畢業(yè)設(shè)計(jì)論文TOPHOUSING對(duì)講機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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1、前言全套完整版cad圖紙,聯(lián)系153893706注塑成型是生產(chǎn)塑料制件最常用的制造方法之一,采用這種方法既可以生產(chǎn)小巧的電子器件和醫(yī)療用品,也可以生產(chǎn)大型的汽車(chē)配件或建筑構(gòu)件。鑒于塑料材料技術(shù)和注塑成型加工技術(shù)這兩方面的不斷進(jìn)步,塑料注塑加工行業(yè)得以持續(xù)發(fā)展。塑料制件的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的具體要求來(lái)進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。模具生產(chǎn)水平的高低,已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志,因?yàn)槟>咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品成本質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。我國(guó)塑模技術(shù)近幾年取得很大發(fā)展。大型塑料模已可生產(chǎn)34英寸大屏幕彩電塑殼模具,6千克容量洗衣機(jī)全套塑模及汽車(chē)保險(xiǎn)杠。精密注射模方面,已能生

2、產(chǎn)多型腔小模數(shù)齒輪模具和600腔塑封模具。汽輔成型技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用?,F(xiàn)在日本有名模具生產(chǎn)企業(yè),如東芝機(jī)械、富士tachnica,三精密、名古屋金型和三貴金型株式會(huì)社等及我國(guó)廣州,東莞,深圳等地已使用一些先進(jìn)模具生產(chǎn)與制造技術(shù)。如用pro/e或ug進(jìn)行產(chǎn)品的3d造型和分模,使用mastercam或者cimatron來(lái)做刀路,用日本的fanuc系統(tǒng)或臺(tái)灣的加工中心進(jìn)行模具型腔和型芯的加工,用高速加工中心做銅電極,用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x來(lái)檢驗(yàn)。(1)未來(lái)塑料模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⑹牵耗>遚ad/cae/cam正向集成化、三維化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。進(jìn)入二十一世紀(jì)以后,模具基本上全部采用計(jì)算機(jī)輔

3、助設(shè)計(jì)和制造。用戶(hù)設(shè)計(jì)的零件圖形從互聯(lián)網(wǎng)輸出,先進(jìn)行塑件分析,再進(jìn)行三維模具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)用戶(hù)的設(shè)備條件和成型工藝,協(xié)商討論確定模具方案。cad結(jié)束之后,使用moldflow軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬分析(cae),該軟件可以模擬注射過(guò)程,并在計(jì)算機(jī)顯示器上用不同的顏色顯示出注射時(shí)物料流動(dòng)速度、溫度、壓力變化,由此判斷模具設(shè)計(jì)的合理性。由于采用cae技術(shù)大大減少了制造過(guò)程中模具的修整和試模的工作量。設(shè)計(jì)的模具確定之后,使用cam軟件為cnc機(jī)床或加工中心編制加工用的數(shù)控程序。數(shù)控程序編制好后,可先在計(jì)算機(jī)上模擬加工過(guò)程,以檢驗(yàn)數(shù)控程序的正確性。在確認(rèn)數(shù)控程序沒(méi)有問(wèn)題時(shí),可通過(guò)與廠內(nèi)局域網(wǎng)連接的直接數(shù)

4、控(dnc)計(jì)算機(jī)將數(shù)控程序傳送至選定的cnc機(jī)床或加工中心,在毛坯準(zhǔn)備和裝卡完畢之后,便可以進(jìn)行加工。因此模具企業(yè)應(yīng)大力普及、廣泛應(yīng)用cad/cae/cam技術(shù),逐步走向模具軟件功能集成化,模具設(shè)計(jì)分析制造的三維化,模具軟件應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化,同時(shí)還應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成,強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。 (2)發(fā)展中的模具先進(jìn)制造技術(shù)塑料模具制造中對(duì)于一些復(fù)雜的型腔,需采用先進(jìn)的制造技術(shù),如高速數(shù)控、加工三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、電火花、線(xiàn)切割等,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗和靈活生產(chǎn)。高速數(shù)控加工采用先進(jìn)的cad/cam集成設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng),進(jìn)行圖形交互的自動(dòng)數(shù)控編程,這種方法速度快、精度高、直觀、使用簡(jiǎn)便和便于檢查

5、。一般高速數(shù)控切削的主軸轉(zhuǎn)速比普通數(shù)控切削轉(zhuǎn)速高110倍。高速數(shù)控切削的另一個(gè)內(nèi)涵是采用高的進(jìn)給速度。維持切削力不變,提高轉(zhuǎn)速就能夠提高切除率,減少切削時(shí)間;維持進(jìn)給速度在普通切削水平,提高轉(zhuǎn)速就能夠降低切削力,可以加工較細(xì)或較薄的模具零件。研制大功率高速主軸,功率100kw,轉(zhuǎn)速100000轉(zhuǎn)/min,是今后發(fā)展的方向。(3)快速成型與制模技術(shù)最新發(fā)展快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械加工相比,具有制模周期短、成本低、精度與壽命又能滿(mǎn)足生產(chǎn)上的使用要求,是綜合經(jīng)濟(jì)效益比較顯著的一類(lèi)制造模具的技術(shù),概括起來(lái),有以下幾種類(lèi)別快速原型制造技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)rpm,是80年代后期發(fā)展起來(lái)的一種新型制造技術(shù)。美國(guó)、日

6、本、英國(guó)、以色列、德國(guó)、中國(guó)都推出了自己的商業(yè)化產(chǎn)品,并逐漸形成了新型產(chǎn)業(yè)。已經(jīng)商業(yè)化的幾種典型快速成型工藝包括:激光立體光刻技術(shù)(sla)13、疊層輪廓制造技術(shù)(lom)、熔融沉積成型技術(shù)(fdm)、三維印刷成型技術(shù)(3d-p)、電弧噴涂成型制模技術(shù)、電鑄成型技術(shù)、型腔表面精細(xì)花紋成型的蝕刻技術(shù)。(4)模具研磨拋光向自動(dòng)化、智能化方面發(fā)展由于拋光對(duì)模具制造的重要性,拋光技術(shù)發(fā)展很快,目前對(duì)先進(jìn)的自動(dòng)化、智能化拋光技術(shù)研究已取得很大進(jìn)展,主要有:電火花成型加工后的電解質(zhì)拋光、超聲波研磨和拋光、仿形自動(dòng)拋光、數(shù)控拋光。(5)模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用廣泛模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ),其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期

7、,同時(shí)也顯著提高模具的制造精度和使用性能,大大地提高模具質(zhì)量。我國(guó)模具商品化、標(biāo)準(zhǔn)化率均低于30%,而先進(jìn)國(guó)家均高于70%,每年我們要從國(guó)外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件,其費(fèi)用約占年模具進(jìn)口額的3%8%。因此,我國(guó)應(yīng)加快模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展,以盡快滿(mǎn)足國(guó)家經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。一 塑件工藝分析1.1 塑件結(jié)構(gòu)分析該塑件采用推板,推管推出,分別有一個(gè)外側(cè)抽芯和兩個(gè)內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),開(kāi)模時(shí),動(dòng)定模板分開(kāi)塑件包緊在動(dòng)模型芯上當(dāng)達(dá)到一定的開(kāi)模行程時(shí),動(dòng)定模板不動(dòng),啊注塑機(jī)的作用下推板開(kāi)始向前運(yùn)動(dòng),同時(shí)由于滑塊和斜頂桿,推塊的作用下,塑件被推出,由于自重吊落。本結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,要求表面光滑、無(wú)明顯的澆口痕跡,固采用限制性

8、澆口(點(diǎn)澆口)。利用斜頂桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)側(cè)抽芯??紤]到該塑件注射時(shí)要有一定的流動(dòng)性,以及抗沖擊性等因素所以選擇abs( 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。 塑件如下圖所示: 塑件基本特性:色調(diào):不透明、灰色 材料:abs( acrylonitritle-butadiene-styrene copolymer 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物) 厚度:約2mm(塑件不允許有裂紋和變形缺陷) 生產(chǎn)綱領(lǐng):大批量 脫模斜度:0.5° 精度等級(jí):mt3(一般精度,gb/t14486-1993標(biāo)準(zhǔn))1.2 材料成型工藝分析(1)化學(xué)和物理性能:abs是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成。每種單體都有

9、不同性能:丙烯腈具有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性;丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性;苯乙烯具有易加工、高光潔度、高強(qiáng)度的特性。abs無(wú)毒、無(wú)味,呈微黃色,成型的塑件有較好的光澤,其收縮率為0.30.8%(在本設(shè)計(jì)中選用的收縮率為0.5)。從形態(tài)上看,abs是非結(jié)晶型材料。三種單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物,一個(gè)是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相,另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。abs的特性主要取決于三種單體的組成比例及兩相中的分子結(jié)構(gòu),因此市場(chǎng)上產(chǎn)生了不同品質(zhì)的abs材料。不同品質(zhì)的材料提供不同的特性,如從中等到高等的抗沖擊性,從低到高的光潔度和高溫扭曲性能等。(2)成型特點(diǎn):流動(dòng)性中等,有超強(qiáng)的易加工性

10、、外觀特性、低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性及很高的沖擊強(qiáng)度。(3)注塑工藝及模具條件:干燥處理: abs吸濕性很強(qiáng),注塑成型之前要進(jìn)行充分干燥。 建議干燥條件:80-90下最少干燥2小時(shí),且材料溫度波動(dòng)應(yīng)保證小于0.1%。熔化溫度:210-280。建議溫度:245。模具溫度:25-70。(模具溫度將影響塑件光潔度,模具溫度較低則會(huì)導(dǎo)致成型制品的光潔度較低)注射壓力:50-100mpa。注射速度:中等高速。(4)典型應(yīng)用范圍:汽車(chē)儀表板、電話(huà)機(jī)殼體、打字機(jī)鍵盤(pán)、電冰箱及日常生活用品。(5)abs主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)下表1-1、1-2、1-3、1-4表1-1 abs的力學(xué)性能材料性能abs改性聚苯乙烯屈服強(qiáng)

11、度/mpa5033抗拉強(qiáng)度/mpa3838斷裂伸長(zhǎng)率/%3530.8彎曲強(qiáng)度/mpa8056彎曲彈性模量/gpa1.41.8抗壓強(qiáng)度/ mpa5372抗剪強(qiáng)度/ mpa24簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度(無(wú)缺口)/(kj/m²)26189簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度(缺口)/(kj/m²)1114.4布氏硬度hbs9.79.8表1-2abs的物理性能材料性能absabs玻璃纖維增強(qiáng)密度/(g/³)1.021.161.201.38比體積/(²/g)0.860.980.720.83吸水性/%(24小時(shí))長(zhǎng)時(shí)間0.20.40.10.7透明度或透光度表1-3 abs的熱性能材料性能absab

12、s玻璃纖維增強(qiáng)計(jì)算收縮率(%)0.40.70.10.2熔點(diǎn)(粘流溫度)/130160熱變形溫度/45n/² 180n/²9010883103116121112116線(xiàn)膨脹系數(shù)/(10-/)7.02.8比熱容/j/(·k)1470熱導(dǎo)率/w/(m·k)0.2630.263燃燒性/(/min)慢慢表1-4 abs塑料成形條件材料性能abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)密度(g/³)1.031.07預(yù)熱溫度()808523時(shí)間(h)料筒溫度()后段150170165180180200中段前段噴嘴溫度()170180模具溫度()5080注射壓力(mp

13、a)60100螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)30適用注射機(jī)類(lèi)型螺桿、柱塞均可1.3 脫模斜度的確定由于制品冷卻后產(chǎn)生收縮時(shí)會(huì)緊緊包在凸模上,或由于黏附作用而緊貼在型腔內(nèi)。為了便于脫模,防止制品表面在脫模時(shí)劃傷、擦毛等,在制品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其表面在合理的脫模斜度。實(shí)驗(yàn)研究表明,型芯斜度的確可降低制件頂出力。圖1-1總結(jié)了斜度對(duì)abs塑模制件脫模力影響的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果。圖11綜合各種因素,本設(shè)計(jì)abs的脫模斜度取0.5°。1.4 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式1.4.1 型腔數(shù)量的確定已知的體積v塑和質(zhì)量w塑 ,又因?yàn)榇水a(chǎn)品屬大批量生產(chǎn)的塑件,精度要求比較高、且單件加工生產(chǎn)綜合考慮生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本等各種因素,以

14、及注射機(jī)的型號(hào)選擇,初步確定采用一模一腔排布。由塑件的外形尺寸和機(jī)械加工的因素,確定采用大水口單型腔生產(chǎn)。1.4.2 分型面的選擇分型面是指分開(kāi)模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。在封閉模腔中成型塑件,為了減小模腔中脫出時(shí)的阻力,要求塑件應(yīng)帶有適當(dāng)?shù)拿撃P倍龋惨竽>邇砂氩糠值慕佑|面(即分型面)應(yīng)相對(duì)于所成型的塑件,安排適當(dāng)?shù)奈恢?,這就要正確的選擇分型面。分型面的選擇原則是:(一) 便于塑件脫模(1)應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯;(2)在開(kāi)模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模內(nèi);(3)應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位;(二)考慮和保證塑件的外觀不遭損壞。(三) 盡量保證塑件尺寸的精度要求(如同心度等)。(

15、四) 有利于排氣。(五) 盡量使模具加工方便。分型面一般設(shè)在塑件斷面尺寸最大處,但在此設(shè)計(jì)中由于采用的是點(diǎn)澆口,只需要二板模,存在一個(gè)分型面,把型芯設(shè)在動(dòng)模一邊,型腔設(shè)在定模一邊,開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模,有利于塑件的脫模。即動(dòng)模板和定模板兩接觸面為分型面。塑件冷卻時(shí)會(huì)因?yàn)槭湛s作用而包覆在凸模上,故從塑件脫模的角度考慮,應(yīng)有利于塑件滯留在動(dòng)模一側(cè);有利于側(cè)面分型和抽芯;合理安排塑件在型腔中的方位,以便于脫模。而且不影響塑件的質(zhì)量和外觀形狀,以及尺寸精度。有利于排氣;使模具加工方便。本產(chǎn)品分型面如下圖所示: 圖1 1.4.3 排氣槽的設(shè)計(jì)在注塑成型過(guò)程中,模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外,還有塑

16、件受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體,這些氣體若不能順利排出,則可能因充填時(shí)氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫,引起塑件局部炭化燒焦,或使塑件產(chǎn)生氣泡,或使塑料熔接面不良而引起缺陷,因而須進(jìn)行排氣設(shè)置。1)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。2)引氣設(shè)計(jì):對(duì)于一些大型腔殼形塑件,注射成型后,整個(gè)型腔由塑料填滿(mǎn),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(shì)必使塑件發(fā)生變形或損壞,因此必須加引氣裝置。3)排氣系統(tǒng)有以下幾種方式: 利用排氣槽;利用型芯、鑲件、推桿等配合間隙;有時(shí)為了防止制品在頂出時(shí)造

17、成真空而變形,必須設(shè)置進(jìn)氣裝置。4)該套模具的排氣方式有: a.利用模具的分型面排氣;b.對(duì)于組合式型芯可利用其拼和的縫隙、零件配合的間隙1.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所謂注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。其作用是使塑料平穩(wěn)而有序地充填到型腔中,以獲得組織致密、外部輪廓清晰的塑件。澆注系統(tǒng)分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)兩大類(lèi)。本設(shè)計(jì)采用普通的澆注系統(tǒng),包括主流道、分流道和冷料井和澆口四部分組成。1.5.1 流道設(shè)計(jì) 流道設(shè)計(jì)包括主流道、分流道和冷料井的設(shè)計(jì)。1.5.2 主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體入口處,是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道,通

18、常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線(xiàn)上,端面為圓形,帶有一定的錐度,便于塑料熔體按序順利地向前流動(dòng),開(kāi)模時(shí)主流道凝料又能順利地被拔出。主流道的尺寸直接影響到塑件熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間,甚至塑件的質(zhì)量。設(shè)計(jì)如圖1所示: 圖1-3 主流道主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下:(1)形狀:圓錐形; (2)半錐角:2°;(3)內(nèi)壁的粗糙度為ra=0.63m,拋光時(shí)沿軸向進(jìn)行;(4)主流道大端呈圓角,半徑r=2。(5)噴嘴球的半徑r=15,則凹坑的球面半徑r=17;(6)噴嘴孔徑d=3;小端直徑d=3.5;大端直徑d=5.2。(7)主流道長(zhǎng)度取25。 由于采用的是點(diǎn)澆口進(jìn)料的三板式模具,要用推流道板使流道凝料自動(dòng)墜落,故澆

19、口套與推流道板的滑動(dòng)配合部分設(shè)計(jì)有15°的錐度,以保證使用安全,動(dòng)作可靠。 1.5.3 主流道襯套的形式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),由于采用的是三板模,且主流道長(zhǎng)度一般不超過(guò)60為好,因而模具流道部分設(shè)計(jì)成整體式主流道襯套形式。選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行加工和熱處理,一般采用碳素工具鋼,如:t8a、t10a等,熱處理硬度為5357hrc。主流道襯套和定位圈設(shè)計(jì)成整體式,如圖1-4所示: 圖141.5. 分流道的設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的通道,一般開(kāi)設(shè)在分型面上,起分流 和轉(zhuǎn)向的作用。在本設(shè)計(jì)中,因需減少流道的長(zhǎng)度,所以必須設(shè)置分流道,在此采用u字形截面流

20、道。要減少流道內(nèi)的壓力損失,則希望流道的截面積大、流道的表面積小,以減少傳熱損失。對(duì)于u形流道而言,其熱量損失僅大于圓形和正方形截面的分流道,但其加工容易,又比圓形和正方形截面的分流道容易脫模,u形截面分流道具有優(yōu)良的綜合性能。1)分流道的布置形式分流道的布置取決于型腔的布局,兩者相互影響。分流道應(yīng)能滿(mǎn)足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài),使塑料熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個(gè)型腔,分流道的布置形式有平衡式和非平衡式兩種,此設(shè)計(jì)中采用的是平衡式布置,以使各型腔同時(shí)均衡的進(jìn)料,從而保證各型腔成型出來(lái)的塑件在強(qiáng)度、性能、重量上的一致性。其形狀如圖-所示:圖- 分流道示意圖2)分流道長(zhǎng)度、截面尺寸

21、分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口的位置,從輸送熔體時(shí)的減少壓力損失和熱量損失及減少澆道凝料的要求出發(fā),應(yīng)力求縮短。圖- 分流道截面形狀對(duì)于壁厚小于3(此塑模壁后為1mm),質(zhì)量在200g以下的塑件,可用公式 式中,w流經(jīng)分流道的塑料量 (g);l分流道長(zhǎng)度 ();d分流道直徑()。其中, n為型腔數(shù)目;m為塑件質(zhì)量 (g)在本設(shè)計(jì)中結(jié)合實(shí)際情況,取 l=144.6mm w=35.62g則,取5mm。r=0.459d=2.295,取值為3mm: h=0.918d=4.59,取值為5mm ( 如圖1) 3)分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻,只有中心部位的塑

22、料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較理想,因此分流道內(nèi)表面粗糙度并不要求很低,一般為0.63m1.6m,這樣表面稍不光滑,有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力,避免熔流表面滑移,使中心層具有較高的剪切速率。此處ra0.8um。此外,由于分流道較長(zhǎng),則將分流道的盡頭沿料流前進(jìn)方向延長(zhǎng)作為分流道冷料井,以貯存前鋒冷料,其長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為分流道直徑的1.52倍。1.5.5冷料井的設(shè)計(jì)冷料井一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上,或處于分流道的末端。其作用就是存放料流前峰的“冷料”,防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成冷接縫;此外,在開(kāi)模時(shí)又能夠?qū)⒅髁鞯乐心蠌亩0逯欣?。冷料井直徑宜稍大于主流道大端直徑,長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。本設(shè)計(jì)中對(duì)于冷料

23、井的選擇是按照設(shè)計(jì)的目的來(lái)選擇的。設(shè)計(jì)的目的是要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)脫模。所以選擇如圖17的與推桿匹配的冷料井,它很容易將主流道凝料拉離定模,當(dāng)其被推出時(shí)又很容易脫落。圖-7 冷料井示意圖此零件采用推板和推管、斜頂桿推出,需開(kāi)設(shè)冷料穴,拉料桿采用z形式。分流道采用半圓形截面,并且開(kāi)設(shè)在凹模上,以便于脫模,加工也較容易,在定模固定板上采用澆口套。1.5.6 澆口設(shè)計(jì)澆口是連接分流道和型腔之間的一段細(xì)短的通道(除直接澆口以外),它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。澆口的理想尺寸很難用理論公式計(jì)算,通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定,取其下限,然后在試模過(guò)程中逐步加以修正。一般澆口的截面積為分流道

24、截面積的3%9%,截面形狀為矩形或圓形,澆口長(zhǎng)度為0.52mm,表面粗糙度ra不低于0. 4m。澆口的主要作用是:(1)型腔充滿(mǎn)后,熔體在澆口處首先凝結(jié),防止其倒流;(2)易于切除澆口凝料; 在本設(shè)計(jì)中,塑件表面要求不留下痕跡,不影響外觀,結(jié)合塑件為薄板狀結(jié)構(gòu),為減少翹曲變形,故采用多點(diǎn)澆口(橄欖形或菱形澆口)具體表示形式見(jiàn)圖1-8:圖-8 點(diǎn)澆口示意圖 二 注射機(jī)型號(hào)的確定2.1 注射量的計(jì)算根據(jù)pro/e建模得到塑件的質(zhì)量為m=35.62g,密度由表可查得=1.031.07g/³(在此設(shè)計(jì)中取1.05g/³),所以塑件的體積為:³而流道凝料的質(zhì)量未知,在此按m

25、的0.6倍來(lái)計(jì)算。則總的注射量是:2.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需要的鎖模力計(jì)算 根據(jù)pro/e建模,對(duì)塑件投影面積分析得=32113。流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積,在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知數(shù),根據(jù)腔模的統(tǒng)計(jì)分析,大致是塑件在分型面上的投影面積的0.20.5倍, 結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況取0.3,則總的投影面積計(jì)算為: 所以: 從而得到 式中,注射機(jī)的額定鎖模力(n); 模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力(mpa),一般為注射壓力的0.3 0.65倍,通常為2040 mpa,在此設(shè)計(jì)中取35 mpa;n,則1798.328kn 。2.3 注射機(jī)型號(hào)的確定注射模規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑

26、件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式,在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下進(jìn)行注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的計(jì)算。在本設(shè)計(jì)中,根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值,初步選用由浙江塑料機(jī)械廠生產(chǎn)的sz-200/120臥式注射機(jī),主要技術(shù)參數(shù)如表2-1所列:表2-1 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)理論注射量/³200螺桿(柱塞)直徑/42注射壓力/mpa250注射速率/(g/s)120塑化能力/(g/s)70螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)0220鎖模力/kn2200拉桿內(nèi)間距/355×385移模行程/350最大模具厚度/400最小模具厚度/230鎖模型式雙曲肘噴嘴口直徑/3定位孔直徑/125噴嘴球半徑/

27、sr152.4 注射機(jī)工藝參數(shù)的校核2.4.1 鎖模力的校核鎖模力為注射機(jī)鎖模裝置用于夾緊模具所施加的最大夾緊力。當(dāng)高壓的塑料熔體充填模腔時(shí),會(huì)產(chǎn)生使模具沿分型面分開(kāi)的脹模力。因此,所選注射機(jī)的鎖模力必須大于由于高壓熔體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力,此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。即:式中,注射機(jī)的額定鎖模力(n); 模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力(mpa)。由于在選擇注射機(jī)的時(shí)候就已經(jīng)計(jì)算了鎖模力,因此所選注射機(jī)的鎖模力是符合要求的。2.4.2 最大注射量的校核為確保塑件質(zhì)量,注射模一次成形的塑料重量(塑件和流道凝料重量之和)應(yīng)該在公稱(chēng)注射量的35%75%范圍內(nèi),最大可

28、達(dá)80%,最低不應(yīng)小于10%。 而塑件和流道凝料重量之和m為54.8g,在上述范圍內(nèi),故最大注射量符合要求。2.4.3 開(kāi)模行程的校核開(kāi)模行程是指從模具中取出塑件所需的最小開(kāi)合距離,用h表示,它必須小于注射機(jī)移動(dòng)模板的最大開(kāi)模行程s。對(duì)于液壓-機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)注塑機(jī),其最大開(kāi)模行程由注塑機(jī)連桿機(jī)構(gòu)的最大沖程決定,與模具厚度無(wú)關(guān)。本設(shè)計(jì)采用雙型面注射模,其開(kāi)模行程按下式校核: a+(510) 式中,h1塑件脫出距離 (也可作為凸模高度)();h2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度(); a中間板與定模的分開(kāi)距離()。已知:h1=14;h2=14 a=65mm所以:h1+h2+a+(510)=14+14+6

29、5+(510)=98103()又由于sz-200/120臥式注射機(jī)的移模行程為350103<160所以開(kāi)模行程也符合要求。三 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算塑件在成型加工過(guò)程中,用來(lái)充填塑料熔體以成型制品的空間被稱(chēng)為型腔。而構(gòu)成模具型腔的零件統(tǒng)稱(chēng)為成型零件,通常包括凹模、凸模、型芯鑲塊、各種成形桿和成形環(huán)等。由于這些成型零件直接于高溫、高壓的塑件熔體接觸,并且在脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦,它必須具有如下一些性能:(1)具有足夠的強(qiáng)度、剛度,以承受塑料熔體的高壓。(2)具有足夠的硬度、耐磨性,以承受料流的摩擦和磨損。通常進(jìn)行熱處理,使其硬度達(dá)hrc40以上。(3)對(duì)于成型會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體的塑料(如p

30、vc、pom、pf等),還應(yīng)選擇耐腐蝕的合金鋼。(4)材料的拋光性能好,表面應(yīng)該光滑美觀。表面粗糙度要求應(yīng)在ra=0.4µm以下。(5)切削加工性能好,熱處理變形小,可淬性良好。同時(shí),熔焊性要好,以便于修理。3.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模又稱(chēng)陰模,它是成型塑件外輪廓的零件。由于凹模結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,在本設(shè)計(jì)中采用整體鑲嵌入式凹模結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的凹模形狀、尺寸一致性好,更換方便。凹模的外形是帶臺(tái)階的圓柱形,由臺(tái)階定位,以h7/m6過(guò)渡配合嵌入定模板,然后用定模板將其固定。如圖3-1所示。模腔鑲?cè)肽<芑蚰L變?nèi),模腔壁靠在周?chē)饘偕希G怀叽缫∮谡w式模腔,在這種情況下,模架承受了模腔內(nèi)的部分壓

31、力。疲勞在這種結(jié)構(gòu)的模具中扮演重要的角色,必須考慮模架與模腔的應(yīng)力,避免模具在短期工作后即失效。為此,在模腔壓如模套內(nèi)后,二者應(yīng)該預(yù)壓。3.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模(即型芯)是成型塑件內(nèi)表面的成型零件,通??煞譃檎w式和組合式兩種內(nèi)型。在此采用組合式中的鑲件組合式凸模,型芯之間不可靠的太近。設(shè)計(jì)鑲嵌式和組合式凸模時(shí),如圖3-1所示。應(yīng)盡可能滿(mǎn)足下列要求:(1)將型腔的內(nèi)型加工變?yōu)殍偧徒M合件的外形加工;(2)拼縫應(yīng)避開(kāi)型腔的轉(zhuǎn)角或圓弧部分的外形加工;(3)鑲件的數(shù)量力求減少,以減小對(duì)塑件外觀和尺寸精度的影響;(4)易損壞部分應(yīng)設(shè)計(jì)獨(dú)立的鑲件,便于更換;3.3 小型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和定位通常將成型塑件

32、小孔或槽的小凸模稱(chēng)為小型芯。一般是單獨(dú)制造,然后以嵌入的方法固定。本設(shè)計(jì)的成型四個(gè)固定螺桿孔的小型芯以凸臺(tái)定位,以定模板固定。如圖3-1所示。圖3-1 凹凸模結(jié)構(gòu)示意圖3.4 成型零件工作尺寸的計(jì)算成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的尺寸,它通常包括凹模和凸模的徑向尺寸(包括矩形的長(zhǎng)和寬)、凹模和凸模的高度尺寸以及位置(中心距)尺寸等。一般情況下,影響成型零件工作尺寸的主要因素是塑料的公差、模具制造公差、模具磨損量、塑件的收縮率s、模具在分型面上的合模間隙。3.4.1按平均收縮率計(jì)算型腔尺寸收縮率s abs的收縮率一般為0.4%0.7%,從而得出其的平均收縮率s=0.55%。徑向尺寸

33、的計(jì)算abs的一般精度等級(jí)為mt3(一般精度,gb/t14486-1993標(biāo)準(zhǔn)),塑件的寬度尺寸為65,查表得=0.44mm按照平均收縮率計(jì)算凹模徑向(寬度)尺寸公式 式中l(wèi)m凹模的徑向尺寸,s塑料的平均收縮率,%ls塑件徑向公稱(chēng)尺寸,塑件公差值,z凹模制造公差,已知ls=65s=0.55%=0.44;對(duì)于中型塑件z=/3=0.147; lm=(1+0.55%)65-3/40.44 =65.028mm同理,塑件的長(zhǎng)度尺寸是126mm,查表得=0.62mm, 所以, z=/3=0.207mm,所以凹模徑向(長(zhǎng)度)尺寸計(jì)算如下lm = (1+0.55%)126-3/40.62 =126.23mm高

34、度尺寸的計(jì)算塑件的一個(gè)高度尺寸hs=29.5,查表得=0.20,按照平均收縮率計(jì)算凹模深度尺寸公式 式中,hm凹模的深度尺寸, s塑料的平均收縮率,% hs塑件高度公稱(chēng)尺寸, 塑件公差值,z凹模深度制造公差,將hs=29.5s=0.0055=0.20 代入上式,z=/3=0.067 hm=(1+0.0055)29.5-2/30.2 =29.53mm而另外一個(gè)深度尺寸為21.5mm,查表得=0.18,z=/3=0.06 hm=(1+0.0055)21.5-2/30.18 =21.493.4.2按平均收縮率計(jì)算型芯尺寸徑向尺寸按照平均收縮率計(jì)算型芯徑向尺寸公式為 式中:lm組合型芯的徑向尺寸,s

35、塑料的平均收縮率,%ls塑件徑向公稱(chēng)尺寸,塑件公差值,z組合型芯制造公差,已知,塑件的壁厚設(shè)計(jì)為2,s=0.55%,塑件徑向(寬度)公稱(chēng)尺寸為61,查表得,=0.38所以 z=/3=0.127 塑件徑向(長(zhǎng)度)公稱(chēng)尺寸為122時(shí),查表得=0.62,z=/3=0.207mm依據(jù)上面的公式得出: 型芯高度尺寸的計(jì)算塑件的一個(gè)孔深度尺寸hs=29.50-2.00=27.50,所以查表得=0.18按照平均收縮率計(jì)算組合型芯高度尺寸公式 式中組合型芯高度尺寸,s 塑料的平均收縮率,%塑件孔深度公稱(chēng)尺寸,塑件公差值,z組合型芯高度制造公差,將=27.5s=0.0055=0.18代入上式得, z=/3=0.

36、06 同理,塑件的另一個(gè)孔深度為21.5-2=19.5,查表得=0.16,則z=/3=0.0533.5 型腔壁厚計(jì)算 在注射成型過(guò)程中,型腔承受塑料熔體的高壓作用,因此模具型腔應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。強(qiáng)度不足將導(dǎo)致塑性變形,甚至開(kāi)裂。剛度不足將產(chǎn)生過(guò)大彈性變形,導(dǎo)致型腔向外膨脹,產(chǎn)生溢料間隙。在本次設(shè)計(jì)中按整體式矩型型腔計(jì)算。3.5.1按剛度計(jì)算側(cè)壁的厚度(s):矩型型腔受塑料熔體壓力時(shí),四壁變形,兩長(zhǎng)邊大于兩短邊,當(dāng)長(zhǎng)、短邊側(cè)壁厚度相同時(shí),長(zhǎng)邊能滿(mǎn)足要求,短邊更無(wú)問(wèn)題,因此,側(cè)壁厚度計(jì)算歸結(jié)為長(zhǎng)邊厚度的計(jì)算。 ()式中s型腔側(cè)壁厚度(); h型腔側(cè)壁受壓高度(); l型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)度();e模具材

37、料的彈性模量(碳剛為2.1105mpa);p型腔壓力(取35mpa);任一自由邊中點(diǎn)的允許變形量,由塑料寬度公差,由經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算決定;c常數(shù),由近似公式計(jì)算;在本設(shè)計(jì)中,h=29.5,l=126 由sj1372-78查表得,則=0.06 在本設(shè)計(jì)中s(長(zhǎng)邊側(cè)壁)取值為30,短邊側(cè)壁取值為35,顯然符合要求;3.5.2按剛度計(jì)算底板的厚度():由兩端平行支架的整體式矩形型腔的底版,可視為受均布載荷四周固定的矩形板,底版的長(zhǎng)邊和短邊分別為l和b,其最大擾曲變形發(fā)生在板的中心。 ()式中 整體式矩形底版厚度(); p型腔壓力(取35mpa); b矩形板受力短邊長(zhǎng)度(); l矩形板受力長(zhǎng)邊長(zhǎng)度(); e

38、模具材料的彈性模量(碳剛為2.1105mpa);允許變形量,塑件高度公差決定;由之值決定的常數(shù),查表可得=0.026在本設(shè)計(jì)中,則實(shí)際設(shè)計(jì)中取值為26,模體的總體尺寸為:175×200×80,符合要求。四 模體(模架)的確定模架也稱(chēng)模體,是注射模的骨架和基體,模具的每一部分都寄生其中,通過(guò)它將模具的各個(gè)部分有機(jī)的聯(lián)系在一起。塑料注射?;拘湍<芟盗杏赡0宓腷×l決定。除了動(dòng)、定模板的厚度需由設(shè)計(jì)者從標(biāo)準(zhǔn)中選定外,模架的其它有關(guān)尺寸在標(biāo)準(zhǔn)中都已規(guī)定。初步選定的模具的型號(hào)為:編號(hào)數(shù)是 :0164 系列b×l為350×400,導(dǎo)柱 :直徑32模板a、

39、b尺寸(厚度):80、70;c墊塊高度:100根據(jù)所設(shè)計(jì)塑件的大小以及型腔的布局,結(jié)合中小型模架的尺寸組合系列,及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)模架的參數(shù),最終確定模架型號(hào)、各板尺寸:a板尺寸:a板是定模型腔板,塑件的高度14mm,在模板還要開(kāi)設(shè)冷卻水管,冷卻水道離型腔有一定的距離,因此a板的厚度取80mm。b板尺寸:b板是凸模(型芯)固定板,由于要設(shè)計(jì)水道,及其它結(jié)構(gòu),在該設(shè)計(jì)中取板厚為70mm。c墊塊尺寸:墊塊它是用來(lái)連接支承板與動(dòng)模座板的零件。其作用有兩點(diǎn):一是形成推出機(jī)構(gòu)的行程空間;二是調(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。墊塊的高度一般為:墊塊=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度(510)

40、mm, 推出行程取稍大于塑件高度,取40;因?yàn)橥瓢宓拈L(zhǎng)和寬分別是:400mm、350mm根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件查得推板厚度取25;推桿固定板厚度為20mm;從而得到墊塊的高度為:100。 最終確定模架為普通型三板模模架dci型,模架的定貨標(biāo)識(shí)為: 3540dci8070250i,結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖4-1 模架結(jié)構(gòu) 五 合模導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是不可少的部件,因?yàn)槟>咴陂]合時(shí)要求有一定的方向和位置,必須導(dǎo)向。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有定位、導(dǎo)向、承受一定側(cè)壓力三個(gè)作用。定位作用是為了避免模具裝配時(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的形狀,不至于因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤蟛痪?,或?/p>

41、模塑失??;導(dǎo)向作用是在動(dòng)定模合模時(shí),首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸,引導(dǎo)動(dòng)模、定模正確閉合,避免凸?;蛐托咀矒粜颓?,損壞零件;承受一定側(cè)壓力指塑料注入型腔過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力,或者由于注射機(jī)精度的限制,使導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)壓力。 5.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)柱對(duì)合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在注塑模中應(yīng)用最普遍,包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套兩個(gè)零件,分別安裝在動(dòng)模和定模的兩半部分。在設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)要注意以下幾點(diǎn):(1) 導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周,導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離,以保證模具的強(qiáng)度。(2) 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯(凸模)端面的高度高出68mm,以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凸模相碰而損壞。(3) 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)

42、度,常采用20號(hào)低碳鋼經(jīng)滲碳0.50.8mm,熱處理hrc 4855,也可以采用t8a 炭素工具鋼,經(jīng)熱處理。(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)型芯不受損傷,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)需要而決定裝配方式。(6) 一般導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的配合形式按h8/f8,導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按h7/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,以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)。(8) 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而決定,可參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選用。5.1

43、.1導(dǎo)柱設(shè)計(jì)導(dǎo)柱可以安裝在動(dòng)模一側(cè),也可以安裝在定模一側(cè),但更多的是安裝在動(dòng)模一側(cè)。因?yàn)樽鳛槌尚土慵闹餍托径嘌b在動(dòng)模一側(cè),導(dǎo)柱與主型芯安裝在同一側(cè),在合模時(shí)可以起保護(hù)作用。導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)有兩種:一種是除安裝部分的凸肩外,長(zhǎng)度的其余部分直徑相同,稱(chēng)為直導(dǎo)柱;另一種是除安裝部分的凸肩外,使安裝部分直徑比外伸的工作部分直徑大,稱(chēng)為階梯形導(dǎo)柱。直形導(dǎo)柱和階梯形導(dǎo)柱的前端都設(shè)計(jì)為錐形,便于導(dǎo)向。兩種導(dǎo)柱都可以在工作部分帶有儲(chǔ)油槽,以延長(zhǎng)潤(rùn)滑時(shí)間。在該設(shè)計(jì)中采用直形導(dǎo)柱。如圖所示: 圖5-1 導(dǎo)柱,導(dǎo)套結(jié)構(gòu) .導(dǎo)柱尺寸導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定,模板尺寸愈大,導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)愈大,所以導(dǎo)柱所

44、選的直徑也應(yīng)愈大。除了導(dǎo)柱長(zhǎng)度按模具具體結(jié)構(gòu)確定外,導(dǎo)柱其余尺寸隨導(dǎo)柱直徑而定。根據(jù)表查得導(dǎo)柱的直徑是:30mm;導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面的高度要高出68。5.1.導(dǎo)柱的布置根據(jù)模具的形狀和大小,在模具的空余位置設(shè)導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔。導(dǎo)柱用兩根至四根不等,其布置原則是必須保證動(dòng)定模只能按一個(gè)方向合模。在標(biāo)準(zhǔn)模架上,一般用圖5-2所示的對(duì)稱(chēng)形式。 圖5-2 導(dǎo)柱位置 5.2 導(dǎo)套設(shè)計(jì)導(dǎo)向孔可帶有導(dǎo)套,也可以不帶導(dǎo)套;但無(wú)論那種形式,都不能設(shè)計(jì)為盲孔,因?yàn)槊た讜?huì)增加模具閉合時(shí)克服空氣的阻力,并使模具不能緊密閉合。在該設(shè)計(jì)中采用的 帶頭導(dǎo)套的外直徑為42mm,見(jiàn)圖53,此外還有推板帶導(dǎo)套。圖5-2 導(dǎo)套結(jié)

45、構(gòu)5.3 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)是最常用的一種側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、安全可靠等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)的工作過(guò)程是:開(kāi)模時(shí)斜導(dǎo)柱作用于滑塊,迫使滑塊(帶側(cè)型芯)在動(dòng)模板的導(dǎo)槽向左移動(dòng),完成側(cè)抽芯動(dòng)作,塑件由推管推出型腔。定位銷(xiāo)、彈簧及定位槽使滑塊保持抽芯后最終位置,以保證合模時(shí)斜導(dǎo)柱能準(zhǔn)確地進(jìn)入滑塊的斜孔,使滑塊回到成型位置。在成型時(shí),由于側(cè)型芯受到成型壓力的作用而使滑塊產(chǎn)生位移,為此用楔緊塊來(lái)保證滑塊的成型位置。如圖5-1所示:圖 5-1 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 5.3.1 斜導(dǎo)柱尺寸導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定,模板尺寸愈大,導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)愈大,所以導(dǎo)柱所選的直徑

46、也應(yīng)愈大。除了導(dǎo)柱長(zhǎng)度按模具具體結(jié)構(gòu)確定外,導(dǎo)柱其余尺寸隨導(dǎo)柱直徑而定。根據(jù)表查得導(dǎo)柱的直徑是:r=10mm;導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面的高度要高出68,如圖5-1所示: 1. 確定抽芯距離:塑件孔壁厚為2mm所以s=2+(23)mm 取5mm2. 由于塑件壁厚較小抽芯滑塊移動(dòng)距離小,所以設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì)為15°長(zhǎng)度得保證滑快不脫離導(dǎo)柱,也不能高于定模座板,影響注射機(jī)安裝3. 長(zhǎng)度設(shè)計(jì):由公式計(jì)算的l=l1+l2+l3+l4+l5=d2/2*tga+h/cosa+d/2*tga+s/sina+510mm=280.96mm4. 滑塊和導(dǎo)槽的設(shè)計(jì);有模具的結(jié)構(gòu)圖可一看出滑塊和側(cè)軸心是作成一塊

47、的組合式這樣兩者的配合出用用圓柱銷(xiāo)連成一體,這樣 側(cè)抽芯可有線(xiàn)切割加工外型,車(chē)床加工圓形。制造精度高?;瑝K和導(dǎo)槽采用組合式在圖中可表示清楚,方便裝配配研。由于抽芯距離較短所以長(zhǎng)度只要符合滑塊在開(kāi)模的定位即可。5.3.2 斜導(dǎo)柱的布置根據(jù)模具的形狀和大小,在模具的空余位置設(shè)導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔。導(dǎo)柱用兩根至四根不等,其布置原則是必須保證動(dòng)定模只能按一個(gè)方向合模。在標(biāo)準(zhǔn)模架上,一般用圖5-2所示的對(duì)稱(chēng)形式。 圖5-2 導(dǎo)柱位置 六 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算注射成型每一循環(huán)中,塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤的從模具的凹模中或型芯上脫出,完成脫出塑件的裝置稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu),也稱(chēng)頂出機(jī)構(gòu)或脫模裝置。脫模結(jié)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)

48、作,即首先將澆注系統(tǒng)凝料和塑件等與模具松動(dòng)分離,稱(chēng)為脫出,然后將澆注系統(tǒng)凝料和塑件等從模內(nèi)取出,有時(shí)候脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作之間無(wú)明顯的間隔。6.1 設(shè)計(jì)原則及分類(lèi)6.1.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則制件推出(頂出)是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié),推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量,因此,制品的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則:(1)塑件滯留于動(dòng)模邊,以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置,完成脫模動(dòng)作,致使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;(2)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活,并具有足夠強(qiáng)度、剛度克服脫模力;(3)選擇頂出位置時(shí),力求保證良好的塑件外觀,頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。另外

49、,與塑件直接接觸的脫模零件的配合間隙要保證不溢料,以避免在塑件上留下飛邊痕跡;(4)保證塑件不變形或不損壞,正確分析塑件對(duì)模腔的粘附力的大小及其所在部位,有針對(duì)性的選擇合適的脫模裝置,使推出重心與脫模阻力中心相重合。由于塑件收縮時(shí)包緊型芯,因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯,同時(shí)推出力應(yīng)施與塑件剛度和強(qiáng)度最大的部位,作用面積也應(yīng)該盡可能大一些;(5)運(yùn)動(dòng)靈活順暢,無(wú)卡剎和過(guò)分磨損現(xiàn)象容易制造和裝配;6.1.2 脫模機(jī)構(gòu)的分類(lèi)脫模機(jī)構(gòu)可以按動(dòng)力源分類(lèi),按脫模機(jī)構(gòu)的動(dòng)作分類(lèi)也可以按模具中的推出零件分類(lèi)。一,按動(dòng)力源分類(lèi) (1)手動(dòng)脫模 當(dāng)模具分模后,用人工操作脫模機(jī)構(gòu),脫出塑件,多用于注塑機(jī)不設(shè)脫模裝

50、置的定模一方。(2)機(jī)動(dòng)脫模 靠注塑機(jī)的開(kāi)模動(dòng)作脫出塑件。(3)液壓脫模 注塑機(jī)上設(shè)有專(zhuān)用的頂出液壓缸,當(dāng)開(kāi)模到一定距離后,活塞動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)脫模。(4)氣動(dòng)脫模 利用壓縮空氣將塑件由型腔中吹出。 二,按脫模機(jī)構(gòu)的動(dòng)作分類(lèi)(1) 一次推出機(jī)構(gòu):最常見(jiàn)的脫模方式,塑件只經(jīng)過(guò)推出機(jī)構(gòu)的一次動(dòng)作就能脫模,故又稱(chēng)簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)。(2) 二次推出機(jī)構(gòu):塑件經(jīng)過(guò)兩次不同的動(dòng)作才能脫模。(3) 延遲動(dòng)作推出機(jī)構(gòu):在某些情況下,當(dāng)塑件被推出后還需延遲動(dòng)作再推出澆注系凝料等,尤其適用于潛伏式澆注系統(tǒng)注射模具。三,按模具中的推出零件分類(lèi)(1) 推桿式脫模:應(yīng)用廣泛,常用圓形截面推桿。(2) 推管式脫模:適用于薄壁圓桶形

51、塑件。(3) 脫模板式:運(yùn)用于薄壁容器、殼體以及不允許存在推出痕跡的塑件。(4) 推塊式脫模:適用于齒輪類(lèi)或一些帶有凸緣的制品,可防止塑件變形。(5) 利用成型零件推出制品的脫模:適用于螺紋型環(huán)一類(lèi)的制品,利用模具中某些成型零件推出塑件。(6) 多元聯(lián)合式脫模:對(duì)于某些深腔殼體、薄壁制品以及帶有環(huán)狀凸起、凸肋或金屬嵌件的復(fù)雜制品,為防止其出現(xiàn)缺陷,常采用兩種或兩種以上的推出機(jī)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作以完成脫模過(guò)程。6.2 脫模阻力的計(jì)算塑件在模具冷卻定型時(shí),由于體積收縮,其尺寸逐漸縮小,而將型芯或凸模包緊,在塑件脫模時(shí)必須克服這一包緊力。對(duì)于不帶通孔的殼體體內(nèi)塑件,脫模時(shí)還要克服大氣壓力。此外,尚須克服機(jī)構(gòu)

52、本身運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力及塑件和鋼材之間的粘附力。薄壁殼體形塑件,指塑件壁厚與其內(nèi)孔直徑之比小于1/20的塑件。本設(shè)計(jì)中塑件的壁厚為2,內(nèi)孔長(zhǎng)邊為146,所以塑件的壁厚與長(zhǎng)邊徑之比為:2/146=0.014,而1/20=0.050.014,所以可以看作是薄壁殼體形塑件,又由于塑件的斷面為矩形,則其脫模力計(jì)算公式為 式中e塑料的拉伸模量,mpa; 塑料成型平均收縮率,%;t塑料的平均壁厚,; l塑料對(duì)型芯的包緊長(zhǎng)度,;µ塑料的泊松比;脫模斜度; f塑件與鋼材之間摩擦系數(shù); b塑件在開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積()當(dāng)塑件底部上有通孔時(shí),10b項(xiàng)記為0; 由和f決定的無(wú)因次數(shù);查表得,e=(1.911.98)10³mpa =(0.40.7)%t=2 =0 f=0.20.25 =0.5°,1 代入有關(guān)的數(shù)據(jù)得到:6.3 脫模機(jī)構(gòu)的選用6

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