罩壳注塑模毕业设计(注塑冷冲数控毕业设计).pdf

方壳罩注塑模设计 论文 目目目目录录录录 中中 文文 摘摘 要要 I AbstractAbstract I 1 1绪论绪论 1 1 1模具工业在国民经济中的地位 1 1 2我国模具工业的现状 1 1 3我国模具技术的现状及发展趋势 1 1 4设计在学习模具专业中的作用 2 2 2注塑件的设计注塑件的设计 2 2 1功能设计 2 2 2材料的选择 2 2 3ABS 的综合性能分析 3 2 3 1ABS 的性能分析 3 2 3 2ABS 工艺特性 3 2 2 3ABS 成型加工性能特点 3 2 4结构设计 4 2 4 1壁厚 4 2 4 2 脱模斜度 4 2 4 3 加强肋 4 2 4 4 圆角 4 2 5塑件的尺寸精度及表面质量 5 2 5 1 尺寸精度 5 2 5 2 塑件的表面质量 6 2 6 注塑机的选择 7 2 6 1 注塑机简介 7 2 6 2 注塑机基本参 8 2 6 3 选择注塑机 8 2 7 注射机的校核 9 3 3拟订模具的结构形式拟订模具的结构形式 10 方壳罩注塑模设计 论文 3 1分型面的确定 10 3 2型腔数目的确定 11 3 3确定浇口形式及位 12 3 4模具材料的选择 12 3 5 浇注系统设计 13 3 5 1 主流道 13 3 5 2 分流道 13 3 5 3 冷料穴 14 3 5 4 浇口 14 3 6 模架的确定 14 3 6 1 选标准模架 14 3 6 2定模板与动模板的设计 15 3 6 3模仁尺寸的确定 16 3 6 4合模导向机构的设计 16 4 4成型零部件的设计成型零部件的设计 17 4 1成型零部件的结构设计 17 4 2成型零部件工作尺寸计算 18 4 3排气设计原则 19 4 4温度调节系统设计 20 4 5温度调节对塑件质量的影响 20 4 6对温度调节系统的要求 20 4 7冷却系统设计 20 4 8顶出系统设计 21 4 9侧向分型与抽芯机构设计 22 5 5模具的试模与修模模具的试模与修模 23 5 1成型缺陷 23 5 1 1 充填不足 24 5 1 2 缩水 24 5 1 3 流道痕 25 5 2模具验修项目 26 方壳罩注塑模设计 论文 6 6模具的工作原理模具的工作原理 26 7 7塑件模塑成型工艺参数的确定塑件模塑成型工艺参数的确定 28 结语结语 29 参考文献参考文献 30 致谢致谢 31 QQQQ 441976457441976457 120677913120677913 专业定做模具类 数控类毕业设计专业定做模具类 数控类毕业设计 数控类毕业设计 数控类毕业设计 箱体零件数控加工工艺 杯轴数控加工工艺与编程 齿轮泵泵体加工工艺及数控程序设计 齿轮轴数控加工工艺与编程 传动轴盖数控加工工艺与编程 导向架数控加工工艺与编程 花键轴数控加工工艺与编程 上盖板数控加工工艺与编程 拔叉数控加工工艺毕业设计说明书 电话机面壳凸模零件的数控加工 毕业论文 阀门数控专业毕业设计 加工中心数控加工工艺与编程 输出轴数控加工工艺与编程 五角星的数控加工 型腔零件的加工工艺与加工编程 轴承套数控加工工艺与编程 轴类零件的数控加工编程 壳类零件加工工艺与编程 箱体类零件加工工艺与编程 作用杆套件数控加工工艺及编程 等等 塑料模具毕业设计 塑料模具毕业设计 电器旋钮塑料件模具设计 套件尼龙塑料模具设计 塑料盒模具设计 外壳罩塑料模设计 方壳罩塑料模设计 尾灯罩注塑模具设计 瓶盖注塑模具毕业设计 罩盖塑料模设计 电位器盒注塑模具设计 盖板注塑模具设计 骨架注塑模毕业设计 四孔螺盖注塑模毕业设计 限位块注塑模毕业设计 等等很多 冲压模具毕业设计 冲压模具毕业设计 摆动连杆冷冲模毕业设计 方壳罩注塑模设计 论文 灭弧罩脚 垫片 落料冲孔 圆筒落料 拉深 成型 修边复合模 挡油盘拉伸及冲孔模具设计 铁心片冲裁复合模 定触片进级模设计 屏屏板冷冲进级模设计 挡板 动触片 1 复合模 心轴托架冲模 盖冒垫片冲模设计 摩托车油箱注油口冲压工艺及模具设计 汽车盖板冲裁模设计 止动杠杆冲模毕业设计 支架的冷冲模毕业设计 垫圈冷冲模设计 电机炭刷架冷冲压模具设计 传感基座级进模 固定片多工位级进模 荆块级进模 接触片多工位级进模 排气垫加强片级进模 夹头簧片级进模 V 形件冲压成形工艺及模具设计 等等很多很多 1 1 1 1绪论绪论绪论绪论 1 11 11 11 1 模具工业在国民经济中的地位模具工业在国民经济中的地位模具工业在国民经济中的地位模具工业在国民经济中的地位 模具是制造业的一种基本工艺装备 它的作用是控制和限制材料 固态或液态 的流 动 使之形成所需要的形体 用模具制造零件以其效率高 产品质量好 材料消耗低 生 产成本低而广泛应用于制造业中 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分 又是高新技术产业化的重要领域 模具 在机械 电子 轻工 汽车 纺织 航空 航天等工业领域里 日益成为使用最广泛的主 要工艺装备 它承担了这些工业领域中 60 至 90 的产品的零件 组件和部件的生产加工 方壳罩注塑模设计 论文 模具制造的重要性主要体现在市场的需求上 仅以汽车 摩托车行业的模具市场为例 汽车 摩托车行业是模具最大的市场 在工业发达的国家 这一市场占整个模具市场一半 左右 汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一 汽车工业重点是发展零部件 经济型 轿车和重型汽车 汽车模具作为发展重点 已在汽车工业产业政策中得到了明确 汽车基 本车型不断增加 2005 年将达到 170 种 一个型号的汽车所需模具达几千副 价值上亿元 为了适应市场的需求 汽车将不断换型 汽车换型时约有 80 的模具需要更换 中国摩托 车产量位居世界第一 据统计 中国摩托车共有 14 种排量 80 多个车型 1000 多个型号 单辆摩托车约有零件 2000 种 共计 5000 多个 其中一半以上需要模具生产 一个型号的 摩托车生产需 1000 副模具 总价值为 1000 多万元 其他行业 如电子及通讯 家电 建 筑等 也存在巨大的模具市场 目前世界模具市场供不应求 模具的主要出口国是美国 日本 法国 瑞士等国家 中国模具出口数量极少 但中国模具钳工技术水平高 劳动成本低 只要配备一些先进的 数控制模设备 提高模具加工质量 缩短生产周期 沟通外贸渠道 模具出口将会有很大 发展 研究和发展模具技术 提高模具技术水平 对于促进国民经济的发展有着特别重要 的意义 1 21 21 21 2 我国模具工业的现状我国模具工业的现状我国模具工业的现状我国模具工业的现状 自 20 世纪 80 年代以来 我国的经济逐渐起飞 也为模具产业的发展提供了巨大的动 力 20 世纪 90 年代以后 大陆的工业发展十分迅速 模具工业的总产值在 1990 年仅 60 亿元人民币 1994 年增长到 130 亿元人民币 1999 年已达到 245 亿元人民币 2000 年增 至 260 270 亿元人民币 今后预计每年仍会以 10 15 的速度快速增长 1 31 31 31 3 我国模具技术的现状及发展趋势我国模具技术的现状及发展趋势我国模具技术的现状及发展趋势我国模具技术的现状及发展趋势 20 世纪 80 年代开始 发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来 并发展成 为独立的工业部门 其产值已超过机床工业的产值 改革开放以来 我国的模具工业发展 也十分迅速 近年来 每年都以 15 的增长速度快速发展 许多模具企业十分重视技术发 展 加大了用于技术进步的投入力度 将技术进步作为企业发展的重要动力 此外 许多 科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发 模具行业的快速发展是使我国成为 世界超级制造大国的重要原因 今后 我国要发展成为世界制造强国 仍将依赖于模具工 业的快速发展 成为模具制造强国 尽管我国模具工业有了长足的进步 部分模具已达到国际先进水平 但无论是数量还 是质量仍满足不了国内市场的需要 每年仍需进口 10 多亿美元的各类大型 精密 复杂模 具 与发达国家的模具工业相比 在模具技术上仍有不小的差距 今后 我国模具行业应 在以下几方面进行不断的技术创新 以缩小与国际先进水平的距离 1 注重开发大型 精密 复杂模具 随着我国轿车 家电等工业的快速发展 成型 零件的大型化和精密化要求越来越高 模具也将日趋大型化和精密化 2 加强模具标准件的应用 使用模具标准件不但能缩短模具制造周期 降低模具制 方壳罩注塑模设计 论文 造成本而且能提高模具的制造质量 因此 模具标准件的应用必将日渐广泛 3 推广 CAD CAM CAE 技术 模具 CAD CAM CAE 技术是模具技术发展的一个重要 里程碑 实践证明 模具 CAD CAM CAE 技术是模具设计制造的发展方向 可显著地 提 高模具设计制造水平 4 重视快速模具制造技术 缩短模具制造周期 随着先进制造技术的不断出现 模 具的制造水平也在不断地提高 基于快速成形的快速制模技术 高速铣削加工技术 以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用 1 41 41 41 4 设计在学习模具专业中的作用设计在学习模具专业中的作用设计在学习模具专业中的作用设计在学习模具专业中的作用 通过对模具专业的学习 掌握了常用材料在成型过程中对模具的工艺要求 掌握模具 的结构特点及设计计算的方法 以达到能够独立设计一般模具的要求 在模具制造方面 掌握一般机械加工的知识 金属材料的选择和热处理 结合模具结构的特点 根据不同情 况选用模具加工新工艺 毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用 综合检验大学期间所学的知识 2 2 2 2 注塑件的设计注塑件的设计注塑件的设计注塑件的设计 2 12 12 12 1 功能设计功能设计功能设计功能设计 功能设计是要求塑件应具有满足使用目的功能 并达到一定的技术指标 该塑件是日用 品 承受外力的几率不大 如冲击载荷 振动 摩擦等情况比较少 塑件的工作温度是室温 这使 得在材料选择时对热变形温度 脆化温度 分解温度的要求降低 作为一种日用品 生产批量应 该是大批大量生产 这样 就必须考虑生产成本和模具寿命 在材料的选择时要综合各种因素 此外 塑料都会老化 作为一种光学用品 还要考虑到材料的光氧化等问题 2 22 22 22 2 材料的选择材料的选择材料的选择材料的选择 通常 选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求 以及原材料厂家 提供的材料性能数据 对于常温工作状态下的结构件来说 要考虑的主要是材料的力学性能 如屈服应力 弹性模量 弯曲强度 表面硬度等 该塑件对材料的要求首先必须是透光性好 其 次才是成型难易和经济性问题 机械加工一样要考虑到加工工艺问题 模具成型也要考虑到 材料的注塑特性 在各特点都相差无几的情况下 好的成型特性是选择材料的主要标准 通过对常用的几种工程塑料的性能分析对比 最终选定ABS为塑件材料 因为除了质脆 和抗拉强度不如其它两种材料外 它所拥有的特性符合我们的塑件要求 但这些不是我们 主要考虑的 2 32 32 32 3 ABSABSABSABS 的综合性能分析的综合性能分析的综合性能分析的综合性能分析 2 3 1 ABS 的性能分析 ABS 的性能如表 2 1 所示 方壳罩注塑模设计 论文 表表表表 2 12 12 12 1 2 3 2ABS 工艺特性 ABS 可以采用注塑 挤出 电镀等工艺 其中最常用的就是注塑与挤出 而本论文设 计的模具是注塑模具 2 3 3ABS 成型加工性能特点 具有吸湿性 吸水率约在 0 2 0 45 之间 但是由于熔体粘度不太高 故对于要 求不高的制品 可以不经干燥 但干燥可使制品具有更好的表面光泽并可改善内在质 量 比聚苯乙烯加工困难 宜取高料温 模温 对耐热 高抗冲击和中抗冲击型树脂 料温更 宜取高 料温对物性影响较大 料温过高易分解 分解温度为 250 左右 比聚苯乙 烯易分解 对要求精度较高塑件 模温宜取 50 60 要求光泽及耐热型料宜取 60 80 注射压力应比加工聚苯乙烯稍高 一般用柱塞式注塑机时料温为 180 230 注射压力为 100 140MPa 螺杆式注射机则取 160 220 70 100Mpa 熔体粘度不太高 易成型出薄壁长流程制品 不需要采用很高的成型压力 成形收缩范围和收缩率小 收缩率变化最大范围约为 0 3 到 0 8 熔体具有较明显的非牛顿性 粘度对剪切速率和温度都比较敏感 因此在成型过程 方壳罩注塑模设计 论文 中可以采用提高剪切速率来降低熔体粘度 改善熔体流动性 2 42 42 42 4 结构设计结构设计结构设计结构设计 塑料制件的结构工艺性是指塑件结构对成型工艺方法的适应性 在塑料生产过程中 一 方面成型会对塑件的结构 形状 尺寸精度等诸方面提出要求 以便降低模具结构的复杂程度 和制造难度 保证生产出价廉物美的产品 另一方面 模具设计者通过对给定塑件的结构工艺 性进行分析 弄清塑件生产的难点 为模具设计和制造提供依据 2 4 1壁厚 各种塑件 不论是结构件还是板壁 根据使用要求具有一定的厚度 以保证其力学强度 一 般地说 在满足力学性能的前提下厚度不宜过厚 不仅可以节约原材料 降低生产成本 而且使 塑件在模具内冷却或固化时间缩短 提高生产率 其次可避免因过厚产生的凹陷 缩孔 夹心等 质量上的缺陷 该塑件属于中小型件 根据资料查出 ABS的1 5mm至4 5mm 综合各方面的原因 并使得 整个塑件的壁厚均匀 最终选择塑件的大体厚度为2 0mm 底边凸圆厚度为1 0mm 2 4 2 脱模斜度 由于塑件成型时冷却过程中产生收缩 使其紧箍在凸模或型芯上 为了便于脱模 防止因 脱模力过大而拉坏塑件或使其表面受损 与脱模方向平行的塑件内 外表面都应具有合理的 斜度 经查资料得ABS的脱模斜度的范围在0 30 2 30 之间 本设计取塑件脱模斜度为 a 0 5 2 4 3 加强肋 塑件上适当设置的加强肋可以防止塑件的翘曲变形 沿着物料流动方向的加强肋还能 降低充模阻力 提高融体流动性 避免气泡 缩孔和凹陷等现象的产生 在该塑件中的加 强肋起到引导物料流动的作用同时又对电池进行定位 高度比分型面低1mm 脱模斜度取2 度 顶部倒圆角 低部倒角R 宽度取0 5T 通常加强肋的设计原则为高度低 过高时容易 在弯曲和冲击负荷作用下受损 宽度小 而数量多为好 塑件形状所允许的情况下 2 4 4圆角 塑件上各处的轮廓过度和壁厚连接处 一般采用圆角连接 有特殊要求时才采用尖角 结构 尖角容易产生应力集中 在受力或受冲击载荷时会发生破裂 圆角不仅有利于物料 充模 同时也有利于融料在模具型腔内的流动和塑件的脱模 圆角的取值与应力集中的关 系遵循R T函数关系 当R T 0 6以后应力集中变的缓和 该塑件大部分的圆角取R2 较小 值取到R1 塑件上其它的特征还有如孔 螺纹 嵌件 铰链 文字和花纹等 各个特征都有其设 计原则和特殊功能 因为该塑件没有涉及 所以就不一一介绍 2 52 52 52 5 塑件的尺寸精度及表面质量塑件的尺寸精度及表面质量塑件的尺寸精度及表面质量塑件的尺寸精度及表面质量 2 5 1 尺寸精度 方壳罩注塑模设计 论文 1 尺寸精度的选择 塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准 然而 在 满足塑件使用要求的前提下 设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些 以便降低模具 的加工难度和制造成本 对塑件的精度要求 要具体分析 根据装配情况来确定尺寸 公差 该塑件是一般民用品 所以精度要求为一般精度即可 但是由于要保证两半壳 体的闭合 所以在凹槽和锁位处应该对精度要求高些 对其要有公差配合要求 应选 择高精度 根据精度等级选用表 ABS 的高精度为 2 级 一般精度为 3 级 根据塑件 尺寸公差表 在公称尺寸在 120 至 1280 范围内 取 IT4 级的公差数值为 0 04 mm 2 尺寸精度的组成及影响因素 制品尺寸误差构成为 s z c a 2 1 式中 制件总的成型误差 s 塑料收缩率波动所引起的误差 z 模具成型零件制造精度所引起的误差 c 模具磨损后所引起的误差 a 模具安装 配合间隙引起的误差 影响塑料制品尺寸精度的因素比较复杂 归纳有以下三个方面 1 模具 模具各部分的制造精度是影响制件尺寸精度重要的因素 2 塑料材料 主要是收缩率的影响 收缩率大的尺寸精度误差就大 3 成型工艺 成型工艺条件的变化直接造成材料的收缩 从而影响尺寸精度 ABS 塑件公差等级如表 2 2 所示 表表 2 22 2 材料代号材料名称 公差等级 标注公差尺寸 未注公差尺寸 高精度 一般精 度 ABS 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚 物 MT2MT3MT5 综合考虑上述因素 塑件基本尺寸以及模具的制造成本和加工 本设计塑件的尺寸精度 为一般精度 MT3 标注公差的尺寸公差值 0 12 GB T14486 1993 2 5 2 塑件的表面质量 塑件的表面粗糙度 除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤 云纹等疵点外 主要有 模具表面的粗糙度决定 一般型腔表面粗糙度要求为 Ra0 02 至 0 8 m 一般塑件的表面粗 糙度值比模具表面的粗糙度值低一级 透明制件要求型腔和型芯的粗糙度相同 非配合表 面和隐秘表面的面可取较大的粗糙度 制件的表面光亮度和塑料的原料有很大的关系 塑 件 3D 图如图 2 1 与 2 2 所示 方壳罩注塑模设计 论文 图 图 2 1产品背面 图 2 2产正面 2 62 62 62 6 注塑机的选择注塑机的选择注塑机的选择注塑机的选择 2 6 1 注塑机简介 1956年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机 这是注塑成型工艺技术的一大突破 目 前注塑机加工的塑料量是塑料产量的30 注塑机的产量占整个塑料机械产量的50 成为塑 料成型设备制造业中增长最快 产量最多的机种之一 注塑机的分类方式很多 目前尚未形成完全统一标准的分类方法 常用的说法有 1 按设备外形特征分类 卧式 立式 直角式 多工位注塑机 2 按加工能力分类 超小型 小型 中型 大型和超大型注塑机 方壳罩注塑模设计 论文 此外还有按用途分类和按合模装置的特征分类 但日常生活中用的较少 2 6 2 注塑机基本参数 注塑机的主要参数有公称注射量 注射压力 注射速度 塑化能力 锁模力 合模装置的基 本尺寸 开合模速度 空循环时间等 这些参数是设计 制造 购买和使用注塑机的主要依据 1 公称注塑量 指在对空注射的情况下 注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时 注射装 置所能达到的最大注射量 反映了注塑机的加工能力 2 注射压力 为了克服熔料流经喷嘴 浇道和型腔时的流动阻力 螺杆 或柱塞 对熔料必 须施加足够的压力 我们将这种压力称为注射压力 3 注射速率 为了使熔料及时充满型腔 除了必须有足够的注射压力外 熔料还必须有一 定的流动速率 描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度 常用的注射速率如表2 2所示 表表表表2 2 2 2 2 2 2 2 注射量与注射时间的关系注射量与注射时间的关系注射量与注射时间的关系注射量与注射时间的关系 注射量 CM 3 125250500100020004000600010000 注射速率 CM S125200333570890133016002000 注射时间 S11 251 51 752 2533 755 4 塑化能力 单位时间内所能塑化的物料量 塑化能力应与注塑机的整个成型周期配合 协调 若塑化能力高而机器的空循环时间长 则不能发挥塑化装置的能力 反之则会加长 成型周期 5 锁模力 注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力 在此力的作用下模具不应 被熔融的塑料所顶开 6 合模装置的基本尺寸 包括模板尺寸 拉杆空间 模板间最大开距 动模板的行程 模具 最大厚度与最小厚度等 这些参数规定了机器加工制件所使用的模具尺寸范围 7 开合模速度 为使模具闭合时平稳 以及开模 推出制件时不使塑料制件损坏 要求模 板在整个行程中的速度要合理 即合模时从快到慢 开模时由慢到快在到停 8 空循环时间 在没有塑化 注射保压 冷却 取出制件等动作的情况下 完成一次循环所 需的时间 2 6 3选择注塑机 1 由公称注射量选定注射机 由注射量选定注射机 由UG建模分析得 材料密度取 3 1 05kgdm 总体积V 45 33cm 3 总质量M 47 60g 流道凝料V 0 5V 流道凝料的体积 质量 是个未知数 根据手册取0 5V 0 5M 来估算 塑件越大则比例可以取的越小 实际注射量为 V实 45 33 1 5 68 0cm 3 实际注射质量为M实 1 5M 56 5 1 5 71 4g 方壳罩注塑模设计 论文 根据实际注射量应小于0 8倍公称注射量原则 即 0 8V公 V实 3 1 V公 V实 0 8 68 0 0 8 85cm 3 2 由锁模力选定注射机 F锁 F胀 A分 P型 3 2 2 45 130 2 30 10 6 707 KN 式中 F锁注射机的锁模力 N A 分塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之 和 P型型腔压力 取P型 30MP a 结合上面两项的计算 初步确定注塑机为表2 3所示 查国产注射机主要技术参数表取 SZ 160 1000 主要技术参数如下 表表表表2 32 32 32 3国产注射机国产注射机国产注射机国产注射机SZ 160 1000SZ 160 1000SZ 160 1000SZ 160 1000技术参数表技术参数表技术参数表技术参数表 特性内容特性内容 结构类型卧拉杆内间距 mm 360 260 理论注射容积 cm 3 179移模行程 mm 280 螺杆 柱塞 直径 mm 44最 大 模 具 厚 度 mm 360 注射压 MP a 132最 小 模 具 厚 度 mm 170 注射速率 g s 110锁模形式 mm 液压 塑化能力 g s 10 5模具定位孔直径 mm 120 螺杆转速 r min 10 150喷嘴球半径 mm 10 锁模力 KN 1000喷嘴口直径 2 72 72 72 7 注射机的校核注射机的校核注射机的校核注射机的校核 1 最大注塑量的校核 为确保塑件质量 注塑模一次成型的塑件质量 包括流道凝料质量 应在公称注塑量 的 35 至 75 范围内 最大可达 80 最小不小于 10 为了保证塑件质量 充分发 挥设备的能力 选择范围通常在 50 至 80 V实 68 0 cm 3 V公 179 cm 3 68 0 179 100 40 0 满足要求 2 锁模力的校核 方壳罩注塑模设计 论文 在确定了型腔压力和分型面面积之后 可以按下式校核注塑机的额定锁模力 F KA分 P型 3 3 1 2 2 45 130 2 30 10 6 707KN满足要求 式中F 注塑机额定锁模力 1000KN K 安全系数 通常取 1 1 至 1 2 取 K 1 2 3 塑化能力的校核 由 2 6 2 初定的成型周期为 30 秒计算 实际要求的塑化能力为 成型周期 每次实际注射量 即 30 0 68 2 267 g s 小于注塑机的塑化能力 10 5 g s 说明注射机能完全满足塑 化要求 4 喷嘴尺寸校核 在实际生产过程中 模具的主流道衬 套始端的球面半径 R2 取比注射机喷 嘴球面半径 R1 大 1 至 2 mm 主流道 小端直径 D 取比注射机喷嘴直径 d 大 0 5 至 1 mm 如图 2 2 所示 以防 止主流道口部积存凝料而图 2 2 影 响 脱 模 所 以 注 射 机 喷 嘴 尺 寸 是 标 准 模 具 的 制 造 以 它 为 准 则 5 定位圈尺寸校核 注塑机固定模板台面的中心有一规定尺寸的孔 称之为定位孔 注塑模端面凸台径向 尺寸须与定位孔成间隙配合 便于模具安装 并使主流道的中心线与喷嘴的中心线相 重合 模具端面凸台高度应小于定位孔深度 6 模具外形尺寸校核 注塑模外形尺寸应小于注塑机工作台面的有效尺寸 模具长宽方向的尺寸要与注塑机拉 杆 间距相适应 模具至少有一个方向的尺寸能穿过拉杆间的空间装在注塑机的工作台 面上 7 模具厚度校核 模具厚度必须满足下式 H min Hm Hmax 3 4 170 280 360满足要求 式中H m 所设计的模具厚度 280 mm H min 注塑机所允许的最小模具厚 度 170 mm Hmax 注塑机所允许的最大模具厚度 360 mm 8 模具安装尺寸校核 注塑机的动模板 定模板台面上有许多不同间距的螺钉孔或 T 形槽 用于安装固定模 具 模具固定安装方法有两种 螺钉固定 压板固定 采用螺钉直接固定时 大型模 方壳罩注塑模设计 论文 具常用这种方法 模具动 定模板上的螺孔及其间距 必须与注塑机模板台面上对应 的螺孔一致 采用压板固定时 中 小模具多用这种方法 只要在模具的固定板附近 有螺孔就行 有较大的灵活性 该模具外形尺寸为 320mm 400mm 属中 小型模具 所以采用压板固定法 一般认为 当尺寸在 500mm 500mm 内为中 小模具 9 开模行程校核 所选注塑机为全液压式锁模机构 最大开模行程受模具厚度影响 此时最大开模行程 S开等于注塑机移动 固定模板台面之间的最大距离减去模具厚度 S开 H1 H 2 5 10 mm 3 5 280 35 110 10 280 155满足要求 式中S开 注塑机移模行程 280 mm H1 推出距离 35mm H2 流道凝料与塑件高度 110mm 3 3 3 3 拟订模具的结构形式拟订模具的结构形式拟订模具的结构形式拟订模具的结构形式 3 13 13 13 1 分型面的确定分型面的确定分型面的确定分型面的确定 根据分型面的选择原则 1 便于塑件脱模 2 在开模时尽量使塑件留在动模 3 外观不遭到损坏 4 有利于排气和模具的加工方便 结合该产品的结构 分型面确定在塑件的最大投影面积上 如图 3 1 所示 方壳罩注塑模设计 论文 3 1分型面的位置 3 23 23 23 2 型腔数目的确定型腔数目的确定型腔数目的确定型腔数目的确定 注塑模的型腔数目 可以是一模一腔 也可以是一模多腔 在型腔数目的确定时主要考虑 以下几个有关因素 1 塑件的尺寸精度 2 模具制造成本 3 注塑成型的生产效益 4 模具制造难度 考虑到该塑件是一般日用品 查手册得塑件的经济精度推荐 4 级 这个产品是两个壳件的 组合 所以初定为一模两腔最合理 排列形式如图 3 2 所示 图 3 2型腔的排布形式 3 33 33 33 3 确定浇口形式及位置确定浇口形式及位置确定浇口形式及位置确定浇口形式及位置 对浇注系统进行设计时 一般应遵循如下基本原则 1 了解塑料的成型性能 2 尽量避免或减少熔接痕 3 有利于型腔中气体排出 4 防止型芯的变形和嵌件的位移 5 尽量采用较短的流程充满型腔 6 流动距离比和流动面积比的校核 为了提高成型效率和综合考虑以上的基本设计原则 并 结 合 制 件 质 量 要 求 和 ABS 料 的 流 动 性 图 3 3 浇口形式 本模具应采用侧浇口 由两处浇口进料 浇口位置如图 3 3 所示 方壳罩注塑模设计 论文 3 43 43 43 4 模具材料的选择模具材料的选择模具材料的选择模具材料的选择 现有的模具模架已经标准化 所以在模具材料的选择时主要是根据制品的特性和使用要 求选择合理的型腔和型芯材料 如何合理的选择模具钢 是关系到模具质量的前提条件 在选择模具钢时 首先必须考虑材料的使用性能和工艺性能 从使用性能考虑 硬度是主要指 标之一 模具在高应力作用下欲保持尺寸不变 必须有足够的硬度 当承受冲击载荷时还要考 虑折断 崩刃问题 所以韧性也是一重要指标 耐磨性是决定模具寿命的重要因素 从ABS特性 看 这三项指标是必须要满足的 此外还有红硬性 抗压屈服强度和抗弯强度和热疲劳能力的 指标 从工艺性能考虑 要热加工工艺好 加工温度范围宽 冷加工性能如切削 铣削 抛光等加工 性能好 此外还要考虑淬透性和淬硬性 热处理变形和氧化脱碳等性能 另外从经济考虑 要求 材料来源广 价格低 查手册选择模仁的材料是 40Cr 属马氏体类型不锈钢 该钢机械加工性能较好 经热处理 淬火及回火 后 具有优良 的耐腐蚀性能 抛光性能 较高的强度和耐磨性 适于制造承 受高负荷 高耐磨及在腐蚀介质作用下的塑料模具 透明塑料 制品模具等 有关参数如下 物理性能 临界温度 AC1 820 AC3 1100 线膨胀系数 10 5 在 20 100 热导率 27 6W M K 1 在 20 左右 弹性模量 MPa 210000 223500 20 左右 3 53 53 53 5 浇注系统设计浇注系统设计浇注系统设计浇注系统设计 注塑模的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型 腔入口为止的塑料熔体的流动通道 它由主流道 分流道 冷料穴和浇口组成 它向型腔 中的传质 传热 传压情况决定着塑件的内在和外表质量 它的布置和安排影响着成型的 难易程度和模具设计及加工的复杂程度 所以浇注系统是模具设计中的主要内容之一 3 5 1 主流道 主流道是连接注塑机的喷嘴与分流道的一段通道 通常和注塑机的喷嘴在同一轴线上 断面为圆形 有一定的锥度 目的是便于冷料的脱模 同时也改善料流的速度 因为要和 注塑机相配 所以其尺寸与注塑机有关 如图 3 4 所示 主要参数 锥角 3 内表面粗糙度 Ra 0 63m 小 端 直 径 D d 0 51 mm 半 径 R2 R1 1 2 mm 材料 T8A 图 3 4 主流道形式 由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞 所以主流道部分常设计成可 拆卸的主流道浇口套 以便选用优质的钢材单独加工和热处理 3 5 2 分流道 分流道是主流道与浇口之间的通道 一般开设在分型面上 起分流和转向作用 分流 方壳罩注塑模设计 论文 道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置 分流道的设计应尽可能短 以减少压力 损失 热量损失和流道凝料 常用分流道断面尺寸推荐如表 3 1 所示 表表表表 3 3 3 3 1 1 1 1 流道断面尺寸推荐值流道断面尺寸推荐值流道断面尺寸推荐值流道断面尺寸推荐值 塑料名称分流道断面直径 mm塑料名称分流道断面直径 mm ABS AS 聚乙烯 尼龙类 聚甲醛 丙烯酸 4 8 9 5 1 6 9 5 1 6 9 5 3 5 10 8 10 聚苯乙烯 软聚氯乙烯 硬聚氯乙烯 聚氨酯 热塑性聚酯 3 5 10 3 5 10 6 5 16 6 5 8 0 3 5 8 0 分流道的断面形状有圆形 矩形 梯形 U 形和六角形 要减少流道内的压力损失 希望 流道的截面积大 表面积小 以减小传热损失 因此 可以用流道的截面积与周长的比值 来表示流道的效率 其中圆形和正方形的效率最高 但正方形的流道凝料脱模困难 所以 一般是制成梯形流道 在该模具上取圆形断面形状 直径为 6mm 如图 3 5 所示 图 3 5 分流道形式图 3 6 冷料穴形式 3 5 3 冷料穴 冷料穴一般位于主流道对面的动模板上 或处于分流道末端 其作用是存放料流前端 的冷料 防止冷料进入型腔而形成冷接缝 此外 开模时又能将主流道凝料从定模板中拉 出 冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径 长度约为主流道大端直径 冷料穴的尺寸 如图 3 6 所示 3 5 4 浇口 浇口是连接分流道与型腔的一段细短的通道 它是浇注系统的关键部分 浇口的形状 数量 尺寸和位置对塑件的质量影响很大 浇口的主要作用有两个 一是塑料熔体流经的 通道 二是浇口的适时凝固可控制保压时间 浇口的类型有很多 有点浇口 侧浇口 直 接浇口 潜伏式浇口等 各浇口的应用和尺寸按塑件的形状和尺寸而定 该模具采用侧浇 口 其有以下特性 形状简单 去除浇口方便 便于加工 而且尺寸精度容易保证 试模时如发现不当 容易及时修改 能相对独立地控制填充速度及封闭时间 方壳罩注塑模设计 论文 对于壳体形塑件 流动充填效果较佳 1 侧浇口深度尺寸 H 的确定 H nt 0 6 2 1 2mm n塑料系数ABS料取0 6 t塑件在浇口位置处的壁厚 该设计取壳体中间壁厚t 2mm 2 侧浇口宽度尺寸 W 的确定 W 30 An 4 1 A 型腔一侧的表面积 A V t V 浇注体积 V 23795 72mm 3 t 取平 均壁厚1 6 5 2 1 5mm 取 1 8mm W 30 tVn 30 8 11080 236 0 3 2 29 图 3 7 浇口尺寸 取2 5mm浇口尺寸如图 3 7 所示 3 63 63 63 6 模架的确定模架的确定模架的确定模架的确定 3 6 1 选标准模架 根据以上分析 计算以及型腔尺寸及位置可确定模架的结构形式和规格 通过调用 Auto CAD 的燕秀工具箱模架选用 如图 3 8 所示 定模板厚度 80 动模板厚度 70 垫块厚度 80 模具厚度 H 模 280 方壳罩注塑模设计 论文 模具外形尺寸 图3 8 标准模架 3 6 2定模板与动模板的设计 方壳罩注塑模设计 论文 本模具的模架是燕秀工具箱调出拉 已经设计好动定各模板的相关参数 如图 3 9 所 示 图3 9 动定模板的选取 3 6 3模仁尺寸的确定 因为采用的是整体式凹模和整体式凸模 所以模仁的大小可以任意制定 模仁所承受 的力最终是传递到凸 凹模上 从节约材料和见效模具尺寸出发 模仁的值取的越小越好 但实际中因为要考虑冷却因素 又因为经过模仁的冷却系统比经过模仁外部的冷却系统效 率高 所以为了给冷却系统留有足够的空间 该设计取每腔一个模仁 共两个 模仁的大 小为 110mm 180 mm 3 6 4合模导