)生產(chǎn)上比較常用,較之熱流道模具,模具制

27、造成本低,維修方便,工 藝要求低。比較兩種方式模具方案,我選擇傳統(tǒng)模具。3.2 型腔數(shù)的確定型腔數(shù)目的確定主要參考以下幾點(diǎn)來確定:1)根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目和總成型加工費(fèi)用最小的原則,并略準(zhǔn)備時(shí)間試生產(chǎn)原 材料費(fèi)用,僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成型加工費(fèi)。2)根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目,當(dāng)成型大型平板塑件時(shí)常用這種方法。3)根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),每加一個(gè)型腔制品尺寸精度 要降低 4%,對于高精度制品,由于多型腔模具難以保證各型腔的成型條件一致,故推薦型 腔數(shù)目不超過 4 個(gè)。分析塑件外形尺寸為 46023.093 190.862mm。結(jié)合分型方式如采用一模一腔結(jié)構(gòu),

28、從經(jīng)濟(jì)上和效率上比較并結(jié)合型腔數(shù)目確定原則,一模一腔更合適。第 4 章 注塑設(shè)備的選擇4.1 估算塑件體積該產(chǎn)品材料為 ASB,查模具設(shè)計(jì)手冊得知其密度為 1.02 1.05 克/cm3,收縮率為 0.5 。計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量是為了選用注塑機(jī),提高設(shè)備利用率,確定模具型腔數(shù)。使用 Proe 軟件畫出三維實(shí)體圖,軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫圖形塑件的體積。單件塑件體積 =116853 3 單件塑件投影面積 =42280 3 單件塑件重量 = 122695.65 克 流道凝料 V=8.764cm3實(shí)際注射體積為 :V =116853+8.764=116861.764cm3 ;實(shí)際注射質(zhì)量為 M =116

29、.8621.05=122.705g ; 根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于 0.8 倍公稱注射量原則, 即:0.8V0 VV0 = V /0.8=116.862/0.8=146.078cm3 ; 由鎖模力選定注射機(jī)F 鎖 F 脹 = A 分 P 型=42280100=4228(KN)式中 F鎖 注射機(jī)的鎖模力( N);A 分 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和P 型型腔壓力,查資料可知 ABS注射壓力為 70120,則取 P=100 Mpa,而型腔 壓力為注射壓力的 80%,故 P型=80%*P=80 Mp;a4.2 模架的選定根據(jù)塑件粗步選定為大水口二板模 DI 型模架結(jié)構(gòu)為如圖 4-1圖 4-1 模

30、架示意圖4.3 選擇注射機(jī)結(jié)合上面兩項(xiàng)的計(jì)算,初步確定注塑機(jī)為表 4.1 所示,查國產(chǎn)注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表 取 SZ-100/200 ,主要技術(shù)參數(shù)如下 :表 4-4 國產(chǎn)注射機(jī) SZ-100/200 技術(shù)參數(shù)表特性內(nèi)容特性內(nèi)容結(jié)構(gòu)類型臥拉桿內(nèi)間距 (mm)530 8303理論注射量( cm )150移模行程 (mm)250螺桿( 柱塞)直徑(mm)40最大模具厚度 (mm)550注射壓力 (MPa )180最小模具厚度 (mm)250注射速率 (g/s)70鎖模形式 (mm)雙曲肘塑化能力 (g/s)35定位孔直徑 (mm)100螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min)0-200噴嘴球頭半徑 (mm)SR2

31、1鎖模力 (KN)6000噴嘴口直徑 (mm)3- 10 -第 5 章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)之前必須確定 塑件成型位置,可以才用一模兩腔,澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié), 它對注塑成型周期和塑件質(zhì)量(如外觀,物理性能,尺寸精度)都有直接的影響,設(shè)計(jì)時(shí) 必須按如下原則:(1) 型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱,防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。(2) 型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。(3) 系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短,斷面尺寸適當(dāng)(太小則壓力及熱量損失大,太大則塑料耗 費(fèi)大):盡量減少彎折,表面粗糙度要低,

32、以使熱量及壓力損失盡可能小。(4) 對多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落,及分流 道盡可能平衡布置。(5) 滿足型腔充滿的前提下,澆注系統(tǒng)容積盡量小,以減少塑料的耗量。(6) 澆口位置要適當(dāng),盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小型芯,防止型芯變形澆口的殘痕不應(yīng) 影響塑件的外觀。5.1.1 主流道設(shè)計(jì) 主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過的部位,它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體 導(dǎo)入分流道或型腔,其形狀為圓錐形,便于熔體順利的向前流動(dòng),開模時(shí)主流道凝料又能 順利拉出來,主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間,由于主流道要與 高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞,通常不直接開在

33、定模上,而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主 流道套鑲?cè)攵0鍍?nèi)。主流道套通常又高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。塑件外表面不許有 澆口痕,又考慮取料順利,對塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動(dòng)減斷。采用帶直流道與分流道 的側(cè)澆口,為了方便于拉出流道中的凝料,將主流道設(shè)計(jì)成錐形,錐度為100,內(nèi)表面的粗糙度為 Ra0.8 微米。主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下:(1) 為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹, 主流道設(shè)計(jì) 成圓錐形,因 ASB的流動(dòng)性為一般,故其錐度取 10 度,過大會(huì)造成流速減慢,易成渦流, 內(nèi)壁粗糙度為 R0.8um。- 11 -(2)在保證塑件成形良好的情況下, 主流道的長度應(yīng)盡量短, 否則會(huì)使主

34、流道的凝 料增多,且增加壓力損失,使塑料熔體降溫過多影響注射成形。(3)為使熔融塑料完全進(jìn)入主流道而不溢出,應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對 接,主流道對接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑,其半徑為 r2=r1+(1 2) ,其小端直徑 D=d+(0.5 1) ,凹坑深度常取 34mm。在此模具中取 r2=11 12mm。(4)由于主流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞, 所以主流道部分 常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套, 以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)加工和熱處理, 其大端兼作定位環(huán), 圓盤凸出定模端面的長度 H=510mm。5.1.2 分流道設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口之間的通道,一般開在分型面上,起分流和轉(zhuǎn)向的

35、作用。分流 道截面的形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和 U 形等,圓形和正方形截面流道的比面 積最小(流道表面積于體積之比值稱為比表面積) ,塑料熔體的溫度下降小,阻力小,流 道的效率最高。但加工困難,而且正方形截面不易脫模,所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面 形狀為梯形、半圓形及 U 形。a 分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1)在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下,分流道截面積 與長度盡量取小值,分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過度。(2)分流道較長時(shí),在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料井。(3)分流道的位置可單獨(dú)開設(shè)在定模板上或動(dòng)模板上,也可以同時(shí)開設(shè)在動(dòng),定模 板上,合模后形成分流道截面形狀。(4)分流道與澆口

36、連接處應(yīng)加工成斜面,并用圓弧過度。b 分流道的長度 分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置,從在輸送熔料時(shí)減少壓力 損失,熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā),應(yīng)力求縮短。c 分流道的斷面 分流道的斷面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成形的體積,塑件的壁厚,塑件的形狀和所用塑料的 工藝性能,注射速率和分流道長度等因素來確定。因 ASB的推薦斷面直徑為 4.8 9.5 ,部分塑件常用斷面尺寸推薦范圍。分流 道要減小壓力損失,希望流道的截面積大,表面積小,以減小傳熱損失,同時(shí)因考慮加工 的方便性。分流道應(yīng)考慮出料的流暢性和制造方便,熔融料的熱量損失小,流動(dòng)阻力小,- 12 - 比表面和小等問題,由于采用的

37、是潛伏式二級分流道對熱損失及流動(dòng)提出了較高的要求, 采用圓形的分流道, 為了保證外形無澆口痕, 澆口前后兩端形成較大的壓力差, 增加流速, 得到外形清晰的制件,提高熔體冷凝速度,保證熔融的塑料不回流,同時(shí)可隔斷注射壓力 對型腔內(nèi)塑料的后續(xù)作用,冷卻后快速切除。同時(shí),有利于補(bǔ)塑。d 分流道的布局 在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡兩種,根據(jù)本模具的要求我們選取平 衡式,也就是指分流道到各型腔澆口的長度,斷面形狀,尺寸都相同的布置形式。它要求 各對應(yīng)部位的尺寸相等。這種布置可實(shí)現(xiàn)均衡送料和同時(shí)充滿型腔的目的,是成型的塑件 力學(xué)性能基本一致。而且在此模具中不會(huì)造成份流道過長的缺點(diǎn)。5.1.3

38、 冷料井設(shè)計(jì) 冷料井位于主流道正對面的動(dòng)模板上,或處于分流道末端,其作用是接受料流前鋒的“冷料”,防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量,開模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。冷 料井的直徑宜大于大端直徑,長度約為主流道大端直徑?;诒敬卧O(shè)計(jì)的模具,可采用底 部帶有拉料桿的冷料井, 這類冷料井的底部由一個(gè)拉料桿構(gòu)成。 拉料桿裝于型芯固定板上, 因此它不能隨脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。利用球頭形配合冷料井。5.1.4 澆口選擇 澆口又稱進(jìn)料口,是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道(除直接澆口外) ,它是 澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其主要作用是:(1)型腔充滿后,熔體在澆口處首先凝結(jié),防止其倒流。(2)易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝

39、料。 澆口截面積約為分流道截面積的 0.03 0.09 , 澆口的長度約為 0.5mm2mm,澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定,取其下限值,然后在試模 時(shí)逐步糾正。當(dāng)塑料熔體通過澆口時(shí), 剪切速率增高, 同時(shí)熔體的內(nèi)磨檫加劇, 使料流的溫度升高, 粘度降低,提高了流動(dòng)性能, 有利于充型。 但澆口尺寸過小會(huì)使壓力損失增大, 凝料加快, 補(bǔ)縮困難,甚至形成噴射現(xiàn)象,影響塑件質(zhì)量。澆口位置的選擇:(1) 澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。 這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小, 易保證料流 充滿整個(gè)型腔, 同時(shí)流動(dòng)比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì), 溫度,注塑壓力等的不同而變化, 所以我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當(dāng)

40、值。(2) 澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)塑。(3)澆口位置的選擇要避免塑件變形。 采側(cè)澆口在進(jìn)料時(shí)頂部形成閉氣腔, 在塑件 頂部常留下明顯的熔接痕,而采用側(cè)澆口,有利于排氣,整件質(zhì)量較好,但是塑件壁厚相- 13 - 差較大,澆口開在薄壁處不合理;而設(shè)在厚壁處,有利于補(bǔ)縮,可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生(4)澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕。 熔接痕是充型時(shí)前端較冷的料流在 型腔中的對接部位,它的存在會(huì)降低塑件的強(qiáng)度,所以設(shè)置澆口時(shí)應(yīng)考慮料流的方向,澆 口數(shù)量多,產(chǎn)生熔接痕的機(jī)會(huì)很多。流程不長時(shí)應(yīng)盡量采用一個(gè)澆口,以減少熔接痕的數(shù) 量。對于大多數(shù)框形塑件,澆口位置使料流的流程過長,熔接處料溫過低,熔接痕處

41、強(qiáng)度 低,會(huì)形成明顯的接縫,如果澆口位置使料流的流程短,熔接處強(qiáng)度高。為了提高熔接痕 處強(qiáng)度,可在熔接處增設(shè)溢溜槽,是冷料進(jìn)入溢溜槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕, 而輪輻式澆口會(huì)使熔接痕產(chǎn)生。(5)澆口位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細(xì)長型心或鑲件。 因側(cè)澆口在脫開時(shí)會(huì)傷塑件的內(nèi)表面在這里是可以的,考慮到側(cè)澆口有利澆注系統(tǒng)的 廢料和塑件的脫離,所以選取用側(cè)繞口。本設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),如圖 5-1 所示。圖 5-1 澆注系統(tǒng)5.2 分型面的選擇與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.2.1 分型面的選擇 塑料在模具型腔凝固形成塑件,為了將塑件取出來,必須將模具型腔打開,也就是必 須將模具分成兩部分,即定模和動(dòng)模兩大部分。定模和動(dòng)模相

42、接觸的面稱分型面。通常有 以下原則:(1)分型面的選擇有利于脫模:分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件留 在動(dòng)模部分,由于脫模機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè),將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分,塑件冷卻收 縮后包緊型芯,使塑件留在動(dòng)模,這樣有利脫模。如果塑件的壁厚較大,內(nèi)孔較小或者有 嵌件時(shí), 為了使塑件留在動(dòng)模, 一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。 拔模斜度小或塑件較高時(shí), 為了便于脫模,可將分型面選在塑件中間的部位,但此塑件外形有分型的痕跡。- 14 -(2)分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。(3)分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。(4)分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯。5.2.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

43、 塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣,除此以外,塑 料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則,被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫, 會(huì)引起塑件局部碳化燒焦,或塑件產(chǎn)生氣泡,或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降,甚至充模 不滿。A、排溢設(shè)計(jì) 排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。B、引氣設(shè)計(jì) 對于一些大型深腔殼形塑件, 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)塑件的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空,當(dāng)塑件脫模時(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,勢必使塑件發(fā)生變形或損壞,因此必須加引氣裝 置。C、排氣系統(tǒng) 排氣系統(tǒng)對確保塑

44、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。D、開設(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)開設(shè)在型腔最后充滿的地方; 、盡量把排氣槽開設(shè)在模具的分型面上; 、對于流速較小的塑件,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 0.010.03 ,一般情況下, ABS、 HIPS、PC、PMM、A SAN為 0.015 ;而高流動(dòng)性的塑料如 ABS、PE、PA,若沒有加填充劑則為 0.01; 當(dāng)型腔最后充填部位

45、不在分型面上,其附近又無可供排氣的推桿或可活動(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。此塑件屬中小型,且注射速度中等,可以利用分型面和推桿的間隙排氣,不開設(shè)專門 排氣槽。- 15 -成形零部件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。 它是模具的主要部分, 主要包括凹模、 凸模及鑲件、成型桿和成型環(huán)等。由于塑料成型的特殊性,塑料成型零件的設(shè)計(jì)與冷沖模 的凸、凹模設(shè)計(jì)有所不同。注射模的成形零件包括凹模、凸模、小型芯、螺紋型心、型環(huán)或成形桿等。由于這些 成型零件直接與高溫、高壓的塑料熔體接觸,并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩檫,因此要求它有 足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性和較低的表面粗糙

46、度。同時(shí)要考慮零件的加工性和模具 的制造成本。5.3 成型零部件設(shè)計(jì)成形零部件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。 它是模具的主要部分, 主要包括凹模、 凸模及鑲件、成型桿和成型環(huán)等。由于塑料成型的特殊性,塑料成型零件的設(shè)計(jì)與冷沖模 的凸、凹模設(shè)計(jì)有所不同。注射模的成形零件包括凹模、凸模、小型芯、螺紋型心、型環(huán)或成形桿等。由于這些 成型零件直接與高溫、高壓的塑料熔體接觸,并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩檫,因此要求它有 足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性和較低的表面粗糙度。同時(shí)要考慮零件的加工性和模具 的制造成本。凹凸模按結(jié)構(gòu)的不同可分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。整體式凹模和凸模是指直接在整體模塊上分別加工出

47、凹、凸形狀的結(jié)構(gòu)形式。其特點(diǎn) 是是牢固、不易變形,不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但是加工困難,熱處理不方便,整體 式凸模還有消耗模具鋼多、浪費(fèi)材料等缺點(diǎn)。所以整體式凹、凸模結(jié)構(gòu)常用于形狀簡單的 單個(gè)型腔中、小型模具或工藝試驗(yàn)?zāi)>?。組合式凹模、凸模結(jié)構(gòu)是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件組合而成的凹?;蛲鼓?。按組合 方式不同,可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式和和四壁拼合式等形式。5.3.1 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔是裝在定模板里的鑲件,用以成型塑件的外表面。型腔有整體式和組合式兩種。組合式型腔的剛性不及整體式,且易在塑料塑件表面留下痕跡,影響外觀,模具的結(jié)構(gòu)也 比較復(fù)雜??紤]到本塑件結(jié)構(gòu)較簡單,外觀質(zhì)量要求高,故采用整

48、體嵌入式型腔設(shè)計(jì)。型 腔的形狀為矩形,采用 4顆M1250L內(nèi)六角螺釘緊固在定模板上其中結(jié)構(gòu)如圖 5-2 所示5.3.2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯是裝在動(dòng)模板里的鑲件,型芯鑲件用以成型塑件的內(nèi)表面,也有整體式和組合式 兩種??紤]到本塑件結(jié)構(gòu)較簡單,外觀質(zhì)量要求高,故采用組合嵌入式型芯設(shè)計(jì)。型芯的- 16 -形狀為矩形,采用 4顆M1260L內(nèi)六角螺釘緊固在動(dòng)模板上,其中結(jié)構(gòu)如圖 5-3 所示圖5-2 型腔圖 5-3 型芯5.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用模架是注射模的骨架和基體。在生產(chǎn)現(xiàn)場中,盡可能得采用標(biāo)準(zhǔn)模架。標(biāo)準(zhǔn)模架一般由定模座板、定模板、動(dòng)模板、動(dòng)模支承板、墊塊、動(dòng)模座板、推桿固定板、推板、導(dǎo)

49、柱、- 17 - 導(dǎo)套及復(fù)位桿等組成。 由前面型腔的布局以及型腔的側(cè)壁厚度和底板厚度尺寸,選擇注射機(jī)的參數(shù),再結(jié)合 標(biāo)準(zhǔn)模架,最后選擇大水口兩板龍記 DI4070A70B70C100型號模架。1. 定模座板( 450 700,厚 35mm) 定模座板就是模具與注射機(jī)連接處的板,開模時(shí)定模板和定模座板是通過螺釘連在 一起的. 因只有一個(gè)分型面,所以這兩塊板開模分開時(shí)就是分型面 .2. 定模板( 400700,厚 120mm) 按常規(guī)這應(yīng)該是定模固定板,但是鑒與塑件的特殊性,把型腔和定模板直接做成整 體式,故叫做定模板,用以成型塑件的外部部分形狀 .導(dǎo)套與定模板上采用 H7/k6 的配合,才能保證

50、導(dǎo)套固定的在定模板上。3. 動(dòng)模板( 400700,厚 100mm) 與導(dǎo)柱有 H7/k6 的配合。4. 墊塊( 68 350,厚 100mm) 墊塊:是用來連接支承板與動(dòng)模座板的零件。 主要作用:在動(dòng)模座板與支承板之間形成脫模機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間,或是調(diào)節(jié)模具的總厚 度,以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。結(jié)構(gòu)型式:可以是平行墊塊、也可以是拐角墊塊 (該模具采用平行墊塊) 。墊塊一般用中碳鋼制造,也可用 45#制造。墊塊的高度計(jì)算:墊塊的高度,在標(biāo)準(zhǔn)模 架中,可以去取標(biāo)準(zhǔn)值。所以取 H=100mm.5. 動(dòng)模座板( 450700,厚 35mm)6. 推板( 260700,厚 25mm)7. 推桿固定板

51、( 260700,厚 30mm) 其所有的尺寸是按標(biāo)準(zhǔn)選取,其注射機(jī)頂桿孔為 ?50mm;5.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部分,因?yàn)槟>咴陂]合時(shí)要求有一定的方向 位置,所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu),導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一邊或定模一邊均可,通常導(dǎo)柱設(shè)在主型 腔周圍。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用有:定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力。 定位作用:為避免裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具,并且在模具閉合后使型腔保持正確形 狀,不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪? 18 -塑件在注入型腔過程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力,或由于注射機(jī)的精度限制,使導(dǎo)柱工作中 承受一不定的導(dǎo)向作用。動(dòng)定模合模時(shí),首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸,引導(dǎo)動(dòng)定

52、模正確閉合,避免凸?;蛐托鞠冗M(jìn)入型 腔,產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會(huì)對導(dǎo)柱進(jìn)行徑向的剪力,導(dǎo)致導(dǎo)柱容 易折斷。對型芯和型腔改進(jìn)后,其的配合可以進(jìn)行定位。采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí),因模架本身帶有導(dǎo)向裝置,一般情況下,設(shè)計(jì)人員只要按模架規(guī)格 選用即可。5.5.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的分類 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。5.5.2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)適用于精度要求高,生產(chǎn)批量大的模具。當(dāng)對于小批生產(chǎn)的簡單模具, 可不采用導(dǎo)套,直接與模體間隙配合。同時(shí)在設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)和應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1、導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位,其中心至模具邊緣 應(yīng)有足夠的距離

53、,以保證模具的強(qiáng)度,防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。2、導(dǎo)柱的長度比型心端面的高度高出 68mm,以免型心進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞;3、導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度,長采用 20 號低碳鋼經(jīng)滲碳 0.50.8mm,淬 火 4855HRC,也可采用 T8A碳素工具鋼,經(jīng)淬火處理, 導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為 Ra0.4 m。4、為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形,導(dǎo)套的前端也應(yīng) 倒角。5、導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè),可以保護(hù)型心不受損壞,而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取 出塑件,因此可根據(jù)需要而決定裝配形式。6、一般導(dǎo)柱的滑動(dòng)部分的配合形式按 H8/f8 ,導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分的配合按 H

54、7/k6, 導(dǎo)套外徑的配合按 H7/k6。7、除了動(dòng)模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外,一般還在動(dòng)模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和 導(dǎo)套,以保證脫模機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)。8、導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具的大小而決定,也可參考標(biāo)準(zhǔn)模架的數(shù)據(jù)。5.5.3 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 對以上各個(gè)條件的綜合考慮,本設(shè)計(jì)中采用了四根導(dǎo)柱,如圖 5-4 所示。其布置為等 直徑導(dǎo)柱對稱布置。一個(gè)合理的導(dǎo)柱應(yīng)該使整套模具在合模時(shí),保證導(dǎo)向零件首先接觸,- 19 -避免凸模先進(jìn)入型腔,導(dǎo)致模具損壞 . 導(dǎo)柱是固定在動(dòng)模固定板上的。導(dǎo)柱與動(dòng)模固定板 采用 H7/k6 的過渡配合,與導(dǎo)套的配合為 H8/f8 的間隙配合。圖 5-4 導(dǎo)柱5.5.4 導(dǎo)套的設(shè)計(jì)

55、 導(dǎo)套是和導(dǎo)柱配合使用的,既然選擇了 4 根導(dǎo)柱,所以就應(yīng)該有 4 個(gè)導(dǎo)套。如圖 5-5 所示。導(dǎo)套與導(dǎo)柱采用 H8/f8 的配合,導(dǎo)套與定模板采用 H7/k6 的過渡配合。5.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)一般由脫模、復(fù)位和導(dǎo)向等三大元件組成。塑件脫模(頂出)是注射成形過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié),脫模質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量,因此,塑件的脫模是不可忽視的。在設(shè)計(jì)脫模脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則:1 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè) 由于脫模機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu) 上的頂桿來驅(qū)動(dòng)的,所以一般情況下,脫模機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。正因如此,在分型面設(shè)計(jì) 時(shí)應(yīng)盡量注意,開模后使塑件能留在動(dòng)模一側(cè)。2 保證

56、塑件不因脫模而變形損壞 為了保證塑件在脫模過程中不變形、不損壞,設(shè)計(jì) 時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小,合理的選擇脫模方式及脫模位置。推 力點(diǎn)應(yīng)作用在塑件剛性好的部位,如筋部、凸緣、殼體形塑件的壁緣處,盡量避免推力點(diǎn)- 20 - 作用在塑件的薄平面上, 防止塑件破裂、 穿孔,如殼體形塑件及筒形塑件多采用推板脫模。 從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。3 機(jī)構(gòu)簡單動(dòng)作可靠 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)使脫模動(dòng)作可靠、靈活,制造方便,機(jī)構(gòu)本身要有 足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度,以承受脫模過程中的各種力的作用,確保塑件順利脫模。4 良好的塑件外觀 脫模塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部,或隱蔽面和非裝飾面,對 于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇,以免脫模痕跡影響塑件的外觀質(zhì)量。5 合模時(shí)的正確復(fù)位 設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí),還必須考慮合模時(shí)機(jī)構(gòu)的正確復(fù)位,并保證 不與其他模具零件相干涉。脫模機(jī)構(gòu)的種類按動(dòng)力來源可分為手動(dòng)脫模,機(jī)動(dòng)脫模,液壓 氣動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)。在對快接鍵盤外殼塑件進(jìn)行脫模是必須遵循以下原則:1、因?yàn)樗芰鲜湛s是抱緊凸模,所以頂出力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近凸模。因?yàn)樗芗谋?厚的關(guān)系我們可以利用推板。2

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