【剃须刀外壳塑料零件的模具各系统机构设计案例5400字】

剃须刀外壳塑料零件的模具各系统机构设计案例目录 11.1成型型腔设计 2 2 2 3 3 1.3排气系统设计 61.4成型零部件设计 71.1.1定模型腔结构设计 7 81.5成型零部件腔体尺寸精度控制 8 8 1.6成型零部件钢材选择 1.7模具抽芯机构的设计 1.7.1抽芯距S的计算 1.8推起塑件脱模机构设计 1.8.1推起塑件脱模力计算 1.9冷却控温系统设计 1.1成型型腔设计的难度等级5。如若增加腔数，造就模具复杂化，制造成本和成型本反而增加，制造需求，得出一模4腔的布置方式最为合适。一模4腔可使模具机构精简设本次模具方案选定浇注是点浇口，据开启动作分型为双分型面形式。通过软件对剃须刀外壳塑件最大边缘外廓部位进行分析获取，所选位置遵从上述分型面设计原则和保证塑件技术要求，最后分型面位置位于塑件的下面部位，组合形成为大平面。分型面选取的位置与分型打开方向示意如图11所示。塑件要想在模具腔内成型，需要将熔融原料通过成型机注入到腔内，而成型机从注入模具到流入塑件的腔体的部分即为本次填充浇注系统。1.主流道与浇口套设计主流道的浇口套与成型机射嘴触碰部分为了避免注射出现反弹作用力，要求浇口套注入料口略比成型机喷嘴球头大0.5~1mm即可。同样作用和原理，浇口套与成型机射嘴触碰的球弧面，应要将浇口套部位设计大1~2mm。1).浇口套球弧面SR半径计算：从注塑成型机设备技术参数中，得成型机射料嘴的球头半径Ri=3mm,故此计算结果得浇口套配合的球弧面可取16~17mm,为了更好触碰密封贴合，2).浇口套注料口径计算：浇口套选取国标化标准零件，其呈T外形的，于安装在模板上进行压紧固距离，在设计条件满足下，小于60毫米最佳。但是随着塑件高度与模板厚度和最终设计效果如图12所示。一般来说，分流道直径可取2~10mm,直径尺寸过大会浪费材料，增加冷却的前提下，直径应尽量减小。这次选择了ABS的流动性是中等偏慢级别，结合m—一塑件的重量，m=5.36g;D=0.2654×√4.36×√26.5流动性不足，并取整后得分流道□部径向尺寸取8mm,根据分型面与加工的分析，截面采用流动量最佳的梯形截面8,分流道深度去径向尺寸的0.67~0.75倍即可。分流道布局设计与位置见3-4示意图。计为2mm。设计位置与效果见图3-5所示：1.3排气系统设计面间隙和推杆的组装间隙即可排出。当后续的试验样品时，出现对于气体严重的部位，可以设计排气嵌件，让困气从排气嵌件的组装间隙排出。1.1.1定模型腔结构设计定模型腔对型腔内表面的外观要求较高，整体嵌入后可以提高钢材质量，提高粗糙度，达到塑件的外观性能要求。在设计中对部件的侧壁距离必须充分保证强度，同时要留有足够的空间设计冷却管道线路的环形布置，并预先留有空间设置螺钉紧锢件锁紧型腔。下图15型腔工程图图纸，采用的是整体嵌入式的设计。图15型腔二维图1.1..2动模型芯结构设计动模型芯与型腔设计原理一致，需要型芯单独镶嵌出来，在经过更换优质材质后并加工处理好在嵌入到模板内。如图16所示，图16型芯二维图1.5成型零部件腔体尺寸精度控制成型零件的腔内位只有严格控制尺寸，才能保证塑件的尺寸精度。影响塑件尺寸精度的因素主要有材料性能、塑件特征外形、安装配合、加工误差等[10]。因此，将重点放在结合塑件的基本尺寸和收缩比、制造公差、塑件公差等计算腔体内的实际工作尺寸。1.5.1成型零部件工作尺寸计算公式可按工具书中标准公式进行计算。(1)型腔平面线径尺寸计算：式中：LM—一腔体平面线径部位工作尺寸；Ls—一塑件平面精度部位基本尺寸；△—一材料塑形公差，按精度等级查尺寸对应公差值；δz—一模具制造误差，可取材料成型1/3值；(2)型芯平面线径尺寸计算：lM—一型芯平面线径部位工作尺寸；ls—一塑件平面精度部位基本尺寸；其余与公式3-5描述相同；(3)型腔凹槽深度部位尺寸计算：HM—一型腔凹槽深度部位工作尺寸。Hs—一塑件台阶高度部位基本尺寸。其余与公式3-5描述相同；(4)型芯台阶高度部位尺寸计算：h—一型芯台阶高度部位工作尺寸；hs—一塑件凹槽深度部位基本尺寸；其余与公式3-5描述相同；1.5.2成型零部件工作尺寸计算结果此次设计的成型原料是ABS,其收缩比为Sc=0.5%。另外，根据列举的公式塑件尺寸塑件公差计算结果型腔径向尺寸型芯径向尺寸型腔深度尺寸2型芯高度尺寸1.6成型零部件钢材选择3Cr2Mo、Cr12、T8A等11。此次成型原料采用了ABS,塑件外观要求高，对此质偏向，并能加工高效切削。经对比后选择3Cr2Mo作为型腔型芯的钢材材质。1.7模具抽芯机构的设计1.7.1抽芯距S的计算这个数值是抽芯距离的理论值，如果滑块滑动倒扣部份脱离，这个理论数值用S'表示。但在实际对模具进行加工、装配以及安全等因素，在对滑块的抽芯距离进行设计时一般需要增加2-5mm,在理论数值增加了安全值后的实际行程距离这里用S表示。故有以下公式：Q=A×P×(f×cosa-sina)=11.38×10×(0.15×0.99984L₂=1.501+41.052+0.923+44.454+(5~1为L=90mm。1.7.4斜导柱抽芯滑块机构具体设计导柱的倾斜角为13度161。必须计算塑件向上推塑件时的作用力需大于脱模力[13。结合工具书得公式，可计算出塑件的脱模力F—一塑件脱离型芯的脱模力；A—一塑件型芯表面积P—一从塑件收缩抱紧压力，查工具书可取8~12Mpa,ABS的粘合力属于中等，适合选用10Mpa。u—一塑件在推出型芯时的摩擦系数，查工具书取0.1~0.3,可按范围中间值a—一塑件的最小脱模角度，目前设计为1度。测得塑件在型芯表面积之和是A=3835.46mm²,可代入公式计算，得：F=3835.46×10×0.1325=508在推离塑件脱离型芯的脱模力需F≈5082.943N,要确保推杆的直径选择及(1)计算推杆直径规格K—一强度系数，取1.5;E—一推杆用钢材T8a材质的弹性强度，2.1×10⁵Mpa;L—一推杆总长度、实测为121.5mm。n—一推杆的设计数量，3根；通过上述计算得到的离模力和模具设计中推杆设计的(2)计算推杆强度设计推杆的布局中，设立3支直径6mm圆推杆均衡布置塑件底部作为推出塑件机构。完成推出机构设计后，推出布置见图3-10,整体推出机构按照组合见18所示：此次采用的成型原料是ABS,这种材质在凝固成型时对温度要求不大，但对于外观塑件，温度要严格控制。因此，在塑件周围重点设计管道环绕控制，确保管道均匀环绕，在冷却时可同步控制模具温度。考虑到壁厚和体积大小的可加工性以及塑件的冷却效果，我们最终选择了包围形式，并在每个型腔型芯都能设计一组管道，根据模架模板尺寸与塑件壁厚以及成型材质考虑，选定直径8mm的冷却管道，以回型环绕在塑件外周，均匀地分布在塑件周围15。最终在型腔型芯管道环绕布控示意图见图19所示：1.10模架的选取随着注塑工艺的迅速发展，注塑模具大多采用标准件和模板来实现标准化。可以直接调用标准件，这次的贴合模具脱模动作的固定模板与配件组合而成的模架也是国标标准件指定，在选择模架的时候，可直接查找GB/T12555-2006的规范进行选用。模架类型多按模具的动作进行决定，模具动作则会根据浇注形式、脱模机构来产生。浇口形式主要是两板式直浇注组合式和三板式点浇□,而模具脱模机构则主要是多打开分型和是否有推板功能。根据国标资料的型号和模具现在需求，本次模具分型点浇□的，属于双分型面三板模组成类型，推出方式为推杆，按此模架类型与动作需求寻找国标规范的对应型号为FCI型，对应模架组合架构组合见图20所示：罪罪L5.10.1模板尺寸确定择最接近国标标准规格中的最接近值的尺寸规格，型腔在布局后，预设冷却管道与螺钉位置后取整得型腔长度和宽度规格尺寸为300×350mm。动模固定板和定型固定板可根据投影面积选择，结合冷却水道预先留在模板和侧壁位置，初步确定了动模固定板总厚为90mm。另一方面，定模型腔侧的固定板与座板是紧密结合安装，有着强烈支撑，强度充足。因此可适当地减小定模型腔固定板的底部厚度空间，以减少模架的后度，缩短浇注主