剃須刀上蓋模具畢業(yè)設(shè)計說明書

年6月23日剃須刀上蓋模具畢業(yè)設(shè)計說明書資料內(nèi)容僅供參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系本人改正或者刪除。畢業(yè)設(shè)計剃須刀上蓋零件模具設(shè)計及主要模具零件數(shù)控加工RazorsuperstructurepartsmolddesignandCNCmachiningofthemainmoldparts系別:機電工程系專業(yè)名稱:機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)生姓名:陳子成學(xué)號:06090209指導(dǎo)教師姓名、職稱:劉渭博副教授完成日期年4月19日吉林大學(xué)珠海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書姓名陳子成學(xué)號06090209班級09級02班系別機電工程系專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化畢業(yè)設(shè)計題目剃須刀上蓋零件模具設(shè)計及主要模具零件數(shù)控加工指導(dǎo)教師劉渭博所在單位吉林大學(xué)珠海學(xué)院機電工程系任務(wù):從書本各處找出本零件所需的各樣工藝參數(shù)、測量工件的尺寸大小,經(jīng)過查閱表格得出該零件合適的結(jié)構(gòu)尺寸,確定所要選用的標(biāo)準(zhǔn)模架類型和注塑機。再經(jīng)過軟件對所加工零件進行三維造型、創(chuàng)立前后模和加載模架,最后畫出它的總體裝配圖和主要零件的零件圖。時間安排:10月-12月選好題目,而且完成開題報告與開題報告的外文翻譯。1月-2月進行數(shù)據(jù)處理、設(shè)計模架和準(zhǔn)備裝配圖的繪制。2月-4月進行零件裝配圖的繪制和畢業(yè)設(shè)計說明書的寫作。參考資料:[1]占向輝.UGNX4.0CAD詳細教程[M].北京:清華大學(xué)出版社..7[2]申開智.塑料成型模具[M].北京:中國輕工業(yè)出版社..7[3]孫波.機械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計寶典[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社..3[4]徐宏海.數(shù)控加工工藝[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社..2[5]楊占堯.塑料模具標(biāo)準(zhǔn)件及設(shè)計應(yīng)用手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社..4[6]李銘杰.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社..10[7]章飛.型腔模具設(shè)計與制造[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社..7[8]齊衛(wèi)東.簡明塑料模具設(shè)計手冊[M].北京:北京理工大學(xué)出版社..2[9]宋麗華.UGNX6磨具設(shè)計與加工經(jīng)典學(xué)習(xí)手冊[M].北京:兵器工業(yè)出版社..1[10]黨根茂.模具設(shè)計與制造.西安電子科技大學(xué)出版社..7系專家組審核意見:吉林大學(xué)珠海學(xué)院機電工程系年月日摘要如今在國內(nèi)有很多生產(chǎn)模具的標(biāo)準(zhǔn),指南,推桿推管,彈性元件等,但質(zhì)量較差,品種規(guī)模較少。這些產(chǎn)品在國內(nèi)有著大量的需求,出口前景也很不錯,繼續(xù)大力發(fā)展對國內(nèi)的工業(yè)推動很有好處。氮氣缸和熱流道元件沒有正規(guī)的專業(yè)廠生產(chǎn),主要依靠進口,應(yīng)提高水平在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,形成標(biāo)準(zhǔn),并組織規(guī)?；a(chǎn)。隨著大規(guī)模生產(chǎn)和新產(chǎn)品開發(fā),模具是不可缺少的工具。沒有高水平的模具,就不會有高水平,高質(zhì)量的工業(yè)產(chǎn)品,模具的重要性是不言而喻的。模具工業(yè)快速發(fā)展,注塑模具的方向朝著高效率,低成本發(fā)展。為了跟上這種節(jié)奏,除了利用應(yīng)用文學(xué),自主設(shè)計和應(yīng)用知識,在設(shè)計過程中提升解決問題的能力,還應(yīng)該注重設(shè)計的開發(fā)能力和軟件的使用并能投入到生產(chǎn)實踐中去。注塑模具的設(shè)計方法和流程:首先根據(jù)塑件零件模型的材料分析其工藝特點,然后采用UG軟件分型面設(shè)計,并確定型腔數(shù)目,然后選擇注塑機,注塑機工藝參數(shù)的檢查,包括注射體積,夾緊力,注射壓力,關(guān)閉模具的厚度和注塑機的高度。定稿形成解決方案:澆注系統(tǒng)的設(shè)計,整體結(jié)構(gòu)設(shè)計,的拉動機制設(shè)計,冷卻系統(tǒng)設(shè)計,然后使用UG軟件,數(shù)控加工成型件,確定刀具路徑和加工方法來模擬加工過程。[關(guān)鍵詞]注塑模、數(shù)控加工、模具設(shè)計、UGAbstractDomesticproductionmoldstandard,guide,Pushtube,elasticcomponents,butthequalityispoor,thesmallscaleofvarieties.Theseproductsnotonlydomesticsupportingalotofdemand,isalsoverygoodexportprospects,shouldcontinuetovigorouslydevelop.Nitrogencylinderandhotrunnercomponentsnoformalprofessionalproductionplants,mainlyrelyonimports,shouldraisethelevelontheexistingbasis,theformationofthestandard,andorganizelarge-scaleproduction.Withthemassproductionandnewproductdevelopmentisanindispensabletool.Withouthighlevelsofmold,therewillbehigh-level,high-qualityindustrialproducts,moldimportanceisself-evident.Moldrapidindustrialdevelopment,injectionmoldtowardthehigh-efficiency,low-costdevelopment.Inordertocatertothistrend,inadditiontothefocusonfindinggraduatedesign,literature,independentdesignandapplicationofknowledge,theabilitytosolveproblemsinthedesignprocessshouldfocusontheabilitytodevelopdesignsoftwareshortenthegraduationdesignandproductionpracticeproficient.Injectionmolddesignmethodsandprocesses.First,accordingtotheplasticpartstheUGsoftwarepartmodelanalysisofmaterialsandprocesscharacteristics,thenpartingsurfacedesign,anddeterminethenumberofcavities,andthenselectthecheckofinjectionmoldingmachines,injectionmoldingmachineprocessparameters,includinginjectionvolume,theclampingforceinjectionpressure,closethemoldthicknessandtheheightoftheinjectionmoldingmachine.ThefinalizedformSolution:gatingsystemdesign,theoverallstructureofthedesignthepullingmechanismdesignofthecoolingsystemdesign,andthenusetheUGsoftware,CNCmachiningmoldedparts,todeterminethetoolpathandprocessingmethodstosimulatetheprocess.[keywords]injectionmold、cncmachining、molddesign、UG目錄TOC\o"1-3"\h\u191031、緒論 -6-277841.1設(shè)計題目 -6-36951.2任務(wù)分析 -7-213172、塑件塑料品種的確定和結(jié)構(gòu)工藝性 -8-2092.1塑料品種的確定 -8-207232.2ABS塑料的性能 -8-121432.3塑料精度 -8-234932.4塑件的表面粗糙度 -8-87283、分型面及型腔的設(shè)計 -9-176783.1分型面選擇 -9-129383.1.1選擇模具分型面的基本原則 -9-323623.1.2分型面的確定 -9-224033.2型腔的確定 -10-268784、凹模、凸模厚度尺寸設(shè)計 -10-95735、注塑機的選擇 -13-20756、注射機有關(guān)參數(shù)的校核 -13-63836.1最大注射量的校核 -13-311016.2鎖模力的校核 -14-94416.3注射壓力的校核 -14-268776.4模具閉合高度的確定 -15-3806.5模具安裝部分的校核 -15-88286.6開模行程的校核 -15-300087、澆注系統(tǒng)的設(shè)計 -15-154187.1主流道的設(shè)計 -15-184937.2分流道的設(shè)計 -16-258687.3冷料穴和拉料桿的設(shè)計 -17-246507.4澆口的設(shè)計 -18-37.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計 -19-125968、成型零件設(shè)計 -19-52469、結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計 -19-79.1注射模標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 7-19-32809.2支承零部件設(shè)計 -20-26859.2.1墊塊選擇 -20-119779.2.2動定模坐板 -20-194839.3合模導(dǎo)向裝置 -20-283999.3.1導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu) -20-25059.3.2導(dǎo)套 -21-51659.4推板和推桿固定板 -21-3004110、電極 -21-2386810.1.1電極的定義和用途 -21-769410.1.2各種加工方式和加工盲區(qū)

-23-2511010.1.3模具材料的硬度

-23-2936310.1.4材料硬度對放電加工沒有影響

-23-670110.1.5銅公材料的切削性能好

-23-242910.1.6銅公的靈活性

-23-3001910.2銅公尺寸的確定-22-102310.3電極的效果圖 -23-923411、模具的數(shù)控加工 -24-2245311.1凹模的加工 -24-2231111.1.1凹模的加工事項 -24-1841811.1.2凹模的加工刀路 -25-1167511.1.3刀路的仿真和驗證 -25-107811.2后模的加工 -27-680011.2.1后模的加工事項 -27-1387711.2.2后模的加工刀路 -28-3266711.2.3刀路的仿真和驗證 -28-25880小結(jié) -28-27526附電子文檔 -29-32699參考資料 -30-1、緒論在現(xiàn)代生產(chǎn)中,模具是大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝裝備,以其特定的形狀經(jīng)過一定的方式使原料成型。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、省料和成本低等特點,現(xiàn)已在國民經(jīng)濟各個部門,特別是汽車、拖拉機、機械制造、儀器儀表、航天航空、家用電器、石油化工、輕工日用品等部門得到極其廣泛的應(yīng)用。模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備,模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍,因此模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè),模具的生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。由于塑料模具工業(yè)快速發(fā)展及上述各方面差距的存在,因此中國今后塑料模具的發(fā)展必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展的同時,專業(yè)和追求精度仍舊是一個必然的發(fā)展趨勢。從技術(shù)上來說,為了滿足用戶對模具制造的”交貨期短”、”質(zhì)量好”、”精度高”、”價格低”的要求。本課題是經(jīng)過對塑件材料、質(zhì)量、體積的分析與計算,合理選用注塑機,并對各個參數(shù)進行了校核,設(shè)計出一副合理,經(jīng)濟,適用的塑料注塑模具。1.1設(shè)計題目:如圖1所示的塑件實物為一個剃須刀上蓋零件,該零件要求具有一定的剛度與強度,上表面平整光滑該零件不透明,其形狀主要由曲面與平面構(gòu)成,左右對稱,具有良好的受力性能。長=110mm寬=50mm厚=2mm密度=1.06×10-6g/mm3質(zhì)量=11.65g設(shè)計要求:(1)確定塑件所用塑料品種;(2)設(shè)計和選擇成型塑件的注塑模具;(3)塑件的數(shù)控加工編程。圖1-1塑件三維圖圖1-1塑件三維圖1.2任務(wù)分析分析設(shè)計題目、設(shè)計要求,設(shè)計前應(yīng)該先確定塑件所用塑料的種類,從而確定塑件的精度等級,獲取塑料的基本工藝參數(shù)。經(jīng)過對塑件結(jié)構(gòu)進行觀察可知:塑件上表面光滑平面,其厚度均勻,在設(shè)計是應(yīng)注意澆口位置及其尺寸的設(shè)計,以避免變得不光滑與彎曲變形。2、塑件塑料種類的選擇和結(jié)構(gòu)工藝性2.1塑料品種的確定所給塑件實物為不透明制件,根據(jù)塑件的要求,初步確定所用塑料應(yīng)是工程塑料。在工程塑料中有很多品種滿足塑件的使用要求,如ABS、聚甲醛、聚碳酸酯等。從成型工藝性和成本方面考慮聚甲醛的熱穩(wěn)定性較差,加工工藝要求較高;聚碳酸酯成型時的粘度較大,分子鏈較剛硬要求較高,制品中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力等,加之兩者的原料價格也較高,最后還是選擇用ABS塑料。2.2ABS塑料的性能2.3塑料精度塑件公差等級的選用與塑料的品種有關(guān):模具塑件尺寸公差的代號為MT,公差等級分為7級,每一級又可分為A、B兩部分,其中A為不受模具活動部分影響尺寸的公差,B為受模具活動部分影響尺寸的公差。塑件尺寸精度的確定應(yīng)合理選擇,盡可能選用低精度等級。材料為ABS時,選取一般精度等級為MT3,未注公差尺寸的公差等級為MT5。參考書目[3]P68注塑制品表面粗糙度2.4塑件的表面粗糙度塑件的表面粗糙度除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點外,主要取決于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度要比塑件的低1~2級,塑料制件的表面粗糙度Ra值一般為0.8~0.2μm,在模具使用中,由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷加大,應(yīng)隨時給以拋光復(fù)原。透明制件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同;而不透明制件則根據(jù)使用情況而定,非配合表面和隱藏面可取較大的表面粗糙度值,除塑件外表面有特殊要求外,一般型腔的表面粗糙度要低于型芯的表面粗糙度。ABS塑料表面粗糙度的取值范圍為0.025μm～1.6μm。在本設(shè)計中表面粗糙度采用1.6μm。參考書目[3]P71注塑制品表面粗糙度3、分型面及型腔的設(shè)計3.1分型面選擇分型面很重要,是模具結(jié)構(gòu)中的基準(zhǔn)面,它會直接影響成型塑件的質(zhì)量、注射成型的效率以及模具加工的工藝性等等。因此確定模的分型面是模具設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)之一。3.1.1選擇模具分型面的基本原則:1、符合膠件脫模的基本要求,就是能使膠件從模具內(nèi)取出,分模面位置應(yīng)設(shè)在膠件脫模方向最大的投影邊緣部位。2、確保膠件在后模的一側(cè),有利于頂出且頂針痕跡不顯露于外表面。3、分模線不影響膠件外觀。分模面應(yīng)盡量不破壞膠件光滑的外表面。4、確保膠件質(zhì)量,仿佛把有同軸度要求的膠件部分放到分模面的同一側(cè)等5、分模面選擇應(yīng)盡量避免形成側(cè)孔、側(cè)凹,若需要行位成形,力求行位結(jié)構(gòu)簡單,盡量避免前模行位。6、必須合理地安排澆注系統(tǒng),特別是在澆口位置。7、必須滿足模具的鎖緊要求,將膠件投影面積大的方向,放在前、后模的合模方向上,而將投影面積小的方向作為側(cè)向分模面;另外,分模面是曲面時,應(yīng)加斜面鎖緊。8、要有利于模具的加工。9、要保持塑料零件的外觀整潔。3.1.2分型面的確定產(chǎn)品的分型面如圖3—1所示。圖3-1產(chǎn)品的分型面圖圖3-1產(chǎn)品的分型面圖3.2型腔的確定型腔數(shù)的確定,與所要求的塑件質(zhì)量、塑件的幾何形狀、塑件成本及交貨期等因素有關(guān)。從經(jīng)濟的角度出發(fā),訂貨量大時可選用多型腔模具,對小型制件,型腔數(shù)量可由經(jīng)驗決定。當(dāng)尺寸精度和重復(fù)性精度要求很高時,應(yīng)盡量減少型腔的數(shù)目,在滿足其它要求的前提下盡量采用單型腔模具。針對于本設(shè)計的塑件,由于尺寸精度和重復(fù)性精度要求不高,因而擬采用以模具中心對稱的一模兩腔較為合適。4、凹模、凸模厚度尺寸設(shè)計凹模用于產(chǎn)品外表面的成型,精度要求高、材料耐熱、耐沖擊、耐磨、硬度高、耐腐蝕、拋光性能好;前模不容許燒焊。因此選用鋼材718S為加工材料。其特點是拋光性好,耐磨性好,抗拉強度高,常見于高拋光度及高要求的內(nèi)模鑲件,適合PA、POM、PS、PE、PP和ABS等塑料模。凸模用于產(chǎn)品內(nèi)表面的成型,后模的材料比較硬,表面質(zhì)量一般情況下比前模要求低一些,因此采用跟前模一樣的材料。由于此零件需一模兩出,因此需要對零件進行排位,由于此零件厚2mm,根據(jù)型腔至內(nèi)膜鑲件邊經(jīng)驗數(shù)值(表1)可得型腔至內(nèi)膜鑲件邊數(shù)值為20mm。表1型腔至內(nèi)膜鑲件邊經(jīng)驗數(shù)值型腔深度型腔至內(nèi)膜鑲件邊數(shù)值/mm型腔深度型腔至內(nèi)膜鑲件邊數(shù)值/mm≦20mm15～2030～4030～3520～30mm25～30﹥4035～50注:1．凸模和凹模的寬度和長度尺寸一般情況下是相同的。

2．內(nèi)模鑲件的長、寬尺寸應(yīng)取整數(shù),寬度應(yīng)盡量和標(biāo)準(zhǔn)模架的推桿板寬度相等。內(nèi)模鑲件包括凹模和凸模,厚度與制品高度及制品在分型面上的投影面積有關(guān),一般制品可參考下述經(jīng)驗數(shù)值選定。

①凹模厚度A一般在型腔深度基礎(chǔ)上加Wa=10～20mm,當(dāng)制品在分型面上的投影面積大于200cm2時,W。宜取25～30mm。見圖4-1。圖4-1圖4-1②凸模厚度B見圖3,分以下兩種情況。一是凸模無型腔:見圖8(a),此時應(yīng)保證凸模有足夠的強度和剛度,凸模厚度取決于凸模的長寬尺寸。二是凸模有型腔:圖8(b),凸模的厚度B=型腔深度a+封料尺寸b(最小8mm)+鋼厚14mm左右。如果型芯鑲通,則不用加14mm;如果按上式計算得到的厚度小于表2中凸模厚度B,則以表2中的厚度為準(zhǔn)。表2凸模厚度經(jīng)驗確定法內(nèi)模鑲件的長×寬凸模厚度B內(nèi)模鑲件的長×寬凸模厚度B≦50×5015～20150×150～200×20030～4050×50～100×10020～25≧200×20040～50100×100～150×15025～30注意事項:①凹模厚度應(yīng)該盡量取小一點,以減小主流道的長度。②凸模厚度是指分型面以下的厚度,不包括凸模型芯的高度。③凸模型腔越深,封料尺寸的值就越要取小點;反之,則能夠取大些。由于零件長×寬為110×50。因此,根據(jù)凸模厚度經(jīng)驗確定法(表2)能夠確定凸模厚度為25mm,凹模厚度A為15mm。當(dāng)確定了型腔至內(nèi)膜鑲件邊數(shù)值和凹凸模厚度,就能夠定義一個毛坯,再經(jīng)過分型面的裁剪就能夠得到凹模(圖4-2)、凸模(圖4-3)。圖4-2產(chǎn)品的圖4-2產(chǎn)品的凹模圖圖4-3產(chǎn)品的圖4-3產(chǎn)品的凸模圖5、注塑機的選擇塑件采用一模兩腔形式,注塑量為1.48×103×2=3×103mm3。要求注射成型時的總注射量應(yīng)是注射機最大注射量的80%以下。G≤80%Gmax(3-1)代入數(shù)據(jù)得:Gmax=G/0.8=(3×103)/0.8=3.75cm3公式引自參考書目[4]P156公式(8-3)初選注射機為XS-Z-30技術(shù)參數(shù)如表3:表3XS-Z-60注塑機技術(shù)參數(shù)理論容量/cm^330柱塞直徑/mm28注射壓力/MPa119注射行程/mm130鎖模力/KN250最大注射面積/cm^290模具最大厚度/mm180模具最小厚度/mm60最大開合模行程/mm160動、定模固定板寸/mm250x280噴嘴圓弧半徑/mm12噴嘴孔徑/mm2拉桿空間/mm235頂出形式四側(cè)設(shè)有頂桿,機械頂出6、注射機有關(guān)參數(shù)的校核6．1最大注射量的校核最大注射量應(yīng)滿足以下關(guān)系:NM+Mj≤KMn(4-1)其中N型腔數(shù)量;M單個塑件的體積或質(zhì)量,cm3或gMj澆注系統(tǒng)的凝量,cm3或g;Mn注射機最大注射量,cm3或g;K注射機最大注射量利用系數(shù),一般取0.8;M=1.5cm3,Mj=12cm3,KMn=0.8×30=24cm3將已知數(shù)據(jù)帶入可得:NM+Mj=15cm3≤KMn=24cm3因此校核最大注射量滿足要求。公式引自參考書目[3]公式P101(4.3)6．2鎖模力的校核鎖模力F應(yīng)滿足:kAp≤F (4-2)公式中:k鎖模力安全系數(shù),一般取k=1.1;A塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積,約為21cm2;P型腔的平均壓力,一般取20～40MPa,對該模具取30MPa。經(jīng)計算所需鎖模力為60KN,小于注塑機的鎖模力,符合要求。公式引自參考書目[3]公式P102(4.6)6．3注射壓力的校核注射壓力P應(yīng)滿足:k'P0≤P式中:k'安全系數(shù),一般取k=1.25～1.4;P0塑件與成型時所需注塑壓力,對ABS塑料,常取60～100MPa。由于所用塑件尺寸較小,平均壁厚為2mm,所用注塑壓力取80MPa,在安全系數(shù)去1.4時,經(jīng)計算型腔成型壓力為112MPa。注射機的注射壓力為119Mpa,即注射壓力>型腔成型壓力因此注射壓力滿足要求。公式引自參考書目[2]P1426．4模具閉合高度的確定本設(shè)計模具初步擬采用A1模架。根據(jù)參考書目[1]P418表10-2和P419表10-8、P431表10-13查得:定模座板h1=25mm;定模板A=50mm;動模板B=25mm;動模底版h1=30mm;墊塊C=80mm;推桿固定板=15mm;推板=20mm模具閉合高度:H=250mm。6．5模具安裝部分的校核模具外型尺寸校核:該模具外形尺寸為110mm×50mm,一模兩腔外形尺寸為75mm×120mm,而XS-Z-30型注射機模板最大安裝尺寸為250mm×280mm,因此能滿足模具安裝要求。模具厚度校核:XS-Z-30型注射機所允許模具的最小厚度為=60mm,最大厚度為=180mm,模具閉合高度滿足Hmin≤H≤Hmax安裝條件。6．6開模行程的校核S＞H1+H2+(5～10)mm(4-3)代入數(shù)據(jù)得S=3+57+8=70mm因此S=160mm＞70mm,開模行程足夠.S——注塑機最大開模行程,(mm)H1——塑件脫模距離(mm)H2——包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度,(mm)數(shù)據(jù)引自參考書目[3]7、澆注系統(tǒng)的設(shè)計7.1主流道的設(shè)計主流道的設(shè)計原則:一.盡量減小澆注系統(tǒng)的斷面及縮短其長度二.要能夠保證塑件的質(zhì)量(避免常見的充填問題)三.盡可能做到同步填充主流道是直接與注射機的噴嘴連接的部分。主流道和高溫塑料及噴嘴會經(jīng)常重復(fù)接觸,很容易會損壞,因此為了方便更換,常常設(shè)計成可拆卸的主流道襯套結(jié)構(gòu)。主流道襯套的進口端在注射時承受很大的噴嘴壓力,同時,其出口端與分流道、澆口也承受型腔的反壓力,因此主流道襯套應(yīng)代凸緣,使之固定在定模上。主流道為一圓錐孔,其小頭正對注射機的噴嘴,因噴嘴外形為球面,因此主澆道小頭孔端的外形應(yīng)為一凹球面,為了配合緊密,防止溢料,凹球面的半徑應(yīng)比噴嘴的球面半徑略大2～3mm,主流道的個部分尺寸如圖6-3:圖7-1澆道的形式衣架模具主流道的尺寸:d1=噴嘴孔徑＋1(mm)=2.4＋1=3.4mmR=噴嘴圓弧半徑＋(1～2)(mm)=12＋(1～2)=13～14mm=2°～6°本設(shè)計中取2°r=1～3(mm)取2mmH=16mmd2為6.4mm,L=59mm7.2流道的設(shè)計流道的設(shè)計準(zhǔn)則:一、要保證熔體迅速而均勻地充滿型腔二、分流道的尺寸要盡可能短三、要便于加工及刀具的選擇四、每一節(jié)流道要比下一節(jié)流道大10～20％流道是指主流道與澆口的通道,其作用是使熔融塑料過度和轉(zhuǎn)向。本設(shè)計采用圓形截面。本設(shè)計當(dāng)中分流道的d取4mm。參考引自參考書目[3]P117在一模多腔時,主流道的截面面積應(yīng)不小于分流道面積的總和,分流道的表面粗糙度應(yīng)高于主流道表面的粗糙度,從增大外層料流的阻力,降低流速以獲得中心料流有相對速度差,有利于熔融塑料冷皮層固定,起到保溫作用。7．3冷料穴和拉料桿的設(shè)計工程中常常在主流道或者一級分流道的轉(zhuǎn)彎末端設(shè)置冷料穴冷料井的直徑稍大于主流道大端直徑d2,冷料井與拉料桿頭部結(jié)構(gòu)緊密相連。本設(shè)計采用反錐形拉料桿冷料井,這種結(jié)構(gòu)形式有足夠大的冷料井,在成型韌性好的塑料制品時,應(yīng)用比較廣泛。在取出主流道凝料時無需作側(cè)向移動,易于實現(xiàn)自動化操作。如圖6-5圖7-3冷料井的結(jié)構(gòu)形式因為主流道直徑d2=12mm,因此冷料井的直徑D=14mm。參考數(shù)據(jù)引自參考書目[4]。7．4澆口的設(shè)計7.4.1澆口的形式:澆口也叫作進料口,澆口的設(shè)計和位置的選擇是否合理,直接影響到塑件能否被高質(zhì)量地注射成型,它是連接型腔與分流道的通道。除了直接澆口以外,它是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分。常見的澆口形式有直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、輪輻澆口、潛伏澆口、環(huán)行澆口、點澆口、盤形澆口等。側(cè)澆口也叫標(biāo)準(zhǔn)澆口或邊緣澆口。側(cè)面澆口的分型面的塑料熔體從填充模腔的內(nèi)部或外部,它的橫截面形狀和矩形形狀的選擇能夠根據(jù)它的形狀特征的塑料部件,例如側(cè)澆口,便于加工和修整,它是澆口的一種形式,常見于小型和中型的多腔模具,塑料件,各種塑料成型適應(yīng)性強。由于澆口的截面小,能減少塑料澆注系統(tǒng)的消耗,同時除澆口容易,不留下明顯痕跡。根據(jù)塑料的成型要求和型腔的排列方式,選用分流道和澆口與塑件在分型面同一側(cè)的形式。7.4.2澆口的尺寸:本設(shè)計澆口設(shè)在分型面上,選擇圓形側(cè)向進料的側(cè)澆口,澆口的長度l=0.7～2mm。直徑為2mm。數(shù)據(jù)引自參考書目[3]P1207.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計型腔內(nèi)氣體有型腔內(nèi)原有的空氣,還有因為塑件受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。因此在設(shè)計模具時,必須充分考慮排氣的問題,否則會影響塑件的質(zhì)量。排氣方法除了開排氣槽,還能夠利用模具零件配合間隙排氣。在分型面上開設(shè)排氣槽是注射模排氣的主要形式。排氣槽的作用是把型腔和型心周圍空間內(nèi)的氣體以及熔料產(chǎn)生的氣體排到模具之外。排氣槽應(yīng)該做在型腔最后充滿的位置,也就是熔料流動的末端。本設(shè)計采用利用模具零件配合間隙排氣:利用各種間隙排氣,利用分型面的間隙排氣,利用型心和頂桿的間隙排氣,利用側(cè)抽芯和凹凸模的間隙排氣。這個方法不用故意加工排氣槽,能夠節(jié)省材料還有時間。還有避免加工誤差的產(chǎn)生等好處。成型零件設(shè)計8.1程序零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計直接與塑料接觸構(gòu)成塑料形狀的零件稱為成型零件,其決定零件的尺寸和幾何形狀。其中構(gòu)成塑件外形的成型零件稱為凹模,構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件稱為凸模(型芯)。由于凹、凸模直接與高溫、高壓的塑料接觸,而且脫摸時重復(fù)與塑件摩檫,因此,要求凹、凸件具有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性,以及足夠低的表面粗糙度。凹、凸模按結(jié)構(gòu)不同主要可分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。本設(shè)計凹、凸模采用整體式嵌入式結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)的凹模和凸模加工其特點是加工方便,易損件便于更換。結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計9.1注射模標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇經(jīng)過模架能夠?qū)⒛＞叩母鱾€部分有機地聯(lián)系成為一個整體,它是注射模的骨架和基體。標(biāo)準(zhǔn)模架一般由定模座板、定模板、動模板、動模支承板、墊塊、動模座板、推桿固定板、推板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套及復(fù)位桿等組成。中國塑料注射模架的國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個,也就是《塑料注射模中小型模架及技術(shù)條件》(GB/T12556—1990)和《塑料注射模大型模架》(GB/T12555—1990)。前者按結(jié)構(gòu)特征分為基本型(4種)和派生型(9種),適用的模板尺寸為B(寬)×L(長)≤560mm×900mm;后者也分為基本型(2種)和派生型(4種),適用的模板尺寸為B(寬)×L(長)為630mm×630mm至1250mm×mm。本設(shè)計零件尺寸屬于中小型而且采用的是單分型面,因此采用中小型模架標(biāo)準(zhǔn)制造生產(chǎn),選取基本型A1型作為基本模架結(jié)構(gòu),公制單位(mm),塑件模架尺寸為270mm×300mm,其中定模取標(biāo)準(zhǔn)值高度為25mm,動模取標(biāo)準(zhǔn)值25mm,標(biāo)記為A1-150200-01GB/T12556—1990。如圖9-1圖9-1數(shù)據(jù)引自參考書目［1］P418表10－2注射模中小型模架標(biāo)準(zhǔn)尺寸組合模具的精度還有質(zhì)量是由模架的精度所決定的,一般對于模架生產(chǎn)要保證的工藝條件有:模架四周的垂直度、板件的平行度、板件平面度與側(cè)面的垂直度、導(dǎo)柱導(dǎo)套與模板配合的松緊程度、相對運動板件間的開合自如程度,另外還有整套模架的外觀,如表面粗糙度、倒角等。9.2支承零部件的設(shè)計模具的支承零部件是指用來安裝固定或支承成型零件及其它結(jié)構(gòu)零件的零部件。支承零部件主要包括固定板、墊板、支承件及模座等。9.2.1墊塊選擇在動模座板和動模支承板之間作出推出機構(gòu)需要的動作是空間墊塊的主要作用。除此之外,墊塊也能夠調(diào)節(jié)模具總厚度,來適應(yīng)注射機模具安裝厚度的要求。這個模架適合用角架式墊塊,因為這個模架是中小型模具。在安裝的時候,所有的墊塊高度必須保持一致,否則會因為受力不均勻而導(dǎo)致相關(guān)模板的損壞,墊塊與動模支承板之間一般用螺栓連接,要求高時可用銷釘定位。本設(shè)計采用模架庫中的標(biāo)準(zhǔn)件,模架墊塊高度長寬為80mm,300mm,53mm,材料為45鋼,GB/T4169.6—1984,M8螺栓連接。數(shù)據(jù)引自參考書目［1］P425表10－8墊塊尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)9.2.2動定模坐板設(shè)計的時候一定要保證它們的輪廓形狀和尺寸與注射機上的動定固定模板相匹配,開設(shè)的安裝結(jié)構(gòu)也必須與注射機定模固定板安裝螺孔的大小和位置相適應(yīng)。它在注射成型過程中起著傳遞合模力并承受成型力,為保證定模座板具有足夠的剛度和強度,動定模座板也應(yīng)具有一定的厚度。動、定模座板的兩側(cè)均需比動、定模板的外形尺寸加寬30～40mm,尺寸為270mm×300mm,厚度為50mm。引自參考書目［3］P1749.3合模導(dǎo)向裝置9.3.1導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)1)導(dǎo)柱的設(shè)計導(dǎo)柱能夠選用標(biāo)準(zhǔn)件來設(shè)計,也能夠自己設(shè)計。本設(shè)計中采用標(biāo)準(zhǔn)件當(dāng)中的有肩導(dǎo)柱,本設(shè)計取D=16mm。2)導(dǎo)柱的安裝與配合導(dǎo)柱安裝時模板上與之配合的孔徑公差按H7/m6確定,安裝沉孔直徑視導(dǎo)柱直徑可取D+(1～2mm)3)導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求a.長度導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出8～12mm。b.形狀導(dǎo)柱前端面應(yīng)做成錐臺形或半球形,以使導(dǎo)柱能順利地進入導(dǎo)向孔。由于半球形加工困難,因此導(dǎo)柱前端形式以錐臺形為多。c.材料導(dǎo)柱材料采用T8。導(dǎo)柱固定部分的表面粗糙度為Ra=0.8μm。導(dǎo)滑部分表面常見Ra=0.4～08μm。D.導(dǎo)柱的布置和數(shù)量:這次設(shè)計采用4根直徑相同的導(dǎo)柱作對稱布置。參考數(shù)據(jù)引自參考書目[3]P1749.3.2導(dǎo)套1)導(dǎo)套的設(shè)計因為在這個設(shè)計中的導(dǎo)柱是有肩導(dǎo)柱,因此導(dǎo)套也必須是有肩導(dǎo)套。2)導(dǎo)套的安裝與配合導(dǎo)套安裝時模板上與之配合的孔徑公差按H7/m6確定,有肩導(dǎo)套安裝沉孔直徑視導(dǎo)柱直徑可取D+(1～2mm)。導(dǎo)套長度由模板厚度決定。3)導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求a)形狀:導(dǎo)套前端應(yīng)倒圓角以便導(dǎo)柱順利進入導(dǎo)套。b)材料:導(dǎo)柱材料采用T8。導(dǎo)套固定部分的粗糙度為Ra=0.8μm。導(dǎo)套導(dǎo)向部分粗糙度為Ra=0.4～08μm。參考數(shù)據(jù)引自參考書目[3]P1779.4推板和推桿固定板本設(shè)計中推桿的形狀采用圓柱頭直通式推桿,在推桿固定板上制有臺階孔,另一面用推板壓緊固定。推桿固定板尺寸為160mm×300mm,厚度為15mm;推板尺寸為160mm×300mm,厚度為20mm。參考數(shù)據(jù)引自參考書目[1]P431圖9-2模具圖10、電極10.1.1電極的定義和用途電火花(EMD)加工中用到的一種銅電極,銅公是珠三角地區(qū)業(yè)內(nèi)的習(xí)慣性叫法。電極主要用于清除數(shù)控銑床(或加工中心)對零件或前、后模銑削加工后殘留的余量,或者用于清除材料較硬,不方便用銑削、車削或者其它方法加工的部分。銅公在模具加工的重要性,有以下幾方面:10.1.2各種加工方式和加工盲區(qū)

模具形腔的表面形狀必須與產(chǎn)品本身形狀完全一樣,這是模具加工的基本要求,在模具加工中我們最為常見的加工方法就是線切割、加工中心和雕刻加工,還有三軸立銑床。先說三軸立銑床、加工中心還有雕刻加工這三種比較類似的加工方法,她們最大區(qū)別在于控制和驅(qū)動方式的一些不同,關(guān)鍵的相同點在于它們都是經(jīng)過刀具進行受力加工。因為力的作用,必須要考慮刀具的強度問題和刀具直徑和刃長比例的限制,實際加工中加工較深,刀的直徑就必然要比較大,如果要加工較小的地方,刀具就不能太長,而實際的產(chǎn)品造型中這種情形非常常見,如加工一些內(nèi)尖角,又窄又深的小區(qū)域。線切割雖然能夠解決尖角問題,但它只能加工通孔的部位,如果是盲孔就加工不了。10.1.3模具材料的硬度

由于產(chǎn)品的材料的限制抑或是產(chǎn)品本身的特殊要求,有些模具的材料硬度很高和刀具的硬度不相上下,對于這樣的模具材料,如果直接用刀具去加工,必然會造成加工刀具的快速磨損甚至損壞,連表面質(zhì)量也很難達到加工要求,因此如果遇到這樣的材料還直接加工,在加工質(zhì)量和效率兩個方面會很低。10.1.4材料硬度對放電加工沒有影響

用銅公作電極對模具加工屬于放電加工,在放電加工中,被加工材料的硬度對放電加工沒有影響,這是電極加工的優(yōu)勢之一,這也解決了第2條中的難題。10.1.5銅公材料的切削性能好

由于加工銅公的材料一般為紫銅,紫銅這種材料材質(zhì)相對比較軟,延展性好,在實際的加工中,切削性能比直接加工鋼材要好得多,這也是電極加工的優(yōu)勢。10.1.6銅公的靈活性

銅公不象模具,對模具來說產(chǎn)品某一部分造型只能在某塊材料上完全加工出來,不論加工難度與否,一個產(chǎn)品如果只加工一個銅公,有加工不到的盲區(qū)或是很難加工的地方,能夠把盲區(qū)和難加工的部分分解成容易加工的若干個銅公,只要這幾部分拼接起來能夠把產(chǎn)品造型全部包含即可。這也是銅公存在重要關(guān)鍵因素之一。10.2銅公尺寸的確定1)銅公的邊界應(yīng)超出膠位邊界至少1.5mm,一般3mm左右,若銅工長而薄,那么兩側(cè)就要相應(yīng)加寬,以保證銅工不會變形。2)銅公的中心與模架或者模型中心之間的尺寸應(yīng)該取整數(shù),方便進行放電加工時碰數(shù)。3)銅公的深度方向的基準(zhǔn)面應(yīng)高出放電加工完成后接觸到的模具表面的高度3~5mm,以便排屑等。4)銅公的方向位要與模具的方向一致,一般是在銅公的方向位導(dǎo)一斜角。10.3電極的效果圖基于銅公的注意事項,前、后模的電極的效果圖如下圖所示:圖10-1圖10-1凸模電極11、模具的數(shù)控加工11.1凹模的加工11.1.1凹模的加工事項凹模開粗時用刀原則:大刀粗加工→小刀開粗→大刀半精加工→小刀精加工。首先凹模加工時應(yīng)盡量用大刀,太小的刀很容易彈刀,開粗一般先用刀把刀(刀片可轉(zhuǎn)位的刀具)開粗,光刀時也盡量用夠大,有力的刀,如圓鼻刀。有分型面的凹模加工時,一般會碰到一個問題,當(dāng)光刀時分型面因碰穿需要加工到準(zhǔn)數(shù)(或者留下一點余量,一般小于等于0.1),而型腔要留0.2~0.5的加工余量(留出來打火花)。這時能夠?qū)⒛＞咝颓槐砻娉蜓a正0.2~0.5,面在寫刀路時將加工余量設(shè)為0。凹模開粗常見的刀路先后是曲面挖槽,平行式光刀。前模加工分型面時,碰穿面能夠留0.1余量,以備配模,枕位面一般要加工到準(zhǔn)數(shù)。工件安全的前提下留盡量少的余量。能夠加工到準(zhǔn)數(shù)的盡量加工到準(zhǔn)數(shù),因為使用電極電火花加工的時間很長,而且表面質(zhì)量也比較不好。為了防止彈刀傷及成型面,垂直及斜度較大的面能夠留較多的余量。(產(chǎn)品垂直面一般會有裝配關(guān)系)。型腔的開口地方一般會留一點余量。凹模上較深的窄槽,小孔,立角、死角,如果遇到加工不到或者不容易加工,容易過切的部位都能夠在相應(yīng)位置做電極電火花加工。在前模局部加工或單個曲面的時候必須注意切削范圍的限制(邊界輪廓限制或曲面保護)。還有在凹模型腔比較深的時候,能分著層來切削。并按層深調(diào)整刀具長度,切削速度,加工余量,切削深度和進給速度。11.1.2凹模的加工刀路1)粗加工用D5的牛鼻刀,切削深度為0.5mm,零件曲面?zhèn)缺诩庸び嗔繛?.3mm,底部加工余量為0.3mm,曲面精度為0.05mm。主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min,進給為350mm/min經(jīng)過開粗基本上能夠得到基本的輪廓。2)半精加工用D3的平刀,切削深度為0.2mm,曲面的加工余量為0.2mm。垂直區(qū)域最大粗糙度為0.1,曲面精度為0.05mm。主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min,進給為350mm/min。3)精加工用D2.5的球刀,零件曲面?zhèn)缺诩庸び嗔繛?mm,底部加工余量為0mm。刀具主軸轉(zhuǎn)速為1800r/min,進給為800mm/min。其它刀具進不去的區(qū)域需要進行電極加工。11.1.3刀路的仿真和驗證1)凹模的加工效果圖圖11-1凹模加工最終效圖11-1凹模加工最終效果由上圖所示在整個加工沒有出現(xiàn)過切現(xiàn)象。11.2后模的加工11.2.1后模的加工事項后模同前模的材料一樣是鋼料,比較硬,因此要用刀把加工,常見刀路是曲面挖槽外形,平行銑光刀,用刀加工的順序是大刀粗加工→小刀開粗→大刀半精→小刀精加工。后模圖一般是銅公圖縮小料位加上PL面,枕位,原身留出的東西而成,如果料位比較均勻,能夠直接在加工信息量里留負料位即可,可是PL(分型面),枕位,碰穿面不能縮料位。這時能夠先把這些面正向補正一個料位或者把科畫出來。球刀清不到利角時能夠用平刀走曲面陡斜面來加工清角,仿佛鑲科,則后模分為藏框和科芯,加藏科時,要注意多走幾遍空刀,不然框會有斜度,上邊準(zhǔn)數(shù),下邊小,很難配模,特別是較深的框,一定要注意這個問題,光框的刀也要新好,而且選用大一點的刀?？菩救绻?能夠先翻過來加工框位,然后裝配進框后,再加工形狀,有時有支口,要注意,不要過切用球刀光形狀時一定要保護支口臺階。為了方便配模式,框尺寸能夠比科芯外形尺寸小-0.02/s科芯光刀時公差和步距能夠稍大一點,公差0.01~0.03進給0.2~0.5。11.2.2后模的加工刀路(1)粗加工:用D5的牛鼻刀,切削深度為0.5mm,零件曲面?zhèn)缺诩庸び嗔繛?.3mm,底部加工余量為0.3mm,曲面精度為0.05mm。主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min,進給為,350mm/min。經(jīng)過開粗階段基本上能有一個基本的輪廓。(2)精加工:用D3的平刀,切削深度為0.1mm,加工余量為0mm。刀具主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min,進給為350mm/min;對于其它的區(qū)域由于刀具進不去等其它原因,需要進行做銅工。11.2.3刀路的仿真和驗證1)后模的仿真效果圖圖11-4后模加工圖11-4后模加工最終效果圖圖16后模的驗證圖由上圖所示加工中沒有出現(xiàn)過切現(xiàn)象。圖16后模的驗證圖總結(jié)與感謝畢業(yè)設(shè)計是對我們這四年來努力奮斗的