【臺燈燈罩的建模及模具設(shè)計(jì)9900字（論文）】

圖3.6，(WL=230250)圖3.6臺燈燈罩模具的模架模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。3.4注塑機(jī)型號的確定及部分尺寸的校核3.4.1注塑機(jī)型號的選擇我們需要用上面獲得的的數(shù)值來選擇注塑機(jī)型號，我們先來算出需要的最大注射量以及鎖模力F其中——注塑機(jī)最大利用系數(shù)，一般取0.8初步選擇SZ-400/1600型注塑機(jī)表3.1注塑機(jī)主要參數(shù)[14]主要技術(shù)參數(shù)SZ—400/1600型SZ—500/2000型理論注射容量/cm3416525螺桿直徑/mm4852注射壓力/MPa141153注射速率/(g/s)160200塑化能力/(g/s)22.228螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)10～20010～160鎖模力/kN16002000定位孔直徑/mm150160拉桿內(nèi)間距/mm410410460460移模行程/mm360450推出行程/mm6565噴嘴球半徑SR/mm1815鎖模形式雙曲肘雙曲肘3.4.2主流道的體積本次設(shè)計(jì)的模具使用的是一模四腔，所以塑件的總體積和總質(zhì)量分別為所以V(cm3)=V=1/3×3.1415926×82×(4.52-1.692)=1.4943.4.3分流道與澆口的體積V(cm3)=1/2×3.1415926×2.52×（16+15.2）+3.1415926×2.53+3.1415926×1.52×2=0.306+0.0491+0./14=0.373.4.4模具總共需填充塑件的體積V(cm3)=121.48153×2+1.494+0.37=244.82706注射機(jī)一個注射周期內(nèi)所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)。在一個注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部份容量或質(zhì)量之和，即V=nVz+Vj(3.1)或M=nmz+mj(3.2)式中V（m）——一個成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量(cm3或g）；n——型腔數(shù)目，這里取2Vz（mz）——單個塑件的容量或質(zhì)量(cm3或g）。Vj（mj）——澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量(cm3或g）。故應(yīng)使nVz+Vj≤0.8Vg(3.3)或nmz+mj≤0.8mg(3.4)式中Vg（mg）——注射機(jī)額定注射量(cm3或g）。根據(jù)容積計(jì)算nVz+Vj=2×121.48153+1.863=244.83≤0.8Vg=0.8×500=400可見注射機(jī)的注射量符合要求。3.4.5型腔數(shù)量的確定和校核型腔數(shù)量與注射機(jī)的塑化率、最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外，還受塑件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因數(shù)影響?？筛鶕?jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)n(3.5)式中K——注射機(jī)的最大注射量的得用系數(shù)，一般取0.8；mN——注射機(jī)允許的最大注射量；m2——澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量或體積（g或cm3）；m1——單個塑件的質(zhì)量或體積（g或cm3）。所以需要n=2符合要求從實(shí)際注塑量應(yīng)在公稱注塑量V公的20%-80%之間考慮，且V公=V總/0.8=105.98cm3所以選定用擇SZ-400/1600型注塑機(jī)。4、澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì)4.1澆注系統(tǒng)確定澆注系統(tǒng)分為普通流道的澆注系統(tǒng)和熱流道的澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個很重要的環(huán)節(jié)，它對獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影響。合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成[10]。本設(shè)計(jì)采用潛伏式澆口，因?yàn)闈摲綕部谟址Q隧道式澆口，是點(diǎn)澆口演變來的且吸收了點(diǎn)澆口優(yōu)點(diǎn)也克服了由點(diǎn)澆口帶給模具的復(fù)雜性。4.2主流道的設(shè)計(jì)在臥式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為2°-6°，小端直徑d比注射機(jī)噴嘴直徑大0.5～1mm，小端的前面是球面，其深度為3～5mm，注射機(jī)噴嘴的球面在此與澆口套接觸并且貼合，因此要求澆口套上主流道前端球面半徑比噴嘴球面半徑大1～2mm。流道的表面粗糙度Ra0.8μm。4.2.1主流道的尺寸（1）主流道小端直徑主流道小端直徑d=注射機(jī)噴嘴直徑+0.5～1=3+0.5～1取d=3.5（mm）。（2）主流道的球半徑主流道的球半徑SR=14+1～2取SR=15（mm）。（3）球面配合高度球面配合高度為3～5取3（mm）。（4）主流道長度主流道長度L，上標(biāo)準(zhǔn)模架及該模具結(jié)構(gòu)，取L=82（mm）（5）主流道錐度主流道錐角一般應(yīng)在2°～6°，為便于凝料的順利取出，這里取大值α=4°，所以流道錐度為α/2=2°。（6）主流道大端直徑主流道大端直徑D=d+2Ltg（α/２）（α=4°）≈9（mm）（7）主流道大端倒圓角/8＝1.125（mm）根據(jù)以上數(shù)據(jù)和注射機(jī)的有關(guān)參數(shù)，設(shè)計(jì)出主流道如圖4.1：圖4.1主流道形式本主流道小端入口處與注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，容易磨損，所以對材料要求比較高，為了方便更換澆口套，定位圈也選擇標(biāo)準(zhǔn)件，選用碳素工具鋼T8A，熱處理淬火表面硬度50～55HRC。Ra=0.63um。4.2.2主流道襯套的形式主流道部分在成型過程中，模具的主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的襯套式（俗稱澆口套），以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理[11]。一般采用碳素工具鋼如T8A、T10A等，熱處理要求淬火53～57HRC。主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具對稱中心位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機(jī)噴嘴同線。設(shè)計(jì)出主流道襯套的主要尺寸如圖4.2：圖4.2主流道具體尺寸該模具尺寸較大，主流道襯套可以選用主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個零件主流道的襯套的固定形式如圖4.3：圖4.3襯套的固定形式4.2.3進(jìn)料口及位置的確定進(jìn)料口的位置對塑件質(zhì)量有直接影響，主要以塑件形狀和要求來確定的。通常應(yīng)考慮以下幾個問題：（1）塑料流動量損失最?。唬?）進(jìn)料口的位置應(yīng)使進(jìn)入型腔的的塑料能順利的排出模腔內(nèi)的空氣，進(jìn)入型腔的塑料不要立即封閉排氣系統(tǒng)；（3）進(jìn)料口的位置要避免造成收縮變形；（4）進(jìn)料口的位置應(yīng)減小或者避免塑件的熔接痕；（5）進(jìn)料口的位置及大小要考慮對型芯的影響；以上這些原則在應(yīng)用時(shí)會產(chǎn)生某些不同的矛盾，必須以保證得到優(yōu)良的塑件為主。本模具為殼體零件，采用點(diǎn)狀進(jìn)料口，其位置如下圖，這樣可以減少熔接痕，有利于排氣等。圖4.4進(jìn)料口位置圖4.5澆口形式為便于凝料從主流道中拉出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角=3°，內(nèi)壁粗糙度為Ra=0.63μm，整個主流道都在襯套中，并未采取分段組合形式。4.3冷料井的設(shè)計(jì)4.3.1主流道冷料井的設(shè)計(jì)主流道冷料井設(shè)計(jì)成帶有摧桿的冷料井，底部由一根摧桿組成，摧桿裝于摧桿固定板上，與摧桿脫模機(jī)構(gòu)連用。當(dāng)其被摧出時(shí)，塑件和流料凝道能自動墜落，易于實(shí)現(xiàn)自動化操作[12]。如圖4.6。圖4.6主流道冷料井的設(shè)計(jì)4.3.2分流道冷料井的設(shè)計(jì)當(dāng)分流道較長時(shí)，可將分流道的端部沿料流前進(jìn)方向延長作為分流道冷料井，以儲存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的1.5～2倍。從上述分析，為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率，該模具分流道截面采用半圓型截面。圖4.7分流道設(shè)計(jì)圖4.3.3分流道的截面尺寸由于塑件尺寸較大，且質(zhì)量大于200g，所以不能用經(jīng)驗(yàn)公式法確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值，寬度b可在5～10mm內(nèi)選取，選用5mm，半徑取R＝2.5mm，深度取h=16mm，因此，分流道截面形狀如圖4.8所示：圖4.8分流道截面4.3.4分流道的布置形式分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響，該模具為一模兩腔，采用平衡式布置。各個型腔的澆口尺寸也可以相同，達(dá)到各個型腔均衡地進(jìn)料。該模具分流道為半圓形截面，其形式如圖4.9：圖4.9分流道形式4.4澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)流道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口長度約為0.5～2mm左右。典型的澆口直徑范圍是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的澆口。澆口的尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。在塑件頂出的同時(shí)，澆口剪斷并脫落，可節(jié)省去毛刺工序，并有得于機(jī)床自動化。其工藝輔助澆口可手工去除[13]。由于設(shè)計(jì)零件是表面要求較高的塑件，又因?yàn)樵撃＞咭蚱浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜為3板模機(jī)構(gòu)，故選擇點(diǎn)澆口為佳。并且表面網(wǎng)格的孔上。綜合剪切澆口幾種形式的優(yōu)缺點(diǎn)，采用如圖4.10的澆口形式。圖4.10澆口形式澆口尺寸的確定澆口結(jié)構(gòu)尺寸可由經(jīng)驗(yàn)公式，并由《塑料模具技術(shù)手冊》之《輕工模具手冊之一》中圖3-31查得，澆口深度h=0.5～2.0h=nt=0.8取h=1（mm）式中h——澆口深度（mm）;n——塑料系數(shù)，由塑料性質(zhì)決定；t——塑件壁厚（mm）.澆口寬度b=1.5～5.0取b=1.8（mm）(5.1)式中A——塑件型腔表面積。澆口長度l=0.5～1.75為了去除澆口方便，澆口長度l也可取0.7～2.5。所以可取l=1.0（mm）4.5合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐定位兩種形式。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。本設(shè)計(jì)的合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下圖4.11所示。圖4.11導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用（1）導(dǎo)柱導(dǎo)柱的布局原則是等徑不對稱，不等直徑對稱分布。材料選用20鋼，20鋼表示平均含碳量為0.20%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。其技術(shù)要求：①熱處理50—55HRC，20鋼滲碳0.8mm56—60HRC；②倒角不大于1X；③長度為A+12+B=117mm。（2）導(dǎo)套根據(jù)導(dǎo)柱長度及所選模架的動模型板選擇導(dǎo)套，如上圖4.7。材料選用T8A。其技術(shù)要求：①熱處理50—55HRC，T8A滲碳0.8mm56—60HRC；②倒角不大于1X；圖4.12合模裝置基本參數(shù)4.6脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)塑料杯模具為一模兩腔布局，在模具的兩側(cè)各有一個比較大的滑動的定模塊，在開模式，為了能夠順利的將塑件從模具中取出，必須先完成定模塊的側(cè)抽運(yùn)動，然后才能進(jìn)行脫模操作取出塑件。圖4.13推管的安裝圖由于塑料杯制品是深腔、薄壁且不允許由頂桿痕跡的塑料件，所以采用推板形式來脫模。推桿與推桿固定板，通常采用單邊0.5mm的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，為達(dá)到注塑要求，增加了較多的推桿件，且使用較小的直徑是為了推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；推桿的材料常用T8、T10碳素工具鋼，熱處理要求硬度HRC50，工作端配合部分的表面粗糙度為Ra0.8。圖4.14推出機(jī)構(gòu)總結(jié)經(jīng)過很長時(shí)間的思考和查閱資料，才成功地完成了本套模具的設(shè)計(jì)過程。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)使在模具設(shè)計(jì)方面的知識有了一定的了解，特別是對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機(jī)的選擇等都有些認(rèn)識。以及懂得如何查閱相關(guān)資料和怎樣解決在實(shí)際工作中遇到的實(shí)際問題，這為自己以后從事模具職業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。在裝配圖的繪制中，又遇到了前面設(shè)計(jì)上的很多結(jié)構(gòu)錯誤，對細(xì)節(jié)的反復(fù)修改較多。本設(shè)計(jì)是成型燈罩的外殼的注射模具，選用了ABS作為塑件的材料，能夠滿足燈罩的使用性能及注射模具的成型特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用了四導(dǎo)柱的模具結(jié)構(gòu)，通過推桿把制件頂出模外；最后在合模時(shí)，在彈簧與復(fù)位桿的作用下使模具閉合，完成了一次成型。參考文獻(xiàn)[1]溫廣宇，周金華，張曉黎，劉香男.電視機(jī)遙控器注塑模具設(shè)計(jì)[J].塑料科技.2016(09)[2]任海東，熊毅.酒瓶頂蓋注塑模具設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用.2015(02)[3]丁立剛，阮毅.淋浴花灑手柄注塑模具弧形內(nèi)孔抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J].塑料科技.2016(10)[4]?？?以工作過程為導(dǎo)向的注塑模具設(shè)計(jì)課程改革[J].中國教育技術(shù)裝備.2016(23)[5]龔嬋媛.家用臺燈的注塑模具設(shè)計(jì)[J].長春大學(xué)學(xué)報(bào).2013(06)[6]范希營，郭永環(huán).復(fù)雜連接半套注塑模具設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床.2012(05)[7]?？?以工作過程為導(dǎo)向的注塑模具設(shè)計(jì)課程改革[J].中國教育技術(shù)裝備.2017(23)[8]龔嬋媛.家用臺燈的注塑模具設(shè)計(jì)[J].長春大學(xué)學(xué)報(bào).2013(06)[9]范希營，郭永環(huán).復(fù)雜連接半套注塑模具設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床.2012(05)[10]汪文虎，劉曉輝，張軍.我國模具CAD/CAM技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究[J].模具技術(shù).2017(01)[11]李海梅，劉永志，申長雨，宋剛.注塑件翹曲變形的CAE研究[J].中國塑料.2013(03)[12]李德群，周華民.塑料注射成形過程仿真軟件的開發(fā)和應(yīng)用[J].中國機(jī)械工程.2012(22)[13]馬浩軍，胡廣洪，阮雪榆.利用MoldFlow軟件分析解決注塑件翹曲問題[J].模具技術(shù).2012(05)[14]EricLafranche，PatriciaKrawczak，Jean‐PierreCiolczyk，JeromeMaugey.Injectionmouldingoflongglassfiberreinforcedpolyamide66:Processingconditions/microstructure/flexuralpropertiesrelationship[J].Adv.Polym.Technol..2015(2)[15]C.-Y.Wu，Y.-C.Hsu.OptimalShapeDesignofanExtrusionDieUsingPolynomialNetworksandGeneticAlgorithms[J