电源按钮注塑模具设计-滑块抽芯塑料注射模含NX三维及12张CAD图
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电源按钮注塑模具设计-滑块抽芯塑料注射模含NX三维及12张CAD图,电源,按钮,注塑,模具设计,滑块抽芯,塑料,注射,NX,三维,12,CAD
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摘 要在工业方面,塑料行业发展得相当快,对于塑料生产的质量,加工后的精度生产的时间等等问题我们都在不断提出新的条件,这就要求我们开发出更多更高新的注塑模具来,模具的生产企业飞快发展才能不断制造出高要求的模具来。 这次主要目的是设计一个注塑模具,用来生产电源按钮,这是一种居家常见的产品, 会用到ABS材料。我们会分析出塑料件相关工艺性能。模具选择一模两腔的形式,加上潜浇口,注射机型号选HTF80X1A型,再计算有关参数并校验。借由UG 软件画出模具的分型面,接下来确定好型腔、 型芯的结构,加上斜导柱滑块来抽芯的形式; 翻看手册,定下标准模架,对模具里的浇注系统、脱模结构、冷却系统等重要的部分一一确定。计算设计的模具有关零部件再校验,选最合适来总装, 用画图软件AUTOCAD画出总装图还有其他零部件的工程二维图。我们在设计的时候会查看很多设计模具相关的资料,经过这次设计电源按钮的模具,加强了塑件的工艺,还得让生产的速度变快,产品的质量更高,整个设计思路是满足模具设计的发展走向的。关键词:电源按钮;一模两腔;潜浇口;冷却系统;注塑模具AbstractIn industry, the plastic industry is developing very fast. We are constantly putting forward new conditions for the quality of plastic production and the time of precision production after processing. This requires us to develop more and more new injection moulds. Only by the rapid development of mould production enterprises can we continuously produce high-demand moulds.The main purpose of this time is to design an injection mold for the production of power buttons, which is a common product at home, using ABS materials. We will analyze the process performance of plastic parts. The mold is selected in the form of one mold and two cavities, plus the submerged gate, the type of the injection machine is selected HTF80X1A type, and the relevant parameters are calculated and checked. The parting surface of the die is drawn by UG software, and then the structure of the cavity and core is determined, and the form of core pulling by inclined guide pillar slider is added. Looking through the manual, the standard die frame is determined, and the important parts of the casting system, demoulding structure and cooling system in the die are determined one by one. Calculate and design the relevant parts of the mold, then check, select the most suitable assembly, and draw the assembly drawings and other parts of the engineering two-dimensional drawings with the drawing software AUTOCAD.When we design, we will look at a lot of information related to the design of the die. Through the design of the power button die, the process of the plastic parts is strengthened, and the production speed is faster, the product quality is higher. The whole design idea is to meet the development trend of the die design.Key words: power button; one mold two cavity; submerged gate; cooling system; injection mold目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1前言11.2国内外注塑模具的发展趋向1第二章 工艺性分析32.1 产品分析及其技术条件32.2 塑件材料的材料选择4第三章 注塑机及选用53.1注塑机的选用53.2 注射量的校核63.3 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核63.4模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核7第四章 模具设计84.1型腔布置84.2确定浇注系统84.2.1主流道设计94.2.2浇口套的设计94.2.3分流道设计104.2.4浇口的设计104.3成形零部件的设计114.3.1成型零件的结构设计114.3.2成型零件的计算124.4 成型零件材料的选择134.5排气系统的设计134.5.1排气不良的危害144.5.2排气系统的设计方法144.6导向与脱模机构的设计144.6.1导向机构的作用和设计原则144.6.2导柱、导套的设计154.7脱模推出机构的确定154.8顶针板导柱导套的结构设计164.9垫块的尺寸设计174.10冷却系统的设计174.10.1冷却系统的设计原则184.10.2温度调节对塑件质量的影响184.10.3对温度调节系统的要求184.10.4冷却装置的设计要点184.11 侧向抽芯机构类型选择与设计194.11.1侧向抽芯机构类型194.11.2侧向抽芯机构主要参数的确定20总 结23参考文献24致谢25IV1 绪论1.1前言模具是一种让塑料成型的工具,是能做出特定形状、特定尺寸大小制件的一种工具。在加工工业方面,会用到各式各样的模具。打个比方,铸造金属的时候会用到砂型或者压铸这些模具来成型、压力加工金属的时候会用到锻压或者冷压的模具等等。我们造出来的模具,要让它生产出来的制品不论从尺寸的精细程度、产品的外观还是产品的物理性质等等,都要满足对应条件。从操作模具方面来看,尽可能地提高效率、更加自动化,让人用起来更方便;从生产模具方面来看,尽可能让结构更简单、分布更合理、生产的成本不高。 模具的好坏直接关联着制件的质量好坏。对于模具的型腔,它的具体形状、尺寸大小、表面的粗糙程度、分型面的设定、进浇口加上排气槽放在什么位置,还有选哪种脱模的形式等等,都会影响到制件,跟塑件的尺寸精细程度,塑件的外形,产品的物理还有机械方面的性能、电性能、内应力等等紧密相关。我们在加工的时候,用什么结构形式的模具,直接关系到操作人。如果要生产的塑料件数量很大,这时候开模加合模的动作就要尽量少,还有不要人工脱模来取件。所以多会用上自动模式的开合模,自动的顶出结构,在生产全自动下一定要保证塑件可以自动脱出来。如果生产的塑料件不多,那么造模具用的钱占比肯定会大,这时候造的模具不能复杂,成本尽可能的少。对于现在的生产企业,我们要从加工的工艺流程、设备的生产效率、模具是不是足够先进等来考量的,这关系着加工材料的工艺等级、塑料件的使用条件,还有最后的制品外观如何。对于全自动的设备想要它的效率更高,就得用上可以自动生产的模具才行,模具的更新换代决定了塑料件的水平。现在的产品需要量都比较大,所以我们对模具的条件越来越高,这才使得这一行在不断发展壮大。1.2国内外注塑模具的发展趋向我们设计的时候常会用到CAD/CAE/CAM软件,让模具的结构更优化更合理更智能,让模具更加标准,使得生产出来的产品的精度等级和质量都有提升,型件的外表不要再多做研磨或者抛光的任务,尽可能减少生产的时间;对于不同的模具,要对应的选适合的材料,最好是切削起来容易,性能也达标的材料,这样模具用起来才能发挥最大的作用;现在市场的需要很多,品种很杂,我们只有加快制模的速度,才能很快的把塑件生产出来。在短时间里把试样的产品做出来,这就是注塑模具行业目前发展的总方向,主要看下面几点:a. 提高设计模具的水平,往更大型、精密等级更高、结构更复杂、工作的寿命更长方面发展。 b. 把 CAD/CAM/CAE软件技术进行普及,运用智能来优化结构设计。c. 对于新的技术比如热流道、气辅注射成型还有高压注射成型等,要多运用。d. 成型的工艺流程要不断更新,设计出成本更低效率更快的模具。e. 对于塑料模整个行业要更加标准化,注意多用标准件。f. 材料的选定,还有处理产品表面的工艺水平,直接关联着模具的工作时长以及模具质量好坏。第二章 工艺性分析2.1 产品分析及其技术条件这次设计塑料件的工艺性能,我们都要好好分析,比如外形、尺寸的大小、精度的等级还有产品表面的质量等,确定好对应的条件才能把模具的结构大小还有精度等级给确立下来。这次课题是要把电源按钮设计出来,生活到处可以见到,塑件的外形看下图。整个按钮的结构和尺寸大小参看图纸,结构不是很复杂,生产的数量比较大,模具的生产成本不高,成型起来也不难,不需要很高的精度等级。电源按钮外形3D图电源按钮外形2D图对于塑料件的尺寸方面的精度等级,决定着模具的结构,也决定了模具制造的等级。如果想要模具加工起来简单,它制造的费用也不高的话,只要生产出来的塑料件是满足条件的,那么可以把产品尺寸上的精度等级降低点。从任务书加上图纸上的条件来看,我们这次精度就定MT5等级,没有标注的就定MT8等级。对生产出来的塑料件表面提出越高的条件,那么它的表面就会越光滑。在工艺方面,想要成型之后没有冷疤、云纹等缺陷,就得看模具的型腔表面质量了,这个表面越光滑产品的质量越好。我们大多把塑料件的表面粗糙等级定在,那么型腔的表面粗糙程度大多是产品的一半,也就是。生产的时候,模具的型腔不停工作就会有损耗,那么型腔的表面会变糙,我们就要及时发现进行抛光。这次设计的按钮表面粗糙程度比内里的要高,外面,内里。2.2 塑件材料的材料选择 这次设计生产的塑件四壁的厚度比较平均,对于ABS这种材料没有毒性,没有味道,轻微的发黄,成型之后外表有一定的光泽度,而且不会透,ABS的密度等于,它的综合方面性能比较好,在加热之后容易成型,费用比较低,在工程方面运用到的地方很多,产量也很巨大。我们这次设计需要生产的数量也很大,成型一定要是更容易的,所以ABS材料很适合。 第三章 注塑机及选用3.1注塑机的选用选用的材料是ABS,它流动起来、热稳定方面都不是最好的,所以排除用注塞形式的注射机。再从按钮的大小来看,先决定注射模用一模多腔的形式,注射的量不能比少,加上模具并不大,我们就选卧式的注射机。如果是注塞形式的注射机,一般都是立式的或者是直角式的来注射,而螺杆形式的注射机大多是卧式的来注射,所以,我们选的注射机是卧式的而且是螺杆形式的。加上参数规格不一样,这个类型还能分好几个型号。我们看ABS相关的参数,确定注射机用海天80X1A型,注塑机的具体参数看下表。表3-1 型号单位 参数螺杆的直径mm理论上注射的容量cm3注射的重量PSg注射的压力Mpa注射的行程mm螺杆的转速r/min料筒加热的功率pKW锁模力大小KN拉杆内的间距(水平垂直)mm允许最大的模具厚度mm允许最小的模具厚度mm移模的行程mm最大的移模开距mm液压顶出的行程mm液压顶出力KN液压顶出杆的数量PC油泵电动机的功率KW油箱的容积l机器尺寸大小(长宽高)m3.2 注射量的校核我们在设计的时候,选定的注射机会有一个额定容量,那么注射进去的塑料熔体的质量或者体积不能超出80%的额定量。按下面式子来校验: 其中 是指型腔的个数 是指单独一个塑件的体积,单位是 是指浇注系统里面塑料的体积,单位是 这次定 = 那么大约求出又知道注射机的额定容量是,所以选的是满足条件的。3.3 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核对于锁模力大小,主要是看投射到成型模具分型面上的面积大小。每个型号的注射机会有一个允许的最大成型面积,实际投射的面积不能超过这个数,不然的话塑料熔体就有可能溢出来,或者出现涨模,一定要符合 其中 是指型腔的个数 是指单独一个塑件投射到模具分型面上的面积大小 是指浇注系统投射到模具分型面上的面积大小 我们定 = = 算出=为了方便成型,锁模力大小要确定好,塑料熔体对型腔的压力大小乘上浇注系统投射到分型面上的总面积,乘得的数不能超过额定的锁模力大小。也就是 ()其中 是指成型时塑料熔体对型腔的压力大小,单位是MPa是指额定的注射机锁模力大小,单位是N其它意义同上查表得到,型腔里的压力多在,普通塑料件的压力是,精密塑料件的压力是算出()=可以知道锁模力大小是满足条件的。3.4模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核(1)模具的厚度(也就是闭合起来的高度) 闭合起来的模具最小最大的高度要满足其中代表了注射机允许的模具的最大厚度 代表了注射机允许的模具的最小厚度这次选厚的模具 ,是在范围里的(2)校验开模行程的长短(S)塑件冷却好之后,想要取出来,那么打开模具就要有足够大的距离。什么叫开模行程,就是模具一开一合的动作下,动模上的固定板一共移动的长短。对于一个型号的注射机,它开模的距离是固定死的,所以我们设计的时候,要对选定机器的开模距离来校验,确定好最合理的开模距离。关于卧式的机器,模具的厚度关系到它开模的长短,那么对于多个分型面的注射机要满足:其中是指模具的厚度是指推出的距离 是指塑件加上浇注系统里的凝料一共的高度这里定= = =得出总的开模距离不能比H=小,那么算的结果是满足条件的。(3)校验顶出结构 想要方便制件脱出来,就要设推出结构,这时用什么形式的顶出结构就得校验下了,如果是从模具两边顶出来的话,那么推板的大小必须能把双顶杆全部覆盖住,机器最大的顶出距离一定要足够大,确保制件能脱出去。我们选的海天280X1A,这是从两边推出去的机器。经过查证可以知道制件是可以脱出去的。第四章 模具设计4.1型腔布置想要模具工作起来成形的速度更快,我们可以多设几个型腔,这样只要注射一次,就能做出好几个一样的塑件来。对于海天80X1A的机器, 一次最多可以注射111 cm,那么型腔设几个就有限了。型腔数多了,模具用到的零部件就更多,会出现没有配套的模架,这样模具造起来更难费用更高了。而且如果是很多个型腔,生产出来的塑件的精度等级不会很高。从以往的经验数据来看,型腔数多一个,产品就会降百分之四的精度等级,所以型腔不是越多越好。最后我们决定用一模两腔的形式,看下图的排位方式:图4-1因为用到的海天80X1A是卧式的机器,那么模具也就是卧式的,所以打开模具的动作就放在水平方向上面。4.2确定浇注系统什么是浇注系统,就是从注射机的喷嘴算起,有一段通道是让塑料熔体的流进型腔的。主要的任务就是方便熔体流进型腔的每个地方,在填充加压的时候,产生的压力可以压到型腔的每个地方,这样得到的塑料件就很漂亮,外表过关。我们设计浇注系统的时候,要注意:(1)熔体填满型腔的时候,一定要又快又稳定;(2)可以在同一个时间填满型腔;(3)在热量还有压力方面,要尽可能的减小损耗;(4)材料用得越少越好;(5)型腔排气一定要顺畅;(6)制件脱出来的时候,要很容易切断浇注系统里面的冷凝料;(7)冷料不能进到型腔里去;(8)塑件的表面不能留下浇口的痕迹。主流道,分流道,浇口还有冷料穴这四部分组成了一个浇注系统。4.2.1主流道设计从外形来选主流道,一般有垂直形式的、倾斜形式的、还有弧形的。我们这次的主流道选垂直形式的。主流道小的一头的直径要超过喷嘴的孔的大小,要比孔多出0.51毫米,流道小的一头是球面的形式,一般有35毫米深,喷嘴就要紧紧地贴住模具的球形的这个地方,这次小的一头流道直径等于3.5毫米。主流道的长短要看模具的结构,尽可能的短。主流道的锥度大多是24度,如果材料比较粘就设成36度,整个流道的表面用0.8m 的粗糙程度。 主浇道一般还会加上衬套,衬套要经过淬火处理,一起装进模具里面去。对于浇口套,常常会用碳素钢材料来造,例如T8A、T10A等,淬火之后的硬度要达到5357 HRC。只要最后的产品可以成型,主流道设得越短越好,这样压力的损耗就会变少,产生的废料也会相对的少,不过流道的长度还要看定模板有多厚、浇口套装在哪里,联合这些关联的要素一起来确定长短,所以我们先把浇口套形式定下来。4.2.2浇口套的设计开始注射工作的时候,会对模具产生一个很大的压力,这个力会经过浇口套,加热后的塑料熔体要不停地经过流道,机器的喷嘴也会不停地碰到流道,那么主流道就不会放到定模板上面,大多会单设一个浇口套,淬火工艺处理后一起放进模具,换的时候也方便。这次选T10A钢来做浇口套,要达到4348HRC的硬度。它的大小要看海天200XC机型配套的定位圈的大小,还要看定模板有多厚,浇口套和定模板之间用H7/m6的配比来安装配套。4.2.3分流道设计对于分流道截面的大小,主要是看产品的大小、还要看模具的结构形式以及用哪种材料的塑料。按照我们这次额材料,加工起来复不复杂,选圆形的分流道截面,大小选推荐的数值,形状看下图。分流道的表面不能太过粗糙,保证冷凝料不进到型腔里去,Ra大多取 3.2m就够了。这样塑料熔体最外面的一层流起来就会受阻,流动的速度变慢,跟熔体的最中心的速度就不一样,出现了速度差距,这样切变的速率大小还有剪切热都会有保障。图4-2只要分流道可以修磨,它的长度越短越好,这样损耗的压力就会小,产生的废料也不会多。这次的两个型腔要尽可能的接近,两个型腔之间确定相隔42毫米,分流道一个边的长度等于16.5毫米,总长等于32毫米。4.2.4浇口的设计分流道跟型腔之间有一节很短的,截面又很小的一节通道就叫做浇口。因为浇口的截面是很窄小的,塑料熔体流过分流道之后,料流的压力还有温度都减少了不少,再经过浇口的话,熔体的加速度、剪切热都会变大,充模的时候流动起来就会更好更快。浇口是很短的,那么里面经过的熔体也不会多,冷却起来就很容易,这时候保压的力要足够大,保压的时间也不能太短,不然就有可能倒流。浇口里面的熔体冷却后就是废料,这个强度不会高,特别容易断,方便跟制件切断,制件脱出来就更简单了。浇口的长短还有截面的大小可以调,试模后选出最佳的尺寸。我们在调截面大小的时候,截面的高度直接关系到浇口里容积的大小,还有里面的冷凝料固化用到的时间;调截面大小的时候,可以直接改变切变速率的大小,切变速率又跟熔体最外面的粘度相关联,那么调节浇口的截面大小,就可以调整冷却固化的时间,还能控制充模料流的流动速度。浇口外形来看有不同的形式,查手册里面的浇口形式,我们这里选潜浇式的浇口,从产品外观看不能留下浇口的印子,那么就用潜顶针方式的浇口,看下图。图4-34.3成形零部件的设计4.3.1成型零件的结构设计模具合在一起的时候,里面的零部件组在一起就会出现一个腔室就叫型腔,那么加热后的塑料熔体就会流进这里面,经过冷却固化之后,就会变成成型好的塑料件。这些用来组成型腔的零部件都可以被叫成形零部件。塑料制件的外形上大多有凹进去的地方,那么型腔里就肯定有凸出来的地方,想要模具加工起来更简单,我们一般不会设计成整体的型腔,大多用嵌入的方式,也就是把型芯还有型腔固定到固定板上,这部分就叫型芯。我们一般都会用比较好的材料来做成形零部件,用嵌入形式的费用就更省了。4.3.2成型零件的计算我们注射的时候,加热的塑料熔体会直接碰到成形的零部件,那么这部分受到的温度高低、受到的压力大小还有料流带来的摩擦力和冲击力,就一定会发生损耗、表面变形甚至于断开来的可能,所以我用 738钢材料。对于成形零部件的尺寸大小,我们要看产品成形的收缩程度、制造零部件的偏差大小、零部件的损耗程度等。从塑料零件图来看,型腔成形的地方,它最大的尺寸就是基本尺寸,偏差是负数;型芯成形的地方,它最小的尺寸就是基本尺寸,偏差是正数。查手册,最小的型腔尺寸就是基本尺寸,偏差是正数;最大的型芯尺寸就是基本尺寸,偏差是负数。再从手册的公式求解。求平均数得到这次塑件的成型尺寸大小。ABS 取S=0.5%的收缩大小。那么得出型芯的工作尺寸大小=接下来型腔工作尺寸大小 = = 得到型芯的高度=得到型腔的高度=其中是制造误差,成型零部件的公差取是常温环境下,实际的型腔尺寸大小 是常温环境下,实际的型芯尺寸大小 是塑件的外型径方向最大的尺寸 是塑件的外型径方向最小的尺寸叫修正系数,径向的尺寸在0.5-0.75以内,高度在1/2-2/3以内 叫塑件的公差大多情况下,产品的公差如果有1mm和小于1mm并带有大于0.05mm部位以及2mm和小于2mm并带有大于0.1mm部位,都是不用再算收缩率了。4.4 成型零件材料的选择我们选模具钢的时候,要从下面几方面来选:a) 钢材料加工起来,相对的机械性能要够高,切起来容易,做出来的零件精度等级要满足条件。b) 材料要容易抛光。对于成型零部件,大多要对表面抛光,粗糙程度Ra要接近镜面。所以保持在HRC3540的硬度最适合。太硬的话不好抛光,显微下看材料的组织必须是细致平均的,不能有太多杂质。c) 钢材料要受得了磨损,能抗疲劳。工作时塑料熔体会不停地冲到型腔上,不但有压力还有冷热变化产生的交变应力。对于高碳合金的钢材料,经过热处理之后硬度会高,不过相对的韧性就不好了,表面很容易裂开来,一般不用这种。我们选的钢材料要尽可能的抛光少,维护少,型腔工作后的尺寸精度等级要保持好,工作的寿命一定要满足产品的生产数量。d) 钢材料要受得了腐蚀。生产一些聚氯乙烯材料或者带阻燃特质的塑料,一定要用到耐腐蚀的钢材料。生产出来的塑料件表面质量一定要超过模具的表面质量,从上面注意点来看,我们选PMS镜面钢来做成形零部件。738H的硬度是HRC30,加工起来简单,切削也容易,经过真空处理可以达到500550的硬度,一般处理5到10小时最合理。钢材弥散之后会生成合金化学物,这会让材料变硬,达到HRC4045的硬度,才能受得住磨损,不容易发生变形。加上这种材料很干净,抛光之后接近镜面,可以抗腐蚀。4.5排气系统的设计换一个角度来看,我们也能把注射模当成一种置换的设备。意思就是把熔体充进型腔的时候,里面的空气加上材料挥发出来的气体会一起被排出来。这时怎么设排气系统就,还是比较重要的。4.5.1排气不良的危害(1)如果排气效果不好,充模的时候,熔体受到的阻力就会变大,流动慢了就充不满型腔;(2)如果排气效果不好,生产出来的产品就会留下熔接的印子,制件的受力性会变差;(3)型腔里的气体排不干净的话,塑件的质量就会不达标;(4)压缩型腔里的气体时,一瞬间会产生很高的温度,塑料的熔体就有可能分解;(5)如果排气效果不好,充模的速度就会变慢。4.5.2排气系统的设计方法(1)我们可以用分型面把气排出,效果跟分型面之间的接触程度有关;(2)如果模具是大型的,里面的成型零件多是镶拼起来的,通过之间的缝也能排气; (3)可以通过顶杆跟孔之间配合的空隙把气排出;(4)如果是球形的合金颗粒,烧结块能渗透着排气出去;(5)在熔接的缝子那里可以装一个冷料穴。这次设计的模具可以通过配合间隙把气排出,如果模具是中小型的,型腔也不复杂,这时候推杆或者活动的型腔都能排气,又或者型芯被固定的一头跟模板之间配合的空隙也可以排气,一般不用再加上排气槽了。4.6导向与脱模机构的设计4.6.1导向机构的作用和设计原则1)导向结构的用处模具有动模和定模部分,工作时要合起来,想要合起来的方向正确就需要一个导向机构,常见的用导柱进行导向,又包含了导柱加导套这些零件。具体的用处是(1)确定位置来定位;(2)往正确的方向去导向;(3)可以有一定的承载能力;(4)运动起来保持平稳;(5)对锥面进行定位。2)设计导向结构需要注意的地方(1)导柱或者导套一般放在分型面的一圈,还要匀称的分布,它的中心点到模具最外面一圈之间的长度要够大,这样不容易变形;(2)导柱或者导套的大小要看模具的大小,它抗弯得强度要够高;(3)导柱被固定住一头的直径尽量等于导套的外径大小,这样配合起来容易,而且是同一个轴度;(4)导柱加上导套一定要受得了磨损;(5)想要塑料件方便地脱出来,最好在定模板上面装上导柱,不过还要看实际情况。4.6.2导柱、导套的设计什么是导柱导向,就是导柱跟导套之间,或者导柱跟导向孔之间通过空隙来配合,让导柱往一个方向去运动,之间的空隙一般用H7/h6来配合。1)怎么设计导柱导柱又可以分成单节形式的或者台阶形式的。单节形式的导柱一般用到小型的模具上面,而台阶形式的导柱多是在大型的模具上用。还可以在导柱工作的地方加一个油槽,这样导向的时候摩擦力变小了,不会费用会上涨,这次设计的模具条件不算高,就不单独加油槽了。那么就用单节的不带右油槽的导向柱。查标准选35mm直径, 300mm长的导柱。工作部位的导柱表面的粗糙程度定成Ra0.4。导柱的表面要又硬又耐得住磨损,里面的芯要够强韧。常见的有加上渗碳淬火处理的低碳钢,或者是加上淬火处理的T8A、T10A碳素工具钢,或者是用调好的45号钢,淬火加上低温回火处理让它保持55HRC以上的硬度。2)怎么设计导套上面导柱确定好了,再查资料选带头的导套型, 35mm的直径,50mm长。导套的一头做成倒圆角,导柱上的孔最好是通用的孔,这样排空气就方便多了。导套孔之间的空隙按H8/f7或者H7/f7的配比来接触,粗糙程度定作Ra0.4。导套的外径按H7/m6或者H7/k6的比例来配合,一起做进模板里面。一般选淬火钢或者淬火铜等等比较耐磨损的材料来做成导套,它的硬度不过能超过导柱的,这样导柱导套之间的摩擦力就变小了,不会发生拉毛的情况。3)导向孔的排布所有用来导向的零件多放设在模具的一圈,或者放在靠边的地方,它的中心点到模具最外面一圈之间的长度要够大,这样把导柱和导套压进去之后也不会变形。查手册按下图进行排布4.7脱模推出机构的确定塑件冷却好之后,还需要有一个推出的结构,推出的效果好不好直接关系到产品质量的好坏,那么我们在设计脱模结构时要满足:(1)推出的结构大多设在动模的一边;(2)推出去之后制品不能变形坏掉;(3)推出的结构不能复杂,动作一定要可靠;(4)生产出外面达标的产品;(5)模具合起来的时候能准确的回到原位。推出结构常见的几种形式:(1)推杆的方式,这最常见,也经常用;(2)推件板的方式,如果产品的轮廓是封闭好的,加上周长比较长,就会用推件板的方法;(3)气压的方式,主要是用在大型的模具上面,也是一种辅助的方法。如果模具装上推杆,这时杆一头的面要跟型腔的底平行,比底面多出0.050.10mm长来。推杆跟固定板之间,一边会有0.5mm大小的缝隙,加工就不算复杂,如果是多个推杆,这样加工起来推杆孔就会有误差,只要跟轴线不一样就会就可能卡住。一般选碳素工具钢T8、T10来造推杆, 处理之后要达到HRC50的硬度,工作一头选Ra0.8的粗糙程度。这次的推出结构只要推一次就能把产品全都顶出去,主要包括推杆、推板、推管、推块还有活动的镶块等等这些部分。看上面的总结,脱模的零部件就放在动模板上,用推杆加上推管的形式去顶出制件。看下图的结构图4-44.8顶针板导柱导套的结构设计这次我们用推板形式的,在动模板上固定住导柱。推板不仅可以引导方向,还能起到一定的支承作用,让支承板上的力变小了,相对的刚性就变强了。推板形式的导柱主要靠推板来运动,配合着来滑动;推板的导套跟导柱之间也相互配合,想让导套上的损耗小,做好做成淬火过的导套。看下图图4-54.9垫块的尺寸设计在动模板跟动模垫板之间会有一个空间,这个垫块的作用就是顶出结构可以活动的空间,还能用来增加模块总的厚度,满足机器的安装条件。1.我们这次会用到平行的垫块。2.常见的有中碳钢材料的垫块,还有 Q235A、 HT200、球墨铸铁等材料。垫块设多厚,大多用顶杆的固定板厚加上顶出板的厚再加上顶出的总路程,这次的模具设20mm长的顶出部分,顶出板的厚度选标准数值,固定板的厚度也选标准数值,算起来垫块就是60mm长。4.10冷却系统的设计模具成型的时候,重要的是温度高低,关系到充模、定型、成型的时长以及最后的产品质量过不过关。如果太高温度,收缩比较大,脱出去还容易变形,溢出来以及粘连也经常发生;如果太低温,塑料融化流起来很慢,产品的轮廓不清楚,会发生银丝或者流纹这些情况。有时温度不平衡,温差太大,那么产品收缩起来也不平均,容易翘起来变形,更别提尺寸精度能不能达标了。一般我们有冷却系统和加热系统两种方式来调节系统。模具里面最好控制在200上下,冷料固定好取出来最好不超过60。熔体塑料注进去之后要赶快冷却,让热量很快地传到模具上去,这样塑料件就能很好的脱模出去。这次的材料在成型时不是很黏,流动起来快,模温尽量低点(一般低8),冷却用常温水就足够了。这次设计的是小型的,温度不高于80就可以,加热的部分就不要设了,只要加上冷却系统。4.10.1冷却系统的设计原则a) 冷却的回路数是越多越好,冷却孔道的直径尽量大些;b) 合理的分布冷却通道;c) 回路要让冷却水进口、出口的温差尽量快的调节好;d) 加工清洁回路的时候要方便;e) 每个水道到型腔最外层的长度最好都差不多;f) 水道不要放在熔接的地方,防止接的不牢靠,质量变差。4.10.2温度调节对塑件质量的影响a) 如果模具的温度比较低,那么成型的收缩率就比较小,意味着不会有太大的变形,产品的尺寸大小可以保持好,机械方面的强度也很高,质量上不容易裂开来;b) 如果模具的温度保持的很均衡,那么冷却花的时间就不长,快速的注射进去产品也不容易变形,这时候一定保持稳定可控的温度才行。4.10.3对温度调节系统的要求a) 我们选什么材料,再决定是用冷却法来调节温度还是用加热法来调节温度;b) 如果模温保持得很平衡,那么成型时冷却的时间就能一样了,生产的效率以及产品的质量都能提升;c) 如果模温是比较低的,就用快速的、流通量大的水流来进行冷却,效果明显;d) 设计出来的温度调节系统结构形式,越简单越好,这样造起来容易,费用也不高。4.10.4冷却装置的设计要点a) 更多得放设水孔,冷却产品也就更均衡;b) 每个水孔到型腔最外一层的距离最好是一样的,所以孔要对应着型腔的形状来排布;c) 如果塑料件有的地方是比较厚的,这里就要加强冷却处理;d) 如果一些地方容易积存热量,温度提升的快,那也要加强冷却处理;e) 如果是生产大型的产品或者是生产比较薄皮的产品,这时候流道的长度就比较长,温度是越流越低,想要最后各个地方冷却的时间差不多,就得看实际来排布冷却水道,在最后流到料流的那里少设一些水道;f) 水道不要放在熔接的地方,防止接的不牢靠,质量变差。g) 冷却装置的分布还得看具体型腔的形状;h) 要考虑到清理起来容易。综合后按下图来分布水道:图4-64.11 侧向抽芯机构类型选择与设计4.11.1侧向抽芯机构类型什么抽芯结构,也就是用来行位的结构,作用就是用侧向的抽芯或者侧向的分型再加上返回原位的动作,可以从倒扣的或者低陷的地方给拖出来的部位。1.如何设计滑块 我们设定滑块的时候,要看滑块跟侧向型芯是怎么连的,还要制件产品的尺寸是不是准确,滑动的是否可靠,常见的有整体式和组合式滑块之分。一般用45钢、T8、T10等材料来造,硬度不能比HRC40低。 2.如何设计导滑槽 滑块会在导滑槽里面来回运动,两个之间用H8/f8的间隙来配合。可以滑动的长度不能比这个滑块本身的1.5倍小,导滑槽里面留出的长度要比配合长度的三分之二要多,经常用45钢来做导滑槽,调质成 HRC 28HRC32程度3.如何设计滑块的定位装置这次选后模行位的方式来定位,再结合实际情况,加上行位压板,起到一个固定加引导方向。4.如何设计楔紧块楔紧角跟斜导柱的倾斜角比起来要大一些,大235.斜导柱抽芯机构的结构形式我们安装斜导柱和滑块的时候,可以进行不同的组合。1)把斜导柱装到定模板上、把滑块装到动模板上 A、这种形式要注意,模具一开一合的时候,里面的滑块跟推杆不能相碰。也就是两个零部返回原位的时候有可能相撞,零件就会有损伤。 B、一旦出现了干涉相撞现象,就要决定哪部分先复位,可以用弹簧、楔形滑块或者摆杆等等用来先复位。2)把斜导柱装到动模板上、把滑块装到定模板上3)斜导柱加滑块全都装在定模板4)斜导柱加滑块全都装在动模板4.11.2侧向抽芯机构主要参数的确定1.抽芯距S抽芯会有一个理论上移动的路程,型芯从成型的地方一直到不妨碍制件脱出去的地方,一共移动了多远就是理论抽芯距,用来表示。为了确保安全,实际抽芯的距离要比理论上的多出37毫米, = 这里,那么。2.确定斜导柱的倾斜角大小斜导柱抽芯结构工作的效果好不好要看导柱倾斜角的大小,这个角也决定了开模的行程长短还有斜导柱的长度,也关系到斜导柱上受到力的大小。我们要从抽芯距离、开模的总行程还有受力情况来定倾斜角的大小。大多控制在=。这次定=大小3.算出斜导柱的直径d斜导柱的直径其中是指斜导柱的直径,单位是mm; 是指脱模力大小,单位是N;侧型芯滑块上受到的脱模力跟斜导柱中心线相交的点距离斜导柱的固定板的长度,单位是mm; 是不同材料斜导柱上的许用弯
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