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电子钟后盖注塑模具设计【说明书+CAD】

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电子钟后盖注塑模具设计【说明书+CAD】,说明书+CAD,电子钟,注塑,模具设计,说明书,CAD
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电子钟后盖注塑模具设计材料成型及控制工程 作者:X 指导老师:X 【摘要】 本文介绍了注射模具的特点及发展趋势,叙述了电子钟后盖注射模具设计与计算的详细过程,介绍了该塑件的成型工艺、注射模具的结构特点与工作过程, 阐述了在有斜滑块抽芯的注射模设计中应注意的事项。在对电子钟后盖的模具设计过程中,本设计主要设计要点如下:塑件的设计比较的合理;分型面的选择有利于塑件成型;脱模机构的设计不但结构简单,而且脱模动作稳定可靠;进浇口的选择不影响塑件外观,而且保证塑件充填均匀;冷却水道的设计使模具效率达到最高,保证塑件质量要求;在设计的过程中借用分析软件如 CAM 等使设计更合理、更有效;大量使用标准件,使模具制作成本大大降低;本模具设计最关键的一点就是设计已达到实际生产的要求。【关键词】 电子钟;注射模;分型面;斜滑块;侧抽芯;脱模机构。Design of the Injection Mould for The Back of Electronic Clock Major:Material processing and control engineering Author:Directing teacher: Abstract The characteristics and developments of injection mould were introduced in this paper. The designing and calculating of injection mould for the back of electronic clock were stated in detail. The forming process of the product and the structure characteristics as well as working process of the injection mould were introduced .The points must be paid attention to in the design of the injection mould for the part with lifters were stated.In the process of the designing of the injectinon mould for electronic clock receiver, people should pay attention to several suggestions: the plastic should be designed as reasonable as possible. The selection of the sub-type parts are benificial to mold the parts of plastic. The design of the structure of drawing of pattern is not only simple but also the movement should be stable and reliable. The selection of Jin runner should ensure to fill the plastic equally under the prerequisite of not influencing the appearance of the plastic. The design of cooling penstock should make the rate of production reach to the topmost, and ensure any influence to do nothing to the equality of the plastic. Meanwhile, in the process of designing ,we can use analysis soft, such as CAM, to make the design been more reasonable and efficient. Making full use of large amounts of standard pieces will reduce the cost of mold plastic facture. The key point of the design of mold plastic have reached the request of the real production. Keywords electronic clock; injection mould; core pulling ;selection of the sub-type parts; lifter; structure of drawing of pattern. 1目 录摘要 .前言 .11 塑件成型工艺分析 .21.1 塑件分析 .21.2 塑料 ABS 的成型特性及工艺参数 .32 拟定模具结构形式 .62.1 型腔的设计 .62.2 分型面的设计 .73 注塑机的选择与确定 .93.1 注射机的技术规范 .93.2 注射过程注塑量的计算 .103.3 注射机的选用 .103.型腔数量及注射机参数的校核 .113.5 模具与注射机安装部分相关尺寸的校核.124 浇注系统的的设计 .154.1 浇注系统设计的原则.154.2 主流道的设计.154.3 冷料穴的设计.174.4 分流道的设计.184.5 浇口的设计.214.6 浇注系统的平衡.225 成型零件的设计.245.1 成型零件的要求及选材.245.2 成型零件的结构设计.245.3 成型零件尺寸的计算.245.4 型腔刚度的校核.286 模架的确定.326.1 模架的概述.346.2 模架的选用.346.3 模板尺寸的确定.3427 导向机构的设计.367.1 导柱、导套的导向机构设计要点.367.2 导柱的设计.367.3 导套的设计.378 脱模机构的设计.398.1 脱模机构的分类及设计原则.398.2 推杆的设计及脱模力的计算.408.3 脱模机构的复位元件.428.4 侧向分型与抽芯机构的设计.429 模具冷却系统的设计.459.1 模具加热、冷却系统的设计要点.459.2 冷却系统的设计.4510 模具材料的选用.4810.1 模具材料选用的要求.4810.2 注塑模具常用材料.4811 模具的工作过程.5111.1 提前预处理.5111.2 注塑过程.5111.3 脱模过程.5112 全面审核投产制造.5212.1 模具的安装原则.5212.2 试模.5212.3 模具合格的条件.5213 典型零件制造工艺.5414 设计总结.5915 致谢.60参考文献 .61附录:中英文翻译 .623前 言 一、塑料模的功能模具是利用其特定形状去成型具有一定型状和尺寸的制品的工具,按制品所采用的原料不同,成型方法不同,一般将模具分为塑料模具,金属冲压模具,金属压铸模具,橡胶模具,玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件,在成型中多数是通过模具来制成品,所以模具制造业已成为一个大行业。在高分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具,称为塑料成形模具,简称塑料模。塑料模优化设计,是当代高分子材料加工领域中的重大课题。 塑料制品已在工业、农业、国防和日常生活等方面获得广泛应用。为了生产这些塑料制品必须设计相应的塑料模具。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后,塑料模具设计对制品质量与产量,就决定性的影响。首先,模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等,均对制品(或型材)尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等,起着十分重要的影响。其次,在塑件加工过程中,塑料模结构的合理性,对操作的难易程度,具有重要的影响。再次,塑料模对塑件成本也有相当大的影响,除简易模外,一般来说制模费用是十分昂贵的,大型塑料模更是如此。塑料模是塑料制品生产的基础之深刻含意,正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成形设备被确定后,塑件质量的优劣及生产效率的高低,模具因素约占 80%。由此可知,推动模具技术的进步应是不容缓的策略。尤其大型塑料模的设计与制造水平,标志一个国家工业化的发展程度。二、我国塑料模现状在模具方面,我国模具总量虽已位居世界第三,但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多,模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。在模具价格方面,我国比发达国家低许多,约为发达国家的 1/31/5,工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。我国塑料模的发展迅速。塑料模的设计、制造技术、CAD 技术、CAPP 技术,已有相当规模的开发和应用。在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大,在模具材料方面,专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。模具标准化程度不高,系列化商品化尚待规模化;CAD、CAE、Flow Cool 软件等应用比例不高;独立的模具工厂少;专业与柔性化相结合尚无规划;企业大而全居多,多属劳动密集型企业。因此努力提高模具设计与制造水平,提高国际竞争能力,是刻不容缓的。三、塑料模发展趋势1 注射模 CAD 实用化; 4 塑料模专用钢材系列化;2 挤塑模 CAD 的开发; 5 塑料模 CAD/CAE/CAM 集成化;3 压缩模 CAD 的开发; 6 塑料模标准化。41 塑件成型工艺分析 1.1 塑件分析 1.1.1 塑件模型 以下是塑件的立体图与平面图。图 1-1 塑件三维立体图图 1-2 塑件平面图 1.1.2 塑料 ABS(Acrylonitrile-butadiene-styrene 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯) 1.1.3 塑料件质量 22.0g 1.1.4 塑料件体积 200003mm5 1.1.5 色调 不透明(黑色) 1.1.6 生产纲领:大批量生产 1.1.7 工艺结构分析 (1)结构分析 塑件结构复杂,表面质量要求也较高。如上图所示,塑件的上表面有一带内侧凹的挂槽,因而需要考虑设置内侧向分型抽芯机构。塑件外观质量要求高,外表面不允许出现划伤、气泡、缩孔、熔接痕等缺陷, 因而浇口应避免开设在塑件的外表面。塑件的内外表面有较多的孔和槽,对型芯的包紧力大,因此需考虑设置双向推出装置。 (2)精度等级选用的尺寸精度等级一般为4 级, 根据GB/ T 14486 - 1993 标准,公差为0.74 mm。 (3)脱模斜度 从表查得ABS 塑件的脱模斜度, 型腔为30130, 型芯351。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚、及塑料的收缩率。成型型芯越长或型腔越深,则斜度应取偏小值; 反之可选用偏大值3 。因此, 此次设计的电子钟后盖模的脱模斜度型腔取1, 型芯取40。(塑件内孔以型芯小端为准;塑件外形以型腔大端为准)一般情况下,脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。当要求开模后塑件留在型腔内时,塑件内表面的脱模斜度应不大于塑件外表面的脱模斜度。 1.2 塑件材料的成型特性与工艺参数 1.2.1 塑料 ABS 成型特性 (1)名称ABS,中文名,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯,英文名,Acrylonitrile-butadiene-styrene。ABS 是三元共聚物,因此兼有三种元素的共同性能,使其具有 “坚韧、质硬、刚性 ”的材料。ABS 树脂具有较高冲击韧性和力学强度,尺寸稳定,耐化学性及电性能良好,易于成形和机械加工等特点。此外,表面还可镀铬,成为塑料涂金属的一种常用材料。另外, ABS 与#372 有机玻璃熔接性良好,用于制造双色成形塑件 (2)ABS 主要性能 ABS,易燃,屈服强度 50Mpa,拉伸强度 38Mpa,伸长率 35%,摩擦系数 0.45,热变形温度 (45MPa)(180MPa)80103C,计算收缩率 0.4-0.7 %。具体如下表:表 1-1 ABS 的主要主要性能指标性能单位数值密度kg/dm31.021.16比体积dm3/ kg0.860.98 吸水率(24h)pc1000.20.4收缩率(%)0.40.7熔点1301606热变形温度90108(0.46 MPa) 83103(0.185MPa)续表 1-1性能单位数值抗拉屈服强度MPa50拉伸弹性模量MPa1.8103抗弯强度MPa80冲击韧度kJ/m2261(无缺口)/11(缺口)硬度HB9.7体积电阻系数cm6.91016 (3)成型特性 a 非结晶型塑料,其品种牌号很多,各品种的机电性能及成形特性也各有差异,应按品种确定成形方法及成形条件; b 吸湿性强,含水量应小于 0.3,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥; c 流动性中等,溢边料 0.04mm 左右(流动性比聚苯乙烯,AS 差,但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好); d 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 5060,要求光泽及耐热型料宜取 6080,注射压力应比加工聚苯乙烯的高,一般用柱塞式注射机时料温为 180230,注射压力为 100140Mpa,螺杆式注射机则取 160220,70100Mpa; e 模具设计时要注意浇注系统对料流阻力小,浇口处外观不良,易发生熔接痕,应注意选择浇口位置、形式,顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹(但在热水中加热可消失),脱模斜度宜取 2以上。 (4)主要用途 在机械工业系统中用来制造凸轮,齿轮,泵叶轮,轴承,电机外壳,仪表表壳,蓄电池槽,水箱外壳,手柄,冰箱衬里等,汽车工业中用来制造驾驶盘,空气调节器,管加热器等,还可供电视机晶体管收音机制造外壳 。 1.2.2 塑料 ABS 成型工艺参数 (1)注射机:螺杆式 (2)螺杆转速(r/min):30 (3)预热和干燥:温度(C) 8085 时间( h ) 23 (4)料筒温度:(C) 后段 150170 中段 165180 7 前段 180220 (5)喷嘴温度(C):170180;喷嘴形式 自锁式 (6)模具温度(C):5080 (7)注塑压力(MPa):60100 (8) 成型时间(s):50220成型时间(s)/注塑时间 2090成型时间(s)/保压时间 05成型时间(s)/冷却时间 20120 (9)后处理 方法:用红外线灯、烘箱烘烤 温度:70C 时间:24 小时 1.2.3 注射成型过程 (1) 预烘干装入料斗预塑化注射装置准备注射注射保压冷却脱模塑件送下工序。 (2)预热;清理模具、涂脱模剂合模注射。82 拟定模具结构形式2.1 型腔的设计2.1.1 型腔数目的拟定为了使模具与注射机的生产能力相匹配,提高生产效率和经济性,并保证塑件精度,模具设计时应确定型腔数目,常用的方法有四种:(1)根据经济性确定型腔数目;(2)根据注射机的额定锁模力确定型腔数目;(3)根据注射机的最大注射量确定型腔数目;(4)根据制品精度确定型腔数目。型腔数目的确定一般可以根据经济性、注射机的额定锁模力、注射机的最大注射量、制品的精度等。一般来说,大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构,但对于精度要求不高的小型塑件(没有配合精度要求) ,形状简单,又是大批量生产时,若采用多型腔模具可提供独特的优越条件,使生产效率大为提高。该塑件精度要求不高,生产批量大,且具有内侧抽芯,从模具加工成本,制品生产时的成本考虑,故拟定为一模四腔。一般来说,精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构,对于精度要求不太高的小型塑件,是大批量生产时,若采用多型腔模具可提供独特的优越条件,使生产效率大为提高。对于电子钟后盖,虽然精度要求也较高,但是该电子产品由于市场需求量比较大,而且更要考虑其经济性,所以采用一模多型腔。故由此初步拟定采用一模四型腔。如图 2-1 所示。2.1.2 型腔的布置 型腔的布置的布置和浇口的开设部位应力求对称,以防模具承受偏载而产生溢料。为此,本模具一模四腔的布置方式如下图:9图 2-1 型腔的布局2.2 分型面的设计2.2.1 分型面的设计原则分型面即打开模具取出塑件或取出浇注系统凝料的面,分型面的位置影响着成型零部件的结构形状,型腔的排气情况也与分型面的开设密切相关。分型面的设计原则为: (1)便于塑件脱模; a 在开模时尽量使塑件留在动模内 b 应有利于侧面分型和抽芯 c 应合理安排塑件在型腔中的方位 (2)考虑和保证塑件的外观不遭损坏; (3)尽力保证塑件尺寸的精度要求; (4)有利于排气; (5)尽量使模具加工方便; (6)有利于嵌件的安装; (7)有利于预防飞边和溢料的的产生; (8)有利于模具结构的简化。2.2.2 分型面类型的选择。对于分型面,其特点如下:(1)单分型面注射模单分型面注射模又称两板式模具,它是注射模中最简单又最常见的一种结构形式。这种模具可根据需要设计成单型腔,也可以设计成多型腔。构成型腔的一部分在动模,另一部分在定模。主流道设在定模一侧,分流道设在分型面上。开模后由于拉料杆的拉料作用以及塑件应收缩包紧在型芯上,塑件连同浇注系统凝料一同留在动模一侧,动模一侧设置的推出机构推出塑件和浇注系统凝料。一般对于塑件外观质量要求不高,尺寸精度要求一般的小型塑件,可采用此结构。(2)双分型面注射模 双分型面又称三板式注射模。与单分型面注射模相比,在动模与定模之间增加了一个可移动的浇口板(又称中间板) ,塑件和浇注系统凝料从两个不同的分型面取出。双分型面的种类较多,我们接触到的大致有以下几种:a 定距拉板式双分型面注射模b 定距拉杆式双分型面注射模c 定距导柱式双分型面注射模d 拉钩式双分型面注射模10e 摆钩式双分型面注射模f 尼龙拉钩式双分型面注射模双分型面对于塑件外观质量要求比较高,尺寸精度要求一般的小型塑件,可采用以上各种双分型面结构。初步拟定四型腔双分型面的结构。在实际生产中,双分型面采用定距拉板式双分型面注射模最多,这种模具结构复杂,能适用于采用点浇口的单型腔或多型腔注射模。设计时,限位销到定距拉板末端距离 S 的尺寸应大于浇注系统凝料的长度 35。此外,为了中间板在工作过程中的导向和支撑,所以在定模一侧一定要设置导柱,如该导柱同时对动模导向,则导柱的导向部分的长度应为: L = S + H + (1012) ()式中: S限位销到定距拉板末端距离 () ,即第二次分型的距离;H中间板的厚度()而动模部分是否设导柱,则由推出机构类型决定,如本设计中是采用顶杆推出机构脱模,则在定模一侧应设导柱。综上分析,本设计拟定采用定距拉板式双分型面注射模。2.2.3 分型面的确定对于此塑料件,外观质量要求比较高,并为防止在塑件外表面出现飞边而影响外观质量,第一个分型面设在动模板处,第二个分型面只能沿塑件边缘轮廓设置, 采用动模板内型腔和型芯固定板所形成与塑件轮廓曲线相一致的分型面形式,分型面呈空间曲面形式。113 注塑机型号选择与确定注射模是安装在注射机上使用的工艺装备,因此设计注射模时应该详细了解注射机的技术规范,才能设计出符合规范的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式。在确定模具结构形式及初步估算外型尺寸的前提下,设计人员应对模具所需的注射量、注射力锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。 3.1 注射机的技术规范 从模具设计角度考虑,需要了解注射机的主要技术规范有:额定注射量、额定注射压、额定锁模力、模具安装尺寸以及开模行程等。公称注射量有注射容量和注射质量两种表示法。 3.1.1 公称注射量 公称注射容量:指注射机对空注射时,螺杆一次最大行程所射出的塑料体积,以立方厘米(3)表示。V公=(/4)D2S式中:D螺杆直径() ; S螺杆的最大注射行程()在注射过程中,随温度和压力的变化,塑料的密度也发生变化,加上成型物料的漏损等因素,故注射机的公称容量一般为:V公=a(/4)D2S式中:a注射系数,一般为 0.70.9。 3.1.2 公称注射质量 公称注射质量:注射机对空注射时,螺杆作一次最大注射行程所能射出的聚苯乙烯塑料质量。由于各种塑料的密度及压缩比不同,在使用其他塑料时,实际最大注射量与聚苯乙烯的公称量可进行如下换算:= maxGG公1221ff式中:实际用塑料时的最大注射量(g) ;maxG 以聚苯乙烯为标准的注射机的公称注射量(g) ;G公 实际用塑料在常温下的密度(g/3) ;112 聚苯乙烯在常温下的密度(g/3) (通常为 1.06 g/3) ;2 实际用塑料的体积压缩比,由实验测定;1f 聚苯乙烯的压缩比,通常可取 2.0。2f 3.2 注塑过程注射量的计算 3.2.1 塑件质量、体积的计算。 对于该设计,用户提供了塑件图样,据此建立塑件模型并对此塑件分析得: 塑件体积 V=20000 mm3=20cm3, 塑件质量 22.0g 3.2.2 浇注系统凝料的初步计算、确定由于该模具采用一模四腔,按塑件体积的 0.6 倍计,所以浇注系统的凝料体积为:V=4V0.6=4200.6=48cm3则:该模具一次注射所需塑料 ABS:体积 V=204+48=128 cm3质量 M=V=1.1128=140.8g 3.3 注射机型号的选定一般注射机都有高速、低速两种特性(或称高压时间,低压时间)并可调节选用。1000cm2 以下的中、小型注射机,其注射时间常为 4s,大型注射机注射时间在 12s 以内,注射速度一般为57m/min,常用低速注射选用低速注射的注射机时,模具设计应注意防止产生冷接缝,型腔充填不足。选用高速注射的或用大注射量、大锁模力的注射机注射大面积、小重量的塑件时,模具设计应防止融料内充入空气、排气不良、融接不良、塑件内应力增大、塑料易分解、嵌件型芯受冲击力大及易发生飞边等弊病。根据以上的初步计算选定型号为 SZ-630/3500 的卧式注射机。其主要技术参数见下表:表 3-1 注塑机的主要技术参数注塑机各项目单位参数螺杆直径mm58螺杆转速r/min10125理论容量cm3634塑化能力g/s24注射速率g/s220额定注射压力MPa150锁模力KN 350013拉杆内间距mm545*485续表 3-1注塑机各项目单位参数最大模具厚度mm400最小模具厚度mm250开模行程mm490定位孔直径mm180(深 20)喷嘴球半径 SRmm18喷嘴孔半径 SRmm 3.4 型腔数量及注射机有关工艺参数的校核 3.4.1 型腔数量的校核1) 由注射机料筒速化速率校核型腔数量123600mmKMtn上式右边53.234,符合要求。式中:K注射机最大注射量的利用系数,非结晶型塑料一般取 0.85;M注射机的额定塑化量(或),该注射机为 24; hghcm3sgt成型周期,因塑件小,壁厚不大,取 60s;单个塑件质量和体积( g 或 cm3),取22.0g;1m1m浇注系统所需塑料质量和体积( g 或 cm3),取 0.64。2m1m 2) 按注射机的最大注射量校核型腔数量 12mmKmnN上式右边22.024,符合要求。式中:注射机允许的最大注射量( g 或 cm3),该注射机为 634 cm3;Nm 其他符号意义与取值同前。 3) 按注射机的额定锁模力校核型腔数量 12APAPFn型型14上式右边4.224,符合要求。式中:F注射机的额定锁模力( N),该注射机为该注射机为 3500000N; 四个塑件在模具分型面上的投影面积 (mm2),21864 mm2;1A1A 浇注系统在模具分型面上的投影面积 (mm2),7652.4 mm2;2A2A 塑料熔体对型腔的成型压力(MPa) ,一般是注射机压力的型P3065,ABS 流动性较好,该处型腔平均压力为 35 MPa。3.4.2 注射机工艺参数的校核 1) 注射量校核 注射量以容积表示 最大注射容积为 =0.85634=538.9 cm3maxVV式中:模具型腔和流道的最大容积(cm3) ;maxV 指定型号和规格的注射机注射量容积(cm3) ,该注射机为 634 cm3;V注射系数,取 0.750.85,非结晶型塑料可取 0.85,该处取 0.85。倘若实际注射量过小,注射机的塑化能力得不到发挥,塑料在料筒中停留时间就会过长。所以最小注射量容积=0.2=0.2634=126.8 cm3 。故每次注射的实际注射量容积,应满足minVVV而128 cm3符合要求。minVVmaxVV 2) 锁模力校核 在前面已进行,符合要求。 3) 最大注射压力校核 注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力=150 MPa,应该大于注射成型时所需调用的maxP注射压力,即0P maxPk0P 式中 :安全系数,常取=1.251.4。kk实际生产中,该塑件成型时所需注射压力为 100130 MPa。0P 3.5 模具与注射机安装部分相关尺寸的校核15 3.5.1 安装尺寸校核 1) 喷嘴尺寸 (1)主流道的小端直径大于注射机喷嘴,通常为Dd =+(0.51)mmDd 对于该模具=4 mm,取=5 mm,符合要求。dD(2) 主流道入口的凹球面半径应大于注射机喷嘴球半径,通常为0SRSR =+(12)mm0SRSR 对于该模具=18mm,取=20 mm,符合要求。SR0SR 2) 定位圈尺寸 注射机定位孔尺寸为 mm,定位圈尺寸取 mm,两者之间呈较松动的间隙配10. 001802 . 04 . 0180合,符合要求。本设计模具的长宽为 400350,注射机拉杆间距为 415415(mmmm) ,415mm350mm,故满足要求 3.5.2 模具闭合高度校核 模具总厚度与注射机模板闭合厚度的关系:两者之关系应满足:minmaxmHHH而maxminHHH式中:模具闭合后的总厚度,;mH(m m )注射机允许的最小模具厚度,;minH(m m )注射机允许的最大模具厚度,;maxH(m m )注射机移动板的最小开合距离,。H(m m )当时,则模具无法闭合。mHminHmHmaxH 模具的实际厚度为 277, maxH420mm=minHmm25016,因此符合要求。minHmm277maxH 3.5.3 开模行程和推出机构的校核 1) 开模行程校核 开模行程是指从模具中取出塑件所需的最小开合距离,用 H 表示,它必须小于注射机移动模板的最大距离 S,由于注射机的锁模机构不同,开模行程可按两种情况进行较核。 (1)开模行程与模具厚度无关这种情况主要是指锁模机构为液压机械联合作用的注射机,其模板行程是由连杆机构的最 大冲程决定的,而与模具的厚度无关。 (2)开模行程与模具厚度有关。这种情况主要是指全液压式锁模的注射机(如 XS-ZY-250)和机械锁模机构的直角式注射机(如SYS-45,STS-60) 。其开模行程 H 应小于动模移动板与定模固定板之间的最大距离减去模具厚度0S,即,。mH0mHSH12(5 10)HHHmm式中 :注射机动模板的开模行程(mm) ,取 490mm;H 塑件推出行程(mm) ,取 25mm;1H包括流道凝料在内的塑件的高度(mm) ,其值为2H(510)=110 mm115 mm;324825H490mm115 mm,开模条件形成,符合要求。 2) 推出机构校核 该注射机推出行程为 80mm,大于=25mm,符合要求。1H 3.5.4 模架尺寸与注射机拉杆内间距的校核 该套模具模架的外形尺寸为 315mm355 mm ,而注射机拉杆内间距为 545mm485 mm,因为545 mm315 mm,符合要求。 注:对于上面 2、3、4、5 的校核内容是与后面的模具结构设计交叉进行的,但为了行文整体形式和内容的统一,所以将此部分的内容放于此。 4 浇注系统的设计17 4.1 浇注系统设计的原则 浇注系统是塑料熔体从注射机喷嘴射出后达到型腔之前在模具内流经的通道。它分为普通流道浇注系统和无流道凝料(热流道)浇注系统。浇注系统设计原则为: (1)重点考虑型腔布局。 (2)热量及压力损失要小,为此浇注系统流程应尽可能短,截面尺寸应尽可能大,弯折尽量少,表面粗糙度要低。 (3)均衡进料,即分流道尽可能采用平衡式布置。 (4)塑料耗量要少,满足各型腔充满的前提下,浇注系统容积尽量小,以减少塑料耗量。 (5)消除冷料,浇注系统应能收集温度较低的“冷料”。 (6)排气良好。 (7)防止塑件出现缺陷,避免熔体出现充填不足或塑件出现气孔、缩孔、残余应力。 (8)保证塑件外观质量。(9)较高的生产效率。(10)塑料熔体流动特性(充分利用热塑性塑料熔体的假塑性行为) 。该模具采用普通流道浇注系统,其包括:主流道、分流道、冷料井、浇口。为确保塑件外观质量, 进料浇口只能开设在塑件的内表面。如果只是为降低塑料熔体的压力和减少热量损失,流道应尽量短,应使塑件内表面朝向定模一侧, 开模后依靠塑件向型芯收缩的包紧力而滞留于定模一侧,但为了顶出塑件, 还需在定模上设计顶出装置,使模具结构变得复杂。为使开模时塑件滞留于动模一侧, 需借助开模力驱动顶出装置。采用潜伏式浇口,在推杆上开设一辅助流道,虽然压力损失较大,但由于进料浇口开设在塑件内表面, 因此不影响塑件的外观质量。 4.2 主流道的设计 4.2.1 主流道的设计要求主流道是一端与注射机喷嘴相接触,另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动流道。其主要设计要点为: (1) 主流道圆锥角 =25,对流动行差的塑料可取 36,内壁粗糙度为 Ra 0.63m。 (2) 主流道大端呈圆角,半径 r=13,以减少料流转向过度时的阻力。 (3) 在模具结构允许的情况下,主流道应尽可能短,一般小于 60mm,过长则会影响容体的胜利充型。 (4) 对于小型模具可将主流衬套与定位圈设计成整体式,但在大多数情况下是将主流衬套和定位圈设计成两个零件,然后配合固定在模板上。主流道衬套与定模座板采用 H7/m6 过度配合,与定位圈的配合采用 H9/f9 的间隙配合。18 (5) 主流道衬套一般选用 T8、T10 制造,热处理强度为 50HRC55HRC。 4.2.2 主流道尺寸的确定: (1)主流道小端直径 d =注射机喷嘴直径+0.51 =4+(0.51) 取 d =5(mm) (2)主流道球面半径 SR=18+(12) 取 SR=20(mm) (3)球面配合高度 h=35 ,取 h=5(mm)(4)主流道长度 L,尽量小于 60mm,但是由于本模具的结构特殊,所以必须得大于 60mm,由标准模架及该模具的结构 取 L=40+32=72(mm)(5)主流道大端直径 D=d+2Ltg(/2) (取 =4) 10.02 取 D=10(mm) (6)浇口套总长 =40+32+5+3=80 mm0L 4.2.3 主流道浇口套的形式 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触,属易损件,对材料要求较严,因而模具流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套,以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理,一般采用碳素工具钢,如:T8A、T10A 等,热处理硬度为 50HRC55HRC。主流道衬套图如下:图 4-1 主流道衬套主流道衬套和定位圈设计成整体式,用于小型模具,中大型模具设计成分体式。但由于该模具主流道较长,设计成分体式较宜。其定位圈的结构尺寸如图:19图 4-2 定位圈 4.2.4 主流道剪切速率的校核 根据题意计算,主流道凝料体积为:3179.25mm37221054422Ldqn主经过查表知,主流道适当的剪切速率为10s-1s-1,现进行校检。21053105由经验公式 2614.7 s-1,符合要求。33.3vnqR 式中,=q主+q凝+q塑=3179.25+128000=131179.25mm3131.2cm3vq Rn=(5+10)/4=0.375cm 4.3 冷料穴的设计在完成一次注射循环的间隔,考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度,从喷嘴端部到注射机料筒以内约 1025mm 的深度有个温度逐渐升高的区域,这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳,如果这里相对较低的冷料进入型腔,便会产生次品。为克服这一现象的影响,用一个井穴将主流道延长以接收冷料,防止冷料进入浇注系统的流道和型腔,把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。 4.3.1 主流道冷料穴开模时应将主流道中的冷凝料拉出来,所以冷料井的直径宜稍大于主流道大端直径,深度约为直径20的 11.5 倍。该模具采用底部无杆的圆环槽冷料井,其具体形状如图所示:图 4-3 主流道冷料穴 4.3.2 分流道冷料穴 当分流道较长时,可将分流道的端部沿料流前进方向延长作为分流道冷料井,以储存前锋冷料,其长度为分流道直径的 1.52 倍。具体情况看装配图。 4.4 分流道的设计 4.4.1 分流道截面形状的选择 在多型腔或单型腔多浇口时应设置分流道,分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。 分流道最理想的设计就是把流动树脂在流道中的压降降到最小,在多种常见截面当中,圆形截面的压降是最小的。但由于圆形的分流道必须在上下模板上都加工出半圆槽,工艺性不好,故此设计中采用工艺性更为合理而压降也比较小且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大的 U 形截面或梯形截面。由于该模具的分型面不是水平的,因此为了加工,应采用梯形截面。图 4-4 分流道的截面形状形式21 4.4.2 梯形分流道的形状及尺寸 为了便于加工及凝料脱模,分流道大多设置在分型面上,分流道截面形状一般为圆形、梯形。一般梯形分流道的尺寸为 310mm。对于 PS,ABS,SAN,BS 等塑料,可根据塑件的品种、重量和壁厚及分流道的长度来确定其截面的尺寸。根据中国模具设计大典的其分流道直径尺寸影响因素分析表,对于塑件厚度3mm 的情况,可查出壁厚尺寸估计 B 为 5mm, 其高度 H=2/3B=3.5(mm)梯形斜角通常取 510,此处取 6底部圆角 r=12(mm) ,取 r=1(mm)其截面形状及尺寸如图所示:图 4-5 梯形分流道 4.4.3 分流道的表面粗糙度 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却,只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想,因此分流道的内表面粗糙度 Ra 并不要求很低,一般取 0.631.6m,这样表面稍不光滑,有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移,使中心层具有较高的剪切速率。也有效的降低了加工成本。该模具取 0.65m 4.4.4 分流道长度 长度应尽量短,且少弯折,但对于透明塑料件来说,分流到是形状应设计成弯形的,其作用是防止透明塑料件在注射时产生明显的气泡。一般长度为:L=(12.5)B,同时 L 不应小于 8mm,因此根据查表经验知道,取得:第一级分流道:mmL611第二级分流道: mmL15122 其分流道长度设计如下:图 4-6 分流道长度尺寸设计 4.4.5 分流道的布置形式在多型腔模具中分流道的布置中有平衡式和非平衡式。平衡式布置是指分流道到各型腔浇口的长度、断面形状、尺寸都相等的布置形式。它要求各对应部分的尺寸相等,这种布置可实现均衡送料和同时充满型腔的目的,使成型的塑件力学性能基本一致。但是这种布置使分流道较长。非平衡式布置是指分流道到各个型腔浇口的长度相等的布置。这种布置使塑料进入各个型腔有先后顺序,因此不利于均衡送料,但对型腔数量多的模具,为不使流道过长,也常采用。为了达到同时充满型腔的目的,各个浇口的断面尺寸要制作得不相同,在试模的时候要多修改才能实现。 两型腔分流道的布置类型如下图所示:图 4-7 分流道的布置两种平衡形式 本模具的流道布置形式采用第一种平衡式,同时采用在内推杆板上开分流道。 4.4.6 分流道剪切速率的校核 经过查表知,分流道适当的剪切速率为 5102s-1,现进行校检。23 由经验公式得知:6427 s-1,在 5102s-15103s-1之间,符合要求。33.3nqR 4.5 浇口的设计 浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔之间的一段细短通道,它是浇注系统最关键的部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口的主要作用:(1) 型腔充满后,熔体在浇口处首先凝结,防止其倒流;(2) 易于切除浇口尾料;(3) 对于多型腔模具,用以控制熔接痕的位置。浇口截面积通常为分流道截面积的 0.070.09 倍,浇口截面积形状多为矩形和圆形两种,浇口长度约为 0.52mm 左右。浇口具体尺寸一般根据经验确定,取其下限值,然后在试模时逐步修正。 4.5.1 浇口的类型及确定 注射模的浇口结构形式较多,不同类型的浇口其尺寸、特点及应用情况各不相同。按浇口的特征可分为限制浇口和非限制浇口,按浇口的形状可分为点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环形浇口及薄片式浇口;按浇口的特性可分为潜伏式浇口、护耳浇口;按浇口所在的位置可分为中心浇口和侧浇口等。 对于该模具,是中小型塑件的多型腔模具,依据塑料件形状和精度要求,该塑料件采用潜伏式内浇口进浇最宜。不过,由于其阻力比较大,因此相对弧形的内浇口在成型后浇道头需人工剔除。其形状如下图:图 4-8 潜伏式内浇口 4.5.2 浇口截面尺寸的确定 潜伏式浇口与分流道中心线的夹角一般在 30o55o之间取值,浇口的截面常为圆形或椭圆形,其截面尺寸根据点浇口或侧浇口进行计算。通过查表,取其截面直径为 1mm。 4.5.3 浇口位置的选择24 浇口开设的位置对制品的质量影响很大,在确定浇口位置时,应注意以下几点: (1)浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置。 (2)浇口应设在制品壁厚较厚的部位,以利于补缩。 (3)浇口位置选择有利于型腔中气体的排除。 (4)浇口位置应选择在能避免制品产生熔合文的部位。对于圆筒类制品,采用中心浇口比侧浇口好。 (5)对于带细长型芯的模具,宜采用中心顶部进料方式,以避免型芯受冲击变形。 (6)浇口应设在不影响制品外观的部位。 (7)不要在制品中承受弯曲载荷或冲击载荷的部位设置浇口。 4.5.4 浇口剪切速率的校核由点浇口的经验公式得:=447364.781=4.5105s-1, 为 104105之间,符34qR 34 43.540.05合要求。 4.6 浇注系统的平衡 对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式,设计时应尽量保证所有的型腔同时得到均匀的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下,应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同(型腔布局为平衡式)的形式,否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致,这就是浇注系统的平衡。 4.6.1 分流道平衡 对于多型腔模具,为了达到各型腔同时充满的目的,可通过调整分流道的长度及截面面积,改变熔融树脂在各分流道中的流量,达到浇注平衡的目的。计算公式如下: 212121QQddLL式中: Q1,Q2熔融树脂分别在流道 1 和流道 2 中的流量,cm3/s;d1,d2分流道 1 和分流道 2 的直径, cm;L1,L2分流道 1 和分流道 2 的长度,cm。 4.6.2 浇口平衡 在多型腔非平衡分流道布置时,由于主流道到各型腔的分流道长度或各型腔所需填充流量不同,也可采用调整各浇口截面尺寸的方法,使熔融树脂同时充满各型腔。浇口平衡简称为 BGV(balanced gate value),只要做到各型腔 BGV 值相同,基本上能达到平衡填充。对于多型腔相同制品的模具,其浇口平衡计算公式如下:25 BGV=LgLrSg式中 : 浇口的截面积,mm2;2S 浇口的长度,mm;2L 分流道的长度,mm。1L 浇注系统设计时一般浇口的截面积与分流道的截面积之比 SG/SZ取 0.070.09,矩形浇口的宽度与厚度之比取 3:1。 该模具,通过计算,从主流道到各个型腔的分流道的长度相等,形状及截面尺寸都相同,显然是平衡式的。265 成型零件的设计 5.1 成型零件的要求及选材成型零件与高温高压塑料熔体直接接触,要求其具有一定的耐磨性、耐热性和抗腐蚀性能,且需要一定的强度和硬度,因此中碳合金钢是最佳的材料选择。所以,该模具的型腔和型芯均为 40CrMnMo , 经调质处理后具有良好的综合机械性能,易于切削,易于抛光且热处理变形小。 5.2 成型零件的结构设计由于塑件外观质量要求高,故而型腔采用了整体嵌入式结构, 制造时经过预铣后采用电火花加工盲孔形成内成型表面, 再经反复抛光,使其表面粗糙度达到Ra = 0. 05m 以下, 达到镜面效果。型芯则采用镶块镶嵌于动模板中, 再利用镶件成型塑件内表面的凸起和凹槽结构, 降低了模具制造难度及模具制造成本。 5.3 成型零件尺寸的计算 5.3.1 影响工件尺寸因素 (1)塑件的公差:塑件的公差按规定取单项极限制,制品的外轮廓尺寸公差取负值“”制品的内腔尺寸取正值“” 。而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算,取“” 。2(2)模具制造公差:模具制造公差可取塑件公差的,即公差的()。而且按成型加31613161工过程中的增减趋向取“” “”符号。(3)模具在分型面上的合膜间隙:由于注射压力及模具分形面皮面的影响,会导致动模定模注射时存在着一定的间隙。一般当模具分型面的平面度较高表面粗糙度较低时塑件产生的飞遍也小。飞遍厚度一般应小于 0.020.1。 5.3.2 各零件的计算 一般情况影响零件及塑件公差的主要因素是模具的制造公差,塑件的收缩率 S 和模具磨损量这zc三项。塑件的尺寸公差取 MT3,则:制造公差=;z13磨损量取=;z13塑件 ABS 的收缩率 S=0.4%0.7%。 (1)模仁型腔工作尺寸的计算凹模是成型塑件外形的模具零件,其工作尺寸属包容尺寸,在使用过程中凹模的磨损会使包容尺寸逐渐增大。所以,为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装配的需要,在设计模具时,包容尺寸27尽量取下限尺寸,尺寸公差取上偏差。其型腔结构与尺寸图如下: 图 5-1 型腔形状及尺寸的设计凹模的径向尺寸计算公式如下:a 型腔径向尺寸17. 0017. 0001111.9052. 075. 0900055. 011zxLsLsM=90 =0.521sLs塑件的平均收缩率, (以下相同)0055. 02007. 0004. 0s塑件外形公称尺寸1sL修正系数,可随制品的精度和尺寸变化,一般在 0.50.8 之间,在此取 0.75(以下相同)x塑件的尺寸公差模具制造公差,取塑件相应尺寸公差的 1/31/6,在此取(以下相同)z/3z 2813. 0013. 0002201.5640. 075. 0560055. 011zxLsLsM=56 =0.402sL13. 0013. 0003303.6040. 075. 0600055. 011zxLsLsM=60 =0.403sL07. 0007. 0004493.1420. 075. 0150055. 011zxLsLsM=15 =0.204sL05. 0005. 0005592. 314. 075. 040055. 011zxLsLsM=4 =0.145sL05. 0005. 0006691. 114. 075. 020055. 011zxLsLsM=2 =0.146sLb 型腔深度尺寸07. 0007. 0001194.1320. 032140055. 011zxHsHsM =0.20141sH塑件外形公称尺寸sH修正系数,可随制品的精度和尺寸变化,一般在 0.50.8 之间,在此取 2/3(以下相同)x塑件的尺寸公差模具制造公差,取塑件相应尺寸公差的 1/31/6,在此取(以下相同)z/3z 06. 0006. 0002295.1118. 032120055. 011zxHsHsM =0.18122sH05. 0005. 0003393. 616. 03270055. 011zxHsHsM =0.1673sH29(2)模仁内型芯的工作尺寸的计算a 型芯径向尺寸0111zxdsdsM004. 012. 075. 05 . 10055. 01004. 060. 1 =0.125 . 11sd式中 、塑件外形公称尺寸sdsl修正系数,可随制品的精度和尺寸变化,一般在 0.50.8 之间,在此取 0.75(以下相同)x塑件的尺寸公差模具制造公差,取塑件相应尺寸公差的 1/31/6,在此取(以下相同)z/3z 同理,型芯其它径向尺寸为:0221zxdsdsM005. 014. 075. 040055. 01005. 013. 4 =0.1442sd0331zxdsdsM005. 014. 075. 060055. 01005. 014. 6 =0.1463sd0441zxdsdsM005. 014. 075. 020055. 01005. 012. 2 =0.1424sd0111zxlslsM008. 024. 075. 0220055. 01008. 030.22=22 =0.241sl0221zxlslsM013. 040. 075. 033.500055. 01013. 091.50=50.33 =0.402sl(3)凸模的工作尺寸的计算凸模是成型零件外形的,其工作尺寸属被包容尺寸,在使用过程中凸模的磨损会使被包容尺寸逐渐变小。所以,为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装配的需要,在设计模具时,被包容尺寸尽量取上限尺寸,尺寸公差取下偏差,其型芯的结构于尺寸如下图:30 图 5-2 型芯形状及尺寸的设计具体计算公式如下a 型芯径向尺寸0111zxdsdsM005. 014. 075. 040055. 01005. 013. 4 =0.1441sd31式中 、塑件外形公称尺寸sdsl修正系数,可随制品的精度和尺寸变化,一般在 0.50.8 之间,在此取 0.75(以下相同)x塑件的尺寸公差模具制造公差,取塑件相应尺寸公差的 1/31/6,在此取(以下相同)z/3z 同理,型芯其它径向尺寸为:0221zxdsdsM005. 014. 075. 060055. 01005. 014. 6 =0.1462sd0111zxlslsM005. 016. 075. 02 . 90055. 01005. 037. 9=9.2 =0.161sl0221zxlslsM006. 018. 075. 0140055. 01006. 021.14=14 =0.182sl0331zxlslsM009. 028. 075. 031.250055. 01009. 066.25=25.31 =0.283sl0441zxlslsM009. 028. 075. 0260055. 01009. 035.26=26 =0.284sl0551zxlslsM012. 036. 075. 044.490055. 01012. 013.50=49.44 =0.365sl0661zxlslsM013. 040. 075. 02 .540055. 01013. 080.54=54.2 =0.406sl0771zxlslsM017. 052. 075. 0840055. 01017. 085.8432=84 =0.527slb 型芯高度尺寸计算0111zxhshsM011. 032. 0325 .340055. 01011. 090.34=34.5 =0.321sh式中 塑件外形公称尺寸sh修正系数,可随制品的精度和尺寸变化,一般在 0.50.8 之间,在此取 2/3x塑件的尺寸公差模具制造公差,取塑件相应尺寸公差的 1/31/6,在此取z/3z 同理,型芯其它高度尺寸为:0221zxhshsM011. 032. 03299.340055. 01011. 040.35=34.99 =0.322sh0331zxhshsM011. 032. 032360055. 01011. 041.36=36 =0.323sh0441zxhshsM011. 032. 032400055. 01011. 043.40=40 =0.324sh0551zxhshsM012. 036. 0325 .410055. 01012. 097.41=41.5 =0.365sh0661zxhshsM012. 036. 032430055. 01012. 048.43=43 =0.366shc 中心距尺寸计算zsccsM2111103. 003. 010.180055. 011833=18 =0.201sc式中 塑件外形公称尺寸sc塑件的尺寸公差模具制造公差,取塑件相应尺寸公差的 1/31/6,在此取z/3z 同理,型芯其它中心距尺寸为:zsccsM2122105. 005. 018.320055. 0132=32 =0.322sczsccsM2133105. 005. 015.270055. 0127=27 =0.283sczsccsM2144105. 005. 071.330055. 0153.33=33.53 =0.324sczsccsM2155106. 006. 010.430055. 0186.42=42.86 =0.365sczsccsM2166106. 006. 074.470055. 0148.47=47.48 =0.366scd 型芯(或型孔)中心到成型面距离尺寸计算224111zsMsll03. 08 . 903. 02416. 00055. 0174. 9=9.74 =0.161sl式中 塑件外形公称尺寸sl修正系数,取 1/24x塑件的尺寸公差模具制造公差,取塑件相应尺寸公差的 1/31/6,在此取z/3z 34同理,其它型芯(或型孔)中心到成型面距离尺寸为:224122zsMsll06. 026.4406. 02436. 00055. 0144=44 =0.362sl224133zsMsll06. 044.4606. 02436. 00055. 0117.46=46.17 =0.363sl224144zsMsll07. 032.5507. 02440. 00055. 0155=55 =0.404sl224155zsMsll08. 097.6908. 02445. 00055. 0157.69=69.57 =0.455sl224166zsMsll08. 007.7208. 02445. 00055. 0166.71=71.66 =0.456sl224177zsMsll08. 046.8008. 02445. 00055. 0180=80 =0.455sl 5.4 型腔刚度的校核 5.4.1 型腔侧壁的厚度(按整体式矩形型腔计算) 143cphsE式中;模具材料的弹性模量() ,碳钢为;EMPa52.1 10 MPa 与型腔深度对型腔侧壁长边边长之比有关的系数,查表得 0.13c1/h L型腔压力,一般取 2530,取 35pMPaMPa型腔深度(mm)h35 刚度条件,即允许变形量(mm) ,可查表得 0.025 14351.3 35 5.14s2.1 100.0251.8mm侧壁的厚度 s 取 10mm。 5.4.2 型腔底板的厚度 14312shc pLE式中;模具材料的弹性模量() ,碳钢为;EMPa52.1 10 MPa 由板短边与长边边长之比决定的系数,可查表得 0.02261c21/LL型腔压力,一般取 2530,取 35pMPaMPa底板短边的长度, (mm)2L刚度条件,即允许变形量(mm) ,可查表得 0.025 mmhs5 . 2025. 0101 . 218350226. 03154满足刚度条件366 模架的确定 6.1 模架的概述模架是注塑机的骨架和机体,模具的每一部分都寄生其中,通过它将模具的各个部分有机的联系在一起。我国市场上销售的模架一般由定模座板(或定模底板) 、定模固定板(或叫定模板) 、动模定板(或叫型芯固定板) 、支撑板(或叫动模垫板) 、垫块(或叫模脚) 、动模座板(或叫动模底板) 、推板(或叫推出底板) 、推杆固定板、导柱、导套、复位杆等组成。根据需要,还有特殊的模架,如点浇口模架等。 6.2 模架的选用以上内容确定之后,便根据所定内容设计模架。模架部分要自行设计;在生产现场设计中,尽可能选用标准模架,确定出标准模架的形式,规格及标准代号。模架尺寸确定之后,对模具有关零件要进行必要的强度或刚度计算,以校核所选模架是否适当,尤其时对大型模具,这一点尤为重要。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸,再结合标准模架,可选用模板尺寸BL500mm900mm A4 型的中小模架,根据查表得,选用 A43153558F2 GB/T125561990中小型模架,合要求。模架上要有统一的基准,所有零件的基准应从这个基准推出,并在模具上打出相应的基准标记。一般定模座板与定模固定板要用销钉定位;动、定模固定板之间通过导向零件定位;脱出固定板通过导向零件与动模或定模固定板定位;模具通过浇注套定位圈与注射机的中心定位孔定位;动模垫板与动模固定板不需要销钉精确定位;垫块不需要与动模固定板用销钉精确定位;顶出垫板不需与顶出固定板用销钉精确定位。模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉;模具外表面尽量不要有突出部分;模具外表面应光洁,加涂防锈油。两模板之间应有分模隙,即在装配、调试、维修过程中,可以方便地分开两块模板。 6.3 模板尺寸的确定 6.3.1 定模座板(400355 25mm)通过 4 个六角螺钉与定模板连接,规格为 8M16 6.3.2 定模板(315355 厚 40) 6.3.3 垫板(315355 厚 50mm) 6.3.4 型腔固定板(315355 厚 32mm) 6.3.5 型芯固定板(315355 厚 25mm) 6.3.6 托板(199355 厚 32mm) 6.3.7 垫块(56355 厚 80mm)37垫块:它是用来连接动模固定板与动模座板的零件。其作用主要是,在动模座板与动模垫板之间形成推出机构的动作空间,或是调节模具的总厚度,以适应注射机的模具安装厚度要求。 结构型式:可以是平行垫块、也可以是拐角垫块。 (该模具采用平行垫块)垫块一般用中碳钢制造45 钢,也可用 Q235A 制造。 垫块的高度计算: hhhhh垫块推出推固推板挡销 = 15+25+25+40+5 =50(mm) 式中: 塑件应推出高度() ;h推出 推杆固定板厚度() ;h推固 推板厚度() ;h推板 挡销的长度() 。h挡销 顶出行程的富裕量,一般为 36mm,以免顶出板顶到动模固定板。 模具组装时:应注意左右两垫块高度一致,否则由于负荷不均匀会造成动模板损坏。 6.3.8 动模座板(400355 厚 25mm)387 导向机构的设计导向机构的功能是保证动、定模能够对准,使动模和定模上的成型表面在模具闭合后形成形状和尺寸准确的腔体。从而保证塑料件形状、壁厚和尺寸。导向机构除了导向和定位作用外,还可以增加承受侧压力的能力,保证模具运动平稳。 7.1导柱、导套的导向机构设计要点设计导柱、导套时的注意事项如下:(1)尽量选用(或参考)标准模架,因为标准模架导柱、导套的设计与制作的有依据的,并经过实践考验过的;(2)合理布置导柱的位置,一副模具中最少用 2 根导柱,模板外形尺寸大的模具,最多可用 4 根导柱。为了使模具在使用、维修时拆装过程不会发生动、定模错方向,导柱的布置可采取等直径不对称布置或采取不等直径对称布置;(3)导柱长度尺寸应能保证位于动、定模两侧的型腔和型芯开始闭合前导柱已经进入导孔的长度不小于导柱的直径;(4)导柱配合部分采用 H7/f7,固定配合部分采用 H7/k6;导套固定配合采用 H6/k6,配合长度为配合直径的 1.52 倍。其余部分可扩孔,减小摩擦或降低加工难度。 7.2 导柱的设计 导柱可以安装在动模一侧,也可以安装在定模一侧。但更多的是安装在动模一侧,因为作为成型零件的主型芯一般都安装在动模一侧。导柱和主型芯安装在同一侧,在合模时起到保护作用。 7.2.1 导柱的布置方式导柱应均匀分布在模具分型面的四周,导柱中心至模具外缘应有足够的距离,常取导柱中心到模具边缘距离为导柱直径的 11.5 倍,以保证模具强度。本模具采用倒装的形式。 7.2.2 导柱的尺寸长度 导柱的长度应比型芯端面的高度高出 812,以免出现导柱未导正方向而型腔进入凹模时与凹mm模相碰撞而损坏。 7.2.3 导柱材料的选用 导柱应具有足够的耐用磨度和强度,常采用 20 钢经渗碳淬火处理或 T8、T10 钢经淬火处理,硬度为 5055HRC,导柱和导套配合部分表面粗糙度为 Ra0.8Ra0.4m,固定部分的表面粗糙度为Ra0.8m。 7.2.4 导柱的形状 为了使导柱能顺利进入导套,导柱端部应作成锥台形或半球形。导柱的基本结构形式有两种,一种39是除了安装部分的凸肩外其余部分直径相同,称为带头导柱。另一种是除安装部分的凸肩外安装用的配合部分直径比外伸工作部分直径大,称为带肩导柱。对于该模具,由于其精度要求比较高,所以采用带肩导柱。根据以上的情况,设计出的导柱如下图:2中心孔B GB/T4459.5图 7-1 标准带头导柱 7.3 导套的设计 导向孔可带导套,也可以不带导套,带导套的导向孔用于生产批量大或导向精度高的模具。无论是带导套还是不带导套的导向孔,都不应设计为盲孔(盲孔会增加模具闭合时的阻力,并使模具不能紧密闭合)带导套的模具应采用阶带肩导柱。 7.3.1 导套的形状导套的结构形式也有两种,一种是带有轴向定位台阶,称为带头导套;另一种是不带轴向定位台阶,称为直导套。本设计采用的是带头导套。同时由于其导柱比较长,所以采用双联导套。 7.3.2 导套的材料选用 导套一般采用 T8A 或者经过渗碳处理 20 钢,热处理 5055HRC,公差采用 6 级。 7.3.3 导套的尺寸 导套的壁厚一般为,由内孔大小来决定,导套孔工作部分的长度取决于含导套的模板厚310mm度,一般是孔径的倍。导套的前端应倒角,倒角半径为。11.512mm 7.3.4 导套的安装方法 带头导套安装需要垫板,装入模板后加盖垫板即可。直导套用于模板后面不带垫板的结构,为防止40在使用时被拔出,可采用如下几种方法固定:(1)导套外圆柱加工出凹槽,用螺钉固定;(2)导套外圆柱面局部磨出一小平面,用螺钉固定;(3)导套侧向开一小孔,用螺钉固定;(4)采用铆接的方法。对于本模具结构采用(2)的方式进行固定。根据以上的情况,设计出的导柱如下图:图 7-2 带头导套418 脱模机构的设计制品顶出是注射成型过程中最后一个环节,当制品在模具中固化后,需要有一套有效的方式将其从模具中顶出,顶出质量的好坏将最后决定制品的质量,因此,制品的顶出是不可忽视的,且在顶出中不能使制品变形顶白破裂等损坏制品的现象。这种装置就是顶出系统。模具中使塑件从型芯上或型腔中脱出,模具中这种脱出塑件的机构称为脱模机构,也就的上面说到的顶出机构。脱模机构的作用包括脱出和取出两个动作,即首先将塑件和浇注系统凝料等与模具松动分离,称为脱出,然后把从脱出物从模具内取出。 8.1 脱模机构的分类及设计原则 8.1.1 脱模机构的分类(1)按驱动方式分a 手动脱模:它是在开模后,用人工操作推出机构取出塑件。b 机动脱模:它的利用注射机的开模动作使塑件脱离型腔。开模时塑件先随动模一起移动,达到一定的位置,脱模机构被注射机上固定不动的推杆顶住而不能随动模继续移动,而使塑件脱离模腔,在实际生产中大多都是利用这种脱模方式脱模的,本设计也是采用此设计脱模。c 液压脱模:注射机上设置有专用的液压顶出装置,当开模到一定的距离后,通过液压岗活塞驱动而实现脱模动作。d 气动脱模:利用压缩空气,通过型腔里微小的顶出气孔或受气阀将塑件吹出。(2) 按脱模机构的动作分类a 一次推出机构:这是最常用的脱模方式,塑件只经过推出机构的一次动作,就可以脱模,故又称简单脱模机构。b 二次推出机构:塑件经过两次不同的动作才能脱模。c 延迟动作推出机构:在某些情况下,当塑件被推出后,还需要延迟动作在推出浇注系统凝料,尤其用于潜伏式浇注系统的注射模。(3) 模具中的推出零件分类a 推杆式推出:应用广泛,常用圆形截面推杆。b 推管式脱模:适用于薄壁圆筒形塑件。c 脱模板式:运用于薄壁容器,壳体以及不允许存在推出痕迹的塑件。d 推块式脱模:适用于齿轮类或一些带有凸缘的制品,可防止塑件变形。e 斜削脱模:适用于有倒钩类的塑件。42 8.1.2 脱模机构的设计原则设计脱模机构时应注意以下原则:(1) 结构可靠:机械的运动准确、可靠、灵活,并有足够的强度和刚度。 (2) 保证塑件不变形不损坏。 (3) 保证塑件外观良好。 (4) 尽量使塑件留在动模一侧,以便借助于开模力驱动脱模装置,完成脱模动作。 8.2 推杆的设计及脱模力的计算 本设计采用如图 8-1 所示的推杆,每个塑件由 2 根(a)型推杆和 26 根(b)型推杆以及推出,共为 28 根。推杆靠近安装凸肩一端的直径较大,而顶推塑料件一端工作段直径较小,当模具结构允许的推杆顶推面很有限,又必须使推杆较长时,为了增加推杆工作时的稳定性,将推杆靠近安装一端直径增大。有时推杆靠近安装凸肩一端直径较小,而顶推塑料件一端的工作段直径增大,这种推杆用在要求增加顶推面的场合,例如壁较薄的塑料件,特别是脆性塑料件,增加顶推面可减小塑料件单位面积承受的顶推力,防止变形和推裂。图 8-1 常用的两种推杆的形式 8.2.1 推杆的设计要求(1)推杆应设计在靠近脱模阻力较大的部位,如塑料件侧壁的端部,端面带凸台或凹槽的部位;(2)在保证顺利脱模的前提下,力求减少推杆的数量,以保证推件时的协调,以减小塑料件表面的影响;(3)推杆接触塑料件的顶推段,与模板上相应孔的配合间隙,应以不超过塑料溢料间隙为限,一般情况下 H8/f7 或 H7f7 就可以满足这要求;(4)采用带凸肩推杆,安装固定时,与固定板上的安装孔应留有充分间隙,一般情况下可取双面间隙 0.51使推杆在推件事有一定的浮动作用;mm(5)布置推杆时,要考虑脱模阻力的平衡,保证制品在推出时受力均匀,推出平稳,不变形,因此在肋,凸台,细小凹部要多设推杆;(6)在装配推杆时,应使推杆的端面和凸模平面齐平或者比凸模平面高出 0.050.1mm,以免在制品上留下一个凸台影响制品的使用;43(7)在空气或废气难于排出的部位,应尽可能的设计推杆,以用它代替排气槽排气;(8)在推压制品的边缘时,为了增加推杆与制品的接触面积,应尽可能采用直径较大的推杆,推杆的边缘应与型芯的侧壁相隔,以避免推杆应推杆孔的磨损而把型芯侧壁擦伤;10.15mm(9)推杆固定端与推杆固定板径向应留的间隙,避免在多推杆的情况下,由于各板上的推0.5mm杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象。 8.2.2 推杆的安装方法; 推杆在固定板上的固定方法有很多,本设计采用的是最常采用的形式,即将推杆凸肩压在固定板的沉孔和推板之间,用螺钉紧固,凸肩高度与对应沉孔的深度留有余量,在装配后将它们与固定板一起磨去余量,来保证高度一致,避免在高度方向来回窜动。 8.2.3 推杆的材料 推杆的常用材料有钢、或碳素工具钢,推杆头部需淬火处理,硬度在 50HRC 以上,表45T8T10面粗糙度在 Ra1.6m。 8.2.4 脱模力的计算 sincossincosFFfpAf正脱式中:脱模力,N;脱F 制品与钢材表面之间的静摩擦系数,经查表可得;f0.4f 脱模斜率,一般为 1o2o;塑件对型芯产生的单位正压力(包紧力) ,一般为p=812;薄件取小值,厚件取大值;pMPa塑件包紧型芯的侧面积() 。A2mm N7 .112431sin1cos4 . 067538F脱8.2.5 定模推出机构的设计 脱模力的计算 sincossincosFFfpAf正脱式中:脱模力,N;脱F 制品与钢材表面之间的静摩擦系数,经查表可得;f0.4f 44脱模斜率,一般为 1o2o;塑件对型芯产生的单位正压力(包紧力) ,一般为p=812;薄件取小值,厚件取大值;pMPa塑件包紧型芯的侧面积() 。A2mm N3 .42411sin1cos4 . 013868F脱 为了确保开模时塑件从定模脱出,随动模部分一起运动,所以在定模部分也设置一个推出机构。根据脱模力的大小选取型号为 3.01424类、最大工作载荷为 467N 的弹簧 4 个。 8.3 脱模机构的复位元件 8.3.1 复位的形式在推杆顶出机构中,推杆顶出塑料件后,在下一个成型周期开始前,必须恢复到初始位置,才能开始下一个循环工作。因此,还必须设计复位杆来实现这动作。复位杆又称回程杆。目前回程杆的形式有三种:(1)复位杆回程(2)顶杆兼回程杆回程(3)弹簧回程 8.3.2 复位机构的确定本设计采用的是复位杆回程。复位杆结构如图:图 8-2 复位杆 8.4 侧向分型与抽芯机构的设计侧向分型与抽芯机构用来成型塑件上的外侧凸起、凹槽和孔以及壳体塑件的内侧局部凸起、凹槽和不通孔。具有侧抽机构的注射模,其活动零件多、动作复杂,在设计中特别要注意其机构的可靠、灵活和高效。侧抽机构类型很多,根据动力来源不同,一般可分为机动、液压或气动以及手动三大类45型。根据塑件结构进行合理选用。 8.4.1 侧向分型与抽芯机构类型的确定该套模具采用机动侧抽机构,其驱动方式为斜滑块。斜滑块驱动侧向分型与抽芯机构,通常斜滑块由锥形模套锁紧,能承受较大侧向力,但抽芯距不大。此塑件的侧凹较浅,所需的抽芯距很小,故采用此机构较为合宜。根据斜滑块侧向分型与抽芯的特点,利用推出机构的推力驱动斜滑块斜向运动,在塑件被推出脱模的同时由斜滑块完成侧向分型与抽芯动作。 8.4.2 斜滑块的导向斜角的确定 斜滑块的导向斜角的大小关系到实际达到的抽拔力,也关系到抽芯距和开模行程。为保证一定的抽拔力及斜滑块的强度,取不大于 30o,一般在 5o25o之间取,本模具设计的斜滑块的导向斜角选了 8o。 8.4.3 侧向抽芯力的计算 塑件在模具中冷却定型时,由于体积收缩,而将型芯或凸模包紧,塑件在脱模时,必须克服这一包紧力及抽芯机构所产生的摩擦力才能抽出活动型芯。抽芯力可按下列公式进行计算 sincossincosFFfpAf正脱式中:抽芯力,N;脱F 制品与钢材表面之间的静摩擦系数,经查表可得;f0.4f 脱模斜率,一般为 1o2o;塑件对型芯产生的单位正压力(包紧力) ,一般为p=812;薄件取小值,厚件取大值;pMPa塑件包紧型芯的侧面积() 。A2mm N7 .2381sin1cos4 . 0788F脱根据脱模力的大小选取型号为 1.01024类、最大工作载荷为 35N 的弹簧 8 个。 8.4.4 抽芯距的计算 将型芯从成型位置抽至不妨碍塑件脱模的位置,型芯或滑块所移动的距离称为抽芯距。一般来说。抽芯距等于侧凹深度加的安全距离。2 3mmmm 224Smm46 8.4.5 滑块的配合间隙为保证滑块能顺利地在模套的导滑槽内滑动,斜滑块与导滑槽之间应该有适当的配合间隙,下表列出了双向配合间隙 Z 值与配合面的宽度 L 的关系:表 8-1 滑块与滑槽的双向配合间隙L2020-4040-6060-80z0.02-0.030.03-0.050.04-0.060.05-0.07 根据该情况,选用 0.03 的配合间隙。 8.4.6 模套的安装要求 为了斜滑块的拼缝能配合紧密,成型中不溢料。必须在滑块装入模套之后,下端面与模套间尚有0.20.5mm的间隙,上端面高出模套 0.20.5mm,这样即使滑块的导槽部分出现磨损,仍能保证滑块之间紧密拼合。 8.4.7 斜滑块顶出行程 对于卧式注射机上的滑块抽芯模具,如果滑块推出模套外的行程过大,由于导滑面间有较大的间隙,斜滑块会因自重而倾斜,一般滑块滑出模套外的高度应不超过其高度的 2/3,否则会影响复位。 斜滑块的顶出行程sinSL式中:抽芯距,;Smm斜滑块的导向斜角,8 ;sinSL=25.4mm即斜滑块的推出长度小于导滑总长的 2/3,不会影响复位,符合要求。 8.4.8 斜滑块的定位与限位 滑块的定位是用于保证开模后的滑块停留在预定的位置上,使合模时斜滑块能准确地复位,不至于损坏模具。本设计采用的是限位销进行定位。479 模具冷却系统的设计 9.1 模具加热、冷却系统的设计要点 9.1.1 模具温度对模具的影响(1)模具在成型的过程中,模具的温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件的质量。(2)模具温度过高,成型收缩大。脱模后塑件变形率大,而且还容易造成溢料和黏模。(3)模具温度过低,则熔体流动性差,塑件轮廓不清晰,表面还会产生明显的银丝或流纹等缺陷。(4)当模具的温度不均匀时,型芯和型腔温度差过大,塑件收缩不均匀,导致塑件翘取变形,会影响塑件的形状和尺寸精度。综上所述,模具上需要设置温度调节系统以达到理想的温度要求。通常温度调节系统包括冷却系统和加热系统两种。由于本塑件采用的是 ABS,其黏度低、流动性较好,对模具温度的要求不高,因此只要设计冷却系统就可以了,加热系统就不需设计。冷却系统的计算很麻烦,在此只进行简单的计算,在单位时间内熔体凝固时所放出的热量应等于冷却水所带走的热量,模具温度设为 40。 9.1.2 冷却系统设计原则 (1)尽量保证塑件收缩均匀,维持模具的热平衡; (2)冷却水孔数量越多,孔径越大,则对塑件的冷却效果越均匀。根据经验,一般冷却水孔中心线与型腔壁的距离应为冷却水孔直径的 12 倍,冷却水孔中心距约为 35 倍,水孔直径一般为 812。 (3)尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等,当塑件壁厚均匀时,冷却水孔与型腔表面的距离应处处相等。 (4)浇口处加强冷却。一般在注射成型时,浇口附近温度最高,距浇口越远温度越低,因此加强浇口处的冷却。 (5)尽量降低进水和出水的温度。如果进水和出水的温度过大,将使模具的温度分布不均匀,尤其对流程很长的大型塑件,料温越流越低,对于矩形模具,通常沿模具宽度方向开设水孔,使进水与出水温度差不大于 5。48 (6)合理选择冷却水道的形式。 (7)合理确定冷却水管接头的位置。为不影响操作,进出口水管接头通常设在注射机背面的模具同一侧。(8)冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构(如推杆孔、小型芯孔等)发生干涉现象,设计时要通盘考虑。(9)冷却水孔进出接头应埋入模板内,以免模具在搬运过程中造成损坏。 9.2 冷却系统的设计 9.2.1 冷却介质的选择 冷却介质有冷却水和压缩空气,但用冷却水较多,因为水的热容量大、传热系数大,成本低。用水冷却,即在模具型腔周围或内部开设冷却水道。由于 ABS 的黏度低、流动性好,成型工艺要求模具温度都不太高,所以常采用水对模具冷却。9.2.2 冷却水的体积流量计算1v1qWQC12(-)式中: 单位质量的塑件制品在凝固时所放出的热量,ABS 为 310400,取1QkgkJ;24 10/kJ kg单位时间(每分钟)内注入模具中的塑件质量()按每分钟注 1 次;W/minkg冷却水的密度(1000) ;3/kg m冷却的比热容() ;1C4.187/kJ kg冷却水出口温度(取 25) ;1冷却水进口温度(取室温的温度 20) 。25187. 4101041408. 032Vq min1069. 233m 9.2.3 定冷却水管的直径 d 为使冷却水处于湍流状态,取冷却水孔的直径 d=8mm49 9.2.4 确定冷却水在管道的流速24vqd231000814. 31069. 24 sm896. 0求冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数h4.187 fh0. 80. 2()d式中:冷却介质温度有关的物理系数,可查表取(水温为 25) ;ff6.84冷却介质在一定温度下的密度(1000) ;3/kg m冷却介质在流道中的流速,;/m s冷却水管的直径,。dmm2 . 08 . 0310008896. 01067. 86 . 3h ChmkJ02310738. 3 9.2.5 确定冷却管道的总传热面积A160WQAh220256510738. 34001408. 0603A 2210137. 1m 9.2.6 模具上应开设的冷却水孔数AndL式中:L冷却水管的总长度,;mm50 10003551000814. 310137. 12n 3 . 1从计算结果看,因塑件算中等,单位时间注射量下,所以需冷却水道也比较小,但一条冷却水道对模具来说是不可取的。因为冷却不均匀,会使塑件产生很多缺陷。 根据注射厂的生产现场经验,本设计在型腔固定板上采用 2 条水道,在型芯固定板上开设 2 条冷却水道。水道流量的大小可根据注射时具体工艺情况进行调整,水孔的开设详细情况见装配图。10 模具材料的选用 10.1 模具材料选用的要求 10.1.1 模具材料选用原则用于注塑模具的钢材,大致应满足如下要求:(1)机械加工性能优良:易切削,适于深孔、深沟槽、窄缝等难加工部位的加工和三维复杂形面的雕刻加工;(2)抛光性能优良:没有气孔等内部缺陷,显微组织均匀,具有一定的使用硬度(40HRC 以上) ;(3)良好的表面腐蚀加工性:要求钢材质地细而均匀,适于花纹腐蚀加工;但对一些特殊 塑料;(4)耐磨损,有韧性:可以在热交变负荷的作用下长期工作,耐摩擦;(5)热处理性能好:具有良好的淬透性和很小的变形,易于渗氮等表面处理;(6)焊接性好:具有焊接性,焊后硬度不发生变化,且不开裂、变形等;(7)热膨胀系数小,热传导效率高:防止变形,提高冷却效果;(9)性能价格比合理,市场上容易买到,供货期短。 10.1.2 模具选用要求在选择注射模具钢材时,要综合考虑塑件的生产批量、尺寸精度、复杂程度、体积大小和外观要求等因素。对于塑件生产批量大、尺寸精度要求高的场合,应选用优质模具钢。对于结构复杂或体积比较大的塑件应选用易切削钢。外观要求高的塑件可以选用镜面钢材。 10.2 注塑模具常用材料 10.2.1 塑料模具成型零件的选材 表 10-1 模具成型零件的常用材料零件名称材料牌号热处理方法硬度说明调质216260HB45淬火4348HRC用于形状简单、要求不高的型腔、型芯51T8A、T10A淬火5458HRC形状简单的小型腔、型芯CrWMnCr12MoV 4Cr5MoSiV淬火20CrMnMo型腔型芯20CrMnTi9VrWMn渗碳淬火5458HRC用于形状复杂、要求热处理变形小的型腔、型芯或镶件 10.2.2 模板零件的选材 表 10-2 模具零件的常用材料零件名称材料牌号热处理方法硬度垫板(支承板)45淬火4348HRC动、定模板动、定模座板45调质230270HB45调质固定板Q235A230270HB垫块45、Q235AT8A、T10A淬火5458HRC推件板45调质230270HB 10.2.3 导向零件的选材 表 10-3 导向零件的常用材料零件名称材料牌号热处理方法硬度T8A、T10A淬火5055HRC导柱20渗碳、淬火5660HRC导套T8A、T10A淬火5055HRC支柱45淬火4348HRC 10.2.4 侧向分型与抽芯机构的选材 滑块 Cr12MoV 淬火 5256HRC 10.2.5 推出机构零件的选材 表 8-4 推出机构零件常用材料零件名称材料牌号热处理方法硬度52推杆T8A、T10A淬火5458HRC推板45淬火4348HRC推块、复位杆45淬火4348HRC推杆固定板45、Q235A 10.2.6 其它零件 (1)定位圈 45 钢 (2)各 销 35 钢 热处理后硬度 2838HRC (3)各螺钉 45 钢 淬火 硬度 4348HRC (4)水 嘴 45 钢 镀锌 (5)弹 簧 65Mn 10.2.7 该套模具所用材料的性能比较 表 8-5 常用材料的性能比较钢号切削加工性淬透性淬火不变形性耐磨性耐热性Q235A优差差45优差差中差T8A优差差中差T10A良差差良差40Cr良优优优良5311 模具的工作过程模具装配试模完毕后,模具进入正式工作状态,其基本工作过程如下。 11.1 提前预处理 11.1.1 塑料 ABS 的处理(1)对塑料 ABS 进行烘干,并装入料斗。(2)对塑料进行预塑化,注射装置准备注射。 11.1.2 模具的处理(1)清理模具型芯、型腔,并喷上脱模剂,进行适当的预热。(2)合模、锁紧模具。 11.2 注塑过程注射过程包括充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模。 11.3 脱模过程详见装配图。开模时,由于强制拉袢的作用,I 分型面先分型,通过导滑槽的作用,斜滑块完成侧抽芯,当限位螺钉达到限位后,将强制拉袢强行脱出,使 II 分型面开模,然后通过推杆将制品推出,浇点被切断,浇道被拉料杆顶出,由完成了脱模过程,最后将塑件取出。同时需要对浇道进行人工剔除。 11.4 塑件后处理塑件的后处理。切除塑件上的浇注系统凝料,对塑件进行调湿处理。5412 全面审核投产制造 12.1 模具的安装原则 模具的安装是指将模具从制造地点运至注射机所在地并安装在指定的注射机上的全过程。其具体要求因企业特定,生产条件、模具调试的不同而不尽相同,但要遵循以下原则:(1)要注意操作者的安全;(2)要确保模具和设备在调试中不被损坏。 在安装模具时,要将注射机的按扭选择在“调试”的位置上,使机器的全部功能置于调试者手动控制之下。在吊装模具中,要将电源关闭,以免发生意外事故。 12.2 试模 虽然是在选定成形材料、成形设备时,在预想的工艺条件下进行模具设计,但是人们的认识往往是不完善的,因此必须在模具加工完成以后进行试模,看成形的制品质量如何。发现问题以后,进行排除错误性的修模。塑件出现不良现象的种类很多,原因也很复杂,有模具方面的原因,也有工艺方面的原因,两者往往交织在一起。在修模前,应根据塑件出现不良现象的情况,细致的进行分析研究,找出造成塑件不良现象的原因后提出补救的方法。因为成形条件容易改变,一般的做法是先变更成型条件,当变更成形条件不能解决问题时,才考虑修理模具。修理模具更要慎重,没有十分把握不要轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件,就不能做大的改造和恢复原状。 12.3 模具合格的条件 总体评价的准则为:若模具能按预计寿命提供合乎质量要求的制品则为合格;否则,为不合格。对模具的评价要严谨、客观、认真,为模具验收提供根本依据。评价模具合格的条件是从对模具的要求、对成形工艺的评价、对使用寿命的评价、对成形制品的评价四个方面来衡量。 12.3.1 对模具的要求55(1)结构合理,外观整齐;(2)运动部位动作灵活,正确、平稳可靠;(3)各结构部件尺寸和配合定位符合标准或定位要求;(4)成型零部件各部件尺寸及配合定位符合设计要求;(5)型芯、型腔表面粗糙度及表面处理符合设计要求;(6)浇注系统凝料体积小。 12.3.2 对成型工艺的评价(1)对工艺条件控制要求不高,工艺参数有选择的范围;(2)对物料适应性强;(3)易于脱模;(4)成形周期短。 12.3.3 对使用寿命的评价(1)模具材料选择正确,优质、热处理符合设计要求;(2)易磨损滑动部分表面光滑、硬度高、符合设计要
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