電源按鈕注塑模具設(shè)計-滑塊抽芯塑料注射模含NX三維及12張CAD圖,電源,按鈕,注塑,模具設(shè)計,滑塊抽芯,塑料,注射,nx,三維,12,十二,cad
摘 要
塑料在工業(yè)快速發(fā)展，提出了質(zhì)量好，加工精度高，開發(fā)周期短等注塑模具的設(shè)計和生產(chǎn)的要求越來越高，能夠適應(yīng)這種需求已成為模具制造企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
本次設(shè)計的是電源按鈕的注塑模具。電源按鈕屬于日常生活用品，所用材料是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的材料ABS。在設(shè)計中，分析塑件的工藝性。模具結(jié)構(gòu)可采用一模兩腔，潛澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用HTF80X1A型號，并對其相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。首先根據(jù)UG 軟件設(shè)計出分型面，進(jìn)而設(shè)計出型腔、 型芯及斜導(dǎo)柱滑塊抽芯機(jī)構(gòu)， 通過各種手冊選擇標(biāo)準(zhǔn)模架的繪制，并且進(jìn)行澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)等模具重要結(jié)構(gòu)的設(shè)計。最后對設(shè)計過程中的相關(guān)零部件進(jìn)行了計算和校核，在無誤的基礎(chǔ)上進(jìn)行了模具總裝，并利用 AUTOCAD 軟件繪制出總裝及各主要零件的二維工程圖，設(shè)計出一套塑料注塑模具
此次設(shè)計的過程中查閱了大量的模具設(shè)計資料，通過電源按鈕塑料模具的設(shè)計與應(yīng)用，實現(xiàn)了電源按鈕制作工藝上的突破，同原有的設(shè)計方法相比，模具的應(yīng)用不但提高了生產(chǎn)效率而且提升了產(chǎn)品的質(zhì)量，模具整體設(shè)計的思路和要求符合現(xiàn)代設(shè)計潮流和未來的發(fā)展方向
關(guān)鍵詞：電源按鈕；一模兩腔；潛澆口；冷卻系統(tǒng)；注塑模具
Abstract
According to the requirements of plastic power button products, understand the use of plastic parts, analyze the technical requirements of plastic parts such as workability, dimensional accuracy, and consider the size of plastic parts. This mold adopts a mold two cavity, the submerged gate feed, the injection machine adopts the HTF80X1A model, sets the cooling system, CAD and UG draw two-dimensional assembly drawings and parts drawing, choose the reasonable processing method of the mold. Attached is an instruction book, which systematically uses simple words, simple sketches and calculations to analyze plastic parts, so as to make a reasonable design of injection moulds.
Key words: power button; one mold two cavity; submerged gate; cooling system; injection mold
目 錄
摘 要 I
Abstract II
引 言 5
第二章 工藝性分析 7
2.1 產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件 7
2.3 塑件材料的材料選擇 8
第三章 注塑機(jī)及選用 9
3.2注塑機(jī)的選用 9
3.3 注射量的校核 10
3.4 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 10
3.5模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 11
第四章 模具設(shè)計 12
4.1型腔布置 12
4.2確定澆注系統(tǒng) 12
4.2.1主流道設(shè)計 13
4.2.2澆口套的設(shè)計 13
4.2.3分流道設(shè)計 14
4.2.4澆口的設(shè)計 14
4.3成形零部件的設(shè)計 15
4.3.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 15
4.3.2成型零件的計算 16
4.4 成型零件材料的選擇 17
4.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計 17
4.5.1排氣不良的危害 17
4.5.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計方法 18
4.6導(dǎo)向與脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 18
4.6.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用和設(shè)計原則 18
4.6.2導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計 18
4.7脫模推出機(jī)構(gòu)的確定 19
4.8頂針板導(dǎo)柱導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計 20
4.9墊塊的尺寸設(shè)計 21
4.10冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 21
4.10.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則 21
4.10.2溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 21
4.10.3對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 22
4.10.4冷卻裝置的設(shè)計要點(diǎn) 22
4.11 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇與設(shè)計 23
4.11.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型 23
4.6.2側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定 24
總 結(jié) 28
參考文獻(xiàn) 29
致謝 30
IV
引 言
模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”。75%的粗加工工業(yè)產(chǎn)品零件、50%的精加工零件由模具成型，絕大部分塑料制品也由模具成型。作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，模具涉及機(jī)械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個行業(yè)，應(yīng)用范圍十分廣泛。但由于它是一項綜合性技術(shù)，所以它的發(fā)展必然涉及許多領(lǐng)域的共同配合，特別是塑料工業(yè)和鋼材工業(yè)。
塑料模具設(shè)計是模具設(shè)計與制造專業(yè)學(xué)生的主干課程，通過本次設(shè)計達(dá)到以下幾方面的要求：
1、 系統(tǒng)的了解塑件的工藝性分析及其成型工藝；
2、 掌握模具零部件的基本設(shè)計及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；
3、 了解注塑機(jī)的一般選用原則；
4、 了解模具的一般裝配過程；
5、 熟練應(yīng)用UG、AutoCAD等軟件 。
本次設(shè)計選擇的是電源按鈕，電源按鈕采用當(dāng)前最常用的工程塑料ABS注塑成型，由于其生產(chǎn)批量為每年20萬件，為大批量生產(chǎn)，在保證塑件質(zhì)量的前提下，希望能采用一模多腔或高速自動化生產(chǎn)來縮短生產(chǎn)周期，而根據(jù)實際生產(chǎn)的要求，產(chǎn)品的表面一定要光滑，產(chǎn)品幾處要與其它產(chǎn)品配合的地方精度要高，配合后不能要有松動或過緊的現(xiàn)象，操作部等手能直接接觸的部位不能有飛邊，機(jī)蓋底側(cè)又加之存在著18處側(cè)槽或側(cè)鉤，此可見該產(chǎn)品有別于一般產(chǎn)品，在本次設(shè)計中采用了斜頂機(jī)構(gòu)大大減少了模具的加工難度、成本、以及日后的許多附屬問題。在未來幾年，該技術(shù)將被廣泛應(yīng)用于各種帶有側(cè)槽或側(cè)鉤等的注塑模具中。
從選題到具體設(shè)計，都與塑料材料學(xué)、模具材料學(xué)、機(jī)械制圖、公差配合、模具設(shè)計、模具CAD等課程具體結(jié)合，實現(xiàn)了理論與實際的重大突破，但學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，懇請各位老師指正。
第二章 工藝性分析
2.1 產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件
在模具設(shè)計之前需要對塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。
課題目標(biāo)產(chǎn)品是一個生活中常見的電源按鈕，其零件外形如圖所示。具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。
產(chǎn)品3D視圖
塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計得低一些。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用MT5級精度，未注采用MT8級精度。
塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為Ra 0.02～1.25之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的1/2，即Ra 0.01～0.63。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時給以拋光復(fù)原。
該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高，為Ra0.8，內(nèi)部為Ra1.2。
2.3 塑件材料的材料選擇
此產(chǎn)品壁厚均勻，ABS無毒，無氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，不透明，密度為1.05g/cm3。ABS具有良好的綜合理學(xué)性能，是一種良好的熱塑性塑料。成本低廉，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。符合需求生產(chǎn)量大的要求，容易成型，對于本課題零件相當(dāng)適用，所以在這選擇其為產(chǎn)品的材料。
第三章 注塑機(jī)及選用
3.2注塑機(jī)的選用
ABS是流動性、熱穩(wěn)定性都很差的塑料，因此不宜選用注塞式注射機(jī)。再根據(jù)給定塑料件的大小，初步設(shè)計一模多腔的注射模所需的注射量要大于100cm，且模具形狀不大，所以適合選用臥式注射機(jī)。立式注射成形機(jī)和直角式注射成形機(jī)的結(jié)構(gòu)為注塞式結(jié)構(gòu)，而臥式注射成形機(jī)的結(jié)構(gòu)多為螺桿式，因此，此塑件應(yīng)選用臥式且為螺桿式的注射機(jī)進(jìn)行成形加工。根據(jù)技術(shù)規(guī)格的不同，此類注射機(jī)分有多種型號。由ABS的成型條件工藝參數(shù)和注塑機(jī)型號選型號為海天80X1A的注射機(jī) ，注塑機(jī)詳細(xì)參數(shù)如表3.1。
表3.1
型號
單位
80×A
80×B
80×C
參數(shù)
螺桿直徑
mm
34
36
40
理論注射容量
cm3
111
124
153
注射重量PS
g
101
113
139
注射壓力
Mpa
206
183
149
注射行程
mm
122
螺桿轉(zhuǎn)速
r/min
0~220
料筒加熱功率
KW
5.7
鎖模力
KN
800
拉桿內(nèi)間距(水平×垂直)
mm
365×365
允許最大模具厚度
mm
360
允許最小模具厚度
mm
150
移模行程
mm
310
移模開距(最大)
mm
670
液壓頂出行程
mm
100
液壓頂出力
KN
33
液壓頂出桿數(shù)量
PC
5
油泵電動機(jī)功率
KW
11
油箱容積
l
200
機(jī)器尺寸(長×寬×高)
m
4.3×1.25×1.8
3.3 注射量的校核
模具設(shè)計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)。校核公式為：
式中 --型腔數(shù)量
--單個塑件的體積（）
--澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（）
本設(shè)計中：n=2 3.51 =1.75
M=2x3.51+1.75=8.77g（約等于）
注塑機(jī)額定注塑量為101g
注射量符合要求
3.4 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核
注射成型時塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。
式中 n --型腔數(shù)目
--單個塑件在模具分型面上的投影面積
--澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積
n=2 =698.82 =145.74
=2x698.82+145.74=1543.38
注射成型時為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即：
（）P < F
式中： P—塑料熔體對型腔的成型壓力（MPa）
F—注射機(jī)額定鎖模力（N）
其它意義同上
根據(jù)教科書表5-1，型腔內(nèi)通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MP
（）P=1543.38x30x1.1x0.01=50.93KN<800KN
鎖模力符合要求
3.5模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核
（1）、模具厚度（閉合高度）
模具閉合高度必須滿足以下公式
式中 --注射機(jī)允許的最大模厚
--注射機(jī)允許的最小模厚
本設(shè)計中模具厚度為300mm 150
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