模具设计与制造项目课程设计-万向脚轮边盖注射模具设计.doc

1塑件成形工艺分析边盖是轮椅与地面接触滚动的部件，并需承重50-100KG，因此，边盖需要有足够的耐磨性能及强度，选用尼龙6为原料可以满足制品的性能要求。边盖的质量为15.1g，其技术要求是无溢边、无气孔，而且外表面的表面粗糙为Ra0.4 um。全套图纸加扣 30122505822模具结构设计及工作原理2.1模具结构设计注塑模具分为动模和定模两大部分，定模部分安装在注塑机的固定板座上，动模部分安装在注塑机的移动座板上。模具整体结构如图2-1所示，采用1模4腔，型腔采用电火花加工成型，型芯采用组合式结构，并采用强制式脱模形式。图2-1模具整体结构图2.2模具工作原理模具闭合，注塑机将熔融的塑料以一定的压力和速度通过模具进料口注入型腔，保压与冷却一段时间后，注塑机动模座后退打开模具，带动模具的凸模部分（此时塑料件抱紧在凸模上）退至一定位置时，注塑机动模座后面的顶杆往前推进，通过模具动模板上的孔，推动模具顶出机构将塑料件推出，合模时由凹模板碰回程杆而使顶出机构复位。合模动作完成，进入下一轮循环工作。3模具各部件功能及作用3.1成型零部件成形部分是由构成塑件形状的模具型腔组成的，它由模具的动、定模有关部分组成，通常是由凸模（成形塑件的内部形状）、凹模（成形零件外部形状）、型芯、嵌件和镶块等组成。由于凹、凸模件直接与高温、高压的塑料接触，并且脱模时反复与塑件摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及足够低的表面粗糙度，以保证塑件制品表面的光亮美观、容易脱模。3.2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。它通常由主流道、分流道、冷料井、浇口等组成。3.3导向机构3.3.1导向机构类型注塑模具的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构主要用于动、定模之间的开合模导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。3.3.2导向机构的功用（1）定位作用：合模时保证动、定模正确的位置，以便合模后保持模具型腔的正确形状。（2）导向作用：合模时引导动模按序正确闭合，防止损坏凹、凸模。（3）承载作用：导柱在工作中承受一定的侧向压力。3.4顶出机构顶出机构是指模具分型以后将塑件顶出的装置（又称脱模机构），通常顶出机构由顶杆、复位杆、顶杆固定板、顶板、主浇道拉料杆等组成。3.4.1顶杆顶杆的作用是顶出包在凸模上的塑件。3.4.1回程（复位）杆顶杆顶出塑件后，必须回到顶出前的初始位置，才能进入下一循环的工作。所以复位杆的作用就是使顶杆在闭模时回到原来的状态，复位杆又称回程杆，目前常见的回程形式有3种：回程（复位）杆回程、顶杆兼回程杆回程、弹簧回程。3.4.2拉料杆拉料杆的作用是在开模时，拉出主浇道的凝料。3.5侧向抽芯机构塑件上的侧向如有凹、凸形状的孔或凸台，这就需要有侧向的凹、凸模或型芯来成型。在苏姐姐被推出之前，必须先拔出侧向凸模或抽出侧向型芯，然后方能顺利脱出。使侧向凸模或侧向型芯移动的机构称为侧向抽芯机构。3.6冷却和加热系统为了使熔融塑料在模具型腔内尽快固化成型，提高生成效率，一些塑料成型时必须对模具进行冷却，通常是在模具上开设冷却水道，当塑料充满型腔并经一定的保压时间后，水道通以循环冷水对模具进行冷却。另外，一些塑料成型时对模具有一定的温度要求，要求对模具加热。加热系统则是在模具内部或四周安装加热组件。3.7其它辅助机构3.7.1垫块在凸模一侧支撑板下面安装两块垫铁，以形成用于顶出机构运动的空间，以便开模后将塑件顶出模具外。3.7.2定模底板将凹模及其固定板连接在一起并将其安装在注塑机的定模座上。3.7.3定位环为了方便安装模具，使得注塑机喷嘴与主浇道口对准，因此在定模板上安装定位环。3.7.4动模底板将凸模及固定板、顶出机构连接在一起，并将其安装在注塑机的动模座上。4模具各部分的设计4.1型腔的设计边盖主要的型腔在定模侧，由于产品的表面粗糙度要求很高，模具型腔表面要加工成镜面，所以选用M300钢，该钢含铬量为16%。淬透性好，热处理预硬后硬度内外均匀一致，抛光易达镜面，抗腐蚀性能优良。热处理50-55HRC。根据经验数据，平均收缩率为1.5%。根据生产量和塑件的单件质量，确定1模4腔，选用注塑量为100g的注塑机。凹模结构设计：采用整体式凹模，直接在选购的模架上开挖型腔。其优点是加工成本低。通常对于成型1万次以下塑件的模具或塑件精度要求低、形状简单的模具可采用整体式凹模。凸模结构设计：整体式凸模浪费材料太大且切削加工量大，所以采用组合式型芯，如图采用型芯I和型芯II组合成凸模结构。根据平均缩收率为1.5% ，以计算出塑件的型芯尺寸。组合式型芯如图所示，材料为 Cr12，热处理58-62 HRC。 型芯I 型芯II4.2浇注系统的设计4.2.1主流道的设计主流道是塑料熔体进入模具型腔时最先经过的部位，它将注塑机喷嘴的塑料熔体导入分流道或型腔。把它形状设计成圆锥形，便于熔体顺利地向前流动，开模时主流道凝料又能顺利的拉出来。主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间。由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模板上，而是将它单独设计成主流道衬套镶入定模板内。4.2.2冷料井设计冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道的凝料拉出。冷料井的直径宜大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。本模具采用底部带有推杆的冷料井，冷料井的底部由一根推杆组成，推杆装于推杆固定板上，因此它与推杆脱模机构连用。设计成Z形推料杆的冷料井，便于将主流道的凝料拉出。4.3脱模机构的设计本模具采用顶杆脱模机构，在动模一边施加一次顶出力就可以实现塑件脱模，既能满足要求而且结构简单。4.4分型面的选择分型面的选择好坏对塑件质量、操作难易、模具结构及制造都有很大的影响，结合本模具特点和分型面的选择原则，把分型面选择在动、定模相邻处，这样既有利于脱模，使得塑件留在动模部分，又有利于保证塑件的外观质量和精度要求。4.5排气系统的设计由于本模具可以利用分型面的间隙排气，所以不必要开排气槽。4.6动模固定板的设计为使模具加工简单，采用组合式型芯。动模固定板如图4-1所示。图4-1动模固定板5结束语该模具通过长时间使用，塑件完全可以满足技术要求。且模具使用寿命长，生成效率高。参考文献1. 朱光力，万金保等编著. 塑料模具设计. 北京:清华大学出版社. 2007-06；2. 涂建平，徐雪红，蒋育华. 万向脚轮边盖注射模具设计. 模具制造2003.No