优秀塑料模具毕业设计设计说明书

1、 毕业设计(论文题 目:彩电调谐器盖板模具设计学 生:指导老师:系 别:材料科学与工程系专 业:班 级:学 号:2010年 6月目录摘要彩电调谐器盖板塑件属于中小型塑件,电视机在日常生活中越来越广泛。彩电调谐器盖板属于 电视机上的一个装饰配件,需要其外观好看。所以,这就对塑件产品的外观性能有着很大的要求。 对于本课题的塑件的模具设计,重点在于如何提高成型质量,如何保证其外观要求。针对其成型特 点设计了塑件结构及其注塑成型模具。 首先分析了该塑件成型工艺特点, 然后应用 Pro/E创建了塑件 的几何模型, 以及运用 Moldflow 软件对塑件的最佳浇口进行了模拟。 根据塑件结构特点及成型要求,

2、 选择了分型面、设计了浇注系统及确定了型腔数。关键词 :美观 彩电调谐器盖板模具设计 分型面第 1章 前 言1.1 当前我国模具工业的发展状况当前,整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争激烈。为了 适应用户对模具制造的短交货期、 高精度、 低成本的迫切需求, 模具将有如下发展趋势: (1模具日趋大型化。 这一方面是由于用模具制造的零件日渐大型化,另一方面 也是由于高生产率要求而发展的一模多腔(现在有的已达到一个模几百腔所致。 (2 模具的精度将越来越高。 10年前, 精密模具的精度一般为 5UM , 现在已达 2UM -3UM , 不久 1UM 精度的模具即将上市。 随着零件微型

3、化及精度要求的提高, 有些模具的 加工精度要求在 1UM 以内,这就要求发展超精加工工艺。(3多功能复合模具将进一步发展。 新型多功能复合模具是在多工位级进模基础 上开发出来的,一副多功能模具除了冲压成形零件外, 还担负着叠压、攻丝、铆接 和锁 紧等组装任务,这种多功能模具生产出来的不再是单个零件,而是成批的组件,如触头 与支座的组件、各种微小机、电器及仪表的铁芯组件等。(4随着热流道技术的日渐推广应用,热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提 高。 由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量, 并能大幅度节约制件的原 材料,因此,热流道技术的应用在国外发展很快,已十分普遍。许多塑料模具厂所

4、生产 的塑料模具已有一半以上采用了热流道技术, 有的厂使用率甚至已达 80% 以上, 效果十 分明显。(5 随着塑料成形工艺的不断改进与发展, 气辅模具及适应高压注射成型等工艺的 模具将随之发展。 塑料件的精度分为尺寸精度、 几何形状精度和外观精度(即光译、 色 调等 。 为了确保精度要求, 模具生产企业将继续研究发展高压注射成型工艺, 以及注射 压缩成型工艺。在注射成型中,影响成型件精度的最大因素是成型收缩,高压注射成型 可减小树脂收缩率,增加塑件尺寸的稳定性。气体辅助注射成型技术已比较成熟,它能 改善塑件的内在和外观质量,具有注射压力低、制品变形小、易于成型壁厚差异较大的 制品等优点,而且

5、可以节约原料及提高制件生产率,从而大幅度降低成本。(6模具标准件的应用将日渐广泛。 模具标准化及模具标准件的应用能极大地影 响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,而且能提高模具质量和降低模具制造成本,因此模具标准件的应用必将日渐广泛。(7快速经济模具的前景十分广阔。现在是多品种小批量生产的时代, 21世纪, 这种生产方式占工业生产的比例将达 75%以上。一方面是制品使用周期短,另一方面花 样变化频繁, 要求模具的生产周期愈短愈好, 开发快速经济模具越来越引起人们的重视。 例如研制各种超塑性材料来制作模具,用环氧(E 、聚酯(P 或其中填充金属(M 、玻 璃(G 等增强制制作简易

6、模具,这些模具的主要特点是制造工艺简单,精度易控制,收 缩率较小,价格便宜,寿命较高。(8 随着车辆和电机等产品向轻量化发展, 压铸模的比例将不断提高, 同时对压铸 模的寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。(9随着以塑代钢、以塑代木的进一步发展,塑料模的比例不断提高,同时,由于 机械零件的复杂程度和精度的不断提高,对塑料模的要求也将越来越高。(10模具技术含量将不断提高,中、高档模具比例将不断增大,这也是产品结构 调整所带来的市场走势。第 2章 注塑件的设计2.1 ABS塑料的性质及注塑相关参数ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的非结晶型高聚物。它是在聚苯 乙稀基础上改性而发展起

7、来的一中热塑性工程塑料。其特性是由三组份的配比及每一种 组分的化学结构, 物理形态控制。 丙烯晴组分在 ABS 中表现的特性是耐热性、 耐化学性、 刚性、抗拉强度,丁二烯表现的特性是抗冲击强度,苯乙烯表现的特性是加工流动性, 光泽性。这三组分的结合,优势互补,使 ABS 树脂具有优良的综合性能。1 一般性能ABS 外观为不透明呈象牙色粒料,其制品可着成五颜六色,并具有高光泽度。 ABS 相对密度为 1.05左右,吸水率低。 ABS 同其他材料的结合性好,易于表面印刷、涂层和 镀层处理。 ABS 的氧指数为 1820,属易燃聚合物,火焰呈黄色,有黑烟,并发出特殊 的肉桂味。2 力学性能ABS 有

8、优良的力学性能, 其冲击强度极好, 可以在极低的温度下使用; ABS 的耐磨 性优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和转速下的轴承。 ABS 的耐蠕 变性比 PSF 及 PC 大, 但比 PA 及 POM 小。 ABS 的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。 ABS 的力学性能受温度的影响较大。3 热学性能ABS 的热变形温度为 93118, 制品经退火处理后还可提高 10左右。 ABS 在 -40 时仍能表现出一定的韧性,可在 -40100的温度范围内使用。4 电学性能ABS 的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下 使用。5 环境性能ABS 不受水、无

9、机盐、碱及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃中,受冰 乙酸、 植物油等侵蚀会产生应力开裂。 ABS 的耐候性差, 在紫外光的作用下易产生降解;于户外半年后,冲击强度下降一半。6 ABS 塑料的加工性能ABS 同 PS 一样是一种加工性能优良的热塑性塑料,可用通用的加工方法加工。 ABS 的熔体流动性比 PVC 和 PC 好, 但比 PE 、 PA 及 PS 差, 与 POM 和 HIPS 类似; ABS 的流动特性属非牛顿流体;其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系,但对剪切 速率更为敏感。ABS 的热稳定性好, 不易出现降解现象。 ABS 的吸水率较高, 加工前应进行干燥处 理。一般制

10、品的干燥条件为温度 8085,时间 24h;对特殊要求的制品 (如电镀 的干 燥条件为温度 7080,时间 1818h。 ABS 制品在加工中易产生内应力,内应力的大小 可通过浸入冰乙酸中检验;如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止,应进行退火处理, 具体条件为放于 7080的热风循环干燥箱内 24h,再冷却至室温即可。1 成型特性a 无定形料, 其品种排好很多, 各品种的机电性能和成型特性也各有差异, 应按品 种确定成型方法及成型条件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上 时间预热干燥c 流动性中等,溢料 0.04mm 左右(流动性比聚苯乙烯, AS 差,

11、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稍高, 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为宜本塑料制件为彩电调谐器盖板,选择 ABS757 产地台湾奇美。2 ABS 塑料的物理、热性能密度:1.021.16g/

12、3cm比体积:0.860.98吸水率 24H :0.20.4%熔点 :130160熔融指数:200负荷 50N ,喷嘴 2.09, 0.420.82g/10min维卡针入度:71122马丁耐热:63热变形温度 90108线膨胀系数:7.0计算收缩率:0.40.7%比热容:1470J/(kgK热导率:0.263W/(mK2.2 塑件结构分析该塑件为具有两个侧抽孔和一个锁扣的中等大小零件。塑件侧壁和底部的壁厚不均 匀,并且该塑件要求表面质量良好,无流纹,麻点等注塑缺陷,这都将给成型带来很大 的难度。塑件壁厚不宜过小,这是因为在使用上必须有足够的强度和刚度,在装配时能够承 受紧固力; 在模塑成型时熔

13、体能够充满形腔; 在脱模时能够承受脱模机构的冲击与振动。 壁厚也不宜过大,否则用料太多,不但增加成本,而且增加成型时间和冷却时间,延长 模塑周期。塑料制品中的壁厚一般应力求均匀,否则会因为固化或冷却速度不同引起收 缩不均匀, 从而在制品内部产生内应力, 导致制品内部产生内应力, 导致制品产生翘曲, 缩孔甚至开裂等缺陷。该塑件属于长盖板制件, 侧壁均为 1.5mm , 底部壁厚为 2.5mm 均大于塑料成型最小 壁厚,成型性能较好。为了便于塑料制品脱模,以防止脱模时擦伤制件的表面,与脱模方向平行的制品表 面一般应具有合理的脱模斜度。其大小主要取决于塑料的收缩率、塑料制品的形状和壁厚以及制品的部位

14、。 结合制件的特点, 制品与脱模方向平行的制品表面都不是外观表面, 而且制品的高度不高,故不要脱模斜度。塑料制品上所有转角应尽可能采用圆弧过度。 这样可以于避免应力集中, 提高强度, 改善熔体在型腔中的流动状况,有利于充满形腔,便于脱模。在制品上无特殊要求时, 制品各连接处的圆角半径应不小于 0.51mm 。对于使用上有特殊要求必须以尖角过度 或分型面处和型芯与型腔配合处不便作成圆角的,则以尖角过渡。对于该塑料制品精度要求不高,参考塑件精度等级的选用,对与未注公差取 MT5计算 4。塑料制品表面质量包括有无斑点、条纹、凹痕、起泡、变色等缺陷,还有表面光泽 性和表面粗糙度。表面缺陷必须避免;表面

15、光泽性和表面粗糙度应根据塑料制品使用要 求而定,尤其是透明制品,对光泽性和粗糙度有严格要求。对于该塑件,外观不允许有流纹 , 麻点等注塑缺陷,浇口不得影响外观的整体性,内 表面则无特殊要求。 表面粗糙度可取 Ra0.2, 塑件内部没有较高的粗糙度要求, 可取 Ra1.6。第 3章 模具设计3.1 注射成型工艺简介注射成型也称注塑, 是塑料的一种重要成型方法。 除极少数几种热塑性塑料外, 几乎所有的热塑性塑料部可用此法成型。注射成型也能加工某些热固性塑料,如酚醛塑 料等。注射成型是将粒状或粉状塑料从注射成型机的料斗送入机简内加热熔融塑化后,在 柱塞或螺杆加压下,物料被压缩并向前移动,通过机简前端

16、的喷嘴,以很快的速度注入 温度较低的闭合模具内,经过一定时间的冷却定型后,开启模具即得制品。这种成型方 法是一种间歇式的操作过程。注射成型周期从几秒钟到几分钟不等。 周期的长短取决于制品的壁厚、 大小、 形状、 注射成型机的类型以及所采用的塑料品种和工艺条件等。注射成型制品的重量从一克到 几十公斤不等,视需要而定。注射成型具有生产周期快、生产效率高、能成型形状复杂、尺寸精确或带微件的制 品以及易于实现自动化等特点,因此广泛用于各种塑料制品的生产。其成型制品占目前 全部塑料制品的 2030%。注射成型是一种比较先进的成型工艺, 目前正继续向着高速 化和自动化方向发展。3.2 注射成型工艺条件对于

17、一定的塑料制品,当选择了适当的塑料品种、成型方法及成型设备,设计了合 理的成型工艺过程和塑料模结构之后,在生产中,工艺条件的选择和控制就是保证成型 顺利和制品质量的关键。注射成型的主要工艺条件是温度、压力和时间。彩电协调起盖板的注射成型工艺参数如表 2 1 所示, 试模时可根据实际情况做适 当调整。 7 3.3 注射机的选择注塑机的技术规范 :类型 , 最大注射量 , 最大注射压力 , 最大锁模力、最大成型面积、最 大最小模厚、最大开模引程、定注孔尺寸、嘴喷的球面半径、注射机动模板的顶出孔、 机床模板安装螺钉孔或丁字槽的位置与尺寸。1、 类型 : 卧式、立式、 直角式。2、 最大注射量的选择。

18、注射机一次注射聚本乙烯的最大熔料的重量或容积的量为注射机公称注射量。 塑 件十浇注流的总量 =0.8 公称注射量3、 注射面积核定。最大注射面积指模具分型面上 允许的塑件最大投影面积 . 作用于该面积上的型腔 总压力小于注射机a. 计算塑件的体积根据零件的三维模型,利用 Pro/e软件可查询到塑件的体积为:V 1=31382.684 mm3浇注系统的体积:V 2=25%V1=7845.71 mm3一 次 注 射 所 需 的 塑 料 总 体 积 为 (一 模 两 件 :(2V1+V2/0.8=88263.84 mm 3=88.26384cm3b. 计算塑件的质量塑件与浇注系统的总质量:M=V=9

19、6.2g根据塑件的体积,取一模两件的模具结构,结合计算数据,查表 4-21选用螺杆式注8射机 XS-ZY-125, 其基本参数如下表 3 1 XS-ZY-125注射机的基本参数 3.4 分型面的确定分型面的选择很重要,它对制品的质量、操作难易、模具结构及制造影响很大。在 选择分型面时应遵循以下基本原则:1 分型面应便于塑料制品的脱模。2 分型面选择应有利于侧面分型和抽芯3 分型面的选择应保证塑料制品的质量。4 分型面的选择应有利于防止溢料。5 分型面的选择应有利于排气。6 分型面的选择应尽量使成型零件便于加工。7 分型面的选择必须考虑注射机的技术参数。鉴于以上分型面的选择原则,参照 1 , 2

20、 , 3 条,考虑模具的加工,以及该塑件具 有较高的表面要求且有较高的表面质量要求,选择分型面如图 3-1。9 图 3-1 分型面的选择3.5 型腔数目的确定及型腔的排列因为有两个侧抽芯, 考虑成型时力的平衡及模具制造难度, 提高生产效率和经济性, 并保证塑件精度,设计模具时应确定型腔的数目。该塑件采用一模两件成型,型腔均匀 分布在模具中间,这样有利于浇注系统的排列和模具的受力平衡。在生产上多型腔模加 大了生产产量;模具使用与加工上,型腔对称分布,利于料流流动方向均匀,进胶时可 减少对型芯型腔内壁的冲击力, 使得模具的温度和受力保持平衡。 型腔分布状况如图 3-2所示: 图 3-2 型腔分布状

21、况3.6 浇注系统的设计浇口是主流道、分流道与型腔的连接部分,即浇注系统的终端。一般这段很短的通 道截面积很小,当熔融塑料流在高压下通过浇口时,因为浇口的截面积很小,使料流加10速,而由于摩擦作用,又使料流的温度升高,黏度下降,提高了料流的流动性,有利于 充满型腔,因此它是浇注系统设计的关键。常用几种浇口的比较:1 直浇口:直浇口的位置一般设计在制件表面或背面, 其特点是塑料从主流道进入 模腔,物料流程较短,压力损失小,但由于流道尺寸大,冷却冻结慢,需要较长的保压 补缩时间,还容易在进料处产生较大的残余应力,并由此导致制品翘曲变形,同时,浇 口凝料留在塑件上,需要进行修正。直浇口适用于单腔模具

22、和大型塑件以及一些高粘度 塑料。2 点浇口:浇口可自行切段,利于自动化操作,浇口残留痕迹小,但压力损失大, 需采用三板模。适用于成型进表观黏度随剪切速率增大而明显降低和延黏度较低的塑料 熔体、薄壁塑件。3 潜伏式浇口:一般设在产品内表面或侧面隐蔽处, 凝料可自动脱落, 不影响塑件 外观,对于强韧性塑料(如 PA 或脆性塑料(如 PS ,潜伏式浇口是不合适的。4 侧浇口:能方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间, 充型速度快, 除去浇 口方便,浇口痕迹小,缺点是塑件容易形成熔接痕、缩孔、凹陷等缺陷,注射压力损失 较大,壳形塑件容易排气不良。该塑件要求外观良好,无熔接痕。若采用直浇道,则制品上表

23、面将留下明显的进胶 痕迹;若采用点浇口,制件在成型后的脱模机构将复杂化,增加模具的制造成本;若采 用侧浇道,也将在制件的表面留下明显的浇口痕迹,但是所留下的痕迹不在外观表面 综上考虑,采用侧浇口,这样制品在外观上成型不会留下进胶痕迹,也利于制品脱 模机构简单化。浇口位置主要是根据塑件的几何形状和技术要求,并分析熔体在流道和型腔中的流 动形状、填充、补缩及排气等因素后确定。 结合塑件的结构特点, 再考虑 Mlodflow 的浇 口分析结果,如图 3-3所示11 图 3-3 浇口的位置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。主流道小端尺寸为 34mm ,这边取

24、 4mm 。主流道衬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 主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式 , 以便有效的选用优质钢材单独进行 加工和热处理。主流道衬套形式及尺寸如图(4所示:其中,与分流道相连的一段带有 锥度的流动通道的锥度 36度。 图 3-4 主流到衬套模具浇口套主流道球面半径 R 与注射机喷嘴球面半径 R关系为:R=R0+(12 =12+1=13mm;模具浇口套主流道小端直径 d 与喷嘴出口直径 d的关系为:d=d0+0.5=4+0.5=4.5mm;流道呈圆锥形,其锥度取 3;主流道要尽可能短,且少弯折,便于注射成型过程中最经济地

25、使用原料和注射机的 能耗,减少压力损失和热量损失。将主流道设计成直的,总长 92mm 。分流道是主流道与浇口之间的通道,一般开设在分型面上,起分流和转向作用,分 流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置,分流道的设计应尽可能短,以减少 压力损失,热量损失和流道凝料。分流道的断面形状有圆形,矩形,梯形, U 形和六角形。要减少流道内的压力损失, 希望流道的截面积大,表面积小,以减小传热损失,因此,可以用流道的截面积与周长 的比值来表示流道的效率,其中圆形和正方形的效率最高,但正方形的流道凝料脱模困 难,所以一般是制成梯形流道。考虑到加工的方便,在该模具上取半圆形断面形状,其 半径为 R3mm

26、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,因面分流道的内表面粗糙度 Ra 并不要求很低,一般取 1.6m 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。实际加工时,用铣床铣出流道后,用打磨机,沙纸,油石等打磨工具将模具型腔表 面磨光,磨亮,降低型腔表面粗糙度。冷料穴是用来储藏注射间歇期间喷嘴所产生的冷凝料头和最先射入模具浇注系统的 温度较底的部分熔体。 防止这些冷料进入型腔而影响制品质量, 并使熔体顺利充满型腔。 该塑件由于分流道较长,在料流方向

27、的末端开设冷料穴,利于制品顺利注射成型, 提高塑件的工艺性能。这里设计时选用 Z 形头拉料钩拉料杆。对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式,设计应尽量保证所有的型 腔同时得到均一的充填和成型。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。显然,这副的模具是平衡式的,即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。3.7 合模导向机构设计注塑模具的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机

28、构主要用于 动、定模之间的开合模导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。(1 定位作用合模时保证动、定模正确的位置,以便合模后保持模具型腔的正确形状。(2导向作用合模时引导动模按序正确闭和,防止损坏凹、凸模。(3 承载作用导柱在工作中承受一定的侧向压力。模具设计通常购买标准模架,其中包括了导向机构。如图 4-1。该模具使用镶块, 为了保证拼块相对位置的准确性, 该模具需要增设锥面定位结构。 锥面配合有两种形式:一种是两锥面制件镶上经淬火的零件;另一种是两锥面直接 配合,此时,两锥面均应热处理达到一定的硬度, 以增加耐磨性。 考虑到加工的方便行, 该模具使用两锥面直接配合。如图 4-1

29、。3.8成型零件的设计与加工工艺模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件,包括凹模、型芯、镶块、成 型杆和成型环等。成型零件工作时,直接与塑料接触,塑料熔体的高压、料流的冲刷, 脱模时与塑件间还发生摩擦。因此,成型零件要求有正确的几何形状,较高的尺寸精度 和较低的表面粗糙度,此外,成型零件还要求结构合理,有较高的强度、刚度及较好的 耐磨性能。设计成型零件时,应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求,确定型腔的总体结 构,选择分型面和浇口位置,确定脱模方式、排气部位等,然后根据成型零件的加工、 热处理、装配等要求进行成型零件结构设计,计算成型零件的工作尺寸,对关键的成型 零件进行强度和刚度校

30、核。考虑到加工的工艺性, 型芯、 型腔采用整体式, 因为采用的是整体式型腔和整体式 型芯模,所以模仁的大小可以任意制定,模仁所承受的力最终是传递到型腔、型芯上, 从节约材料和见效模具尺寸出发,模仁的值取的越小越好,但实际中因为要考虑冷却因 素,又因为经过模仁的冷却系统比经过模仁外部的冷却系统效率高,所以为了给冷却系统留有足够的空间,该设计取模仁的大小为 190270 mm。模具的成型尺寸是指型腔上直接用来成型塑件部位的尺寸,主要有型芯和型腔的径 向尺寸,型芯和型腔的深度和高度尺寸,中心距尺寸等。在设计模具时必须根据制品的 尺寸和精度要求来确定成型零件的相应的尺寸和精度等级,给出正确的公差值。该

31、制件 的未注公差尺寸精度要求不高,故 ABS 的塑件未注公差等级为 MT54。模腔工作尺寸的计算成型零件工作尺寸按平均收缩率计算,按 MT5级公差查塑件的尺寸偏差计算公式如 下 1:凹模(型腔径向尺寸计算公式:Dm=Ds(1+Scp-(+z+c0+z凹模(型腔深度尺寸计算公式:Hm=Hs(1+Scp-(+z0 +z凸模(型芯径向尺寸计算公式:dm=ds(1+Scp+(+z+c0-z凸模(型芯高度尺寸计算公式:hm=hs(1+Scp+(+z0-z成型中心距尺寸计算公式:Lm=Ls(1+Scpz式中:Scp 塑料平均收缩率 /(% ;z 为模具制造公差 /mm;c 为模具磨损公差 /mm;为塑件公

32、差 /mm;下标 s 、 m 分别代表塑件和模具,一般取 z =/3, c =/6。材料的平均收缩率取 0.5%,根据上面的公式,可计算出型芯、型腔的工作尺寸, 如表 3-1所示。表 3-1型腔、型芯工作尺寸计算 注:1. 为塑件的公差,塑件上未变注公差可按 MT5级精度取得。2. 模具制造公差 z 一般取(1/31/4 ,考虑到模具的经济加工精度,在此, z 取 IT6或 IT7级精度公差值。3. 当 z 取经济加工精度、 其公差值反而大于 (1/31/4 时, z 取 (1/31/4 。该制件侧壁带有两个孔与开模方向不同,在两个孔的垂直方向有一个锁扣也需要侧 抽,考虑到模具加工经济性,两个

33、侧孔使用斜导柱分型与抽芯机构,锁扣使用斜滑块分 型与抽芯机构。 抽芯距是指侧型芯从成型位置抽到不妨碍制品取出位置时,侧型芯在抽拔方向移动 的距离。抽芯距一般大于制品的侧孔深度或凸台高度 23,即: S 抽 =h+(23 h:制品上侧孔深度。侧抽芯距 S 抽 1=4.39+(23 =6.397.39 侧抽芯距 S 抽 2=4.39+(23 =6.397.393.9 模架的确定研究型腔强度和刚度的目的主要是确定所需型腔侧壁和底板的厚度。塑料模型腔在 模塑成型过程中受到熔体强大的压力的作用, 可能因强度不足而产生塑性变形甚至破坏; 还可能因刚度不足产生过大变形,导致溢料形成飞边,降低塑料制品精度和影

34、响塑料制 品脱模。型腔强度计算是从型腔在各种受力形式下的应力值不超过许用应力为出发点的;而 型腔刚度计算则是从以下三方面出发的:按保证塑件的尺寸精度计算取 p=34.3Mpa1、 b=130mm、 l=231 mm。所以 =6.7210-3mm 、 c=0.930mm、c =0.0267mm 12t t 侧壁 底板 根据上述分析,选择龙记(LKM 大水口 CI 2540型模架 ,A 板高 63mm , B 高 63mm,C 板 80mm 。模具的闭合高度为 273mm 。3.10 温度调节系统设计塑料模具可以看成是一中热交换器,如果冷却介质不能及时有效地带走必须带走的 热量,则在一个成型周期内

35、就不能维持热平衡,从而就无法进行稳定的模塑成型。对于塑料模具来说,只有进京高效率的热交换,才有可能进行快速成型,从而提高 生产效率。已知包括浇注系统在内,每次注射成型注入模具的塑料质(重量为 76.97g ,注射 周期为 45s, 即 n=80次 /h。 设冷却水的入口温度 t 1=20 ,出口温度 t 2=30, 平均水温 t 水 =250C。塑料注射模冷却时所需的冷却水质(重量计算公式为:112(p nm hm C t t =-m-所需的冷却水质(重量(kg/h ; n-单位时间注射次数(次 /h ;m 1-包括浇注系统在内的每次注入模具的塑料质(重量(kg/次 ;C P -冷却水的定压比

36、热容 KJ/(kg ;当水温 20时, C P =4.183KJ/(kg ; 当水温 30时, C P =4.174KJ/(kg ;t-冷却水出口温度( ; t-冷却水入口温度( :h-从熔融状态的塑料进入型腔时的温度到塑料制品冷却到脱模温度为止, 塑料所 放出的热焓量(KJ/kg根据资料查得 h=326.76 KJ/kg4, 代入数值得 m=60.19(kg h -1根据 m=60.19(kg h -1冷却水流量,查表 4-154,选水孔直径 d=0.008m,得d0.13=0.534。为保证获得湍流,从而得到良好的传热效果。取 v=0.44m/s,则 v0.87=0.49。冷却水孔壁与冷却

37、水之间交界膜的传热系数可按以下简化公式计算:a=7348(1+0.015t水 0.49/0.55KJ/(m 2h =9001.3 KJ/(m 2h a-冷却水孔壁与冷却水交界膜的传热系数 KJ/(m 2h ; v-冷却水平均流速(m/s , v0.87可查表 4-154; d-冷却水直径(m , d0.13可查表 4-154; t 水冷却水平均温度(ABS 注射成型模具温度 t 模 =60 ,冷却水传热面积为:1(nm h A a t t =-水 模将查得的数据带入上式得 A=0.002m2 式中 A-冷却水孔传热总面积(m 2 ;g-塑料单位时间放出的热量,即冷却水带走的热量(KJ/h ;

38、t 模 -冷却水孔壁平均温度( ; t 水 -冷却水平均温度( ; 冷却水孔的有效长度 L 按下式计算:L=A/ 3.14d=0.002/3.140.008m=0.0796m=79.6mm根据注射模结构及加工工艺,合理布置冷却水路如下图。由装配图可知,冷却水道 的实际长度大于有效长度。满足要求。 图 3-5 水道的分布3.11 注射机的校核XS-ZY-250注射机的主要参数如表 3 1所示:如前所述,塑件与浇注系统的总体积为 V=8826.42 mm3=8.826cm3小于注射机的标称 注射量 250cm 3,故最大注射量符合要求。锁模力又称合模力,是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧

39、力。当熔体 充满形腔时,注射压力在形腔内所产生的作用力总是力图使模具沿分型面胀开,为此注 射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑料制品及浇注系统的分型面上的投影面积之 和的乘积。即F F=P模 A 分或 F 0 K 1P 0A 分式中 F-注射机的最大锁模力;P 模 -模内平均压力(型腔内的熔体平均压力 ;K1-压力损耗系数,一般取 1/32/3;P-注塞或螺杆施加于塑料上的注射压力;A 分 -制品、流道、浇口在分型面上的投影面积之和。查表 4-31取 P 模 =30 计算 A 分 =20790mm2F= P模 A 分 =3020790=623700N喷嘴球头半径 R12,符合要求;浇口套小端

40、孔径 4.5喷嘴孔直径 4,符合要求。模具定位圈的直径为 100=注射机定位孔直径 100,符合安装要求。该模具的外形尺寸为:250400,注射机模板最大安装尺寸为 420450,故能满足 安装要求。由装配图可知模具的闭合高度:H 闭 =273mm最小装模高度 Hmin=200mm,最大装模高度 Hmax=300mm,能够满足 Hmin H 闭 Hmax 的安装条件22第 4章 总装配图和成型零件及加工工4.1 模具总装配图对于该塑件的模具结构总装配图如图 4-1所示: a 主视图23 b 左视图SECTION B-Bc 俯视图1. 动模座板 2. 内六角螺钉 3. 垫块 4. 推板 5. 止

41、转销 6. 推板固定板 7. 推杆 8. 支撑板 9. 内六角螺钉 10. 型芯镶块 11. 定模板 12. 行腔镶块 13. 定模座板 14. 内六角螺钉 15. 内 六角螺钉 16. 止转销 17. 主流道衬套 18. 定位圈 19. 密封圈 20. 管接头 21. 导套 22. 斜顶24杆 23. 导柱 24. 倒滑槽 25. 内六角螺钉 26. 内六角螺钉 27. 内六角螺钉 28. 铜塞 29.Z 型拉 料杆 30. 滑块 31. 侧抽芯 32. 销 33. 内六角螺钉 34. 销 35. 楔紧块 36. 斜导柱 37. 侧抽芯 38. 弹簧 39. 内六角螺钉 40. 内六角螺钉

42、41. 限位块 42. 弹簧图 4-1 装配图该模具采用斜导柱分型抽芯和斜滑块分型抽芯机构。滑块的移动靠斜导柱的作用力 抽芯。制件推出靠推杆和斜顶杆推出。必须注意的是,推出机构必须在模具闭合时预先复位,否则模具闭合时,由于滑块 迁就将挤伤推杆和斜顶杆。所以,弹簧应有足够的力矩,是推出机构预先复位。4.2 成型零件及加工工艺卡 A图 4-2型芯镶块 TXQGB-0125表 4-1 型芯镶块 TXQGB-01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 TXQGB-01产品名称 彩 电 调 谐 器 盖 板 零 部 件名称型芯镶块 共 页 第 页材料牌 号 P20 毛胚种类 方料毛 胚 外 形尺寸27219236每毛胚可制件数 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 夹具刀具量具 辅具准钟 单件10 备料 毛胚尺寸为 27219036mm20 开粗 将工件按图纸外形加工, 留 0.5mm 磨量 铣床 铣 床 虎 钳30 磨 基 准 将料磨到 272.1190.136.1并磨出基准角磨床 吸 盘40 钻 孔 攻 螺 纹 4个 M10的螺纹, 加工 8的水道50 铣 成 型面 铣主要成型面和锥面定位CNC 加 工 中 心 吸 盘60 打 火 花 电火花加工 1.51成型槽和异型侧抽火花中心电 火 花 吸 盘70 钻 空铰孔加工圆形侧抽孔