帶內(nèi)螺紋瓶蓋的注塑模具設(shè)計(jì)-側(cè)抽芯注射模含19張CAD圖
帶內(nèi)螺紋瓶蓋的注塑模具設(shè)計(jì)-側(cè)抽芯注射模含19張CAD圖,螺紋,羅紋,瓶蓋,注塑,模具設(shè)計(jì),側(cè)抽芯,注射,19,cad
瓶蓋注塑模具設(shè)計(jì)
摘 要
本設(shè)計(jì)題目為瓶蓋注塑模設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了內(nèi)螺紋塑料零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計(jì)意義。通過對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者注塑模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的注塑模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。
本設(shè)計(jì)運(yùn)用塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，首先分析了塑件的成分及性能要求，為選取澆口的類型做好了準(zhǔn)備；然后估算了塑件的體積，便于選取注塑機(jī)及確定型腔數(shù)量；最后分析了塑件的特征，確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及推出裝置的選取。
本塑件內(nèi)螺紋與開模方向垂直，所以在脫模時(shí)必須考慮設(shè)計(jì)一個(gè)能在開模時(shí)隨著開模過程的進(jìn)行使塑件和型腔脫離。本副模具的設(shè)計(jì)中，采用了斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),在開模時(shí),動(dòng)模后退,斜滑塊沿主型芯斜面滑動(dòng),在滑動(dòng)的過程中,在推桿的作用下,塑件脫離型芯,直到塑件脫出型腔。這種機(jī)構(gòu)脫?？煽浚O(shè)計(jì)方便且在模具中占用空間較小，非常適合在本副模具中使用。
關(guān)鍵詞：注塑模 澆口 內(nèi)螺紋 斜滑塊
Abstract
The requirement ，content and direction of the design of the internal screw thread plastic parts are embodied on this injection mould design of the plastic parts of long pipe box. The designer’s foundation knowledge of the injection mould design is reinforced and is able to design more complex injection mould through the design.
Through the foundation knowledge, firstly, the composition and the performance of the part are analyzed to choose the type of the gat .Secondly, the volume of the part is estimated to choose the injection molding machine and to determine the mould quantity conveniently. Lastly the character of the part is analyzed to determine the mould design parameter and design point and choose the ejection assembly.
The part’s internal screw thread is perpendicular to the open direction of the mould. So we must device a segregate unit that makes the part and the mould to segregate simultaneously when the mould is opened. In this mould design, side loose core gear is used with taper slide .When the mould open ,the motor module back away ,the taper slide slumps along the main core, at the same time, the part is pushed off by ejector pins from the mould upward. The core makes ejection credibly and the design conveniently and occupies little room. So, it is adapted to be used on this mould extraordinarily.
Keywords: Injection mould , gate , internal screw thread, taper slide
目 錄
第一章 緒論 .....................................................................................................................1
1.塑料模具設(shè)計(jì)與制造在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用................... ... .....................1
2.塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) .................................................................................2
3.塑料模分類 ...............................................................................................................2
第二章 模塑工藝規(guī)程的編制 .........................................................................3
2.1 塑件的工藝性分析 . ............................................................................4
2.1.1 塑件的原材料分析 .............................................................................4
2.1.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 ..............................................4
2.2 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 ............ .................................................................5
2.3 塑件注塑工藝參數(shù)的確定................................................................................5
第三章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)............................................................. ...................6
3.1 分型面選擇 .................................................... .......... ...................... ...........6
3.2 確定型腔的排列方式............................................ .......................................7
3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)......................... .................................... .... .............................7
3.3.1 主流道設(shè)計(jì) ............................... ..................... ..........................................7
3.3.2 主流道襯套的設(shè)計(jì)..................................... ..................................................8
3.3.3 澆口設(shè)計(jì)................................... ........... ........................................................9
3.3.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)........... ....... ...................................................................9
3.4 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).......................................... ...................................................10
3.4.1 確定斜滑塊傾角. ...............................................................................10
3.4.2 確定斜滑塊的尺寸 ................................................................................10
3.4.3 滑塊與導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) ............................................................................11
3.5 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................12
3.5.1的結(jié)構(gòu)設(shè) ................ .. .... ...... ..... ..........................................12
3.5.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). ...............................................................................12
3.6 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .................................................................... ...............13
第四章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算........................................................................14
第五章 模具加熱有冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)................................................................16 5.1求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量........................................................16
5.2求冷卻水的體積流量V ..........................................................................16
第六章閉合高度的確定.......................... ..........................................................16
第七章注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核......................................................................17
第八章繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件的工作圖.......................................17
第九章注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的 .................................................18
9.1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)........................................................................ ...............18
9.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)形式...................................................................... ..............18
9.1.2凹模的技術(shù)要求...................................................................... .................18
9.2.凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)......................................................................... .. ..........19
9.2.1凸模的結(jié)構(gòu)形式............................................................... ......................19
9.2.2技術(shù)要求............................................................ ....... ...... ............................19
9.3.成型零件加工的加工過程的工序安排....................................................20
9.4.成型零件的一般常用加工工序..................................................................20
9.4.1 定模板 ................................................................. ........ ...........................20
9.4.2 動(dòng)模板 ............................................................ ............ ...........................20
第十章 注塑模具的調(diào)試 ................................................................................20
10.1 模具的安裝..................................................................... ....... .. ..................20
10.2 模具的調(diào)試....................................................................... ...........................21
10.3.試模后模具驗(yàn)收項(xiàng)目 ..........................................................................25
10.3.1 【塑件質(zhì)量】 ................................................................................25
10.3.2【模具性能】 ................................................................................26
設(shè)計(jì)總結(jié) ............................... ................................................................................27
致謝.................................. ............... ................. .........................................................28
參考文獻(xiàn) ............................... ................................................................................29
第一章 緒論
1 塑料模具設(shè)計(jì)與制造在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用
目前在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中都廣泛地使用著各式各樣的塑料制品。特別是在辦公機(jī)器、照相機(jī)、汽車、儀器儀表、機(jī)械制造、交通、通信、輕工、建筑業(yè)產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中的電視機(jī)、收錄機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱和手表的殼體等零件，都已經(jīng)想勝利、塑料化方向發(fā)展。近幾年來，由于工程塑料制件的強(qiáng)度和精度等都得到很大提高，因而各種工程塑料零件的使用范圍正在不斷擴(kuò)大，預(yù)計(jì)今后隨著微型電子計(jì)算機(jī)的普及和汽車的輕型化，塑料制件的使用范圍將會(huì)越來越大，塑料工業(yè)的生產(chǎn)量也將迅速增長(zhǎng)，塑料的應(yīng)用將覆蓋國(guó)民經(jīng)濟(jì)所以部門，尤其在國(guó)防和尖端科學(xué)科技領(lǐng)域中有越來越重要的地位。
塑料模具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造和現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展有極密切關(guān)系。塑模是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，塑模工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。用塑模生產(chǎn)成形零件的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便、材料利用率高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。
塑模也是成型塑料制品的主要工具，它的結(jié)構(gòu)和加工精度對(duì)塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率等有直接的關(guān)系。因而世界各國(guó)對(duì)塑模的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)都極為關(guān)注。近年來國(guó)外對(duì)塑模的熱澆道系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、應(yīng)用數(shù)控機(jī)床加工及減少熱處理變形等方面都作了許多探索，并取得了一定的效果。
2．塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
在現(xiàn)代塑料制件的生產(chǎn)中，合理的加工工藝，高效的設(shè)備，先進(jìn)的模具是必不可少的三項(xiàng)重要因素，尤其是塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求，滿足塑料制件的使用要求，降低塑料制件的成本起著重要的作用。一副好的注塑模具可成型上百萬次，這與模具的設(shè)計(jì)，模具材料及模具的制造有很大的關(guān)系，從塑料模的設(shè)計(jì)，制造及模具的材料等方面考慮，塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可簡(jiǎn)單地歸納為以下幾個(gè)方面。
⑴．剛形表面加工向精密自動(dòng)化方向發(fā)展
⑵．光整加工向自動(dòng)化方向發(fā)展
⑶．反向制造工程制模技術(shù)的發(fā)展
⑷．模具CAD/CAM技術(shù)將有更快發(fā)展
⑸．模具生產(chǎn)專業(yè)化，標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高
⑹．模具粗加工向高速方向發(fā)展
按照塑料制品成型加工方法的不同，通常可將塑料模分為以下6大類型。
3.塑料模分類
用于塑料制件注塑成型的模具通稱注塑模，或稱注塑模。主要用于熱塑性塑料制品成型，近年來也越來越多地用于熱固性塑料制品成型。這是一類用途寬、占有比重大、技術(shù)較為成熟、地位尤為顯赫的一大類塑料模具。因材料或塑件結(jié)構(gòu)或成型過程不同，有熱固性塑料注塑模，結(jié)構(gòu)泡沫注塑模和反應(yīng)成型注塑模等之別。
1 壓塑模
用于塑料制件壓縮成型的模具簡(jiǎn)稱壓塑模，俗稱壓模。壓塑模主要用于熱固性塑料制品的成型，但也可用于熱塑性塑料制品成型。另外，還可用于冷壓成型聚四氟已稀坯件，此種模具稱為壓錠模。
2 傳遞模
用于塑料制件傳遞成型的模具稱為傳遞?；蚍Q壓注塑，俗稱擠膠模。傳遞模多用于熱固性塑料制品的成型。
3 擠塑模
用于連續(xù)擠出成型塑料型材的模具通稱擠塑模，簡(jiǎn)稱模頭，俗稱機(jī)頭。這是又一大類用途很寬、品種繁多的塑料模具。主要用于塑料棒材、管材、板材、片材、薄膜、電線電纜包覆、帶絲、復(fù)合型材及異性材的成型加工。也用于中空制品的制坯成型，此種模具稱為型坯模。
4 中空吹塑模
將擠出或注射出來的尚處于塑化狀態(tài)的管狀型坯，趁熱放置于模具型腔內(nèi)、立即在管狀型坯中心通以壓縮空氣，致使型坯膨脹而緊貼于模腔壁上，經(jīng)冷卻硬化即可得一中空制品。凡此種塑料制品成型方法所用的模具，稱為中空吹塑模。中空吹塑模主要用于熱塑性塑料的中空容器類的制品成型。
5 熱成型模具
熱成型模具通常以單一的陰模或陽模形式構(gòu)成。將預(yù)先制備的塑料片材周邊緊壓于模具周邊上，并加熱使之軟化，然后于緊靠模具一側(cè)抽真空，或在其反面
充以壓縮空氣，使塑料片材緊貼于模具上，經(jīng)冷卻定型后即得到一熱成型制品。 此類制品成型所用的模具通稱熱成型模具。
第二章 模具工藝規(guī)程的編制
該塑件是帶內(nèi)螺紋的一個(gè)瓶蓋。其零件圖如下2-1所示，本塑件的材料采用聚苯乙烯生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
圖２－１
2.1.塑件的工藝性分析
2.1.1.塑件的原材料分析
塑件的材料采用聚苯乙烯，屬熱塑件塑料，從使用性能上看，該塑件電絕緣性能（尤其高頻絕緣性）優(yōu)良，無色透明，透光綠僅次于有機(jī)玻璃，著色性，耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性良好，是理想的絕緣材料；從成型性能上看，該塑料吸水性小，熔料的流動(dòng)性較好，成型容易，但收縮率大.另外，該塑件強(qiáng)度一般，但質(zhì)脆，易產(chǎn)生碎裂，不耐苯、汽油等有機(jī)溶劑.
2.1.2.塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析
⑴結(jié)構(gòu)分析.從零件圖上分析，該零件總體形狀為空心圓筒形，在內(nèi)側(cè)帶有兩段螺紋，兩段螺紋對(duì)應(yīng)的圓心角為600，因此模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，該零件屬于中等復(fù)雜程度.
⑵尺寸精度分析.該零件重要尺寸如、等尺寸材料為MT1級(jí)（GB/T 14486-1993）次重要尺寸，如尺寸精度為MT3級(jí)（GB/T 14486-1993），由以上分析可見，該零件的尺寸精度中等偏上，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證.
從塑件的壁厚上來看，壁厚為3mm，壁厚均勻有利于零件的成型.
⑶表面質(zhì)量分析.該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn).
綜上分析可以看出，注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制得比較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證.
2.2.計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量
計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)
計(jì)算塑件的體積：V=37180mm3(過程略）
計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)表文獻(xiàn)［1］表2-16查的聚苯乙烯的密度
故塑件的質(zhì)量為
利用一模一件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機(jī)XS-Z-60型。
2.3塑件注塑工藝參數(shù)的確定
查找文獻(xiàn)⑵和參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況，聚苯乙烯的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：
（試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整）
預(yù)熱和干燥：70-80oC 時(shí)間1小時(shí).
注塑溫度 ：包括料筒溫度和噴嘴溫度.
料筒溫度 ：后段溫度t1選用150oC
中段溫度t2選用160oC
前段溫度t3選用180oC
噴嘴溫度 ：選用165oC
模具溫度 ：選用50oC
注塑壓力 ：選用100MPa(相當(dāng)于注塑機(jī)殼表壓35kgf)
注塑時(shí)間 ：高壓時(shí)間選為2s
保壓時(shí)間選用20s
冷卻時(shí)間選用30s
成型周期：52s
后處理 ：紅外線燈、烘箱 70oC 2-4小時(shí)
第三章 注塑模的結(jié)構(gòu)分析
注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇，模具型腔數(shù)目的確定，型腔的排列方式，冷卻水道布局，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 等內(nèi)容.
3.1 分型面選擇
模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面.
該塑件為瓶蓋，邊面質(zhì)量無特別要求，但在旋轉(zhuǎn)的過程中上端面與手接觸較多，因此上端面最好自然形成圓角，此外，該零件高度為18mm，且垂直與軸線的截面，形狀比較規(guī)范。若選擇如圖2-2所示．水平分型方式既可降低模具的復(fù)雜程度，減少模具加工難度又便于成型后出件。故選用如圖2-2所示的分型方式較為合理.
3.2 確定型腔的排列方式
本塑件在注塑時(shí)采用一模一件，即模具只需一個(gè)型腔，故不需要設(shè)計(jì)分流道.
3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3.1.主流道設(shè)計(jì) 。
根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)⑵表2-40，查得XS-Z-60型澆注機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸.
;
噴嘴前端球面半徑：RO=12mm;
根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：
R=RO+（1~2)mm,
取主流道球面半徑R=13mm;
為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為流道出料端設(shè)計(jì)半徑r=5mm的圓弧過渡。
3.3.2.主流道襯套的設(shè)計(jì)選用.
主流道襯套定位，既起主流道作用，外徑口又起到了注射模與注射機(jī)的定位作用，選取A型主流道襯套，查文獻(xiàn)⑶查表19-9選，尺寸如圖3-1所示.
3.3.3.澆口設(shè)計(jì).
它是分流道與型腔之間的最狹窄部分，也是澆注系統(tǒng)中最短小的部分，它的作用是使分流道輸送來得熔融塑料的流速產(chǎn)生加速度，形成理想的流態(tài)順序，迅速地充滿型腔，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料倒流的作用，并在成型后便于使?jié)部谂c塑件分離。
根據(jù)塑件的形狀和原料，塑件采用聚苯乙烯原料，流動(dòng)性較大，選用點(diǎn)澆口較為理想，設(shè)計(jì)時(shí)考慮從塑件的頂端中心進(jìn)料，料由中心處向四周流，查文獻(xiàn)⑵表6-157選尺寸如圖3-2所示.
3.3.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在注射過程中，除模具內(nèi)部型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外，還有塑件受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，這些氣體如果不及時(shí)被熔融塑料順利的排出形腔，則可能因填充時(shí)氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫，引起塑件局部炭化燒焦，使塑件產(chǎn)生氣泡或使塑件熔接不良而引起塑件強(qiáng)度降低，甚至阻礙塑料填充等。為了使這氣體從形腔中及時(shí)排出應(yīng)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)。
排氣方式有：開設(shè)排氣槽和利用模具分型面或模具零件的配合間
隙處自然排氣等。該模具塑件尺寸中小型，模具比較簡(jiǎn)單，因此采用模具面或配合間隙自然排氣即可，不需開設(shè)專門排氣槽。
排氣間隙： 0.03—0.05mm
以不產(chǎn)生溢料為限。
3.4 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
該塑件內(nèi)側(cè)有兩段螺紋，它們均垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具中取出，因此成型內(nèi)螺紋的零件必須做成活動(dòng)的型芯，即需設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)。
3.4.1.確定斜滑塊傾角。
斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯動(dòng)作和塑件的頂出同時(shí)進(jìn)行，而且斜滑塊的剛性較大，傾斜角可比斜導(dǎo)柱的傾斜角大，通常不超過，這里選，斜滑塊也是型芯，由兩塊拼合。
3.4.2.確定斜滑塊的尺寸。如圖3-3：
3.4.3.滑塊與導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)
⑴滑塊與型芯的聯(lián)接方式設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要用于成型零件的內(nèi)螺紋，由于內(nèi)螺紋的尺寸較小，要考慮到型芯強(qiáng)度和裝配問題。
⑵滑塊的導(dǎo)滑方式。通過固定在滑塊外側(cè)的圓銷和在主型芯上對(duì)應(yīng)圓銷開設(shè)的半圓導(dǎo)滑槽來完成的，圓銷和半圓導(dǎo)滑槽的方向與斜滑塊的斜面平行。
⑶滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度和定位裝置設(shè)計(jì)。滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度應(yīng)大于頂出高度的3/2，頂出高度為（18-3）=15 mm，故導(dǎo)滑槽長(zhǎng)度應(yīng)不小于21mm，在滑塊上開設(shè)圓槽，由型芯上安裝的限位螺釘進(jìn)行限位．為防止開模時(shí)斜滑塊的斜向移動(dòng)，在定模上安裝止動(dòng)銷與滑塊配合，開模時(shí)，由于止動(dòng)銷的作用，斜滑塊不能斜向移動(dòng)，塑件便不會(huì)留在定模上，有利于脫模，如圖3-4所示
圖3-4
3.5 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.5.1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)．
本設(shè)計(jì)中模具采用一模一件的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度和材料的價(jià)值利用等因素，凹默采用整體式結(jié)構(gòu)，在定模板上直接加工出型腔．
3.5.2.凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)．
凸模主要是與凹模相結(jié)合構(gòu)成模具的型腔，其凸模結(jié)構(gòu)如圖3－5
圖3-5
3.6導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì):
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)類型的選用,合模導(dǎo)向通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)套;
導(dǎo)柱數(shù)量,大于其布置,根據(jù)模具形狀和尺寸一副模具導(dǎo)柱數(shù)量一般需要2—4個(gè),小型模具通常采用2個(gè)導(dǎo)柱,本模具采用4個(gè)導(dǎo)柱;
導(dǎo)柱直徑根據(jù)模具尺寸的選用,必須保證足夠的強(qiáng)度和剛度。查表得導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)尺寸如圖4-1所示:
圖4-1
導(dǎo)柱結(jié)構(gòu),本模具采用帶頭導(dǎo)柱;
導(dǎo)柱在模具上的布置方式對(duì)稱分布,由于動(dòng)模板定模板在合模時(shí)無方位要求,故采用四根直徑相同的對(duì)稱分布,導(dǎo)柱一般安在主型芯的周圍;
導(dǎo)向零件的設(shè)置必須注意模具的強(qiáng)度,導(dǎo)柱和導(dǎo)向空的位置應(yīng)避開型腔底版在工作時(shí)英里最大的部位,導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔中心至模板邊緣應(yīng)有足夠的距離,以保證模具強(qiáng)度和導(dǎo)向剛度,防止發(fā)生變形;
導(dǎo)向零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,耐磨性,導(dǎo)向部分表面粗糙度要細(xì),導(dǎo)柱與固定板孔配合采用H7/f7,H7/k6/.
第四章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算
本設(shè)計(jì)中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸，平均收縮率，平均制造公差和平均磨損量來進(jìn)行計(jì)算．
查文獻(xiàn)［1］表1-3得聚苯乙烯的收縮率為Ｓ＝0.6％～0.8％，故平均收縮率
.
型腔型芯工作尺寸計(jì)算見表2-１．
表2-1 型腔型芯工作尺寸計(jì)算
類別
序號(hào)
模具零件名稱
塑件尺寸
計(jì)算公式
型腔與型芯的工作尺寸
型腔的計(jì)算
凹模
型芯的計(jì)算
斜滑塊
型芯
第五章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算
本塑件加工時(shí)不要求有太高的模溫，因而在模具上不設(shè)加熱系統(tǒng)，是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設(shè)計(jì)計(jì)算．
5.1 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 ，查文獻(xiàn)［１］表１－７查得
5.2.求冷卻水的體積流量Ｖ．
由體積流量Ｖ查文獻(xiàn)［1］表9-2可知所需的冷卻水管直徑非常?。?
由上述計(jì)算可知，因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧睦鋮s水體積流量很小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可．
第六章 模具閉合高度的確定
在支承與固定零件的設(shè)計(jì)中，根據(jù)文獻(xiàn)［2］表6-100確定：定模座板：
?。?0+32+25+25+50+20
=172mm
第七章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核
本模具的外形尺寸為250mmX179mmX200mm.XS-Z-60型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸為350mmX280mm,故能滿足模具的安裝要求．
由上述計(jì)算模具的閉合高度H＝179mm，XS－Z－60型注塑機(jī)所允許模具的最小厚度Hmin=70mm,最大后福Hmax=200mm,即模具滿足的安裝條件。
經(jīng)查資料XS-Z-60型注塑機(jī)的最大開模行程S=180mm,滿足或頂出塑料要求
=12+16.5+10
=38.5mm
此外，由于側(cè)分型抽芯距較短，不會(huì)過大增加開模距離，注塑機(jī)的開模行程足夠。
經(jīng)驗(yàn)證，XS-Z-60型注塑機(jī)能滿足使用要求，故可采用。
第八章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件的工作圖
本模具的工作原理：模具安裝在注塑機(jī)上，定模部分固定在注塑機(jī)的定模板上，動(dòng)模固定在注塑機(jī)的動(dòng)模板上。合模后，注塑機(jī)通過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型。開模時(shí)，在限位導(dǎo)柱的作用下，定模板與定模座板分離，拉斷凝料，動(dòng)模部分隨動(dòng)摸板一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)斜滑快脫離開定模板上的止動(dòng)銷后，斜滑塊開始眼型芯的斜面滑動(dòng)完成側(cè)抽芯動(dòng)作。動(dòng)摸繼續(xù)后退，在注塑機(jī)頂桿的頂出作用下，推動(dòng)推桿將塑件頂出。合模時(shí)，定模板對(duì)斜滑塊的壓力和在主型芯與滑塊見圓銷的作用下，通過主型心上的限位螺釘對(duì)斜滑塊進(jìn)行限位，斜滑塊復(fù)位至型腔。
第九章 注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制
9.1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
9.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)形式：
凹模又稱陰模。它是成型塑件外表面的零件。根據(jù)塑件成型需要和加工與裝配的工藝要求，本模具凹模的結(jié)采用整體式凹模。
整體式凹模它是有正塊材料加工制成。如圖 ，其特點(diǎn)是：凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，強(qiáng)度高，成型的塑件質(zhì)量也較好。但對(duì)于形狀復(fù)雜的凹模，其加工工藝性較差，且凹模局部受損后維護(hù)也困難，因此在先進(jìn)的機(jī)床加工尚未普及使用之前，整體式凹模使用于小型且形狀簡(jiǎn)單的塑件的成型。
9.1.2凹模的技術(shù)要求：
1凹模的材料 對(duì)于一般結(jié)構(gòu)形狀比較簡(jiǎn)單的的凹模常用T8，T10，T10A鋼；對(duì)于一般形狀比較復(fù)雜的 凹模常采用T10A， 5CrMnMo，12CrMo等等。
2凹模的熱處理 對(duì)一邊結(jié)構(gòu)形狀比較簡(jiǎn)單的凹模熱處理硬度要求達(dá)45—50HRC；對(duì)于結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜的的凹模熱處理要硬度求達(dá)到40—45HRC。
3 凹模的表面粗糙度 凹模表面粗糙度一般應(yīng)達(dá)到Ra0.10—Ra0.1 m，當(dāng)塑件表面粗糙度要求較低或塑料流動(dòng)性不良時(shí)應(yīng)達(dá)到 Ra0.10—Ra0.025m，組合結(jié)構(gòu)的配合面應(yīng)達(dá)到Ra6.3—Ra3.2m，組合結(jié)構(gòu)的配合面應(yīng)達(dá)到Ra 0.8m，I拼塊間結(jié)合面應(yīng)達(dá)到Ra 0.8m，，凹?；蚰Ｌ咨舷旅鏋镽a 0.8m其余為Ra6.3—Ra3.2m
4 凹模表面處理： 成型表面鍍鉻，鍍鉻層深度為0.015—0.02mm，鍍鉻應(yīng)拋光，達(dá)到上述表面粗糙度要求。
9.2.凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：
9.2.1凸模的結(jié)構(gòu)形式 ：
凸模是形成塑件內(nèi)表面的成型零件。根據(jù)型芯所成型零件內(nèi)表面大小的不同，通常又凸模和成型桿之稱。凸模一般是指成型塑件中較的主要內(nèi)形的 成型零件，又稱主型芯，成型桿一般是指塑件上嬌小孔的成型零件，于稱為小型芯。根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)形狀分析：
本模具采用的凸模為整體式，即型心和模板為一整體。其結(jié)構(gòu)牢固，成型的塑件質(zhì)量比較好，但是消耗模具鋼多，不易加工，主要適用于形狀簡(jiǎn)單的型芯
9.2.2技術(shù)要求：
⑴ 凸模材料：常用的有T8，T7A，T10A，Cr12。
⑵ 表面粗糙度：成型部分一定要達(dá)到Ra0.10—Ra0.025m，配合部分應(yīng)達(dá)到Ra0.8m，其余部分應(yīng)達(dá)到Ra6.3-Ra1.6m。
⑶ 熱處理硬度 應(yīng)達(dá)到45HRC—50HRC
⑷ 表面處理 成型部分鍍鉻，鍍鉻層深度為0.015—0.020mm，鍍鉻后應(yīng)拋光處理。
9.3.成型零件加工的加工過程的工序安排
⑴下料鍛造退火粗加工調(diào)制精加工淬火與回火修整拋光鍍硬鉻裝配
⑵下料—鍛造—退火—粗加工—調(diào)制—精加工—修整拋光--鍍硬鉻—裝配
⑶下料—鍛造—正火—粗加工—滲碳—淬火與回火—修整與拋光--鍍硬鉻—裝配
⑷下料—鍛造—正火或退火—粗加工—冷擠壓（多次擠壓時(shí)中間應(yīng)退火）工成型-滲碳或滲氮共滲—淬火與回火--鍍硬鉻—裝配
上述加工過程工序安排中1和2最常用，他們之間的區(qū)別是成型零件有沒有淬火與回火，2主要用在不須要淬火，硬度不高的的成型零件加工。3和4用在成型零件尺寸精度要求不是很高的場(chǎng)合
9.4.成型零件的一般常用加工工序：
在此僅對(duì)定模板和動(dòng)摸板的加工工藝進(jìn)行分析
9.4.1 定模板。定模板加工工藝過程見表1-2
表1-2 定模板加工工藝過程
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
下料
2
鍛料
鍛至尺寸165mmX205mmX35mm
3
熱處理
退火
4
刨
刨六面至尺寸161mmX201mmX31mm
5
平磨
磨六面尺寸160 mmX200mmX32mm,并保證B、C面及上下平面四面垂直度0.02mm/100mm
6
鉗
倒角去毛刺，以B、C面為基準(zhǔn)劃各孔位中心線
7
工具銑
電火花加工型腔并銑主流道孔，銑限位導(dǎo)柱的臺(tái)階孔和止動(dòng)銷的臺(tái)階
8
鉗
拆分，配研，拋光
9.4.2 動(dòng)模板．動(dòng)模板加工工藝過程見表1-3
表1-3
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
下料
切割鋼板至尺寸165mmX205mmX30mm
2
刨
刨六面至尺寸161mmX201mmX26mm
3
熱處理
調(diào)質(zhì)，硬度HRC28～32
4
平磨
磨六面尺寸160 mmX200mmX25mm,并保證B、C面及上下平面四面垂直度0.0１mm/10mm
5
鉗
倒角去毛刺，以B、C面為基準(zhǔn)劃各孔位中心線
6
銑
7
鉗
，
第十章 注塑模具的調(diào)試
10.1.模具安裝
1.清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物，毛刺。
2.因本模具外形尺寸不大，故采用整體安裝法。先在機(jī)器下面兩根道軌上墊好木板，模具從側(cè)面進(jìn)入定位孔，并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動(dòng)模，然后慢速開閉模具，找正動(dòng)模，因保證開閉模具時(shí)平穩(wěn)，靈活，無卡住現(xiàn)象，然后固定動(dòng)模。
3.調(diào)節(jié)鎖模機(jī)構(gòu)，保證有足夠的開模距和鎖模力，使模具閉合適當(dāng)。
4.慢速開啟模板直至模板停止后退為止，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離。開閉模具觀察頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況，動(dòng)作是否平穩(wěn)，靈活，協(xié)調(diào)。
5.模具裝好后，等料筒及噴嘴溫度上升到距預(yù)定溫度20---30，即可校正噴嘴與澆口套的相對(duì)位置及弧面接觸情況，可用一紙片在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者的接觸印痕，查吻合情況，須使松緊合適校正后擰緊注射座螺釘，緊固定位。------------------------
6.開空車運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察模具各個(gè)部分運(yùn)行是否正常，然后才可注射試模。
10.2模具的調(diào)試
模具總裝結(jié)束后，在正式交付使用之前應(yīng)進(jìn)行試模。試模的目的加以排除。另外，對(duì)成型工藝條件進(jìn)行探索，這對(duì)提高模具設(shè)計(jì)、制造和成型工藝水平是非常重要的。
1 試模前，2 必須對(duì)設(shè)備3 的油路、水路以及電路進(jìn)行檢查，4 并按規(guī)定保養(yǎng)設(shè)備，5 做好開機(jī)前的準(zhǔn)備6 。
7 原料應(yīng)該合格。根據(jù)推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱。由于制件大小、形狀和壁厚不同，8 以及設(shè)備9 上熱電偶位置的深度和溫度表的誤差也各有差異，10 因此資料上介紹的加工某一塑料的料筒和噴嘴溫度只是一個(gè)大致范圍，11 還應(yīng)根據(jù)具體條件試調(diào)。盤但料筒和噴嘴溫度是否合適的最好辦法，12 是在噴嘴和主流道脫開的情況下，13 用較低的注射壓力，14 使塑料自噴嘴中緩慢地流出，15 以觀察料流。如果沒有硬塊、氣泡、銀絲、變色，而16 是光滑明亮者，17 即說明料筒和噴嘴溫度是比較合適的，18 這時(shí)就可開始試模。
19 在開始試模時(shí)，20 原則上選擇在低壓、低溫和較長(zhǎng)的時(shí)間條件下成型，21 然后按壓力、時(shí)間、溫度這樣的先后順序變動(dòng)。最好不22 要同23 時(shí)變動(dòng)兩個(gè)或三個(gè)工藝條件，24 以便分析和判斷情況。壓力變化的影響，25 馬上就可從制件上反映出來，26 所以如果制件充不27 滿，28 通常首先是增加注射壓力。當(dāng)大幅度提高注射壓力仍無顯著效果時(shí)，29 才考慮變動(dòng)時(shí)間和溫度。延長(zhǎng)時(shí)間實(shí)質(zhì)上是使塑料在料筒內(nèi)受熱溫度加長(zhǎng)，30 注射幾次后若仍然未充滿，31 最后才提高料筒溫度。但料筒溫度的上升以及塑料溫度達(dá)到平衡需要一定的時(shí)間，32 一般約15min左右，33 不34 是馬上就可以從制件上反映出來，35 因此必須耐心等待，36 不37 能一下子把了同38 溫度升得太高，39 以免塑料過熱發(fā)生降解。
40 注射成型時(shí)可選用高速和低速兩種工藝。一般在制件壁薄而41 面積大時(shí)采用高速注射，而42 壁厚面積小者采用低速注射。在高速和低速都能充滿型腔的情況下，43 除玻璃纖維增強(qiáng)塑料外，44 均宜采用低速注射。
45 對(duì)黏度高和熱穩(wěn)定性差的塑料，46 采用較慢的螺桿轉(zhuǎn)速和略低的背壓加料和預(yù)塑，而47 黏度低和熱穩(wěn)定性好的塑料可采用較快的螺桿轉(zhuǎn)速和略高的背壓。在噴嘴溫度合適的情況下，48 采用噴嘴固定的形式可提高生產(chǎn)率。但當(dāng)噴嘴溫度太低或太高時(shí)，49 需要采用每成型周期向后移動(dòng)噴嘴的形式（噴嘴溫度低時(shí)，50 由于后加料時(shí)噴嘴離開模具，51 減少了散熱，52 故可使噴嘴溫度升高；而53 噴嘴溫度太高時(shí)，54 后加料時(shí)可擠出一些過熱的塑料）。
在試模過程中應(yīng)作詳細(xì)記錄，并將結(jié)果填入試模記錄卡，注明模具是否合格。如需返修，則應(yīng)提出返修意見。在記錄卡中應(yīng)摘錄成型工藝條件及操作注意要點(diǎn)，最好能附上加工出的制件，以供參考。
試模后，將模具清理干凈，涂上防銹油，然后分別入庫或返修。
現(xiàn)將試模過程中易產(chǎn)生的缺陷及原因列于表1-4,以供參考。
表1-4 試模時(shí)易產(chǎn)生的缺陷及原因
缺陷
原因
制件不足
溢邊
凹痕
銀絲
熔接痕
氣泡
裂紋
翹曲變形
料筒溫度太高
料筒溫度太低
注射壓力太高
注射壓力太低
模具溫度太高
模具溫度太低
注射速度太慢
注射時(shí)間太長(zhǎng)
注射時(shí)間太短
成型周期太長(zhǎng)
加料太多
加料太少
原料含水分過多
分流道或鑄口太小
模穴排氣不好
制件太薄
制件太厚或變化大
成型能力不足
成型機(jī)鎖模力不足
10.3.試模后模具驗(yàn)收項(xiàng)目：
10.3.1 【塑件質(zhì)量】：
1尺寸光潔度符合圖紙要求。
2形狀完整無缺，表面光潔平滑不得產(chǎn)生不允許的各種缺陷及弊端。
3飛邊不得超過規(guī)定要求。
4保證塑件質(zhì)量穩(wěn)定。
10.3.2【模具性能】：
1各工作系統(tǒng)堅(jiān)固可靠，活動(dòng)部分靈活平穩(wěn)，動(dòng)作互相協(xié)調(diào)，定位，起 止，保證正常工作，滿足成型要求和塑件質(zhì)量及生產(chǎn)效率。
2脫模良好，塑件留落方向符合設(shè)計(jì)要求
3各主要受力零件有足夠的強(qiáng)度
設(shè)計(jì)總結(jié)
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們把平時(shí)在課堂上學(xué)到的理論與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合了起來。看似簡(jiǎn)單的零件想要得到，也是需要許多工序才能完成的。我們只所以選擇使用模具來達(dá)到這樣的效果，不僅與生產(chǎn)批量有關(guān)，還與生產(chǎn)條件有關(guān)。如果是大批量生產(chǎn)的零件使用模具就很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和現(xiàn)代化。能夠保證零件的尺寸相差不大，以實(shí)現(xiàn)互換。設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵的工作，要查閱大量資料和統(tǒng)計(jì)計(jì)算工作，設(shè)計(jì)是個(gè)苦差事。
設(shè)計(jì)的好壞直接影響到制件質(zhì)量和勞動(dòng)強(qiáng)度以及生產(chǎn)成本。所以設(shè)計(jì)者應(yīng)該具備淵博的知識(shí)和大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)作為基礎(chǔ)，應(yīng)該懂得生產(chǎn)的環(huán)節(jié)。這樣才能設(shè)計(jì)出好的實(shí)用的模具來。
雖然我傾注了大量的勞動(dòng)和汗水在這個(gè)設(shè)計(jì)，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐。設(shè)計(jì)的十分艱辛，雖然借鑒了許多，還是有好多不明白之處。希望在老師的指導(dǎo)和今后自己的工作中不斷充實(shí)自我的能力.
致 謝
首先感謝本人的導(dǎo)師于智宏老師，他對(duì)我的仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。于智宏老師淵博的知識(shí)，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，特別是遇到困難時(shí)，他給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向他表示真誠的感謝！
感謝母校——河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。
感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗豆雪同學(xué)，和她在一起討論、研究使我受益非淺。
最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！
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