動片瓷件塑料成型工藝及注塑模具設(shè)計【注射模含11張CAD圖帶卡片】
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11 緒 論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標準化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國加入 WTO 之后，給國內(nèi)模具制造業(yè)既帶來沖擊又帶來機遇，但總體來說是機遇大于挑戰(zhàn)。因為，我國加入 WTO 之前，模具進口已基本屬于免稅產(chǎn)品，國內(nèi)的模具企業(yè)長期以來就不依賴關(guān)稅壁壘的保護，存活下來的企業(yè)很早就經(jīng)受了全球經(jīng)濟一體化競爭的考驗。而且，加入 WTO 以后，國內(nèi)企業(yè)在選擇國外進口生產(chǎn)裝備和鋼材方面有了更廣闊的選擇余地和價格下調(diào)空間，為國內(nèi)模具制造業(yè)在提高品質(zhì)、降低成本、提高市場競爭力方面創(chuàng)造了有利的條件。 目前，國內(nèi)的模具制造業(yè)總體發(fā)展水平良好，2003 年我國模具業(yè)總產(chǎn)值增長 25%左右，達到 450 億元人民幣，約合 50 億美元，位居世界第三。模具企業(yè)的加工水平得到很大提高，出口創(chuàng)匯能力大大增強，既在國內(nèi)市場抵抗住境外廠商的擠壓，又在國際市場上表現(xiàn)出較強的競爭力。但同時，國內(nèi)模具企業(yè)在發(fā)展過程中也暴露出一些問題：一是規(guī)模偏??；二是技術(shù)偏低；三是涉及領(lǐng)域狹窄；四是對相關(guān)行業(yè)的影響帶動能力不大。綜合以上因素，國內(nèi)模具制造業(yè)總體效益還沒有發(fā)揮最好水平，其在國民經(jīng)濟中的基礎(chǔ)性作用尚不明顯。為了扭轉(zhuǎn)這種情況，業(yè)內(nèi)專家一致認為，因應(yīng)繼續(xù)加強行業(yè)技術(shù)和資源的整合 技術(shù)領(lǐng)域要加強分工協(xié)作 近年來，國內(nèi)模具盡管出口在增加，國際競爭力水平有所提升，但大多集中于中低檔領(lǐng)域，模具的技術(shù)水平偏低，附加值偏低，部分高精模具還要依賴進口。所以，國內(nèi)的模具制造業(yè)在各自的領(lǐng)域要加強整合，技術(shù)開發(fā)方面要實行分工協(xié)作，狠抓新技術(shù)、新工藝方面的研究，逐步形成有分工、有協(xié)作、多領(lǐng)域、全方位的科研開發(fā)格局，推出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的模具產(chǎn)品。在研究的過程中，我們必須克服關(guān)門主義和單打獨行的做法，完全可以在前輩和同行們所積累的經(jīng)驗基礎(chǔ)上做一些前瞻性的研究，而不必埋頭重復做一些別人已經(jīng)做過的技術(shù)工作，導致人才和資源的浪費。 國內(nèi)模具企業(yè)傳統(tǒng)的制造方法一般是大至型芯、型腔，小至一個螺釘、銷釘都要自己設(shè)計、生產(chǎn)，結(jié)果造成陣線過長，批量大少，既浪費了精力和資源，也無法保證在每一個環(huán)節(jié)都能擁有高級專業(yè)化水準，我們的模具制造商完全可以去市場上找那些專業(yè)廠家去做模板、模架、導柱、導套、銷釘、螺釘，自己只加工最專業(yè)的模具的型芯、型腔組件，甚至就是在核心技術(shù)中，也只做專業(yè)技術(shù)要求最高的一部分?？梢韵胂螅捎趧訂T了社會的力量和資源，我們的規(guī)模更大了，我們的專業(yè)化水平更高了，隨著競爭力的加強，我們的市場份額也會擴大，我們分流部分零部件加工所造成的損失將會在更大的市場空間內(nèi)得到補償。所以，我們的模具加工業(yè)千萬不要再做那種事必躬親、老死不相往來的閉塞型生產(chǎn)研制之路。后工業(yè)化時代更大規(guī)模的社會化生產(chǎn)為我們分工合作創(chuàng)造了極為便利的條件，我們必須通過更加細致的社會分工來提高效 2率和專業(yè)化水平，從而提高模具制造業(yè)的整體經(jīng)濟效益和競爭能力。 由于模具制造過程既涉及到高技術(shù)工藝的運用，又涉及到新材料應(yīng)用研究，這些都是跨行業(yè)、跨地區(qū)，專業(yè)技術(shù)要求非常高的研究領(lǐng)域，如果僅僅靠某一個模具制造企業(yè)，甚至單單依靠模具行業(yè)本身都是無法得到有效解決的難題。要解決這些難題，我們的行業(yè)組織必須要發(fā)揮見多識廣、聯(lián)系廣泛，具有寬泛視野和強大影響力的優(yōu)勢，組織行業(yè)內(nèi)部集體攻關(guān)或者委托其他科研院所加緊研究，為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動提供必要的幫助和指導。而目前的狀況是競爭使企業(yè)在技術(shù)上處于一種無序的研發(fā)狀況，很多企業(yè)熱衷于新產(chǎn)品的開發(fā)而忽視了一些基礎(chǔ)研究工作，譬如新材料應(yīng)用、熱處理工藝以及表面處理工藝。如新加坡一個制造商在江蘇辦了一家合資企業(yè)，模具加工在國內(nèi)生產(chǎn)，但最后卻要空運到國外進行離子注入表面處理，成本是增加了，但模具的利潤卻可以提高十幾倍甚至幾十倍。由此可見，我們不能在低水平領(lǐng)域過多的相互傾軋，而是要在行業(yè)組織引導下，開展跨地區(qū)、跨部門、跨行業(yè)的合作，共同把我們模具制造業(yè)的基礎(chǔ)夯實。 1.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢未來我國的模具將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢：一.是模具日趨大型化。這是由于用模具成型的零件日漸大型化 和高生產(chǎn)效率要求發(fā)展的“一模多腔 ”所造成的。二.是模具的精度將越來越高。10 年前精密模具的精度一般為 5 微米，現(xiàn)在已達到2-3 微米，不久 1 微米精度的模具將上市。這要求超精加工。三.是多功能復合模具將進一部發(fā)展。新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對鋼材的性能也要求越來越高。四.是熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制作的原材料，因此熱流道技術(shù)的應(yīng)用在國外發(fā)展很快，許多塑料模具廠所生產(chǎn)的塑料模具一半以上采用了熱流道技術(shù)，有的廠家使用率達到 80%以上，效果十分明顯。熱流道模具在我國也已生產(chǎn)，有些企業(yè)使用率上升到 20%—30%。五.是隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。這類模具要求剛性好，耐高壓，特別是精密模具的型腔應(yīng)淬火，澆口密封性好，模溫能準確控制，所以對模具鋼的性能要求很強。六.是標準件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標準化及模具標準件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。因此，模具標準件的應(yīng)用在“十五”期間必將得到較大的發(fā)展。七.是快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊?，F(xiàn)在是多品種小批量的的生產(chǎn)時代，21 世紀，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達到 75%以上。由此，一方面是制品使用周期縮短，另一方面花樣變化平凡，要求模具的生產(chǎn)周期愈短愈好。因此，開發(fā)快速經(jīng)濟模具將越來越引起人們的重視和關(guān)注。八.是隨著車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高，同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。九是以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。同時由于機械零件的復雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。十.是模具技術(shù)含量將不斷提高，中、高檔模具比例將不斷增大，這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導致模具市場走勢的變化。1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 3模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、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。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為600～650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國外模具總量中,大型、精密、復雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、 "大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會（ VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達 48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高。故人均產(chǎn)值也較高。我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多 15～20 萬美元，有的達到 25～30 萬美元。1.3 動片瓷件注塑模具設(shè)計與制造方面 1.3.1 動片瓷件注塑模具設(shè)計的設(shè)計思路注塑機是一種專用的塑料成型機械，它利用塑料的熱塑性，經(jīng)加熱融化后，加快速流入模腔，經(jīng)一段時間的保壓和冷卻，成為各種形狀的塑料制品。它不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可以加工盒形零件及其他形狀復雜的薄壁零件，但是，加工出來的制件的精度都很底。一般情以高的壓力使其 況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在 IT13 級以下，不宜高于 IT11 級。只有加強注塑基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準確、實用、方便的計算方法，才能正確地確定注塑工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決注塑中出現(xiàn)的各種實際問題，從而，進一步提高制件質(zhì)量。動片瓷件是最典型注塑件，根據(jù)計算的結(jié)果和選用的標準模架，判斷此次模具可以采用標準的模架。為了保證制件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。1.3.2 動片瓷件注塑模具設(shè)計的進度1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間20天；2.確定加工方案，所用時間5天；3.模具的設(shè)計，所用時間30天；4.模具的調(diào)試。所用時間5天。2 模塑工藝規(guī)程的編制該塑件零件圖如圖所示。本塑件的材料采用 ABS，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 42.1塑件的工藝性分析塑件的材料采用 ABS，屬熱塑性塑料。屬熱塑性塑料，從使用性能上看，該塑件具有高強度，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。對精度較高的塑件，模溫易取 50~60 c，對光澤、耐0熱塑件，模溫易取 60~80 c。其綜合性能較好，沖擊強度較高，化學穩(wěn)定性、電性能0良好。2.2.塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 2.2.1結(jié)構(gòu)分析從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓形。中間有一個通孔，最外側(cè)有一圈凸緣凸緣高為 0.65mm，中間孔徑為 3.1mm，零件高度為 2mm。從零件圖上分析，塑件外形簡單，無須側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。塑件的尺寸不大，結(jié)構(gòu)不易變形，可以用整體型腔和型芯，簡單方法脫模，較簡單的辦法是用頂桿脫模。從結(jié)構(gòu)上看，分型面置于零件下平面是唯一合理的選擇。結(jié)構(gòu)采用一模四腔，點澆口，頂桿脫模，簡單冷卻的模具結(jié)構(gòu)。2.2.1.尺寸精度分析塑件質(zhì)量沒有特殊要求，所有尺寸均為自由公差，零件總體尺寸大小適中，并且塑件的壁厚比較均勻，容易滿足要求，有利于塑件的成型。由以上分析可見，該零件的尺寸精度中等偏上，對應(yīng)的模具相關(guān)尺寸加工可以得到保證。2.2.1表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒有缺陷﹑毛刺，內(nèi)部不得有導電雜質(zhì)外，沒有什么特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。綜上分析可以看出,注塑時在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證. 2.3計算塑件的體積和質(zhì)量計算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù)。計算塑件的體積：V=1.8 cm3計算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計手冊可查得 ABS 的密度為 ρ=1.1g/cm 3?塑件質(zhì)量：M=Vρ=1.1×1.8 5=1.98g采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機 XS—ZY—60 型。2.4塑件注塑工藝參數(shù)的確定查找有關(guān)文獻和參考工廠時間應(yīng)用的情況，ABS 的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時，可根據(jù)實際情況作適當調(diào)整）注塑溫度： 括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度： 后段溫度 t 選用 150～170 c；10中段溫度 t : 選用 165～180 c； 20前段溫度 t : 選用 180～200 c； 3噴嘴溫度： 170～180 c；0注塑時間： 選用 20～90s；保壓壓力： 選用 65Mpa；高壓時間： 選用 0～5s；冷卻時間： 選用 20～120s；總周期： 選用 45～220s；后處理方法： 采用油﹑水﹑鹽水；后處理溫度： 90～100t/ c;0后處理時間： 4h。說明 1：預(yù)熱和干燥均采用鼓風烘箱。2：凡潮濕環(huán)境使用的塑料，應(yīng)進行調(diào)濕處理，在 100～120 c 水中加熱 2～18h。02.5 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)初選注塑機為 XS-ZY-60 查材料知：注射容量： 60cm 3螺桿直徑/cm Ф38mm注射壓力/10 Pa： 220Mpa5 6鎖模力 10kN： 50kN最大注射面積/㎝: 130㎝ 2模具厚度/mm： 200～70mm模板行程/mm: 180mm噴嘴球半徑： 12mm孔半徑： 4mm定位孔直徑/㎜ 55 06.±3. 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)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計﹑推出機構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。3.1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：圖所示取 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。有利于模具成型。 73.2確定型腔的數(shù)目及排列方式塑件的生產(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；3.2.1按注射機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)小于選定注塑機的名義鎖模力，為保險起見常用 0.8F 則N1=0.8F/APC=500000×0.8/30×3600=3.7 （個）3.2.2注射機注塑量確定型腔數(shù)目N2N2=（G－C）/V其中： G 注射機的公稱注塑量（㎜ ）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-0.6C)/V=0.6(G-C)/V =0.6×(60× -1.8× )/1.8×310330=19.4（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，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。我所設(shè)計的模具采用一模兩腔的方案，即 N=23.2.3型腔的排列方式 8出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)的復雜程度等因素采取如圖 2-2 所示的型腔排列方式。3.3澆注系統(tǒng)設(shè)計3.3.1 主流道設(shè)計根據(jù) XS-ZY-60 型注塑機噴嘴的有關(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。3.3.2分流道設(shè)計 9分流道的形式和尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的體積，壁厚和形狀的復雜程度來確定分流道的長度的。由于塑件的形狀比較簡單，ABS 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=Ф5mm，則梯形可選用上底為 b=5mm,高為h=3.5mm 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：ABS 分流道直徑/mm 3.8---7.5選取 5mm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，這可增加對外層塑料a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。3.3.3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.3.3.4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，甚至會產(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行排氣，而不需在模具上開設(shè)排氣槽。3.3.5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。3.4推出機構(gòu)設(shè)計 10出如圖 2-4 所示模具開模后,塑件包緊動模型心的力并不大,適當考慮脫模斜度,采用頂桿并不會將塑件頂變形,且模具結(jié)構(gòu)簡單 . 3.5成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計3.5.1型腔的設(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： 11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。型芯固定板尺寸：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 12長為: 210 mm. 寬為: 150 mm.凹模高為: h=20mm 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。3.5.2型芯的設(shè)計如圖所示為 Ф33.84 型芯 13如圖所示為 Ф33.84 型芯 144 .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 ABS 的成型收縮率為 S=0.4～0.7％，故平均我們?nèi)镾cp=0.55％。考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取 Б=Δ/3。塑件尺寸 計算公式 模具工作尺寸34±0.4 0.62384型腔內(nèi)表面0.92±0.2Dm=Dmax+Dmax*Smax％－Tz 0.2571-0.2513- 0.258-高度 0.36- max*%0.5()midzmHST=+-+0.34-0.1 0.251-型芯外表面6±0.2miniin*zdST=+0.36-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。 155 .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)文獻得 ABS 的單位熱流量為Q2=314.3～398.1J/g ,取 Q2=350J/g：Q3=WQ2=1008g/h×350J/h=352800J 2 求冷卻水的體積流量 VV=WQ1/Pc1(T1－T2)=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％以輻射，對00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?？s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。 如下表：6.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=20mm，墊板厚度為H2=10mm，型腔厚度為 H3=23.45mm，型芯固定板厚度為 H4=20mm，支撐板厚度為H5=10，墊塊厚度 H6=50mm，動模板厚度 H7=25mm(考慮模具的抽芯距)如下圖所示：冷卻水道直徑d/（mm）最低流量 v/（m/s）流量qv/（m /min）38 1.66 5.0×10－ ３ 161 計算模具的閉合高度：H=H1＋H2＋H3＋H4＋H5＋H6＋H7=20＋10＋23.45＋20＋10＋50＋25=158.45mm 2．校核注塑機的開，合模空間(1)：模具合模時校核：70mm<158.45mm<200mm （模具符合注塑機的要求）(2)：模具開模時校核：70mm<158.45mm＋15mm<200mm （模具符合注塑機的要求） 177 .注塑機有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為 250mm×160mm×158mm, 符合 XS-ZY-60 型注塑機模板最大安裝尺寸。由于上述計算的模具閉合高度為 458mm，XS-ZY-125 型注塑機的最小模具厚度為70mm，最大模具厚度為 200mm1：模具合模時校核：70mm<158.45mm<200mm 2：模具開模時校核：70mm<158.45mm＋15mm<200mm 其中：15mm 為模具的抽拔距經(jīng)校核 XS-ZY-60 型注塑機能滿足使用要求故可以采用。 188. 繪制模具總裝圖和非標零件工作圖8.1本模具總裝圖和非標零件工作圖見附圖8.2本模具的工作原理：模具安裝在注塑機上，定模部分固定在注塑機的定模板上，動模固定在注塑機的動模板上。合模后，注塑機通過噴嘴將熔料經(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當分型面打開到 15mm 時，動模運動停止，在注塑機頂出作用下，推動頂桿運動將塑件頂出。合模時，隨著分型面的閉合復位桿也對頂桿進行復位。 19總 結(jié)大學三年的學習即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學三年的課程學習和課程、生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進行了大量的實習。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實習，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，并與同學進行充分討論，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，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，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。 20致謝時光如電，歲月如梭，三年的大學生活即將結(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雜的工作。在學校中，我主要學的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當于實戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計不但把我以前學的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，也使我在溫習舊知識的同時也可以學習到很多新的知識；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和同學的熱心幫助下，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老師原紅玲老師在這一段時間給予我無私的幫助和指導，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負你們給予我的知識和對我寄予的厚望！ 21參考文獻[1] 楊占堯主編. 塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計[M]. 清華大學出版社.[2] 王孝陪主編. 塑料成型工藝及模具簡明手冊[M]. 機械工業(yè)出版社. 2000[3] 模具制造手冊編寫組. 模具制造手冊[M]. 機械工業(yè)出版社. 1996[4] 馮炳堯，韓泰榮，蔣文生主編. 模具設(shè)計與制造簡明手冊[M]. 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