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旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 1 1 緒 論 1 1 模具工業(yè)發(fā)展概況 在討論注塑模設(shè)計(jì)之前 先要對(duì)國內(nèi)外的塑料模具工業(yè)的狀況 塑料模具 工業(yè)的發(fā)展方向有一個(gè)較清晰的了解 這也就使我們對(duì)本課題的意義有所了解 首先要對(duì)模具有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí) 模具是機(jī)械 汽車 電子 通訊 家電等工 業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備之一 作為工業(yè)基礎(chǔ) 模具的質(zhì)量 精度 壽命對(duì)其他 工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用 在國際上被稱為 工業(yè)之母 對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā) 展起著不容質(zhì)疑的作用 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè) 是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ) 同時(shí)本身 又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域 在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家被稱為 點(diǎn)鐵成金 的 磁力工業(yè) 美國工業(yè)界認(rèn)為 模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石 德國則認(rèn)為 是所有工業(yè)中的 關(guān)鍵工業(yè) 日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為 模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富 裕的動(dòng)力 同時(shí)也是 整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密 是 進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力 在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中 沖壓模具約占 50 塑料模具約占 33 壓鑄模具 約占 6 其它各類模具約占 11 塑料模具工業(yè)是隨塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的 塑料工業(yè)是一門新興工業(yè) 自塑料問世后的幾十年以來 由于其原料豐富 制作方便和成本低廉 塑料工 業(yè)發(fā)展很快 它在某些方面己取代了多種有色金屬 黑色金屬 水泥 橡膠 皮革 陶瓷 木材和玻璃等 成為各個(gè)工業(yè)部門不可缺少的材料 目前在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中都廣泛地使用著各式各樣的塑料制品 特別 是在辦公設(shè)備 照相機(jī) 汽車 儀器儀表 機(jī)械制造 交通 電信 輕工 建 筑業(yè)產(chǎn)品 日用品以及家用電器行業(yè)中的電視機(jī) 收錄機(jī) 洗衣機(jī) 電冰箱和 手表的殼體等零件 都已經(jīng)向塑料化方向發(fā)展 目前 世界的塑料產(chǎn)量已超過 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 有色金屬產(chǎn)量的總和 塑料模具就是利用特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝 基礎(chǔ)裝備 用塑料模具生產(chǎn)的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡便 材料利用高 生產(chǎn)率高 產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致 特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品 更能獲得價(jià)廉物美的 經(jīng)濟(jì)效果 塑料模具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造和現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展有極密切的關(guān)系 隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展 塑料模具工業(yè)也隨之迅速發(fā)展 1 2 我國塑料模具工業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及地區(qū)分布 在中國 人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位 已成為衡 量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志 并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量 效 益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力 我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在 歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì) 有 了很大發(fā)展 模具水平有了較大提高 還能生產(chǎn)厚度僅為 0 08mm 的一模兩腔 的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等 注塑模型腔制造精度可達(dá) 0 02 0 05mm 表面粗糙度 Ra0 2 u m 模具質(zhì)量 壽命明顯提高了 非淬火鋼模壽 命可達(dá) 10 30 萬次 淬火鋼模達(dá) 50 100 萬次 交貨期較以前縮短 但和國外 相比仍有較大差距 我國模具工業(yè)起步晚 底子薄 與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比有很大的差距 但在 國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下 我國模具工 業(yè)發(fā)展迅速 據(jù)統(tǒng)計(jì) 我國現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠近 2 萬家 從業(yè)人員約 50 萬人 九五 期間的年增長率為 13 2000 年總產(chǎn)值為 270 億元 占世界總量的 5 2008 年總產(chǎn)值為 450 億元 近十年來增長率為 15 以上 但從總體上看 自產(chǎn)自用占主導(dǎo)地位 商品化模具僅為 1 3 左右 國內(nèi)模具生產(chǎn)仍供不應(yīng)求 特別是精密 大型 復(fù)雜 長壽命模具 仍主要依賴進(jìn)口 目前 就整個(gè)模具 市場(chǎng)來看 進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的 20 左右 其中 中高檔模具進(jìn)口比例達(dá) 40 以上 因此 近年來我國模具發(fā)展的重點(diǎn)放在精密 大型 復(fù)雜 長壽命 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 3 模具上 并取得了可喜的成績 模具進(jìn)口逐漸下降 模具技術(shù)和水平也有長足 的進(jìn)步 近年來 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快 主要表現(xiàn)為 大型 精密 復(fù)雜 長壽命等中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品 塑料模和壓鑄模比例增大 專業(yè)模具廠數(shù)量增加較快 其能力提高顯著 股份 制改造步伐加快 等等 從地區(qū)分布來說 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 這 2 個(gè)省的模具產(chǎn)值已占全國總量的 六成以上 江蘇 上海 山東 安徽等地目前發(fā)展態(tài)勢(shì)也很好 我國模具年生 產(chǎn)總量雖然已位居世界第三 但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達(dá)國家落后 許多 其差距主要表現(xiàn)在下列六方面 1 國內(nèi)自配率不足 80 中低檔模具供過于求 中高檔模具自配率不足 60 2 企業(yè)組織結(jié)構(gòu) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不夠合理 3 模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國際先進(jìn)水平低很多 而模具生 產(chǎn)周期卻要比國際先進(jìn)水平長很多 4 開發(fā)能力弱 經(jīng)濟(jì)效益欠佳 我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低 水平也 較低 不重視產(chǎn)品開發(fā) 在市場(chǎng)中常處于被動(dòng)地位 5 模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低 6 與國際先進(jìn)水平相比 模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后 縱觀發(fā)達(dá)國家對(duì)模具工業(yè)的認(rèn)識(shí)與重視 我們感受到制造理念陳舊則是我 國模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因 模具技術(shù)水平的高低 決定著產(chǎn)品的質(zhì)量 效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力 它已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志 因此 模具是國家重點(diǎn)鼓勵(lì)與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品 現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識(shí) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分 是國民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè) 其技術(shù) 資金與勞動(dòng) 相對(duì)密集 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率 模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基 礎(chǔ) 其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期 同時(shí)也顯著提高模具的制造精度和 使用性能 大大地提高模具質(zhì)量 在科技發(fā)展中 人是第一因素 因此我們要特別注重對(duì)知識(shí)的更新與學(xué)習(xí) 實(shí)現(xiàn)產(chǎn) 學(xué) 研相結(jié)合 培養(yǎng)更多的模具人才 搞好技術(shù)創(chuàng)新 提高模具設(shè)計(jì) 制造水平 在教學(xué)中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 逐步走向網(wǎng)絡(luò)化 智能 化環(huán)境 實(shí)現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造 動(dòng)態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成 我國模具工業(yè)是一 個(gè)完全信息化的 充滿著朝氣和希望而又實(shí)實(shí)在在的新時(shí)代即將到來 1 3 我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向 在信息社會(huì)和經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展的進(jìn)程中 模具行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)主要是模 具產(chǎn)品向著更大型 更精密 更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方面發(fā)展 技術(shù)含量不斷提 高 模具生產(chǎn)向著信息化 數(shù)字化 無圖化 精細(xì)化 自動(dòng)化方面發(fā)展 模具 企業(yè)向著技術(shù)集成化 設(shè)備精良化 產(chǎn)品品牌化 管理信息化 經(jīng)營國際化方 向發(fā)展 模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是 CAD CAM CAE 的廣泛應(yīng)用及其軟件的 不斷先進(jìn)和 CAD CAM CAE 技術(shù)的進(jìn)一步集成化 一體化 智能化 PDM 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 CAPP 計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)管理 KBE 基于知識(shí)工程 ERP 企業(yè)資源管理 MIS 模具制造管理信息系統(tǒng) 及 Internet 平臺(tái)等信息網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用 高速 高精加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 超精加工 復(fù)合加工 先進(jìn)表面加工和處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 快速成型與快速制模 RP RT 技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 熱流道技術(shù) 精密測(cè)量及高速掃描技術(shù) 逆向 工程及并行工程的發(fā)展與應(yīng)用 模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展及進(jìn)一步推 廣應(yīng)用 優(yōu)質(zhì)模具材料的研制及正確選用 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制與 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 5 應(yīng)用 虛擬技術(shù)和納米技術(shù)等的逐步應(yīng)用 1 4 注塑模具 CAD 發(fā)展概況及趨勢(shì) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) Computer Aided Design CAD 是當(dāng)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一 個(gè)重要領(lǐng)域 隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)水平的迅速提高 CAD 技術(shù)及其應(yīng)用 一直處于日新月異的發(fā)展浪潮中 作為 CAD 技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)十分重要的方面 塑料模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 模擬分析與制造 即模具 CAD CAE 和 CAM 也一直 是國內(nèi)外普遍關(guān)注的熱點(diǎn) 三十多年來 國外注射模 CAD 技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速 70 年代己開始應(yīng)用計(jì)算 機(jī)對(duì)熔融塑料在圓盤形 管形和長方形型腔內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行分析 80 年代初 人們成功地采用有限元法分析三維型腔內(nèi)塑料熔體的流動(dòng)過程 使設(shè)計(jì)人員可 以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn) 在模具制造前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改 以減少試模時(shí)間 提高模具質(zhì)量 近十年來 注射模 CAD 技術(shù)在不斷進(jìn)行理論 和實(shí)驗(yàn)研究的同時(shí) 十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展 一些高水平的商品軟件逐步 推出 并在推廣和實(shí)際使用中不斷改進(jìn) 提高和完善 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 塑料制品的工藝性分析 2 1 塑件的分析 0 5R2 61274507158 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 7 ABS 是丙烯 丁二烯和苯乙烯三種單體聚合而成的非結(jié)晶型的高聚物 屬于熱塑性工程塑料 ABS 塑料在一定溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度和表面硬度及耐磨性 其熱變形溫度為 100 左右 具有一丁的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的介電性能 還能 與其他塑料和橡膠混溶等特性 其制品尺寸穩(wěn)定性好 表面光澤 可以拋光和 電鍍 ABS 塑料耐熱性并不高 耐低溫性和耐紫外線性能也不好 ABS 塑料成型性較好 其流動(dòng)性也較好 成型收縮性小 ABS 塑料比熱 容較低 在料筒中塑化效率高 在模具中凝固也較快 模塑周期短 ABS 塑料 可采用注射 擠出 壓延 吹塑 真空成型等方法制造塑料制品 2 2 塑件尺寸精度分析 此塑件上均未標(biāo)注公差精度要求 所以所有尺寸均為自由尺寸 查 塑料 模塑成型技術(shù) 表 3 9 常用材料分類和公差等級(jí)選用 未注公差等級(jí)選 MT5 級(jí)精度 屬于中等精度等級(jí)然后按表 3 10 國家標(biāo)準(zhǔn)模塑件尺寸公差數(shù)值表 查得未注尺寸公差的公差 標(biāo)注如下 單位 塑件外形尺寸 024 6 038 15 038 17 064 2 024 5 2 0 4 53 01 07 塑件內(nèi)形尺寸 24 08 2 05 R02 2 3 塑件表面質(zhì)量分析 該塑件是設(shè)備開關(guān)旋鈕表面要求光亮無劃傷痕跡 2 4 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 此塑件為圓柱回轉(zhuǎn)體類零件 高度為 31 各段厚度不一 總體尺 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 寸為 20 尺寸較小 塑件有一長度為 12mm 的桿狀部分 成型此桿狀部分采用鑲件結(jié)構(gòu) 塑件有圓周內(nèi)凹槽 且要求成型后表面光滑 所以必須使用兩側(cè)的側(cè)滑塊 分型機(jī)構(gòu) 使用斜導(dǎo)板起開合模的導(dǎo)向作用 塑件表面有一個(gè) 的圓形8 凹槽 成型此部分采用成型推桿成型 3 成型設(shè)備選擇與模塑工藝規(guī)程的編制 3 1 計(jì)算塑件體積 重量 1 計(jì)算體積 通過使用 ug 軟件繪制旋紐零件圖 查得塑件體積 V 5 33 3 2 估算質(zhì)量 查表 5 1 某些熱塑性塑料的密度及壓縮比 知 ABS 的密度 1 0 1 1g 取 1 05 g 3 3 塑件質(zhì)量 m v 5 33 1 05 5 59g 估算澆注系統(tǒng)塑料質(zhì)量 查 中國模具工程大典 知 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量取塑件質(zhì)量的 20 100 所以總質(zhì)量 M 4 35 m 24 32g 3 初選注射機(jī) XS ZY 60 4 初定型腔數(shù) 一模四腔 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 9 3 2 注射機(jī) XS ZY 60 的主要技術(shù)參數(shù) 螺桿直徑 38mm 額定注射量 60 3 注射壓力 122Mpa 鎖模力 500KN 最大注射面積 130 2 最大開合模行程 180mm 拉桿空間 280mm 250mm 最大模具厚度 200mm 最小模具厚度 70mm 12 噴嘴球頭半徑 噴嘴孔直徑 4 結(jié)論 可用注射成型 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 1 分型面的選擇 分型面的選擇應(yīng)遵循以下原則 分型面應(yīng)便于塑件的脫模 分型面選擇應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯 分型面選擇應(yīng)保證塑件的外觀質(zhì)量 分型面選擇應(yīng)有利于防止溢料 分型面選擇應(yīng)有利于排氣 分型面選擇應(yīng)盡量使成型零件便于加工 分型面選擇必須考慮注射機(jī)的技術(shù)參數(shù) 一般 分型面選在塑件的最大截面處 綜上所述 該塑件的分型面取在塑件的最大截面 A A 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 11 4 2 澆注系統(tǒng) 對(duì)澆注系統(tǒng)的要求是 將熔體平穩(wěn)的引入型腔 使之按要求填充型腔 使型腔內(nèi)的氣體順利排出 在熔體填充型腔和凝固過程中 能充分地把壓力 傳到型腔各部位 以獲得組織致密 外形清晰 尺寸穩(wěn)定的塑料制品 4 2 1 主流道 主流道橫截面形狀通常采用圓形 為了便于流道凝料的脫 出 主流道設(shè)計(jì)成圓錐形 其錐度 2 6 內(nèi)壁粗糙度 小于 0 4 Ra m 小端直徑 D 一般取 3 6 且大于注射機(jī)噴嘴直徑 d 約 0 5 1 主流道的長度 由定模座板和定模板厚度確定 一般 L 不超過 60 主流道大端與分流道相接 處應(yīng)有過渡圓角 通常 取 1 3 以減小料流轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力 r 由于主流道需要與高溫塑件和噴嘴頻繁接觸 所以要設(shè)置澆口套 查 模 具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè) 選澆口套 型 小端直徑 長度 L 為 30 51 d 澆口套直接裝配到定模座板上 方便且安裝簡單 如圖所示 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 2 1 分流道 分流道是介于主流道和澆口之間的一段流道 它是熔體由主流道流入型腔 的過渡段通道 也是使?jié)沧⑾到y(tǒng)的截面變化和熔體流動(dòng)轉(zhuǎn)向的過渡通道 分流道截面形狀和尺寸 分流道截面為梯形截面 其加工容易 且熱 量散失和流動(dòng)阻力也不大 所以 選梯形截面 查 塑料模塑成型技術(shù) 表 5 5 常用分流道橫截面及其尺寸 如圖 圓角半徑 R 1 5 分流道長度 L 50 高度 h 3 5 梯長邊長度 X 5 4 2 3 澆口 澆口的基本作用 使從分流道來的熔體產(chǎn)生加速 以快速充滿型腔 防止 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 13 熔料倒流 便于澆口凝料與制品分離 澆口選用 點(diǎn)澆口 其優(yōu)點(diǎn)是去除澆口后 制品上留下的 痕跡不明顯 但壓力損失 較大 制品收縮大 而且模具應(yīng)設(shè)計(jì)成雙分型面模具 以便脫出流道凝料 造 成模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜 圖為點(diǎn)澆口 該制品選用點(diǎn)澆口 塑件表面質(zhì)量有較高要求 去除澆口后 制品上留下 的 痕跡不明顯 但是 模具應(yīng)設(shè)計(jì)成雙分型面模具 以便脫出流道凝料 造成 模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 圖為點(diǎn)澆口尺寸 4 2 4 冷料穴與拉料桿 梯形拉料桿為標(biāo)準(zhǔn)件 易于選取 且使用效果較好 其頭部有一定空間 能貯存凝料 充當(dāng)冷料穴 如圖 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 3 型腔設(shè)計(jì) 型腔是成型塑料制品外形的主要零件 可分為整體式和組合式兩類 組合式凹模改善了加工性 減少了熱處理變形 有利于排氣 便于模具的 維修 節(jié)約了模具鋼 但裝配調(diào)整較麻煩 主要用于形狀復(fù)雜的塑料制品的成 型 該制品外型有圓周內(nèi)凹槽 且要求成型后表面光滑 所以必須使用兩側(cè)的 側(cè)滑塊分型機(jī)構(gòu) 型腔需要做成兩側(cè)滑塊 采用組合式 4 4 側(cè)向分型 因?yàn)樗芗袌A周內(nèi)凹槽 所以必須使用兩側(cè)的側(cè)滑塊分型機(jī)構(gòu) 且塑件倒 裝需要使用延時(shí)側(cè)抽 使用斜導(dǎo)板起開合模的導(dǎo)向作用 使用楔緊塊 在合模 時(shí)對(duì)模具起鎖緊的作用 4 5 推件方式 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 盡量使塑料制品留在動(dòng)模上 保證制品不變形不損壞 保證制品外觀良好 結(jié)構(gòu)可靠 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 15 該塑件要求 表面光亮且無劃傷痕跡 且該零件底面上有一個(gè) 的圓形8 淺凹槽 可以直接使用推桿成型 綜合以上結(jié)論 選推桿推出 復(fù)位零件 采用復(fù)位桿復(fù)位 使已完成推出制品任務(wù)的推桿回到注射成型 狀態(tài)的位置 4 6 冷卻與加熱系統(tǒng) 由于 ABS 塑料成型時(shí)要求模溫在 50 80 生產(chǎn)批量為 100 萬件 但體積 很小 故模具可不考慮設(shè)置加熱冷卻系統(tǒng) 4 7 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 該塑件最大尺寸為 20 采用點(diǎn)澆口 其生產(chǎn)批量為 100 萬件 采用一模 四腔 則其模具對(duì)稱 便于布置 型采腔用鑲拼式 尺寸不大 但為滿足模板 的強(qiáng)度 剛度以及型腔布局的需要 選 150 200 的標(biāo)準(zhǔn)模架 其閉合厚度 為 195 該模具的最大尺寸為 200 200 注射機(jī) XS ZY 60 的拉桿空間為 280 250 最大模具厚度 200mm 所選模架能放進(jìn)去 所以可使用初選的 注射機(jī) XS ZY 60 其能滿足生產(chǎn)要求 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 成型零件尺寸計(jì)算 型芯 型腔計(jì)算 該塑件材料為 ABS 查的該塑料的收縮率為 0 4 0 7 取 0 55 模 具制造公差取 3 型腔徑向尺寸 由前面可知塑件尺寸及公差 按下式計(jì)算 LMScp 43 z 0 S024 6 024 5 038 1 38 017 064 2 則 6 6 0 55 0 24 5 85M1 24 03 08 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 17 4 34 14 79 LM28 0 LM312 0 16 65 19 68419 0521 0 型腔深度尺寸 HMScp 3 Z 0 M34 012 2 034 01 則 12 12 0 55 0 34 11 831334 0 1 1 0 1 87 10 83 HM206 HM31 0 型芯徑向尺寸 按下式計(jì)算 lMSlcp 430 Z LS24 08 02 5 R 則 8 8 0 55 0 24 8 22lM13024 31 08 2 5 2 5 0 55 0 2 2 67 l2402 31 06 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 19 6 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 6 1 注射量的校核 由前面知 塑件和澆注系統(tǒng)質(zhì)量都為 35g 則每次注射所需注射量為 4 5 59g 25g 注射機(jī)的最大注射量以最大注射容積標(biāo)定時(shí) 按下式校核 V 5 1 KV0 nii流 1 式中 注射機(jī)最大注射容積 一個(gè)制品的體積 0 cm3Vi cm3 V 制品總體積 包括制品 流道凝料在內(nèi) n 型腔數(shù)3 流道凝料體積 K 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù) 取V流 c3 K 0 8 由前面計(jì)算知 塑件與澆注系統(tǒng)凝料的體積相等 則每次注射所需塑料體 積為 V V V 4 5 33 cm 2050mm 23 37 總 塑 件 凝 料 33cm3 注射機(jī)最大注射量 60 0 8 48 23 37 故能滿足要求 c33 6 2 鎖模力與注射壓力的校核 6 2 1 注射壓力校核 即 P 5 6 0 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 式中 注射機(jī)的最大注射壓力 MPa P0 P 塑料制品成型所需的注射壓力 MPa 由于所選注射機(jī)為 XS ZY 60 其注射壓力為 122 MPa 即 為 122MPa P0 查 塑料模塑成型技術(shù) 附表 4 常用熱塑性塑料注射成型的工藝參數(shù) P 為 60 100 MPa 滿足上式要求 6 2 2 鎖模力的校核 需滿足 F 5 7 F0Ap分模 式中 注射機(jī)的最大鎖模力 模內(nèi)平均壓力 見表 5 20 P模 制品 流道 澆口在分型面上的投影面積之和分 由前可知 注射機(jī) XS ZY 60 的最大鎖模力為 500KN 為 34 4 MPa 模 經(jīng)計(jì)算得 為 865 4A分 m2 100 5 分 制 品 流 澆 102 42 865 4 2 34 3 865 4 30KN 50KN 滿足上式要求 Ap分模 6 3 模具厚度的校核 H 5 11 minmax 式中 H 模具閉合厚度 193 注射機(jī)允許模具最小厚度Hmin 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 21 70 注射機(jī)允許模具最大厚度 200 Hmax 滿足上式要求 6 4 注射機(jī)噴嘴與模具主流道襯套關(guān)系 R r 1 2 D d 0 5 1 式中 d 注射機(jī)噴嘴前端孔徑 4 D 模具主流道襯套的小端直徑 5 r 注射機(jī)噴嘴球面半徑 12 R 模具主流道襯套的球面半徑 13 滿足上式要求 6 5 開模行程的校核 由于注射機(jī) XS ZY 1000 最大開模行程與模具厚度無關(guān) 所以按下式校核 S 5 10 5 12 H12 式中 S 注射機(jī)最大開模行程 移動(dòng)模板行程 180 制品的推出距離 15 制品的總高度 31 1 H2 滿足上式要求 6 6 流程比的校核 熔體流程長度與厚度之比即為流程比 可按下式計(jì)算 流程比 5 18 niitL1 所以 2 70 而 ABS 的流程比介3506852107 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 于聚乙烯和聚丙烯之間 取 210 235 所求值小于 ABS 的流程比 滿足要求 6 7 型腔側(cè)壁和底板厚度的校核 6 7 1 型腔側(cè)壁計(jì)算 由于其型腔為組合式型腔 型腔側(cè)壁厚度為 t r 1 4 27 32p 式中 型腔長邊長度 200MPa P 型腔內(nèi)熔體壓力 34 3MPa 代入上式得 t 3 5 故該模具型腔壁厚可取 3 5 6 7 2 底板厚度計(jì)算 該模具采用兩墊塊支撐 按剛度計(jì)算的底板厚度如下 h 4 46 31 425 LlEP L 支架間距 94 底板總長 200 1 底板上承受成型壓力部分的長度 115 l1 E 型腔材料彈性模量 2 1 MPa 05 型腔彈性變形增長值 見表 4 6 0 05 P 型腔內(nèi)熔體壓力 34 3MPa 代入上式得 h 28 5 L 計(jì)算出的底板厚度 h 為 28 5mm 在結(jié)構(gòu)許可情況下 為使底板強(qiáng)度 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 23 滿足可以增加一點(diǎn)底板厚度 所以 將底板厚度 h 定為 32mm 7 模具裝配圖 該模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 且采用一模四腔 屬于多分型面模具 其主要地方在于側(cè)滑塊和型腔的加工 須嚴(yán)格保證其加工 以滿足生產(chǎn)需 要 模具整體尺寸較小 但局部采用鑲拼式結(jié)構(gòu) 裝配時(shí)需保證 其安裝精度 以保證制品質(zhì)量 其各個(gè)零件圖詳見塑模裝配圖 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 GB T19 2074GB T0 1 2型 腔 鑲 塊 T10A864MnT8AT8A HRC43 8HRC43 8HRC43 8 HRC43 8555HRC48 5MJ37MJ3 27829301323435637 262542321201918 3214567891011231415617 20H7k6 16H7f 21H7h68 H7h625H7k62H7e8 6H7h 19320 20 0 5R2 612741758 2014 A 1 裝 配 圖30421B 模具開模動(dòng)作說明 開模時(shí) 由于拉鉤 27 拉著滑塊 30 以至使模具首先由定模座板 3 和 鑲塊固定板 4 分開 使?jié)部谀夏苋〕?然后 當(dāng)動(dòng)模開行到壓塊 29 將滑塊 30 打入使拉鉤與滑塊脫離 且壓板 29 又將滑板 30 拉住 使鑲塊固定板 4 固 定在那不再向下運(yùn)動(dòng) 然后模具繼續(xù)分型 由側(cè)導(dǎo)板 2 導(dǎo)向 延時(shí)側(cè)抽 先 是將塑件從上型腔中抽出 再進(jìn)行側(cè)向分型 側(cè)向分型完成以后 最后由成 型推桿將塑件推出 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 25 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)總結(jié) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過解決問題的過程中 溫故了以前的知識(shí) 更深刻的理解 了更多的概念 這是與沒有搞過獨(dú)立設(shè)計(jì)不能比擬的 其中我也明白了知識(shí)的 價(jià)值 當(dāng)知識(shí)被用時(shí) 知識(shí)就是力量 通過一副模具的設(shè)計(jì) 才懂得了知識(shí)是 建立實(shí)踐中的 它需要一絲不茍的精神 而不能不運(yùn)用知識(shí) 就在于我們是否 真正的學(xué)好了知識(shí)的檢驗(yàn) 通過這次設(shè)計(jì) 它使我懂得了設(shè)計(jì)是需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓?作態(tài)度的 同時(shí)也加強(qiáng)了我查閱資料的能力 此次設(shè)計(jì)由于自已的水平有限 設(shè)計(jì)中存在漏洞和錯(cuò)誤之處 望各位老師批評(píng)和指導(dǎo) 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 27 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是每位大學(xué)生畢業(yè)之前必經(jīng)之路 經(jīng)過了此次畢業(yè)設(shè)計(jì) 我初步 了解了設(shè)計(jì)模具的各道工序 清楚了模具的各個(gè)結(jié)構(gòu) 了解了各個(gè)設(shè)計(jì)過程中 的重要環(huán)節(jié) 具備了一定的設(shè)計(jì)能力 學(xué)到了真正的實(shí)踐知識(shí) 但這還不夠 在以后的工作中 還要繼續(xù)努力的為中國的模具設(shè)計(jì)與制造水平上升而努力 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說是大學(xué)三年所學(xué)之結(jié)晶 在此 我真誠的感謝老師們 三年來對(duì)我的教誨 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 參考文獻(xiàn) 1 陸寧編著 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì) 北京 中國輕工業(yè)出版社 1997 5 2 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) 編寫組 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1982 12 3 張克惠 注塑模設(shè)計(jì) 西北工業(yè)大學(xué)出版社 1995 1 4 王樹勛 模具實(shí)用技術(shù)綜合手冊(cè) 廣州 華南進(jìn)工大學(xué)出版社 1995 6 5 宋玉恒 塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 北京 航空工業(yè)出版社 1994 8 6 陳秀寧 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 浙江大學(xué)出版社 1993 7 7 虞傳寶 冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)資料 機(jī)械工業(yè)出版社 1992 10 8 工程畫教研室 機(jī)械制圖 大連理工大學(xué) 北京 高等教育出版社 1993 5 9 成都科技大學(xué) 北京化工學(xué)院 天津輕工業(yè)學(xué)院 塑料成型模具 輕工業(yè) 出版社 1990 8 10 王伯平 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 1 11 申樹義 高濟(jì)編 塑料模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 1993 9 12 馮炳堯等主編 模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè) 上?？萍汲霭嫔?1987 8 13 葉屋臣一 注塑模設(shè)計(jì)和應(yīng)用 輕工業(yè)出版社 1989 1 14 許鶴峰 注塑模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖例 化學(xué)工業(yè)出版社 1999 1 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 29 15 馬金駿 塑料模具設(shè)計(jì) 中國科學(xué)計(jì)算出版社 1994 6 16 屈華昌 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 1994 6