材料工程系模具設(shè)計與制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計/論文設(shè)計/論文題目:班 級:姓 名:指導(dǎo)老師:完成時間:畢業(yè)設(shè)計(論文)成績畢業(yè)設(shè)計成績指導(dǎo)老師認(rèn)定成績小組答辯成績答辯成績指導(dǎo)老師簽字答辯委員會簽字答辯委員會主任簽字任務(wù)書題目:端蓋注塑模具設(shè)計內(nèi)容: (1)端蓋的結(jié)構(gòu)工藝分析;(2)端蓋注射模設(shè)計,繪制模具總裝一張;(3)畫出非標(biāo)零件圖;(4)編寫設(shè)計說明書一份;(5)編制主要零件加工工藝過程卡。原始資料:如圖 7-1 端蓋零件圖材料:尼龍 1010目錄前言…………………………………………………………5-6一 模塑工藝規(guī)程的編制…………………………………………7-9二 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………10-18三 端蓋注塑模具的有關(guān)計算……………………………………19-20四 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計…………………………………21五 模具閉合高度的確定…………………………………………22六 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核………………………………………23七 繪制模具總裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖……………………24八 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制…………………………25-26九 注塑模具的安裝和試模……………………27-29十 致謝…………30十一 參考文獻(xiàn)…………31前 言近年,模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大,主要表現(xiàn)在,大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品;塑料模和壓鑄模比例增大;專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加;“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速;股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看,以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū),南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江,江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。模具成型具有優(yōu)質(zhì),高產(chǎn),低消耗,低成本的特點(diǎn)。因而,在國民經(jīng)濟(jì)各個部門得到了極其廣泛的應(yīng)用。在模具成型中,塑料成型占很大的比重。由于塑料具有化學(xué)穩(wěn)定性好,電絕緣性強(qiáng),力學(xué)性能高,自潤滑,耐磨及相對密度小等獨(dú)特的優(yōu)異性能,成為工業(yè)部分必不可少的新型材料。根據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測,今年中國塑料模具市場總體規(guī)模將增加 13%左右,到2005 年塑料模具產(chǎn)值將達(dá)到 460 億元,模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的9000 多萬美元增長到 2005 年的 2 億美元左右,產(chǎn)值在增長,也就意味著市場在日漸擴(kuò)大。相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國家塑料模具企業(yè)移師中國,是國內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國技術(shù)人才水平的提高和平均勞動力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢,所以中國塑模市場的前景一片輝煌,這是塑料模具市場迅速成長的重要因素所在。按照我國國家標(biāo)準(zhǔn),模具共分為 10 大類 46 個小類,塑料模具是 10 大類中的 l 個大類,共有 7 個小類:熱塑性塑料注塑模、熱固性塑料注塑模、熱固性塑料壓塑模、擠塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他類塑料模。塑料模的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的,在我國起步較晚,但發(fā)展卻很快,特別是最近幾年,無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上,都有很大發(fā)展。但就總體來看,與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和世界先進(jìn)水平相比,差距仍較大,一些大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命的塑料模具每年仍大量進(jìn)口。據(jù)悉目前全世界年產(chǎn)出模具約 650 億美元,其中塑料模具約為 260 億美元。我國 1999 年模具總產(chǎn)值 245 億元.其中塑料模具約為 82 億元,2000 年近 100 億元。七類塑料模具中,注塑模具所占比例很大,約占全部塑料模具的80%左右。塑料模具的主要用戶是家用電器行業(yè)、汽車、摩托車行業(yè)、電子音像設(shè)備行業(yè)、辦公設(shè)備行業(yè)、建筑材料行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)及各種塑料制品行業(yè)等。目前國內(nèi)年需塑料模具約 130-140 億元,真中有 30 多億元仍靠進(jìn)口,進(jìn)口量最多的塑料模具有汽車摩托車飾件模具、大屏幕彩電殼模具、冰箱洗衣機(jī)模具、通訊及辦公設(shè)備塑殼模具、塑料異型材模具等。大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié),是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗。隨著我國經(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)實習(xí),我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識,對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解,達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強(qiáng)的設(shè)計課題,我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實習(xí),我對于模具特別是塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識,豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識,而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下,同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體,明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍,設(shè)計中,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。在設(shè)計的過程中,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,相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限,而且缺乏經(jīng)驗,設(shè)計中不妥之處在所難免,肯請各位老師指正。端蓋塑料模設(shè)計設(shè)計題目:端蓋產(chǎn)品造型與模具設(shè)計圖 7-1 端蓋零件圖第一章:模塑工藝規(guī)程的編制該塑件是端蓋產(chǎn)品,其零件圖如圖 7-1 所示。本塑件的材料采用尼龍 1010,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。1.塑件的工藝性分析1. 1 塑件的原材料分析塑件的材料采用 ABS,屬熱塑性塑料。從使用性能上看,該塑件具有高強(qiáng)度,良好的耐水、耐油性,其介電性能與溫度和頻率無關(guān),使優(yōu)良的絕緣材料;從成型性能上看,該塑料具有很好的加工性,成型容易,收縮率較小,制件尺寸容易控制,但是其吸水性較大,易使成型后制件上產(chǎn)生氣泡,銀絲、斑紋等缺陷,因此應(yīng)注意注塑前對原料的干燥。另外,在成型時應(yīng)采用較高的成型溫度和注射壓力,以提高熔料的流動性,減小收縮率。(2)塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析(a)結(jié)構(gòu)分析:從零件圖上分析,該零件總體形狀為矩形,在兩端有兩個凸臺,其厚度為2mm,該零件結(jié)構(gòu)簡單。(b)尺寸精度分析:該零件各個尺寸均未注明公差,為提高經(jīng)濟(jì)效益,則按未注明公差尺寸來處理,根據(jù)表2—14查得ABS材料的適用未注公差等級為MT5級,對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工容易保證。(c)表層質(zhì)量分析:該零件的表面質(zhì)量除要求沒有缺陷、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,因此表面要求易于實現(xiàn)。綜上分析,可以看出,注塑時在工藝參數(shù)控制的較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證。2.計算塑件的體積和重量計算塑件的體積:用體積分割法求得V=50×60×3+5×3.14×2×2=3062.8 3m計算塑件的質(zhì)量:根據(jù)設(shè)計手冊查得ABS的密度為ρ=1.0g/ 3cm,故塑件的質(zhì)量為:W=Vρ=3062.8×1.0× 310=3.1g經(jīng)計算塑件體積和質(zhì)量,根據(jù)手冊,采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu),考慮其外形尺寸,注塑時所需壓力和設(shè)備等情況,初選用注塑機(jī)XS—Z —30型。3.塑件注塑工藝參數(shù)的確定查相關(guān)文獻(xiàn)資料,ABS塑料的成型工藝參數(shù)可作如下選擇:(試模時,可根據(jù)實際情況作適當(dāng)調(diào)整)注塑溫度:包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度:后段溫度 1t選用200℃;中段溫度 2選用220℃;前段溫度 3t選用240℃;噴嘴溫度:選用200℃;注塑壓力:選用100Mpa(相當(dāng)于注塑機(jī)表壓35kgf);注塑時間:選用15s;保 壓:選用72Mpa(相當(dāng)于注塑機(jī)表壓25kgf);保壓時間:選用10s;冷卻時間:選用15s。4:塑料成型設(shè)備的選取根據(jù)計算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為 XS-ZY-125 查材料知:標(biāo)稱注射量: 192cm 3螺桿直徑/cm Ф42mm注射容量/克: 125 克注射壓力/10 Pa: 1500Mpa5鎖模力 10kN: 90kN最大注射面積/㎝: 320㎝ 2模具厚度/mm: 200~300mm模板行程/mm: 300mm噴嘴 球半徑: 12mm孔半徑: 4mm定位孔直徑/㎜ 100 06.±推出 兩側(cè) 孔徑/mm 22mm孔距/mm 230mm第二章:注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括: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﹑澆口位置設(shè)置﹑模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計﹑側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計﹑推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。2.1 分型面選擇模具設(shè)計中,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。該塑件為端蓋,表面無特殊的要求,其分型面選擇如下圖所示: AA圖 2-1如圖 2-1 所示取 A-A 向為分型面,不影響零件外觀質(zhì)量,抽芯在動模構(gòu)簡單。AA圖 2-2如圖 2-2 所示取 A-A 向為分型面,抽芯在定模,抽芯機(jī)構(gòu)復(fù)雜,應(yīng)當(dāng)避免定模抽芯。從以上兩個分型面的比較可以很容易的看出應(yīng)該選擇第一個分型方法,有利于模具成型。2.2 確定型腔的數(shù)目及排列方式2.2.1 模腔數(shù)量的確定塑件的生產(chǎn)屬大批量生產(chǎn),宜采用多型腔注塑模具,其型腔個數(shù)與注塑機(jī)的塑化能力,最大注射量以及合模力等參數(shù)有關(guān),此外還受制件精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素影響,有上述參數(shù)和因素可按下列方法確定模腔數(shù)量;2.2.1.1.按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)量 N1N1=(F/PC)/A-B/A其中: F 注塑機(jī)的鎖模力 NPC 型腔內(nèi)的平均壓力 MPaA 每個制件在分型面上的面積(㎜ )2B 流道和澆道在分型面上的投影面積(㎜ )B 在模具設(shè)計前為未知量,根據(jù)多型腔模具的流動分析 B 為(0.2~0.5) ,常取 B=0.35,熔體內(nèi)的平均壓力取決于注射壓力,一般為 25~40MPa 實際所需鎖模力應(yīng)小于選定注塑機(jī)的名義鎖模力,為保險起見常用 0.8F 則N1=0.6F/APC=500000×0.6/30×342=29.2 (個)2.2.1.2.注射機(jī)注塑量確定型腔數(shù)目 N2N2=(G-C)/V其中: G 注射機(jī)的公稱注塑量(㎜ )3V 單個制件體積 (㎜ )C 流道和澆口的總體積(㎜ )3生產(chǎn)中每次實際注塑量應(yīng)為公稱注塑量的 0.75~0.45 倍,取 0.6 倍計算,同時流道和澆道的體積為未知量,據(jù)統(tǒng)計每個制品所需澆注系統(tǒng)是體積的0.2~1 倍,現(xiàn)取 C=0.6 則N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=60×0.375=10.7(個)從以上討論可以看到模具的型腔個數(shù)必須取 N1,N2 中的較小值,在這里可以選取的個數(shù)是 2,4,6,8,10 個,考慮的制件的取出和模具的開模等情況,以及模具的主流道長度最好小于 60mm,以防止因為注塑壓力的降低而帶來的制件充型不足等缺陷。我們所設(shè)計的端蓋注塑模具采用一模兩腔的方案,即 N=22.2.2 型腔的排列方式圖 2-2-2-1本塑件在注塑時采用一模兩腔,綜合考慮澆注系統(tǒng),模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素采取如圖 2-2-2-1 所示的型腔排列方式。采用 2-2-2-1 的型腔排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu),其缺點(diǎn)是熔料進(jìn)入型腔后到另一端的料流長度較大,但因本塑件較小,故對成型沒有太大影響。圖 2-2-2-2若采用如圖 2-2-2-2 所示的型腔排列方式,顯然料流長度較短,但側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)置則相當(dāng)困然,勢必成倍增大模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。所以應(yīng)該采用 2-2-2-1 的排列方式。2.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計2.3.1 主流道設(shè)計根據(jù) XS-ZY-125 型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸噴嘴前端孔徑: d0=Ф4mm噴嘴前端球面半徑: R0=12mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系:R=R0+(1~2)mmD=d0+(0.5~1)mm取主流道的球面半徑: R=13mm取主流道的小端直徑 d=Ф4.5mm為了方便將凝料從主流道中拔出,將主流道設(shè)計為圓錐形式其斜度取1~3 度經(jīng)換算得主流道大端直徑 D=Ф8.5mm,為了使料能順利的進(jìn)入分流道,可在主流道的出料端設(shè)計半徑 r=5mm 的圓弧過渡。2.3.2 分流道設(shè)計分流道的形式和尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的體積,壁厚和形狀的復(fù)雜程度來確定分流道的長度的。由于塑件的形狀比較簡單,尼龍 1010 的流動性好,沖型能力比較好,因此可采取梯形分流道,便于加工。根據(jù)主流道大端直徑D=Ф8.5mm,則梯形可選用上底為 b=5.5mm,高為 h=8mm 的截面。截面形狀為 U 型,在流道設(shè)計中要減小壓力損失,則希望流道的面積大。要減少傳熱損失,又希望流道的面積小。因此可用流道的面積與周長的比值來表示流道的效率。U 型實質(zhì)上是一種雙梯形流道截面。效率為 0.195D分流道的尺寸:尼龍 1010 分流道直徑/mm 3.8---7.5選取 6mm分流道表面粗糙度:分流道表面不要求太光潔,表面粗糙度常取 1.25—2.5R μm,這可增加a對外層塑料熔體流動阻力,使外層塑料冷卻皮層固定,形成絕熱層。有利于保溫。但表面不得凸凹不平,以免對分型不利。2.3.3 澆口設(shè)計根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式,選用側(cè)澆口較為理想。設(shè)計時考慮選擇從塑件的表面進(jìn)料,而且在模具結(jié)構(gòu)上采取鑲拼型腔﹑型心,有利于填充﹑排氣。故采用截面為矩形的側(cè)澆口,查表初選尺寸為(b×l×h)1mm×0.8mm×0.6mm,試模時修正.2.3.4 排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計在注塑模具的設(shè)計過程中,必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計,否則,熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi),氣體如不能及時排出會使制件的內(nèi)部有氣泡,甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦,從而出現(xiàn)廢品。排氣方式有兩種:開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。由于端蓋注塑模是小型鑲拼式模具,可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣,而不需在模具上開設(shè)排氣槽。 (尼龍 1010 塑料的最小不溢料間隙為 0.03mm,間隙較小,再加上尼龍 1010 的流動性較好,也不宜開排氣槽.2.3.5 主流道襯套的選取為了提高模具的壽命在模具與注塑機(jī)頻繁接觸的地方設(shè)計為可更換的主流道襯套形式,選取材料為 T8A,熱處理以后的硬度為 53~57HRC,主流道襯套和定模的配合形式為 H7/m6 的過渡配合。2.4 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計此設(shè)計的塑件側(cè)壁有兩個修襖突臺,它們均垂直于脫模方向,阻礙成型后塑件從模具脫出.因此成型小突臺的零件必須做成活動的型心,即必須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu).本模具采用斜銷抽芯機(jī)構(gòu).2.4.1 確定抽芯距抽芯距一般大于側(cè)凹的深度本副模具設(shè)計中必須高于制件最小高度的一半H1=B2/2=22.5/2=11.25mm另加 3~5mm 的抽芯安全系數(shù),可取抽芯距為 15mm2.4.2 確定斜銷的傾角斜導(dǎo)柱的傾角 a 是斜銷機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù),它與抽拔距和抽芯距有直接關(guān)系,一般取 15°~25°本副模具取 a=20°2.4.3 確定斜銷的尺寸斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽拔力及傾角可按設(shè)計資料有關(guān)公式進(jìn)行計算,本例可采用經(jīng)驗估值,取斜導(dǎo)柱的直徑 d=Ф16mm2.4.4 斜導(dǎo)柱的長度可根據(jù)抽拔距,固定端模板的厚度,斜銷直徑及斜角大小確定:L=L1+L2+L3+L4+L5=D/2×tana+h/cosa+d/2tana+H/sina+(10~15)=99.6mm取: L=100mm2.4.5 滑塊和導(dǎo)滑槽設(shè)計由于側(cè)凹的尺寸較小型芯滑塊可采用整體式加工增加強(qiáng)度,導(dǎo)滑槽的導(dǎo)滑長度和定位裝置的設(shè)計可采用經(jīng)驗法,側(cè)向抽芯的抽拔距較小,也無須滑塊的定位裝置。2.5 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計圖 2-5-1如圖 2-5-1 所示模具開模后,塑件包緊動模型心的力并不大,適當(dāng)考慮脫模斜度,采用頂桿并不會將塑件頂變形,且模具結(jié)構(gòu)簡單. 圖 2-5-2如圖 2-5-2 所示是采用推管和頂桿聯(lián)合頂出,頂出平穩(wěn),塑件不會變形,但推管與中間的型心想配合,會造成制造和裝配上的困然.由以上兩種方法的比較不然看出圖 7-6 的方法比圖 7-7 的方法更經(jīng)濟(jì)也可以給制造帶來方便.2.6 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計2.6.1 凹模的設(shè)計本副模具采用整體式凹模結(jié)構(gòu),由于制件結(jié)構(gòu)簡單,模具牢固,不易變形,制件沒拼界逢,適用用于本制件的模具。如圖所示:材料選用 T8A, 硬度在 50HRC 以上.根據(jù)分流道與澆口的設(shè)計要求,分流道與澆口設(shè)在凹模型腔上其結(jié)構(gòu)見上圖所示。凹模板尺寸:根據(jù)矩形凹模最小壁厚經(jīng)驗曲線知,此塑件的成型壓力小于 30MPA,那么尺寸見下圖由經(jīng)驗可知【3】:長為 150 mm. 寬為 260 mm.凹模高為 h=45mm 17mm 為制件高 加工可以直接用銑刀銑出,也可以用成型電極。為了節(jié)約成本。在這里我選用銑刀銑。第三章:端蓋注塑模具的有關(guān)計算本例中成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸,平均收縮率平均制造公差和平均磨損率來計算。查常用塑料的收縮率塑料尼龍 1010 的成型收縮率為 S=0.5~4.0%,故平均我們?nèi)?Scp=0.5%??紤]到工廠模具制造的現(xiàn)有條件,模具制造公差取Б=Δ/3。表一:凹模工作尺寸的計算:塑件尺寸 計算公式 型腔工作尺寸120 119.95+0.05114 113.95+0.0740Lm=(Ls+LsScp%-3/4Δ)+Б39.96+0.08成型 Φ34mm 的型芯:成型 φ10mm 孔的型芯:材料選用 T8A, 硬度在 50HRC 以上.成型零部件的制造誤差:成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝誤差,配合誤差等幾個方面。設(shè)計時一般應(yīng)將成型零部件的制造公差控制在塑件的 1/3 左右,通常取 IT6—9 級,綜合考慮取 IT8 級。第四章:模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計塑料在生產(chǎn)過程中由于需要對熔融的塑料流體進(jìn)行冷卻,塑料制件不能有太高的溫度(防止出模后制件發(fā)生翹曲,變形)冷卻系統(tǒng)設(shè)計可按下式進(jìn)行計算:設(shè)該模具平均工作溫度為 60°,用 20°的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì),其出口溫度為 30°,產(chǎn)量為(1 分鐘 2 模)1000g/h。① 求塑件在硬化時每小時釋放的熱量為 Q3,查有關(guān)文獻(xiàn)得尼龍 1010的單位熱流量為 Q2=314.3~398.1J/g ,取 Q2=350J/g:Q3=WQ2=1008g/h×350J/h=352800J② 求冷卻水的體積流量 VV=WQ1/Pc1(T1-T2)=352800/60×1/1000×4.2-(30-20)=140cm3溫度調(diào)節(jié)對塑件的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面:變形 尺寸精度 力學(xué)性能 表面質(zhì)量在選擇模具溫度時,應(yīng)根據(jù)使用情況著重滿足制件的質(zhì)量要求。在注射模具中溶體從 200 C,左右降低到 60 C 左右,所釋放的能量 5%以00輻射,對流的方式散發(fā)到大氣中,其余 95%由冷卻介質(zhì)帶走,因此注射模的冷卻時間只要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時間約占整個循環(huán)周期的2/3。縮短循環(huán)周期的冷卻時間是提高是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在冷卻水冷卻過程中,在湍流下的熱傳遞是層流的 10—20 倍。在次我選擇湍流。冷卻水道直徑d/(mm)最低流量 v/(m/s)流量qv/(m /min)312 1.10 7.4×10- 3第五章:模具閉合高度確定在支撐板與固定零件的設(shè)計中根據(jù)經(jīng)驗確定:定模板厚度 H1=42mm,斜楔塊厚度為 H2=34mm,腔板型芯固定板厚度為 H3=28mm,推件板厚度為 H4=16mm,墊塊厚度 H5=73mm 動模板厚度 H6=27mm(考慮模具的抽芯距)如下圖所示:5.1 計算模具的閉合高度:H=H1+H2+H3+H4+H5=25+46+23+70+25+31=220mm 5.2.校核注塑機(jī)的開,合??臻g5.2.1:模具合模時校核:110mm220mm277mm (模具符合注塑機(jī)的要求)5.2.2:模具開模時校核:110mm220mm+15mm200mm (模具符合注塑機(jī)的要求)第六章:注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為 300mm×300mm×220mm, XS-ZY-125 型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸是 370mm×350mm。由于上述計算的模具閉合高度為 220mm,XS-ZY-125 型注塑機(jī)的最小模具厚度為 200mm,最大模具厚度為 300mm6.1:模具合模時校核:200mm220mm300mm 6.2:模具開模時校核:200mm220mm+15mm300mm 其中:15mm 為模具的抽拔距經(jīng)校核 XS-ZY-125 型注塑機(jī)能滿足使用要求故可以采用。第七章繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖7.1 本模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖見附圖7.2 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,動模固定在注塑機(jī)的動模板上。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,注塑完成。開模時動模部分隨動模板一起漸漸將分型面打開,與此同時在斜導(dǎo)柱的作用下側(cè)抽芯滑塊從型腔中退出,完成側(cè)抽芯動作當(dāng)分型面打開到 23mm 時,動模運(yùn)動停止,在注塑機(jī)頂出作用下,推動頂桿運(yùn)動將塑件頂出。合模時,隨著分型面的閉合側(cè)型心滑塊,同時復(fù)位桿也對頂桿進(jìn)行復(fù)位。第八章:模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制這里對凹模和斜滑塊的加工工藝進(jìn)行分析。凹模的加工工藝過程見表 2表 2 凹模的加工工藝過程機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號 零(部)件圖 號 09機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱動模鑲件零(部)件名稱 動模鑲件共(1)第(1)頁材料牌號T8A毛坯種類圓棒料毛坯外型尺寸Φ150㎜每個毛坯可制件數(shù) 1每臺件數(shù) 1 備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設(shè)備工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件05 下料鋸割下料 Φ150㎜×80㎜下料車間鋸床 0.510 鍛 鍛成 Φ160㎜×100㎜ 鍛造車間空氣錘215 熱處理退火 熱處理車間熱處理爐1020 車削車外圓 Φ160 達(dá)尺寸;車退刀槽 2×2;車外圓 Φ150,留磨量模具車間車床 50.5㎜;車右端面,留磨量 0.2㎜;擴(kuò) Φ34,鏜 Φ34 及底孔,各留磨量 0.5㎜和0.2㎜(孔深度鏜至 7㎜);切斷;掉頭車左端,留磨量0.2㎜,鉆錐型孔;25 銑削銑分流道至要求 模具車間230 熱處理淬火并回火達(dá) 54~58HRC 熱處理車間635內(nèi)外圓磨以外圓 Φ150 為基準(zhǔn),磨錐型孔達(dá)到要求;磨孔 Φ34 ;磨外圓14.0?Φ44 達(dá)圖樣要求;025.?模具車間240 鉗 研磨 Φ30 孔底及14.0?R0.5 達(dá)圖樣要求模具車間 2設(shè)計日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日期會簽日期標(biāo)記記數(shù)更改文件號簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù)更該文件號第九章:注塑模具的安裝和試模9.1 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) 因本模具的外型尺寸不大,故采用整體安裝法。先在機(jī)器下面兩根導(dǎo)軌上墊好木板,模具從側(cè)面進(jìn)入機(jī)架間,定模入定位孔,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,并初步固定動模,然后慢速開閉模具,找正動模,應(yīng)保證開閉模具時平衡,靈活,無卡住現(xiàn)象,然后固定動模。(3) 調(diào)節(jié)鎖模機(jī)構(gòu),保證有足夠的開模距及鎖模力,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)動情況,動作是否平衡,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位置及弧面接觸情況,可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間,觀察兩者接觸印痕,檢查吻合情況,須使松緊合適,校正后擰緊注射座定位螺釘,緊固定位。(6) 開空車運(yùn)轉(zhuǎn),觀察模具各部分運(yùn)行是否正常,然后才可注射試模。9.2 試模通過試模塑件上常會出現(xiàn)各種弊病,為此必須進(jìn)行原因分析,排除故障。造成次廢品的原因很多,有時是單一的,但經(jīng)常是多個方面綜合的原因。需按成型條件,成型設(shè)備,模具結(jié)構(gòu)及制造精度,塑件結(jié)構(gòu)及形狀等因素逐個分析找出其中主要矛盾,然后再采取調(diào)節(jié)成型條件,修整模具等方法加以解決。首先,在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內(nèi),或型芯上,甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問題。9.2.1 粘著模腔制品粘著在模腔上,是指塑件在模具開啟后,與設(shè)計意圖相反,離開型芯一側(cè),滯留于模腔內(nèi),致使脫模機(jī)構(gòu)失效,制品無法取出的一種反常現(xiàn)象。其主要原因是:(1) 注射壓力過高,或者注射保壓壓力過高。(2) 注射保壓和注射高壓時間過長,造成過量充模。(3) 冷卻時間過短,物料未能固化。(4) 模芯溫度高于模腔溫度,造成反向收縮。(5) 型腔內(nèi)壁殘留凹槽,或分型面邊緣受過損傷性沖擊,增加了脫模阻力。9.2.2 粘著模芯(1) 注射壓力和保壓壓力過高或時間過長而造成過量充模,尤其成型芯上有加強(qiáng)筋槽的制品,情況更為明顯。(2) 冷卻時間過長,制件在模芯上收縮量過大。(3) 模腔溫度過高,使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。(4) 機(jī)筒與噴嘴溫度過高,不利于在設(shè)定時間內(nèi)完成固化。(5) 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進(jìn)。9.2.3 粘著主流道(1) 閉模時間太短,使主流道物料來不及充分收縮。(2) 料道徑向尺寸相對制品壁厚過大,冷卻時間內(nèi)無法完成料道物料的固化。(3) 主流道襯套區(qū)域溫度過高,無冷卻控制,不允許物料充分收縮。(4) 主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當(dāng),未達(dá)到比噴嘴孔大0.5~1 ㎜。(5) 主流道拉料桿不能正常工作。一旦發(fā)生上述情況,首先要設(shè)法將制品取出模腔(芯),不惜破壞制件,保護(hù)模具成型部位不受損傷。仔細(xì)查找不合理粘模發(fā)生的原因,一方面要對注射工藝進(jìn)行合理調(diào)整;另一方面要對模具成型部位進(jìn)行現(xiàn)場修正,直到認(rèn)為達(dá)到要求,方可進(jìn)行二次注射。 9.2.4 成型缺陷當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時,制件本身必然存在各種各樣的缺陷,這種缺陷的形成原因是錯綜復(fù)雜的,一般很難一目了然,要綜合分析,找出其主要原因來著手修正,逐個排出,逐步改進(jìn),方可得到理想的樣件。下面就對度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。9.2.4.1 注射填充不足 所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見。其主要原因有:(1) 熔料流動阻力過大這主要有下列原因:主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀,避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動性能不佳。制品壁厚過薄。(2) 型腔排氣不良這是極易被忽視的現(xiàn)象,但以是一個十分重要的問題。模具加工精度超高,排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等,必須合理地安排頂桿、鑲塊,利用縫隙充分排氣,否則不僅充模困難,而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。(3) 鎖模力不足因注射時動模稍后退,制品產(chǎn)生飛邊,壁厚加大,使制件料量增加而引起的缺料。應(yīng)調(diào)大鎖模力,保證正常制件料量。9.2.4.2 溢邊(毛刺、飛邊、批鋒) 與第一項相反,物料不僅充滿型腔,而且出現(xiàn)毛刺,尤其是在分型面處毛刺更大,甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在,其主要原因有:(1) 注射過量(2) 鎖模力不足(3) 流動性過好(4) 模具局部配合不佳(5) 模板翹曲變形9.2.4.3 制件尺寸不準(zhǔn)確 初次試模時,經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計要求尺寸相差較大。這時不要輕易修改型腔,應(yīng)行從注射工藝上找原因。(1) 尺寸變大 注射壓力過高,保壓時間過長,此條件下產(chǎn)生了過量充模,收縮率趨向小值,使制件的實際尺寸偏大;模溫較低,事實上使熔料在較低溫度的情況下成型,收縮率趨于小值。這時要繼續(xù)注射,提高模具溫度、降低注射壓力,縮短保壓時間,制件尺寸可得到改善。(2) 尺寸變小 注射壓力偏低、保壓時間不足,制在冷卻后收縮率偏大,使制件尺寸變?。荒剡^高,制件從模腔取出時,體積收縮量大,尺寸偏小。此時調(diào)整工藝條件即可。通過調(diào)整工藝條件,通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸京華,可以改變制件相互配合的松緊程度,但難以改變公稱尺寸。9.2.5調(diào)整措施調(diào)整時應(yīng)注意調(diào)節(jié)進(jìn)料速度,增加排氣孔,正確設(shè)計澆注系統(tǒng)。注意控型周期。第十章:致謝時光如電,歲月如梭,三年的大學(xué)生活即將結(jié)束,而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學(xué)踏入不是很熟悉的社會中去。在這畢業(yè)之際,作為一名工科院校的學(xué)生,做畢業(yè)設(shè)計是一件必不可少的事情。畢業(yè)設(shè)計是一項非常繁雜的工作,它涉及的知識非常廣泛,很多都是書上沒有的東西,這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料;還有很多設(shè)計計算,這些都要靠自己運(yùn)用自己的思維能力去解決,可以說,沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。在學(xué)校中,我主要學(xué)的是理論性的知識,而實踐性很欠缺,而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計不但把我以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來,也使我在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識;這不但提高了我們解決問題的能力,開闊了我們的視野,在一定程度上彌補(bǔ)我們實踐經(jīng)驗的不足,為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。由于本人資質(zhì)有限,很多知識掌握的不是很牢固,因此在設(shè)計中難免要遇到很多難題,在有課程設(shè)計的經(jīng)驗及老師的不時指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下,克服了一個又一個的困難,使我的畢業(yè)設(shè)計日趨完善。畢業(yè)設(shè)計雖然很辛苦,但是在設(shè)計中不斷思考問題,研究問題,咨詢問題,一步步提高了自己,一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識,鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計的能力,使我受益匪淺,我相信這些經(jīng)驗對我以后的工作一定有很大的幫助,而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神,讓我在這個競爭的社會里有立足之地。最后,我衷心感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師原紅玲老師在這一段時間給予我無私的幫助和指導(dǎo),并向你們致意崇高的敬意,以后到社會上我一定努力工作,不辜負(fù)你們給予我的知識和對我寄予的厚望!第十一章:參考文獻(xiàn)1. 楊占堯主編. 塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計. 清華大學(xué)出版社.2. 中國模具設(shè)計大典.3. 王孝陪主編. 塑料成型工藝及模具簡明手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社. 20004. 模具制造手冊編寫組. 模具制造手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社. 19965. 馮炳堯,韓泰榮,蔣文生主編. 模具設(shè)計與制造簡明手冊. 上??茖W(xué)技術(shù)出版社,19986. 賈潤禮,程志遠(yuǎn)主編. 實用注塑模設(shè)計手冊. 中國輕工業(yè)出版社. 20007. 唐志玉主編. 模具設(shè)計師指南. 國防工業(yè)出版社. 19998. 屈華昌主編. 塑料成型工藝與模具設(shè)計. 機(jī)械工業(yè)出版社. 19959. 黃毅宏主編. 模具制造工藝. 機(jī)械工業(yè)出版社. 199910. 彭建聲主編. 簡明模具工實用技術(shù)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社. 1993