變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì)【排版】,排版,變壓器,外殼,注塑,模具設(shè)計(jì) CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 題目 變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì) 二級(jí)學(xué)院 直屬學(xué)部 無(wú)錫技師學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 數(shù)控車(chē) 班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名 職稱 評(píng)閱教師姓名 職稱 2013 年 9 月 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 摘 要 塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門(mén)類(lèi)之一 而注塑模具是其中發(fā)展較快的 種類(lèi) 因此 研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義 本論文介紹了注射成型的基本原理 特別是雙分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理 對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則 詳細(xì)介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng) 溫度調(diào)節(jié) 系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程 并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說(shuō)明 設(shè)計(jì)成型零部件以及設(shè)計(jì) 合理的推出機(jī)構(gòu) 對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證主要是對(duì)注射機(jī)的相關(guān)重要參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證 包括模 具閉合厚度 模具安裝尺寸 模具開(kāi)模行程 注射機(jī)的鎖模力等 在校驗(yàn)合格后 進(jìn) 行成型零件加工工藝過(guò)程的制定 既要保證塑件的質(zhì)量 又要兼顧經(jīng)濟(jì)性 最后則是模具的裝配環(huán)節(jié) 包括制定裝配步驟 明確注意事項(xiàng)等 通過(guò)本設(shè)計(jì) 可以對(duì)注塑模具有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí) 注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問(wèn)題 了解模具結(jié)構(gòu)及 工作原理 通過(guò)對(duì) AutoCAD 的學(xué)習(xí) 可以建立較簡(jiǎn)單零件的零件庫(kù) 從而有效的提高 工作效率 關(guān)鍵詞 點(diǎn)交口 雙分型面 拉料桿 變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì) 2 ABSTRACT Plastic industry is grow now one of quickest industry classes in the world but casts the mold is development quick type therefore the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance This design introduced the injection takes shape the basic principle specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work to cast the product to propose the basic principle of design Introduced in detail the cold flow channel injection evil spirit mold pours the system the temperature control system and goes against the system the design process and has given the explanation to the mold intensity request Design shaped parts reasonable drawing mechanism and so on The design should be certification Primarily related to the injection machine of important parameters for the certification including die close thickness sizes the name distance injection machine of the die draw force and so on After qualified in check the molding parts machining process design must ensure that the quality of Supervision taking into account the economy Final assembly is part of the mold which including the design of assembly steps clear proceeding required attention Through this design may to cast the mold to have a preliminary understanding notes in the design certain detail question understands the mold structure and the principle of work Through to the PROGRAM study may establish the simple components the components storehouse thus effective enhancement working efficiency KEY WORDS point intersection dual surface sprue puller 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 目 錄 摘 要 1 ABSTRACT 2 目 錄 3 前 言 4 1 1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 4 1 1 1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 4 1 1 2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) 4 1 2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 5 第二章 塑件的分析 6 第三章 型腔數(shù)目的決定及排布 8 第四章 分型面的選擇 9 第五章 選取模架及確定模架總體尺寸與結(jié)構(gòu)形式 10 第六章 澆注系統(tǒng)的初步估計(jì) 11 第七章 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格 12 第八章 成型零部件的工作尺寸計(jì)算 12 第九章 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15 第十章 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 16 第十一章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17 第十二章 溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 第十三章 模具的結(jié)構(gòu)分析及動(dòng)作原理 21 第十四章 注射機(jī)參數(shù)的較核及模具總體結(jié)構(gòu)的修正 22 設(shè)計(jì)總結(jié) 23 致 謝 24 參考文獻(xiàn) 25 變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì) 4 前 言 1 1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1 1 1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 塑料工業(yè)是世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)之一 隨著科技日新月異的發(fā)展 塑料工業(yè)得 到了前所未有的發(fā)展 從而使塑料的數(shù)量也不斷上漲 當(dāng)然塑料工業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)塑 料模具設(shè)計(jì) 模具工業(yè)被譽(yù)為 工業(yè)之母 隨著模具技術(shù)的迅速發(fā)展 在現(xiàn)代工業(yè)生 產(chǎn)中 模具已成為各種工業(yè)產(chǎn)品不可或缺的重要工藝設(shè)備 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(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)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(rùn)滑 耐磨及相對(duì)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 雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速 但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要 我國(guó)尚存在 以下幾方面的不足 1 體制不順 基礎(chǔ)薄弱 三資 企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的 發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用 私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快 國(guó)企改革也在進(jìn)行之中 但總 體來(lái)看 體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì) 行業(yè)發(fā)展還不盡如人意 特別是總體水平和 高新技術(shù)方面 2 開(kāi)發(fā)能力較差 經(jīng)濟(jì)效益欠佳 我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低 水平 較低 且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位 我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng) 造產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元 國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是 15 20 萬(wàn)美元 有的高達(dá) 25 30 萬(wàn)美元 與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理 真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn) 代化企業(yè)管理的企業(yè)較少 3 第三 工藝裝備水平低 且配套性不好 利用率低 雖 然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備 但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多 特別是設(shè)備數(shù)控化率和 CAD CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多 由于體制和資金 等原因 引進(jìn)設(shè)備不配套 設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍 設(shè)備利用率低的問(wèn)題 長(zhǎng)期得不到較好解決 裝備水平低 帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題 4 專(zhuān)業(yè) 化 標(biāo)準(zhǔn)化 商品化的程度低 協(xié)作差 由于長(zhǎng)期以來(lái)受 大而全 小而全 影響 許 多模具企業(yè)觀念落后 模具企業(yè)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平低 專(zhuān)業(yè)化分工不細(xì) 商品化程度也 低 目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具 商品模具只占 45 左右 其馀為自產(chǎn)自用 模具企業(yè) 之間協(xié)作不好 難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù) 與國(guó)際水平相比要落后許多 模 具標(biāo)準(zhǔn)化水平低 標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量 成本有較大影響 對(duì)模具制造 周期影響尤甚 5 模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后 模具材料性能 質(zhì)量和品種往往會(huì) 影響模具質(zhì)量 壽命及成本 國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比 無(wú)論是質(zhì)量還是品種規(guī) 格 都有較大差距 塑料 板材 設(shè)備等性能差 也直接影響模具水平的提高 1 1 2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) 巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展 雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在 過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展 但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距 尚不能 完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求 未來(lái)的十年 中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方 向包括以下幾方面 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 1 模具日趨大型化 2 在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 CAD CAE CAM 技術(shù) 3 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 4 在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù) 氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù) 5 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率 6 發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù) 7 模具的精度將越來(lái)越高 8 模具研磨拋光將自動(dòng)化 智能化 9 研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程 10 開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具 1 2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備 在電子 建材 汽車(chē) 電機(jī) 電器 儀器儀表 家電和通訊器材等產(chǎn)品中 60 80 的零部件都要依靠模具成型 模具生產(chǎn)技術(shù)水 平的高低 已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志 并在很大程度上決定著 產(chǎn)品的質(zhì)量 效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力 近幾年 全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面 世界模具市場(chǎng)年交易總額為 600 650 億美元左右 美國(guó) 日本 法國(guó) 瑞士等國(guó)家年 出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一 國(guó)外模具總量中 大型 精密 復(fù)雜 長(zhǎng)壽命模具的比例占到 50 以上 國(guó)外模具 企業(yè)的組織形式是 大而專(zhuān) 大而精 變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì) 6 第二章 塑件的分析 該塑件選用塑料為 ABS ABS 中文名 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 英文名 Acrylinitrile Butadiene Styrene 基本特性 無(wú)毒無(wú)味 呈微黃色 成型的塑件有較好的光澤 密度在 1 02 1 05g cm 其收3 縮率為 0 3 0 8 ABS 吸濕性很強(qiáng) 成型前需要充分干燥 要求含水量小于 0 3 流 動(dòng)性一般 溢料間隙約在 0 04mm ABS 有極好的抗沖擊強(qiáng)棄 且有低溫下也不迅速下 降 有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性 耐寒性 耐油性 化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能 成型特點(diǎn) ABS 在升溫時(shí)粘度增高 所以成型壓力較高 塑料上的脫模斜度宜稍大 容易產(chǎn) 生熔接痕 模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少澆注對(duì)料流的應(yīng)力 在正常的成型條件下 壁厚 熔料溫度及收縮率影響極小 要求塑件精度高時(shí) 模具溫度可以控制在 50 60 綜合性能 比重 1 02 1 16 g cm 比容 0 86 0 98 g cm3 3 熔點(diǎn) 130 160 壓縮比 1 84 2 30 熱變形溫度 1 88MPa 48oC 0 46MPa 60 82oC 抗拉屈服強(qiáng)度 22 39 MPa 拉伸彈性模量 0 84 0 95GPa 彎曲強(qiáng)度 25 40MPa 彎曲彈性模量 1 1 1 4 GPa 壓縮強(qiáng)度 225 MPa 疲勞強(qiáng)度 11 Mpa 10 7 周 脆化溫度 70 ABS 的注射工藝參數(shù) 注射機(jī)類(lèi)型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速 30 60 r min 噴嘴形式 直通式 噴嘴溫度 180 190oC 料筒溫度 前段 200 210oC 中段 210 230 oC 后段 180 200oC 模具溫度 50 70oC 注射壓力 70 90Mpa 保壓力 50 70Mpa 注射時(shí)間 3 5S 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 保壓時(shí)間 15 30S 冷卻時(shí)間 15 30s 成型周期 40 70s 塑件圖如圖 2 1 所示 圖 2 1 外殼圖 塑件的工作條件對(duì)精度要求一般 根據(jù) ABS 的性能可選擇其塑件的精度等級(jí)為 4 等級(jí) 查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) P66 表 3 9 經(jīng)計(jì)算的塑件的面積為 S 3972 21mm1塑 2 得塑件的體積為 32 6CMV 塑 塑件的質(zhì)量為 57 gW 塑塑塑 變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì) 8 第三章 型腔數(shù)目的決定及排布 已知的體積 V 塑 或質(zhì)量 W 塑 又因?yàn)榇水a(chǎn)品屬中批量生產(chǎn)的中型塑件 但制件尺 寸 精度 表面粗糙度一般 綜合考慮生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本及產(chǎn)品質(zhì)量等各種因素 以 及注射機(jī)的型號(hào)選擇 初步確定采用一模一腔排布 分流道直徑可選 1 5 9 5mm 由塑 件的外形尺寸和機(jī)械加工的因素 確定采用側(cè)澆口 根椐塑件的材料及尺寸 澆口直 徑可選 1 4 1 8mm 排布圖如下圖 3 1 示 圖 3 1 型腔數(shù)目及排布圖 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 第四章 分型面的選擇 塑件冷卻時(shí)會(huì)因?yàn)槭湛s作用而包覆在凸模上 故從塑件脫模件精度要角度考慮 應(yīng)有利于塑件滯留在動(dòng)模一側(cè) 以便于脫模 而且不影響塑件的質(zhì)量和外觀形狀 以 及尺寸精度 分型如下圖 4 1 所示 圖 4 1 分型面圖 變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì) 10 第五章 選取模架及確定模架總體尺寸與結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)塑件整體尺寸和型腔數(shù)目及考慮兩側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)所需的空間 選取標(biāo)準(zhǔn)模 架 其總體尺寸與結(jié)構(gòu)形式如下圖 5 1 所示 圖 5 1 總體結(jié)構(gòu)形式 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 第六章 澆注系統(tǒng)的初步估計(jì) 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 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證塑件熔體的流動(dòng)平穩(wěn) 流程應(yīng)盡量短 防止型芯變形 整 修應(yīng)方便 防止制品變形和翹曲 應(yīng)與塑件材料品種相適用 冷料穴設(shè)計(jì)合理 盡量 減少塑料的消耗 根據(jù)塑件的形狀采用推桿推出 由于采用側(cè)澆口 從塑件的中央環(huán)形處向兩側(cè)澆 注 單分型面 分流道采用半圓形截面 分流道開(kāi)設(shè)在動(dòng)模型芯上 主流道從模具中 心直下 在定模座板與定模型芯中采用主流道襯套 設(shè)置拉料桿和倒錐形冷料穴 圖 6 1 澆注系統(tǒng)圖 根據(jù)塑件的外形尺寸和質(zhì)量等決定影響因素 初步取值如下 d 4mm D 5mm R 15mm h 2 31mm d1 1mm H1 5mm H2 1mm l 18mm L 44mm a 2 初步估算澆注系統(tǒng)的體積 V 澆 1 5 2cm3 其質(zhì)量約為 W 澆 V 澆 r 塑 2g S n W 塑 W 澆 0 8 1 31 6 2 0 8 42g V 總 V 澆 V 塑 2 15 345 17 345 cm3 變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì) 12 第七章 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格 結(jié)合所選標(biāo)準(zhǔn)模架的總體尺寸為 320 300 225mm 及澆注系統(tǒng)與塑件所需的總 注射量為 17 345 cm3 選擇用注射機(jī)型號(hào)為 XS ZY 125 注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格如下 型號(hào) XS ZY 125 額定注射量 cm 3 125 螺桿直徑 mm 42 注射壓力 MPa 120 注射行程 mm 115 注射時(shí)間 s 1 6 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 29 注射方式 螺桿式 合模力 kN 900 最大成型面積 cm 2 320 最大開(kāi) 合 模行程 mm 300 模具最大厚度 mm 300 模具最小厚度 mm 200 拉桿空間 mm 260 290 動(dòng) 定模固定板尺寸 mm 428 458 合模方式 液壓 機(jī)械 電動(dòng)機(jī)功率 kw 1 螺桿驅(qū)動(dòng)功率 kw 4 加熱功率 kw 5 機(jī)器外形尺寸 mm 3340 750 1550 第八章 成型零部件的工作尺寸計(jì)算 1 產(chǎn)生偏差的原因 塑料的成型收縮 成型 收縮引起制品產(chǎn)生尺寸偏差的原因有 預(yù)定收縮率 設(shè)計(jì)算成型零部件工作尺寸所用的收縮率 與制品實(shí)際收縮率之間的誤 差 成型過(guò)程中 收縮率可能在其最大值和最小值之間發(fā)生的波動(dòng) s Smax Smin 制品尺寸 s 成型收縮率波動(dòng)引起的制品的尺寸偏差 Smax S min 分別是制品的最大收縮率和最小收縮率 成型零部件的制造偏差 工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和裝配偏差 成型零部件的磨損 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 本產(chǎn)品為 ABS 制品 屬于中批量生產(chǎn)的中型塑件 預(yù)定的收縮率的最大值和 最小值分別取 0 8 和 0 3 平均收縮率 為 0 55 此產(chǎn)品采用 4 級(jí)精度 屬于一般精 度制品 因此 凸凹模徑向尺寸 高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數(shù) x 取值 可在 0 5 0 75 的范圍之間 凸凹模各處工作尺寸的制造公差 因一般機(jī)械加工的型腔 和型芯的制造公差可達(dá)到 IT IT 級(jí) 綜合參考 相關(guān)計(jì)算具體如下 定模型芯圖 A 中 LM1 0 z 1 s LM1S 0 75 0 z 1 0 55 36 0 5 0 26 0 0 26 3 39 3930 0 09 mm HM1 0 z 1 s HM1S 0 75 0 z 1 0 55 23 0 75 0 22 0 0 22 3 23 2920 0 07 mm 動(dòng)模型芯圖 B 中 LM1 0 z 1 s LM1S 0 75 0 z 1 0 55 36 0 5 0 26 0 0 26 3 39 3930 0 09 mm 型腔圖 C 中 LM3 0 z 1 s LM3s 0 5 0 z 1 0 55 114 0 75 0 5 0 0 5 3 114 2520 0 17mm LM4 0 z 1 s LM4S 0 75 0 z 1 0 55 108 0 5 0 75 0 0 5 3 108 9690 0 17 mm HM3 0 z 1 s HMSs 0 75 0 z 1 0 55 15 0 75 0 14 0 0 14 3 14 97750 0 05 mm HM4 0 z 1 s HM4s 0 75 0 z 1 0 55 9 0 75 0 16 0 0 16 3 8 92950 0 05 mm 型腔圖 D 中 LM5 0 z 1 s LM5s 0 75 0 z 1 0 55 8 0 75 0 16 0 0 16 3 7 9240 0 05mm 共 21 頁(yè) 第 11 頁(yè) LM6 0 z 1 s LM6s 0 75 0 z 1 0 55 44 0 75 0 28 0 0 28 3 44 0320 0 09mm 變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì) 14 成型零件的強(qiáng)度 剛度分析 注射模在其工作過(guò)程中需要承受多種外力 如注射壓力 保壓力 合模力和脫模 力等 如果外力過(guò)大 注射模及其成型零部件將會(huì)產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞 或產(chǎn)生 較大的彈性彎曲形變 引起成型零部件在他們的對(duì)接面或粘合面處出現(xiàn)較大的間隙 由此而引發(fā)溢料及飛邊現(xiàn)象 從而導(dǎo)致整個(gè)模具失效或無(wú)法達(dá)到技術(shù)質(zhì)量要求 因此 在模具設(shè)計(jì)時(shí) 成型零件的強(qiáng)度和剛度計(jì)算和校核是必不可少的 一般來(lái)說(shuō) 凹模型腔的惻壁厚度和底部厚度可以利用強(qiáng)度計(jì)算決定 并且凹模和 型心通常都是由制品內(nèi)形成或制品上的孔決定 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)他們進(jìn)行強(qiáng)度校核 但 是 由于在設(shè)計(jì)時(shí)采用的是凸肩式矩形型腔鑲嵌在動(dòng)模板中 動(dòng)模板有足夠的厚度和 強(qiáng)度保護(hù)型腔 據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知 此模具的型腔在澆注成型時(shí)是不可能被破壞的 故無(wú)需 對(duì)型腔進(jìn)行側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算與較核 此型腔側(cè)壁厚取經(jīng)驗(yàn)值即可 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 第九章 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)定模或上下模合模時(shí) 正確定位和導(dǎo)向的零件 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 定位件用 模具閉合后 保證動(dòng)定?；蛏舷履Ｎ恢谜_ 保證型腔的形狀和尺寸 精確 在模具的裝配過(guò)程中也起定位作用 便于裝配和調(diào)整 導(dǎo)向作用 合模時(shí) 首先是導(dǎo)向零件接觸 引導(dǎo)動(dòng)定?；蛏舷履?zhǔn)確閉合 避免 型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞 承受一定的側(cè)向壓力 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式及尺寸如下圖 9 1 所示 圖 9 1 導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式 其材料采用 20 鋼淬火處理 硬度為 50 55 HRC 導(dǎo)柱 導(dǎo)套固定部分表面粗糙度 Ra 為 0 8 導(dǎo)向部分表面粗糙度 Ra 為 0 8 0 4 具體尺寸如上圖所示 定端與m m 模板間用 H7 m6 或 H7 k6 的過(guò)渡配合 導(dǎo)向部分通常采用 H7 f7 或 H8 f7 的間隙配合 布局形式如圖 9 2 所示 圖 9 2 布局形式圖 變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì) 16 第十章 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)的要求 兩側(cè)有各有一個(gè)孔 所以在模具兩側(cè)均設(shè)有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 側(cè)向抽芯的兩根斜導(dǎo)柱在動(dòng)模板上呈左右對(duì)稱分布 導(dǎo)柱斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)圖如圖 10 1 所示 圖 10 1 斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)圖 1 確定抽芯距離 塑件孔壁厚為 3mm 所以 S 3 2 3 mm 取 5mm 2 由于塑件壁厚較小抽芯滑塊移動(dòng)距離小 所以設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì)為 15 長(zhǎng)度得保 證滑快不脫離導(dǎo)柱 也不能高于動(dòng)模板 影響注射機(jī)安裝 3 長(zhǎng) 度 設(shè) 計(jì) 由 公 式 計(jì) 算 的 L L1 L2 L3 L4 L5 d2 2 tga h cosa d 2 tga s sina 5 10mm 60 6mm 4 滑塊和導(dǎo)槽的設(shè)計(jì) 有模具的結(jié)構(gòu)圖可一看出滑塊和側(cè)型芯是分開(kāi)做的 并且 通過(guò)銷(xiāo)釘連接成組合式 這樣 側(cè)抽芯可有車(chē)床加工圓形 制造精度高 滑塊和導(dǎo)槽采用組合式 由于抽 芯距離較短所以長(zhǎng)度只要符合滑塊在開(kāi)模的定位即可 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 第十一章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) F 脫模時(shí)型芯所受的摩擦力 Ft 脫模力 型芯的脫模斜度 又 F F b 于是 F t Fb cos sin 而包緊力為包容型芯的面積與單位面積上包緊力之積 即 F b Ap 由此可得 F t Ap cos sin 式中 為塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù) 約為 0 1 0 3 A 為塑件包容型芯的總面積 p 為塑件對(duì)型芯的單位面積上的包緊力 在一般情況下 模外冷卻的塑 共 21 頁(yè) 第 15 頁(yè) 件 p 取 2 4 3 9 107Pa 模內(nèi)冷卻的塑件 p 約取 0 8 1 2 107Pa 所以 經(jīng)計(jì)算 A 791 28mm 2 取 0 25 p 取 1 107Pa 取 45 Ft 615 44 10 6 1 107 0 25 cos45 sin45 1 推出機(jī)構(gòu)的組成 推出機(jī)構(gòu)由推出零件 推出零件固定板和推板 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位部件組成 即推件板 推件板緊固螺釘 推板固定板 推桿墊板 頂板導(dǎo)柱 頂板導(dǎo)套以及推板 緊固螺釘 2 設(shè)計(jì)原則 a 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)在動(dòng)模一側(cè) b 保證塑件不因推出而變形損壞 c 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠 d 合模時(shí)的正確復(fù)位 3 脫模力的計(jì)算 根據(jù)力平衡原理 列出平衡方程式 F x 0 Ft Fbsin Fcos Fb 塑件對(duì)型芯的包緊力 變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì) 18 1976 39N 因此 脫模力的大小隨塑件包容型芯的面積增加而增大 隨脫模斜度的增加而減 小 由于影響脫模力大小的因素很多 如推出機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力 塑料與鋼 材間的粘附力 大氣壓力及成型工藝條件的波動(dòng)等等 因此要考慮到所有因素的影響 較困難 而且也只能是個(gè)近似值 1 用推桿推出機(jī)構(gòu)中 為了減少推桿與型腔的摩擦 在推桿與型腔間留 0 20 0 25mm 的間隙 并用錐面配合 防止推件因偏心而溢料 2 推桿的布置及結(jié)構(gòu)形式如下圖所示 復(fù)位零件 因?yàn)橥茥U頂面直接成型塑件表面 要求完好無(wú)損 為避免其頂面受損 故合模時(shí) 需采用復(fù)位桿先與定模板接觸進(jìn)行復(fù)位 其布置形式如下圖所示 排氣系統(tǒng) 當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí) 必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體 如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈 一方面將 會(huì)在塑件上形成氣泡 接縫 表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷 另一方面氣體受 壓 體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦 褐色斑紋 同時(shí)積存的氣體還 會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度 因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須考慮排氣問(wèn)題 有時(shí)在注射成 型過(guò)程中 為保證型腔充填量的均勻合適及增加塑料熔體匯合處的熔接強(qiáng)度 還需在 塑料最后充填到的型腔部位開(kāi)設(shè)溢流槽以容納余料 也可容納一定量的氣體 通常中小型模具的簡(jiǎn)單型腔 可利用推桿 活動(dòng)型芯以及雙支點(diǎn)的固定型芯端部 與模板的配合間隙進(jìn)行排氣 其間隙為 0 03 0 05mm 變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì) 20 第十二章 溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基本原則 熔體熱量 95 由冷卻介質(zhì) 水 帶走 冷卻時(shí)間占成型周期的 2 3 注射模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 1 冷卻水道應(yīng)盡量多 截面尺寸應(yīng)盡量大 型腔表面的溫度與冷卻水道的數(shù)量 截面 尺寸及冷卻水的溫度有關(guān) 2 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等 當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí) 冷卻水道到型 腔表面最好距離相等 但是當(dāng)塑件不均勻時(shí) 厚的地方冷卻水道到型腔表面的距離應(yīng) 近一些 間距也可適當(dāng)小一些 一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于 10mm 常用 12 15mm 3 澆口處加強(qiáng)冷卻 塑料熔體充填型腔時(shí) 澆口附近溫度最高 距澆口越遠(yuǎn) 溫度就越低 因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻 通常將冷卻水道的入口處設(shè)置在澆口附近 使?jié)部诟浇哪＞咴谳^低溫度下冷卻 而遠(yuǎn)離澆口部分的模具在經(jīng)過(guò)一定程度熱交換 后的溫水作用下冷卻 4 冷卻水道出 入口溫差應(yīng)盡量小 如果冷卻水道較長(zhǎng) 則冷卻水出 入口 的溫差就比較大 易使模溫不均勻 所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意 冷卻水道的總長(zhǎng)度的計(jì)算可公式 Lw Aw Lw 冷卻水道總長(zhǎng)度 Aw 熱傳導(dǎo)面積 Dw 冷卻水道直徑 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求 冷卻水道長(zhǎng)度 5 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 聚乙烯的收縮率大 水道應(yīng)盡量沿 著收縮方向設(shè)置 6 冷卻水道不應(yīng)穿過(guò)鑲塊或其接縫部位 以防漏水 7 進(jìn)出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè) 通常應(yīng)設(shè)在注塑機(jī)的背面 冷卻水道的設(shè)計(jì)必須盡量避免接近塑件的熔接部位 以免產(chǎn)生熔接痕 降低塑件 強(qiáng)度 冷卻水道要易于加工清理一般水道孔徑為 10mm 左右 不小于 8mm 根據(jù)此套 模具結(jié)構(gòu) 采用孔徑為 8mm 的冷卻水道 按照以上原則 此模具的冷卻水道只能開(kāi)設(shè)在定模板上 呈左右對(duì)稱分布 冷卻 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 12 1 所示 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 第十三章 模具的結(jié)構(gòu)分析及動(dòng)作原理 1 此模具不設(shè)加料腔 設(shè)有澆注系統(tǒng) 熔體通過(guò)澆注系統(tǒng)充滿型腔 2 塑料熔體進(jìn)入澆注系統(tǒng)之前 模具已經(jīng)閉合 在注塑過(guò)程當(dāng)中需根據(jù) 塑 料特性 在模具中設(shè)冷卻系統(tǒng) 3 該模具采用單分型面注射模 型腔設(shè)在動(dòng)模 型芯分定模型芯和動(dòng)模 型芯兩個(gè) 塑件兩側(cè)孔均設(shè)有滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 其主流道設(shè)在定模一側(cè) 從模 具中央直下到動(dòng)模型芯處 分流道設(shè)在動(dòng)模型芯上 由主流道末端沿塑件長(zhǎng)度 方向兩側(cè)延伸對(duì)稱開(kāi)設(shè) 開(kāi)模后塑料制品連同流道凝塑一起留在動(dòng)模上 動(dòng)模 一側(cè)設(shè)有推桿推出機(jī)構(gòu) 用以推出制品及流道凝料 4 注射模具生產(chǎn)適應(yīng)性強(qiáng) 生產(chǎn)率高 容易產(chǎn)生自動(dòng)化 5 注射模一般是機(jī)動(dòng)的 結(jié)構(gòu)一般較復(fù)雜 因而周期較長(zhǎng) 成本較高 變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì) 22 第十四章 注射機(jī)參數(shù)的較核及模具總體結(jié)構(gòu)的修正 本模具選用的是注射機(jī) XS Z 60 型號(hào) 由于本模具是一模一腔 故由前面的計(jì)算 知道 型腔 注射量 投影面積和鎖模力 注射壓力均滿足要求 本模具的外形尺寸為 220mmX160mmX195mm XS ZY 125 型號(hào)的注射機(jī)模板最大安裝尺寸為 428mmX458mm 故能滿足安裝要求 由圖可知本模具的閉合高度為 H 225mm XS ZY 125 型號(hào)的注射機(jī)所容許模具 的最小厚度 Hmin 200mm 最大厚度 Hmax 300mm 機(jī)模具滿足 Hmin HH 制料 H 推 5 10 54 25 10 89mm 綜合上述 XS Z 60 型號(hào)注射機(jī)能滿足使用要求 故 該模具結(jié)構(gòu)無(wú)需修正 各尺寸均保持原樣不變 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 設(shè)計(jì)總結(jié) 為期幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于熬出了頭 此時(shí)此刻 一種如釋重負(fù)的輕松感我似乎 有點(diǎn)不太習(xí)慣 但捧著自己辛勤的結(jié)晶 心中的苦楚與酸澀早已被濃濃的成就感所融 化回想起設(shè)計(jì)的日日夜夜 一點(diǎn)一線都記憶猶新 通過(guò)這次設(shè)計(jì) 我由衷的感慨 做 為一名模具設(shè)計(jì)者真不簡(jiǎn)單 自始自終 從計(jì)算到出圖 再到修正 使我對(duì)模具結(jié)構(gòu) 原理 及其成型工藝都掌握得十分清楚 使我對(duì)選材 熱處理及精度公差等又有了更 深的認(rèn)識(shí) 通過(guò)這次設(shè)計(jì) 我懂得 不僅要把模具設(shè)計(jì)好 而且要知道根據(jù)實(shí)際生產(chǎn) 條件 同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)與效益 以最低的成本 設(shè)計(jì)最合乎要求的模具 贏得最多的效 益 總之 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我人生道路的開(kāi)始 我將沿設(shè)計(jì)之路矢志不移的走下去 刻苦鉆研 奮力拼搏 爭(zhēng)取早日成為模具工程師 實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值 變壓器外殼注塑模具設(shè)計(jì) 24 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)首先要感謝導(dǎo)師 設(shè)計(jì)種我遇到了很多問(wèn)題 老師對(duì)我的設(shè)計(jì)不厭 其煩的指點(diǎn) 細(xì)致地為我講解我所缺乏的知識(shí) 我查閱的資料過(guò)多難以合理運(yùn)用 老 師細(xì)心為我梳理脈絡(luò) 使我以此確立了本設(shè)計(jì)的框架 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成與老師的 大量幫助是離不開(kāi)的 我真誠(chéng)的感謝老師的為我所有的付出 其次感謝大學(xué)四年來(lái)的各位任課老師 為我畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ) 從課程 設(shè)計(jì)到畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我不少的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 我能完成本次設(shè)計(jì) 也是與他們的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕?學(xué)分不開(kāi)的 真誠(chéng)的感謝他們四年來(lái)對(duì)我的栽培和教導(dǎo) 還要感謝本小組同學(xué)的關(guān)心和幫助 在我畢業(yè)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 向我提供 了不少寶貴設(shè)計(jì)的建議 使我才能很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 最好我要感謝我的父母 感謝他們含辛茹苦的培養(yǎng)我長(zhǎng)大 又為我鋪好學(xué)習(xí)的道 路 感謝他們四年來(lái)給予我物質(zhì)幫助和精神支持 讓我順利完成學(xué)業(yè) 完成畢業(yè)設(shè)計(jì) 在論文即將完成之際 我的心情無(wú)法平靜 從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成 謝謝大家給予的幫助 在這里再次請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意 謝謝你們 我將用我以后的成就 來(lái)回報(bào)我的母校 回報(bào)所有關(guān)心和愛(ài)護(hù)我的人 謝謝你們 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 參考文獻(xiàn) 1 屈華昌主編 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 2 黃毅宏 李明輝主編模具制造工藝 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 6 3 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) 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 2002 7 4 李紹林 馬長(zhǎng)福主編 實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè) 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 2000 6 5 王樹(shù)勛主編 注塑模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)用技術(shù) 廣州 華南理工大學(xué)出版社 1996 1 6 李紹林主編 塑料 橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 9 7 塑料模具技術(shù)手冊(cè) 塑料模具技術(shù)手冊(cè) 編委會(huì)編 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1997 6