家用切菜機(jī)進(jìn)料口注塑模具設(shè)計說明書

④澆口處的冷凝料與塑件相連，若澆口處小，可快速切除，且留下疤痕小。綜合上述的幾點分析:小澆口是適用的，尤其是采用了潛伏澆口的澆注系統(tǒng)，有二級分流道，對于溫度補(bǔ)償有著很大的作用，澆口的尺寸如圖4.2所示：圖4.2澆口4.5冷料井冷料井位于主流道下面的動模板上，其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量；開模時又能將主流道中冷凝料拉出，冷料井直徑宜稍大于主流道。5脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計5.1脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計脫模機(jī)構(gòu)是一次注射完成后，取出鑄件與澆注系統(tǒng)凝料的裝置，包括脫出和取出兩個動作，及先將塑件與澆注系統(tǒng)凝料等與模具分離，在將塑件和塑料取出。5.2頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計本模具采用頂桿頂出，頂桿機(jī)構(gòu)是最簡單最常用的一級脫模結(jié)構(gòu)。圖5.1頂桿圖5.2頂桿分布圖6抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計6.1斜頂桿位置斜推桿是常見的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)之一，它常用于制品內(nèi)側(cè)面存在凹槽或凸起結(jié)構(gòu)，強(qiáng)行推出會損壞制品的場合。它是將側(cè)向凹凸部位的成型鑲件固定在推桿板上，在推出的過程中，此鑲件作斜向運(yùn)動，斜向運(yùn)動分解成一個垂直運(yùn)動和一個側(cè)向運(yùn)動，其中的側(cè)向運(yùn)動即實現(xiàn)側(cè)向抽芯。斜推桿有整體式和二段式，二段式主要用于長而細(xì)的斜推桿，此時采用整體式的斜推桿于彎曲變形。圖6.1斜頂桿6.2斜頂桿的設(shè)計要點（1）要保證復(fù)位可靠。斜推桿的復(fù)位有些列方法：a.斜推桿上端面有碰穿孔，碰穿孔由非安裝斜推桿的那一半模成型。合模時由成型碰穿孔的內(nèi)模鑲件推動斜推桿復(fù)位。b.斜推桿上端面無碰穿孔，可以將斜推桿向外做大5~8mm，合模時由另一邊的內(nèi)模鑲件推回復(fù)位。c.在組合式斜推桿中，可以將斜推桿的另一邊復(fù)位桿，合模時利用復(fù)位桿將斜推桿推回復(fù)位。d.若上述方法無法做到，也可單純利用頂針將斜推桿推回復(fù)位。但這種復(fù)位精度較差。（2）在斜推桿近型腔一端，須做6~10mm的直身位，并做一2~3mm的掛臺起定位作用，以避免注塑時斜推桿受壓而移動。設(shè)計掛臺亦方便加工、裝配及保證內(nèi)側(cè)凹凸結(jié)構(gòu)的精度。（3）斜推桿上端面應(yīng)比動模鑲件底0.05～0.1mm，以保證推出時不損壞制品。（4）斜推桿上端面?zhèn)认蛞苿訒r，不能與制品內(nèi)的其他結(jié)構(gòu)（入圓柱、加強(qiáng)筋或型芯等）發(fā)生干涉；（5）沿抽芯方向制品內(nèi)表面有下降弧度時，斜推桿側(cè)移時會損壞制品。解決方案有：a.制品減料做平，但須征得客戶同意；b.斜推桿底部導(dǎo)軌做斜度α，使斜推桿延遲推出。（6）當(dāng)斜推桿上端面和鑲件接觸時，推出時不應(yīng)碰到另一側(cè)制品。（7）斜推桿在推桿固定板上的固定方式見上圖3.9.（8）當(dāng)斜推桿較長或較細(xì)時，在動模板上加導(dǎo)向塊，幫助頂出及回位時的穩(wěn)定性。加裝導(dǎo)向塊時其動模必須和內(nèi)模鑲件組合一起切割。（9）斜推桿與內(nèi)模的配合公差取H7/f6，斜推桿與模架接觸處避空。（10）增強(qiáng)斜推桿剛性：a.在結(jié)構(gòu)允許的情況下，盡量加大斜推桿橫截面尺寸；b.在可以滿足側(cè)向抽芯的情況下，斜推桿的傾斜角“α”盡量選用較小角度，斜角α一般不大于15°，并且將斜推桿的側(cè)向受力點下移。斜推桿材料應(yīng)不同于與之摩擦的鑲件材料，否則易磨損粘結(jié)。斜推桿材料可以用鈹銅。（11）斜推桿及下面導(dǎo)向塊表面應(yīng)作氮化處理，以增強(qiáng)耐磨性。6.3斜推桿傾斜角的確定斜推桿的傾斜角度取決于側(cè)向抽芯距離和推桿板推出的距離H。它們的關(guān)系見圖3.10，計算公式如下：圖6.2斜頂桿角度計算tanα=S/H其中：S=側(cè)向凹凸深度S1+(2～3)mm圖3.10幾何關(guān)系斜推桿的傾斜角度不能太大，否則，在推出過程中斜推桿會受到很大的扭矩的作用，從而導(dǎo)致斜推桿磨損，甚至卡死或斷裂。斜推桿的斜角一般為3°～15°,常用5°～10°。在設(shè)計過程中，這一角度能小不大。本設(shè)計的推桿如圖圖6.3斜頂桿三維圖圖6.4斜頂桿二維圖圖6.5斜頂桿分布圖6.4抽芯機(jī)構(gòu)的選擇根據(jù)動力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一般可分為手動，機(jī)動和氣動（液壓）三大類。（1）手動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)：手動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是由人工將側(cè)型芯或鑲塊連同塑件一起取出，在模外使塑件與型芯分離。（2）機(jī)動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)：機(jī)動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用注射機(jī)的開模力，通過傳動件使模具中的側(cè)向成型零件移動一定距離而完成側(cè)向分型與抽芯動作。這類機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性好，效率高，動作可靠，實用性強(qiáng)。其主要形式有斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu)。（3）液壓或氣動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)：液壓或氣動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是以液壓力或壓縮空氣作為側(cè)向分型與抽芯的動力。6.5抽芯距的計算抽芯距是指將側(cè)型芯抽至不妨礙塑件脫模位置的距離。一般抽芯距等于成型塑件的孔深或凸臺高度再加2～3mm的安全系數(shù)。即S＝h+(2～3)mm＝70＋3＝73mm式中，S——抽芯距（mm）h——塑件的側(cè)孔深度或側(cè)凸高度6.6斜導(dǎo)柱抽芯的設(shè)計斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu)是生產(chǎn)中最常見得一種，它是利用斜導(dǎo)柱等零件把開模力傳遞給側(cè)型芯，使之產(chǎn)生側(cè)向移動來完成抽芯動作的。結(jié)構(gòu)原理：斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)由與模具開模方向成一定角度的斜導(dǎo)柱和滑塊組成，并有保證抽芯動作穩(wěn)妥可行的滑板定位裝置，起到固定作用的側(cè)向固定板和提供鎖緊力的鎖緊裝置。圖6.6斜抽芯6.7滑塊的設(shè)計滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)中的一個重要零部件，注射成型時塑件尺寸的準(zhǔn)確性和移動的可靠性都需要它來保證。經(jīng)驗所得，滑塊長度（運(yùn)動方向）應(yīng)為寬度的1.5倍，滑塊在側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)和復(fù)位過程中，要沿一定的方向平穩(wěn)往復(fù)運(yùn)動。為了保證滑塊運(yùn)動平穩(wěn)，抽芯及復(fù)位可靠，無上下竄動和卡緊現(xiàn)象，滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)必須很好地導(dǎo)滑。圖6.7滑塊圖6.8滑塊二維圖7模具結(jié)構(gòu)的零件設(shè)計7.1零件尺寸設(shè)計要求成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成零件的尺寸，凹、凸模工作尺寸的的精度直接影響塑件的精度該塑件有需要配合的地方，所以對尺寸的要求比較高。7.2合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易。設(shè)計導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項有：a.合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個導(dǎo)柱直徑的厚度，導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險斷面上。通常設(shè)在長邊離中心線的1/3處最為安全。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置。b.導(dǎo)柱工作部分長度應(yīng)比型芯端面高出6～8mm，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。c.導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度時可采取更低的配合要求，導(dǎo)柱固定部分配合精度采用H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合精度采取H7/m6。配合長度通常取配合直徑的1.5～2倍，其余部分可以擴(kuò)孔，以減小摩擦，降低加工難度。d.導(dǎo)柱可以設(shè)置在動?；蚨?，設(shè)在動模一邊可以保護(hù)型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模根據(jù)《模具設(shè)計指導(dǎo)》中的表2.8中，收注射機(jī)規(guī)格的投影面積選用Ф30的導(dǎo)柱與導(dǎo)套與之相配合。是出于結(jié)構(gòu)方面的考慮，又由于加工方面的考慮應(yīng)選用帶頭導(dǎo)柱和帶頭的導(dǎo)套。導(dǎo)柱：GB4169.5-84T8A滲碳-淬火56—60HRC導(dǎo)套：GB4169.5-84T8A淬火50—55HRC7.3定位圈與澆口套定位圈是使?jié)部谔缀妥⑸錂C(jī)噴嘴孔對準(zhǔn)定位作用，定位圈由注射機(jī)的規(guī)格而定的，注射機(jī)上的是mm，所以定位圈的基本尺寸為100mm。定位圈，澆口套在模具中的安裝配合的關(guān)系，如圖6.1所示：圖7.1定位圈定位圈采用45號鋼材澆口套采用T8A淬火50—55HRC在圖中采用螺釘M6固定，螺釘：M6×20GB70-8535號鋼材。7.4推桿推桿的材料多為45鋼、T8或T10碳素工具鋼，推桿頭部需淬火處理，硬度大于50HRC，表面粗糙度在R1.6μm以下，較好的表面質(zhì)量可防止推桿與孔咬死，并延長適應(yīng)壽命。在存放推桿時，為防止有害氣體及介質(zhì)的侵蝕，應(yīng)圖上二硫化鉬。由于分型面的影響推桿的長度不盡相同，其中兩根是作為挖二級澆道用的，同時也頂出塑件，故選用同一長度但裝模后要修成與型芯外形的端部外形。推桿：3f7×150GB4169.1—84T8A端淬50—55HRC7.5限位釘為使頂出機(jī)構(gòu)的推桿在復(fù)位桿復(fù)位后能有一個正確的距離，采用了限位釘主要起支承和調(diào)整的作用。采用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理：43—48HRC。7.6復(fù)位桿選擇復(fù)位桿因為在使用推桿作為推出零件的脫模機(jī)構(gòu)，在完成一次脫模動作，開始下一次注射工作循環(huán)時，與制品接觸的推桿，必須恢復(fù)到初始位置。因此必須設(shè)有復(fù)位裝置。復(fù)位桿與型面接觸，故斜分型面，復(fù)位桿處要加工出平面復(fù)位桿：GB4169.1-84T8A淬火50~55HRC 8總裝圖8.1模具裝配圖模具裝配圖如圖8.1,圖8.1模具裝配圖二維模具三維圖如圖8.2圖8.2模具三維圖模具爆炸圖如圖8.3圖8.3模具爆炸圖8.2開合模過程開模時在定距拉桿上的彈簧作用下C分型打開，同時完成測抽芯。當(dāng)C分型面打開的10mm時在定距拉桿的作用下使D分型面打開，在型芯包裹力的作用下塑件也隨動模運(yùn)動，在Z字拉料桿的作用下主澆道在澆口套處斷裂隨著動模一起運(yùn)動。達(dá)到開模距離后注射機(jī)的頂桿作用于推板，隨之斜頂桿完成頂出抽芯，推板上的頂桿將塑件頂出，澆注系統(tǒng)凝料也隨之頂出。合模時在導(dǎo)柱上彈簧額作用下推板先復(fù)位，動模部分向前移動D分型面合攏，之后C分型面開始合攏，在斜導(dǎo)柱的作用下滑塊復(fù)位，同時楔緊塊楔緊。整個合模過程完成。9注射機(jī)的校核9.1模具安裝校核模具安裝固定有兩種：螺釘固定、壓板固定。采用螺釘直接固定時（大型模具多采用此法），模具動定模板上的螺孔及其間距，必須和注塑機(jī)模板臺面上對應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時（中、小型模具多用此法），只要在模具的固定板附近有螺孔就可以，有較大的靈活性；該模具采用壓板固定。9.2注塑機(jī)的校核9.2.1最大注塑量效核材料的利用率為500/840=0.60，符合注塑機(jī)利用率在0.3～0.80的要求。9.2.2注射壓力的效核所選注塑機(jī)的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力，ABS塑件的注塑壓力一般要求為40～120MPa，所以該注塑機(jī)的注塑壓力符合條件。9.2.3鎖模力效核高壓塑料熔體充滿型腔,能產(chǎn)生模具分形面的力,力等于大小的塑料部件和流道系統(tǒng)在分形投影等于空腔壓力表面的產(chǎn)品。型腔壓力Pc可按下式粗略計算：Pc=kP（MPa）（3.1）式中：Pc為型腔壓力，MPa；P為注射壓力，MPa；K為壓力損耗系數(shù)，通常在0.25～0.5范圍內(nèi)選取。所以，Pc=KP=0.37×120=45MPa，型腔壓力決定后，可按下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力：T>KPcA（3.2）式中：T為注塑機(jī)的額定鎖模力，KN；A為塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影面積，mm2；K為安全系數(shù)，通常取1.1～1.2；KpcA=1.2×45×23469.325=1267.34KN（3.3）所以T=1500KN>KPcA成立，即該注塑機(jī)的鎖模力符合要求。9.2.4開模行程的效核開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機(jī)的最大開模行程。對于單分形面的注塑模具，其開模行程按下式效核[15]：S≥H1+H2+（5～10）(mm)（7.6）式中：S為注塑機(jī)的最大行程（此模具中為300）mm；H1為塑件的脫模距離（此模具中為115），mm；H2為包括流道在內(nèi)的塑件高度（此模具中為115），mm；所以上式成立（240＜300），即該注塑機(jī)的開模行程符合要求。由以上對各參數(shù)的效核可知該注塑機(jī)符合要求?？偨Y(jié)經(jīng)過五個多月設(shè)計計算。我完成了本次注塑模具設(shè)計目標(biāo)，運(yùn)用Pro/E軟件建立家用切菜機(jī)進(jìn)料口的三維圖，并繪制了二維模具裝配圖以及主要零件圖。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我對模具設(shè)計有了更深入的認(rèn)識。從分析塑料零件產(chǎn)品圖，建立零件三維造型圖，塑件的結(jié)構(gòu)工藝特點，進(jìn)行模具設(shè)計，計算機(jī)繪制模具總裝圖和零件圖，到制作修改論文與最后的修改審查工作，在這期間我們學(xué)到了很多東西，也解決了一個又一個難題本塑件外部有一個側(cè)抽芯，內(nèi)部有四個內(nèi)凹。外部用斜導(dǎo)柱滑塊抽芯機(jī)構(gòu)，內(nèi)部用斜頂桿抽芯。參考文獻(xiàn)[1]屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1996:21-23,35.[2]馮炳堯.模具設(shè)計與制造簡明手冊[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1998.:17-19,33.[3]《塑料模設(shè)計手冊》—《塑料模設(shè)計手冊》之二《塑料模設(shè)計手冊》編寫組編著[M].北京第一版.1982.12.2002:29-13,42.[4]許發(fā)樾.實用模具設(shè)計與制造手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2003:16-15,33.[5]陸寧.實用注塑模具設(shè)計[M].中國輕工業(yè)出版社,1997:24-27,40.[6]凃序斌,朱三武,李奇.塑料成型與模具設(shè)計[M]北京北京理工大學(xué)出版社.2009:14-16,35.[7]《塑料模設(shè)計手冊》編寫組編著.塑料模設(shè)計手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2002.7:27-31,40.[8]李海梅,申長雨.注塑成型及模具設(shè)計實用技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2002..6:23-27,31.[9]凃序斌,朱三武,李奇.塑料成型與模具設(shè)計[M].北京北京理工大學(xué)出版社[M].2009:33-35,62.[10]清華大學(xué)工程圖學(xué)及計算機(jī)輔助設(shè)計教研室編.第四版[M].高等教育出版社,1993:19-21,35.[11]李德群.塑料成型模具設(shè)計[M].華中理工大學(xué)出版社.1990:31-34,42.[12]彭建聲，秦曉鋼.模具技術(shù)問答[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1996.10:14-17,27.[13]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].北京:高等教育出版社,2006[14]范有成．沖壓與塑料成