模具设计与制造项目课程设计-多向组合抽芯注射模设计.doc

广东工业大学课程设计任务书题目名称多向组合抽芯注射模设计学生学院机电工程学院专业班级05级机自4班姓 名学 号全套图纸加扣 3012250582一、课程设计的内容本课程的开设是一种新的尝试，是适应当前本科教学改革而进行的一项前沿性探索。根据网上、期刊上、工厂搜集到的实际模具设计实例，对其结构进行分析、研究并吸收消化。完全了解其结构，掌握其工作原理，同时如有可能的话，给出更佳的替代机构，完成模具设计。 二、课程设计的要求与数据课程设计一人一题，在规定的学时内完成对所选模具机构的分析及设计。首先分析塑料制品结构特点，确定模具设计方案，如二板模或三板模、脱模方式等等；其次对照实物或平面图，研究他人模具结构特点；最后对比分析二者差异，从中获得感性的设计知识。三、课程设计应完成的工作报告书；塑料产品三维图电子文档；模具三维图电子文档；模具动作Flash动画电子文档。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1搜集模具资料，现场观看模具实物、搜集模具设计图纸实验141108.12.172分析塑料制品结构特点，参考他人的模具设计方案，拟定各自的模具方案08.12.1708.12.193进行模具设计，包括模具三维结构设计，演示模具工作过程08.12.2208.12.264撰写实验报告08.12.2908.12.305课程设计答辩工学273008.12.31五、应收集的资料及主要参考文献1. 选用相关的塑料成型模具教材2. 根据实际情况，选用相关的三维软件设计手册发出任务书日期：2008 年 12 月 15 日 指导教师签名：计划完成日期： 2008 年 12 月 31 日 基层教学单位责任人签章：主管院长签章：模具设计与制造项目指 导 书一、课程目的和意义：模具设计与制造项目课程是作为成型技术与模具理论课之外的一门重要补充课程，由于模具结构的多样性、复杂性及其巧妙性，走马观花式的结构介绍显然难以达到对该门课程真正的理解和掌握。如结构也许可行，但是否合理；结构虽然巧妙，但能否更佳？结构即使科学，但是否经济等等，这些单凭书本知识是难以做出直观判断的。作为社会需求量极大的热门技术，必须真正地全面领会其基本结构原理，并对各类变形、延伸结构的科学性、合理性融会贯通，才能真正做到举一反三，完全掌握，满足社会的需要。正是基于上述目的，开设了模具设计与制造项目课程，期望学生们能在创新设计中，将书本内容与工程实践有机结合，巩固和加深对理论知识的理解，并充分发挥同学们的想象力、创造力，形成一种科学的发散性思维。举一反三，灵活运用所学知识，进行模具结构设计。二、课程的内容和方法：本课程的开设是一种新的尝试，是适应当前本科教学改革而进行的一项前沿性探索。课程学习过程中，同学们可以从网上、期刊上、工厂搜集一些实际模具的设计实例，对其结构进行分析、研究并吸收消化。完全了解其结构，掌握其工作原理，同时如有可能的话，给出更佳的替代机构，完成模具设计。课程学习中学生一人一题 。学生在规定的学时内完成对某一模具机构的分析。首先分析塑料制品结构特点，确定自己的模具方案，如二板模或三板模，脱模方式等等；其次对照实物或平面图，研究他人模具结构特点；最后对比分析二者差异，从中获得感性的设计知识。三、完成步骤：1、搜集模具资料，现场观看模具实物、搜集模具设计图纸；2、分析塑料制品结构特点，拟定自己的模具设计方案； 了解塑件的用途，使用情况及工作要求，对于塑件图上提出的塑件形状、尺寸精度、表面粗糙度等进行工艺分析，即从成型工艺、塑料制件的设计原则、模具结构合理性等方面进行综合分析，对其不够合理的部分提出改进意见，并进行改正。3、 分析研究他人模具设计结构，与自己方案对比，从中细细体会他人模具设计的科学性合理性，或提出自己的不同见解； 4、进行模具设计，包括模具三维结构设计，演示模具工作过程； 1）选择所需成型机械的类型与规格，列出主要技术参数。根据塑件形状尺寸，估算塑件体积和重量，并校核所选成型机械的有关参数。 2）分析塑件，确定成型工艺方案及所用模具的类型与结构，包括选择成型位置，确定分型面。浇注系统形式，浇口开设位置，脱模方式，侧孔侧凹的成型方法、排气方法、调温方式及模具的加工性能。3）根据塑件尺寸精度要求，对成型零件的成型尺寸进行必要的计算，对主要受力的零件，根据需要进行强度与刚度校核，必要时进行冷却面积的计算，以便确定冷却水孔的直径与长度。 4）绘制模具三维图。 5）根据模具注射模塑过程的工作原理，制作模具动作Flash动画。5、老师定期为学生进行辅导和答疑工作；6、撰写实验报告；四、撰写说明书内容包括：塑料制品结构分析；模具结构分析、模具各部件功能和用途；以图文形式论述，附塑料制品、模具三维图和工作原理动画图等。 五、提交材料打印说明书，提交电子文档。若干个同学合一个光碟，以姓名为文件夹的名称。应交材料：说明书；塑料产品三维图电子文档；模具三维图电子文档；模具动作Flash动画电子文档。摘要 以控制器壳体为例,介绍了结构复杂、形状不规则塑件的成型,经采用多方向多种组合抽芯机构,使塑件能一次性成型。实践证明,多方向组合抽芯机构运行安全可靠,自动化程度高,能满足产品的需求。关键词：塑料模 多方向 组合 抽芯机构 镶拼AbstractTaking the shell of the controller body as an example , the moulding of the plastic partwith complicat ed structure and irregulars hape was introduced . By adopting the multi-direct on and multi-combinat ioncore-pulling mechanism , the plastic part could be formed by a single moulding . Practices proved that the multi-direction combined core-pulling mechanism run safe and reliable , and is of high-level automation , could meet the requirement of the products .Key words plastic mould , multi-direction , combination, core-pulling mechanism , insert1 塑件工艺分析 图1 塑件是汽车上某控制器壳体, 由PA6 +30 %GF 塑料注射成型。该零件工作环境恶劣,有密封、防水要求, 与底座装配采用四外卡口结构, 保险丝插座处采用密封凹槽, 其上部又有螺钉座孔及透气孔, 因此该塑件结构复杂、形状不规则, 成型较困难,必须多方向抽芯才能顺利完成塑件的成型。 图1 控制器壳体2 模具结构设计 壳体注射模结构如图2 所示, 采用点浇口进料,无浇口脱料板。此模具结构较为复杂,模具型腔若设计成整体式, 虽然可以通过电火花加工方法获得, 但会增加模具的加工难度, 加大抽芯的复杂性,因此型腔采用镶拼式结构, 侧向抽芯, 滑块13 可以采用线切割加工, 使复杂的型腔简单化。模具型芯15 采用整体结构。模具开启时,首先在A 处分型,拉断浇口,开档距由限位杆7 及限位钉6 控制。在模具分型过程中,进行通气孔的弹簧侧抽芯和1. 6mm 1mm 凹槽的斜导柱抽芯,在此过程中,完成液压抽芯程序。继续顺序开模, 在B 处分型, 型芯15 将塑件脱出型腔,型腔板8 由限位杆7 支承, 同时在弹簧21 的作用下,在C 处再次分型,完成4 处卡口的内侧抽芯,该分型距离由限位钉限制。这样就完成了4 个方向的外侧抽芯和4 个方向的内侧抽芯, 最后利用顶杆19将塑件顶出脱模。 图2 壳体注射模结构1. 支架2. 导柱3. 支承板4. 动模固定板5. 动模板6. 限位钉7. 限位杆8. 型腔板9. 定模座板10. 压板11. 浇口套12. 方型芯13. 滑块14. 锁紧块15. 型芯16. 滑槽17. 油缸组件18. 螺钉19. 顶杆20. 复位杆21. 弹簧3 抽芯机构设计3. 1 液压抽芯机构液压抽芯采用双向哈夫抽芯机构, 如图3 所示。滑块2 既是型腔的一部分, 又是侧向抽芯哈夫块, 该滑块由滑槽固定在动模板上, 并与油缸组件连接,闭模状态由楔紧块3 锁紧。油缸的缸径/ 杆径(即D/ d) 可按下式计算确定:P0 ( D2 - d2 ) / 4 F式中F 型腔脱模力P0 油缸工作压力油缸行程按下式设计:S = L + (35)式中L 抽芯行程,mm 图3 斜导柱抽芯机构1.动模板2. 斜滑块3. 楔紧块4. 定模板 5. 斜导柱6. 型芯7. 型腔板8. 型芯3. 2 斜导柱抽芯用液压抽芯机构和斜导柱抽芯完成螺钉孔座及1. 6mm 1mm 处凹槽的抽芯, 如图3 , 斜导柱角度20、楔紧角23,斜导柱5 安装在定模板4 上。斜滑块2 加工成一个整体,闭模状态由楔紧块3 压紧,滑块固定在动模板1 上。在A - A 处分型时,斜导柱开始工作,完成抽芯动作。3. 3 弹簧外侧抽芯图4 是为通气孔设计的抽芯机构, 侧型芯4 在开模时压板随A 处分型到一定距离后, 脱离压板,在压缩簧5 作用下,完成抽芯。在此结构设计时应全面考虑机构的可靠性: 弹簧弹力必须大于脱模力; 侧型芯4 的侧向抽芯定位距离应大于抽芯行程; 压板7 对侧型芯4 的压紧工作行程应小于图2 限位杆的行程; 为保证合模过程中, 压板7 顺利压紧侧型芯4 ,所以压板7 一端设计成圆弧过渡。 图4 弹簧外侧抽芯机构1.型芯 2. 型腔板 3. 定模板 4. 侧型芯 5. 弹簧 6. 螺钉 7. 压板3. 4 弹簧内侧抽芯 图5 是为四处卡口设计的抽芯机构。斜楔8 用螺钉固定在支承板1 上, 在C 处分型时, 受弹簧力的作用,动模固定板2 与支承板1 产生相对运动,引起斜楔8 的运动, 滑块6 在弹簧3 的作用下完成抽芯过程。在此机构设计时, 应综合考虑机构的可靠性: 弹簧力必须保证分型需要的力; 滑块6 与型芯7 和固定板配合, 保证抽芯运动平稳, 不产生飞边。分型距离应满足:H = S / tan+ (58)式中S 抽芯距离 图5 弹簧内侧抽芯机构1. 支承板2. 动模固定板3. 弹簧4. 动模板5. 模腔板6. 滑块7. 型芯8. 斜楔4 抽芯机构4.1 成型零部件 型腔是直接成型塑件的部分，它由凹模（成型塑件外部形状）、凸模（成型塑件内部形状）、型芯等构成。模具的型腔由动模和定模有关部分联合构成。凹、凸模是构成模具型腔的主要零件，由于型腔直接与高温高压的塑料相接触，它的质量直接关系到制件质量，故要求它有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性，以承受塑料的挤压力和料流的摩擦力，有足够的精度和适当的表面粗糙度，以保证塑件制品表面的光亮美观、容易脱模。 图4.1 图4.2工作时，凹模固定在凹模垫板上，凸模固定在动模板上，凹模垫板与动模板间的导柱在第一次分型时起导向作用，且防止开模时不平行，损坏塑件。开模时,塑件留在动模上,等待推出机构将其推出。4.2 浇注系统将塑料熔体由注塑机喷嘴引向型腔的流道即为浇注系统。它由主流道、分流道、浇口等组成。图4.34.3 导向部分导向零件确保动模与定模合模时准确对中。图4.44.4 推出机构 推出机构是在开模过程中，将塑件和浇注系统凝料从模具中推出的装置。本设计中推出装置由推杆、推杆固定板、推板组成。图4.53 设计总结该模具设计简单，开合模动作平稳可靠，制造维护方便，塑件尺寸精度能够得到保证，但生产率不高,因此还需要进一步加