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分類號 單位代碼 密 級 學(xué) 號 本科畢業(yè)論文 設(shè)計 題 目 塑盆注塑模具設(shè)計 作 者 院 系 專業(yè)班級 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 答辯日期 畢業(yè)論文 設(shè)計 誠信責(zé)任書 本人鄭重聲明 所呈交的畢業(yè)論文 設(shè)計 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨 立進(jìn)行研究所取得的成果 畢業(yè)論文 設(shè)計 中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā) 表的成果 數(shù)據(jù) 觀點等 均已明確注明出處 盡我所知 除文中已經(jīng)注明 引用的內(nèi)容外 本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表或撰 寫 過 的 研 究 成 果 對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體 均已在文中以明確 方式標(biāo)明 本人畢業(yè)論文 設(shè)計 與資料若有不實 愿意承擔(dān)一切相關(guān)的法律 責(zé)任 論 文 作 者 簽 名 年 月 日 塑盆注射模具設(shè)計 目錄 目錄 I 塑盆注塑模具設(shè)計 IV 前言 1 1 緒 論 1 1 1 研究的目的及意義 1 1 1 1 研究的目的 1 1 1 2 研究的意義 1 1 2 國內(nèi)外模具發(fā)展?fàn)顩r 2 1 2 1 國外模具發(fā)展現(xiàn)狀及前景 2 1 2 2 國內(nèi)模具發(fā)展現(xiàn)狀及前景 2 2 工藝分析 4 2 1 塑件分析 4 2 1 1 生產(chǎn)外形 4 2 1 2 生產(chǎn) 4 2 1 3 質(zhì)量 5 2 1 4 脫模斜度 5 2 2 材料分析 5 2 2 1ABS 的主要特性特點 5 2 2 2 成型工藝參數(shù) 5 2 2 3 成型特性 6 2 2 4 ABS 材料的主要技術(shù)指標(biāo) 7 3 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 8 3 1 選擇分型面 8 3 1 1 分型面的基本形式 8 3 2 型腔數(shù)量的確定及排列形式 8 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 10 4 1 澆注流道的設(shè)計 10 4 1 1 設(shè)計要求 10 4 1 2 澆注系統(tǒng)的組成 10 4 2 澆口尺寸的確定 11 5 機(jī)構(gòu) 12 5 1 滑塊的設(shè)計 12 5 2 斜頂 12 6 模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計 14 6 1 運水系統(tǒng) 14 6 2 動模板 14 6 3 定模板 15 6 4 型芯 16 6 5 型腔 16 7 注射機(jī)型號的確定 18 7 1 注射量的計算 18 7 2 澆注系統(tǒng)凝料體積的計算 18 7 3 選擇注塑機(jī) 18 7 4 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 19 7 4 1 注射機(jī)壓力校核 19 7 4 2 鎖模力校核 19 8 模架的選取 20 8 1 各模板尺寸的確定 20 8 1 1 定模板尺寸 20 8 1 2 動模板尺寸 20 8 1 3 模腳尺寸 20 8 2 模架各個尺寸的校核 21 8 2 1 模具的平面尺寸 21 8 2 2 模具的高度尺寸 21 8 2 3 模具的開模行程 21 9 推出機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計 22 9 1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 22 9 2 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計 22 10 模具排氣系統(tǒng)的設(shè)計 23 11 導(dǎo)向方案及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 24 11 1 設(shè)計原則 24 11 2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 24 12 模具的裝配 25 12 1 模具總裝配順序 25 12 2 模具的裝配要求 25 12 2 1 總體裝配 25 12 2 2 型腔 型芯與模板的裝配 25 12 3 模具的裝配工藝 26 總結(jié) 27 致 謝 29 塑盆注射模具設(shè)計 塑盆注塑模具設(shè)計 摘要 塑料工業(yè)是國家大力發(fā)展的工科門類之一 注塑模具是其中一項發(fā)展較快的 種類 也是掌研究注模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義 本設(shè)計是塑盆注塑模具設(shè)計 主要偏向于單分型注射模具的設(shè)計流程和結(jié)構(gòu)分析 工作原理主要的機(jī)械部分設(shè)計 對于對注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計原則 經(jīng)過本設(shè)計 使得我可以對注塑有一個初步的了解 也同時逐步樹立正確的設(shè)計思路與創(chuàng)新能力 關(guān)鍵詞 塑料 模具 設(shè)計 1 前言 本論文敘述了一個簡單的注塑模具設(shè)計 塑料模具設(shè)計要考慮的問題是多方面的 不僅在設(shè)計方面需要合理 還要考慮塑件的工藝性及塑料成型加工工藝的諸多問題 在 設(shè)計中應(yīng)在確保塑件各項技術(shù)要求的前期下 統(tǒng)籌兼顧到其強(qiáng)度 剛度 使用的壽命 模具的制造安全問題 所以完成這項設(shè)計時要有一個整體思路 從哪里去入手 從哪里 找出問題 要有自己的想法 模具應(yīng)用廣泛 在我們?nèi)粘Ｉ钭哌^模具的應(yīng)用隨處可見 電子電器 輕工業(yè)產(chǎn)品 軍工用品 醫(yī)療設(shè)備等多方面起著至關(guān)重要的作用 在生活中也與我們息息相關(guān) 我們 身邊的物品有很多都離不開模具的制造 塑盆注射模具設(shè)計 1 1 緒 論 1 1 研究的目的及意義 1 1 1 研究的目的 模具是指在工業(yè)生產(chǎn)中通過注塑 鍛壓 壓鑄等方法生產(chǎn)出一些復(fù)雜重要或 有大量需求的工藝裝備 當(dāng)前世界格局 工業(yè)制造業(yè)是掌握國家經(jīng)濟(jì)的一命脈 各國都在大力發(fā)展自 身的制造業(yè) 德國的制造業(yè)位于世界一流 所以在德國工藝從另一方面也是壓制 著其他國家 所以 發(fā)展工業(yè)制造業(yè)是重中之重 模具作為制造業(yè)的一種基本的工業(yè)裝備 從古代開始就作為一種制備工藝方 法被廣泛應(yīng)用 近代社會計算機(jī)技術(shù)與智能的快速發(fā)展為模具制造業(yè)注入了新的 血液 其因高生產(chǎn)效率 高一致性 低耗能耗材 以及有較高的精度和復(fù)雜程度 等特點被廣泛的應(yīng)用在制造業(yè)中 注塑模具是發(fā)展較快的種類之一 研究注塑模 具對我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展有舉足輕重的作用 塑料制品以其材料易得 性能好 加工簡單從而被廣泛應(yīng)用在家用電器 日用消費品 模具加工 建筑材料等等各 個領(lǐng)域 本設(shè)計中介紹了注塑模具的特點及發(fā)展趨勢 尤其在針對單分型模具的結(jié)構(gòu) 與工作原理 對注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計原則 完整的敘述了注塑模具設(shè)計的 流程與需計算及校核部分的詳細(xì)過程 本設(shè)計的設(shè)計重點為 對塑盆的工藝性進(jìn) 行分析 其中包括材料的選定和性能 注塑結(jié)構(gòu)的選取 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性等 通過學(xué)習(xí)注塑模具方面的知識和對于任務(wù)書的理解對型腔的數(shù)目及分布 分型面 的選擇 之后是通過對型芯 型腔的尺寸計算 運用 CAD Creo 兩種軟件進(jìn)行設(shè) 計 并結(jié)合型腔的分布方式和塑件的性能要求 形狀 尺寸精度等要求來選取出 合適的模架的類型 結(jié)合模架的類型對澆注系統(tǒng) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 推出機(jī)構(gòu)等進(jìn)行設(shè) 計 1 1 2 研究的意義 本課題旨在設(shè)計一種塑盆的注塑模具 設(shè)計是塑料是塑料成型工藝與注射模 具設(shè)計課程重要的綜合性與實踐性教學(xué)環(huán)節(jié) 其意義有 通過設(shè)計本課題 讓我對注塑模具的基本內(nèi)容以及設(shè)計原則有了深刻的了解 例如在選用模具結(jié)構(gòu)的時候 應(yīng)該根據(jù)注塑件的結(jié)構(gòu)尺寸 形狀大小及精度要求 和批量的大小來選取 在繪制手工圖紙時 可以考查我對機(jī)械設(shè)計制造基礎(chǔ)知識 2 的掌握以及繪圖的基本功 在正式開題之前 我閱讀了大量的中 外文資料 摘 抄了我所需要的資料 增強(qiáng)了我匯總的能力 本次畢業(yè)設(shè)計的經(jīng)歷 將對我以后 在注塑模具方面的知識掌握相關(guān)有很大的幫助 塑盆注塑模設(shè)計是綜合讓我們運用塑料模具設(shè)計 機(jī)械制圖 公差與技術(shù)測 量 機(jī)械原理與設(shè)計 金屬工藝學(xué)等多門課程知識 分析和解決塑料注塑模具設(shè) 計問題 不僅可以讓自己復(fù)習(xí)以前課堂中學(xué)習(xí)的內(nèi)容 而且進(jìn)一步的鞏固 加深 和拓寬自己的所學(xué)的知識 通過對本設(shè)計的研究 可以使我慢看的樹立設(shè)計的專 業(yè)素養(yǎng) 開發(fā)自己的思想能力及創(chuàng)新能力 最終掌握塑料模具設(shè)計的一般思路 也通過系統(tǒng)的設(shè)計之后 讓自己培養(yǎng)了遇到困難能獨立思考及獨立解決難題的能 力 因此 本課題具有很強(qiáng)的研究意義 1 2 國內(nèi)外模具發(fā)展?fàn)顩r 1 2 1 國外模具發(fā)展現(xiàn)狀及前景 國外在有工業(yè)革命發(fā)展的基礎(chǔ)下 總體比較發(fā)達(dá) 呈高集成化 智能化 柔 性化和網(wǎng)絡(luò)化等特點 國外的發(fā)達(dá)國家模具發(fā)展更是向著標(biāo)準(zhǔn)化 部分資源共享 化方向靠攏 使得模具設(shè)計周期大大縮短 最大降低成本的同時最大限度的提高 模具制造業(yè)的應(yīng)變能力 能夠滿足客戶的各類需求 國外的注塑成型技術(shù)也在向 著多工位 高效率 智能化 低成本的方向發(fā)展 總體而言 國外發(fā)達(dá)國家模具 行業(yè)有著先進(jìn)的管理系統(tǒng) 工藝先進(jìn) 標(biāo)準(zhǔn)化程度高 1 2 2 國內(nèi)模具發(fā)展現(xiàn)狀及前景 現(xiàn)在 模具工業(yè)水平已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志 在 國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位 模具技術(shù)也已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重 要標(biāo)志之一 我國建立初期 國家經(jīng)濟(jì)衰弱 模具工業(yè)未受到重視 導(dǎo)致模具行業(yè)發(fā)展緩 慢 自改革開放以來 國外的塑料成型 沖壓模具等先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)涌入中國 模具行業(yè)得到了迅速的發(fā)展 但也同時受到了挑戰(zhàn) 國內(nèi)的技術(shù)發(fā)展步履維艱 因為一直受制于國外的先進(jìn)技術(shù)和重要工藝的保密 但通過幾代工程師的艱苦奮 斗 我國在模具工業(yè)取了很大的進(jìn)步 隨著現(xiàn)代科技技術(shù)快速發(fā)展 塑料成型產(chǎn)品需求量也同時則更大 工業(yè) 農(nóng) 業(yè)等各個領(lǐng)域在其的應(yīng)用得到廣泛 顯著提高了我們的生活質(zhì)量 原有的生產(chǎn)技 術(shù)和生產(chǎn)效率并不能滿足人們所對對新產(chǎn)品的需求 很多原有的生產(chǎn)模式逐漸被 塑盆注射模具設(shè)計 3 模具工業(yè)取代 在當(dāng)先發(fā)展時 磨具行業(yè)還需穩(wěn)扎穩(wěn)打 加大改革力度 調(diào)整自身結(jié)構(gòu) 努 力提高自己的專業(yè)技術(shù)水平及制造水平 振興我國的制造業(yè) 為把我國建立成制 造大國的遠(yuǎn)大目標(biāo)而努力奮斗 4 2 工藝分析 2 1 塑件分析 圖 2 1 塑盆 2 1 1 生產(chǎn)外形 如圖 2 1 所示 該塑件的長為 50mm 寬為 50mm 高為 20mm 頂部有一直 徑為 15mm 的通孔 一側(cè)邊有一直徑為 3mm 的通孔 3mm 通孔對面?zhèn)冗厓?nèi)部有 內(nèi)凸出 2 1 2 生產(chǎn) 該塑件為塑料盆產(chǎn)品 其零件圖如圖1 1 本塑件的材料采用丙烯腈 丁二烯 塑盆注射模具設(shè)計 5 苯乙烯共聚物 ABS ABS擁有三種化合物各自的特性 丙烯腈使ABS有良好 的耐腐蝕性 丁二烯使其硬度加大 苯乙烯讓ABS有著良好的加工型和染色能力 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn) 其公差精度按 MT6 級精度 該塑件要求外表面精度為 Ra0 4 m 內(nèi)部表面 精度為 Ra1 6 m 可以選擇用注塑成型的方法獲得 2 1 3 質(zhì)量 該塑件形狀為一般形狀 難度不高 其壁厚均勻 1 5mm 壁厚較為均勻 且 符合最小壁厚要求 表面光滑 2 1 4 脫模斜度 查數(shù)據(jù)得 ABS 收縮率為 0 4 0 8 范圍內(nèi) 型腔部分脫模斜度取 45 1 20 型芯部分取 35 1 所以設(shè)脫模角度 0 50 方便開模后取出塑件 2 2 材料分析 2 2 1ABS 的主要特性特點 ABS 是有丙烯腈 丁二烯 苯乙烯三種單質(zhì)聚合而成的 這三種成分各自特 性 讓 ABS 得到了良好的力學(xué)性能 沖擊強(qiáng)度高 耐磨性好 絕緣性較好 良 好的耐化學(xué)復(fù)試性能和表面硬度 ABS 材料的成本價格較便宜 原料獲取方便快 捷 在目前世界上市場上的利用率最大 也是應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一 塑料 ABS 無毒無味 呈微黃色 在成型的塑件有良好的色澤 密度 1 02 1 05g cm ABS 不僅有良好的抗沖擊能力 在低溫下也同樣存在此特性 還有 良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性 耐寒性等物理特性和化學(xué)穩(wěn)定性及電氣特性 ABS 擁有良好的綜合特性 所以其應(yīng)用十分廣泛 目前主要應(yīng)用在電信器材 和家庭用品 汽車行業(yè) 工程儀表 輕工用品等行業(yè) 2 2 2 成型工藝參數(shù) 加工之前要進(jìn)行干燥 干燥條件為在 80 90 2 個小時到 4 個小時之間 料層 10 30mm 的需要熱風(fēng)干燥 料筒溫度保持在 180 230 度之間 塑料在成型過程中 6 為保證在擠壓過程中塑料不會出現(xiàn)提前硬化 模具溫度保持在 50 70 模溫會 影響塑件的生產(chǎn)效率及表面光滑度 成型的壓力 70 90MPa 之間 成型收縮率 0 4 0 7 之間成型溫度保證在 150 230 之間 與料筒溫度保持相對平等 保證 塑料在型腔中得到充滿后在硬化 ABS 的融化溫度在 210 280 成型溫度為 150 210 注射速度為中等速度 成型壓力為 60 70MPa 2 2 3 成型特性 1 ABS 是熱塑性材料 流動性中等 加工時需進(jìn)行充分干燥 2 降低模溫 提高生產(chǎn)效率 模溫盡量控制在 60 80 3 模具表面要定期清理 4 時刻保證料筒的溫度 防止注射中提前硬化 塑盆注射模具設(shè)計 7 2 2 4 ABS 材料的主要技術(shù)指標(biāo) 表 2 1 ABS 主要技術(shù)指標(biāo) 性能指標(biāo) 超高沖擊型 高強(qiáng)度沖擊 型 低沖擊型 耐熱型 密度 g cm 3 1 05 1 07 1 02 1 06 1 08 吸水率 0 3 0 3 0 2 0 2 燃燒性 12 7 s 0 55 0 55 拉伸強(qiáng)度 MPa 35 63 21 28 53 56 彎曲強(qiáng)度 MPa 62 97 25 46 84 彎曲彈性模量 GPa 1 8 3 0 1 2 2 0 2 5 2 6 壓縮強(qiáng)度 MPa 18 39 70 硬度 洛氏 R 100 121 62 86 108 116 沖擊強(qiáng)度 KJ m2 帶缺口 23 oC 帶缺口 0 oC 帶缺口 40 oC 53 6 0 27 49 21 32 8 1 18 9 16 32 11 13 1 6 5 4 介電強(qiáng)度 KV 15 1 15 7 14 2 15 7 體積電阻率 m 10 14 1014 1011 1011 介電常數(shù) 60Hz 2 4 5 0 2 4 5 0 3 7 2 7 3 5 耐電弧性 S 50 85 50 85 70 80 70 80 8 3 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 3 1 選擇分型面 3 1 1 分型面的基本形式 分型面是開模后取出塑件的那個平面 在注塑模中可以有一個或多個分型面 此塑件適合一個分型面 采用二板模注塑 分型面的選擇要求 要符合制件脫模的基本要求 即可以讓制件從模具內(nèi)取出 分型面位置應(yīng)設(shè) 在制件脫模方向最大的投影邊緣部位 滿足動模分離后 制件盡可能的留在動模內(nèi) 分模線不能影響制件的外形 保證分型面不破壞制件的外表面光滑度 確保制件的質(zhì)量 例 盡可能將有同軸度要求的部分設(shè)立在同一模板內(nèi) 能夠合理的安排澆口位置 設(shè)計出合理的澆注系統(tǒng) 滿足模具的鎖緊要求 將制件應(yīng)放在投影面積最大的部位 便于設(shè)計出良好的排氣 冷卻系統(tǒng) 有利于模具的加工 根據(jù)上面所述 我選擇的分型面如圖 3 1 圖 3 1 分型面 3 2 型腔 數(shù)量的確定及排列形式 由于塑件精度要求較低 外形形狀簡單 加工簡單 需大批量生產(chǎn) 模具制 造過程不復(fù)雜 成本低 考慮到模具結(jié)構(gòu) 制作的成本和潛在費用等因素下 所 塑盆注射模具設(shè)計 9 以選擇一模一腔的單分型模具結(jié)構(gòu)形式 型腔布置在 A 板的中心位置 A 板的型腔槽要和型腔 見圖 3 2 圖 3 2 型腔的布局 10 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 4 1 澆注流道的設(shè)計 4 1 1 設(shè)計要求 1 排氣要好 2 防止塑件變形 3 流程短 4 合理設(shè)計冷料穴 4 1 2 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)分為四部分 1 澆口 2 流道 3 冷料穴 4 定位圈 在不影響產(chǎn)品裝配的情況下 應(yīng)初步定為側(cè)澆口注塑 主流道通常在塑料溶體的入口處 主流道的尺寸影響注射成型的時間 考慮 到本產(chǎn)品的應(yīng)用性 應(yīng)該盡量減小主流道的直徑 同樣的也減弱了融料在主流道 中的熱量和壓力損失 分流道同樣盡可能的要短 可以降低其壓力損失及避免溫 蒂降低以至于出現(xiàn)提前硬化的情況發(fā)生 同時還要考慮到減少流道的體積 冷料 穴為防止熔體冷料進(jìn)入型腔 影響制件的質(zhì)量 該模具布局為一模一穴 在主流 道末端應(yīng)設(shè)置一冷料穴 故選用 Z 形頭拉料桿的冷料穴 綜合分析下 初步定為 側(cè)澆口注塑 主流道直徑 5mm 分流道直徑 3mm 的圓形截面流道 Z 形頭拉料 桿的冷料穴 定位圈選取用為標(biāo)注件 具體的參數(shù)由選定的注射機(jī)噴嘴參數(shù)決定 外徑 120mm 內(nèi)徑為 50mm 尺寸參考裝配圖 根據(jù)如上的澆注系統(tǒng)的各部分的設(shè)計 最終澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖 3 1 所示 塑盆注射模具設(shè)計 11 圖 4 1 澆注系統(tǒng) 4 2 澆口尺寸的確定 澆口尺寸在設(shè)計上無明確的規(guī)準(zhǔn)可循 多半時候都是依靠工人經(jīng)驗選取 截 面積為分流道截面積的 3 9 通常為圓形或矩形 澆口的長度范圍為 1 1 5mm 這里取 1 1mm 該塑件外形結(jié)構(gòu)簡單 任務(wù)書上未有其他要求 故可取側(cè)邊注澆 澆口尺寸為 1 2mm 0 8mm 1 1mm 如圖 3 2 圖 4 2 澆口示意圖 12 5 機(jī)構(gòu) 5 1 滑塊的設(shè)計 要求 滑塊的定位 開模時滑塊會運動一定的距離 在運動過程中 必須要 讓滑塊能安全準(zhǔn)確的回來 因此就要給滑塊裝定位系統(tǒng) 定位系統(tǒng)還要靈活可靠 這里采用彈簧擋板定位 彈簧的強(qiáng)度為滑塊重量的 1 5 2 倍 滑塊的行程為 16mm 尺寸如圖 4 2 圖 5 1 滑塊示意圖 5 2 斜頂 要求 1 斜頂主要是用于成形制品內(nèi)側(cè)的倒鉤 一般來說 斜頂?shù)慕嵌炔灰笥?120 這里取了 50 2 要注意防止方向 避免掛斜頂 3 要注意斜頂?shù)男谐?行程 扣位 1 5mm 以上 4 斜頂?shù)哪z位面要低于型芯面的 0 02m 左右 5 成型面按塑件外形縮放進(jìn)行加工 經(jīng)分析得出斜頂尺寸如圖 4 3 塑盆注射模具設(shè)計 13 圖 5 2 斜頂示意圖 14 6 模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計 6 1 運水系統(tǒng) 塑料模具的成型時 溫度起到了很重要的問題 能直接影響到成型制件的質(zhì) 量和生產(chǎn)率 在上述設(shè)計中提到 ABS 的注射成型時的溫度需要達(dá)到 50 70 注射成型機(jī)本身會將塑料進(jìn)行熔化及澆注時因摩擦生成的熱足以達(dá)到要求溫度 故不需要加熱裝置 為了減少加工時間 則需要對模具設(shè)計一個冷卻系統(tǒng) 加大工作效率 水作 為冷卻液來說是比較經(jīng)濟(jì)實惠 故在注射完成后通入循環(huán)冷水到靠近型腔型芯的 零件上 達(dá)到迅速使塑件冷卻 運水是為了給內(nèi)模降溫 要注意與頂針間的間距應(yīng)有 3 4mm 以保證模具的 強(qiáng)度 到進(jìn)澆位置 10 15mm 最合適 水路在 z 方向?qū)儆谥虚g位置 在 x 方向上也 保證了模具的設(shè)計強(qiáng)度 采用 8mm 直通型運水系統(tǒng) 為避免水嘴和其它工件碰撞 故將水嘴設(shè)計在 外面 如圖 5 1 圖 6 1 運水系統(tǒng) 6 2 動模板 1 動模板又稱型芯板 B 板 2 開框采用清角型 3 動模板型芯槽要與型芯配合加工 滑塊槽與滑塊配合加工 如圖 5 2 塑盆注射模具設(shè)計 15 圖 6 2 動模板 6 3 定模板 1 定模板又稱型腔版 A 板 2 開框采用清角型 3 定模板型腔槽要與型腔配合加工 斜導(dǎo)柱槽與斜導(dǎo)柱配合加工 如圖 5 3 圖 6 3 定模 16 6 4 型芯 1 四角有 M6 螺紋孔 孔間距為 86mm 成型面上要加工 6 推桿孔 4 冷料穴 3 分流道槽 斜頂槽 2 固定方式為嵌入式螺釘鎖緊 配合在定模板上進(jìn)行加工清角 3 成型面按塑件外形縮放進(jìn)行加工 4 采用耐磨材料 Cr12 通過計算得孔槽位置關(guān)系如圖 6 4 圖 6 4 型芯 6 5 型腔 1 背面四角有 M6X12 的螺紋孔 孔間距為 86mm 要加工 8 水路孔 8 的 方形孔 唧嘴孔 2 固定方式為嵌入式螺釘鎖緊 配合在定模板上進(jìn)行加工清角 3 成型面按塑件外形縮放進(jìn)行加工 4 采用耐磨材料 Cr12 通過計算得孔槽位置關(guān)系如圖 6 5 塑盆注射模具設(shè)計 17 圖 6 5 型腔 18 7 注射機(jī)型號的確定 7 1 注射量的計算 通過 Creo 軟件分析計算得 如圖 7 1 塑件的體積 V 塑 9 2cm3 塑件的質(zhì)量 m 塑 V 9 2x1 02 9 69g 其中 參考相關(guān)資料取 1 02g cm3 圖 7 1 塑盆的體積 7 2 澆注系統(tǒng)凝料體積的計算 澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值 但是可以根據(jù)經(jīng)驗 按塑 件體積的 0 2 1 倍 計算 本模具的分流道較短因此選 0 2 倍計算 V 總 2xV 塑 1 0 2 2x9 69x1 2cm 3 23 3cm3 7 3 選擇注塑機(jī) 注入模具型腔的塑料總質(zhì)量與注塑機(jī)理論注射量的 0 8 倍相比配 注塑機(jī)的理論注射量為 V 注射機(jī) V 0 8cm3 23 3 0 8cm3 29cm3 所以 初步選定注射機(jī)理論注射量為 125cm3 注射機(jī)的型號為 XS ZY 125 主要技術(shù)參數(shù)表見表 6 1 塑盆注射模具設(shè)計 19 表 6 1 注射機(jī)技術(shù)參數(shù) 理論注射容量 cm3 125 開模行程 mm 300 螺桿直徑 mm 42 最大模具厚度 mm 300 注射壓力 MPa 119 最小模具厚度 mm 200 注射速率 g s 1 0 8cm 頂出行程 mm 100 鎖模力 KN 900 頂出力 KN 35 拉桿內(nèi)間距 mm 360 x360 最大油泵壓力 MPa 17 7 4 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 7 4 1 注射機(jī)壓力校核 ABS 的注射壓力為 80 110MPa 取 100MPa 注射機(jī)的公稱注射壓力 p 公 150MPa 安全系數(shù) k1 1 25 1 4 取最大值 1 4 則 k1p0 1 4x100 140 p 公 合格 7 4 2 鎖模力校核 鎖模力是指注射成型機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對磨具所能施加的最大夾緊力 注射成型 機(jī)是鎖模力的校核公式為 F kPA 通過 UG 計算得知塑件的投影面積 A 塑 2323mm2 A 總 A 塑 x2 4646mm2 F 脹 A 總 p 模 4646x40 186KN 鎖模力的安全系數(shù) k2 1 1 1 2 取最大 1 2 則 k2F 脹 1 2F 脹 186x1 2 223 2 F 鎖 注射成型機(jī)的鎖模力滿足鎖模要求 以上證明計算 XS ZY 125 型注射成型機(jī)能滿足要求 可以選用 20 8 模架的選取 8 1 各模板尺寸的確定 根據(jù)成型零件采取整體嵌入式的外形尺寸 塑件澆注方式為側(cè)澆口澆注 有 考慮到其他方面的布置 如冷卻系統(tǒng) 導(dǎo)柱 導(dǎo)套的布置問題 擬定采用龍記標(biāo) 準(zhǔn)模架大水口模具 長 寬 200mm 250mm 的模架結(jié)構(gòu) 8 1 1 定模板尺寸 定模板要開框裝入整體嵌入式型腔 加上整體嵌入式型腔上還要開設(shè)冷卻系 統(tǒng) 采用螺釘固定 定模板中還要穿插運水系統(tǒng) 留出足夠的距離引出水路 同 時需要保證足夠的強(qiáng)度 故定模板的厚度取 50mm 8 1 2 動模板尺寸 動模板要將型芯嵌入其中 采用螺釘固定 動模板中也要穿插運水系統(tǒng) 要 保證強(qiáng)度 但定模板在注射時需要承受很大的注射力 所以定模板在通常上厚一 些 故定模板厚度取 40mm 8 1 3 模腳尺寸 模腳高度 頂出行程 推板厚度 推桿固定板厚度 垃圾釘 5mm 30 20 15 5 70mm 經(jīng)過上述尺寸的計算 模架尺寸可確定為無墊板無推件板龍記大水口模具 其外形尺寸為長 寬 高 200mm 250mm 211mm 綜上所述 模架如圖 8 1 塑盆注射模具設(shè)計 21 圖 8 1 模架示意圖 8 2 模架各個尺寸的校核 8 2 1 模具的平面尺寸 200mmx250mm 360mmx360mm 拉桿間距 合格 8 2 2 模具的高度尺寸 200mm 211mm 300mm 模具的最大厚度和最小厚度 合格 8 2 3 模具的開模行程 50 5mm 凝料長度 2x20mm 2 倍的產(chǎn)品高度 10mm 塑件推出余量 100 5mm 300mm 開模行程 合格 綜上所述 我將使用一模一穴 側(cè)澆口 2 個推桿退出 復(fù)位桿復(fù)位 Z 型 拉料桿拉料 無墊板無推件板龍記大水口模具 詳細(xì)尺寸在裝配圖可見 22 9 推出機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計 9 1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 為保證強(qiáng)度 頂針距模具邊緣最少 2 3mm 頂出塑件時 要保證頂出力要均 衡 以免使塑件產(chǎn)生變形或頂穿 綜上所述 本設(shè)計中選用最常見的推桿推出 采用圓形推桿 一穴兩個 對 稱分布 直徑為 6mm 采用頂針 面針板 頂針板組合式頂出 如圖 9 1 所示 推桿選用耐磨的 Cr12 淬火到 40 45HRC 推桿與推桿孔的配 合采用 H8 f8 配合的表面粗糙度位 Ra0 8 m 還 圖 9 1 推出機(jī)構(gòu) 圖 9 2 復(fù)位桿與彈簧聯(lián)合復(fù)合 9 2 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計 當(dāng)模具開模時 推桿將制件頂出后 模具開模時采用復(fù)位桿與彈簧聯(lián)合復(fù)位 如圖 9 2 所示 塑盆注射模具設(shè)計 23 10 模具排氣系統(tǒng)的設(shè)計 當(dāng)塑料溶體充滿型腔時 必須有序地排除型腔誒的空氣及塑料受熱產(chǎn)生的氣 體 如果氣體不能被順利的排除 制件會由于充填不足而產(chǎn)生氣泡 接縫或表面 輪廓不清等缺陷 甚至?xí)霈F(xiàn)氣體受壓而產(chǎn)生高溫 使得塑料焦化 該模具利用 配合間隙排氣的方法 即利用分型面之間的間隙進(jìn)行排氣 并利用推桿 推管等 配合間隙進(jìn)行排氣 24 11 導(dǎo)向方案及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 11 1 設(shè)計原則 注射模的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)用于動 定模之間的開合模導(dǎo)向定位和脫模機(jī)構(gòu)的運 動 模具的定位與導(dǎo)向 主要有導(dǎo)向定位和錐面定位兩種 導(dǎo)向定位按作用分為 模外定位和膜內(nèi)定位 膜外定位是通過定位圈使模具的澆口套能與注射成型機(jī)噴 嘴精確定位 而模內(nèi)定位則通過導(dǎo)柱與導(dǎo)套進(jìn)行合模定位 本模具為了確保產(chǎn)品 成型的精度 采用模架本身所帶的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu) 導(dǎo)柱要比主型芯高出至少 6 8cm 11 2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 該材料經(jīng) 20 鋼滲碳淬火處理 硬度為 50 55 HRC 導(dǎo)柱導(dǎo)套表面粗糙度 Ra 為 08mm 導(dǎo)向件表面粗糙度為 0 8 0 4 mm 塑盆注射模具設(shè)計 25 12 模具的裝配 12 1 模具總裝配順序 1 確定裝配基準(zhǔn) 2 裝配前 對裝配零件進(jìn)行誤差測量 與圖紙進(jìn)行對比 確認(rèn)合格后 在進(jìn)行手 工在除刺及清洗 3 各零件測量完成后 計算整體裝配后的累計尺寸誤差 確定是否在允許范 圍內(nèi) 4 裝配過程中 保留原尺寸的基準(zhǔn) 方便實際裝配后的最終檢查 5 溶料入料口襯套與模板定位孔及定位圈的裝配 并檢查滑動配合狀態(tài)是否 輕快自如 6 組裝導(dǎo)柱與導(dǎo)向套之間的定位 檢查滑動配合狀態(tài)是否輕快自如 7 采用低壓 慢速合模 檢查各零件位置是否正確 8 合模后 用壓板固定模具 用螺栓擰緊 9 組裝頂出系統(tǒng) 調(diào)整好合模裝置的限位開關(guān) 10 組裝剩余零件 并調(diào)整其間隙 便于排熱 排氣 11 裝配完成后 通水進(jìn)入冷卻系統(tǒng) 觀察是否有漏水現(xiàn)象 12 無漏水現(xiàn)象 最終檢查模具 確保模具裝配完整 12 2 模具的裝配要求 12 2 1 總體裝配 模具整體裝配要求 1 模具平面平行度偏差不大于 0 03 mm 分型面接近 2 頂桿必須保持同步 上下模芯必須保持緊密接觸 12 2 2 型腔 型芯與模板的裝配 根據(jù)模具的工作原理 設(shè)計采用嵌入式型芯組件 固定板沉孔與型芯尾部為 過渡配合 腔體采用鑲嵌法 裝配時選擇合適的裝配基準(zhǔn)和裝配工藝 保證裝配 26 質(zhì)量的過程控制 從而保證成品的質(zhì)量精度 裝配注意事項 1 腔 芯 模板固定孔為 H6 M6 如果尺寸過大 應(yīng)在裝配前進(jìn)行拋光 2 裝配前仔細(xì)檢查零件質(zhì)量 3 為了便于腔和芯的組裝 壓力入口應(yīng)設(shè)計成圓角 9 2 3 推桿的裝配 推桿的裝配要求 1 推桿導(dǎo)向段與型腔推桿孔的配合方式為 H8 f8 2 推桿裝配后頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)運動靈活 無卡紙現(xiàn)象 3 頂桿在頂桿固定板孔內(nèi)每邊都有 0 5mm 左右的間隙 4 頂桿工作面應(yīng)高出型面 0 05 0 10mm 5 完成頂出制品后 頂桿應(yīng)能在合模后自動退回到原始位置 12 3模具的裝配工藝 1 按圖紙要求檢查各零件尺寸 2 修磨分型面的密合度 3 將定模和動模板合在一起并用夾板夾緊 鏜導(dǎo)柱 導(dǎo)套孔 在孔內(nèi)壓入 工藝定位銷后 加工側(cè)面垂直基準(zhǔn) 4 利用定模的側(cè)面垂直基準(zhǔn)來確定定模上時間型腔中心 作為以后加工的 基準(zhǔn) 分別加工定模的型腔 5 利用定模型腔的實際中心 加工型心固定型孔的切割穿線孔 并進(jìn)行線 切割型孔 6 在定模和動模上分別壓入導(dǎo)柱導(dǎo)套 并保持導(dǎo)向可靠 靈活 7 過型心引鉆 鉸動模板上的頂桿孔 8 過動模引鉆頂桿固定板上的頂桿孔 9 加工復(fù)位桿孔 并組裝頂桿固定板 10 組裝模底板和動模板 11 在定模板上加工導(dǎo)柱孔 并將澆口套壓入定模板上 12 裝配定模部分 13 裝配動模部分并修正頂桿和復(fù)位桿長度 14 裝配完畢后進(jìn)行試模 試模合格后打上標(biāo)記并交驗入庫 塑盆注射模具設(shè)計 27 總結(jié) 為時幾個月的畢業(yè)設(shè)計工作終于告一段落 通過這次畢業(yè)設(shè)計 我不僅了解 了模具的的基本構(gòu)成 也同時掌握了模具設(shè)計的方法與步驟 其中的內(nèi)容包括確 定型腔的數(shù)目 選擇分型面 確定澆注系統(tǒng) 脫模方式 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 注射模成型零件尺寸的計算等 在繪制模具裝配圖及模具成型零件時 不僅是對于自己在學(xué)校時學(xué)習(xí)知識的 一個在檢查過程 同時繪圖過程中 也出現(xiàn)了一些以前沒有遇到的問題 通過借 助網(wǎng)上資料的查詢和向老師同學(xué)們的請教 讓我在繪制圖紙方面有了新的學(xué)習(xí) 設(shè)計從測繪塑件 完成塑件注射模具方案設(shè)計和相關(guān)設(shè)計計算 掌握了完整 的工程設(shè)計過程 我的工程設(shè)計應(yīng)用能力得到了鍛煉和提高 雖然完成了注射模具的設(shè)計 但是在設(shè)計除單分型模具的方面自己還是缺乏 一定得經(jīng)驗 希望在以后的工作生涯里能繼續(xù)磨煉自我 完善自我 28 參考文獻(xiàn) 1 葉久新 王群 塑料成形工藝及模具設(shè)計 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2008 2 陳志剛 塑料成形工藝及模具設(shè)計 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 3 孫 桓 陳作模主編 機(jī)械原理 M 北京 高等教育出版社 2013 4 劉國良 模具先進(jìn)制造技術(shù)在塑料成型模具設(shè)計方法中的應(yīng)用研究 J 北 京電子科技職業(yè)學(xué)院 2011 5 張維和 注塑模具設(shè)計實用手冊 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2011 6 王靜 注塑模具設(shè)計基礎(chǔ) M 電子工業(yè)出版社 2013 7 劉顏召 PRO E 野火版 3 0 模具設(shè)計與加工 M 北京 電子工業(yè)出版 社 2007 8 賀平 塑料成型工藝及模具設(shè)計 M 北京 電子工業(yè)出版社 2011 9 孫錫紅 我國塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議 J 電加工與模具 2010 10 成大先 機(jī)械設(shè)計手冊 第三版 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2010 11 梅紅吹 余拔龍 淺談塑料模具 CAD CAM 設(shè)計與制造工藝 J 中國科技信 息 2005 12 付宏生 劉京華 塑料制品與塑料模具設(shè)計 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2009 13 梅伶模具課程設(shè)計指導(dǎo) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 1 14 楊占堯 最新模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 15 熊建武 高漢華 注射模具設(shè)計指導(dǎo)與資料匯編 大連理工大學(xué)出版社 2015 16 Mahajan P V etal Design for stamping M New York ASME 2009 17 Pearce R Sheet Matal Forming M Bristol philadelphia Adam hilger 2013 塑盆注射模具設(shè)計 29 致 謝 論文從開題 具體設(shè)計 論文的撰寫 均得到了老師 同學(xué)和朋友的大力支 持 在此感謝指導(dǎo)董老師 以及身邊的同學(xué)悉心的教導(dǎo)和幫助 感謝老師給我方 向性的建議 在設(shè)計過程中給予的幫助和支持 感謝謝幾位同學(xué)在模具設(shè)計上給 予的建議和細(xì)節(jié)上的幫助 使我加深了對模具方面的認(rèn)識 培養(yǎng)了我獨立思考題 解決問題的能力