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設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 塑料插座上座模具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求： 1. 確定合理工藝方案 2. 確定材料 3. 在模具的設(shè)計(jì)中最好有創(chuàng)新 4. 設(shè)計(jì)要全面介紹模具的工作原理 5. 內(nèi)容豐富、文字精練、講述詳細(xì)、實(shí)用價(jià)值高 6. 模具的設(shè)計(jì)有效地體現(xiàn)出實(shí)用的特色 設(shè)計(jì)進(jìn)度： 1．11月26日－11月30日 查閱，收集資料 2．12月1日－12月5日 主要部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3．12月6日－12月14日 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4．12月15日－12月22日 模具的整體設(shè)計(jì) 5．12月23日－12月25日 校核、修改、上交論文 6．12月26日－12月31日 論文答辯 指導(dǎo)教師（簽名）： 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目 塑料插座上座模具設(shè)計(jì) 系別 機(jī)電系 專(zhuān)業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班級(jí) 模具0401 姓名 王東選 學(xué)號(hào) 200412273 指導(dǎo)教師 任艷霞 日期 2006年12月 目錄 摘要.........................................................................2 前言.........................................................................3 1、塑件工藝分析..............................................................4 1.1塑件設(shè)計(jì)要求 ...........................................................4 1.2塑件生產(chǎn)批量要求 .......................................................4 1.3塑件的成型要求 .........................................................4 2、選用塑料..................................................................5 2.1酚醛塑料(PF) ...........................................................5 2.2聚醚砜(PES) ............................................................5 2.3聚甲醛(POM) ............................................................6 2.4材料的確定及相關(guān)參數(shù) ...................................................6 3、塑料種類(lèi)與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系..................................................8 4、注射機(jī)的選擇..............................................................9 5、模具的基本結(jié)構(gòu)...........................................................10 5.1模具的成形方法 ........................................................10 5.2模具的結(jié)構(gòu)形式 ........................................................10 5.2型腔的布置 ............................................................10 5.3確定分型面 ............................................................11 5.5冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ........................................................14 5.6確定推出方式及側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) ............................................16 6、模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算.......................................................17 7、注塑機(jī)參數(shù)校核...........................................................19 7.1最大注射量校核 ........................................................19 7.2鎖模力校核 ............................................................19 7.3模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 ......................................19 7.4模具閉合高度校核 ......................................................20 7.5開(kāi)模行程校核 ..........................................................20 8、模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算.................................................21 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 8.1型腔結(jié)構(gòu) ..............................................................21 8.2型芯結(jié)構(gòu) ..............................................................22 8.3斜導(dǎo)柱 ................................................................22 9、塑料注射模具技術(shù)要求及總裝技術(shù)要求.......................................26 9.1零件的技術(shù)要求 ........................................................26 9.2總裝技術(shù)要求 ..........................................................26 結(jié)論........................................................................28 致謝........................................................................29 參考文獻(xiàn)....................................................................30 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 摘要 本設(shè)計(jì)是以“插座上座”為主題。其設(shè)計(jì)思路由參考多個(gè)生產(chǎn)事例而得出，設(shè)計(jì)內(nèi) 容是從零件的工藝分析開(kāi)始的，根據(jù)工藝要求來(lái)確定設(shè)計(jì)的大體思路。在設(shè)計(jì)當(dāng)中，很 多東西都是自己原來(lái)所沒(méi)有接觸過(guò)的，尤其是前段時(shí)間所學(xué)的理論課知識(shí)與現(xiàn)在的自己 動(dòng)手操作設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)順序開(kāi)始是從零件的材料選擇，接下是成型參數(shù)、密度、收縮率的 確定，模具種類(lèi)與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系、塑件的尺寸精度與結(jié)構(gòu)、注射機(jī)的選擇、模具設(shè)計(jì) 有關(guān)尺寸的計(jì)算（包括模具行腔型芯的計(jì)算及其公差的確定） 、注塑機(jī)參數(shù)的校核、模具 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具冷卻、加熱系統(tǒng)計(jì)算、注射模標(biāo)準(zhǔn)件的選用及總裝技術(shù)要求等內(nèi)容。 其次是模具的結(jié)構(gòu)，在模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，首先設(shè)計(jì)的是模具的型腔結(jié)構(gòu)，接下 來(lái)是型芯結(jié)構(gòu)、斜導(dǎo)柱、滑塊、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、復(fù)位桿、拉料桿、推件桿和推出機(jī)構(gòu)，這樣 做的目的是為了規(guī)范化，更重要的是為了以后與制造人員的配合。既讓自己有了良好的 設(shè)計(jì)習(xí)慣，又能鍛煉自己的配合意識(shí)。為以后工作做一次演練，這樣更能體現(xiàn)理論與實(shí) 踐相結(jié)合的目的。 關(guān)鍵詞:型腔 型芯 注射模 推桿 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 前言 隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越 來(lái)越廣泛，質(zhì)量要求也越來(lái)越高。在選擇插座這個(gè)題目時(shí)，主要是因?yàn)樗谌粘Ｉ钪?比較常見(jiàn)。因?yàn)槊總€(gè)家庭都有很多家用電器，當(dāng)然插座也是這些家用電器的必備產(chǎn)品。 選擇它的目的在于它時(shí)常出現(xiàn)在我們的生活中，另外我們遇到的問(wèn)題也不是什么大的問(wèn) 題，如果我們掌握了它的結(jié)構(gòu)，以及它的性能，還有它的原理，那么每當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)它的 毛病時(shí)，就可以自己動(dòng)手去操作，把它的問(wèn)題找出來(lái)，一方面可以解決問(wèn)題，另一方面 也可以發(fā)現(xiàn)它的那些地方會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題，在我們選擇插座時(shí)會(huì)留意一下。 在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、 優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑料的重要條件。目前，我國(guó)制造業(yè)的 水平仍然很低，1995 年人均制造業(yè)增加值僅 203.5美元/人，根據(jù)機(jī)械科學(xué)研究院采用 “投入生產(chǎn)—系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)宏觀經(jīng)濟(jì)模型”的預(yù)測(cè)，到 2020年將達(dá)到 1384美元/人，也僅 僅相當(dāng)于 1950年美國(guó)的水平（1530 美元/人） ，略高于日本 1965年的水平，因此，我國(guó) 的制造技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平相比還存在著階段性差距。 近年來(lái)我國(guó)模具發(fā)展的重點(diǎn)放在精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具上，并取得了可喜 成績(jī)。雖然我國(guó)模具工業(yè)已取得較大的發(fā)展，但仍然不能滿足國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要。 “十五”期間，我國(guó)模具市場(chǎng)在汽車(chē)、家用電器、電子及通信產(chǎn)品、建材、玩具、儀器 儀表等行業(yè)將會(huì)有更大的需求。但是我們的小型模具，比如像插座這樣的家用產(chǎn)品，因 為它的產(chǎn)量較大，并且人們的生活中也不可缺。它在我們的生活中所占的比重很大，這 是不容我們忽視的。 因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，而且其發(fā)展速度應(yīng)快于模具的發(fā)展 速度，這樣才能不斷提高我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周 期及降低成本。由于我國(guó)的模具產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上占有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)于出口 前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點(diǎn)來(lái)發(fā)展。而且應(yīng)該是目前已有一定基礎(chǔ)，有條件、有可 能發(fā)展起來(lái)的產(chǎn)品。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 1、塑件工藝分析 1.1塑件設(shè)計(jì)要求 該產(chǎn)品用于電源插座上,要求具有絕緣性的作用。該產(chǎn)品精度及表面粗糙度要求為一 般精度,但在加工制造過(guò)程中要求各部分有一定配合精度關(guān)系。 1.2塑件生產(chǎn)批量要求 該產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)。故設(shè)計(jì)的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動(dòng)脫模， 可采用側(cè)澆口自動(dòng)脫模結(jié)構(gòu)。由于該塑件要求批量大，所以模具采用一模四腔的結(jié)構(gòu)， 澆口形式采用側(cè)澆口，由于塑件相對(duì)較小，所以可以采用一點(diǎn)進(jìn)料，以利于充滿型腔。 相對(duì)于大塑件可采用相對(duì)于小的塑件大的分流道，以達(dá)到同時(shí)充模的效果。 1.3塑件的成型要求 化學(xué)性能穩(wěn)定，絕緣性好，宜于成形加工等，閉彎折不容易產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。 塑件表面要求無(wú)飛邊或縮孔現(xiàn)象。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2、選用塑料 2.1酚醛塑料(PF) 性能:1.一般工業(yè)電器用:具有良好可塑性,適用于一般壓塑成型,工藝性良好,機(jī)電性良好,光 澤性好。 2.高電絕緣用:適宜于壓縮成形,除力學(xué)性能良好外,有優(yōu)良絕緣性及耐水性。 3.高頻率用:有優(yōu)良耐水、耐熱性、耐高頻率性、宜用于濕熱帶氣候條件用。 4．耐水、耐熱、耐油，耐腐蝕，防濕防霉用，有良好的機(jī)電性能。 5．耐沖擊用：有高抗沖擊強(qiáng)度，電絕緣，防霉，防濕，耐水性能。 6．自然放霉，耐濕，耐酸特性及具有高度防濕，防霉，耐高頻特性。 7．日用品用：有一定機(jī)械強(qiáng)度，工藝性好、價(jià)格便宜。 用途：1.可做工業(yè)電器開(kāi)關(guān)及零件,儀表殼,紡織機(jī)械零件、礦燈零件,旋紐燈頭,開(kāi)關(guān),插 座等日用電器零件 2.可作電絕緣性,耐水性要求較高的電器儀表及電訊工業(yè)零件,交通電工器材及無(wú)線 電零件 3.可作耐高頻的短波和超短波電訊器材,高絕緣試驗(yàn)儀器,無(wú)線電,雷達(dá),電子管燈座 等電器零件 4.可作要求耐熱,耐水,防霉,防腐的各種電器零件,用于船舶,濕熱帶氣候條件時(shí) 5.可用于有金屬嵌件的復(fù)雜塑件,或用于防霉,防濕,防震場(chǎng)合時(shí)作真空管插座,電磁 開(kāi)關(guān)座,蓄電池箱蓋,通訊機(jī)外殼 6.可作蓄電池零件,人造纖維工業(yè)用零件,衛(wèi)生醫(yī)藥用具,有酸,蒸氣侵蝕的工作條件 時(shí)零件以及濕度大,頻率高,電壓高的電器,機(jī)械零件 7.可作瓶蓋,紐扣等日用品零件 2.2聚醚砜(PES) 性能:具有耐熱性?xún)?yōu)越的聚醚類(lèi)塑料,熱變形溫度磕打 260℃,高溫下其力學(xué)強(qiáng)度也不降低， 透明無(wú)毒,但易吸水 用途:用于制造電器開(kāi)關(guān)件,汽車(chē)變速器齒輪,線圈骨架,插座,醫(yī)療器械飛機(jī)窗框 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 2.3聚甲醛(POM) 性能:它是一種有側(cè)鏈,高密度,高結(jié)晶性的線形聚合物,具有友誼的綜合性能.力學(xué)強(qiáng)度較 高,它的抗張強(qiáng)度達(dá) 70Mpa,可在 104℃下長(zhǎng)期使用,脆化溫度為-40℃,吸水性較小,缺點(diǎn)是 熱穩(wěn)定性教差,所以必須嚴(yán)格控制溫度.還有結(jié)晶性了熔融范圍很窄,速度快,料溫稍低與 熔融溫度即發(fā)生結(jié)晶化,流動(dòng)性下降.流動(dòng)性中等,溢邊值為 0.04mm,流動(dòng)性對(duì)溫度不敏感, 但對(duì)注射壓力敏感.結(jié)晶時(shí)體積變化大,成型收縮范圍和收縮率大. 吸濕性低,水分對(duì)成型影響極小,一般不經(jīng)干燥處理,但為了防止樹(shù)脂表面黏附水分 對(duì)成型不利,加工前常進(jìn)行處理并起預(yù)熱作用.對(duì)大面積薄壁塑件還能改善塑件表面光澤, 一般效果較好,干燥時(shí)用烘箱加熱. 摩擦系數(shù)低,彈性高,淺側(cè)凹槽可強(qiáng)迫脫膜,塑件表面可帶有皺紋花樣,但易產(chǎn)生表面 缺陷,如毛斑,縮孔,凹痕等弊病.宜用螺桿式注塑機(jī)成型,余料不宜過(guò)多和滯留過(guò)長(zhǎng),一般 塑件的注射量不應(yīng)超過(guò)注塑機(jī)注射量的百分之七十五,或取注射容量與料筒容量之比為 1:6到 1:10左右,料筒嘴等務(wù)必防止有死角和間隙面滯料,預(yù)塑時(shí)螺桿轉(zhuǎn)速宜取底值,并宜 用單頭,全螺紋,等距,壓塑突變型螺桿. 必須嚴(yán)格控制成型條件,嵌件應(yīng)預(yù)熱,余料儲(chǔ)存 5到 10個(gè)塑件重量的物料即可,料溫 不宜過(guò)高,一般取稍高與熔點(diǎn) 100到 150攝食度即可,模具對(duì)塑料的影響較大.提高模溫可 以改善表面凹痕,有助于容料流動(dòng),使塑件內(nèi)外均勻冷卻,防止溢料,縮孔,皺褶,模溫對(duì)結(jié) 晶度及收縮也有很大影響,必須嚴(yán)格控制。 2.4材料的確定及相關(guān)參數(shù) 方案一 采用酚醛塑料,它一般以(40-50)%的酚醛樹(shù)脂作基本原料,加入(40-50)%填料、固化劑、 催化劑、燃料、塑化劑及潤(rùn)滑劑等輔助料而組成，這樣可以降低成本，另外換可以賦予 他書(shū)性質(zhì)以及材料的流動(dòng)性，使之在高壓下流入塑模時(shí)不致過(guò)多地溢出。 方案二 采用聚醚砜,雖然在高溫下力學(xué)強(qiáng)度不降低,但是易吸水用在插座上,特別是在用電設(shè)備上 不太安全. 方案三 因?yàn)樗娜廴?凝固十分迅速,熔融速度快有利于成型,縮短了成型周期,按經(jīng)濟(jì)條件考慮, 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 省時(shí)就是有利于提高生產(chǎn)率.另外它在常溫下一般不溶于有機(jī)溶劑,能耐醛、酯、醚、烴 及弱酸、弱堿，耐汽油及潤(rùn)滑油性能也很好，有較高的抗拉、抗壓性能和突出的耐疲勞 強(qiáng)度，尺寸穩(wěn)定、吸水率小，具有優(yōu)良的減摩、耐摩性能，能耐扭變，有突出的回彈能 力；還有較好的電氣絕緣性能。 POM 的成形條件 [2]: 注射成形機(jī)類(lèi)型:螺桿式 密 度(g/cm 3):1.41～1.43 計(jì)算收縮率(%):1.2～1.0 預(yù)熱:溫度(℃)80～100 時(shí)間：(h)3～5 料筒溫度(℃):后段 160～170 中段 170～180 前段 180～190 噴嘴溫度(℃):170～180 模具溫度(℃):90～120 注射壓力(Mpa)80～130 成形時(shí)間(s):注射時(shí)間 20～90 高壓時(shí)間 0～9 冷卻時(shí)間 20～60 總周期 60 適用注射機(jī)類(lèi)型:螺桿式 后處理:方法 紅外線燈、烘箱 溫度(℃) 140～145 時(shí)間(h) 4 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 3、塑料種類(lèi)與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系 不同種類(lèi)的塑料其工藝性能、成形特性也不相同，因此為了確定塑料的工藝性能、成 形特征，并在模具中充分利用以獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制件。 表 3.1 塑料種類(lèi)與模具設(shè)計(jì)關(guān)系 [2] 塑料 特征 注意事項(xiàng) 聚甲醛 POM（結(jié) 晶型） 1， 吸水性小， 不用干燥 2， 冷卻速度快 3， 摩擦系數(shù)小， 有彈性 1， 盡量采用點(diǎn)澆口，尤其是成形較大面積的 扁平體 2， 澆注系統(tǒng)散熱面積要大，以減緩冷卻速度， 保證塑料順利充填型腔 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 4、注射機(jī)的選擇 由給出的工件可稱(chēng)得工件的質(zhì)量為 20g，一模四腔總重為 80g，可計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積為 ，由文獻(xiàn)[2]：315cm 所以： (式 4.1)3374.5641.80cmcgV???塑 件 澆塑 件總 V?374.156cm? 選用 XS-ZY-125型臥式注射機(jī) [2]，其性能參數(shù)如下： 額定注射量： 325 注射壓力： Mpa10 鎖模力： KN9 最大注射面積： 23cm 最大開(kāi)模行程： 0 模具最大厚度： 模具最小厚度： 2 拉桿間距： m906? 噴嘴直徑： 4 噴嘴圓弧半徑： 12 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 5、模具的基本結(jié)構(gòu) 5.1模具的成形方法 塑件采用注射成形法生產(chǎn).為保證塑件表面質(zhì)量,使用點(diǎn)澆口成形,因此模具應(yīng)為雙 分形面注射模. 5.2模具的結(jié)構(gòu)形式 我國(guó)目前標(biāo)準(zhǔn)化注射模零件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有 12個(gè)，分《中小型模架》 （GB/T12556.1— 90）和《大型模架》 （GB/T12555.1—90）兩種。 《中小型模架》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，模架的周界 尺寸范圍為：≤560mmx900mm，并規(guī)定模架的形式為品種型號(hào).塑料注射中小型模架標(biāo)準(zhǔn) GB/T12556.1-12556.2-90.其組合形式有 A1,A2,A3,A4四種,根據(jù)條件選用 A4.其結(jié)構(gòu)形式 如下圖。 圖 5.1模架 5.2型腔的布置 塑件形狀簡(jiǎn)單,質(zhì)量較小,生產(chǎn)批量大.所以應(yīng)使用多型腔注射模具.考慮到塑件的側(cè) 面有矩形孔( ),需側(cè)向抽芯,所以模具采用一模四腔(計(jì)算方法如下),平衡布置.這樣27? 模具尺寸較小,制造加工方便,生產(chǎn)效率高,塑件成本較低.其布置如下圖： 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 5.2 型腔設(shè)計(jì) 5.3確定分型面 塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求,塑件的分型面有多種選擇,圖如下,分型 面選擇在軸線上 ,這種選擇會(huì)使塑件表面留下分型面痕跡 ,影響塑件表面質(zhì)量.同時(shí)這種分 型面也使側(cè)向抽芯困難,假如分型面選擇在下端面,這樣的選擇使塑件的外表面可以在整 體凹模型腔內(nèi)成型,塑件大部分外表面光滑,僅在側(cè)向抽芯處留有分型面痕跡 .同時(shí)側(cè)向抽 芯容易 ,而且塑件脫模方便.雙分型面注射模注射成型塑件表面平整、沒(méi)有較大的澆口痕 跡.由于該塑件為多型腔注射模,澆注系統(tǒng)有分流道,即要實(shí)現(xiàn)分流道脫模 ,又要實(shí)現(xiàn)塑件 脫模,所以應(yīng)該應(yīng)用雙分型面 . 圖 5.3 分型面的設(shè)計(jì) 5.4選擇澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道 1）主流道的設(shè)計(jì) 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到分流道的流通通道. 主流道襯套的材料 常用 T8A、T10A 制造，熱處理后硬度為 50—55HRC。主流道襯套與定模板采用 H7/m6的過(guò) 渡配合，主流道襯套與定位圈采用 H9/m9的過(guò)渡配合。由于受型腔或分流道的反壓力作 用，主流道襯套會(huì)產(chǎn)生軸向定位移動(dòng)，所以主流道襯套的軸向定位要可靠其結(jié)構(gòu)形式如 下圖。 由文獻(xiàn)[2]主流道直徑計(jì)算： = 9.74(mm) (式 5.1)5.294????KVD 式中 D—主流道大頭直徑（mm） V—流經(jīng)主流道的熔體體積 K—因熔體材料而異的常數(shù) POM K=2.1 圖 5.4 主流道的設(shè)計(jì) 5.1 定位環(huán)的尺寸參數(shù) [13] d1 16 20 25 30 d 注射機(jī)噴嘴直徑+（0.5～1） D 與注射機(jī)定位孔間隙配合 SR 注射機(jī)噴嘴球面半徑+（1～2） 主流流道的大頭直徑確定為 9.74mm，因?yàn)樾《酥睆奖茸⑸錂C(jī)噴嘴直徑大（0.5-1） mm，由上知注射機(jī)噴嘴直徑為 5mm，所以可得主流道小端直徑為 6mm，主流道錐度一般取 ，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算可知錐度為 2o,所以符合主流道的選取范圍。?4~2 2)分流道的設(shè)計(jì) 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 分流道的截面形狀有：圓形、梯形、u 形、半圓形、矩形；由于分流道中與模具接 觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動(dòng)狀態(tài)比較理想，所以分流道的表面粗糙度 不能太小，取為 Ra鎖 機(jī)FAP模 ——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力（70—100 Mpa）80％模 ——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和：計(jì)算為 9782mm2 ——注塑機(jī)的額定鎖模力鎖 機(jī)F 故 ＞ = (式 7.2)鎖 機(jī) AP模 )(659782KN?? 所以選定的注塑機(jī)為：900（KN） 滿足條件 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 7.3模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 由文獻(xiàn)[2]得：模具長(zhǎng) 寬＜拉桿間距? 模具的長(zhǎng)寬為 ＜注塑機(jī)拉桿間距2502906? 7.4模具閉合高度校核 由文獻(xiàn)[2]得：模具實(shí)際厚度 H 模 =245mm 注塑機(jī)最小閉合厚度 H 最小 =200 mm 即 H 模 ＞H 最小 故滿足要求 7.5開(kāi)模行程校核 我們所選的注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)，故注塑機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)滿足下式： 由文獻(xiàn)[2]得 > (式 7.3)??最 小模機(jī) HS???m10521?? 因?yàn)?最 小模機(jī) 43? (式 7.4)??1602510521 ??? H1——推出距離 單位 mm H2——包括注射系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 單位 mm S 機(jī) ——注射機(jī)最大開(kāi)模行程 故 滿足要求 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 8、模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 模具結(jié)構(gòu)是由定模座板、定模板、型腔板、型芯板、模座、推板固定板、推板、導(dǎo) 柱、導(dǎo)套、推件桿、推料桿、回程桿、斜導(dǎo)柱、滑塊和各種螺釘組成,其各部分相互配合 完成工作. 8.1型腔結(jié)構(gòu) 計(jì)算型腔數(shù)目 注射機(jī)的可塑化能力與每一模所需注入的熔體量 從保證塑件內(nèi)在質(zhì)量上考慮,每次注射所送出的熔體容量以占注射機(jī)的可塑化能力的 80% 為宜.根據(jù)我國(guó) 1974標(biāo)準(zhǔn),公稱(chēng)注射量為 的注射機(jī),其塑化能力為 .當(dāng)用310cmhkg125 其他塑料時(shí),應(yīng)按密度計(jì)算,由文獻(xiàn)[2]公式如下: Qmax =V·ρ·C (cm 3/h) Qmax-注射機(jī)對(duì)某種塑料的最大注射量(cm 3/h) V-注射機(jī)規(guī)定的注射量(cm 3/h) ρ-使用的塑料在常溫下的密度(g/cm 3) c-系數(shù), 結(jié)晶性塑料 c≈0.85 非結(jié)晶性塑料 c≈0.95 使用公稱(chēng)注射量為 1000cm3的注射機(jī),注射容積 40cm3的 POM塑件,計(jì)算模具可能制 作的型腔數(shù). POM的密度基本與聚苯乙烯相近, (式 8.1)hghKgQ/1250/95.0612max ???? (式 8.2)min6.48. 33ccm?? 設(shè)每一注射循環(huán)時(shí)間為 20秒,則 1566.6÷3=533 cm3 每一件塑件為 56.74cm3,加上澆道容積約為 15 cm3,共計(jì) 56.74+15=71.74 cm3 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 533÷71.74≈7(腔) (式 8.3) 從注射機(jī)的開(kāi)模距離考慮 開(kāi)模距離:塑件長(zhǎng)約 63mm,從動(dòng)模上取下時(shí),模板開(kāi)距不應(yīng)小于其長(zhǎng)的二倍,即 126 mm.1000cm3注射機(jī)的模板行程為 700mm,最大模具厚度為 600 mm.完全可以取出塑件.但從 開(kāi)模距離來(lái)考慮,可以選用 500 cm3的注射機(jī)(模板行程為 300mm),但鎖模力為 3500KN,不 能作成一模 7腔,只能作成 4腔.一模 4腔時(shí),估計(jì)模板尺寸約為 .m250? 所以型腔板是由滑塊、4 個(gè)凹模、4 個(gè)導(dǎo)柱孔、1 個(gè)推料桿和分流道及點(diǎn)澆口組成. 8.2型芯結(jié)構(gòu) 型芯板是由 4個(gè)凸模、16 個(gè)推件孔、4 個(gè)導(dǎo)柱孔、4 個(gè)回程桿孔和一個(gè)推料桿孔以及 4個(gè)螺紋孔組成. 8.3斜導(dǎo)柱 斜導(dǎo)柱安裝在定模、滑塊呆板狀在動(dòng)模的結(jié)構(gòu),是斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的模具中 應(yīng)用最廣泛的形式.它既可用于結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的注射模,也可用于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的雙分型 面注射模.由于所設(shè)計(jì)的模具具有側(cè)抽芯,所以應(yīng)使用斜導(dǎo)柱. 其尺寸如下圖。 ×21° 圖 8.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 8.4滑塊 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)中的一個(gè)重要零部件,它上面安裝有側(cè)向型芯 或側(cè)向成形塊,注 射成形時(shí)塑件尺寸的準(zhǔn)確性和移動(dòng)的可靠性都需要它的運(yùn)動(dòng)精度保證.滑塊的結(jié)構(gòu)形狀可 以根據(jù)具體塑件和模具結(jié)構(gòu)靈活設(shè)計(jì),它可分為整體式和組合式兩種,下面用的是整體式: 圖 8.2 斜滑塊 8.5導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合攏時(shí)，都有一個(gè)唯一的 準(zhǔn)確方位，從而保證型腔的正確形狀；二是導(dǎo)向作用，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸模 式型芯先進(jìn)入型腔而損壞；三是承受一定的側(cè)壓力，在成行過(guò)程中承受單向側(cè)壓力。導(dǎo) 向機(jī)構(gòu)主要由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成 導(dǎo)柱 1 圖 8.3 導(dǎo)柱 1 導(dǎo)柱 2 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 圖 8.4 導(dǎo)柱 2 8.6復(fù)位桿 復(fù)位零件，為了使推出元件合模后能回到原來(lái)的位置，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮推出機(jī)構(gòu) 的復(fù)位，推出機(jī)構(gòu)中常用的復(fù)位零件有復(fù)位桿和彈簧，對(duì)于本模具的形式和結(jié)構(gòu)的綜 合考慮，選用復(fù)位桿推出機(jī)構(gòu)。 圖 8.5 復(fù)位桿 8.7拉料桿 拉料桿可分為球形拉料桿、z 形拉料桿和薄片式拉料桿，根據(jù)對(duì)各種拉料桿的對(duì)比分 析和對(duì)本模具成型特點(diǎn)考慮用 z形拉料桿，其尺寸就及形狀如下圖： 圖 8.6 拉料桿 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 8.8推件桿 圖 8.7 推件桿 8.9推出結(jié)構(gòu) 推出機(jī)構(gòu)的組成：第一部分是直接作用在塑件上將塑件推出的零件；第二部分是 用來(lái)固定推出零件的零件，有推桿固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出動(dòng) 作的導(dǎo)向及和模時(shí)推遲推出零件復(fù)位的零件。 圖 8.8 推出機(jī)構(gòu) 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 9、塑料注射模具技術(shù)要求及總裝技術(shù)要求 9.1零件的技術(shù)要求 塑料注射模具應(yīng)優(yōu)先按 GB/T12555.1—90和 GB4169.1—11選用標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)件。 模具成形零件 材料和熱處理要求，優(yōu)先按下表內(nèi)容選用。 表 9.1 模具成形零件優(yōu)先選用材料和熱處理硬度參數(shù) [2] 模具材料 熱處理硬度 零件名稱(chēng) 牌號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) HBS HRC 45 GB699 216—260 40—45 4Cr GB3077 216—260 40—45 40CrNiMOA GB3077 216—260 40—45 3Cr2Mo GB1299 預(yù)硬狀態(tài) 35—45 4Cr 5MoSiV1 GB1299 246—280 45—55 型腔、型芯 定模鑲件、 動(dòng)模鑲件、 活動(dòng)鑲件 3Cr13 GB1220 246—280 45—55 9.2總裝技術(shù)要求 模具的安裝是指將模具從制造地點(diǎn)運(yùn)至注射機(jī)所在地，并安裝在指定的注射機(jī)的全 過(guò)程，在安裝時(shí)要注意到模具的安裝方位要滿足設(shè)計(jì)圖樣的要求，模具中有側(cè)向滑動(dòng)結(jié) 構(gòu)時(shí)，盡量使其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗椒较颍＞唛L(zhǎng)度與寬度尺寸相差較大時(shí)，應(yīng)盡可能使較 長(zhǎng)的邊與水平方向平行，模具中帶有液壓油路接頭、熱流道元件接線板時(shí)，盡可能放置 在非操作一側(cè). 工作原理：開(kāi)模時(shí)，動(dòng)模部分向后移動(dòng)，開(kāi)模力通過(guò)斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)側(cè)型芯滑塊，迫使 其在動(dòng)模板的導(dǎo)滑槽內(nèi)向外滑動(dòng)，直至滑塊與塑件完全脫開(kāi)，完成側(cè)向抽芯動(dòng)作。這時(shí) 塑件包在型芯上隨動(dòng)模繼續(xù)后移，直至注射機(jī)頂桿與模具推板接觸，推出機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作， 推桿將塑件從型芯上推出。合模時(shí)，復(fù)位桿使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位，斜導(dǎo)柱使側(cè)型芯滑塊向內(nèi) 移動(dòng)完成復(fù)位。 表 9.2 總裝技術(shù)要求 [2] 條目編號(hào) 條目?jī)?nèi)容 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 1 定模（式定模板）與動(dòng)模（式動(dòng)模應(yīng)板）安裝平面 的 平行度按 GB/T12555.2和 GB/T125556.2規(guī)定 2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套對(duì)定、動(dòng)模安裝面（式定、動(dòng)模座半安 裝 面）的垂直度按 GB/T12555.2和 GB/T125556.2 3 模具所有活動(dòng)部分應(yīng)保證位置準(zhǔn)確動(dòng)作可靠，不得 有 歪斜和卡滯現(xiàn)象。要求固定的零件不得相對(duì)竄動(dòng) 4 塑件的嵌件或機(jī)外脫模的成形零件在模具上安放位 置應(yīng)定位準(zhǔn)確、安放可靠，具有防止錯(cuò)位措施 5 流道轉(zhuǎn)接處應(yīng)光滑圓弧連接、鑲拼處應(yīng)密合，澆注 系 統(tǒng)表面粗糙度為 Ra≤0.8um 6 熱流道模具，其澆注系統(tǒng)不允許有樹(shù)脂泄露現(xiàn)象 7 滑塊運(yùn)動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，合模后鑲塊應(yīng)壓緊，接觸面積不 少 于 3/4，開(kāi)模后定位準(zhǔn)確可靠 合模后分型面應(yīng)緊密結(jié)合，成形部位的固定鑲件配 合處應(yīng)緊密貼合，其間隙應(yīng)小于塑料的額最大不落 料間 隙，其值應(yīng)符合如下規(guī)定： 塑料流動(dòng)性 好 一般 較差 8 塑料間隙 /mm ＜0.03 ＜0.05 ＜0.08 9 冷卻加熱系統(tǒng)應(yīng)暢通，不應(yīng)有泄漏現(xiàn)象 10 氣動(dòng)式液壓系統(tǒng)應(yīng)暢通，不應(yīng)有泄漏現(xiàn)象 11 電氣系統(tǒng)應(yīng)絕緣可靠，不允許有漏電式短路現(xiàn)象。 12 在模具上裝有吊環(huán)螺釘時(shí)，應(yīng)用符號(hào) GB825的規(guī)定。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 結(jié)論 插座上座的設(shè)計(jì)，包括了材料的工藝分析、塑料的選用以及對(duì)比方案、塑料種類(lèi)與 模具設(shè)計(jì)的關(guān)系、模具的結(jié)構(gòu)、注射機(jī)的選擇、模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算、注塑機(jī)參數(shù)校核、 模具結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算以及塑料注射模具技術(shù)要求和總裝要求。 在設(shè)計(jì)當(dāng)中，有很多問(wèn)題是自己所沒(méi)有接觸過(guò)的，讓我真正的體會(huì)到只有書(shū)上的知 識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，更主要的是開(kāi)拓自己的知識(shí)面，要多看生產(chǎn)事例，從中吸取別人的經(jīng) 驗(yàn)，在插座上座設(shè)計(jì)當(dāng)中，其中的澆注系統(tǒng)，型腔的布局，點(diǎn)澆口的設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)，以及在計(jì)算中的尺寸公差等等。這在前段的學(xué)習(xí)當(dāng)中很多都沒(méi)有接觸過(guò)，剛開(kāi)始 有點(diǎn)無(wú)從下手，后來(lái)根據(jù)模具手冊(cè)上的很多事例相結(jié)合，才把以上的問(wèn)題想明白，有了 自己的設(shè)計(jì)思路，還能分清主次。 設(shè)計(jì)時(shí)，我設(shè)想怎樣能讓生產(chǎn)時(shí)更方便，用料最省，耗時(shí)最短。特別是在制圖時(shí)， 能用最簡(jiǎn)單有效的圖形來(lái)表達(dá)出復(fù)雜的形狀。 設(shè)計(jì)過(guò)后我提三點(diǎn)建議：首先要做好設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作，其次在設(shè)計(jì)時(shí)要有條理性， 最后要做認(rèn)真的審核。 因水平有限，設(shè)計(jì)中必然有許多不足之處，還望老師批評(píng)指正。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 致謝 在這三年的大學(xué)生活中，我學(xué)到了很多書(shū)上所學(xué)到的和許多書(shū)本上沒(méi)有的知識(shí)，這些 都要?dú)w功于老師們對(duì)我的教導(dǎo)。 整整一個(gè)月的時(shí)間我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品終于完成了。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成,我要大力感謝我們的指導(dǎo)老師——任艷霞老師，她嚴(yán)謹(jǐn)細(xì) 致治學(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)、淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)、和藹大度的學(xué)者風(fēng)范一直是我工 作、學(xué)習(xí)中的榜樣；她循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。我們對(duì)任 老師耐心細(xì)致的講解、給我們提供相關(guān)的材料表示大力的感謝?？梢哉f(shuō),沒(méi)有任老師這位 負(fù)責(zé)的指導(dǎo)老師,我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)也不可能這樣順利的完成。老師不僅從一開(kāi)始就非常關(guān) 注我們的設(shè)計(jì),而且在她很忙的情況下還幫我們指導(dǎo),我們對(duì)此衷心的感謝!同時(shí)還要感謝 三年當(dāng)中對(duì)我進(jìn)行教育的各位老師,沒(méi)有他她們的培養(yǎng)也不可能有今天的我們順利完成。 通過(guò)三年課程的認(rèn)真學(xué)習(xí)，我們?cè)诖嘶A(chǔ)上利用所學(xué)東西順利進(jìn)行并完成了設(shè)計(jì)。在此， 對(duì)任老師以及三年當(dāng)中對(duì)我進(jìn)行教育的各位老師，表示我最真誠(chéng)的尊敬和最誠(chéng)摯的感謝。 在此，感謝我們的指導(dǎo)老師——任艷霞老師在百忙之中給予我們作品的悉心指點(diǎn)與幫 助。感謝她為我們指點(diǎn)迷律、出謀劃策。同時(shí)，也感謝我們的這組的成員在這次設(shè)計(jì)中 給予我的幫助！謝謝！ 并向本文所參考的文獻(xiàn)的作者們表示我最真誠(chéng)的謝意。 向在百忙之中評(píng)閱本方案并提出寶貴意見(jiàn)的各位評(píng)委老師表示最誠(chéng)摯的謝意，同時(shí)向 所有關(guān)心、幫助和支持我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，祝他們工作順利，萬(wàn)事如意！ 由于本人的學(xué)識(shí)水平、時(shí)間和精力有限，文中肯定有許多不盡人意和不完善之處，我 將在以后的工作、學(xué)習(xí)中不斷以思考和完善。 最后向三年來(lái)教過(guò)我、幫助我的所有老師和關(guān)心我的同學(xué)表示我最真誠(chéng)的謝意！ 王東選 2006．12．20 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 參考文獻(xiàn) [1] 齊衛(wèi)東主編.塑料模具設(shè)計(jì)與制造.北京：高等教育出版社，2004 [2] 塑料模具技術(shù)手冊(cè)編委會(huì)主編.塑料模具技術(shù)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1997（輕工模具手冊(cè)） [3] 編寫(xiě)組編著. 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 [4] 馮炳堯等編.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985 [5] 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