燈座塑料模具設(shè)計

中物院工學院“塑料燈座”塑料模具設(shè)計班級：2012級數(shù)控2班設(shè)計者：彭雷指導教師：李丹老師2015年10月20日至12月20日目錄序言..........................................錯誤!不決義書簽。一、塑件工藝解析.................................錯誤!不決義書簽。二、確定模具方案及結(jié)構(gòu)形式.......................錯誤!不決義書簽。四、注射機的初步選擇..............................錯誤!不決義書簽。五、成型部件設(shè)計..................................錯誤!不決義書簽。六、模具部件設(shè)計..................................錯誤!不決義書簽。七、注射機參數(shù)校核................................錯誤!不決義書簽。八、動模板加工工藝................................錯誤!不決義書簽。九、裝置圖........................................錯誤!不決義書簽。十、部件圖........................................錯誤!不決義書簽。十一、結(jié)束語......................................錯誤!不決義書簽。前言塑料分熱塑性和熱固性塑料，我國的塑料工業(yè)起步較晚，但發(fā)展很迅速。據(jù)1991年統(tǒng)計，日本模具工業(yè)已實現(xiàn)了高度的專業(yè)化、標準化和商業(yè)化，新統(tǒng)計的韓國、新加坡等國家的資料也表示了塑料模具已處于同沖壓模具齊驅(qū)并駕的地位了。近來幾年來在我國各行各業(yè)對模具工業(yè)的發(fā)展十分重視，工業(yè)化迅速推進的同時，在公民經(jīng)濟中占有重要地位的模具工業(yè)也獲取了迅速發(fā)展。統(tǒng)計顯示，1996至2001年，我國模具制造業(yè)的產(chǎn)值年均增加14%到15%。2001年我國模具總產(chǎn)值就已打破300多億元人民幣，排名躍居世界第四位。誠然近幾年來，我國模具工業(yè)的技術(shù)水平已獲取了很大的進步，但整體上與工業(yè)發(fā)達的國家對照仍有較大的差距。比方，精美加工設(shè)備還很少，好多先進的技CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率還不高，特別是大型、精美、復雜和長壽命模具遠遠不能夠滿足公民經(jīng)濟各行業(yè)的發(fā)展需要。因此，模具是國家重點激勵與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品，現(xiàn)代模具是多學科知識集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是公民經(jīng)濟的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資本與勞動相對密集。目前，我國模具工業(yè)的當務(wù)之急是加快技術(shù)進步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的國產(chǎn)化程度，減少對進口模具的依賴，而且我們必定提高我國模具工業(yè)的整體水平并迎頭追上發(fā)達國家的模具水平。注塑模設(shè)計是對我們《塑料成型工藝與模具設(shè)計》這門課程學習的綜合考核，更有是對我們學習過的繪圖軟件進行一次大操練，主若是讓我們運用UGNX軟件設(shè)計造型和分出模來，再調(diào)出工程圖運用CAD軟件進行裝置圖和各部件圖的設(shè)計，讓我們充分地運用好理論和實踐的知識達成此次任務(wù)。此次畢業(yè)設(shè)計讓我們在設(shè)計中弘揚刻苦精神，更好地提高我們思慮問題和查找資料解決問題的能力。經(jīng)過此次的設(shè)計，總結(jié)了我們大學這兩年多的知識，讓我們在今后的學習和工作中所遇到問題和困難都能夠更簡單的解決，為我們今后的路打好基礎(chǔ)，讓我們能更好地發(fā)揮自己的能力。此次是自己進行設(shè)計出來的，由于時間急促，收集的資料和自己的水平有限，因此設(shè)計過程中難免有出現(xiàn)設(shè)計過程有不當和錯誤的地方，懇請恩賜責怪指正，希望自己今后做得更好。一、塑件工藝解析塑件結(jié)構(gòu)及成型解析塑件的工藝性解析本次塑料設(shè)計資料為PC。聚碳酸酯，成型縮短率：到%（１）塑件的原資料解析化學和物理特點：PC是一種線型碳酸聚酯，分子中碳酸基團與另一些基團交替排列，這些基團能夠是芳香族，能夠是脂肪族，也可兩者皆有。雙酚A型PC是最重要的工業(yè)產(chǎn)品。PC是幾乎無色的玻璃態(tài)的無定形聚合物，有很好的光學性。PC高分子量樹脂有很高的韌性，懸臂梁缺口沖擊強度為600~900J/m，未填充牌號的熱變形溫度大體為130°C，玻璃纖維增強后可使這個數(shù)值增加10°C。PC的波折模量可達2400MPa以上，樹脂可加工制成大的剛性制品。低于100°C時，在負載下的蠕變率很低。PC耐水解性差，不能夠用于重復經(jīng)受高壓蒸汽的制品。PC主要性能弊端是耐水解牢固性不夠高，對缺口敏感，耐有機化學品性，耐刮痕性較差，長遠裸露于紫外線中會發(fā)黃。和其他樹脂相同，PC簡單受某些有機溶劑的浸濁。PC資料擁有阻燃性，耐磨?？寡趸浴Ｃ芏龋海璯/cm^3線膨脹率：×10^-5cm/°C熱變形溫度：135°C低溫-45°C聚碳酸酯無色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃BI級，在一般使用溫度內(nèi)都有優(yōu)秀的機械性能。同性能湊近聚甲基丙烯酸甲酯對照，聚碳酸酯的耐沖擊性能好，折射率高，加工性能好，不需要增加劑就擁有UL94V-0級阻燃性能?？墒蔷奂谆┧峒柞ハ鄬厶妓狨r格較低，并可經(jīng)過本體聚合的方法生產(chǎn)大型的器件。聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對表面進行特別辦理優(yōu)點：1、具高強度及彈性系數(shù)、高沖擊強度、使用溫度范圍廣;2、高度透明性及自由染色性;3、成形縮短率低、尺寸平定性優(yōu)秀；4、耐疲倦性佳;5、耐候性佳;6、電氣特點優(yōu);7、無味無臭對人體無害吻合衛(wèi)生安全。主要性能：a、機械性能：強度高、耐疲倦性、尺寸牢固、蠕變也小（高溫條件下也極稀有變化）；b、耐熱老化性：增強后的UL溫度指數(shù)達120~140℃（戶外長遠老化性也很好）；c、耐溶劑性：無應(yīng)力開裂；d、對水牢固性：高溫下遇水易分解（高溫高濕環(huán)境下使用需謹慎）；e、電氣性能：1、絕緣性能：優(yōu)秀（潤濕、高溫也能保持電性能牢固,是制造電子、電氣部件的理想資料）；2、介電系數(shù)：；3、耐電弧性：120s；、成型加工性：一般設(shè)備注塑或擠塑。PC塑料的粘接依照不相同需要，能夠選擇以下粘合劑：：單組分常溫固化軟彈性防震粘合劑，耐高低溫，不相同粘度粘接速度幾秒至幾個小時固化達成。KD-833剎時粘接劑，能足數(shù)秒鐘或數(shù)十秒鐘迅速粘合PC塑料，但膠層硬脆，不耐60度以上熱水浸泡。QN-505，雙組分膠，膠層嬌嫩，合適PC塑料大面積粘接或復合。但耐高溫性能較差。：雙組分膠，耐高溫。單組份室溫硫化膠，固化后是彈性體擁有優(yōu)秀的防水，防震粘合劑，耐高低溫，1-2mm厚度的話，10分鐘左右初固，5-6小時基本固化，有必然的強度。完滿固化的話需要最少24小時。單組份，不需要混雜，擠出后涂抹靜置即可，無需加溫。：UV紫外線固化膠，粘合透明PS片材及板材，可達無印跡收效，需要用紫外線燈照射固化。粘后收效雅觀。但耐高溫性能較差。聚碳酸酯的性能以及成型參數(shù)見表：密度~模具溫度50~80縮短率~注射壓力80~130溫度110~12預熱0/°C時間/h高壓時8~10間料桶溫210~24

工藝注射時參間數(shù)0~5冷卻時

20~90度/°C后段0

間

20~90中段230~280總周期前段螺桿轉(zhuǎn)240~285數(shù)噴嘴溫使用注度240~250射機種類塑件的尺寸精度解析

40~19028螺桿式

（２）該塑件尺寸精度無特別要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按（３）塑件表面質(zhì)量解析

MT5查取公差。該塑件要求外形雅觀，色彩嬌艷，表面面沒有斑點及熔接痕，粗糙度可取um。而塑件內(nèi)部沒有較高的表面粗糙度要求。（４）塑件的結(jié)構(gòu)工藝性解析①從圖紙上解析，塑件的外形為輾轉(zhuǎn)體。壁厚平均，且吻合最小壁要求。②塑件型腔較大，有尺寸不等的孔，它們均吻合最小孔徑要求。綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。二、確定模具方案及結(jié)構(gòu)形式一般，塑料依照性能能夠分為熱塑性塑料和熱固性塑料這兩種，這兩種塑料的成型方式是不相同的，對于熱塑性塑料大多數(shù)都是注射成型，聚丙烯，為熱塑性塑料，且大多數(shù)為注射成型，跟據(jù)實質(zhì)，我們使用了注射成型方法。由于該“E27燈座”部件的結(jié)構(gòu)圓柱空、凸臺，因此該模具采用單分型面注塑模具。從塑件產(chǎn)量考慮，對試制或小批量塑件宜取單型腔或少型腔，大批量時宜取多型腔。此工件形狀單一，但表面質(zhì)量要求高。固采用一模一腔，頂桿推出，澆口采用點澆口。三、確定型腔數(shù)量和排列方式該塑件精度不高，尺寸較小，形狀單一，但表面質(zhì)量要求高?？紤]到模具制造成本和生產(chǎn)效率，因此采用一模一腔模具形式。四、注射機的初步選擇1.注射量的計算。經(jīng)過計算得，可知單個塑件體積約為，依照經(jīng)驗，成型塑件所需的注射量為塑件體積的倍，即×=。聚丙烯的密度為，故所需塑料質(zhì)量為×=（g）。鎖模力的計算。經(jīng)過計算，可知單個塑件在分型面升的投影面積約為。依照經(jīng)驗，總的投影面積為塑件在分型面上投影面積的倍，即×=。PC成型時型腔的平均壓力為40MPa，故所需的鎖模力為注塑機的選擇。依照以上計算，采用XS-ZY-60/40注射機，其主要參數(shù)如表所示。理論注射量（）60鎖模力（KN）400螺桿直徑（mm）35拉桿內(nèi)間距（mm）330×300注射壓力（MPa）135移模行程（mm）180注射行程（mm）170最大模厚（mm）300注射方式螺桿式最小模厚（mm）200噴嘴球半徑（mm）10定位圈尺寸（mm）55鎖模方式液壓-機械噴嘴孔直徑（mm）4五、成型部件設(shè)計1、分型面地址的確定依照塑件結(jié)構(gòu)形式，最大截面為底平面，故分型面應(yīng)選在底平面處。、排氣系統(tǒng)設(shè)計由于制品尺寸較小，排襟懷小，利用分型面和推桿、型芯間的配合縫隙即可。該套模具設(shè)置了4根推桿，因此不需要單獨開設(shè)排氣槽。、成型部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計本模具采用一模一腔，點澆口的成型方案。型芯和型腔采用整體式結(jié)構(gòu)。、成型部件鋼材的采用該塑件是大批量生產(chǎn)，成型部件所采用的鋼材耐磨性和抗疲倦性應(yīng)該優(yōu)秀，機械加工性能和拋光性能也應(yīng)優(yōu)秀，因此，決定采用硬度比較高的模具鋼Gr12MoV,淬火后表面硬度業(yè)務(wù)58HRC62HRC。、成型尺寸計算.型腔內(nèi)型尺寸計算。⑵.型腔深度尺寸計算⑶．型芯外形尺寸計算⑷．型芯高度尺寸計算⑸．中心尺寸6、成型零部件壁厚計算型腔壁厚查表2-7選擇S=35mm型腔底壁厚依照式7、小型芯設(shè)計燈座部件上有4個直徑為3的小孔和兩個階梯孔。孔尺寸太小，不做單獨設(shè)計，直接設(shè)計在定模上；階梯孔的型芯考慮到加工型腔時的難度，單獨設(shè)計，采用反嵌法固定在定模上。六、模具部件設(shè)計、主流道設(shè)計。依照所選注射機，主流道小端尺寸：d=4+=主流道球面半徑：SR=10+1=11mm2、澆口設(shè)計塑件結(jié)構(gòu)為圓柱狀，表面質(zhì)量要求無澆注印跡表面圓滑，選擇直澆口。3、澆口套設(shè)計XS－ZY－60/40注射機的注射部分噴嘴球頭半徑為10mm，噴嘴直徑為4mm。澆口套凹球面半徑取25mm，深度取3mm。澆口套進料口直徑取5mm，出料口直徑取7mm。澆口套外徑取25mm。澆口套的資料選45鋼，淬火辦理HRC40~454、推出機構(gòu)設(shè)計由于塑件形狀簡單為圓柱形外殼，因此采用一般推出機構(gòu)中的推桿推出方式。制件用四根頂桿頂出，其結(jié)構(gòu)簡單，推出可靠。采用靈巧脫模。其推用心為：①．推桿的設(shè)計：選擇直身推桿d=，詳盡尺寸查GB/T。②．推桿的裝置由于該模具沒用設(shè)計單獨的排氣系統(tǒng)，推桿與推桿孔配合兼有排氣作用，因此選擇H7/f7縫隙配合。配合如圖：③.復位裝置推桿也許推管將塑件推出后，必定返回其原始地址，才能合模進行下一次注射成型。本模具沒有側(cè)向分型，不需要在模具閉合前復位，因此采用復位桿復位。其工作原理為當開模時，推桿、復位桿都向右推出，復位桿突出模具表面；當注塑模閉合時，復位桿與定模分型面接觸，注塑機連續(xù)閉合時，則使復位桿隨同推出機構(gòu)一同返回原始地址。資料選擇T10A。硬度5660HRC其.尺寸依照GB/T選擇.尺寸為：D=12mm,，h=4mm,L=119mm。④.導向裝置對于模具來說，推桿數(shù)量很多或由于塑件推出部位面積的限制，推桿必定做成修長形以及推出機構(gòu)受力不均衡時，脫模力的總重心與機床推桿不重合，推出后，推板可能發(fā)生偏斜，造成推桿波折或折斷，此時應(yīng)試慮設(shè)置導向裝置，以保證推出板搬動時不發(fā)生偏斜。本模具的推桿為修長形，為防范推板偏斜損壞推桿，因此使用推板導柱你加推板導套實現(xiàn)導向，已保證推板不發(fā)生偏斜，和合模精度。．推板導柱設(shè)計資料為T10A，硬度，D=25mm，L=70mm。其他查GB/T—2006得尺寸。推板導套設(shè)計資料為T10A，硬度，D=25mm，其他查GB/T—2006得尺寸。5、導柱合模導向機構(gòu)設(shè)計⑴、導柱設(shè)計選擇帶頭導柱，資料

T10A,硬度

，查

GB/T

得尺寸為：D=20mm,

,h=6mm,

，L=125mm.⑵、導套設(shè)計本模具采用導套，資料

T10A，硬度

,查表

GB/T

得尺寸為：D=20mm，L=60mm，其他查表。6、冷卻系統(tǒng)設(shè)計本塑件壁厚最厚處為

3mm，制品整體尺寸較小，為

，因此不單獨設(shè)計冷卻系統(tǒng)。7、冷料穴和拉料桿設(shè)計本模具采用直澆道，直澆口，流程較短，故只幸虧主流道尾端設(shè)置冷料穴。冷料穴設(shè)置在動模板上，直徑稍大于主流道大端直徑，d=8mm取.：長度取為10mm。拉料桿采用鉤形拉料桿，拉料桿固定在推桿固定板上，開模時隨著動、定模分開，將主澆道凝料從主流道襯套中拉出。在制品被推出的同時，冷凝料也被推出。8、模架選擇選擇簡化點澆口無推料板JAT型模架，其尺寸系列代號為1818。其尺寸以下：①.定模板座尺寸：

。②.定模板尺寸：③.動模板尺寸：④.支撐板尺寸：

。。⑤.動模板座尺寸：

。⑥.墊塊尺寸：⑦.推板尺寸：

。。⑧.推桿固定板尺寸：

。七、注射機參數(shù)校核（一）、最大注射量校核。XS-ZY-125注射機贊同的最大注射量約為60，利用系數(shù).則×60=48成型塑件所需的注射量為最大注射量吻合要求。（二）、注射壓力校核。注射成型時依照經(jīng)驗壓力取為100MPa，安全系數(shù)取.100MPa=130MPa130MPa135MPa因此注射壓力校核合格。（三）鎖模力校核。安全系數(shù)取注射成型時要求的鎖模力為，則208=注射機額定鎖模力為400鎖模力校核合格（四）、模具尺寸校核。模具平面尺寸，合格。模具高度200＜＜300，合格模具開模所需行程40+48+5=93＜180，合格。綜合解析選擇XS-ZY-60/40八、動模板加工工藝毛坯為180×180×80方形45鋼。1、部件圖圖樣工藝解析該部件圖為模具動模板，有不相同尺寸的通孔，和不通孔螺紋，以及內(nèi)六角沉孔和方形沉孔，型芯外形為圓柱和圓弧組成，因此加工時，為簡化加工，型芯外形和內(nèi)孔將采用臥式數(shù)控車床加工。其他部分將采用立式數(shù)控銑床加工。螺紋孔將采用鉆床加工，手動攻絲。部件資料為45鋼，切削加工性較好。、確定裝夾方案在車削加工時，采用四爪單動卡盤裝夾，銑削加工時，采用機用平口臺虎鉗裝夾。、確定進給路線略。、選擇刀具依照部件的結(jié)構(gòu)特點，車削外形時選擇外圓車刀，刀尖圓弧為,加工通孔時先用直徑8的麻花鉆鉆孔，在用直接鉸刀加工至合格尺寸。爾后用麻花鉆擴孔，在用鏜孔刀加工內(nèi)孔直合格尺寸。銑削加工時，選擇立銑刀銑削U形缺口，爾后換最后鉆孔時依照相應(yīng)孔徑選擇合適麻花鉆，爾后鉸刀精加工。產(chǎn)品名稱或代號序號刀具號1T01

刀具規(guī)格名稱/mm90°硬質(zhì)合金外

部件名稱數(shù)量1

動模板加工表面外圓表面

部件圖號

備注圓車刀2T02中心鉆1鉆中心孔3T031鉆通孔4T041絞削通孔5T051擴孔6T06內(nèi)孔鏜刀1鏜7T07立銑刀1銑削U形缺口8TO8立銑刀1銑削回形槽內(nèi)六角9T09麻花鉆1鉆孔10T10機用鉸刀1鉸孔11T11機用鉸刀1鉸孔12T12麻花鉆1鉆孔13T13手動絲錐1攻絲14T14麻花鉆1鉆孔15T15鉸刀1鉸孔16T16麻花鉆1鉆孔編制審察贊同共頁第頁5、切削用量切削用量是依照部件資料特點，刀具性能及加工精度要求確定。本部件切削速度取40到60m/min，粗加工取低點，精加工取高點。進給速度取100mm/min。6、加工工藝卡片單位名稱產(chǎn)品名稱部件名稱部件圖號工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備車間工步工步內(nèi)容刀具刀具主軸轉(zhuǎn)進給速度背吃備注號號規(guī)格速/mmmin刀量/mm/rmin/mm1粗車外圓TO115001002鉆孔中心孔T024003鉆通孔T038004鉸孔T045005擴孔T055006鏜孔T0615001007精加工孔T062000808粗銑加工U形缺TO71500100口9精銑加工U形缺TO7200060口10銑削回形槽六角T08150080槽11鉆和的中T02400心孔12鉆孔T0980013絞削孔T1050014鉆孔T0580015絞削孔T1150016鉆孔、的TO2400中心孔17鉆孔T1260018攻螺紋T1319鉆孔T1480020鉸孔T1560021擴孔T16800編制審察贊同年月日共頁第頁7、量具選擇。粗加工時使用游標卡尺測量，精加工時選擇千分尺測量，依照相應(yīng)的外形選擇合適的規(guī)格和種類。九、裝置圖附圖十、部件圖附圖十一、結(jié)束語大學三年的學習立刻結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學的知識及所掌握的技術(shù)的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)獲取愈來愈廣泛的應(yīng)用。在達成大學三年的課程學習和課程、生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。經(jīng)過本次對燈座注塑模具的設(shè)計，對常用塑料在成型過程中對模具的工藝要求有了更深一層的理解，掌握了塑料成型模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算方法，對獨立設(shè)計模具擁有了一次新的鍛煉。在指導老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現(xiàn)場查閱了好多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般