订书机外壳注射模设计-注塑模具[33张CAD图纸+文档]
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订书机
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订书机外壳注射模设计
摘要：本毕业设计说明书详细介绍订书机外壳塑件的注射模设计。主要内容是材料(聚丙稀PP)特性分析，塑料注射模的结构设计、标准件的选择、模具材料选择、典型零件的数控加工3G程序代码编程设计。该塑件外表面要求达到境面，内部有弯曲的加强肋，底部进行文字加工，不但有外侧抽芯成型两个圆柱孔、两个半圆柱孔及圆柱孔旁边的浅孔，还有内侧抽芯成型内部四个突台。外侧抽芯距离短，模架小，在型腔板上固定弯销来实现侧抽芯。由于塑件中部有两不易成型的圆肋，采用了增加两个小型芯镶件的办法减少加工模具的难度。整体外形为曲面，不能用传统的加工工艺，而是在Pro/E建模的基础上电火花成型。
关键词: 订书机外壳；注射模设计；侧抽芯；曲面
The Design of the Book Sewer outside Shell Injection Mold
Abstract： This graduate design instruction book has introduced the design of the book sewer outside shell injecting molding in detail. It mainly contains the analysis of property of the material (polypropylene PP), the structural design of injection mold, the selection of standardized part and the material of injection mold, the 3G code NC part programming for typical part. The surface of this plastic part should be mirror finished. The inside of it has bending reinforcing rib. The bottom of it should be worked with words. It not only has two cylindrical pore、two half cylindrical pore and short-hole beside the cylindrical pore that should be formed by outside extracting part, but also has four lug formed by inside extracting part. The distance of extracting is short and the mould is small, so fixing angle block on the cavity die is to finish outside extracting. Because the inside of the plastic part has two round ribs that are difficult to be formed, two inserts are added to make it easier to form mold. The integral surface is camber. It can’t be formed by conventional job operation, so spark machine is needed to form it on the basis of Pro/E molding foundation.
Key words : book sewer; design of injection mold; outside extracting; camber
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471塑件工艺分析1.1塑件分析如图1所示是订书机外壳，从该塑件的外观可以看出为了要使此塑件的外观光滑，对模具型腔的要求是达到镜面光洁度。可以利用弯销来实现侧抽芯。塑件尺寸比较小，但是有较多的内部弯曲的加强肋，考虑到该塑件注射时要有一定的流动性。从其中的浇口痕迹看，只有一个浇口位置，处于塑件中部。一端有两个圆柱孔、两个半圆柱也及圆柱孔旁边的浅孔，这些可以通过外侧抽芯来实现。而内部的凸台可以通过滑块实现内侧抽芯实现成型。订书机外壳在使用过程中要承受一定的力量，所以塑料应该有足够的刚度、强度、硬度以及抗冲击性等因素，所以选择聚丙烯（PP）做为该订书机外壳的材料 。型腔使用EDM进行最后的精加工，EDM加工时要请注意选择合适的加工工艺，如应用较小的加工电流，保证加工表面粗糙度值较小以方便后续的抛光处理。如果放电加工工艺选择不当，则可能 造成放电白层，抛光时可能没有将该层抛除，就会影响模具的质量。1.2塑料材料的成型特性分析性能特点：化学稳定性好，耐寒性差，光、氧作用下易降解，机械性能比聚乙烯好。成型特点：成型时收缩大成型性能好，易变形翘曲，尺寸稳定性好，柔软性好。有“铰链”特性。该订书机外壳需要与上盖进行配合，所以对其尺寸稳定性也有要求，而选用聚丙稀能达到此要求。模具设计的注意事项：因有“铰链”特性，注意浇口位置设计；防缩孔，变形；收缩率为1.03.0(纯聚丙稀)。在本设计中选用的收缩率为2。使用温度：10120，订书机都是在常温下使用，满足使用温度的要求。主要用途：板、片、透明薄膜、绳、绝缘零件、汽车零件、阀门配件、日用品等。订书机属于日用品。1.3 脱模斜度由于制品冷却后产生收缩时会紧紧包在凸模上，或由于黏附作用而紧贴在型腔内。为了便于脱模，防止制品表面在脱模时划伤、擦毛等，在制品设计时应考虑其表面在合理的脱模斜度。聚丙烯的脱模斜度是251之间。本设计中的脱模斜度采用1 。1.4 拟定模具的结构型式1.4.1 型腔数量的确定：该塑件精度要求一般，生产批量比较大，可以采用一模多腔的形式。根据经验，在模具中每增加一个型腔，制品尺寸精度要降低4；再加上考虑到经济因素，初定为一模二腔的模具形式。1.4.2模腔排列形式的确定： 该塑件有侧孔，要使它能顺利的脱模，须设计一套侧抽芯机构，为了不影响脱模等原因，多模腔的排列形式用对称形。图1-1塑件外观图表-1聚丙烯的力学性能材料性能纯聚丙烯 玻纤增强聚丙烯屈服强度/MPa377890拉伸强度/MPa7890断裂伸长率/%200弯曲强度/MPa67132弯曲弹性模量/GPa1.454.5简支梁冲击强度(无缺口)/(kJ/m)7851简支梁冲击强度(缺口)/(kJ/m)3.54.814.1布氏硬度HBS8.659.1表1-2 聚丙烯的热性能及电性能材料性能纯聚丙烯玻纤增强聚丙烯收缩率1.03.00.40.8熔点(粘流温度)/170176170180热变形温度/45N/180/1021155667127127线膨胀系数/(10-/)9.84.9续表2比热容/J/(K)1930热导率/W/(mK)0.118燃烧性/(/min)慢体积电阻/1016击穿电压/(kV/)30表1-聚丙烯的物理性能材料性能纯聚丙烯玻纤增强聚丙烯密度/(g/)0.900.91比体积/(/g)1.101.11吸水性/%(24小时)长时间0.010.03浸水18d0.50.05透明度或透光度半透明表1-4 聚丙烯的工艺参数材料性能纯聚丙烯玻纤增强聚丙烯成型收缩率/%1.03.00.40.8拉伸模量E/*10MPa6.2泊松比0.43与刚的摩擦因数0.490.511.5 注射机型号的确定1.5.1注射量的计算：根据PRO/E建模得到塑件的质量为m= 2.94克，密度由表可查得=0.90.91 g/ 所以塑件的体积可以得出本课题的塑件体积为： 而流道凝料的质量未知，在此按m的0.6倍来计算。总注射量是：1.5.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需要的锁模力计算流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积a，在模具设计前是个未知数，根据多型腔模的统计分析，大致是每个塑件在分型面上的投影a的0.20.5倍,因此总的投影面积可计算为：A=na(0.20.5)na式中 a长方型的面积： s此设计中取0.3 所以：从而得到锁模力：式中型腔压力P取30。1.5.3选择注射机：根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，可选用SZ-100/600立式注射机，如下表所列： 表1-5 注射机主要技术参数理论注射量/75，105螺杆（柱塞）直径/35注射压力/MPa150注射速率/(g/s)60塑化能力/(g/s)7.3螺杆转速/(r/min)14200锁模力/kN600拉杆内间距/440340移模行程/260最大模具厚度/340喷嘴口直径/4定位孔直径/125喷嘴球半径/121.6 注射机有关参数的校核1.6.1锁模力的校核锁模力为注射机锁模装置用于夹紧模具所须施加的最大夹紧力。当高压的塑料熔体充填模腔时，会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。所选注射机的锁模力必须大于由于高压熔体注入模腔而产生的胀型力，此胀型力等于塑件和流道系统在分型面上的投影面积与型腔压力的乘积。即：式中F锁模力，kNp型腔压力，MPaA塑件及流道系统在分型面上的投影面积，已知型腔压力为30MPa；浇注系统的投影面积为1倍的塑件投影面积；塑件及流道系统在分型面上的投影面积为：式中ba流道系统在分型面上的投影面积，n模腔数由于在选择珠注射机的时候就已经计算了锁模力，因此它的锁模力是符合要求的。1.6.2 型腔数目的校核由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数所以型腔数合格。式中 K注射机最大注射量的利用系数：一般取0.8 M注射机的额定塑化量 T成型周期，取25秒1.6.3开模行程的校核开模取出塑件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模行程。对于液压-机械式锁模机构注塑机，其最大开模行程由注塑机曲肘机构的最大行程决定，与模具厚度无关。单分型面注射模，其开模行程按下式校核(510)式中S注塑机的最大开模行程(移动模板台面行程)，H1塑件脱出距离，H2包括流道凝料在内的塑件高度，已知H1=34mm；H2=54mm所以H1+H2+(510)= +34+54+(510)98又由于SZ-100/600立式注塑机的移模行程为260mm98mmd：图5-3 导柱尺寸关系5.1.3 导柱的布置 一副模具最少要用两根导柱，模板外形尺寸大的模具，可最多用4根导柱。本设计用的是四根直径相同的导柱对称布置。5.2 导套设计导向孔可带有导套，也可以不带导套；但无论那种形式，都不能设计为盲孔，因为盲孔会增加模具闭合时的阻力，并使模具不能紧密闭合。在该设计中采用导套的直径为16mm长度为50mm，根据模具大典得出下图：图5-4 推板导套图5-5 导套6 脱模机构的设计和计算6.1 脱模机构设计在注射成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种脱出塑件的机构称为脱模机构（或称推出机构、顶出机构）。脱出机构的作用包括脱出、取出两个动作，即首先将塑件和浇注系统凝料等与模具松动分离，称为脱出，然后把其脱出物从模具内取出。一、 脱模推出机构的设计原则制件推出（顶出）是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定制品的质量，因此，制品的推出是不可忽视的。在设计推出脱模机构时应遵循下列原则：1） 运动灵活顺畅，无卡刹和过分磨损现象；2） 接触塑件的配合间隙无溢出现象；3） 具有足够强度、刚度，工作稳定可靠；4） 对塑件顶推力分布均匀合理，不会引起塑件变形或塑件顶列；5） 对塑件外观无明显损害；6） 有利于将塑件和浇注道凝料带向动模部分；7） 容易制造和装配。二、制品推出的基本方式 1.推杆推出：推杆推出是一种基本的也是一种常用的制品推出方式。常用的推杆形式有圆形、矩形、“D”形。2.推件板推出：对于轮廓封闭且周长较长的制品，采用推件板推出结构。推件板推出部分的形状根据制品形状而定。3.气压推出：对于大型深型腔制品，经常采用或辅助采用气压推出方式。三、塑件的推出机构本套模具的推出机构形式较为复杂，全部采用推杆推出，每个塑件由12根推杆出。随塑件结构形状不同，脱模机构的类型和繁简也有很大的差别。形状简单的件从模具内脱出，是在脱模行程中一次动作完成，相应的脱模机构称为一级脱模机构。形状复杂的需要进行二次脱模，甚至要进行第三次脱模。该设计只须一次脱模，常用的一级脱模机构有顶杆机构、顶管机构、推块机构、脱件板机构、拉料板机构及这些机构的某些简单组合机构形式。该塑件的设计如下： 1.采用带肩推杆，每个塑件由14根推杆，共为28个； 2.推杆应设在脱模阻力大的地方； 3.推杆应均匀布置； 4.推杆应设在塑件强度、刚度较大处； 5.该推杆的形式（标准形式）； 6.推杆直径与模板上的推杆孔采用H8/f7或H8/f8的间隙配合； 7.通常推杆装入模具后，其端面应与型腔底面平齐，或高出型腔底面0.050.10mm； 8.推杆与推杆固定板，通常采用单边0.5mm的间隙（由于该套模具各塑件的8根推杆分布比较紧凑，故采用单边0.25mm的间隙），这样可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因由于各板上的推杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象； 9.推杆的材料常用T8、T10碳素工具钢，热处理要求硬度HRC50，工作端配合部分的表面粗糙度为Ra0.8。该塑件推杆推出机构的示意如图6-1：6.2 脱模阻力的计算 塑件在冷却时，将包紧型芯或凸模，产生包紧力。包紧力的大小，与塑件的收缩率、塑件的壁厚和形状及大小所成的塑件刚度，塑件对型芯和型腔表面的粗糙度及加工纹向等因素形成的摩擦阻力、塑件材料及其对型芯及型腔的粘附力、以及注射压力、开模斜度等都有关系。对于不通孔壳形塑件脱模时，还须克服大气压力。但在计算和确定脱模力时，一般只考虑主要因素，进行近似计算，并使确定的脱模力大于上述诸因素所形成的阻力。此阻力在开模的瞬间最大，所以，计算的脱模力为初始脱模力。其计算方法为：图6-1 推出机构示意图 对于一般塑和通孔壳形塑件，按下式计算，并确定其脱模力(Q):式中型芯或凸模被包紧部分的断面周长(cm)，取240cm;被包紧部分的深度(cm)取1.5cm;由塑件收缩产生的单位面积上的正压力，一般取7.811.8MPa,这里取10MPa磨擦系数，一般取0.10.2这里取0.15脱模斜度1 按分工计算的脱模力，当考虑塑件材料对型芯的粘附力，以及塑件刚性等因素的影响，加以修正，实际脱模力，从而选用相应的标准推杆的直径及数量和分布。对于不通孔的壳形塑件脱模时，需克服大气压力造成的阻力()，即式中为垂直于推出型芯方向的投影面积(cm2)为100.6 cm2；并设大气压力为0.09MPa,则=1.006KN所以，当不计算塑件对型芯的粘附力是其总的脱模力(Q总)为Q总=Q+QH=35.8KN7 侧向抽芯机构的设计当塑件上具有与开模方向不一致的孔或侧壁有凹凸形状时，除极少数情况可以强制脱模外，一般都必须将成型侧孔或侧凹做成可活动的结构，在塑件脱模前，先将其抽出，然后才能将整个塑件从模具中脱出。完成侧向活动型芯的抽出和复位的这种机构叫做抽芯机构。它应具备以下基本功能：图7-1 抽芯机构图1能够保证不引起塑间件变形的情况下准确地抽芯；2运动灵活动作可靠，无过分磨损现象；3具有必要的强度和刚度；4配合间隙和拼缝线不溢料。7.1抽芯机构选择弯销侧抽芯机构是用的较多的抽芯机构，它结构简单、制造方便、安全可靠等特点。该设计采用的是弯销在定模，滑块在动模的抽芯结构。对靠内的采取的是带滑块的抽芯机构。其抽芯结构图如图7-1。7.2 抽芯机构的计算弯销的长度主要根据抽芯距离和弯销的倾角的大小而确定（参照图7-1）。其长度计算公式如下：L=4/sina=4/sin15=19.3式中：L弯销总长度（mm）； a弯销的倾角（设计为15度）。 S抽芯距离;代入计算过的相关数据： S=5mm取其长度为18.91mm。图7-2 弯销图7-3 斜推杆斜滑块内部抽芯成型高为1 的凸台，而两个凸台之间的距离只有15，再考虑到斜滑块的宽度，所以选择抽芯距离为2.4，倾角为6度。为了方便脱出斜滑块一直延伸到塑件底部，但是比型芯低出0.07，以勉产生干涉。由于推杆的推出距离为23，正好达到抽芯距离的要求。具体形状尺寸见图7-3。8 温度调节系统的设计和计算模具的温度直接影响到塑件的成型质量和生产效率。所以模具上需要添加温度调节系统以达到理想的温度要求。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融的塑料的热量尽快传给模具，以便使塑件可靠冷却定型并可迅速脱模。提高塑件定型质量和生产效率。注射模设计温度调节系统的目的，就是要通过控制模具温度，使注射成形具有良好的产品质量和较高的生产率。因为水的热容量大，传热系数大，成本低，且低于室温的水容易取得，所以冷却水普遍使用。用水冷却即在模具型腔周围或型腔内开设冷却水通道，利用循环水将热量带走。8.1 加热系统 对于某些熔融度高，流动性差的塑料，如聚碳酸酯、聚甲醛、氯化聚醚、聚砜、聚苯醚等，要求有较高的模具温度，此时需要对模具进行加热主。这些塑料若模温过低，则会影响塑料的流动性，产生较大的剪切力，使塑件内应力增大，甚至还会出现冷流痕、银丝、轮廓不清等缺陷。由于该套模具的模温要求在80C以下，又是小型模具，所以无需设置加热装置8.2 冷却系统的设计 冷却装置的设计要考虑以下几点：（1） 保证塑件收缩均匀，维持模具热平衡。（2） 冷却水孔的数量越多，孔径越大，对塑件冷却也就越均匀。（3） 水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，即水孔的排列与型腔形状尽量吻合。（4） 浇口出要加强冷却。一般熔融塑料填充型腔时，浇口附近温度最高，距浇口越远温度越低。因此浇口附近应加强冷却，通冷却水，而在温度较低的外側只需通过经热交换后的温水即可。（5） 降低入水与出水的温度。可通过改变冷却孔道排列的形式。（6） 要结合塑料的特性和塑件的结构，合理考虑冷却水通道的排列形式。如塑件的收缩率，壁厚等。（7） 冷却水通道要避免接近塑件的熔接痕部位，冷却通道的密封性要好，冷却通道的进口与出口接头尽量不要高出模具外表面。 一般注射到模具内的塑料温度为200C左右，而制品固化后从模具型腔中取出时其温度在60C以下。热塑性塑料在注射成形后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽快地传给模具，以使塑料可靠冷却定型并可迅速脱模。 对于粘度低、流动性好的塑料（例如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙66等），因为成形工艺要求模温都不太高，所以常用常温水对模具进行冷却。PP的成形温度和模具温度分别为聚丙烯的塑料温度232.2282.2C取250C，模具温度4.479.4C,取40C。冷却介质：有冷却水和压缩空气，但用冷却水较多，因为水的热容量大，传热系数大，成本低。用水冷却，即在模具型腔周围或内部开设冷却水道。8.3 冷却系统的简略计算如果忽略模具因空气对流、热辐射以及与注射机接触所散发的热量，不考虑模具金属材料的热阻，可对模具冷却系统进行初步的和简略的计算。 （1）求塑料制品在固化时每小时释放的热量查表9.8-41得PP单位重量放出的热量，为，故式中单位时间（每分钟）内注入模具中的塑料重量，该模具每分钟注射60/25=2.4次，所以（2）求冷却水的体积流量 在单位时间内熔体凝固时放出的热量等于冷却水所带走的的热量，因此由式9.8-151得式中冷却水的密度，为 冷却水的比热容，为冷却水出口温度，取 冷却水入口温度，取（3）求冷却管道直径查表9.8-11，为使冷却水处于湍流状态，取。（4）求冷却水在管道内的流速。由式9.8-201得（5）求冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数。查表9.8-51，取（水温为，再由式9.8-181有（6）求冷却管道总传热面积。由式9.8-171有式中模具温度与冷却水温度之间的平均温差，模具温度取40。 （7）求模具上应开设的冷却管道的孔数。由是9.8-211有式中模具长度，为250mm订书机外壳外形尺寸较小，帮故冷却要求不高，为缩短循环周期及方便产品质量控制，再考虑到一模两腔，尽可能使塑件冷却均匀，布置每腔2根水道，因此取水道数为4孔(8) 模具冷却时间的计算塑件在模内的冷却时间通常是指塑料熔体从充满型腔时起，到开模取出塑件时为止。可以开模的标准是制品已充分固化，具有一定的强度和刚度，在开模时不至于变形开裂。目前有三种衡量制品是否已充分固准则：1)对于无定形塑料的厚壁制品，其最大壁厚中习部分的温度已冷却到该塑料的热变形温度以下；2)对于无定形塑薄壁制品，制品截面内的平均温度已达到所规定的制品的出模温度；3)对于结晶形塑料，最大壁厚的中心层温度达到固熔点，或者结晶度达到某一百分比。目前尚无精确的冷却时间计算公式，只能借助于一些简化公式或经验公式对冷却时间作近似计算。聚丙烯塑料制件的最大壁厚中心层达到凝固点时所需的冷却时间的经验公式：式中 棒内或板类塑料制品的初始成型温度，C 模具温度，C板类制品的厚度(cm)制品所需的冷却时间(s)8.4 冷却装置的布置由于该制品为近似矩形零件，由于分两个水孔布置，可心在每个型腔镶件中沿着塑件排放的方向布置水孔。水孔中心离塑件距离平均约为10mm,离型腔镶件表面距离为10mm。而型芯镶件中有拉料杆、推杆所以不能布置水孔。又由于从型腔镶件两侧进水不易保证水孔对准及良好的密封，所以采取先让水进入定模座板后往下进入型腔镶件中，再从定模座板中流出。为使冷热均匀，两水孔从相对的方向进入，从各自对面导出。见下图：图8-1 水道布置9 排气系统的设计9.1 排溢的影响 排溢是指排出充模熔料中的前锋冷料和模具内的气体等。在注射成型过程中模具内除了型腔和浇注系统中原有的空气外，还有塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体若不能顺利排出，则可能因充填时气体被压缩而产生高温，引起塑件局部烧焦，或使塑件产生气泡，或使塑件熔接不良而引起缺陷。9.2 引气的影响对于一些大型深腔壳形制品，注射成形后，整个型腔由塑料填满，型腔内气体被排出，此时制品的包容面与型芯的被包容面基本上构成真空，当制品脱模时，由于受到大气压的作用，造成脱模困难，如采用强行脱模，势必使制品发生变形或损坏，因此必须加引气装置。由于本设计中的型腔比较小，而且各镶件、推杆、拉料杆与型芯接合处都有逢隙，所以没有设计引气装置。9.3 排气方式 利用排气槽；利用型芯、镶件、推杆等配合间隙；有时为了防止制品在顶出时造成真空而变形，必须设置进气装置。 该套模具的排气方式有 1.利用制品推杆的配合间隙； 2.制品与拉料杆之间的间隙；3.制品与侧抽心之间的间隙。10 标准零件的选取和各零件材料选择在本次设计中，采用的标准零件有螺钉、导柱、导套、模架和浇口套。10.1设计中所用标准螺钉表10-1 设计中所用螺钉作用名称规格数目固定垫板和动模座板内六角圆柱头螺钉GB70-85-M12604连接推板和推杆固定板内六角圆柱头螺钉GB79-85-M8304固定滑座内六角圆柱头螺钉GB70-85-M6144连接型芯镶件1及型芯内六角圆柱头螺钉GB70-85-M6166固定定位圈内六角圆柱头螺钉GB70-85-M8254固定侧抽心弯销内六角圆柱头螺钉GB70-85-M6208固定型腔板内六角圆柱头螺钉GB70-85-M6254连接定模座板和定模板内六角圆柱头螺钉GB70-85-M1230410.2塑料模具成型零件（型腔、型芯）的选材 型腔和型芯的材料为Cr12MoV热处理为58HRC62HRC10.3 模板零件的选材 表10-2 模板零件的选材零件名称材料牌号热处理方法硬度垫块Q235淬火43HRC48HRC动、定模板动、定模座板45调质230HB270HB 10.4侧向分型与抽芯机构的选材斜滑块 Cr12MoV 淬火 58HRC62HRC10.5 浇注系统零件的选材： 主流道衬套 T10A 淬火 53HRC57HRC10.6 导向零件的选材 表10-3导向零件的选材零件名称材料牌号热处理方法硬度导柱T8A淬火50HRC55HRC导套T8A淬火50HRC55HRC推板导柱推板导套T8A淬火50HRC55HRC 10.7 推出机构零件的选材 表10-4 推出机构零件的选材零件名称材料牌号热处理方法硬度推杆T8A淬火50HRC55HRC推板45淬火230HB270HB复位杆T10A淬火54HRC58HRC推杆固定板45淬火230HB270HB 10.8 其它零件的选材 1 定位圈 45钢 2 各 销 35钢 热处理后硬度28HRC38HRC 3 各螺钉 45钢 淬火 硬度43HRC48HRC 4 水 嘴 黄铜 5 弹 簧 60Si2Mn11 模具工作过程模具装配试模完毕之后，模具进入正式工作状态，其基本工作过程如下：1.对塑料PP进行烘干，并装入料斗；2.清理模具型芯、型腔，并涂上脱模剂，进行适当的预热；3.合模、锁紧模具；4.对塑料进行预塑化，注射装置准备注射；5.注射，其过程包括充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模；6.脱模过程：开模时，开合模系统带动动模部分后移，塑件（因包紧力和拉料杆的作用）随动模部分移动，此时弯销开始带动活动向两侧移动，从而在两边实现侧抽芯动作；开模一段距离后，开合模机构停止运动，推出机构开始动作，此时拉料杆和顶针将塑件往外推；同时塑件中间的活动滑块塑件推出。塑件推出后，在注射机液压机作用下复位杆推动推板来实现复位，以便进行下一次注射。7 塑件的后处理：剪掉塑件上的浇注凝料，对塑件进行退火处理或调湿处理。12 数控加工设计 随着生产和科学技术的发展，机械产品的日趋精密、复杂，而且改型频繁，这就对制造机械产品的设备机床提出了高性能、高精度和高自动化的要求。在机械产品中，单件和小批量产品占绝大部分。采用传统的普通加工设备已很难适应高效率 高质量 多样化的加工要求。机床数控技术的应用，一方面促使机械加工的大量前期准备工作与机械加工过程连成一体；另一方面又促使机械加工的全过程与柔性自动化水平不断提高，即提高了制造系统适应各种生产条件变化的能力。数控技术就是以数字量编程实现控制机械或其它设备自动工作的技术。在本设计中，我对型腔等采用数控编程来进行加工，从而可以保证塑件的精度。12.1 数控机床程序的编制的内容与步骤在普通机床上加工零件时，首先由工艺人员对零件进行工艺分析，制定零件加工的工艺规程。同样，加工零件时也必须对零件进行工艺分析，制定工艺规程，同时要将工艺参数等进行记录，并将信息传到数控装置，由数控装置完成对零件的加工。它主要包括如下几方面的内容：1）分析零件图；2）确定工艺过程；3）计算加工轨迹和加工尺寸；4）编写加工程序单和校核；5）制作控制介质；6）程序校核和试切削。12.2数控加工工艺数控加工程序的编制方法分为手工编程和自动编程两种；在该设计中采用手工编程。利用刀具长度补偿和固定循环加工推杆固定板。零件如下图所示#1钻孔直径为9和14的孔，#2钻孔直径2和7的孔，#3一#16钻孔直径为3和7的孔，#17和#18钻孔直径为6，#19和#20钻孔直径为28。工件坐标系零点设在零件对称中心，初始平面上各坐标轴方向如图所示。刀位点设在主轴端面中心，换刀点设在x=0,y=0,z=250独立位置。选用T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9号刀具，如表10所示。加工前，将刀具长度补偿值分别设定在H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9号存储器中。12.3 具体加工程序：O0100N001 G92 X0 Y0 Z0;坐标系设定，刀具定位在初始平面N002 G90 G00 Z250 T1 M06;换T1号刀N003 G43 Z0 H1;取H1内数值进行刀具长度补偿N004 S300 M03;主轴每分钟300转，顺转N005 G99 G81 X0 Y0 Z-73 R-47 F300；定位后加工#19孔，返回到R点表12-1 数控加工刀具偏移号偏移量mm存储器号刀具号钻头直径mm1150H1T192190H2T2143100H3T324100H4T435110H5T566130H6T677200H7T7288140H8T889140H8T98N006 G00 Z0 M05；返回到零点，主轴停N007 G49 Z250 T2 M06；取消刀具长度补偿，换刀N008 G43 Z0 H2；取H2内数值进行刀具补偿N009 S20 M03；主轴启动N010 G99 G85 X0 Y0 Z-73 R-47 F600;定位后钻孔加工#114孔，返回到R点N011 G00 X0 Y0 M05；返回到零点，主轴停N012 G49 Z250 T3 M06 T3；取消刀具长度补偿，换刀N013 G43 Z0 H3；取H3内数值进行刀具长度补偿N014 S20 M03；主轴启动N014 G00 X0 Y22 Z0；快速移动到#2上方N015 G99 G85 X0 Y22 Z-73 R-47 F300；定位后钻孔加工#22孔，返回到R点表12-2 数控加工流程工序号工步内容刀号及规格(mm)主轴转速(r/min)进给速度(mm/min)1钻孔T01 9钻头300402钻孔T02 14钻头600503钻孔T03 2钻头300404钻孔T04 3钻头300405钻孔T05 6钻头5001006钻孔T06 7钻头5001007镗孔T07 28钻头500708加工内螺纹T08 8钻头5001009铣削方孔T098铣刀500100N016 G00 X0 Y0 M05；返回到零点，主轴停N017 G49 Z250 T4 M06；取消刀具长度补偿，换刀N018 G43 Z0 H4；取H4内数值进行刀具长度补偿N019 S20 M03；主轴启动N020 G99 G85 X-50.24 Y42.855 Z-73 F300；定位后钻孔加工#33孔，返回到R点N021 G91 Y15.71；钻孔加工#4直径3的孔，返回到R点N022 G00 X15.04 Y24.265; 钻孔加工 #5直径3的孔，返回到R点N023 G00 Y-11.41；钻孔加工 #6直径3的孔，返回到R点N024 G00 Y-11.41；钻孔加工 #7直径3的孔，返回到R点N025 G00 X5.81 Y17.02；钻孔加工 #8直径3的孔，返回到R点N026 G00 Y-11.22；钻孔加工 #9直径3的孔，返回到R点N027 G00 X18.10 Y5.61；钻孔加工 #10直径3的孔，返回到R点N028 G00 X13.82 Y5.745；钻孔加工 #11直径3的孔，返回到R点N029 G00 Y-11.49；钻孔加工 #12直径3的孔，返回到R点N030 G00 X38.42 Y10.125；钻孔加工 #13直径3的孔，返回到R点N031 G00 Y-8.76；钻孔加工 #14直径3的孔，返回到R点N031 G00 X11.23 Y8.75；钻孔加工 #15直径3的孔，返回到R点N032 G00 Y-8.74；钻孔加工 #16直径3的孔，返回到R点N033 G90 G00 X0 Y0 Z0 M05；返回到零点，主轴停N034 G49 Z250 T5 M06；取消刀具长度补偿，换刀N035 G43 Z0 H5；取H5内数值进行长度补偿N036 S20 M03；主轴启动N037 G99 G85 X-117 Y66 Z-73 R-47 F500；定位后钻孔加工#17直径6的孔，返回到R点N038 G91 X234；钻孔加工 #17直径6的孔，返回到R点N039 G90 G00 X0 Y0 Z0 M05；返回到零点，主轴停N040 G49 Z250 T6 M06；取消刀具长度补偿，换刀N041 G43 Z0 H6；取H6 内数值进行刀具长度补偿N042 S20 M03 ；主轴启动N043 G99 X0 Y22 R-47 F500；定位后锪孔加工#2直径7的孔，返回到R点N044 G91 Y15.71；锪孔加工#4直径7的孔，返回到R点N045 G00 X15.04 Y24.265; 锪孔加工 #5直径7的孔，返回到R点N046 G00 Y-11.41；锪孔加工 #6直径7的孔，返回到R点N047G00 Y-11.41；锪孔加工 #7直径7的孔，返回到R点N048 G00 X5.81 Y17.02；锪孔加工 #8直径7的孔，返回到R点N049 G00 Y-11.22；锪孔加工 #9直径7的孔，返回到R点N050 G00 X18.10 Y5.61；锪孔加工 #10直径7的孔，返回到R点N051 G00 X13.82 Y5.745；锪孔加工 #11直径7的孔，返回到R点N052 G00 Y-11.49；锪孔加工 #12直径7的孔，返回到R点N053 G00 X38.42 Y10.125；锪孔加工 #13直径7的孔，返回到R点N054 G00 Y-8.76；锪孔加工 #14直径7的孔，返回到R点N055 G00 X11.23 Y8.75；锪孔加工 #15直径7的孔，返回到R点N056 G00 Y-8.74；锪孔加工 #16直径7的孔，返回到R点N057 G90 G00 X0 Y0 Z0 M05；返回到零点，主轴停N058 G49 Z250 T7 M06；取消刀具长度补偿，换刀N059 G43 Z0 H7；取H7内数值进行长度补偿N060 S20 M03；主轴启动N061 G99 G85 X-104 Y35 R-47 F500 ；定位后镗孔加工#19直径28的孔，返回到R点N062 G90 X0 Y0 Z0 M05；返回到零点，主轴停N063 G49 Z250 T8 M06 ；取消刀具长度补偿，换刀N064 G43 Z0 H8；取H8内数值进行刀具长度补偿N065 S20 M03 ；主轴启动N066 G99 G82 X-117 Y66 Z-73 R-47 F100；定位后加工#17M8螺纹，返回到R点N067 G91 X234 ；定位后加工#18M8螺纹，返回到R点N068 G00 X0 Y0 M05；返回到零点，主轴停N068 G49 Z250 T9 M06 ；取消刀具长度补偿，换刀N069 G42 Z0 H9；取H9 内数值进行刀具长度补偿N070 S20 M03；主轴启动N071 G00 X19 Y59.035 Z0 ；快速移动到上方N072 G91 G42 Z-53；往下钻孔N073 X-9.5N074 Y48.07N075 X24N076 Y-48.07N077 X-24;加工方孔N078 G90 G00 X0 Y0 M05；返回到零点，主轴停N079 G49 Z0；取消长度补偿N080 M02 ；程序结束到此，型腔推杆固定上半部分加工完毕，只要反板调换前后位置再用此程序加工 ，即可完成整个零件的加工。图12-1 待加工零件图参考文献1贾润礼，程志远主编.实用注射模设计手册M.北京：中国轻工业出版社.20002中国模具设计大典第二分册M3马 颖.模具CAD/CAM技术的发展概况J.模具工业.1999，（12）：3-104杜志俊.现代模具技术综述J.机械工程师.1999，（6）：3-55许发樾.模具企业的管理与建设J.模具工业.1999，（12）：3-106陆宁.实用注塑模具设计M.北京：中国轻工业出版社.19977中国电子学会.生产技术学会工装设计与制造组织M.工模具设计与制造资料汇编.武汉：电子工艺技术编辑部出版.19828德 K.Stoeckhert/G.Menning 编著.模具制造手册M.北京：化学工业出版社.20039陈万林等编著.实用塑料注射模设计与制造M.北京：机械工业出版社.200010中国标准出版社第三编辑室编，塑料模具标准汇编.M北京：中国标准出版社.1997.1011楚生主编.机械制造技术
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