模具专业外文翻译-模具总体结构设计

2模具总体结构设计21型腔数目的确定由于本塑料制件的生产批量为大批量生产，在保证塑件质量的前提下，希望能采用一模多腔或高速自动化生产来缩短生产周期，提高生产效率，但考虑到塑件比较大，采用一模多腔的话不合适；每增加一个型腔，受型腔的制造误差和成型工艺误差的影响，塑件的尺寸精度要降低48，该塑件尺寸精度较高，故只采用一模一腔；考虑到该塑料制件形状及浇口的位置、形式的限制，以及模具制造上的复杂度，模具只采用一模一腔。22分型面的确定为了将塑料制件和浇注凝料等从密闭的模具内取出，将模具适当地分成若干个主要部分，这些可以分离部分的接触表面，通常为分型面。该塑件分型面比较好确定，通过对该塑料制件的分析，考虑到塑件的外观表面和斜顶结构，可以得出该塑料制件只有一个分型面，即用UG30直接获取塑件的最大截面处。23浇注系统结构的确定231主流道设计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通道。根据注射机注射量及ABS这种材料选用主流道截面直径，为便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆形,锥度为2度，其进口端直径为45MM，出口端直径为95MM。由于注塑机喷嘴球面半径为15MM，故主流道球面半径为16MM。结构见图231。图231主流道结构图232分流道设计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。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。（1）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U形半圆形及矩形等，模具设计中常采用圆形截面，其主要特性是加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，根据塑件的体积、壁厚、形状、注塑速率、分流道的长度和塑料的流动方向，分别在型芯和型腔上开一个半圆型槽，槽直径8MM，（注意它的适用范围，即塑件厚度在32MM以下，重量小于200G）。该塑件体积为136793CM3，质量大约14363265G，分流道长度预计150MM长，一个型腔。而对于ABS塑料，其圆形截面分流道直径推荐值为4795MM，应该算是合格的。其基本形状见图342所示。图232定模芯上的分流道截面基本形状（2）分流道的表面粗糙度分流道的内表面粗糙度RA要求一般，一般取16M左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。233浇口的设计浇口采用潜伏式浇口，其尺寸很小。这类浇口由于前后两端存在较大的压力差，能有效的增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表现粘度下降，流动性增加，有利于填充。采用潜伏式浇口成型塑件，去除浇口后痕迹小，易取得浇注系统平衡，也有利于自动化操作。24推出及复位方式的确定推出方式很多，有推杆推出脱模、推管推出脱模、推板推出脱模、推块推出脱模、利用成型件推出脱模和多元件联合推出脱模等。根据制品结构特点，由于该塑料类模具自身有易脱模的特点，采用斜顶和推杆推出脱模。本产品有一个很大的特点就是有18个斜顶均匀的分布在产品的边缘。只有产品的两个侧边斜顶只有一个，所以在产品两个侧边分别设计两个顶杆，使顶出更加平稳。241推杆斜顶的位置设置设计时也要遵循一些基本原则，如推杆应设在脱模阻力大的地方、推杆应均匀布置、推杆应设在塑件强度刚度较大处，两边对称，共设4处。斜顶的位置分布是根据塑件本身的倒钩依次排列，两边对称，共设18处。位置见图241。图241顶杆、斜顶布置图242推杆和斜顶的结构形状推杆在推塑件时，应具有足够的刚性，以承受推出力，由于本塑件模具推杆直接推在制件内表面，推杆直径大了可能会留下大的印痕，影响塑件外观，但推杆直径小了，推杆易发生弯曲、变形，又因为设置了18处斜顶，故推杆选用8250型号。斜顶结构具体将在成型零件中介绍，在这里就不详细介绍了。243推杆的复位使用推杆和斜顶作为推出塑件的脱模机构，在完成一次脱模动作，开始下一个注射工作循环时，与制品接触的推杆必须回复到初始位置。为了保险起见，本次设计采用四根复位杆复位，选用25235型号，需要注塑机的合模动作来配合完成。25导向机构的确定导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件，而一般大的模具需要定位块来定位，因为导柱与导套之间有间隙，所以只能起到导向的作用，在模具合模时，动模芯与定模芯不能处于准确的位置，这就需要定位块来定位，而导柱导套只起到方向性作用，这样就大大减少了导柱导套之间的磨损。251定位结构的确定定位块和定位槽开在模框的四周，在加工中心加工的时候铣出，这样它们的长度和宽度能保证的非常准确，定位块和定位槽三面接触。定位块的高度要低于定位槽的深度，如果定位块的高度高于定位槽的深度，那么在模具合模时，分型面还没有碰死的时候，定位块已经接触到了定位槽，这是绝对不允许的。所以定位块高度必须小于定位槽深度，定位块和定位槽倾斜的方向要相反但是角度要相等，而且定位槽得有个沟槽，如果是直角，定位块要很好的插入到定位槽中去就比较困难，有个沟槽合模就顺畅多了。252导柱的结构确定由于本模具要求大批量生产，可在模板中设置导套，导向孔磨损后只需更换导套即可。为确保导套固定孔直径与导柱固定孔直径相等及同轴度要求，两孔可同时加工。导柱采用国标GB/T416951984，具体结构另附图纸。导柱中心到模具边缘应有足够的距离以保证模具强度,导柱中心到模具边缘距离通常为导柱的115倍。253导套的结构确定导套采用内凹式导套，为了使导柱顺得进入导套，在导柱前端采用R10圆角过渡。采用GB/T416931984，其基本结构见图253图253导柱导套基本结构图26成型零件的确定综合考虑塑件的形状大小和重量，故套用龙记模架的标准型号2056，其外形尺寸680MM460MM485MM。261型腔型芯的结构设计型腔型芯均采用整体组合式，由整块材料加工而成，用螺栓固定在动/定模框上，型腔上的斜顶、推杆、拉料杆等配合部分用线切割直接成型，型腔型芯表面和分流道等则经过CNC加工过后进行电火花加工。特别是型芯，电火花后还需要进行镜面抛光处理。262配合部分的结构设计配合部分的结构设计综合考虑采用斜顶结构来完成，斜顶一般适合于有侧槽或侧钩的设计，既方便又省成本，而且结构灵活多变，又有很好的互换性。所以这里考虑使用斜顶为最佳方案。本产品共有18个侧槽和侧勾，但都是两个两个对成的，故只需设计9个即可。这些都是需要与另一机盖B配合，所以精度要求较高，再则不能有飞边，设计时要特别注意。因为斜顶在顶出时是要来回摩擦的，又是成型面，所以材料选用2738H，其不仅综合性能好，钢度强度也高，而且热稳定性也好。斜顶的倾斜度都设计成85。，再根据侧槽或侧勾的深度来计算斜顶需要多大的顶出距离，侧槽或侧勾的深度除以TG15就是所需要的最小的斜顶高度，再根据各个斜顶在模芯上的位置，再加上模板顶杆固定板等高度，来确定斜顶最终的长度。在斜顶成型面的背面设计一个3度的斜度，是为了有一个锁紧的作用，在斜顶退回的时候，这个斜度的地方和模芯产生作用，在斜度的作用下，把斜顶向前推，这样就能起到一个锁紧的作用，使斜顶的分型面能很好的接触，而不致于产生飞边。在斜顶顶出的时候，又不会影响到斜顶的顶出，所以这个斜度将起到非常重要的作用。斜顶在顶出时很容易卡死，所以在设计时一定要注意顶出的灵活性。斜顶的头部和下部是不一样大的，头部和成型面是间隙配合，单边间隙在3丝之内，因为ABS跑飞边的最小间隙为3丝。为了保证斜顶在顶出不卡死，斜顶下部和模芯的单边间隙在10丝左右，这样斜顶就变的灵活多了，要固定斜顶的顶出单靠头部是不行的，所以在模框的底部要设计一个斜顶限位块来加以固定，斜顶导向块与斜顶的单边间隙为10丝左右。斜顶要固定在顶杆固定板上，先通过圆销把斜顶和导向块连接起来，导向块在斜顶滑槽中可以滑动，斜顶导向块通过螺丝固定在顶杆固定板上，这样斜顶就可以自由顶出了。要注意的是斜顶导向块和斜顶滑槽在一个方向上要可以滑动，那斜顶在顶出时在这个方向上就会自动调节，那在另外一个方向上也要有一定的间隙，让斜顶可以自由调节，设计时可以单边留出1的间隙，那么斜顶在顶出时，在四个方向上都会自动调节。这样就增加了斜顶在顶出时的灵活性，而不致于在顶出时被卡死。因为有18个斜顶，要这么多斜顶在顶出时都能顺利流畅，这就需要给斜顶设计一个灵活度，保证在顶出时不被卡死。所以这些附属机构非常的重要，是顶出机构中不可缺少的一部分。斜顶排列位置见图241所示。27冷却系统的确定271冷却系统的结构形式一般情况下，根据塑件的形状及其所需要的冷却温度，冷却回路可分为直通式，圆周式、螺旋式、喷射式、隔板式等多种样式，在多种情况下，可将这些样式互相配合，构成一个或多个冷却回路。考虑到塑件本身圆弧型，又加之倾斜放置，决定采用弧环组合式冷却水路。272冷却水道的布置本次设计采用弧环组合式冷却水路。两个环设计在产品的旁边，一个设计在产品上。第一个环的直径为20，深度为70，每两个圆之间铣出一个槽，每个圆中放入一个隔水片（材料黄铜）。第二个环的两端部分直径为18，深度为50，中间部分直径为20，深度为45。一样每两个圆之间铣出一个槽。但第二个环中的冷却水孔不能不能一直连着，因为冷却水孔都比较深，如果都一直连着的话，势必会影响到模芯的强度，所以要分成三个部分，每两个部分之间空出一段距离。第三个部分一样也不能全连接着，需要分成两个部分，所有孔的直径均为16，深度都为20。相对而言这样的水路结构冷却效果比其他冷却水路都要好些，但制造比较麻烦。根据ABS塑料的特性，取冷却通道推荐尺寸,综合考虑确定模框部分的冷却水孔直径为8,模芯与模框之间采用橡胶密封条密封，这样水就能从第一个环一直流到最后一个。动模芯的冷却水道布置如图282所示。图272动模芯的冷却水道布置图28排气系统的确定排气系统主要是在注射过程中，将型腔中的气体有序且顺序的排出，以免塑件产生气泡、疏通等缺陷。注射模的排气问题，有时往往被忽略，其实在多数情况下，在模具的结构里，总能自然而然地具有排气功能。本次设计就利用分型面上自然排气的形式，合模再严格，由于分型面的平面制造误差的缝隙作为排气通道。再利用斜顶、顶秆处排气，由于斜顶、顶秆和型芯是动配合形式，其配合间隙能完成排气功能。但考虑到动定模接触面较大，故根据塑件的形状，在动模芯上增开一个环行的排气槽，以便排气顺畅。结构如图28所示3注塑机选用与校核31注塑机选用注塑机的选用原则（1）确定注塑机的型号，使塑料、塑件、注射模、注射工艺等所要求的图28动模环型排气槽注塑机的规格参数点在所选注塑机的规格参数可调范围之内，亦要满足所需的参数在额定的范围之内。（2）调整注塑机的技术参数至所需的参数点。结合型腔数及浇注系统初定注射容量，然后根据容量和模具外形尺寸初选注塑机，模具是采用一模一腔，该塑件容量V1367933，龙记模架的标准型号2056，其外形尺寸680MM460MM485MM，综合考虑选用海天生产的HTF300X5型注塑机。HTF300X5型注塑机的主要参数见表2表2HTF300X5型注塑机的主要参数32注塑机校核321注射容量的校核根据生产经验，注射机的最大注射量是其允许最大注射量的80。即公式NM1M280M式中N型腔数量M1单个塑件的体积（CM3）M2浇注系统所需塑料的体积（CM3）M注射机允许的最大注射量（CM3）根据上述公式，得1367931053680853147329CM36824CM3故满足要求。注射装置合模装置螺杆型号BD65合模力3000KN螺杆直径65MM移模行程600MM螺杆长径比20L/D拉杆内距660M660MM理论容量853CM3最大模厚660MM注射重量776G最小模厚250MM注射压力182MPA顶出行程160MM螺杆转速0170RPM顶出力62KN322锁模力校核及注射压力校核塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力，即NA1A2PF式中N塑件数量A1单个塑件在模具分型面上的投影面积（MM2）A2浇注系统在模具分型面上的投影面积（MM2）P塑料熔体对型腔的成型压力（MPA），其大小一般是注射压力的80F注射机的额定锁模力（N）根据上述公式，得（6272564118426）28830000001840605KN3000KN故满足要求。注射机的最大注射压力182MPA而本次设计采用的是ABS材料,型腔的压力查塑料模具设计制造与应用实例表41得，塑件成型所需的的实际压力只需36MPA，故满足要求。323模具厚度校核模具厚度H，又称闭合高度，它必须满足HMINHHMAX上式中HMIN注射机允许的最小模厚，即动、定模板之间的最小开距HMAX注射机允许的最大厚度本模具动定模座板厚各35MM，定模框厚度125MM，动模框厚度190MM，模脚厚度120MM，定位块20MM。故模具厚度H465MM，模具外形尺寸680MM460MM465MM。根据以上