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蓋塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 1 1 緒 論 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具 在各種材料加 工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具 例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具 金屬壓 力加工使用的鍛壓模具 冷壓模具等 近年來 模具增長(zhǎng)十分迅速 高效率 自動(dòng)化 大型 微型 精密 高壽命的模 具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大近年來許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的 投資力度 將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?一些國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD 并陸續(xù)開始使用 UG Pro Engineer I DEAS Euclid IS 等國(guó)際通用軟件 個(gè)別 廠家還引進(jìn)了 Moldflow C Flow DYNAFORM Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟 件 日本的模具產(chǎn)能約占全球的 40 居世界第一位 每年向國(guó)外出口大量模具 模 具行業(yè)在美國(guó)工業(yè)總產(chǎn)值中所占的比重呈現(xiàn)出不斷下降的態(tài)勢(shì) 但是美國(guó)模具在全球 模具的高端產(chǎn)品仍然占據(jù)著重要地位 德國(guó)擁有世界領(lǐng)先的汽車 船舶等制造技術(shù) 受上游行業(yè)需求影響 德國(guó)模具在世界上具有較為重要的地位 所以在許多方面與工 業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距 例如 精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較 低 1 1 塑料與塑料模具概述 1 1 1 塑料的優(yōu)缺點(diǎn) 塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料 它在一定的溫度和壓力條件下具有流動(dòng) 性 可以被模塑成型為一定的幾何形狀和尺寸 并在成型固化后保持其既得形狀不發(fā) 生變化 組成 聚合物合成樹脂 40 100 輔助材料 增塑劑 填充劑 穩(wěn)定 劑 潤(rùn)滑劑 著色劑 發(fā)泡劑 增強(qiáng)材料除了上述助劑外 塑料中還可加入阻燃劑 發(fā)泡劑 抗靜電劑等 輔助材料作用 改善材料的使用性能與加工性能 節(jié)約樹脂材 料 貴 作為日常用品 塑料的用途已經(jīng)廣為人知 但由于它們的一些特殊優(yōu)點(diǎn) 塑料在 工業(yè)中的應(yīng)用也已經(jīng)非常普遍 主要有以下幾個(gè)方面 1 密度小 質(zhì)量輕 2 比強(qiáng)度 高 3 絕緣性能好 介電損耗低 4 化學(xué)穩(wěn)定性高 5 減摩 耐磨性能好 6 減振 隔音性能好 塑料的缺點(diǎn) 1 耐熱性差 高溫下強(qiáng)度下降 2 有的塑料燃燒時(shí) 釋放 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 處刺激性 腐蝕性等有害氣體 3 導(dǎo)熱差 膨脹系數(shù)大 高溫下易變形 4 在日光 大氣 高溫作用下產(chǎn)生老化 5 有的塑料制品 機(jī)械強(qiáng)度低 從精度方面講 塑料制 品的使用范圍也受到一定限制 換句話說就是 如果采用成型加工的方法生產(chǎn)塑料制 品 要達(dá)到某一精度所遇到的加工難度要比金屬制品成形時(shí)來得大 因此 在目前的 塑料成型加工行業(yè)中 塑料制品的精度 即公差等級(jí) 有其自己?jiǎn)为?dú)的標(biāo)準(zhǔn) 1 2 塑料的組成 塑料是以聚合物為主體 添加各種助劑的多組分材料 根據(jù)不同的功能 塑料所 用的助劑可分為 增塑劑 穩(wěn)定劑 潤(rùn)滑劑 填充劑 增強(qiáng)劑 交聯(lián)劑 著色劑 發(fā) 泡劑等 1 3 塑料的分類 根據(jù)合成樹脂在受熱后所表現(xiàn)的性能不同來劃分 一般分為熱塑性塑料和熱固性 塑料兩大類 常見的熱塑性塑料有聚乙烯 聚丙烯 PP 聚苯乙烯 聚氯乙烯 ABS 有機(jī)玻璃 聚甲基丙烯酸酯 聚甲醛 POM 聚酰胺 PA 尼龍 聚碳酸酯 PC 苯乙 烯 丙烯腈 SAN 等 常見的熱固性塑料有酚醛樹脂 環(huán)氧樹脂 EP 氨基樹脂 醋酸 樹脂 三聚氰胺樹脂 不飽和聚酯 聚氨基甲酸酯 PUR 等 若按塑料的用途分類 又 可分為通用塑料和工程塑料兩大類 1 4 塑料制品與塑料模具 1 4 1 塑料制品 塑料制品就是塑料用各種不同的模具和各種不同的成型工藝制造出來的 具有一 定形狀 一定使用功能和一定使用價(jià)值的產(chǎn)品 到目前為止 塑料已經(jīng)成為在鋼鐵 木材 水泥之后的第四大工業(yè)基礎(chǔ)材料 1 4 2 塑料模具 塑料模具是一種用于壓塑 擠塑 注射 吹塑和低發(fā)泡成型的組合式塑料模具 它主要包括由凹模組合基板 凹模組件和凹模組合卡板組成的具有可變型腔的凹模 由凸模組合基板 凸模組件 凸模組合卡板 型腔截?cái)嘟M件和側(cè)截組合板組成的具有 可變型芯的凸模 模具凸 凹模及輔助成型系統(tǒng)的協(xié)調(diào)變化 可加工不同形狀 不同 蓋塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 3 尺寸的系列塑件 塑料模具包括 注射模 也稱注塑模 壓縮模 傳遞模 擠出模 中空吹塑模 真空成型模 壓縮空氣成型模 旋轉(zhuǎn)成型模 發(fā)泡成型模 空氣輔助成 型模 水輔助成型模等多種塑料成型模具 在上述各種塑料模具中 由于注射模具有高效精密 可成型各種復(fù)雜制品 工藝 先進(jìn)等諸多其它成型模具所不及的特點(diǎn) 而成為塑料制品成型工藝中最重要的并且起 主導(dǎo)作用的是模塑成型工藝裝備 1 5 塑料的注塑成型 注塑成型的簡(jiǎn)單過程為 將粒狀或粉狀塑料經(jīng)注塑機(jī)的料斗加到加熱的料筒內(nèi) 塑料受熱熔融 在注塑機(jī)的螺桿或活塞的壓力推動(dòng)下 經(jīng)噴嘴進(jìn)入模具型腔 塑料充 滿型腔 經(jīng)冷卻硬化定型 脫模后而得到具有一定形狀的塑件 塑料的成型方法有注塑 擠壓 吹塑 發(fā)泡膨脹 壓縮 壓延 熱成型等 其中 應(yīng)用最廣泛的是壓延 擠壓和注塑成型三種 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 2 塑料的工藝分析 2 1 原材料的分析 2 1 1 材料的綜合性能 1 綜 合 性 能 較 好 沖 擊 強(qiáng) 度 較 高 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 電 性 能 良 好 2 與 372 有 機(jī) 玻 璃 的 熔 接 性 良 好 制 成 雙 色 塑 件 且 可 表 面 鍍 鉻 噴 漆 處 理 3 有 高 抗 沖 高 耐 熱 阻 燃 增 強(qiáng) 透 明 等 級(jí) 別 4 流 動(dòng) 性 比 HIPS 差 一 點(diǎn) 比 PMMA PC 等 好 柔 韌 性 好 用 途 適 于 制 作 一 般 機(jī) 械 零 件 減 磨 耐 磨 零 件 傳 動(dòng) 零 件 和 電 訊 零 件 2 1 2 材料的成型特性 1 無(wú) 定 形 料 流 動(dòng) 性 中 等 吸 濕 大 必 須 充 分 干 燥 表 面 要 求 光 澤 的 塑 件 須 長(zhǎng) 時(shí) 間 預(yù) 熱 干 燥 80 90 度 3 小 時(shí) 2 宜 取 高 料 溫 高 模 溫 但 料 溫 過 高 易 分 解 分 解 溫 度 為 270 度 對(duì) 精 度 較 高 的 塑 件 模 溫 宜 取 50 60 度 對(duì) 高 光 澤 耐 熱 塑 件 模 溫 宜 取 60 80 度 3 如 需 解 決 夾 水 紋 需 提 高 材 料 的 流 動(dòng) 性 采 取 高 料 溫 高 模 溫 或 者 改 變 入 水 位 等 方 法 4 如 成 形 耐 熱 級(jí) 或 阻 燃 級(jí) 材 料 生 產(chǎn) 3 7 天 后 模 具 表 面 會(huì) 殘 存 塑 料 分 解 物 導(dǎo) 致 模 具 表 面 發(fā) 亮 需 對(duì) 模 具 及 時(shí) 進(jìn) 行 清 理 同 時(shí) 模 具 表 面 需 增 加 排 氣 位 置 ABS 樹 脂 是 目 前 產(chǎn) 量 最 大 應(yīng) 用 最 廣 泛 的 聚 合 物 它 將 PS SAN BS 的 各 種 性 能 有 機(jī) 地 統(tǒng) 一 起 來 兼 具 韌 硬 剛 相 均 衡 的 優(yōu) 良 力 學(xué) 性 能 ABS 是 丙 烯 腈 丁 二 烯 和 苯 乙 烯 的 三 元 共 聚 物 A 代 表 丙 烯 腈 B 代 表 丁 二 烯 S 代 表 苯 乙 烯 ABS 工 程 塑 料 一 般 是 不 透 明 的 外 觀 呈 淺 象 牙 色 無(wú) 毒 無(wú) 味 兼 有 韌 硬 剛 的 特 性 燃 燒 緩 慢 火 焰 呈 黃 色 有 黑 煙 燃 燒 后 塑 料 軟 化 燒 焦 發(fā) 出 特 殊 的 肉 桂 氣 味 但 無(wú) 熔 融 滴 落 現(xiàn) 象 ABS 工 程 塑 料 具 有 優(yōu) 良 的 綜 合 性 能 有 極 好 的 沖 擊 強(qiáng) 度 尺 寸 穩(wěn) 定 性 好 電 性 能 耐 磨 性 抗 化 學(xué) 藥 品 性 染 色 性 成 型 加 工 和 機(jī) 械 加 工 較 好 ABS 樹 脂 耐 水 無(wú) 機(jī) 鹽 堿 和 酸 類 不 溶 于 大 部 分 醇 類 和 烴 類 溶 劑 而 容 易 溶 于 醛 酮 酯 和 某 些 氯 代 烴 中 蓋塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 5 2 2 塑件的結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析 該零件整體尺寸 外部形狀為一個(gè)長(zhǎng)方形 上面是78 26 12 個(gè)高為 1 的凸臺(tái) 側(cè)面有 2 個(gè)為 通孔和一個(gè) R3 的半圓 壁厚為 2mm 有側(cè)抽芯機(jī)3 3 構(gòu) 該零件屬于中等復(fù)雜程度 如下圖所示 圖 1 塑件 2 3 表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有缺陷 飛邊 表面粗糙度 Ra1 6 除此沒有特別的表面質(zhì) 量要求 故比較容易實(shí)現(xiàn) 2 4 尺寸精度分析 該零件沒有什么特別重要的尺寸 查表 塑件 ABS 的未注公差為尺寸 MT5 查表得 零件尺寸如 78 26 12 74 18 6 R3 2 86 0 086 064 50 50 19 4 0 10 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 3 塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機(jī)及確定型腔數(shù) 查表 模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 查得 ABS 塑料的密度為 1 02 1 05g cm 取中間值 1 03g cm 經(jīng)計(jì)算塑件的體積為 3 3 V 16016mm 故塑件的質(zhì)量為 W V 1 03 16016 16 5 g 蓋塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 7 4 注射工藝參數(shù)的確定 4 1 溫度 4 1 1 料筒的溫度 因該零件采用的塑料是 ABS 是由丙稀晴 丁二稀 苯乙稀共聚而成的非結(jié)晶高聚 物 料筒末端溫度應(yīng)控制在它的粘流溫度以上 料筒溫度應(yīng)控制在粘流溫度與分解溫 度之間 料筒溫度 后段 150 170 中斷 165 180 前段 180 200 4 1 2 噴嘴溫度 噴嘴溫度通常比料筒的溫度低 以防止熔體在直通式噴嘴上可能發(fā)生的 流涎 現(xiàn)象 但噴嘴溫度也不能太低 不然可能發(fā)生塑料凝固將噴嘴堵死 初步確定適當(dāng)?shù)?溫度 通過對(duì)熔體的 對(duì)空注射 進(jìn)行檢查 在對(duì)噴嘴溫度進(jìn)行調(diào)整 噴嘴溫度 170 180 4 1 3 模具溫度 零件用 ABS 材料 屬于非結(jié)晶高聚物 ABS 開溫時(shí)黏度增高 該零件壁厚較薄 模 具溫度應(yīng)偏低 模具溫度 50 80 4 2 壓力 注射壓力的大小取決于塑料品種 注射機(jī)的類型 模具結(jié)構(gòu) 塑料的壁厚和流程 注射壓力 60 100Mpa 4 3 時(shí)間 成型周期包括注射時(shí)間 保壓時(shí)間 冷卻時(shí)間 在整個(gè)成型周期中 注射時(shí)間和 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 冷卻時(shí)間最重要 對(duì)塑件的質(zhì)量決定性作用 注射時(shí)間 20 90s 保壓時(shí)間 0 5s 冷卻時(shí)間 20 120s 總周期 50 220s 4 4 注塑機(jī)的初步選擇 由此考慮塑件大批量生產(chǎn) 以及以上的從溫度 壓力 時(shí)間方面考慮 查表附錄 D 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 初步選用注射機(jī) XS ZY 250 注射機(jī) XS ZY 250 參數(shù) 額定注射量 250mm 2 最大成型面積 320cm 柱塞直徑 50mm 注射壓力 130Mpa 鎖模力 1800KN 噴嘴圓弧半徑 12mm 噴嘴孔徑 4mm 最大開模行程 350mm 模具最大厚度 350mm 模具最少厚度 250mm 蓋塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 9 5 成型零件的計(jì)算 5 1 型芯 型腔尺寸的計(jì)算 查表可知 查得 ABS 塑料的收縮率 q 0 3 0 8 故平均收縮率為 q S Smin 0 3 0 8 2 0 55 5 1 max 考慮到工廠模具制造的條件 模具制造公差取 z 3 5 1 1 型腔有關(guān)尺寸的計(jì)算 徑向尺寸 L L 1 k 3 4 74 1 0 0055 3 4 0 86 73 76塑 386 0 28 0 5 2 L L 1 k 3 4 78 1 0 0055 3 4 0 86 77 78塑 386 0 28 0 5 3 深度尺寸 H H 1 k 2 3 12 1 0 0055 2 3 0 50 11 77塑 350 17 0 5 4 5 1 2 型芯有關(guān)尺寸的計(jì)算 徑向尺寸 l l 1 k 3 4 70 1 0 0055 3 4 0 86 71 03 塑 386 0 028 5 5 深度尺寸 h h 1 k 2 3 10 1 0 0055 2 3 0 50 10 43塑 350 017 5 6 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 5 2 側(cè)壁及底板厚度計(jì)算 型腔底板厚度 t 經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)查表得 h t 0 1 0 11 b 5 7 h t 0 11 26 2 86mm 5 8 單型腔側(cè)壁厚 t 0 20t 17 型腔壓力 P 49MPa 所以c M t 0 20 12 17 19 4mm c 由于模具采用的是一模二腔的設(shè)計(jì)方案 屬于多型腔模具 多型腔模具的型腔與 型腔之間的壁厚 t c 由此可知 t c9 7mm 2ct 蓋塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 11 6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 1 分型面的選擇 在模具設(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 通常有以下原則 分型面的選擇有利于脫模 分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處 而且應(yīng)使塑件留 在動(dòng)模部分 由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè) 將型芯留在動(dòng)模 塑件冷卻收縮 后包緊型芯 使塑件留在動(dòng)模 有利于脫模 分型面的選擇應(yīng)有利于保證素件的外觀質(zhì)量和精度要求 分型面的選擇應(yīng)有利于成型塑件的加工制造 分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 分型面選擇如下圖所示 圖 2 分型面選擇 6 2 確定型腔的排列方式 本塑件在注射時(shí)采用一模八件 既模具需要八個(gè)型腔 綜合考慮澆注系統(tǒng) 料流 長(zhǎng)度等因素 模具的的型腔排列方式應(yīng)采用如下圖所示 這種排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是 熔料進(jìn)入型腔后到另一端的料流流程較短 相對(duì)于 ABS 塑料流動(dòng)性不好 可以在較短 的時(shí)間內(nèi)成型 型腔的排列如下圖所示采用一模八腔的模具結(jié)構(gòu) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 圖 3 型腔布局 6 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 普通澆注系統(tǒng)由主流道 分流道 澆口 冷料井組成 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模 具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的部分 設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則 1 適應(yīng)塑料的工藝性 2 排氣良好 3 流程要短 4 避免料流直沖型芯或嵌件 5 休整方便 保證塑件的外觀質(zhì)量 6 防止塑件變形 7 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量小 容積也應(yīng)盡量小 這樣可以減少塑 料的耗量 又可以減少所需鎖模力 8 澆注系統(tǒng)的位置應(yīng)盡量與模具的軸線對(duì)稱 澆注系統(tǒng)與型腔的布置應(yīng)盡量減少 模具的尺寸 根據(jù)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì) 6 3 1 主流道的設(shè)計(jì) 根據(jù)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)查的 XS ZY 125 型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸為噴嘴前端孔徑 do 4 噴嘴前端球面半徑為 Ro 12 根據(jù)模具主流道與噴嘴 R Ro 1 2 mm 及 d do 0 5 1 mm 取主流道球面半徑 R 13mm 孔徑 d 4 5mm 為了便于將凝料從主流道種 拔出 可將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形其斜度為 2o 6 o 經(jīng)換算主流道大端直徑 D 8 5 為了 使熔料順利進(jìn)入分流道 可在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑為 r 5mm 的圓弧過渡 蓋塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 13 6 3 2 分流道的設(shè)計(jì) 分流道的形狀及尺寸 應(yīng)根據(jù)塑件的體積 壁厚 形狀的復(fù)雜程度 注射率 分 流道的長(zhǎng)度等因素來確定 由于該塑件的形狀簡(jiǎn)單 熔料填充比較容易 根據(jù)有上圖 1 2 型腔的排列方式可知分流道的還算比較短 為了加工容易起見 選用截面形狀為半 圓分流道 查表可知 ABS 塑料的分流道直徑 取 D 6mm 6 3 3 澆口設(shè)計(jì) 根據(jù)塑件的成性要求及型腔的排列方式 選用側(cè)澆口較為理想 通常 側(cè)澆口的 厚度為 0 5 1 5mm 寬度為 1 5 5 0mm 澆口長(zhǎng)度為 1 5 2 5mm 所以 初選尺寸為 1mm 3mm 1 5mm 試模時(shí)進(jìn)行修正 圖 4 澆口 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 圖 5 澆口套 6 4 成型零件的設(shè)計(jì) 6 4 1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具采用一模八件的結(jié)構(gòu)形式 考慮加工的難易程度 材料的價(jià)值利用等因素 凹模采用整體凹模 其結(jié)構(gòu)如下圖所示 圖 6 型腔 6 4 2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模主要是與凹模結(jié)構(gòu)構(gòu)成模具型腔的 凸模采用嵌入式結(jié)構(gòu)如圖所示 圖 7 型芯 6 5 推出機(jī)構(gòu)與側(cè)抽芯的設(shè)計(jì) 根 據(jù) 塑 件 的 形 狀 分 析 可 知 塑 件 的 側(cè) 向 分 型 距 離 較 短 所 以 可 以 采 用 內(nèi) 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 根 據(jù) 所 學(xué) 知 識(shí) 分 析 可 得 可 以 采 用 頂 桿 進(jìn) 行 內(nèi) 抽 芯 采 用 這 種 方 法 的 好 處 在 于 在 頂 出 制 件 的 同 時(shí) 進(jìn) 行 側(cè) 抽 芯 不 僅 方 便 而 且 大 大 簡(jiǎn) 化 了 模 具 結(jié) 構(gòu) 節(jié) 約 了 制 造 成 本 結(jié) 構(gòu) 如 下 圖 所 示 蓋塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 15 圖 8 推出機(jī)構(gòu) 6 6 加熱或冷卻有關(guān)計(jì)算 本模具在注射成型時(shí)不要求太高的模溫 所以在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng) 由于模 具的平均工作溫度為 60 用常溫 20 的水作為模具冷卻介質(zhì) 其出口溫度為 40 產(chǎn)量為 0 26Kg h 塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量為 Q 查表得到 ABS 的單位熱流量為 4 10 J Kg 5 即 Q WQ 0 26 4 10 1 04 10 J Kg 6 1 155 所以冷卻水的流量 V 由式 3 65 得 V 0 61 10 m min 6 2 21TPWQC43 由上計(jì)算可知 因?yàn)槟＞呙糠昼娝枰睦鋮s水體積流量較少 故可不設(shè)冷卻系 統(tǒng) 依靠空冷的方式冷卻模具即可 6 7 閉合高度的計(jì)算 根據(jù)選定標(biāo)準(zhǔn)模架 A2030 40X30X70 GB T 12555 2006 如下圖所示 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 圖 9 模具總裝圖 由此可知定模板 A 40mm 動(dòng)模板 B 30mm 墊板厚度 C 70mm 所以模具的閉合高度 H H H H H H H 25 40 30 35 70 25 225 mm 6 3 123456 6 8 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 本模具的外形尺寸為 400mm 280mm 225mm XS ZY 250 型注射機(jī)允許模具的最小 厚度為 H 250mm 最大厚度 H 350mm 即模具滿足 H H H 的安裝條件 查表minmax minax XS ZY 250 型注射機(jī)的最大開模行程 S 350mm 滿足條件的出件要求 S H H 5 10 10 11 10 31 mm 6 4 12 注射量 注射機(jī)的最大注射量 M V 250 1 03g 257 5g 6 5 max 注 V 代表注射機(jī)的最大注射量 代表塑料 ABS 的密度 M 0 8 M M 16 5 8g 0 8 257 5g 6 6 rmaxr 鎖模力 由于注射壓力 P 為 60 100MPa P 0 型 P K 130 0 7 91MPa A P F 即 2028 91 184KN 1800KN 0 型 注 K 代表壓力損耗系數(shù) 取值在 0 3 0 7 之間 A 代表塑件的投影面積 P 代0 表注射壓力 P 代表熔體單位面積壓力 型 經(jīng)驗(yàn)證 XS ZY 250 型注射機(jī)能夠滿足使用要求 故可以采用 蓋塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 17 7 模具工作原理與特點(diǎn) 7 1 模具的工作原理 模具安裝在注射機(jī)上 定模部分固定在注射機(jī)的定模板上 動(dòng)模固定在注射機(jī)的 動(dòng)模板上 合模后 注射機(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)動(dòng)模部分隨動(dòng)板一起運(yùn)動(dòng)漸漸將分型面打開 塑件留在了動(dòng)模上 當(dāng)分型 面打開到 68mm 時(shí) 動(dòng)模運(yùn)動(dòng)停止 在注射機(jī)頂出裝置作用下 推桿運(yùn)動(dòng)將塑件頂出 同時(shí)側(cè)型芯于制件分離 模具再進(jìn)行閉合 完成一次注射模的工作 7 2 模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 本模具采用的是一模八腔 適用于大批量 成批的生產(chǎn) 模具利用頂桿充當(dāng)側(cè)型 芯將塑件推出 簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu) 由于凸 凹模的精度較高 生產(chǎn)的產(chǎn)品精度較高 沒有飛邊產(chǎn)生 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 8 總結(jié) 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束 畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié) 是對(duì)以前所學(xué)的 知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn) 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展 采用模具的生產(chǎn) 技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用 在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程 生產(chǎn)實(shí)習(xí) 我熟練 地掌握了機(jī)械制圖 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí) 對(duì)機(jī)械 制造 加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng) 全面的理解 達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的 對(duì)于模具設(shè)計(jì)這 個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題 我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí) 經(jīng)過在新飛電器有限公司 在 洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí) 我對(duì)于冷沖模具 塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn) 識(shí) 豐富和加深了對(duì)各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識(shí) 而對(duì)于模具的制造工藝 更是有了全新的理解 在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下 我們對(duì)于模 具的設(shè)計(jì)和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識(shí) 同時(shí)在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)親手拆裝了一些典型的 模具實(shí)體并查閱了很多相關(guān)資料 通過這些實(shí)踐 我們熟練掌握了模具的一般工作原 理 制造 加工工藝 通過在圖書館借閱相關(guān)手冊(cè)和書籍 更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問題 鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計(jì)工作者應(yīng)有的素質(zhì) 設(shè)計(jì)中 將充分利用和查閱各種資料 并與同學(xué)進(jìn)行充分討論 盡最大努力搞好 本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)的過程中 將有一定的困難 但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自 己的努力 相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù) 由于學(xué)生水平有限 而且缺乏經(jīng)驗(yàn) 設(shè) 計(jì)中不妥之處在所難免 肯請(qǐng)各位老師指正 蓋塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 19 致謝 首先感謝本人的導(dǎo)師韓艷艷老師 她仔細(xì)審閱了全文并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出 了很多建設(shè)性建議老師淵博的知識(shí) 誠(chéng)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(chéng)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)行課題研究的同窗同學(xué) 和他們?cè)谝黄鹩懻?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 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 參考文獻(xiàn) 1 楊占堯 王高平 塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) M 北京 高等教育出版社 2008 7 2 朱三武 賈穎蓮 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) M 北京 哈爾濱工程大學(xué)出版社 2007 6 3 寇世瑤 機(jī)械制圖 高等教育出版社 M 北京 2007 12 4 馬霄 任泰安 互換性與技術(shù)測(cè)量 M 北京 南京大學(xué)出版社 2011 5 5 李長(zhǎng)勝 趙敬云 AutoCAD 2008 中文版使用教程 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2009 8 6 李學(xué)鋒 模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)教程 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 7 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表 學(xué)生姓名 東方明 學(xué) 號(hào) 111304120 指導(dǎo)教師 原國(guó)森 課題名稱 手柄沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 偏易選題情況 工作量 較大 合理 較小 任務(wù)書 有 無(wú) 開題報(bào)告 有 無(wú)符合規(guī)范化 的要求 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度 出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯 報(bào)及解答問 題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績(jī)?cè)u(píng)定 所在專業(yè)意見 負(fù)責(zé)人 年 月 日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué) 生 姓 名 東 方 明 學(xué) 號(hào) 111304120 設(shè)計(jì) 論文 題目 手 柄 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計(jì) 起 迄 日 期 2013 年 11 月 2 日 2014 年 4 月 16 日 指 導(dǎo) 教 師 原 國(guó) 森 2013 年 11 月 2 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 1 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的 該課題來源于生產(chǎn)實(shí)際 本畢業(yè)設(shè)計(jì)題目主要是對(duì)手柄沖壓成形工藝的設(shè)計(jì) 目 的主要是鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)模具的能力 并培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力 在完成畢業(yè) 設(shè)計(jì)的過程中熟悉并了解模具的設(shè)計(jì)過程與步驟 在設(shè)計(jì)的過程中學(xué)會(huì)查手冊(cè)和工藝 計(jì)算 2 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求 包括原始數(shù)據(jù) 技術(shù)要求 工作 要求等 工作要求 1 制件工藝性分析與方案的確定 2 編寫設(shè)計(jì)說明書一份 3 繪制模具裝配圖及至少五張模具零件圖 4 編寫主要零件的機(jī)械加工工藝過程卡 所在專業(yè)審查意見 負(fù)責(zé)人 年 月 日 系部意見 系領(lǐng)導(dǎo) 年 月 日 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 車端面 外圓 工序號(hào) 01 零件名稱 沖孔凸模 零件號(hào) 00 10 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 種 類 重 量 Cr12 48 52HRC 鍛 件 設(shè) 備 名 稱 型 號(hào) 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 車床 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長(zhǎng) 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時(shí) 一次 3 車端面 車外圓 車刀 游標(biāo) 卡尺 設(shè) 計(jì) 者 東方明 指 導(dǎo) 教 師 原國(guó)森 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 零件號(hào) 零 件 名 稱機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 00 09 沖孔凸模 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具工序號(hào) 工 序 名 稱 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時(shí) 1 下料 鋸床 鋼尺 2 鍛造 鍛床 鍛錘 鋼尺 3 熱處理 退火 加熱爐 4 車削 車床 車刀 游標(biāo)卡尺 5 熱處理 淬火 回火 電熱爐 火鉗 6 磨外輪廓 磨床 砂輪 千分尺 7 檢驗(yàn) 編制 東方明 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 手柄沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模具 111 班 學(xué)生姓名 東 方 明 學(xué) 號(hào) 111304120 指導(dǎo)教師 原 國(guó) 森 2014 年 4 月 10 日 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑六面 工序號(hào) 02 零件名稱 落料凹模 零件號(hào) 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 種 類 重 量 CrWMn 58 63HRC 鍛 件 設(shè) 備 名 稱 型 號(hào) 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 銑床 鏜床 虎鉗 墊塊 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長(zhǎng) 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時(shí) 二次 2 銑上 下平面 30 面銑刀 游標(biāo) 卡尺 0 2mm 200 min 2000r min 二次 2 銑四周面 10 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0 5mm 60 min 2000r min 一次 1 鏜孔 鏜刀 游標(biāo)卡尺 0 5mm 200 min 2000r min 一次 4 鉆孔 攻絲 游標(biāo)卡尺 設(shè) 計(jì) 者 東方明 指 導(dǎo) 教 師 原國(guó)森 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 零件號(hào) 零 件 名 稱 模具號(hào) 落料凹模 牌 號(hào) 硬 度 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 Cr12 58 63HRC 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號(hào) 工 序 名 稱 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時(shí) 01 下料 02 鍛造達(dá)尺寸 260 mm 260 mm 50mm 蒸汽錘 直尺 03 粗銑六面達(dá)尺寸 220mm 200 mm 40mm 立式銑 床 虎鉗 30 面 銑刀 10 立銑 刀 游標(biāo)卡尺 04 磨上下表面及一直角面 平面磨 床 磁力夾 具 精 密平口 鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 刀口尺 05 鉗工劃線去毛刺做螺紋孔 立式鉆 床 虎鉗 鉆頭 鉸刀 絲錐 高度尺 游標(biāo)卡尺 06 熱處理 淬火 回火 保證硬度 58 62HRC 熱處理 爐 硬度儀 游標(biāo)卡尺 07 磨削上下面及一直角面 平面磨 床 磁力夾 具 精 密平口 鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 刀口尺 08 線切割各個(gè)型孔留余量 0 02mm 線切割 慢走絲 機(jī)床 復(fù)式支 撐 0 2mm 黃銅絲 千分表 游標(biāo)卡尺 09 鉗工研磨各型孔達(dá)尺寸要求 游標(biāo)卡尺 10 檢驗(yàn) 游標(biāo)卡尺 編制 東方明 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 評(píng) 語(yǔ) 學(xué)生姓名 東 方 明 班級(jí) 模具 111 班 學(xué)號(hào) 111304120 題 目 手 柄 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計(jì) 綜合成績(jī) 指導(dǎo)者評(píng)語(yǔ) 東方明同學(xué)基本上能按照任務(wù)書要求完成的手柄沖壓工藝與模具 設(shè)計(jì) 工作量飽滿 模具結(jié)構(gòu)一般可行 說明書基本上符合規(guī)范性要 求 裝配圖和零件圖存在一些細(xì)節(jié)錯(cuò)誤 建議評(píng)定成績(jī)?yōu)榧案?可以 提交答辯 指導(dǎo)者 簽字 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 評(píng) 語(yǔ) 評(píng)閱者評(píng)語(yǔ) 評(píng)閱者 簽字 年 月 日 答辯委員會(huì) 小組 評(píng)語(yǔ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書格式比較規(guī)范 內(nèi)容完整 模具設(shè)計(jì)圖紙結(jié)構(gòu)較 合理 繪圖比較規(guī)范 繪圖表達(dá)有少許錯(cuò)誤 技術(shù)要求不規(guī)范 評(píng)定 該生畢業(yè)成績(jī)?yōu)橹?答辯委員會(huì) 小組 負(fù)責(zé)人 簽字 年 月 日