端盖注塑模工艺及模具设计【一模两腔】【侧抽芯】【说明书+CAD】
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一模两腔
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河南机电高等专科学校毕业设计说明书 0 绪 论 80年代以来,在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速,年均增速均为13%,1999年我国模具工业产值为245亿,至2000年我国模具总产值预计为260-270亿元,其中塑料模约占30%左右。在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。0.1国内塑料模的现状和发展趋势塑料工业是世界上增长最快的工业之一。自从上世纪初叶实现以纯粹化学合成方法生产塑料算起,塑料工业已有近百年的历史。随着科技日新月异的发展,塑料工业得到了前所未有的发展,从而使得塑料的数量也不断上涨。当然塑料工业的发展是离不开塑料模具设计的,模具工业被誉为“工业之母”。随着模具技术的迅速发展,在现代工业生产中,模具已成为各种工业产品不可或缺的重要工艺设备。由于模具成型有优质、高产、低耗和低成本等其它加工方法无法比拟的优点,因此在机械、电子、轻工业、航空,日用品等工业领域得到了极其广泛的应用。尤其现在电子产品种类繁多且更新换代速度之快,更加快了模具行业的发展。现在模具成型技朮已经成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。但随着科技的不断发展,各种性能的塑料产品的不断开发,注塑工艺越来越多地被各个制造领域用以成型各种性能要求的产品。要高质量、低价格、快速地生产注塑产品,必须综合考虑成型材料,注塑模具及注塑机的问题。塑料模具设计质量直接影响成型产品的生产效率、质量及成本。 这样对注塑模具全方位的要求越来越高。高质量、低价格、快速地开发模具显得尤为重要。注射模具在注射制品成型中起极其重要的作用,除了塑料制品的表面质量,成型精度完全由模具决定之外,塑料制品的内在质量,成型效率也受模具影响,所以如何提高质量,简明、快捷、规范化地设计注塑模具成为发挥注塑成型工艺优越性,扩大注塑制品生产应用的首要问题。以上所体现的各个方面,都与模具设计有着非常密切的关系。一副设计合理的模具,就有85成功的希望,其余就得依靠设备和模具制造工人的熟练程度来达到,所以,提高塑料注射模具的设计水平就显得尤为重要。 我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具;精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具,所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平,而且还采用最新的齿轮设计软件,纠正了由于成型收缩造成的齿形误差,达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.020.05mm,表面粗糙度Ra0.2m,模具质量、寿命明显提高了,非淬火钢模寿命可达1030万次,淬火钢模达501000万次,交货期较以前缩短,但和国外相比仍有较大差距。 成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟,如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术,一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件,取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广,有的厂采用率达20%以上,一般采用内热式或外热式热流道装置,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%,与国外的5080%相比,差距较大。在制造技术方面,CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统,如美国EDS的UG、美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业中,实现了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技术对成型过程,如充模和冷却等进行计算机模拟,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来,我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展,主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等,这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点,为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。近年来,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢,如:P20、3Cr2Mo、PMS、SM、SM等,对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响,但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用,并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下,和国外先进工业国家已达到70%-80%相比,仍有很大差距。如今,我国模具成型工业已形成了相当规模的完整体系,越来越多的新技术,新工艺,新材料诞生,并将应用在模具产业中,这将促使我国模具工业的飞跃发展。同时,我国模具工业的总体水平与世界先进国家相比还有一定差距,还要大力推进模具产业的科技进步,开展新技术,新材料研究开发,并进一步加强对模具工业专业技术人才的培养,使之可持续发展,为我国模具成型加工技术超赶世界先进水平作出贡献。 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向包括:1、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。2、在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。3、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。4、开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。5、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。6、应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。7、研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。提高和改善。0.2国外的注塑模的发展情况 国外的注塑模的发展情况,注塑成型是最大量生产塑料制品的一种成型方法,二十多年来,国外的注塑模CAD技术发展相当迅速。70年代已开始应用计算机对熔融塑料在圆形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80年代初,人们成功采用有限元法分析三维型腔的流动过程,使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验,在模具制造前对设计方案进行评价和修改,以减少试模时间,提高模具质量。近十多年来,注塑模CAD技术在不断进行理论和试验研究的同时,十分注意向实用化阶段发展,一些商品软件逐步推出,并在推广和实际应用中不断改进、提高和改善。 1 模塑工艺规程的编制该塑件是端盖产品,其零件图如图7-1所示。本塑件的材料采用尼龙1010,生产类型为大批量生产。1.1塑件的工艺性分析1.1.1塑件的原材料分析塑件的材料采用尼龙1010,属热塑性塑料。从使用性能上看,尼龙1010是半透明,吸水小,耐寒性较好,坚韧耐磨耐油耐水,抗霉菌,但吸水性大;从成型性能上看,塑件壁不宜取厚,并应均匀,脱模度不宜取小,尤其对厚壁及深高塑件更应取大。受热时间不宜超过30min,料温高则收缩大,易出飞边,收缩小,取向性强,注射压力低易发生凹痕,波纹。成型周期按塑件壁厚而定,厚则取长,薄则取短,为了减少收缩,凹痕缩孔,一般宜取低模温高注射压力的成形条件,以及采用白油作脱模剂;尼龙1010的主要技术指标:密度是1.04kg/dm比体积是0.96dm/kg吸水率是0.20.4收缩率是1.32.3s熔点是205t/c热变形温度是55c抗拉屈服强度是62Mpa拉伸弹性模量1.810Mpa抗弯强度88Mpa硬度9.75HB击穿强度20KV/mm。1.2.1塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析1.2.1.1结构分析从零件图上分析,该零件总体形状为长方形。在宽度方向的一侧有两个高度6m,半径为2mm的侧孔.在高度为8m,长为40mm、宽为17mm的凸台上,一个带有10mm3mm的孔对称分布,因此,模具设计时必须设置侧向分型抽心机构,该零件属于中等复杂程度.1.2.1.2尺寸精度分析该零件重要尺寸,如42mm,44mm,等尺寸精度为MT1级(GB/T144861993),次要尺寸,如16mm,9mm,114mm,3mm等的尺寸精度为MT5级(GB/T144861993)。由以上分析可见,该零件的尺寸精度中等偏上,对应的模具相关尺寸加工可以得到保证。从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为4mm,壁厚均匀, 符合尼龙1010的最小壁厚原则,在制件的转角处设计圆角,防止在此处出现缺陷,由于制件的尺寸较小,尼龙1010的强度较大不需增设加强1.2.1.3表面质量分析该零件的表面除要求没有缺陷毛刺,内部不得有导电杂质外,没有什么特别的表面质量要求,故比较容易实现。综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证.1.2计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的体积:V=31.3cm计算塑件的质量:根据设计手册可查得尼龙1010的密度为=1.04kg/dm塑件质量:M=V =31.3101.0410 =32.552g采用一模两件的模具结构,考虑其外形尺寸,注塑时所需压力和工厂现有设备等情况,初步选用注塑机XSZY125型。1.3塑件注塑工艺参数的确定查找有关文献和参考工厂时间应用的情况,尼龙1010的成型工艺参数可作如下选择:(试模时,可根据实际情况作适当调整)注塑温度: 括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度: 后段温度t选用190210c;中段温度t: 选用200220c; 前段温度t: 选用210230c; 喷嘴温度: 200210c;注塑压力一: 选用40100Mpa;注塑时间: 选用2090s;保压压力: 选用 65Mpa;高压时间: 选用05s;冷却时间: 选用20120s;总周期: 选用45220s;后处理方法: 采用油水盐水;后处理温度: 90100t/c;后处理时间: 4h。说明1:预热和干燥均采用鼓风烘箱。 2:凡潮湿环境使用的塑料,应进行调湿处理,在100120c水中加热218h。1.4.塑料成型设备的选取根据计算及原材料的注射成型参数初选注塑机为XS-ZY-125查材料知:标称注射量: 192cm螺杆直径/cm 42mm注射容量/克: 125克注射压力/10Pa: 1500Mpa锁模力10kN: 90kN最大注射面积/: 320模具厚度/mm: 200300mm模板行程/mm: 300mm喷嘴 球半径: 12mm定位孔直径/ 100推出两侧孔径/mm 22mm2 注塑模的结构设计 注塑模结构设计主要包括:分型面选择模具型腔数目的确定型腔的排列方式冷却水道布局浇口位置设置模具工作零件的结构设计侧向分型与抽芯机构的设计推出机构的设计等内容。2.1分型面选择模具设计中,分型面的选择很关键,它决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。该塑件为端盖,表面无特殊的要求,其分型面选择如下图所示:2-1所示取A-A向为分型面,不影响零件外观质量,抽芯在动模构简单。如图2-2所示取A-A向为分型面,抽芯在定模,抽芯机构复杂,应当避免定模抽芯。从以上两个分型如图面的比较可以很容易的看出应该选择第一个分型方法,有利于模具成型。2.2确定型腔的数目及排列方式2.2.1模腔数量的确定塑件的生产属大批量生产,宜采用多型腔注塑模具,其型腔个数与注塑机的塑化能力,最大注射量以及合模力等参数有关,此外还受制件精度和生产的经济性等因素影响,有上述参数和因素可按下列方法确定模腔数量;2.2.1.1.按注射机的额定锁模力确定型腔数量N1N1=(F/PC)/AB/A其中: F 注塑机的锁模力 N PC 型腔内的平均压力MPa A 每个制件在分型面上的面积() B 流道和浇道在分型面上的投影面积()B 在模具设计前为未知量,根据多型腔模具的流动分析B为(0.20.5),常取B=0.35,熔体内的平均压力取决于注射压力,一般为2540MPa实际所需锁模力应小于选定注塑机的名义锁模力,为保险起见常用0.8F则N1=0.6F/APC=5000000.6/30342=29.2 (个)2.2.1.2.注射机注塑量确定型腔数目N2N2=(GC)/V 其中: G 注射机的公称注塑量() V 单个制件体积 () C 流道和浇口的总体积()生产中每次实际注塑量应为公称注塑量的0.750.45倍,取0.6倍计算,同时流道和浇道的体积为未知量,据统计每个制品所需浇注系统是体积的0.21倍,现取C=0.6则 N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=600.375 =10.7(个)从以上讨论可以看到模具的型腔个数必须取N1,N2中的较小值,在这里可以选取的个数是2,4,6,8,10个,考虑的制件的取出和模具的开模等情况,以及模具的主流道长度最好小于60mm,以防止因为注塑压力的降低而带来的制件充型不足等缺陷。我们所设计的端盖注塑模具采用一模两腔的方案,即N=22.2.2型腔的排列方式 本塑件在注塑时采用一模两腔,综合考虑浇注系统,模具结构的复杂程度等因素采取如图2-2-2-2所示的型腔排列方式。采用2-2-2-2的型腔排列方式的最大优点是便于设置侧向分型抽芯机构,其缺点是熔料进入型腔后到另一端的料流长度较大,但因本塑件较小,故对成型没有太大影响。若采用如图2-2-2-1所示的型腔排列方式,显然料流长度较短,但侧向分型抽芯机构设置则相当困然,势必成倍增大模具结构的复杂程度。所以应该采用2-2-2-2的排列方式。2.3浇注系统设计2.3.1 主流道设计根据XS-ZY-125型注塑机喷嘴的有关尺寸 喷嘴前端孔径: d0=4mm 喷嘴前端球面半径: R0=12mm 根据模具主流道与喷嘴的关系: R=R0+(12)mm D=d0+(0.51)mm 取主流道的球面半径: R=13mm 取主流道的小端直径d=4.5mm为了方便将凝料从主流道中拔出,将主流道设计为圆锥形式其斜度取13度经换算得主流道大端直径D=8.5mm,为了使料能顺利的进入分流道,可在主流道的出料端设计半径r=5mm的圆弧过渡。2.3.2分流道设计分流道的形式和尺寸应根据塑件的体积,壁厚和形状的复杂程度来确定分流道的长度的。由于塑件的形状比较简单,尼龙1010的流动性好,冲型能力比较好,因此可采取梯形分流道,便于加工。根据主流道大端直径D=8.5mm,则梯形可选用上底为b=5.5mm,高为h=8mm的截面。截面形状为U型,在流道设计中要减小压力损失,则希望流道的面积大。要减少传热损失,又希望流道的面积小。因此可用流道的面积与周长的比值来表示流道的效率。U型实质上是一种双梯形流道截面。效率为0.195D分流道的尺寸: 尼龙1010 分流道直径/mm 3.8-7.5 选取6mm分流道表面粗糙度:分流道表面不要求太光洁,表面粗糙度常取1.252.5Rm,这可增加对外层塑料熔体流动阻力,使外层塑料冷却皮层固定,形成绝热层。有利于保温。但表面不得凸凹不平,以免对分型不利。2.3.3浇口设计根据塑件的成型要求及型腔的排列方式,选用侧浇口较为理想。设计时考虑选择从塑件的表面进料,而且在模具结构上采取镶拼型腔型心,有利于填充排气。故采用截面为矩形的侧浇口,查表初选尺寸为(blh)1mm0.8mm0.6mm,试模时修正.2.3.4排气结构的设计在注塑模具的设计过程中,必须考虑排气结构的设计,否则,熔融的塑料流体进入模具型腔内,气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡,甚至会产生很高的温度使塑料烧焦,从而出现废品。排气方式有两种:开排气槽排气和利用合模间隙排气。由于端盖注塑模是小型镶拼式模具,可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气,而不需在模具上开设排气槽。(尼龙1010塑料的最小不溢料间隙为0.03mm,间隙较小,再加上尼龙1010的流动性较好,也不宜开排气槽.2.3.5主流道衬套的选取为了提高模具的寿命在模具与注塑机频繁接触的地方设计为可更换的主流道衬套形式,选取材料为T8A,热处理以后的硬度为5357HRC,主流道衬套和定模的配合形式为H7/m6的过渡配合。2.4抽芯机构设计此设计的塑件侧壁有两个修袄突台,它们均垂直于脱模方向,阻碍成型后塑件从模具脱出.因此成型小突台的零件必须做成活动的型心,即必须设置抽芯机构.本模具采用斜销抽芯机构.2.4.1确定抽芯距抽芯距一般大于侧凹的深度本副模具设计中必须高于制件最小高度的一半 H1=B2/2=22.5/2=11.25mm 另加35mm的抽芯安全系数,可取抽芯距为15mm2.4.2确定斜销的倾角斜导柱的倾角a是斜销机构的主要技术参数,它与抽拔距和抽芯距有直接关系,一般取1525本副模具取a=202.4.3确定斜销的尺寸斜导柱的直径取决于抽拔力及倾角可按设计资料有关公式进行计算,本例可采用经验估值,取斜导柱的直径d=16mm2.4.4斜导柱的长度可根据抽拔距,固定端模板的厚度,斜销直径及斜角大小确定: L=L1+L2+L3+L4+L5 =D/2tana+h/cosa+d/2tana+H/sina+(1015) =99.6mm 取: L=100mm2.4.5 滑块和导滑槽设计由于侧凹的尺寸较小型芯滑块可采用整体式加工增加强度,导滑槽的导滑长度和定位装置的设计可采用经验法,侧向抽芯的抽拔距较小,也无须滑块的定位装置。2.5推出机构设计如图2-5-1所示模具开模后,塑件包紧动模型心的力并不大,适当考虑脱模斜度,采用顶杆并不会将塑件顶变形,且模具结构简单. 如图2-5-2所示是采用推管和顶杆联合顶出,顶出平稳,塑件不会变形,但推管与中间的型心想配合,会造成制造和装配上的困然.由以上两种方法的比较不然看出图7-6的方法比图7-7的方法更经济也可以给制造带来方便.2.6成型零件结构设计2.6.1凹模的设计本副模具采用整体式凹模结构,由于制件结构简单,模具牢固,不易变形,制件没拼界逢,适用用于本制件的模具。如图所示: 材料选用T8A, 硬度在50HRC以上.根据分流道与浇口的设计要求,分流道与浇口设在凹模型腔上其结构见上图所示。凹模板尺寸:根据矩形凹模最小壁厚经验曲线知,此塑件的成型压力小于30MPA,那么尺寸见下图 由经验可知【3】:长为: 150 mm. 宽为: 260 mm.凹模高为: h=45mm 件高为: 17mm加工可以直接用铣刀铣出,也可以用成型电极。为了节约成本。在这里我选用铣刀铣。3 端盖注塑模具的有关计算本例中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸,平均收缩率平均制造公差和平均磨损率来计算。查常用塑料的收缩率塑料尼龙1010的成型收缩率为S=0.54.0,故平均我们取为Scp=0.5。考虑到工厂模具制造的现有条件,模具制造公差取=/3。表一:凹模工作尺寸的计算:塑件尺寸计算公式型腔工作尺寸120 Lm=(Ls+LsScp3/4)+ 119.95+0.05114113.95+0.074039.96+0.08成型36mm的型芯:成型零部件的制造误差: 成型零部件的制造误差包括成型零部件的加工误差和安装误差,配合误差等几个方面。设计时一般应将成型零部件的制造公差控制在塑件的1/3左右,通常取IT69级,综合考虑取IT8级。4 模具加热和冷却系统的设计塑料在生产过程中由于需要对熔融的塑料流体进行冷却,塑料制件不能有太高的温度(防止出模后制件发生翘曲,变形)冷却系统设计可按下式进行计算:设该模具平均工作温度为60,用20的常温水作为模具的冷却介质,其出口温度为30,产量为(1分钟2模)1000g/h。 求塑件在硬化时每小时释放的热量为Q3,查有关文献得尼龙1010的单位热流量为Q2=314.3398.1J/g ,取Q2=350J/g:Q3=WQ2=1008g/h350J/h=352800J 求冷却水的体积流量VV=WQ1/Pc1(T1T2)=140cm3温度调节对塑件的质量影响主要表现在以下几个方面:变形 尺寸精度 力学性能 表面质量在选择模具温度时,应根据使用情况着重满足制件的质量要求。在注射模具中溶体从200 C,左右降低到60C左右,所释放的能量5以辐射,对流的方式散发到大气中,其余95由冷却介质带走,因此注射模的冷却时间只要取决与冷却系统的冷却效果。模具的冷却时间约占整个循环周期的2/3。缩短循环周期的冷却时间是提高是提高生产效率的关键。在冷却水冷却过程中,在湍流下的热传递是层流的1020倍。在次我选择湍流。 如图表二:冷却水道直径 d/(mm) 最低流量v /(m/s)流量 qv/(m/min) 12 1.10 7.410表二5 模具闭合高度确定在支撑板与固定零件的设计中根据经验确定:定模板厚度H1=42mm,斜楔块厚度为H2=34mm,腔板型芯固定板厚度为H3=28mm,推件板厚度为H4=16mm,垫块厚度H5=73mm动模板厚度H6=27mm(考虑模具的抽芯距)如下图所示:1计算模具的闭合高度: H=H1H2H3H4H5 =254623702531 =220mm 2校核注塑机的开,合模空间(1):模具合模时校核:110mm220mm277mm (模具符合注塑机的要求) (2):模具开模时校核:110mm220mm15mm200mm (模具符合注塑机的要求)6 注塑机有关参数的校核本模具的外形尺寸为300mm300mm220mm, XS-ZY-125型注塑机模板最大安装尺寸是370mm350mm。由于上述计算的模具闭合高度为220mm,XS-ZY-125型注塑机的最小模具厚度为200mm,最大模具厚度为300mm1:模具合模时校核:200mm220mm300mm 2:模具开模时校核:200mm220mm15mm300mm 其中:15mm为模具的抽拔距经校核XS-ZY-125型注塑机能满足使用要求故可以采用。 7 绘制模具总装图和非标零件工作图7.1本模具总装图和非标零件工作图见附图7.2本模具的工作原理:模具安装在注塑机上,定模部分固定在注塑机的定模板上,动模固定在注塑机的动模板上。合模后,注塑机通过喷嘴将熔料经流道注入型腔,经保压,冷却后塑件成型,注塑完成。开模时动模部分随动模板一起渐渐将分型面打开,与此同时在斜导柱的作用下侧抽芯滑块从型腔中退出,完成侧抽芯动作当分型面打开到23mm时,动模运动停止,在注塑机顶出作用下,推动顶杆运动将塑件顶出。合模时,随着分型面的闭合侧型心滑块,同时复位杆也对顶杆进行复位。八 模具主要零件加工工艺规程的编制 这里对凹模和斜滑块的加工工艺进行分析。凹模的加工工艺过程见表2机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号09产品名称动模镶件零(部)件名称动模镶件共(1)第(1)页材料牌号T8A毛坯种类圆棒料毛坯外型尺寸150每个毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件05下料锯割下料15080下料车间锯床0.510锻锻成160100锻造车间空气锤215热处理退火热处理车间热处理炉1020车削车外圆160达尺寸;车退刀槽22;车外圆150,留磨量0.5;车右端面,留磨量0.2;扩34,镗34及底孔,各留磨量0.5和0.2(孔深度镗至7);切断;掉头车左端,留磨量0.2,钻锥型孔;模具车间车床525铣削铣分流道至要求模具车间230热处理淬火并回火达5458HRC热处理车间635内外圆磨以外圆150为基准,磨锥型孔达到要求;磨孔34;磨外圆44达图样要求;模具车间240 钳研磨30孔底及R0.5达图样要求模具车间2设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号9 注塑模具的安装和试模9.1 模具安装(1) 清理模板平面定位孔及模具安装面上的污物,毛刺。(2) 因本模具的外型尺寸不大,故采用整体安装法。先在机器下面两根导轨上垫好木板,模具从侧面进入机架间,定模入定位孔,并放正,慢速闭合模板,压紧模具,然后用压板或螺钉压紧定模,并初步固定动模,然后慢速开闭模具,找正动模,应保证开闭模具时平衡,灵活,无卡住现象,然后固定动模。(3) 调节锁模机构,保证有足够的开模距及锁模力,使模具闭合适当。(4) 慢速开启模板直至模板停止后退为止,调节顶出装置,保证顶出距离。开闭模具观察顶出机构运动情况,动作是否平衡,灵活,协调。(5) 模具装好后,等料筒及喷嘴温度上升到距预定温度20-30,即可校正喷嘴与浇口套的相对位置及弧面接触情况,可用一纸片放在喷嘴与浇口套之间,观察两者接触印痕,检查吻合情况,须使松紧合适,校正后拧紧注射座定位螺钉,紧固定位。(6) 开空车运转,观察模具各部分运行是否正常,然后才可注射试模。9.2试模 通过试模塑件上常会出现各种弊病,为此必须进行原因分析,排除故障。造成次废品的原因很多,有时是单一的,但经常是多个方面综合的原因。需按成型条件,成型设备,模具结构及制造精度,塑件结构及形状等因素逐个分析找出其中主要矛盾,然后再采取调节成型条件,修整模具等方法加以解决。首先,在初次试模中我们最常遇到的问题是根本得不到完整的样件。常因塑件被粘附于模腔内,或型芯上,甚至因流道粘着制品被损坏。这是试模首先应当解决的问题。9.2.1 粘着模腔制品粘着在模腔上,是指塑件在模具开启后,与设计意图相反,离开型芯一侧,滞留于模腔内,致使脱模机构失效,制品无法取出的一种反常现象。其主要原因是:(1) 注射压力过高,或者注射保压压力过高。(2) 注射保压和注射高压时间过长,造成过量充模。(3) 冷却时间过短,物料未能固化。(4) 模芯温度高于模腔温度,造成反向收缩。(5) 型腔内壁残留凹槽,或分型面边缘受过损伤性冲击,增加了脱模阻力。9.2.2 粘着模芯(1) 注射压力和保压压力过高或时间过长而造成过量充模,尤其成型芯上有加强筋槽的制品,情况更为明显。(2) 冷却时间过长,制件在模芯上收缩量过大。(3) 模腔温度过高,使制件在设定温度内不能充分固化。(4) 机筒与喷嘴温度过高,不利于在设定时间内完成固化。(5) 可能存在不利于脱模方向的凹槽或抛光痕迹需要改进。9.2.3 粘着主流道(1) 闭模时间太短,使主流道物料来不及充分收缩。(2) 料道径向尺寸相对制品壁厚过大,冷却时间内无法完成料道物料的固化。(3) 主流道衬套区域温度过高,无冷却控制,不允许物料充分收缩。(4) 主流道衬套内孔尺寸不当,未达到比喷嘴孔大0.51 。(5) 主流道拉料杆不能正常工作。一旦发生上述情况,首先要设法将制品取出模腔(芯),不惜破坏制件,保护模具成型部位不受损伤。仔细查找不合理粘模发生的原因,一方面要对注射工艺进行合理调整;另一方面要对模具成型部位进行现场修正,直到认为达到要求,方可进行二次注射。 9.2.4 成型缺陷当注射成型得到了近乎完整的制件时,制件本身必然存在各种各样的缺陷,这种缺陷的形成原因是错综复杂的,一般很难一目了然,要综合分析,找出其主要原因来着手修正,逐个排出,逐步改进,方可得到理想的样件。下面就对度模中常见的成型制品主要缺陷及其改进的措施进行分析。9.2.4.1 注射填充不足 所谓填充不足是指在足够大的压力、足够多的料量条件下注射不满型腔而得不到完整的制件。这种现象极为常见。其主要原因有:(1) 熔料流动阻力过大这主要有下列原因:主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形状、尺寸不利于熔料流动。尽量采用整圆形、梯形等相似的形状,避免采用半圆形、球缺形料道。熔料前锋冷凝所致。塑料流动性能不佳。制品壁厚过薄。(2) 型腔排气不良这是极易被忽视的现象,但以是一个十分重要的问题。模具加工精度超高,排气显得越为重要。尤其在模腔的转角处、深凹处等,必须合理地安排顶杆、镶块,利用缝隙充分排气,否则不仅充模困难,而且易产生烧焦现象。(3) 锁模力不足因注射时动模稍后退,制品产生飞边,壁厚加大,使制件料量增加而引起的缺料。应调大锁模力,保证正常制件料量。9.2.4.2 溢边(毛刺、飞边、批锋) 与第一项相反,物料不仅充满型腔,而且出现毛刺,尤其是在分型面处毛刺更大,甚至在型腔镶块缝隙处也有毛刺存在,其主要原因有:(1) 注射过量(2) 锁模力不足(3) 流动性过好(4) 模具局部配合不佳(5) 模板翘曲变形9.2.4.3 制件尺寸不准确 初次试模时,经常出现制件尺寸与设计要求尺寸相差较大。这时不要轻易修改型腔,应行从注射工艺上找原因。(1) 尺寸变大 注射压力过高,保压时间过长,此条件下产生了过量充模,收缩率趋向小值,使制件的实际尺寸偏大;模温较低,事实上使熔料在较低温度的情况下成型,收缩率趋于小值。这时要继续注射,提高模具温度、降低注射压力,缩短保压时间,制件尺寸可得到改善。(2) 尺寸变小 注射压力偏低、保压时间不足,制在冷却后收缩率偏大,使制件尺寸变小;模温过高,制件从模腔取出时,体积收缩量大,尺寸偏小。此时调整工艺条件即可。通过调整工艺条件,通常只能在极小范围内使尺寸京华,可以改变制件相互配合的松紧程度,但难以改变公称尺寸。9.2.5调整措施 调整时应注意调节进料速度,增加排气孔,正确设计浇注系统。注意控型周期。结束语大学三年的学习即将结束,毕业设计是其中最后一个实践环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展,采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习,我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识,对机械制造
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