【台灯灯罩的建模及模具设计9900字（论文）】

图3.6，(WL=230250)图3.6台灯灯罩模具的模架模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉；模具外表面尽量不要有突出部分；模具外表面应光洁，加涂防锈油。两模板之间应有分模间隙，即在装配、调试、维修过程中，可以方便地分开两块模板。3.4注塑机型号的确定及部分尺寸的校核3.4.1注塑机型号的选择我们需要用上面获得的的数值来选择注塑机型号，我们先来算出需要的最大注射量以及锁模力F其中——注塑机最大利用系数，一般取0.8初步选择SZ-400/1600型注塑机表3.1注塑机主要参数[14]主要技术参数SZ—400/1600型SZ—500/2000型理论注射容量/cm³416525螺杆直径/mm4852注射压力/MPa141153注射速率/(g/s)160200塑化能力/(g/s)22.228螺杆转速/(r/min)10～20010～160锁模力/kN16002000定位孔直径/mm150160拉杆内间距/mm410410460460移模行程/mm360450推出行程/mm6565喷嘴球半径SR/mm1815锁模形式双曲肘双曲肘3.4.2主流道的体积本次设计的模具使用的是一模四腔，所以塑件的总体积和总质量分别为所以V(cm³)=V=1/3×3.1415926×82×(4.5²-1.69²)=1.4943.4.3分流道与浇口的体积V(cm³)=1/2×3.1415926×2.5²×（16+15.2）+3.1415926×2.5³+3.1415926×1.5²×2=0.306+0.0491+0./14=0.373.4.4模具总共需填充塑件的体积V(cm³)=121.48153×2+1.494+0.37=244.82706注射机一个注射周期内所需注射量的塑料熔体的总量必须在注射机额定注射量的80%以内。在一个注射成形周期内，需注射入模具内的塑料熔体的容量或质量，应为制件和浇注系统两部份容量或质量之和，即V=nVz+Vj(3.1)或M=nmz+mj(3.2)式中V（m）——一个成形周期内所需射入的塑料容积或质量(cm³或g）；n——型腔数目，这里取2Vz（mz）——单个塑件的容量或质量(cm³或g）。Vj（mj）——浇注系统凝料和飞边所需塑料的容量或质量(cm³或g）。故应使nVz+Vj≤0.8Vg(3.3)或nmz+mj≤0.8mg(3.4)式中Vg（mg）——注射机额定注射量(cm³或g）。根据容积计算nVz+Vj=2×121.48153+1.863=244.83≤0.8Vg=0.8×500=400可见注射机的注射量符合要求。3.4.5型腔数量的确定和校核型腔数量与注射机的塑化率、最大注射量及锁模力等参数有关，此外，还受塑件的精度和生产的经济性等因数影响。可根据注射机的最大注射量确定型腔数n(3.5)式中K——注射机的最大注射量的得用系数，一般取0.8；mN——注射机允许的最大注射量；m2——浇注系统所需塑料的质量或体积（g或cm³）；m1——单个塑件的质量或体积（g或cm³）。所以需要n=2符合要求从实际注塑量应在公称注塑量V公的20%-80%之间考虑，且V公=V总/0.8=105.98cm³所以选定用择SZ-400/1600型注塑机。4、浇注系统的形式和浇口的设计4.1浇注系统确定浇注系统分为普通流道的浇注系统和热流道的浇注系统两大类。浇注系统的设计是注射模具设计的一个很重要的环节，它对获得优良性能和理想外观的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影响。合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。该模具采用普通流道浇注系统，普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成[10]。本设计采用潜伏式浇口，因为潜伏式浇口又称隧道式浇口，是点浇口演变来的且吸收了点浇口优点也克服了由点浇口带给模具的复杂性。4.2主流道的设计在卧式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面，为使凝料能从其中顺利拔出，需设计成圆锥形，锥角为2°-6°，小端直径d比注射机喷嘴直径大0.5～1mm，小端的前面是球面，其深度为3～5mm，注射机喷嘴的球面在此与浇口套接触并且贴合，因此要求浇口套上主流道前端球面半径比喷嘴球面半径大1～2mm。流道的表面粗糙度Ra0.8μm。4.2.1主流道的尺寸（1）主流道小端直径主流道小端直径d=注射机喷嘴直径+0.5～1=3+0.5～1取d=3.5（mm）。（2）主流道的球半径主流道的球半径SR=14+1～2取SR=15（mm）。（3）球面配合高度球面配合高度为3～5取3（mm）。（4）主流道长度主流道长度L，上标准模架及该模具结构，取L=82（mm）（5）主流道锥度主流道锥角一般应在2°～6°，为便于凝料的顺利取出，这里取大值α=4°，所以流道锥度为α/2=2°。（6）主流道大端直径主流道大端直径D=d+2Ltg（α/２）（α=4°）≈9（mm）（7）主流道大端倒圆角/8＝1.125（mm）根据以上数据和注射机的有关参数，设计出主流道如图4.1：图4.1主流道形式本主流道小端入口处与注塑机喷嘴反复接触，容易磨损，所以对材料要求比较高，为了方便更换浇口套，定位圈也选择标准件，选用碳素工具钢T8A，热处理淬火表面硬度50～55HRC。Ra=0.63um。4.2.2主流道衬套的形式主流道部分在成型过程中，模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的衬套式（俗称浇口套），以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理[11]。一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等，热处理要求淬火53～57HRC。主流道衬套应设置在模具对称中心位置上，并尽可能保证与相联接的注射机喷嘴同线。设计出主流道衬套的主要尺寸如图4.2：图4.2主流道具体尺寸该模具尺寸较大，主流道衬套可以选用主流道衬套与定位圈设计成两个零件主流道的衬套的固定形式如图4.3：图4.3衬套的固定形式4.2.3进料口及位置的确定进料口的位置对塑件质量有直接影响，主要以塑件形状和要求来确定的。通常应考虑以下几个问题：（1）塑料流动量损失最小；（2）进料口的位置应使进入型腔的的塑料能顺利的排出模腔内的空气，进入型腔的塑料不要立即封闭排气系统；（3）进料口的位置要避免造成收缩变形；（4）进料口的位置应减小或者避免塑件的熔接痕；（5）进料口的位置及大小要考虑对型芯的影响；以上这些原则在应用时会产生某些不同的矛盾，必须以保证得到优良的塑件为主。本模具为壳体零件，采用点状进料口，其位置如下图，这样可以减少熔接痕，有利于排气等。图4.4进料口位置图4.5浇口形式为便于凝料从主流道中拉出，主流道设计成圆锥形，其锥角=3°，内壁粗糙度为Ra=0.63μm，整个主流道都在衬套中，并未采取分段组合形式。4.3冷料井的设计4.3.1主流道冷料井的设计主流道冷料井设计成带有摧杆的冷料井，底部由一根摧杆组成，摧杆装于摧杆固定板上，与摧杆脱模机构连用。当其被摧出时，塑件和流料凝道能自动坠落，易于实现自动化操作[12]。如图4.6。图4.6主流道冷料井的设计4.3.2分流道冷料井的设计当分流道较长时，可将分流道的端部沿料流前进方向延长作为分流道冷料井，以储存前锋冷料，其长度为分流道直径的1.5～2倍。从上述分析，为了减少流道的热量损失考虑到流道的效率，该模具分流道截面采用半圆型截面。图4.7分流道设计图4.3.3分流道的截面尺寸由于塑件尺寸较大，且质量大于200g，所以不能用经验公式法确定。根据经验取值，宽度b可在5～10mm内选取，选用5mm，半径取R＝2.5mm，深度取h=16mm，因此，分流道截面形状如图4.8所示：图4.8分流道截面4.3.4分流道的布置形式分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响，该模具为一模两腔，采用平衡式布置。各个型腔的浇口尺寸也可以相同，达到各个型腔均衡地进料。该模具分流道为半圆形截面，其形式如图4.9：图4.9分流道形式4.4浇口的设计浇口是连接分流道与型腔之间的一段细流道，它是浇注系统的关键部分。浇口长度约为0.5～2mm左右。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。浇口的尺寸一般根据经验公式确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。在塑件顶出的同时，浇口剪断并脱落，可节省去毛刺工序，并有得于机床自动化。其工艺辅助浇口可手工去除[13]。由于设计零件是表面要求较高的塑件，又因为该模具因其结构复杂为3板模机构，故选择点浇口为佳。并且表面网格的孔上。综合剪切浇口几种形式的优缺点，采用如图4.10的浇口形式。图4.10浇口形式浇口尺寸的确定浇口结构尺寸可由经验公式，并由《塑料模具技术手册》之《轻工模具手册之一》中图3-31查得，浇口深度h=0.5～2.0h=nt=0.8取h=1（mm）式中h——浇口深度（mm）;n——塑料系数，由塑料性质决定；t——塑件壁厚（mm）.浇口宽度b=1.5～5.0取b=1.8（mm）(5.1)式中A——塑件型腔表面积。浇口长度l=0.5～1.75为了去除浇口方便，浇口长度l也可取0.7～2.5。所以可取l=1.0（mm）4.5合模导向机构的设计合模导向机构主要有导柱导向和锥定位两种形式。导柱工作部分长度应比型芯端面高出6～8mm，以确保其导向与引导作用。本设计的合模导向机构采用导柱导向机构，其结构如下图4.11所示。图4.11导柱与导套的配用（1）导柱导柱的布局原则是等径不对称，不等直径对称分布。材料选用20钢，20钢表示平均含碳量为0.20%的优质碳素结构钢。其技术要求：①热处理50—55HRC，20钢渗碳0.8mm56—60HRC；②倒角不大于1X；③长度为A+12+B=117mm。（2）导套根据导柱长度及所选模架的动模型板选择导套，如上图4.7。材料选用T8A。其技术要求：①热处理50—55HRC，T8A渗碳0.8mm56—60HRC；②倒角不大于1X；图4.12合模装置基本参数4.6脱模机构的设计塑料杯模具为一模两腔布局，在模具的两侧各有一个比较大的滑动的定模块，在开模式，为了能够顺利的将塑件从模具中取出，必须先完成定模块的侧抽运动，然后才能进行脱模操作取出塑件。图4.13推管的安装图由于塑料杯制品是深腔、薄壁且不允许由顶杆痕迹的塑料件，所以采用推板形式来脱模。推杆与推杆固定板，通常采用单边0.5mm的间隙，这样可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，为达到注塑要求，增加了较多的推杆件，且使用较小的直径是为了推杆位置痕迹须不影响塑件外观；推杆的材料常用T8、T10碳素工具钢，热处理要求硬度HRC50，工作端配合部分的表面粗糙度为Ra0.8。图4.14推出机构总结经过很长时间的思考和查阅资料，才成功地完成了本套模具的设计过程。通过此次毕业设计使在模具设计方面的知识有了一定的了解，特别是对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择等都有些认识。以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题，这为自己以后从事模具职业打下了良好的基础。在装配图的绘制中，又遇到了前面设计上的很多结构错误，对细节的反复修改较多。本设计是成型灯罩的外壳的注射模具，选用了ABS作为塑件的材料，能够满足灯罩的使用性能及注射模具的成型特点。本设计采用了四导柱的模具结构，通过推杆把制件顶出模外；最后在合模时，在弹簧与复位杆的作用下使模具闭合，完成了一次成型。参考文献[1]温广宇，周金华，张晓黎，刘香男.电视机遥控器注塑模具设计[J].塑料科技.2016(09)[2]任海东，熊毅.酒瓶顶盖注塑模具设计[J].现代塑料加工应用.2015(02)[3]丁立刚，阮毅.淋浴花洒手柄注塑模具弧形内孔抽芯机构的设计[J].塑料科技.2016(10)[4]保俊.以工作过程为导向的注塑模具设计课程改革[J].中国教育技术装备.2016(23)[5]龚婵媛.家用台灯的注塑模具设计[J].长春大学学报.2013(06)[6]范希营，郭永环.复杂连接半套注塑模具设计[J].制造技术与机床.2012(05)[7]保俊.以工作过程为导向的注塑模具设计课程改革[J].中国教育技术装备.2017(23)[8]龚婵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