模具设计与制造项目课程设计-控制器面板注塑模设计.docx

课 程 设 计课程名称 模具设计与制造项目 题目名称 控制器面板注塑模设计 学生学院 机电工程学院 专业班级 2012级机电4班 学 号 学生姓名 指导教师 2016 年 1 月 5 日摘 要模具生产技术水平的高低不仅是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，而且在很大程度上决定着这个国家的产品质量、效益及新产品开发能力。 我国目前的模具开发制造水平比国际先进水平至少相差10年，特别是大型、精密、复杂、长寿命模具的产需矛盾十分突出，已成为严重制约我国制造业发展的瓶颈。模具是工业的基础工艺装备，在电讯、汽车、摩托车、电机、电器、仪器、家电、建材等产品中，80%以上都要依靠模具成形，用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产力和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。 随着我国工业的不断发展，对模具提出越来越高的要求，因此，精密、大型、复杂、长寿命模具的需求发展将高于总量发展速度。常用的模具有塑料模具、橡胶模具、冲压模具、压铸模具等，本次设计讲的是塑料模具中的注塑模。关键词： 控制器面板，注塑模，机构分析，内抽芯，外抽芯。全套图纸加扣 30122505821 塑件结构及工艺分析塑件是某空调器上的控制器面板, 零件结构复杂,必须采用3 向5 个外抽芯,同时还需2向4 个内抽芯, 在模具同时需要内外抽芯的结构中具有一定的代表性。1. 1 塑件结构特点1、塑件除正面有型孔外,其它3 个侧面有5 个内凹,要在3 个侧面上同时抽芯,难度较大。2、塑件底部除有型孔外, 还有2 向4 个卡扣,必须采用内抽芯机构来成型, 而且有2 个卡扣离侧壁较近,需对其进行方向选择和顶出距离核算。3、四周薄壁底部是圆弧过渡。4、塑件沿一轴线对称,精度要求较高。1. 2 塑件工艺特点塑件属薄壳类,各处壁厚均匀,材料采用ABS ,流动性较好,外表面要求平整、光洁、美观,无缩痕,生产批量大。综合以上情况, 同时考虑到受力的对称性,模具设计成1 模2 腔,结构如图2 所示。根据塑件的结构特点, 采用侧边进浇, 用顶杆顶出脱模,型芯固定板6 和型芯7 各自成型塑件薄壁底部圆弧的一半。2 模具机构分析2. 1 外抽芯机构本模具需向4 个方向外抽芯, 其中图2 所示的外抽芯滑块H 与外抽芯。滑块I 、J 要求吻合面紧贴封料。锁模时,外抽芯滑块因受力相对移动,使得滑块紧贴封料而相互刮花。为解决这个问题, 采用了不同方向斜导柱抽芯机构的倾角不同, 即外抽芯滑块I 、J 对应的斜导柱抽芯机构的倾角比滑块H 对应的斜导柱抽芯机构的倾角大, 这样可保证斜导柱抽芯机构锁模时倾角小处对应的滑块H 有先到位锁紧的倾向, 而开模时倾角大处对应的滑块I 、J 有先卸压松开和移动的倾向。设计时, 在条件许可的情况下既要考虑降低模具成本,又要尽量美观,因此把外抽芯滑块F 、G 设计为同时成型1 模2 塑件的内凹g 、h , 以减小模具尺寸, 而且把外抽芯滑块I 、J 、F 、G 对应的复位弹簧和螺钉限位设置在图1-1 所示的位置。 图1-1 模具结构1、23. 复位弹簧 2. 限位块 3、25、28. 滑块 4、22、30. 锁紧块 5、24、29. 斜导柱6. 型芯固定板 7. 型芯 8、14. 铰链式斜推机构件 9. 型芯 10. 定位环 11. 定模座板12. 主流道衬套 13. 塑件 15. 内斜推块 16. 导向块 17. 导轮 18. 推杆固定板19. 推板 20. 动模座板 21、31. 限位螺钉 26、27. 推杆 F 、G 、H 、I 、J . 外抽芯滑块 P. 内抽芯机构2. 2 内抽芯机构2. 2. 1 内抽芯机构方向的选择内抽芯机构采用内斜推块的结构形式。图1 所示卡扣与定位筋之间的距离为6. 7mm , 如果内斜推块采用与图2 所示方向相反, 要取出塑件, 则内抽芯距应大于壁厚值1.3mm。考虑到内斜推块与定位筋之间溢料少, 飞边小, 为保证其封料性能好, 它们之间最近的地方应有一定距离, 取45mm(见图2) , 则W 6. 7 - 1. 3 - (45) = 0. 41. 4mm。由于W 尺寸太小, 所以内斜推块采用与图2 所示相反方向是行不通的, 而采用与图2 所示方向不同的另外两个方向显然也是不可行的。考虑到内斜推块要受侧向推力和承受一定的扭矩, 尺寸E 值不宜过小, 由图1 知Z = 13. 9mm ,取斜推块尺寸E = 8mm ,= 86, 则头部尺寸W =9. 6mm (见图2) , U = 13. 9 - 9. 6 = 4. 3mm , 塑件四周薄壁拐角处的内圆角半径为0. 7mm ,故内斜推块最大侧向位移距离为3. 6mm。由于内斜推块侧向移动最少应大于1. 8mm 才能较易取出塑件, 故从封料性和取塑件角度考虑, 内斜推块按图2 所示方向符合要求。1-2 斜推块抽芯机构 1-3 铰链式抽芯机构2. 2. 2 内抽芯机构顶出距离核算为了保证内斜推块侧向受力和扭矩达到最小,图2 中K 处放大所示角越大越好。在内斜推块不碰坏塑件四周薄壁拐角处内圆角的前提下, 最大侧向移动距离为3. 6mm ,塑件高度为28mm , 顶出距离最大为40mm。因tan40/ 3. 6 ,则84. 86,取= 86, 故最大侧向移动距离为40/ tan86=2. 8mm。从内抽芯机构顶出距离核算可知,采用图2所示方向的内斜推块结构是可行的。2. 2. 3 内抽芯机构结构形式的对比选择内抽芯机构的两种结构形式如图2 所示, 一种为整体式, 另一种为铰链式。整体式斜推块抽芯机构的优点是结构简单,易于加工装配,但其斜推块悬空长度较长,顶出塑件时受的扭矩较大,从而导致斜推块配合副的摩擦力较大。在注射加工时, 常引起顶出不畅、磨损、产品飞边甚至斜推块折断等现象。铰链式组合斜推块抽芯机构的优点是缩短了斜推块的长度,减小了模具在顶出时承受的扭矩,使模具在注射加工时抽芯动作平稳、可靠。从上述2 种内抽芯机构结构形式的对比中可看出,由于模具斜推块断面尺寸较小,若采用铰链式组合斜推块抽芯机构, 在抽芯动作时, 为使件14 和件8 受力状况改善, 受到的扭矩较小,动作平稳, 应把件14 与件8 的铰接点设在垫板里,同时要求垫板对件14 具有导正作用,且件14 的断面尺寸R 要大于件8 的水平截面尺寸S , 才能保证对其进行安装和实现内抽芯动作(见图2) 。另外件8 还有一大部分要悬空,受力不好,故采用整体式斜推块抽芯机构。不过, 此时在模具垫板下面应加一导向块16 , 以缩短斜推块悬空长度, 从而使整体式斜推块抽芯机构中的斜推块侧向受力得到改善和受到的扭矩减小。该模具抽芯动作良好,运行稳定,达到了预期的设计效果。 1-4 模具总体图 1-5 模具三维图1-6 模具爆炸图3 心得体会通过本次课程设计，我对模具的设计有了更多的认识。通过对塑件成型原理，模具结构，开合模运动过程的分析，查阅相关手册资料，我感受到模具设计的很多精妙之处，往往一个小小的改动或许就能影响到整个模具的设计。同时，这次的模具课程设计很好的把书上的理论知识和实际情况联合起来，把我对模具的很多了解从感性认识上升到理性认识。 作为一名机械类的本科生，我深深的感