盒類模具結(jié)構(gòu)與加工工藝設(shè)計(jì)

盒類模具結(jié)構(gòu)與

加工工藝設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)軟件模擬工藝流程模具設(shè)計(jì)塑件的基本性能外形大小為50×50×10（mm）的兩塑件。兩塑件可以合攏，用緊固件可以固定，并形成含有一定體積的空腔。其中一個塑件能夠繞另一個塑件的插入軸旋轉(zhuǎn)。原始塑件存在的問題塑件存在的問題：

1）無法合攏，缺少緊固

2）無法繞軸旋轉(zhuǎn)模具設(shè)計(jì)存在的問題：澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷預(yù)計(jì)中的塑件預(yù)計(jì)中的塑件設(shè)計(jì)思路根據(jù)原始模具和預(yù)計(jì)的塑件形狀尺寸來設(shè)計(jì)模具的八個主要機(jī)構(gòu)和三個過程。機(jī)構(gòu)包括：成型零部件，澆注系統(tǒng)，導(dǎo)向與定位零件，支撐零部件，脫模機(jī)構(gòu)，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)三個過程：工藝分析，基本機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，模具基本參數(shù)校核工藝分析主要內(nèi)容原材料：ABS（密度為1.06g/cm3）。塑件的結(jié)構(gòu)總體形狀為凹形，結(jié)構(gòu)較為簡單，組成包括兩塑件和一螺釘。從塑料的壁厚上來看，四周壁厚始終為2mm，頂部為3mm，均勻一致。塑件表面較為光滑，表面粗糙度Ra一般選擇0.8工藝分析主要內(nèi)容塑件尺寸精度及表面質(zhì)量：表面精度采用五級精度（MT5）。其它尺寸無公差要求，采用八級（MT8）。注射過程中，塑件在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱，塑件達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可分為充模，壓實(shí)，保壓，倒流和冷卻五個階段。塑料件裝配體三視圖分型面及型腔的確定模具型腔二個，對稱布置，簡單又經(jīng)濟(jì)。分型面應(yīng)該選在截面輪廓面積最大處，且有利于開模取出塑件，因而將分型面選在塑件的底平面處，見圖紅色處。

通過三維軟件建模設(shè)計(jì)計(jì)算得塑件體積：V塑=22839.078mm3塑件質(zhì)量：m塑=ρ×V=24.2g

一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為：V總=V塑×（1+0.2）=24.2×1.2×1=29cm3

則注射量為V總/0.8=29/0.8=36.3cm3.注射量的計(jì)算澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)由主流道，分流道，澆口，冷料穴四個部分組成所須設(shè)計(jì)的零件尺寸：

定位圈：Φ100mm

球面配合高度為3mm

小段直徑d=3mm

大段直徑d=6mm

主流道澆口套長度：L=45mm澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分流道單邊長度為15mm澆口選擇為矩形側(cè)澆口澆注系統(tǒng)成型零件的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)凹模的設(shè)計(jì)為整體式凹模，凸模的設(shè)計(jì)為整體式凹模。材料選Cr12MoV凹模徑向尺寸公式：LM=[（1+Scp）*ls-x*△]+δz凹模深度尺寸公式：HM=[（1+Scp）*Hs-x*△]+δz凸模徑向尺寸公式：lM=[（1+Scp）*ls+x*△]-

δz

凸模深度尺寸公式：lM=[（1+Scp）*ls+x*△]-δz中心距尺寸公式：LM=[（1+Scp）*ls]±0.5δz注：LMHMlM指工作尺寸，lsHs指基本尺寸，Scp塑料平均收縮率，查表1-2取0.0055，δz指制造公差，取尺寸公差△的1/6。x為系數(shù)，取0.6，單位均為mm。成型零件的結(jié)構(gòu)尺寸凹模徑向尺寸：LM2=LM1=[（1+0.0055）*50.37-0.6*0.74]+0.123=50.203+0.123mm凹模深度尺寸:HM=[（1+0.0055）*10.16-0.6*0.32]+0.053=10.024+0.053mm凸模徑向尺寸:lM2=lM1=[（1+0.0055）*45.68+0.6*0.64]-

0.107=46.315-0.107

凸模深度尺寸:HM=[（1+0.0055）*6.86+0.6*0.28]-0.047=7.066-0.047上模板

下模板支撐零部件支撐零部件主要是模架的選擇。塑件的基本尺寸為50mmX50mmX10mm塑件在分型面上的投影寬度W’滿足：W’<=W2-10塑件在分型面上的投影長度L’滿足：L’<=lt-d-30則W2>60mm,查表4-38得，W2=73，對應(yīng)模架的寬度W=125mm,復(fù)位桿直徑d=12mm。

lt>172mm,所對應(yīng)的模架長度為200mm。為了安全可靠，選擇A2型標(biāo)準(zhǔn)模架，W*L=180*200A2模架脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)塑件采用推桿推出機(jī)構(gòu)，即會有四個組成零件，推桿，推板，推桿固定板，復(fù)位桿。

推桿：8×Φ6mm

推板：110×200×15mm

推桿固定板：110×200×14mm

復(fù)位桿：4×Φ12mm導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動定模之間的開合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動導(dǎo)向。本模具結(jié)構(gòu)簡單，定位精度不高，采用模架本身自帶的定位結(jié)構(gòu)導(dǎo)向，選擇直徑為20mm的帶頭導(dǎo)柱和帶頭導(dǎo)套標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行導(dǎo)向與定位。其他機(jī)構(gòu)排氣系統(tǒng)：該塑件由于結(jié)構(gòu)簡單，因此不需設(shè)計(jì)額外的排氣系統(tǒng)，氣體會從分型面和型芯的間隙中排出。由于沒有與開模方向不一致的凹凸形狀，不用考慮側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。模具相關(guān)參數(shù)的校核1.注射壓力的校核ABS塑料注射壓力取P為100MPa，該注射機(jī)的注射壓力=1.3*100=K1*P=130<公稱注射壓力為

150MPa。2.鎖模力的校核

分型面上的投影面積A=4900mm2模具型腔內(nèi)的脹型力F賬=P*A=4900*35<172KN塑料ABS注射時型腔的平均壓力為35MPa。鎖模力安全系數(shù)K2為1.2,則K2*F賬=1.2*F賬=1.2*172=206<1000KN

故，注射機(jī)鎖模力合格。注塑模具裝備圖注塑模具三維剖視圖注塑模具截面剖視圖模具設(shè)計(jì)軟件模擬工藝流程Moldflow塑件整體模型凹件部分模型凸件部分模型塑件材料工藝設(shè)置注射位置1注射位置2

網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分結(jié)果填充過程模擬1填充過程模擬2填充過程模擬3模具設(shè)計(jì)軟件模擬工藝流程工藝流程模具工作零件的加工方法通用機(jī)床加工數(shù)控機(jī)床加工特種工藝加工通用機(jī)床加工通用機(jī)床加工模具零件，主要依靠工人的熟練技術(shù)，利用銑床、車床等進(jìn)行粗加工、半精加工，然后由鉗工修正、研磨、拋光。數(shù)控機(jī)床加工數(shù)控機(jī)床加工是指采用數(shù)控銑、加工中心等機(jī)床對模具零件進(jìn)行粗加工、半精加工、精加工以及采用高精度的成形磨床、坐標(biāo)磨床等進(jìn)行熱處理后的精加工，并采用三坐標(biāo)測量儀進(jìn)行檢測。特種工藝加工電火花加工電解加工擠壓精密鑄造電鑄等成形模具工作零件的制造過程毛坯準(zhǔn)備毛坯加工零件加工光整加工裝配與修整等毛坯準(zhǔn)備工作零件毛坯的鍛造鑄造切割退火或正火零件加工進(jìn)行模具零件的半精加工和精加工，使零件各主要表面達(dá)到圖樣要求的尺寸精度和表面粗糙度。工種有劃線、鉆、車、銑、鏜、仿刨、插、熱處理、磨、電火花加工等。光整加工主要對精度和表面粗糙度要求很高的表面進(jìn)行光整加工，工種有研磨、拋光等。裝配與修正工作零件的鉗工修配及鑲拼零件的裝配加工機(jī)加工順序:先粗后精、先主后次、基面先行、先面后孔的原則。零件的熱處理加工，包括預(yù)先熱處理和最終熱處理毛坯加工進(jìn)行毛坯粗加工，切除加工表面上的大部分余量。工種有鋸、刨、銑、粗磨等。具體零件的加工分析上下模座板和墊板加工導(dǎo)柱導(dǎo)套加工工作零部件加工上下模座板和墊板加工上下模座板和墊板都屬于板類零件，這類零件的加工質(zhì)量要求主要有以下幾個方面：表面間的平行度和垂直度。表面粗糙度和精度等級。

模板上各孔的精度、垂直度和孔間距的要求。導(dǎo)柱導(dǎo)套的加工導(dǎo)柱導(dǎo)套的加工原則配合表面的尺寸，形狀精度，硬度要求，同軸度要求導(dǎo)柱導(dǎo)套加工的方案選擇備料－粗加工－半精加工－熱處理－精加工－光整加工導(dǎo)柱導(dǎo)套加工過程中的定位一般采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合的兩端中心孔定位凹模的加工凹模加工的基本要求在工藝分析中如何保證刃口的質(zhì)量和形狀位置的精度是至關(guān)重要的凹模加工的方案選擇備料-鍛造-退火-刨六面-平磨-劃線-銑空

刀-鉗工(鉆各孔及中心工藝孔)-淬火-回火-平磨-數(shù)控線切割-鉗工研磨凸模的加工凸模加工的基本要求所采用的材料和凹模也相同，加工要求也基本相同。凸模加工的方案選擇主要用仿形刨或精密銑床等設(shè)備將凸模加工出來。模具裝配工藝分為部裝和總裝，工藝技術(shù)要求：裝配好的模具其外形和安裝尺寸應(yīng)符合裝配圖紙所規(guī)定的要求。定模座板上平面與動模座板下平面須平行，平行度≤0.02/300。裝配好的模具成型位置尺寸應(yīng)符合裝配圖紙規(guī)定要求,動、定模中心重復(fù)度≤0.02mm。模具裝配工藝5.裝配好的模各封膠面必須配合緊密，間隙小于該模具塑料材料溢邊值50%，避免各封膠面漏膠產(chǎn)生披峰。保證各封膠面有間隙排氣，能保證排氣順暢。6.裝配好的模具各碰插穿面配合均勻到位，避免各碰插穿面燒傷或漏膠產(chǎn)生披峰。7.注塑模具所有導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間的滑動平穩(wěn)順暢，無歪斜和阻滯現(xiàn)象。模具裝配工藝8.注塑模具所有滑塊的滑動平穩(wěn)順暢，無歪斜和阻滯現(xiàn)象，復(fù)位、定位準(zhǔn)確可靠，符合裝配圖紙所規(guī)定的要求。9.注塑模具所有斜頂?shù)膶?dǎo)向、滑動平穩(wěn)順暢，無歪斜和阻滯現(xiàn)象，復(fù)位、定位準(zhǔn)確。10.模具澆注系統(tǒng)須保證澆注通道順暢，所有拉料桿、限為桿運(yùn)動平穩(wěn)順暢可靠，無歪斜和阻滯現(xiàn)象，限位行程準(zhǔn)確，符合裝配圖紙所規(guī)定的要求。模具裝配工藝11.注塑模具頂出系統(tǒng)所有復(fù)位桿、推桿、頂管、頂針運(yùn)動平穩(wěn)