2019年注塑模具大賽樣題說明書

1、第一章：塑件結(jié)構(gòu)及成型工藝分析1.1塑件設(shè)計理念闡述1 .根據(jù)要求，需要給1-1圖所示的顯示屏設(shè)計外殼圖1-12 .根據(jù)顯示屏的結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求，設(shè)計塑件形狀及外形最大尺寸如圖1-2所示圖1-23.考慮到前后殼需要用螺絲固定，所以在圖1-3處做了自攻絲設(shè)計。圖1-3自攻絲4 .由于兩邊的USB插口需要通過塑件，在做模具設(shè)計時需要設(shè)計側(cè)抽芯機構(gòu)，考慮到滑塊 設(shè)計時滑塊頭部的強度， 以及方便滑塊頭的加工， 在塑件整體美觀的前提下， 在塑件兩側(cè)進 行了如圖1-4的設(shè)計圖1-4滑塊倒扣5 .考慮到電路板需要與顯示屏上殼扣住，所以在圖1-5處設(shè)計了倒扣，這樣設(shè)計方便拆卸,不影響到外觀的美觀。圖1-5斜頂?shù)?/p>

2、扣6 .考慮到突出顯示屏，滿足塑件的實用性，所以在塑件中間做空，使顯示屏整個露出，方便 用戶觀看。7 .為了使外觀更加美觀，塑件進行了曲面設(shè)計。1.2塑件結(jié)構(gòu)分析1 .使用UGM量工具測得塑件的體積：59cmA3,密度：1g/cmA3,質(zhì)量為59g2 .通過壁厚分析測得如圖1-6,平均壁厚2mm紅色區(qū)域局部壁厚接近4mm圖1-6壁厚分析3 .通過拔模分析測得脫模角度分析如圖1-7,脫模角度為21.3塑件材料分析1 .材料、收縮率及成型工藝該塑件所用材料為ABS收縮率為0.5%。ABS成型工藝參數(shù)見下表表1-1工藝參數(shù)料筒溫度模溫冷卻時間注射壓力保壓壓力200-21040-9015-3070-9

3、050-70第二章：注塑模具成型零件的設(shè)計1.1 型腔排位以及注射機的初步確定1 .型腔排位根據(jù)排位原則，型腔數(shù)量為一模一腔。確定型腔排位如圖2-1所示圖2-1型腔排位圖2 .注射機的初步設(shè)定注射機的確定主要根據(jù)塑件的大小、型腔數(shù)量和產(chǎn)品批量。根據(jù)額定注射量初步確定注射機：（各型腔塑件總重量+澆注系統(tǒng)凝料）0注射機額定注射量 x80%由競賽任務(wù)書提供的注塑機規(guī)格參考，得出最大注射壓力為255MPa最大保壓壓力為227Mpa額定注射量為139cmA3頂桿直徑30mm符合注射要求。初步確定注射機型號為：螺桿式 XS-ZY-1302.2 模具分型面的選擇1 .設(shè)計出主分型面如圖2-2所示，創(chuàng)建在塑件

4、外形最大輪廓處，符合順利脫模 原則圖2-2分型面2 .如圖2-3所示，塑件側(cè)面有孔，應(yīng)創(chuàng)建側(cè)向分型機構(gòu)圖2-33 .如圖2-4所示，塑件此處有倒扣，應(yīng)創(chuàng)建斜頂圖2-44 .如圖2-5所示，為了提高精度，以保證和模后動、定模板的相對位置精度，應(yīng)創(chuàng)建錐面定位一管位（管位尺寸為 15mmX15mmX10命度2 ,數(shù)量4個，對稱分布在四周），型腔型芯配合處應(yīng)做圓角過度，并在上側(cè)和外側(cè)做間隙避空：圖2-52.3成型零件的裝配1 .內(nèi)膜鑲件的裝配如圖2-5所示，內(nèi)模鑲件的裝配用不鑲通，埋入式，用螺釘緊固：2 .小鑲件的設(shè)計由于塑件無不易加工得部位，所以不需要設(shè)計小鑲件第三章：模具模架的選擇3.1 模架的選

5、用3.1.1 模架規(guī)格型號根據(jù)CAE分析，澆口形式為點澆口，故模架選用三板模，因為產(chǎn)品有側(cè)抽芯，斜頂側(cè)向抽芯，且根據(jù)提供毛坯大?。ㄐ托?00*100*42,型腔100*100*35）確定模仁大小為66*70*20,塑件還需加滑塊及斜頂，寬度尺寸應(yīng)加大50100mm ,最終確定 A、B板尺寸200*200*50 ,如圖3-1圖3-1根據(jù)模仁厚度，確定A、B板厚度為50mm,選用工字模，根據(jù)注塑機尺寸，將 工字模250mm改為230mm,其余尺寸為標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸。3.1.2 模架基本加工項目及要求1 .定模A板、動模B板開框，精框與鑲件配合公差是 H7/m6,如圖3-2。避空 角半徑5mm圖2-3

6、A、B板開框圖2 .撬模槽尺寸10*4503 .頂棍孔在定模座板中心直徑 40mm4 .吊環(huán)尺寸為M16第四章：側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計4.1 動模側(cè)向抽芯機構(gòu)設(shè)計動模側(cè)向抽芯機構(gòu)，選用“斜導(dǎo)柱+滑塊”，如圖4-1圖4-24.2 斜導(dǎo)柱的設(shè)計塑件抽芯距為1.75mm,安全距離2-5mm ,確定抽芯距為4.75mm根據(jù)滑塊高度、計算公式及抽芯距，斜導(dǎo)柱具體尺寸如圖4-2:圖4-24.3 滑塊及楔緊塊的設(shè)計滑塊做整體式開模用螺釘定位。合模采用嵌入式楔緊塊鎖緊方式，斜度為 15。具體尺寸如圖4-3圖4-34.4 滑塊導(dǎo)向件設(shè)計滑塊導(dǎo)向元件采用壓條壓住滑塊座肩部，滑塊座直接在B板上滑動，具體尺寸 如圖4

7、-4 :4.5 斜頂側(cè)向抽芯機構(gòu)設(shè)計因如圖4-5處倒鉤，設(shè)計斜頂抽芯機構(gòu)4-5倒扣圖4-6為斜頂3D圖經(jīng)測量斜頂頂出距離為2mm,傾斜角為8° ,根據(jù)計算結(jié)果斜頂運動距離為4.6 mm。具體尺寸如圖 4-8斜頂?shù)撞坎捎萌鐖D4-7所示導(dǎo)向，使用回針上的彈簧防止斜頂脫落。第五章：模具的澆注系統(tǒng)設(shè)計5.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計總體方案5.2 主流道設(shè)計為減少壓力與熱量損失，圓臺型是最越形狀。如圖5-1所示，主流道最小直 徑=注塑機噴嘴孔徑+1mm=5m求度為15mm錐度為10°。5.3 分流道設(shè)計1.分流道尺寸以及形狀確定如圖5-2所示，橫向分流道比主流道小10%,設(shè)計為6mm采用梯形截

8、面，中間使用圓角過渡，便于加工：5.4澆口設(shè)計1 .澆口位置根據(jù)CAE分析，澆口位置開設(shè)在塑件方形兩側(cè)使用側(cè)澆口進膠最優(yōu)，如圖5-3所示：2 .澆口形式/尺寸澆口截面要小，長度要短，此塑件采用側(cè)澆口型式，熔接痕較小，不會對塑件外形造成破壞，且不影響裝配，具體尺寸如圖 5-4所示：3 .5冷料穴及拉料桿1 .冷料穴主流道冷料穴為直徑5mm勺“Z”字式，開模時拉料桿拉住冷料穴帶動凝料 脫出，實現(xiàn)自動脫模。分流道設(shè)置在主流道末端，為防止在注塑時熔體前端的冷料注入型腔， 具體尺寸 如圖5-5所示：2 .拉料桿拉料桿設(shè)置在主流道冷料穴下端，采用倒鉤拉料，具體形式尺寸如圖5-6第六章：模具的頂由系統(tǒng)設(shè)計6

9、.1 頂出系統(tǒng)形式的選擇如圖6-1所示，由于塑件較小，所以只需要在自攻螺釘柱處設(shè)置推管結(jié)構(gòu)。推管規(guī)格：內(nèi)徑2.7mm,外徑5mm根據(jù)推桿孔邊與其他孔最少保持2.5mm距離的原則，故設(shè)計具體位置如圖6-2所示：6.2 推桿的裝配以及注意事項1 .推管和推桿固定板、模板配合空的單邊間隙取 0.5mm2 .推管成型部位為斜面或曲面時均應(yīng)防轉(zhuǎn)，以防止裝錯；3 .推桿和鑲件為過度配合，配合孔的間隙必須小于0.02mm,防止產(chǎn)生飛邊；第七章：模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計7.1 冷卻系統(tǒng)總體方案為保證模具冷卻均勻，兼顧生產(chǎn)效率。冷卻方案如圖7-1所示7.2 冷卻水道的設(shè)計1 .冷卻水道方式的確定該塑件壁厚較薄，不屬于

10、深腔類模具，采用直通式平面循環(huán)方式冷卻水道。 加工簡單。2 .冷卻水道直徑和位置確定由于冷卻水通道不能和模具上的其他孔發(fā)生干涉，為安全起見，同時保證安全距離。如圖7-2所示3 .3冷卻水道設(shè)計注意事項1 .水路盲孔處需設(shè)計水管堵頭，規(guī)格：10mm具體尺寸形式如圖7-3所示：2 .為防模板和鑲件之間的冷卻水道溢水，需用密封圈封閉，規(guī)格：P12,具體尺 寸形式如圖7-4所示:3 .水路外端應(yīng)設(shè)水管接頭，規(guī)格：1/4,具體尺寸形式如圖7-5所示:第八章：注塑機的選擇8.1, CAE分析校核根據(jù)初步確定的注射機型號和規(guī)格， 通過CAE校核，其額定注射量、額定鎖模 力等都能滿足塑件的注射要求。8.2,

11、開模行程的校核三板模的最小行程=塑件需要推出的最小距離（80） mm+件及澆注系統(tǒng)的總高 度（24） mm澆注系統(tǒng)高度（110） mm+30+全距離（15） mm+（5-10）mm所選注射 機的的動模板最大行程（）mm、須大于模具的最小開模行程。所以選擇注塑機白型號確定為：XS-ZY-130第九章：模具設(shè)計的創(chuàng)新自我評價第十章：CAE在設(shè)計過程中的應(yīng)用此產(chǎn)品為薄殼類零件，材料為ABS采用冷流道進料，需通過CAEM具澆注系統(tǒng)、 成型件、冷卻系統(tǒng)以及翹曲進行分析優(yōu)化。10.1 塑件可成型性分析通過CAE寸塑件進行快速充模分析，驗證塑件的可成型性，得到塑件的填 充效果圖，如圖10-1圖 10-1通過

12、CAB!行快速充模分析，從分析結(jié)果看能夠充滿型腔，不存在短射現(xiàn)象， 塑件可成型性較好，但在螺柱和末端處最后充滿，在接下來的設(shè)計中要重點考慮 冷卻以及翹曲變形情況。10.2 澆口位置的初步確定根據(jù)塑件尺寸特征，確定使用側(cè)澆口進膠的形式，并進行充模分析。得到的塑件 融合紋（圖10-2）和氣穴的數(shù)量及位置（圖10-3）如圖圖10-2融合紋圖10-3氣穴根據(jù)塑件的形狀特征和模具的特點綜合考慮， 選用的澆口產(chǎn)生融合紋和氣穴較少、 便于排氣10.3 模具初步方案CAE分析10.3.1 澆注系統(tǒng)以及成型件的初步設(shè)計根據(jù)澆口位置初步確定塑件的澆注系統(tǒng)，如圖10-4所示10-4根據(jù)模具以及塑件的特點，設(shè)計澆注系

13、統(tǒng)為側(cè)澆口澆注系統(tǒng)，模具為二板模 模具，能夠?qū)崿F(xiàn)自動斷料。2、冷卻系統(tǒng)的初步確定根據(jù)塑件的形狀特點，初步設(shè)定塑件的冷卻系統(tǒng)如圖10-510-5冷卻系統(tǒng)形式為環(huán)繞式平面循環(huán)冷卻水道，共四條水路，凹凸模各兩條，直徑為 6mm10.4 初步方案分析結(jié)果1 .澆注系統(tǒng)以及成型條件的分析結(jié)果通過CAE寸塑件澆注系統(tǒng)的分析，塑件填充過程中沒有明顯的滯留現(xiàn)象和填充不滿的現(xiàn)象，熔合紋和氣穴大多數(shù)分布在分型面、 型芯以及側(cè)抽芯處，可以通 過分型面以及側(cè)抽芯排氣進行解決，所以澆注系統(tǒng)的設(shè)計比較合理。通過CAE寸塑件保壓壓力的分析，分析結(jié)果如圖所示 10-6通過對塑件的分析，保壓壓力為MPa,對塑件的保壓不會產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力，保壓壓力合適。10.5 冷卻系統(tǒng)的分析結(jié)果通過CAEM冷卻系統(tǒng)的分析，分析結(jié)果如圖圖 10-7圖 10-8圖 10-9冷卻時間為12秒，議修改冷卻水路的設(shè)計方案，縮短時間提高效率，冷卻水的溫差為1.28 C,滿足冷卻介質(zhì)的要求，冷卻塑件的翹曲值為1.37mm滿足塑件的形狀尺寸