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JX056 软盘 注射 模具设计

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JX056五寸软盘盖注射模具设计,JX056,软盘,注射,模具设计

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工 装 工 艺 过 程 卡材料名称牌 号45钢签 名日期拟 制生产编号0001工装图号01工装名称型腔下料规格审 核零件图号A3零件名称型腔数 量1每件毛坯数1批 准车间工序工 序 内 容操作者日期是用设备及工具单件定额合格数量返修数量检验员检验日期锻造备料 将毛坯加工成平行六面体 265x235x45mm退火热处理 退火刨床刨平面刨平面平面留余量是1 mmB635铣床铣平面铣各个平面留磨削余量0.6 mm，侧面留余量0.4 mm留台阶X60W磨床磨平面磨各个平面，留磨削余量0.3 mm，侧面保持垂直。M7120A划线钳工划出对称中心，各个孔的定位。铣床铣型腔粗加工型腔X60W切割线切割切割出型腔拼块孔。铣床铣型腔精加工型腔X60W退火热处理磨床磨平面精加工平面检验工 序 许 可 登 记 处签 名日期总页数日期工序数量疵 病 特 征允 许 理 由技 术检 验车 间2003.6.10页次1工 装 工 艺 过 程 卡材料名称牌 号45钢签 名日期拟 制生产编号0001工装图号01工装名称型芯下料规格审 核零件图号A3零件名称型腔数 量1每件毛坯数1批 准车间工序工 序 内 容操作者日期是用设备及工具单件定额合格数量返修数量检验员检验日期锻造备料 将毛坯加工成平行六面体 165x235x57mm退火热处理 退火刨床刨平面刨平面平面留余量是1 mmB635铣床铣平面铣各个平面留磨削余量0.6 mm，侧面留余量0.4 mm留台阶。X60W划线钳工划出对称中心，各个孔的定位。铣床铣平面铣平面留型芯小凸台。磨床磨平面磨各个平面，留磨削余量0.3 mm，侧面保持垂直。M7120A铣床铣型腔粗加工型腔X60W切割线切割切割出型腔拼块孔。铣床铣型腔精加工型腔X60W退火热处理磨床磨平面精加工平面检验工 序 许 可 登 记 处签 名日期总页数日期工序数量疵 病 特 征允 许 理 由技 术检 验车 间2003.6.10页次1目 录摘要 2一:塑件的工艺特性分析.3二:模具结构设计.61. 型腔数量以及排列方式.6 2. 分型面的选择63. 注射机的选定.84.主流道的设计 95.分流道的设计.10三. 成型零件的设计与计算.121. 成型零件的设计.122.模具型腔侧壁和底版厚度的计算.17四.合模导向机构的设计.19五. 推出机构的设计.23六. 侧向分型与抽芯机构的设计.24七.连接件的选用.25八. 模具的装配.26九.答谢语.26五寸软盘盖注射模具设计XXXXXXXXXXXXX学校 摘要： 在综合分析塑件结构，使用要求。成型质量和模具制造成本的基础上，介绍结构简单，形状规则的塑件成型。采用侧向分型抽芯机构，使塑件能一次成型。设计了相应的的侧向分型抽芯的注射模。并介绍了模具的工作过程。关键词：注射模 抽芯机构。AbstractBased on the comprehensive analysis on the plastic parts strcture service require-ment, moulding quality and mouding quality and mould manu facturing cost. Acorresponding injection mould of internal side core pulling was designed.By adopting the mulit-direction and multi-combination core-pulling .acorresponding injection mould of interal side core pulling was designed,the working process of the mould was in-troduced.Key words:injection mould ,medialcoe pulling.一塑件件的工艺特性分析 1 该塑件为五寸软盘盖配件，它要与另外部件匹配使 用。要使侧面的两个小圆柱定位到另外一个部见上，所以从 塑件的使用性能上分析，必须具备有一定的综合机械性能 包括，良好的机械强度，一定的弹性和耐油性，耐水性，耐 磨性，化学稳定性和电气性能。符合以上性能的有多种塑料 材料，从材料的来源以及材料的成本和调配颜色来看，ABS 比较适。ABS是目前世界上应用最广泛的材料，它来源广，成本底，符合该塑件成型的特性。因此制作该塑件选用ABS塑料。表一：ABS的主要技术指标密度比溶吸水率收缩率热变形温度1.02-1.050.8-0.980.2%-0.4%130-1600.3%-0.8%83-103.抗拉强度拉伸弹性模量弯曲强度冲击强度体积50Mpa1.8X10780Mpa11HB9.7HB6.9X10表二；ABS的注射工艺参数 注射机类型螺杆转数喷嘴形式喷嘴温度 螺杆式50-70直通式180-190。 料筒的温度模具温度注射压力保压力 190-200 200-220 170-19050-7060-90Mpa30-60 Mpa 注射时间保压时间冷却时间成型周期 3-5 S15-30 S10-30 S30-70 ABS五毒，无味，呈微黄色，成型的塑料件有较好的光泽。密度为1.02-1.05g/cm3。ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70度左右，热变形温度约为90度左右。耐气候差，在紫外线作用下易变硬发脆。其成型特点：ABS在升温时黏度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度悄大，ABS易吸水，成型前加工要进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚，溶料温度及收缩率影响极小。ABS成型收缩率，拉伸模量，泊松比与刚的摩擦因素。表三；塑料名称成型收缩率/%拉伸模量E/X103Mpa泊松比U与刚的摩擦系数fPE1.5-3.50.212-0.980.490.23-0.5PP0.4-3.01.6-6.20.430.49-0.51PS0.2-0.81.4-8.90.380.45-0.75ABS0.1-0.71.91-1.980.380.20-0.252产品工艺性与结构分析。1）.尺寸的精度。塑件的尺寸公差推荐值参考模具设计与制造手册表二的精度等级参考表2-18：表四：材料高精度一般精度低精度ABS345该塑件由于不接纳其它装配尺寸，其精度不必太高。故选用一般精度IT4，其公差参考教材塑料成型工艺与模具设计。2）粗糙度：作为仪表外壳，外观良好就得了，光泽度不必太高，塑 件表面的粗糙度要比模具型芯低。塑件模具表面的粗糙度可取Ra=0.8.模具型芯的表面粗糙度取Ra=0.3.3）. 斜度： 脱模斜度取决与塑件的形状，壁厚及塑料的收缩率，一般取30，1。30。本塑件由于型腔深度很小，两侧也采用抽芯。但由于考虑到塑件跟其它部件配合使用，要使塑件配合好所以要塑件两侧角度，所以要使塑件强行脱模的方式。而且往里偏有个小角度；本塑件与另外部件配合使用，要有一定的弹性才能使塑件能放进指定的位置，塑件要有足够的强度和刚度，才能经受推件杆的推力而不使塑件变形，该产品壁厚均匀：本产品取2mm.表五；塑料种类制件流程最小壁厚一般制件壁厚大型制件壁厚塑料 ABS0.751.75-2.62.4-3.23.塑件工艺分析：本塑件外形中等，形状简单，尺寸精度不算高，壁厚均为2 mm材料是ABS收缩率取0.05%，净重约25G，塑件外形长150mm,宽64mm，局部高24 mm.由于塑件中有些地方通空和凹槽，为了减小加工难度，降低制作成本，所以采用凸模，凹模镶块加入。因塑件长边两端是圆柱小凸台伸出，所以要采用斜导柱侧向分型机构才能.使塑件出模。二. 模具结构设计1：型腔数目及排列方式：1）型腔数目的确定： 由于该塑件要进行长期大批量生产，为了提高生产效率，降低塑件的生产成本，且该塑件制件尺寸也比较对称，塑件的质量控制要求的尺寸精度，性能和表面粗糙度较低，采用一模两腔生产模具。可保证塑件的最佳生产经济性，又达到制件最佳的技术经济性。2）型腔的布局： 型腔的排布与浇注系统布置密切相关，因此型腔的排布应使每个型腔都能从总压力中均等地分得所须的足够压力，以保证塑料熔体同时均匀充满每个型腔，使各型腔的塑件内在质量均一稳定，所以型腔设计为：2:分型面的设计: 分型面是决定模具结构形式的重要应素，它与模具的整 体结构和模具的制造工艺有密切的关系，并且直接影响 到塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模，因此，分型面的选择是注塑模具设计中的一个关键。 选择分型面时一般应尊循以下几项基本原则：1. 分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2. 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模；3. 保证塑件的精度要求；4. 满足塑件外观质量的要求；5. 便于模具的加工与制造；6. 对成型面积的影响；7. 排气的效果的考虑；8. 对侧向抽芯的影响。注射模一般有的有一个分型面，有的有两个分型面。分型面的形状有平直分型面，倾斜分型面，阶梯分型面，曲面分型面，复合分型面。在这里考虑到塑件分型面选在塑件外形最大轮廓处，要保证有利的留模方式，要便于塑件顺利脱模，保证塑件的精度要求，便于模具加工，采用单个平直分型面。如图；3.注射机的选定；以锁模力为技术参数，必须大于模具在开模方向的投影面积上的总注射力。P=P x KC x KS1式中 P-型腔内注射压力， MpaPB-基本压力，MpaKc-材料系数，ABS材料取KC=1.15KS-塑料复杂系数，KS=1-1.5。PB与塑件平均壁厚T1，进浇口流程长度L的流程比L/T有关，本塑件T=2mm，在这里采用侧浇口，估算L=400mm，故L/T=200，所以PB=32MPa，由于该塑件简单，取KS=1，则：P=32 x 1.15 x 1=36.8 MPa锁模力为；F=1.5 xP x A x 0.1式中；F-所需的锁模力，KN。P-型腔内注射压力。A-塑件投影面积，A=150 x 6.5=97.6F=1.5 x 36.8 x 97.5 x 0.1=538.2 KN所以选用卧式S/Z 100/60。 型号国产注射机，其主要技术参数参考注射模设计。4 主流道的设计 主流道的设计参考教材塑料成型工艺与模具设计P114表5-2主流的部分尺寸： ()SR 符号 名称 尺 寸h d主流道小端直径 注射机喷嘴直径+1 SR主流道球面直径 喷嘴球面半径+1 L h 球面配合高度 35 主流道锥角2060 L主流道长度 尽量60DD主流道大端直径 d+2Ltg(/2) 查模具设计与制造简明手册P386表2-40常用热塑性塑料注射机型号和主要技术规格s/z 100/60：喷嘴球半径=12；主流道小端直径=4。则主流道小端直径d=4+1=5; 球面配合高度h取4； 主流道锥角取30；主流道球面直径SR=12+8=20; L和D还待定。因为定模板厚度和动模底板总长为60，所以浇口套L=56mm.经计算D=5+3=8mm.5. 分流道设计（1）分流道的长度和断面尺寸：分流道的断面尺寸根据塑件的成型体积，塑件的壁厚，塑件形状，所用塑料的工艺性能，注射速率和分流道的长度等因素确定。该塑件壁厚为2mm小于3mm，质量为25g，所以：D=0.2654W4L式中：W-流经分流道的塑料量（g）L-分流道的长度 (mm)D-分流道的直径 (mm)参考部分塑料常用分流道断面尺寸推荐范围，ABS材料的D=4.8-9.5 mm。这里取D=6 mm。为了便于加工分流道的断面做成圆形，分流道长度L取50 mm；分流道的布置如图：（2）.浇口的设计。因为该塑件是用两板式多型腔模，所以采用侧浇口，就是浇口开设在分型面上，从塑件侧面进料，其形状简单加工方便。侧浇口的形式： 参考塑料成型工艺与模具设计P118表5-4侧浇口形式的推荐尺寸：l=0.72.0;b=1.55.0;t=0.52.0。再参考塑料成型工艺与模具设计P122式5-7侧浇口的尺寸计算的经验公式：b=【(0.60.9)A1/2】 30;t=b。式中 b-测浇口的宽度（）；A-塑件的外侧表面积（2）；t-测浇口的厚度（）。先计算A值：A=20060=120002故 b=【(0.60.9)A1/2】30;=【(0.60.9)109】30=2.183.27()再对照上面给定的推荐值b取2.5;t取1.0；l取1.0。三 成型零件的设计与计算 成型零件决定塑件的几何行状和尺寸。成型零件工作时，直接与塑料接触，承受塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑料间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高强度、刚度及较好的耐磨性能。1.成型零件的设计为了提高零件的加工效率，装拆方便，保证两个型腔形状，尺寸一致，采用组合式凹模中的整体嵌入式凹模结构。在凹模与定模板间的配合用。影响成型零件的尺寸因素有：1）.塑件的收缩率，其值为s=（Smax-Smin ）Ls;式中 s-塑料收缩率波动所引起的塑件尺寸误差；Smax-塑料的最大收缩率；Smin-塑料的最小收缩率；Ls -塑件的基本尺寸。2）.模具成型零件的制造误差；参考塑料成型工艺与模具设计P所列出的经验值，成型零件的制造公差约占塑件总公差的-,或取IT7-IT8级作为模具制造公差。模具成型零件制造公差用z表示。这里取z=0.05收缩率的波动引起塑件尺寸误差随塑件的尺寸增大而增大。在计算成型零件时，所用到的收缩率均用平均收缩率来表示= 100%式中 -塑件的平均收缩率；Smax-塑料的最大收缩率；Smin-塑料的最小收缩率。为了方便计算成型零件的公差，在此前必须先把塑件的尺寸及公差标上。 第一类尺寸：型腔尺寸的计算：计算公式参考教材P151式（5-18）：(LM)z =(1+ )LS-(0.50.75)z式中 -表示塑料的平均收缩率；(=0.55%)LS-表示塑件的基本尺寸；-表示塑件尺寸的公差；Z-取/3。当制件的尺寸较大、精度级别较底时式中取0.75，当精度级别较高时式中取0.5。本塑件为壳体配件其精度要求不高，故在本设计中取0.75。 150尺寸的计算：查教材P66表3-8该尺寸的公差为=0.62。利用公式(LM)z =(1+ )LS-0.75z=(1+0.55%)150-0.750.62005=150.360.05mm 64尺寸的计算：查教材P66表3-8该尺寸的公差为=0.32。利用公式(LM)z =(1+ )LS-0.75z=(1+0.55%)64-0.750.320.05=64.112.05 mm 4尺寸的计算：查教材P66表3-8该尺寸的公差为=0.14。利用公式(LM)z =(1+ )LS-0.7 5z=(1+0.55%)4-0.750.14 0.05=4.06 0.05mm28尺寸的计算：查教材P66表3-8该尺寸的公差为=0.24。利用公式(LM)z =(1+ )LS-0.75z=(1+0.55%)28-0. 750.240.05=27.980.05 mm 32尺寸的计算：查教材P66表3-8该尺寸的公差为=0.26利用公式(LM)z =(1+ )LS-0.75z=(1+0.55%)32-0.750.260.05=31.980.05mm R10尺寸的计算：查教材P66表3-8该尺寸的公差为=0.18。利用公式(LM)z =(1+ )LS-0.75z=(1+0.55%)10-0.750.180.05=10.190.05 mm 50尺寸的计算：查教材P66表3-8该尺寸的公差为=0.32。利用公式(LM)z =(1+ )LS-0.75z=(1+0.55%)50-0.750.50.05=50.030.05mm. 8尺寸的计算：查教材P66表3-8该尺寸的公差为=0.16。利用公式(LM)z =(1+ )LS-0.75z=(1+0.55%)8-0.750.50.05=7.920.05mm . R5mm尺寸的计算：查教材P66表3-8该尺寸的公差为=0.14。利用公式(LM)z =(1+ )RS-0.75z=(1+0.55%)5-0.750.140.05=4.920.05mm第二类型腔深度的计算：计算公式参考教材P151式(5-20)(HM)z =(1+ )HS-z式中 HM-表示型腔的深度；-表示塑料的平均收缩率；HS-表示塑件凸出的高度；-修正系数，=1/21/3，精度要求低时取小值，反之取大值。在此取1/3。-表示塑件的基本尺寸；Z=1/3。(1)基本尺寸为4的计算：查教材P66表3-18该尺寸的公差为=0.14。利用公式 (HM)z =(1+ )HS+0.5z=(1+0.55%)4-0.50.140.09=4.090.09 mm(2)基本尺寸为2的计算：查教材P66表3-18该尺寸的公差为=0.12。利用公式 (HM)z =(1+ )HS+0.5z=(1+0.55%)2-0.50.120.06=2.070.06第三类型芯尺寸的计算：（1）尺寸为4的计算：查教材P66表3-18该尺寸的公差为=0.14。利用公式 (HM)z =(1+ )HS+z=(1+0.55%)4-0.50.140.04=3.980.04（2）型芯高度尺寸为22的计算：查教材P66表3-18该尺寸的公差为=0.22。利用公式(LM)z =(1+ )LS+0.5z=(1+0.55%)22+0.50.220.05=22.230.05mm（3）尺寸为16的计算：查教材P66表3-18该尺寸的公差为=0.20。利用公式(LM)z =(1+ )LS+0.75z=(1+0.55%)16+0.750.200.05=16.240.05mm（4）尺寸为26的计算：查教材P66表3-18该尺寸的公差为=0.24。利用公式(LM)z =(1+ )LS+0.5z=(1+0.55%)26+0.750.240.05=26.320.05mm（4）尺寸为14的计算：查教材P66表3-18该尺寸的公差为=0.18。利用公式(LM)z =(1+ )LS+0.75z=(1+0.55%)14+0.750.180.05=14.20.05mm第四类中心距离的尺寸计算中心距离尺寸的计算公式参考教材P151式5-22：(CM)Z/2=(1+) CSZ/2式中 -表示塑料的平均收缩率；(=0.55%)CS-表示塑件的基本尺寸；-表示塑件尺寸的公差；Z-取/3。44尺寸的计算：查教材P66表3-8该尺寸的公差为= 0.28。利用公式 (CM)Z/2=(1+) CSZ/2=(1+0.55%)440.025=44.240.025 mm2. 模具型腔侧壁和底版厚度的计算塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底版厚度过小，可能因硬度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足产生翘曲变形导致溢料和出现飞边，降低塑件尺寸精度和顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚。1）矩形型腔的结构尺寸计算在本模具设计中采用了整体矩形型腔，整体矩形型腔的结构简图如下：因本模具的型腔大体上似矩形，并且其l40-5025-3050-6030-3560-7035- 42由于采用一模两腔的设计，浇流道和浇口总长度为50+2=52mm.因为用到斜倒柱，型腔厚度取50mm.所以型腔的外形尺寸：250 X 220 X 40mm.型芯的外形尺寸的确定：由于有侧向分型。所以型芯的一边直接取150mm.另一边，52+2 x 64+35 x 2=250mm.H取50mm.3模架的选用 根据型芯,型腔的尺寸和用到侧向分型有导滑槽.因此选用的模架外形尺寸为: B355 X 400的模架.根据模架选用的支撑板的厚度取30mm,推件板,推件固定板取15mm.四.合模导向机构的设计 导向机构的保证动摸或上下模合模时正确定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。在这里我采用导柱导向的形式。1：导向机构的作用：1）定位作用 模具闭合后，保证定模或上下模的位置的正确，保证型腔形状和尺寸的精度；导向机构在模具装配过程中也起定位作用，便于装配和调整。2）导向作用 合模时，首先是导向零件接触，引导动定模上下模准确闭合，避免型心先进入型腔造成成型零件的损坏。3）承受一定的侧向压力 承受塑料溶体在充型过程中产生单向侧压力和动模板（因是双分型面）自身的重力。2：导柱导向机构（一）导柱1、导柱的结构采用如图所示： 2、导柱结构和技术要求：（1）长度 导柱导向部分长度=50+40+30+812=130mm. 直径 由于模架355 x 400型。选用比较大，.参考塑料注射 模中小型模架标准的尺寸组合。选用：导柱d32 x 130 x40.实用注塑模设计手册。（2）形状 导柱前端做倒角。（3）材料 导柱应具有硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内心，因此采用T10A钢经淬火热处理，硬度应达到5055RC。导柱固定部分表面粗糙度为Ra0.8。导向部分为Ra0.4。（4）数量布置 导柱均匀分布在模具四周如下图所示：（5）配合精度 导柱固定端与模板之间采用H7/m6的过度配合；导柱的导向部分采用H7/f7的间隙配合。（二）、导套1 、导套的结构形式 导套的典型结构如图所示：此类型导套为直导套，结构简单，加工方便，适用于简单模具或导套后面没有垫板的场合：2、导套结构和技术要求1）形状 为使导柱顺利进入导套，在导套的前端倒圆角。导柱孔最好做成通孔，以利于排出孔内空气及残渣废料。如模板较厚，导柱孔必须作成盲孔时，可在盲孔的侧面打一小孔排气。2）材料 导套用与导柱相同的材料或铜合金等耐磨材料制造，其硬度一搬应低与导柱硬度，以减轻磨损，防止导柱和导套拉毛。导套固定部分和导滑部分的表面粗糙度百一般为 Ra0.8。因此选用：导套d=32 x 40( I ).的导套。GB 4619.3-84，材料 T8A。固定形式和配合精度 采用H7/r6配合镶入模板。参考实用注塑模设计手册：五.推出机构的设计一、推出机构的设计原则1 推出机构应尽量设置在动模一侧,2 保证塑件不因推出而变形损坏,3 机构简单动作可靠,4 良好的塑件外观,5 合模时的正确复位 .二 、脱模力的计算注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收宿，对型心产生包紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服因包紧力而产生的摩擦阻力。对于不带通孔的壳体类塑件，脱模时还要克服大气压力。一般而论，塑料制件刚开始脱模时，所需克服的阻力最大，即所需的脱模力最大，根据力平衡原理，列出平衡方程式：F=Ap(cosa-sina)式中：-塑料对钢的摩檫系数，约为 0.1-0.3A-塑件包容型芯的面积，P-塑件对型芯的单位面积上的包紧力，这里取P=3 X 10 7pa三简单推出机构1、为了推出机构更简单、更灵活和省料，决定采用推杆推出机构。设计推杆的位置应从以下几方面考虑：（1）、推杆应设在脱模阻力大的地方。（2）、推杆应均匀布置。（3）、推杆应设在塑件强度较大处。其布置图如下图所示：2、推杆的直径为8，尾部采用台肩的形式，台肩的直径D与推杆的直径约差46mm的简单结构。采用GB1298-86。参考实用注射塑设计手册。3、推杆的材料采用T8A碳素钢，热处理要求HRC50,工作端配合部分表面粗糙度Ra0.8。六.侧向分型和抽芯机构的设计 由于本塑件侧面有凸台，所以安装侧向分型机构，侧向分型 与抽芯一般可分为机动，液压或气动以及手动形。这里采用机动向分型机构。其结构：1斜倒柱的设计：斜导柱与其固定的模板之间采用过度配合H7/m6。为了运动的灵活，滑块上斜导孔与斜导柱之间可以采用较轻松的间隙配合H11/b11,或在两者之间保留0.51mm的间隙。 斜导柱的材料多为T8、T10等碳素工具钢，也可以用20钢渗碳处理。由于斜导柱经常与滑块磨擦，