張緊輪注塑模具

張緊輪注塑模具,張緊輪,注塑,模具 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘要 本文主要是通過對(duì)張緊輪的形狀、尺寸及其精度的要求進(jìn)行了注射成型工藝的可行性分析。首先運(yùn)用UG進(jìn)行該塑件的三維實(shí)體造型，然后對(duì)其進(jìn)行工藝分析，該產(chǎn)品的精度要求不太高，所用材料為ABS。塑件的成型工藝性主要包括塑件的壁厚，斜度和圓角以及是否有抽芯機(jī)構(gòu)。通過以上的分析來確定模具分型面、型腔數(shù)目、澆口形式、位置大?。黄渲凶钪匾氖谴_定型芯和型腔的結(jié)構(gòu)，例如是采用整體式還是鑲拼式，以及它們的定位和固緊方式。此外還分析了模具受力，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。模具采用一模一件、階梯形分型面、側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)。 關(guān)鍵詞：模具;張緊輪;型腔 Abstract This Article passeses to piece viability assessment for request for of shape, size and its accuracy coming proceeding injecting type craft. First carries on using UG should model the three dimensional entity modelling, then carries on the craft analysis to it, this product precision request not too high, uses the material is ABS. the piece the wall for of type craft primarily including the piece is thick, slope and circle angle and whether to have core-pulling or not mechanism.Pass the above analysis to come the certain molding tool cent the type the surface, type the number, gate the form, place the size;The among them and most important is a certain type core and the construction of the type , for example adopt the whole the type of type still , and their fixed position and tight way of .In addition and still analyzed the molding tool to suffer force, mold that design that the design of the pattern draw mechanism, match the design etc. to lead to the mechanism, cooling system. The mold uses a mold laterally, a stepped appearance minute profile, pulls out the core structure. Key words: Parting line;the gate;cavity 目錄 摘要 Ⅰ Abstract Ⅱ 前言 Ⅴ 1模具簡(jiǎn)介 1 1.1設(shè)計(jì)概述 1 1.2模具的發(fā)展趨勢(shì) 1 1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和意義 2 2塑件的分析 3 3材料的成型特征和工藝參數(shù) 4 3.1材料的成型特征 4 3.2材料的工藝參數(shù) 4 3.3材料的注射參數(shù) 5 4注塑設(shè)備的選擇和校核 6 4.1注塑設(shè)備的選擇 6 4.2注塑量的校核 6 4.3鎖模力的校核 7 4.4注射壓力的校核 7 5分型面和澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8 5.1分型面的設(shè)計(jì) 8 5.2主流道的設(shè)計(jì) 8 5.3分流道的設(shè)計(jì) 9 5.4澆口形式的設(shè)計(jì) 9 5.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 6成型零件設(shè)計(jì)和尺寸計(jì)算 11 6.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 6.2成型零件的尺寸計(jì)算 11 7合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 13 7.1導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式 13 7.2導(dǎo)柱的技術(shù)要求 13 7.3導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 13 7.4導(dǎo)套的技術(shù)要求 14 8推出和復(fù)位機(jī)構(gòu)的組成 15 8.1推出機(jī)構(gòu)的組成 15 8.2推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 15 8.3推桿的形狀 15 8.4復(fù)位桿的設(shè)計(jì) 16 8.5復(fù)位桿的形狀 16 8.6脫模力的計(jì)算 16 9側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18 9.1斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 18 9.2斜滑塊的設(shè)計(jì) 19 9.3導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 20 9.4楔緊塊的設(shè)計(jì) 20 9.5壞塊定位裝置的設(shè)計(jì) 20 10冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 總結(jié) 22 參考文獻(xiàn) 23 致謝 24 附錄 25 前言 塑料是一類具有可塑性的合成高分子材料。它與合成橡膠、合成纖維形成了當(dāng)今日常生活不可缺少的三大合成材料。具體地說，塑料是以天然或合成樹脂為主要成分，加入各種添加劑，在一定溫度和壓力等條件下可以塑制成一定形狀，在常溫下保持形狀不變的材料。 隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬件，塑料產(chǎn)品的用量也正在上升。塑料模具是一種生產(chǎn)塑料制品的工具，它由幾組零件部分構(gòu)成，這個(gè)組合內(nèi)有成型模腔。注射塑料原料時(shí)，模具裝夾在注塑機(jī)上，熔融塑料被注入成型模腔內(nèi)，并在腔內(nèi)冷卻定型，然后上下模分開，經(jīng)由頂出系統(tǒng)將制品從模腔頂出離開模具，最后模具再閉合進(jìn)行下一次注塑，整個(gè)注塑過程是循環(huán)進(jìn)行的。本設(shè)計(jì)借鑒于上述內(nèi)容，理論聯(lián)系實(shí)際，解決塑料端蓋的成型問題，利用CAXA繪圖軟件最終得到塑料端蓋的模具整體結(jié)構(gòu)方案。 - 1 - 1模具簡(jiǎn)介 1.1設(shè)計(jì)概述 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè) 中廣泛的 使用著各 種模具。例 如金屬鑄造 成型使用 的砂型或壓 鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。 模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動(dòng)，為此，常采用自動(dòng)開合模自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)從模具中脫落。另外模具對(duì)制品的成本也有影響。當(dāng)批量不大時(shí)，模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例將會(huì)很大，這時(shí)應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡(jiǎn)單的模具，以降低成本。 現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重要因素，尤其是模具對(duì)實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要的作用。高效的全自動(dòng)設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對(duì)模具也提出了越來越高的要求。因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展。 1.2模具的發(fā)展趨勢(shì) 近年來，模具增長(zhǎng)十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計(jì)和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢(shì)可分為以下幾個(gè)方面： 1、加深理論研究 在模具設(shè)計(jì)中，對(duì)工藝原理的研究越來越深入，模具設(shè)計(jì)已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計(jì)各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。 2、高效率、自動(dòng)化 大量采用各種高效率、自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)。高速自動(dòng)化的成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。 3、大型、超小型及高精度 由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴(kuò)大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)異的制模材料。 4、革新模具制造工藝 在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進(jìn)，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進(jìn)的機(jī)床，這不僅大大提高了機(jī)械加工的比重，而且提高了加工精度。 5、標(biāo)準(zhǔn)化 開展標(biāo)準(zhǔn)化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質(zhì)量，降低了成本。 1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和意義 通過對(duì)模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在各種成型過程中對(duì)模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識(shí)，塑料材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用，綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)。 2塑件的分析 圖2-1 張緊輪零件圖 本零件為張緊輪。張緊輪的形狀比較簡(jiǎn)單，在保證使用功能的情況下對(duì)其加工精度要求不高，綜合考慮塑料的性能，選用工程塑料中的ABS為張緊輪材料。 圖2-2 張緊輪在播種機(jī)上的應(yīng)用 張緊輪的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在播種機(jī)上起張進(jìn)鏈條的作用，其加工精度要求不高，保證工作的情況下沒有特殊缺陷就視為合格。 3材料的成型特征和工藝參數(shù) 3.1材料的成型特征 ABS是三元共聚物，具有良好的綜合性能，丙烯腈使它具有良好的耐化學(xué)腐蝕和表面硬度；丁二烯使它具有良好的韌性和耐沖擊性；苯乙烯使它具有良好的剛性和流動(dòng)性。ABS在升溫是粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在50～60℃，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在60～80℃。 3.2材料的工藝參數(shù) 表3-1 工藝參數(shù)表 塑料性能 ABS 塑料性能 ABS 屈服強(qiáng)度 /Mpa 50 玻璃化溫度 /℃ 200～300 拉伸強(qiáng)度 /Mpa 38 熔點(diǎn)（粘流溫度） /℃ 130～160 斷裂伸長(zhǎng)率 /% 35 熱變形溫度/℃ 45 N/cm 108 N/cm 90～108 拉伸彈性模量 /Gpa 1.8 83～103 彎曲強(qiáng)度 /Mpa 80 線膨脹系數(shù)/（10ˉ5/℃） 7.0 彎曲彈性模量 /Gpa 1.4 比熱容　/[J/(kg·K)] 1470 簡(jiǎn)支架沖擊強(qiáng)度/（kJ/m2） 無缺口 缺口 261 熱導(dǎo)率　/[W/(m·K)] 0.263 11 燃燒性　/(cm/min) 慢 布氏硬度　HBS 9.7 體積電阻/Ω·cm R121 密度　/（g/cm3） 1.02～1.16 擊穿電壓/(Kv/mm) 6.9×10 比體積　/(cm2/g) 1.02～1.16 成型收縮率/% 0.3～0.8 吸水性 /%（24h）時(shí) 0.2～0.4 拉伸模量E/×103 1.91～1.98 泊松比　μ 0.38 3.3材料的注射參數(shù) 注射類型：螺桿式； 螺桿轉(zhuǎn)速：30～60r/min； 噴嘴類型：直通式； 溫 度：180～190℃； 料筒溫度：前段200～210℃； 中段210～230℃； 后段180～200℃； 模具溫度：50～70℃； 注射壓力：70～90 MPa； 保壓力?。?0～70 MPa； 注射時(shí)間：3～5S； 保壓時(shí)間：15～30S； 冷卻時(shí)間：15～30S； 成型周期：40～70S； 4注塑設(shè)備的選擇和校核 4.1注塑設(shè)備的選擇 塑件成型所需注射量應(yīng)小于或等于所選的注射機(jī)的注射量。本次設(shè)計(jì)確定了型腔數(shù)目為N=4，然后根據(jù)生產(chǎn)條件和注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行校核選取。 ≤－/ (4-1) 式中 —注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般=0.8 ； —注射機(jī)最大注射量或g； —澆注系統(tǒng)所需塑料的體積或質(zhì)量或g； —單個(gè)塑件的體積或質(zhì)量或g； — 型腔數(shù)目為4 本次設(shè)計(jì)采用UG進(jìn)行三維造型，利用實(shí)體測(cè)量和計(jì)算得M≈37.34，則 4≤（0.8-2×37.34）/37.34 ≥140.025 初步選定注射機(jī)為XS—Z—200。 4.2注塑量的校核 ≤/3600- (4-2) 式中 —注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般K=0.8 ； —注射機(jī)的額定塑化量，g/h或/h； —成型周期s； —澆注系統(tǒng)所需塑料的體積或質(zhì)量或g； —單個(gè)塑件的體積或質(zhì)量或g； — 型腔數(shù)目為4； 2≤(/3600－)/ ≈2.8 經(jīng)校核,注塑機(jī)的選取符合注塑量要求。 4.3鎖模力的校核 =（×+）< (4-3) 式中 —澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積； —單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積； —注射機(jī)額定鎖模力； —塑料熔體對(duì)型腔成型壓力，其大小一般為注射壓力的80%； 經(jīng)校核，注射機(jī)額定鎖模力足夠，不會(huì)發(fā)生漲模溢料現(xiàn)象。 4.4注射壓力的校核 塑件材料為ABS，注射壓力一般為70～90KN，取85KN，而注射機(jī)額定壓力為119 KN，注射機(jī)最大注射壓力滿足塑件成型的要求。 5分型面和澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1分型面的設(shè)計(jì) 根據(jù)塑件的形狀和尺寸，分型面的位置和圖所示。 圖5-1 分型面位置圖 本模具所采用的分型面有一下優(yōu)點(diǎn)和符合設(shè)計(jì)基本原則：分型面在塑件外形最大輪廓處；便于塑件順利脫模；保證塑件的精度要求；滿足塑件的外觀要求；便于模具加工制造；減少塑件在合模分型面上的投影面積，可靠鎖模避免漲模溢料現(xiàn)象；有利于排氣，保證抽芯機(jī)構(gòu)順利抽芯。 5.2主流道的設(shè)計(jì) 主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部位開始到分流道為止的流動(dòng)通道。在臥式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為2°～6°，表面粗糙度為Ra<0.8μm，主流道的尺寸為：d=注射機(jī)噴嘴直徑+1=2+1=3mm；SR=噴嘴球面直徑+2=12+1=14mm； h=3～5mm；a=3°；L=63mm；D=10mm。 圖5-2 主流道圖 5.3分流道的設(shè)計(jì) 由于塑件形狀對(duì)稱，應(yīng)設(shè)置對(duì)稱的分流道，分流道是指主流道末斷與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，所選分流道為方形分流道，寬為6mm。 5.4澆口形式的設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口形狀、數(shù)量、尺寸和位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。澆口有兩個(gè)作用：一是塑料熔體流徑的通道；二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。由于塑件的外觀質(zhì)量要求較高，所以澆口本身設(shè)在模具內(nèi)的隱蔽處的點(diǎn)澆口。塑料熔體通過型腔側(cè)面斜向注入型腔，因而塑件外表不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量及美觀效果。 圖5-3 澆口實(shí)體圖 圖5-4 澆道實(shí)體圖 5.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí)，如果型腔內(nèi)的氣體因各種原因不被排除干凈的話，一方面將會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局部表面炭化，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須考慮排氣問題。此塑件可以利用拉料桿，推件桿等利用間隙排氣。 6成型零件設(shè)計(jì)和尺寸計(jì)算 6.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型塑件外表面的主要零件，本次設(shè)計(jì)采用組合式型腔，并采用整體嵌入式凹模。小型塑件用多型腔模具成型時(shí)，各單個(gè)凹模采用機(jī)械洗、鏜、磨加工、冷擠壓、電加工等方法加工制成，然后壓入模板中，這種結(jié)構(gòu)加工效率高，裝拆方便，可以保證各個(gè)型腔形狀、尺寸一致。凸模和型心均是成型塑件內(nèi)表面的零件，凸模又稱主型芯。在一般模具中采用將型芯單獨(dú)加工，在鑲?cè)肽０逯?，為了便于加工，形狀?fù)雜的型芯往往采用鑲拼式結(jié)構(gòu)。小型芯成型塑件上的小孔或槽，小型芯單獨(dú)制造，在嵌入模板中。 6.2成型零件的尺寸計(jì)算 6.2.1塑件的收縮率 =（－） (6-1) 式中 —塑件的收縮率； —塑件的最大收縮率； —塑件的最小收縮率； —塑件的基本尺寸； =（－）=（0.8－0.3）﹪×60=30﹪ 6.2.2成型零件的制造誤差 模具成型零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一。模具零件的制造精度愈低，塑件尺寸精度也愈低。一般成型零件工件尺寸制造值取公差值1/3～1/4或IT7～I(xiàn)T8級(jí)作為制造公差值。 6.2.3成型零件的安裝誤差 =++++ (6-2) 式中 —塑件的成型誤差； —成型零件的制造誤差，為/3； —成型零件的磨損誤差，為/6； —成型零件的振動(dòng)誤差； —成型零件的間隙誤差； —成型零件的裝配誤差； 7合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具閉合過程中保證動(dòng)定模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精確 ；同時(shí)起了定位作用，便于裝配和調(diào)整。合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。此外，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)還承受一定的側(cè)向壓力，保證了模具的正常工作。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 7.1導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式 圖7-1 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)圖 7.2導(dǎo)柱的技術(shù)要求 導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面高出8～12mm，以避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔。導(dǎo)柱前端應(yīng)作成錐臺(tái)或半球形，以使導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度。導(dǎo)柱既可以設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，也可以設(shè)置在定模一側(cè)，在不防礙脫模取件的條件下，導(dǎo)柱通常設(shè)在型芯高出分型面較多的一側(cè)。 7.3導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 圖7-2 導(dǎo)套結(jié)構(gòu)圖 7.4導(dǎo)套的技術(shù)要求 為使導(dǎo)柱順利的進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)柱孔最好作成通孔，以利于排除孔內(nèi)空氣及廢料殘?jiān)? 圖7-3 導(dǎo)柱實(shí)體圖 8 推出和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 塑件在從模具上取下以前，還有一個(gè)從模具的成型零件上脫出的過程，使塑件從成型零件上脫出來的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿或液壓缸來完成的。 8.1推出機(jī)構(gòu)的組成 推出機(jī)構(gòu)主要由推出零件、推出零件固定板、推板、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位零件等組成。推出機(jī)構(gòu)中，凡直接與塑件相接觸、并將塑件推出型腔或型芯的零件稱為推出零件。 8.2推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動(dòng)的，所以一般情況下，推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)；保證塑件不因推出而變形損壞，為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設(shè)計(jì)時(shí)要仔細(xì)分析塑件對(duì)模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置，從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞；機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使推出動(dòng)作可靠、靈活、制造方便，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模；合模時(shí)的正確復(fù)位 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，還必須考慮合模時(shí)機(jī)構(gòu)的正確復(fù)位，并保證不與其他模具零件相干涉。 8.3推桿的形狀 圖8-3 推桿結(jié)構(gòu)圖 圖8-4 推桿實(shí)體圖 8.4復(fù)位桿的設(shè)計(jì) 為了使推出元件合模后能回到原來的位置，推桿固定板上同時(shí)裝有復(fù)位桿， 常用的復(fù)位桿采用圓形截面，一般每副模具設(shè)置四根復(fù)位桿，其位置盡量設(shè)置在推桿固定板的四周以便推出機(jī)構(gòu)合模時(shí)復(fù)位平穩(wěn)，復(fù)位桿端面與所在動(dòng)模分型面平齊。 8.5復(fù)位桿的形狀 圖8-5 復(fù)位桿結(jié)構(gòu)圖 8.6脫模力的計(jì)算 注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力，塑件要從模腔中脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。一般而論，塑料制件剛開始脫模時(shí)，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最大。 =(-) (8-6) 式中 —脫模時(shí)型心受到的摩擦阻力； —塑件對(duì)型心的包緊力； —脫模力； —脫模斜度； —塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1～0.3； =[60×41.8×10-4×1.0×107×(0.2×cos 1°-sin 1°)] ×2 =1.0×106 Pa 9 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 當(dāng)注射成型的塑件與開合模方向不同的內(nèi)側(cè)或外側(cè)有孔、凹穴或凸臺(tái)時(shí)，模具上成型該處的零件必須制成可側(cè)向移動(dòng)的，以便在塑件脫模推出之前，先將側(cè)向成型零件抽，出然后再把塑件從模內(nèi)推出，否則就無法脫模。帶動(dòng)側(cè)向成型零件作側(cè)向分型抽芯和復(fù)位的整個(gè)機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。根據(jù)動(dòng)力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一般可分為機(jī)動(dòng)、液壓或氣動(dòng)以及手動(dòng)等三大類。由于塑件包緊在側(cè)向型芯或粘附在側(cè)向型腔上，因此在各種類型的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)中，側(cè)向分型與抽芯時(shí)必然會(huì)遇到抽拔的阻力，側(cè)向分型與抽芯的力或稱抽拔力一定要大于抽拔阻力。 圖9-1 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)實(shí)體圖 9.1斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 圖9-2 斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)圖 斜導(dǎo)柱的形狀如圖所示,其工作端的端部可以設(shè)計(jì)成錐臺(tái)形或半球形。由于半球形車制時(shí)比較困難，所以我們?cè)O(shè)計(jì)成錐臺(tái)形。為了避免端部錐臺(tái)也參與側(cè)抽芯，導(dǎo)致滑塊停留位置不符合原設(shè)計(jì)計(jì)算要求。所以斜角大于斜導(dǎo)柱傾斜角，我們?nèi)?。斜?dǎo)柱的材料選用T10碳素鋼，熱處理硬度HRC=60，表面粗糙度。斜導(dǎo)柱與其固定的模板之間采用過渡配合。由于斜導(dǎo)柱在工作過程中主要用來驅(qū)動(dòng)側(cè)滑塊作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，側(cè)滑塊運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性右導(dǎo)滑槽與滑塊之間的配合精度保證。而合模是的最終準(zhǔn)確位置由楔緊塊決定。因此，為了保證運(yùn)動(dòng)的靈活性，滑塊上斜導(dǎo)孔與斜導(dǎo)柱之間可以采用較松的間隙配合。 圖9-3 斜導(dǎo)柱實(shí)體圖 9.2斜滑塊的設(shè)計(jì) 斜滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)面分型抽芯機(jī)構(gòu)中的一個(gè)重要零件部件，它上面安裝有側(cè)向型芯或側(cè)向成型塊，注射成型時(shí)塑件尺寸的準(zhǔn)確性和移動(dòng)的可靠性都需要它的運(yùn)動(dòng)精度保證。滑塊的結(jié)構(gòu)可分整體式和組合式。在滑塊上直徑制出側(cè)向型腔的結(jié)構(gòu)稱整體式，分開加工稱組合式。在本次設(shè)計(jì)中采用整體式結(jié)構(gòu)。一般情況下，成型滑塊在側(cè)向分型抽芯和復(fù)位過程中，要求其必須沿一定的方向平穩(wěn)地往復(fù)移動(dòng)，這一過程是在導(dǎo)滑槽內(nèi)完成的。根據(jù)型芯大小、形狀和要求不同，有的采取T形槽或燕尾槽，但本設(shè)計(jì)側(cè)抽芯的滑塊和小型芯設(shè)計(jì)在鑲在型腔上的方塊型芯中滑動(dòng)，上下不能移動(dòng)，只有前后滑動(dòng)，因此無需要另加工槽，不過滑塊與型芯槽配合要求較高，為防止配合部分漏料，適當(dāng)提高精度，采用H7/f7，其它部分采用H8/f8間隙配合，配合 表面粗糙度Ra≤0.8μm滑塊材料采用T10，HRC54～58。 9.3導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 成型滑塊在側(cè)向分型抽芯和復(fù)位過程中，要求其必須沿一定的方向平穩(wěn)地往復(fù)移動(dòng)，這一過程是在導(dǎo)滑槽中完成的。根據(jù)模具上側(cè)型芯的大小、形狀和要求的不同，以及各工廠的具體使用情況，滑塊與導(dǎo)滑槽的配合形式也不一樣，一般采用T形槽或燕尾槽導(dǎo)滑。組成導(dǎo)滑槽的零件對(duì)硬度和耐磨性有一定的要求，一般情況下，整體式導(dǎo)滑槽常在動(dòng)模板或定模板上直接加工出來，常用的材料為45鋼。根據(jù)本塑件的特征，采用T形槽導(dǎo)滑的形式，采取在定模板上直接加工出，選用材料為45鋼，為了便于加工和防止熱處理變形，所以調(diào)質(zhì)至30HRC后在銑削成形。蓋板材料用T10綱，硬度要求HRC≥50.導(dǎo)滑槽與滑塊部分采用H8/f8間隙配合。配合部分的表面要求比較高，表面粗糙度應(yīng)Ra≤0.8。導(dǎo)滑槽與滑塊還要保持一定的配合長(zhǎng)度，因?yàn)榛瑝K完成抽撥動(dòng)作后，其滑動(dòng)部分仍應(yīng)全部或有部分的長(zhǎng)度留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，滑塊的滑動(dòng)配合長(zhǎng)度要大于滑塊寬度的1.5倍，而保留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的 長(zhǎng)度不應(yīng)小于導(dǎo)滑配合長(zhǎng)度的2/3。否則，滑塊開始復(fù)位時(shí)容易偏斜，甚至損壞模具。 9.4楔緊塊的設(shè)計(jì) 在注射成型過程中，側(cè)向成型零件受到熔融塑料很大的推力作用，這個(gè)力通過滑塊傳給斜導(dǎo)柱，一般的斜導(dǎo)柱為細(xì)長(zhǎng)桿件，受力后容易變形，導(dǎo)致滑塊后移，因此本設(shè)計(jì)中須設(shè)置楔緊塊，以便在合模后鎖住滑塊，承受熔融塑料給予側(cè)向成型零件的推力。為了保證斜面在合模時(shí)壓緊滑塊，而在開模時(shí)又能迅速脫離滑塊，以避免楔緊塊影響斜導(dǎo)柱對(duì)滑塊的驅(qū)動(dòng)，因此常取楔緊角′=+2o～3o取′=23o。由于滑塊所承受的側(cè)向壓力比較大，所以楔緊塊用H7/m6配合整體鑲?cè)肽０逯小? 9.5滑塊定位裝置的設(shè)計(jì) 滑塊定位裝置在開模過程中用來保證滑塊停留在剛脫離斜導(dǎo)柱的位置，不再發(fā)生任何移動(dòng)，以避免合模時(shí)斜導(dǎo)柱不能準(zhǔn)確地插進(jìn)滑塊的斜導(dǎo)孔內(nèi)，造成模具損壞。在此我采用了內(nèi)六角螺釘和彈簧定位。因?yàn)檫@樣更利以維修。 10冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 冷卻水道應(yīng)盡量多，截面尺寸應(yīng)盡量大；冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等，此塑件壁厚相等，所以冷卻水道到型腔表面距離相等，且距離應(yīng)在12～15 mm，這里取15 mm；澆口處加強(qiáng)冷卻。塑料熔體充填型腔時(shí)，澆口附近溫度最高，所以要加強(qiáng)冷卻澆口；冷卻水道出入口溫差應(yīng)最小，盡量縮短冷卻水道長(zhǎng)度，降低出入口冷卻水的溫差，提高冷卻效果；冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置，此外，在設(shè)計(jì)冷卻水道時(shí)還要避免塑料的熔融部位，以免產(chǎn)生熔接痕，并且還要易于清理，冷卻水道孔徑取10 mm。 總結(jié) 通過本次塑料模畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)于塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識(shí)。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，熟練掌握了專業(yè)工具書的使用方法。并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次設(shè)計(jì)。在整個(gè)過程中，增強(qiáng)了自己的動(dòng)手能力及分析及獨(dú)立思考解決問題的能力。 通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，逐步樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，熟悉掌握了塑料模設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。在設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練。這次設(shè)計(jì)讓我在多方面都得到了鍛煉，讓我對(duì)塑料模設(shè)計(jì)過程有了更深一層的認(rèn)識(shí)，為我以后的工作奠定了很好的基礎(chǔ)。強(qiáng)化了所學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)了動(dòng)手能力，更深切地體會(huì)了“溫故而知新”的長(zhǎng)遠(yuǎn)意義，還有獨(dú)立解決問題的能力的提高，這些是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)留給我的最寶貴的財(cái)富。 參考文獻(xiàn) [1] 鄒繼強(qiáng).塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)[C].北京：清華大學(xué)出版社，2005.2. 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[11] 周永泰.我國(guó)塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].塑料，2000（6）：27. 致謝 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，指導(dǎo)教師李玉清老師對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容各個(gè)環(huán)節(jié)給予細(xì)心指導(dǎo)，從論文的選題到體系安排，從論文結(jié)構(gòu)到字句斟酌，無不凝聚著他的心血。他不僅治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，而且以其高尚的品格給我以情操上的熏陶！ 同時(shí)我還要感謝工程學(xué)院的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和諸多老師的悉心指導(dǎo)和大力幫助，在這里衷心地感謝你們對(duì)于我大學(xué)四年的關(guān)心支持和幫助，使我的畢業(yè)論文得以順利地完成。我無法用準(zhǔn)確生動(dòng)的語言來淋漓盡致地表達(dá)自己的真實(shí)感受，只好將它深深地埋在心底，化作一道虔誠(chéng)的祝福：愿幫助過我的老師和朋友們幸福安康、工作順利！ 最后，感謝在百忙之中抽出時(shí)間對(duì)本論文進(jìn)行審稿和參加論文答辯評(píng)議的各位老師們，由于我對(duì)所學(xué)知識(shí)理解的不夠透徹，而且時(shí)間較短，又缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)書中難免會(huì)存在疏漏和欠缺之處，懇求對(duì)本論文的提出寶貴意見與建議！ 附錄 模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國(guó)政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。 模具工業(yè)既是 高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。 模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市 場(chǎng)一半左右。汽車工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè) 產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時(shí)約有80％的模具需要更換。中國(guó)摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車共有14種排量80多個(gè)車型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。 Mold industry is one of the basic manufacturing technoogy and equipment, it is the role of control and limitation of materials (solid or liquid) flows, so that the required physical form. Mould manufacture parts for its high efficiency, good quality products, low consumption of materials, production costs low and widely used in the anufacturing sector. Mold industry industry is the foundation of the national economy industries, is internationally recognized the key industries. Die production technology level is the level of a country's manufacturers an important indicator of the level of its products to a large extent determine the quality, efficiency, and new product development capability. Revitalization and development of China's mould industry, are increasingly subject of concern. As early as in March 1989 the Chinese Government promulgated the"on the current industrial policy elements of the decision," the machinery industry will die as a technological transformation o f the first sequence. Mold industry industrial high-tech industry is an integral part of the industrialization of high technology is an important area. Die in machinery, electronics, light industry, automobiles, textiles, aviation, aerospace and other industrial areas, has increasingly become the most widely used of the major equipment, its commitment to these industries in the area of 60% to 90% of the product parts, components And components o f the production and processing. Mold industry manufacturing primarily reflected in the importance of market demand, the only automobile and motorcycle industry market as an example of the mold. Automobile and motorcycle industry is the largest market die in industrial developed countries, this market accounted for about half of the entire market mold.