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目 錄
引 言…………………………………………………………………………………1
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………………………………………2
畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書…………………………………………………………………4
設(shè)計(jì)說明書………………………………………………………………………7
一、設(shè)計(jì)題目………………………………………………………………7
二、設(shè)計(jì)過程………………………………………………………………7
(一)、塑件的分析及塑料的成型工藝性能…………………………………7
(二)、塑件的質(zhì)量與體積計(jì)算………………………………………………8
(三)、型腔數(shù)目的確定………………………………………………………8
(四)、注射機(jī)的選擇…………………………………………………………9
(五)、成型部分的尺寸設(shè)計(jì) ………………………………………………10
(六)、零件的加工工藝……………………………………………………20
(七)、模具加工工藝流程……………………………………………………22
(八)、模架的選擇…………………………………………………………28
(九)、壓力機(jī)的校核……………………………………………………29
(十)、PP的成型條件………………………………………30
(十一)、參考文獻(xiàn)…………………………………………………………31
設(shè)計(jì)體會(huì)…………………………………………………………………………32
引 言
本說明書為機(jī)械類塑料模注射模具設(shè)計(jì)說明書,是根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)上的設(shè)計(jì)過程及相關(guān)工藝編寫的。本說明書的內(nèi)容包括:畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書,畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書,畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書,畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì),參考文獻(xiàn)等。
編寫本說明書時(shí),力求符合設(shè)計(jì)步驟,詳細(xì)說明了塑料注射模具設(shè)計(jì)方法,以及各種參數(shù)的具體計(jì)算方法,如塑件的成型工藝,塑料脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
本說明書在編寫過程中,得到有張蓉老師和相關(guān)同學(xué)的大力支持和熱情幫助,在此謹(jǐn)以致意。
由于本人設(shè)計(jì)水平有限,在設(shè)計(jì)過程中難免有錯(cuò)誤之處,敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。
設(shè)計(jì)者:唐建
2006年5月24日
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
一、設(shè)計(jì)題目:
游標(biāo)卡尺盒 材料 (PP) 聚乙烯
如圖如下:
二、原始數(shù)據(jù)
1、尺寸公差按SJ1372—78,6級(jí)(參考塑料模設(shè)計(jì)資料一,表6-6)孔類尺寸為正公差,軸類尺寸公差為負(fù)公差;
2、尺寸公差為;
3、角度公差為
4、塑膠件表面光亮無劃傷痕跡;
5、生產(chǎn)批量為20萬件。
三、設(shè)計(jì)要求
1、盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架,在保證生產(chǎn)率和質(zhì)量的同時(shí),力求降低模具成本和使用壽命。
2、保證模具強(qiáng)度的前提下,注意外形美觀和各部分協(xié)調(diào)。
3、所設(shè)計(jì)的模具要便于搬運(yùn)和安裝,并且方便、可靠。
4、模具總裝配圖、動(dòng)、定模板、凸模、凹模、定位圈、澆口套等圖紙各一張。(其中至少要有一張1號(hào)以上的計(jì)算機(jī)繪圖)
四、設(shè)計(jì)目的
綜合運(yùn)用在學(xué)校所學(xué)的理論知識(shí)和技能,設(shè)計(jì)汽車儀表/電子計(jì)時(shí)器等塑料模具,使學(xué)生熟悉設(shè)計(jì)開發(fā)模具的流程,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力,檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和動(dòng)手能力,提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力,為將來實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
五、設(shè)計(jì)圖紙
模具總裝圖一張、動(dòng)、定模板、凸模、凹模、定位圈、澆口套、型芯等所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖及電子文件(即*.doc/*.dwg/*.prt/*.asm文件,其中至少要有一張1號(hào)以上的計(jì)算機(jī)繪圖)。
六、設(shè)計(jì)說明書(要求不少于1萬字,20頁以上)
1、資料數(shù)據(jù)充分,并標(biāo)明數(shù)據(jù)出處。
2、計(jì)算過程詳細(xì)、完全。
3、公式的字母含義應(yīng)標(biāo)明,有時(shí)還應(yīng)標(biāo)注公式的出處。
4、內(nèi)容條理清楚,按步驟書寫。
5、說明書要求用計(jì)算機(jī)打印出來。
七、整個(gè)設(shè)計(jì)資料包括:全套圖紙、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)筆記。
八、自選兩個(gè)重要模具成型零件編制加工工藝過程卡。
九、編制模塑成型工藝卡。
十、參考資料:
1、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局編?!端芰夏?guó)家標(biāo)準(zhǔn)》 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1999
2、陳萬林編著《塑料模具設(shè)計(jì)與制作教程》北京希望電子出版社,2000
3、黃健求編《模具制造》 機(jī)械工業(yè)出版社,2001
4、黃毅宏編《模具制造工藝學(xué)》機(jī)械工業(yè)出版社,1996
5、王孝培編《塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社,2000
6、陳曉華、王秀英編《典型零件模具圖冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社,2001
7、翁其金編 《塑料模塑工藝與塑料模設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社,1999
8、塑料模具技術(shù)手冊(cè)編委會(huì) 《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社,1997
9、孫鳳勤編 《沖壓與塑壓設(shè)備》機(jī)械工業(yè)出版社,1997
10、黃銳編 《塑料工程手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社,2000
11、屈華昌編 《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社,1995
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 書
一、題目:
游標(biāo)卡尺盒 材料 (PP)
二、明確設(shè)計(jì)任務(wù),收集有關(guān)資料
1、了解畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)、內(nèi)容、要求和步驟,制定設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃(一般需6—8周)
2、將Pro/E零件圖,轉(zhuǎn)化為AUTOCAD平面圖,并標(biāo)好尺寸
3、查閱、收集有關(guān)的設(shè)計(jì)參考資料
4、了解所設(shè)計(jì)零件的用途、結(jié)構(gòu)、性能,在整個(gè)產(chǎn)品中裝配關(guān)系、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量
5、塑膠廠車間的設(shè)備資料
6、模具制造技能和設(shè)備條件及可采用的模具標(biāo)準(zhǔn)情況
三、工藝性分析
分析塑膠件的工藝性包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面,在技術(shù)方面,根據(jù)產(chǎn)品圖紙,主要分析塑膠件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、尺寸標(biāo)注方法、精度要求、表面質(zhì)量和材料性能等因素,是否符合模塑工藝要求;在經(jīng)濟(jì)方面,主要根據(jù)塑膠件的生產(chǎn)批量分析產(chǎn)品成本,闡明采用注射生產(chǎn)可取得的經(jīng)濟(jì)效益。
1、塑膠件的形狀和尺寸:
塑膠件的形狀和尺寸不同,對(duì)模塑工藝要求也不同。
2、塑膠件的尺寸精度和外觀要求
塑膠件的尺寸精度和外觀要求與模塑工藝方法、模具結(jié)構(gòu)型式及制造精度等有關(guān)。
3、生產(chǎn)批量
生產(chǎn)批量的大小,直接影響模具的結(jié)構(gòu)型式,一般大批量生產(chǎn)時(shí),可選用一模多腔來提高生產(chǎn)率;小批量生產(chǎn)時(shí),可采用單型腔模具等進(jìn)行生產(chǎn)來降低模具的制造費(fèi)用。
4、其它方面
在對(duì)塑膠件進(jìn)行工藝分析時(shí),除了考慮上述因素外,還應(yīng)分析塑膠件的厚度、塑料成型性能及模塑生產(chǎn)常見的制品缺陷問題對(duì)模塑工藝性的影響。
四、確定成型方案及模具型式:
根據(jù)對(duì)塑膠零件的形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量要求的分析結(jié)果,確定所需的模塑成型方案:制品的后加工、分型面的選擇、型腔的數(shù)目和排列、成型零件的結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)等。
五、工藝計(jì)算和設(shè)計(jì)
1、 注射量計(jì)算:涉及到選擇注射機(jī)的規(guī)格型號(hào),一般應(yīng)先進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于形狀復(fù)雜不規(guī)則的制品,可以利用Pro/E的“分析/模型分析/模型質(zhì)量屬性”來計(jì)算質(zhì)量?;蛘卟捎霉浪惴ü烙?jì)塑料的用量,以保證足夠的塑料用量為原則。
2、 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算:這是設(shè)計(jì)注射模的第一步,只有完成澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后才能估算型腔壓力、注射時(shí)間、校核鎖模力,從而進(jìn)一步校核所選擇的注射機(jī)是否符合要求。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算包括澆道布置、主流道和分流道斷面尺寸計(jì)算、澆注系統(tǒng)壓力降計(jì)算和型腔壓力校核。
3、 成型零件工作尺寸計(jì)算:主要有凹模和型芯徑向(長(zhǎng)/寬)尺寸和高度(深度)尺寸,其最大值直接關(guān)系到模具尺寸大小,而工作尺寸的精度則直接影響到制品精度。為計(jì)算方便,凡孔類尺寸均以其最小尺寸作為公稱尺寸,即公差為正;凡軸類尺寸均以其最大尺寸作為公稱尺寸,即公差為負(fù);進(jìn)行工作尺寸計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮塑料的收縮率和模具壽命(磨損裕量)等因素。
4、 模具冷卻與加熱系統(tǒng)計(jì)算:冷卻系統(tǒng)計(jì)算包括冷卻時(shí)間和冷卻參數(shù)計(jì)算。冷卻時(shí)間計(jì)算有三種方法,根據(jù)塑料制品形狀和塑料性能選擇適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行計(jì)算即可。冷卻參數(shù)包括冷卻面積、冷卻水空長(zhǎng)度和孔數(shù)的計(jì)算及冷卻水流動(dòng)狀態(tài)的校核和冷卻水入口與出口處溫度差的校核。模具加熱工藝計(jì)算主要是加熱功率計(jì)算。
5、 注射壓力、鎖模力和安裝尺寸校核:模具初步設(shè)計(jì)完成后,還需校核所選擇的注射機(jī)注射壓力和鎖模力能否滿足塑料成型要求,校核模具外形尺寸可否方便安裝,行程是否滿足模塑成型及取件要求。
六、進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、 確定凹模(模板)尺寸:先計(jì)算凹模(模板)厚度,再根據(jù)厚度確定凹模(模板)周界尺寸(長(zhǎng)X寬),在確定凹模(模板)周界尺寸時(shí)要注意:第一,澆注系統(tǒng)的布置,特別是對(duì)于一模多腔的塑料模應(yīng)仔細(xì)考慮模腔位置和澆道布置;第二,要考慮凹模上螺孔的布置位置;第三,主流道中心與模板的幾何中心應(yīng)重合;第四, 凹模(模板)外形尺寸盡量按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取。
2、選擇模架并確定其他模具零件的主要參數(shù):在確定模架結(jié)構(gòu)形式和定模、動(dòng)模板的尺寸后,可根據(jù)定模、動(dòng)模板的尺寸,從《塑料模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 12555—1990 (塑料注射模大型模架)和GB/T 12556—1990 (塑料注射模中小型模架及技術(shù)條件)中確定模架規(guī)格。待模架規(guī)格確定后即可確定主要塑模零件的規(guī)格參數(shù)。再查閱標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)零部件圖表,就可以畫裝配圖了。
七、畫裝配圖
一般先畫主視圖,再畫側(cè)視圖和其他視圖。由于注射機(jī)大多為臥式的,故注射模也常按安裝位置畫成臥式,畫主視圖最好從凸凹模結(jié)合面(即分型面)開始,向左右兩個(gè)方向畫較為方便,且不易出錯(cuò)。
模具裝配圖包括:
1、主視圖:繪制模具工作位置的剖面圖
2、側(cè)視圖:一般情況下繪制定模部分視圖,
3、俯視圖、局部剖視圖等。
4、列出零件明細(xì)表,注明材質(zhì)和數(shù)量,凡標(biāo)準(zhǔn)件須注明規(guī)格。
5、技術(shù)要求及說明,包括所選注射機(jī)設(shè)備型號(hào),所選用的標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào),模具閉合高度,模具間隙及其它要求。
八、繪制各非標(biāo)準(zhǔn)零件圖
零件圖上應(yīng)注明全部尺寸、公差與配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料、熱處理方法及其它要求。
九、編寫技術(shù)文件
1、編寫注射成型工藝卡片:根據(jù)塑料的成型特點(diǎn),查閱有關(guān)資料,確定合理的注射成型工藝參數(shù),并作成工藝卡片。
2、編寫加工工藝過程卡片:選取兩個(gè)重要模具成型零件,確定加工工藝路線,并作成加工工藝過程卡片。
3、編寫設(shè)計(jì)說明書:
設(shè)計(jì)說明書
第一部分 設(shè)計(jì)題 材料為聚乙烯
第二部分 設(shè)計(jì)過程
一、塑件的分析及塑料的成型工藝性能
1、塑件的工藝分析
1)。該塑件尺寸較大,一般精度等級(jí),為降低成型費(fèi)用,采用一模一腔的結(jié)構(gòu)來提高生產(chǎn)率。塑件壁較薄,對(duì)制品不進(jìn)行后加工。
2)。為滿足制品高光亮的要求與提高成型效率采用點(diǎn)澆口。
3)。為了方便加工和熱處理,型芯部分采用鑲拼結(jié)構(gòu)。
2.材料的成型工藝性能
1)。塑件采用pp1340,其主要工藝性能有:
A.相對(duì)密度小,約為0.9。
B.力學(xué)性能如屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、硬度等均優(yōu)于低壓聚乙烯。
C.有很突出的剛性,耐熱性較好,可在100℃以上使用,如不受外力,則溫度升到150℃也不變形。
D.不吸水,并且有較好的化學(xué)穩(wěn)定性,除對(duì)濃硫酸、濃硝酸外、幾乎都很穩(wěn)定。
E.高頻率電性能優(yōu)良,且不受溫度影響,成型容易。
F.為熱塑性材料。
2)。注塑成型條件
密度(g/ cm3) 0.9~0.91
計(jì)算收縮率(%) 1.0~3.0
預(yù)熱溫度(℃) 80~100
預(yù)熱時(shí)間(h) 1~2
料筒溫度(℃) 前段 200~220
中段 180~200
后段 160~180
模具溫度(℃) 80~90
注射壓力(MPa) 70~100
適用注射機(jī)類型 螺桿、柱塞均可
二、塑件的質(zhì)量與體積計(jì)算
塑件的體積計(jì)算可近似用形狀分割成10部分(小溝小槽等部分簡(jiǎn)化)近似
計(jì)算。設(shè)其體積分別為V1~V10,則:
V1 =13*35*244=7930
V2 =76*25*244=46360
V3 =25*13*244=7930
V4 =2.5*10*244=2470
V5 =2.5*13*76=2470
V6 =2.5*82*244=6100
V7 =2.5*82*244=5002
V8 =2.5*10*244=6100
V9 =2.5**10*82=2050
V10=2.5*10*82=2050
所以 V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 + V8 + V9 + V10
= 7930+46360+7930+2470+2470+6100+50020+6100+2050+2050
= 133480
查表1-2-3(塑料橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè))得:ρ=0.91
因此,塑件質(zhì)量m=ρv=0.91*133480=122g
三、型腔數(shù)目的確定
根據(jù)塑件計(jì)算重量,選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格,確定型腔數(shù)。
為了是模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性,并保證塑件精度,模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目。常用的方法有四種:
(1)、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目。
根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則,并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和試生產(chǎn)原材料費(fèi)用,僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成型加工費(fèi)。
設(shè)型腔數(shù)目為n,制品總件數(shù)為N,每個(gè)型腔所需的模具費(fèi)用為C1,與型腔無關(guān)的模具費(fèi)用為C0,每小時(shí)注射成型的加工費(fèi)用為y(元/h),成型周期為t(min),則:
模具費(fèi)用為 Xm=nC1+C0(元)
注塑成型費(fèi)用為 Xs=N(yt/60n)(元)
總的成型加工費(fèi)用為 X=Xm+Xs,即:
X=N(yt/60n)+ nC1+C0
為使總的成型加工費(fèi)用最小,即令dx/dn=0,則有N(yt/60n)(-1/n2)+C1=0,
所以 n=
(2)、根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目。
當(dāng)成型大型平板制件時(shí),常用這種方法。設(shè)注射機(jī)的額定鎖模力為F(N),型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力為Pm(MPa),單個(gè)制品在分型面上的投影面積為A1(mm2),澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A2(mm2),則:
(n A1 + A2)Pm≤F
n≤F-Pm?A2/Pm?A1
(3)、根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目。
設(shè)注射機(jī)的最大注射量為G(g),單個(gè)制品的質(zhì)量為W1(g),澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為W2(g),則型腔數(shù)目n為:
n≤(0.8G- W2)/ W1
(4)、根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在模具中每增加一個(gè)型腔,制品尺寸精度要降低4%。設(shè)模具中的型腔數(shù)目為n,制品的基本尺寸為L(zhǎng)(mm),塑件的尺寸公差為±σ,單型腔模具注塑生產(chǎn)時(shí)可能產(chǎn)生的尺寸誤差為±Δ%,則有塑件尺寸精度的表達(dá)式為:
L?Δ+(N-1)L?Δ?4%≤σ
簡(jiǎn)化后可得型腔數(shù)目為:
n≤2500σ/Δ?L -24
對(duì)于高精度制件,由于多型腔難以使各型腔的成型條件均勻一致,一般型腔數(shù)不超過4個(gè)。
現(xiàn)根據(jù)初步的設(shè)計(jì)方案,選用(3)來確定型腔數(shù)目:
① 注射機(jī)額定注射量mg 每次注射量不超過最大注射量的80%,
式中 — 型腔數(shù)
— 澆注系統(tǒng)質(zhì)量(g)
— 塑件重量(g)
— 注射機(jī)額定注射量(g)
澆注系統(tǒng)體積Vj,根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行計(jì)算。
=πR2h=3.14x52x50=3611mm3
=1/2xlxRxh=1/2x6x1.5 x14x4=232mm3
=πR2xh=3.14x63x3=339.12mm3
=πR2xh=3.14x72x10=1538.6mm3
=5720.72(mm3)
M=ρv=5720.72x0.91=5.20(g)
設(shè)n=1 則得:
mg=(mj+ mz)/0.8=(122+5.20)/0.8=159g
從計(jì)算結(jié)果,并根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格,查 ?注射模具設(shè)計(jì)與制作教程? 表3-6-5得選用SZ—160/1000型注射機(jī)。
② 生產(chǎn)批量 試制小批量生產(chǎn)宜采用單腔,大批量生產(chǎn)宜采用多腔,該塑件為小批量生產(chǎn),故宜采用單腔,由注射機(jī)理論,注射量確定型腔數(shù)得:
n=(0.8mg-mj)/ mz=(0.8x160-5.20)/122=1
由于該塑件為高精度塑件,通常最多采用一模一腔的模具。
四、注射機(jī)的選擇
根據(jù)計(jì)算結(jié)果,并根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格,查《注射模設(shè)計(jì)與制作教程》表3-6-5,查得注射機(jī)的型號(hào)為SZ—160/1000,其主要技術(shù)參數(shù):
理論注射容量(cm3) 179
螺桿(柱塞)直徑(mm) 44
注射壓力(Mpa) 132
注射速率(g/s) 110
塑化能力(g/s) 10.5
螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 10~150
鎖模力(KN) 1000
拉桿內(nèi)向距(mm) 360*260
移模行距(mm) 280
最大模具厚度(mm) 360
最小模具厚度(mm) 170
鎖模型式 液壓
模具定位孔直徑(mm) 120
噴嘴球半徑(mm) SR10
五、成型部分的尺寸的計(jì)算
一)、制品分型面的選擇:
分型面是模具結(jié)構(gòu)中的基準(zhǔn)面,它直接影響著成型零件的質(zhì)量,模具加工的工藝性以及注射成型的效率等。因此確定模具的分型面是模具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一。
選擇模具分型面是,通常應(yīng)考慮以下有關(guān)問題:
1). 根據(jù)塑件的技術(shù)要求,確定零件在動(dòng)模和定模上的配置;
2). 塑件的生產(chǎn)批量;
3). 結(jié)合塑件的流動(dòng)性確定澆注系統(tǒng)的形式和位置;
4). 型腔的溢流和排氣條件;
5). 模具加工的工藝性。
因此,在選擇模具的分型面是也應(yīng)按以下原則來考慮:
1.考慮塑件質(zhì)量
1). 確保塑件尺寸精度。應(yīng)避免或減少因脫模斜度形成塑件兩端尺寸差異過大而產(chǎn)生的塑件壁厚不均勻的現(xiàn)象。
2). 確保塑件表面要求。分型面應(yīng)可能選擇在不影響塑件外觀的部位以及塑件外觀的要求,而且分型面處所產(chǎn)生的飛邊應(yīng)容易修整加工。
2.考慮注射機(jī)技術(shù)規(guī)格
1). 考慮鎖模力
盡可能減少塑件在分型面上的投影面積。模具的分型面尺寸在保證一定的型腔不溢料邊距的情況下,盡可能減小分型面接觸面積,從而可以增加分型面的接觸應(yīng)力,防止溢料,并簡(jiǎn)化分型面的加工。
2). 考慮模板間距
3.考慮模具結(jié)構(gòu)
1). 盡量簡(jiǎn)化脫模部件
A. 為便于塑件脫模,應(yīng)使塑件在開模時(shí)盡可能留與動(dòng)模部分,盡可能使塑
件與定模之間一定的結(jié)合力,而不要把塑件與模具結(jié)合力都放到動(dòng)模部分。
B.應(yīng)盡量避免側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
2). 應(yīng)盡量方便澆注系統(tǒng)的布置
3). 便于排溢。為了有利于氣體的排出,分型面應(yīng)可能與料流的末端重合。
4). 便于嵌件的安放。
5). 模具總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,盡量減少分型面的數(shù)量,盡量采用平直分型面。
4.考慮模具制造難易性。
二)、澆注系統(tǒng)的確定
澆注系統(tǒng)一般由主流道,分流道,澆口和冷料穴組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確與否直接影響著注射過程中的成型效果和塑件質(zhì)量。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)原則:
1) 根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等因素,并結(jié)合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置。
2) 根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)布局。
3) 應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能,特別是它的流動(dòng)性,選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長(zhǎng)度,并使其圓滑過渡以利于物料的流動(dòng)。
4) 應(yīng)盡量可能地縮短物料流程和便于清除料把,以節(jié)省原料,提高注射效率。
5) 排氣良好。
1. 主流道設(shè)計(jì)
1) 主流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道,通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上,斷面為圓形,帶有一定的錐度,其主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)為:
A. 為了便于澆注凝料從主流道中取出,主流道采用α=2°~6°左右的圓錐孔。對(duì)流動(dòng)性差的塑料也可取得稍大一些,但過大則容易引起注射速度緩慢,并容易形成渦流。
B. 澆口套與塑件注射區(qū)直接接觸時(shí),其出料端端面直徑D應(yīng)盡量選的小些。如果過大,即澆口套與型腔的接觸面積增大,模腔內(nèi)部壓力對(duì)澆口套的反作用力也將按比例增大,到一定程度時(shí)澆口套則容易從模體中彈出。
C. 澆口套的材料應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼T8A,并應(yīng)進(jìn)行淬硬處理,為了防止注射機(jī)噴嘴不被碰撞而破壞,澆口套的硬度應(yīng)低于注射機(jī)噴嘴的硬度,錐孔內(nèi)壁粗糙度Ra為0.63μm,以增加內(nèi)壁的耐磨性,并減少注射中的阻力。圓錐孔大端應(yīng)該有γ=1°~2°的過渡圓角,以減少料流在轉(zhuǎn)向時(shí)的流動(dòng)阻力。
D. 澆口套與注射機(jī)噴嘴頭的接觸球面必須吻合。由于注射機(jī)嘴頭是球面,半徑SR是固定的,所以為使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注射機(jī)噴嘴的端凸球接觸良好,一般地其半徑Sr=SR+(0.5~1)mm,而圓錐孔的小端直徑d則應(yīng)大于噴嘴的內(nèi)孔直徑d1,即d=d1+(0.5~1)mm,端面凹球面深度L2取3~5mm。球面與主流道孔應(yīng)以清角連接,不應(yīng)有倒拔痕跡,以保證主流道凝料順利脫模。
E. 定位圈是模體與注射機(jī)的定位裝置,它保證澆口套與注射機(jī)的噴嘴對(duì)中定位,定位圈的外徑D1應(yīng)與注射機(jī)的定位孔間隙配合。其配合間隙為0.05~0.15mm,定位圈厚度5~10mm,即小于注射機(jī)定位孔的深度。
F. 澆口套端面應(yīng)與定模相配合部分的平面高度一致。
G. 在可能的情況下澆口套長(zhǎng)度L應(yīng)盡量的短,L越大其壓力損失越大,使物料降溫過大,影響注射成型。主流道盡量不采用分級(jí)對(duì)接形式。
其結(jié)構(gòu)形式如下:
取主流道圓錐角α=4°,內(nèi)壁粗糙度Ra=0.63μm,Sr=10+1=11,L2=4mm,L1=10mm,D1=120mm,d=6mm
V1=(1/2)*(4/3)*R*R*R*∏ =(1/2)*(4/3)*3.14*11*11*11=2789.227
V2=(1/3)*d*d*h*∏ =(1/3)*3.14*6*6*38 =1431.84
2). 澆注套的設(shè)計(jì)
由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞,所以需要選用優(yōu)質(zhì)鋼材(如T8A)單獨(dú)加工和熱處理(硬度為53~57HRC),或用45,50,55等表面淬火(大于55HRC)。
其結(jié)構(gòu)形式如下圖:
2、分流道的設(shè)計(jì)
1). 在滿足注射成型工藝的前提下,分流道的截面積應(yīng)盡量的小。但分流道的截面積過小會(huì)降低注射速度。使填充時(shí)間延長(zhǎng),同時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)缺料、焦燒、皺紋、縮孔等塑件缺陷,而分流道過大則增大冷凝料的回收量,并延長(zhǎng)了物料的冷卻時(shí)間。一般來說,在注射完成后,分流道的冷卻時(shí)間應(yīng)比型腔中塑件的冷卻時(shí)間要短,才不影響注射時(shí)的效率。因此在設(shè)計(jì)是應(yīng)用較小的截面積,以便與在試模是為必要的修正留有余地。
2). 在可能情況下,分流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量地短,以減少壓力損失,避免模
體過大影響成本
如果分流道較長(zhǎng)時(shí),應(yīng)在其末端設(shè)置冷料穴,防止冷料和空氣進(jìn)入模腔。
3). 在分流道上的轉(zhuǎn)向次數(shù)盡量少,在轉(zhuǎn)向處應(yīng)圓滑過渡,不能有尖角。
這樣就減少壓力損失,有利于物料的流動(dòng)。
4). 分流道的內(nèi)表面不必要求很光,一般表面粗糙度Ra取1.6μm即可,
這樣可以在分流道的磨擦阻力下使物流外層的流動(dòng)小些,使其分流道的冷卻皮層固定,有利于對(duì)熔融塑料的保溫。
5). 分流道斷面形狀及尺寸大小,應(yīng)根據(jù)塑件的成型體積、塑件壁厚、塑件形狀、所用塑料工藝特性、注射速率、分流道長(zhǎng)度等因素來確定。從減少散熱面積考慮分流道的截面宜采用圓形;從壓力損失考慮,由于在同等斷面積時(shí)圓形比正方形的短,因此料流阻力小,壓力損失也小。
2. 澆口設(shè)計(jì)
根據(jù)塑件的流動(dòng)性采用點(diǎn)澆口。其主要優(yōu)點(diǎn)如下:
1).由于點(diǎn)澆口的截面積尺寸較小,一般d=0.3~2mm,當(dāng)熔料通過時(shí),有很高的剪切率和摩擦,產(chǎn)生熱量,提高熔料的流動(dòng),從而能獲得外形清晰,表面光澤的塑料制品。
2).塑料制品的澆口在開模的同時(shí)即被拉斷,澆口痕跡呈圓點(diǎn)狀不明顯,所以點(diǎn)澆口可開在塑件的表面及任何位置,并不影響制品的外觀。
3).點(diǎn)澆口一般開在塑件頂部,因其注射流程短,拐角小,排氣條件又好,因此很容易成型。
4).適用于外觀要求較高的殼類或盒類塑件的單型腔模、多型腔模等各種模具,使用比較廣泛。
A.點(diǎn)澆口的結(jié)構(gòu)形式如裝配圖:
B.澆口位置的選擇
澆口位置開設(shè)正確與否,對(duì)塑件質(zhì)量影響很大,因此合理選擇澆口位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在確定澆口位置時(shí),應(yīng)遵循以下原則:
1)、澆口應(yīng)開在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置。
2)、澆口應(yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位,以利于補(bǔ)縮。
3)、澆口的位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。
4)、澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。
5)、對(duì)于帶細(xì)長(zhǎng)型心的模具,宜采用中心頂部進(jìn)料方式,以避免沖擊變形。
6)、澆口應(yīng)設(shè)在不影響制品外觀的部位。
7)、不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。
3. 冷料穴的設(shè)置
冷料穴一般設(shè)置在主流道的末端,即主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上或處于分流道的末端。它的作用是用來儲(chǔ)存注射間隙,噴嘴前端由散熱造成溫度降低而產(chǎn)生的冷料。在注射時(shí),如果它們進(jìn)入流道,將堵塞流道并減緩料流速度;進(jìn)入型腔,將在塑件上出現(xiàn)冷疤或冷斑。影響塑件質(zhì)量。同時(shí)在開模時(shí),冷井又起到將主流道的凝料從澆口套中拉出的作用。冷料穴的直徑應(yīng)大于主流道的大端直徑,其長(zhǎng)度約為主流道的大端直徑,這樣有利于物料的流動(dòng)。
4、 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在注射成型過程中,模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外,還有塑料手熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體,這些氣體若不能順利排出,則可能因填充時(shí)氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫,引起塑件局部炭化燒焦,或產(chǎn)生氣泡,或使塑件熔接不良而引起缺陷。注射模的排氣方式,大多數(shù)情況下是利用模具分型面或配合間隙自然排氣。
三)、成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算
在設(shè)計(jì)成型零件時(shí),一般應(yīng)考慮如下問題。
1) 應(yīng)盡量保證注射塑件的外觀完整性,使其外表表面美觀,避免尖角、毛邊、飛刺等損傷人體的情況出現(xiàn)。
2) 應(yīng)使成型零件的加工工藝簡(jiǎn)單合理,最省時(shí)省力,并能達(dá)到必要的裝配精度。
3) 成型零件應(yīng)有必要的制造和裝配的基準(zhǔn)面,力求裝配時(shí)定位可靠,方便、快捷。
4) 相互配合的部分應(yīng)盡量減少配合面,以便于制造和裝配
5) 局部嵌件應(yīng)便于修復(fù)和更換。
6) 應(yīng)使塑件在使用時(shí)方便、簡(jiǎn)捷。
7) 成型零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。
1、凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
采用整體式結(jié)構(gòu),有較高的強(qiáng)度和剛度,且不易變形,塑件上不會(huì)產(chǎn)生拼??p痕跡。
2、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
采用整體裝配式凸模結(jié)構(gòu),將凸模單獨(dú)加工后與動(dòng)模板進(jìn)行裝配而成。
3、成型零件尺寸的計(jì)算
1)、型腔尺寸的計(jì)算
A.型腔徑向尺寸的計(jì)算
Lm =〔Ls(1+s)—xΔ〕
式中:
Lm — 型腔的最小基本尺寸(mm)
Ls — 塑件的最大基本尺寸(mm)
Δ— 塑件公差
S — 塑件平均收縮率(%)
x — 綜合修正系數(shù)(考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng),成型零件的磨損等因素),塑件精度高,批量大,取x=3/4。
δz — 模具制造公差,一般為(1/3~1/6),取1/3Δ。
查表6-4 PP塑料的收縮率是0.01%~0.03%。
平均收縮率 S=(0.01%+0. 03%)/2=0.02%
因此 Lm =〔184(1+0.02)—1.5*3/4〕
=(187.680—1.125)
= 186.555
B.型腔高度尺寸的計(jì)算
Hm =〔Hs(1+s)—xΔ〕
式中 Hm — 型腔的高度最小基本尺寸(mm)
Hs — 塑件的高度最大基本尺寸(mm)
Δ— 塑件公差
S — 塑件平均收縮率(%)
x — 綜合修正系數(shù)(考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng),成型零件的磨損等因素),塑件精度高,批量大,取x=2/3。
δz — 模具制造公差,一般為(1/3~1/6),取1/3Δ。
查表6-4 PP塑料的收縮率是0.01%~0.03%。
平均收縮率 S=(0.01%+0. 03%)/2=0.02%
因此 Hm =〔10(1+0.02)—0.32*2/3〕
=(10.2—0.2133)
= 9.9867
2)、型 2)、型芯尺寸的計(jì)算
A.型芯徑向尺寸的計(jì)算
Lm =
式中 Lm — 型芯的最大基本尺寸(mm)
Ls — 塑件的最小基本尺寸(mm)
Δ— 塑件公差
S — 塑件平均收縮率(%)
x — 綜合修正系數(shù)(考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng),成型零件的磨損等因素),塑件精度高,批量大,取x=3/4。
δz — 模具制造公差,一般為(1/3~1/6),取1/3Δ。
查表6-4 PP塑料的收縮率是0.01%~0.03%。
平均收縮率 S=(0.01%+0. 03%)/2=0.02%
因此 Lm 1=〔82(1+0.02)+0.88*3/4〕
=(83.64+0.66)
=
Lm 2=〔76(1+0.02)+0.76*3/4〕
=(77.52+0.57)
= 78.09
B.型芯高度尺寸的計(jì)算
hm =〔hs(1+s)+xΔ〕
式中 hm — 型芯的高度最大基本尺寸(mm)
hs — 塑件的內(nèi)形深度最小基本尺寸(mm)
Δ— 塑件公差
S — 塑件平均收縮率(%)
x — 綜合修正系數(shù)(考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng),成型零件的磨損等因素),塑件精度高,批量大,取x=2/3。
δz — 模具制造公差,一般為(1/3~1/6),取1/3Δ。
查表6-4 PP塑料的收縮率是0.01%~0.03%。
平均收縮率 S=(0.01%+0. 03%)/2=0.02%
因此 hm 1=〔7(1+0.02)+0.32*2/3]
=(7.14+ 0.213)
= 7.353
hm 2=〔10(1+0.02)+0.32*2/3〕
=(10.2+ 0.213)
= 10.413
四)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
A、設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1. 導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周,導(dǎo)柱中心到模具外緣應(yīng)有足夠的 距離,以保證模具的強(qiáng)度。
2. 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面的高度高出6~8mm,以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞。
3. 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度,常采用20#低碳鋼,經(jīng)滲碳0.5~0.8mm,淬火48~55HRC,也可采用T8A碳素工具鋼,經(jīng)淬火處理。
B、頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在注射成型的每一個(gè)循環(huán)中,塑件必須由模具型腔中或凸模/型芯上松動(dòng)分離(即脫出),脫出機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)就叫塑件脫出機(jī)構(gòu),脫出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)基本考慮:
(1)保證塑件質(zhì)量
(2)脫出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)
(3)所需頂出行程、開模行程計(jì)算
根據(jù)以上原則,在后模設(shè)計(jì)頂針孔的大小與位置,頂針就是脫模推出機(jī)構(gòu),即將塑件從后模上頂出。頂針見總裝圖,頂出時(shí)受力均衡,直徑都為?4mm。頂針孔圖中高度為15的部分直徑為?4mm,用于與頂針相配合,這樣做的目的是為了減少配合的接觸面積:15mm的部分直徑才是?5mm。
頂出行程計(jì)算
S頂=h凸+e
式中 S頂 — 所需頂出行程
h凸 — 型芯成型高度
e — 頂出行程富裕量(mm)
S頂= 13+5=18 mm
所需開模行程計(jì)算
S開=h塑+h凸模+e
式中 S開 — 開模行程(mm)
h塑 — 塑件及澆注系統(tǒng)在開模方向上的總投影高度(mm)
h凸模 — 動(dòng)定模型芯突出分型面的高度總和(mm)
e — 取件及取出澆注系統(tǒng)凝料的開模行程富裕量(mm)
S開= 13+5+80+8=106 mm
1、設(shè)計(jì)原則:
1)、開模時(shí)應(yīng)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)
2)、保證塑件外觀完美無損
3)、避免頂出損傷
4)、頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)平穩(wěn)順暢,靈活可靠。
2、脫模力的計(jì)算
型心端面面積=2*244*13+2*244*10=11224mm3
3、推桿的截面形狀尺寸大小
頂桿頭部的斷面形狀根據(jù)塑件的實(shí)際需要而定。主要常用的截面形狀有圓形、方形、弓形及其他各種類型。圓形頂桿是最常用的一種。由于這個(gè)形狀的頂桿和頂桿孔最容易加工,且很容易保證其精度,易于保證其互換性,并且它還有滑動(dòng)阻力最小,不易卡滯等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取Φ5的直徑。
4、推桿的固定形式
采用此固定較好,從圖中可以看出,除配合部分外,其余部分都有0.5mm的單邊間隙。一部分是為了排氣需要外,其余都是為了防止在做模時(shí)產(chǎn)生的孔距誤差,引起組裝后產(chǎn)生松動(dòng)的現(xiàn)象。給頂桿低部固定部分以較大的自由度,調(diào)正位置定心自如后在用螺栓緊固。
5、推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位
采用彈簧復(fù)位和推桿兼復(fù)位的形式。
6、頂桿頂出設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1)、頂桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力較大的部位。
2)、頂桿應(yīng)設(shè)在塑件承受力較大的部位。
3)、頂桿位置應(yīng)布局均勻合理。
4)、在確保塑件頂出的前提下,頂桿數(shù)量應(yīng)盡量地少,以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),減少頂出對(duì)塑件的影響。
5)、對(duì)于有裝配要求的塑件,頂桿端面的安裝高度應(yīng)高出型芯一個(gè)距離h=0.1~0.5mm,在塑件成型后使其平面形成一個(gè)凹窩,以免影響塑件的裝配。
6)、頂桿應(yīng)盡量地短,保證頂桿在頂出時(shí)的強(qiáng)度和剛度。
7)、頂桿不易過細(xì)。
8)、頂桿材料斜面設(shè)置頂桿時(shí),為防止在頂出過程中相對(duì)滑動(dòng),在頂桿斜面上開多個(gè)橫槽。
9)、當(dāng)較薄的平板塑件不允許有頂出痕跡時(shí),可采用耳形頂出形式。
10)、頂桿位置應(yīng)注意避開冷卻水路。
五)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
注塑模溫對(duì)塑料熔體的流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)率以及塑件的形狀和尺寸精度有著直接的影響。注射成型時(shí),不同的塑料對(duì)模溫有著不同的要求,控制適宜的模溫來保證塑料熔體具有最佳的流動(dòng)性,易于充滿型腔,并使塑件脫模后的收縮、翹曲變形小,形狀與尺寸穩(wěn)定,具有較高的物理力學(xué)性能以及較高的表面質(zhì)量。
1、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
1)、盡量保證塑件收縮均勻,維持模具的熱平衡。
2)、冷卻水孔的數(shù)量越多,孔徑越大,則對(duì)塑件的冷卻效果越均勻。
3)、盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等,當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí),冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。
4)、澆口處加強(qiáng)冷卻。
5)、應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。
6)、合理選擇冷卻水道的形式。
7)、合理確定冷卻水管接頭位置。
8)、冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其它結(jié)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象。
9)、冷卻水道進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi),以免在搬運(yùn)過程中造成損壞,最好在進(jìn)口和出口出分別打出標(biāo)志如“IN”(進(jìn)口)和“OUT”(出口)等
2.冷卻時(shí)間的確定
在注射過程中,塑件的冷卻時(shí)間,通常是指塑料熔體從充滿模具型腔起到可以開模取出塑件時(shí)止的這一段時(shí)間。這一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)常以制品已充分固化定型而且具有一定強(qiáng)度和剛度為準(zhǔn)。這段冷卻時(shí)間一般約為占整個(gè)注射生產(chǎn)周期的80%。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)查表得t=25.5(t/s)冷卻水管直徑d=12mm。
3.冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式:
六、零件的加工工藝:
1.定模型芯
定模型芯是主要的工作零件,這套模具的生產(chǎn)批量為大批量,且塑件成型時(shí)有一定的腐蝕性,因此選用的材料要具有良好的耐磨性。
同時(shí)考慮到此塑料對(duì)尺寸精度要求一般,但對(duì)表面要求較高,在對(duì)材料進(jìn)行粗加工留0.5mm的單邊,淬火,低溫回火后,用電火花機(jī)放電到位,最后還需要對(duì)成型表面進(jìn)行拋光,省模(省模:制造模具的一道很重要的工序,一般配備了專業(yè)的省模女工,即用打磨機(jī),沙紙、油石等打磨工具將模具型腔表面磨光,磨亮,降低型腔表面粗糙度)。
其澆道襯套孔要與襯套配合,在粗加工后,留單邊0.2—0.5mm的余量,熱處理后采用慢走絲割出即可。
綜上所述,盒蓋型心加工工藝如下:
1.材料:T12
2.加工工藝:
1) 開料:開出長(zhǎng)x寬x高為250×94×45mm的毛坯。
2) 磨基準(zhǔn):按照零件圖基準(zhǔn)方位在平面磨床上磨出基準(zhǔn)面,同時(shí)磨平各平面,留0.1—0.3mm單邊余量。
3) 按照?qǐng)D樣,在銑床上鉆螺紋孔,運(yùn)水孔。
4) 在數(shù)控銑床上采用Mastercam9.0軟件,采用直徑為Φ8的銑刀,銑出兩條澆道,采用直徑為Φ6的銑刀銑出分流道,同時(shí),按照?qǐng)D樣要求銑出四個(gè)型腔的形狀,單邊留0.2—0.5mm的余量。
5) 送熱處理車間進(jìn)行熱處理:淬火(油淬+低溫回火),使其表面硬度達(dá)到56—60HRC。
6) 按照?qǐng)D樣要求加工型芯各表面,保證型芯的平行度,垂直度,要求型芯磨后六面見光。
7) 電火花放電:
a)工件準(zhǔn)備:模塊材料為718S鋼,銑、磨按圖紙要求加工成型,熱處理56—60HRC 后,六面見光,保證平行度及垂直度,同時(shí)加工兩塊模板,保證尺寸的一致電性。
b)電極制作:電極材料為紫銅,最好選用銅鎢合金,根據(jù)型腔的形狀,為了便于銅公的加工,將銅公分體做成三個(gè)依次放電到位(注:兩邊側(cè)抽芯的型腔各一個(gè),中間型腔做一個(gè)銅公,同時(shí)考慮到銅公的裝夾,將其銑成兩邊各一半的外形,中間為方形,便于裝夾,每擋加工制作一個(gè)銅公,可連續(xù)放電四個(gè)型腔,利用銅公的別一邊用來放電動(dòng)模型腔.
c)校正、裝夾、安裝合格。
d)使用設(shè)備:使用北京易通電加工技術(shù)研究所制造的ETD7125電火花成形機(jī)床。
脈寬/us
間歇/us
雙邊間隙/mm
粗糙度/Ra
200
100
0.20
6.3
60
50
0.11
3.2
20
50
0.04—0.06
1.6
e)加工規(guī)準(zhǔn):如上表所示(注:以上規(guī)準(zhǔn)只供參考,具體規(guī)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)機(jī)床的性能,及其加工工人的經(jīng)驗(yàn)來確定,確保最后一檔放電加工到位)。
8)用慢走絲割出直徑為Φ32k6的澆口襯套孔,鑲件孔。
9)對(duì)成型面進(jìn)行研磨達(dá)到圖樣表面粗糙度的技術(shù)要求。
10)最后用激光在型芯上刻出產(chǎn)品上的文字。
2.盒底型芯
同盒蓋型心一樣。
3.行位
a)材料:45#
b)加工工藝:
1)開料:在45#鋼板上割出一塊長(zhǎng)x寬x高為244×184×38mm的毛坯。
2)在平面磨床上磨基準(zhǔn)。
3)在銑床上有角度分度頭調(diào)好角度,粗銑左側(cè)的斜面。
4)在銑床上銑出如圖所示右側(cè)的形狀及其導(dǎo)滑部分。
5)在銑床上銑出用分度頭調(diào)好角度,用鏜刀鏜出的直徑為Φ17mm的斜孔。
6)鉆螺釘固定孔。
7)熱處理:淬火+低溫回火,淬硬表面硬度為54—58HRC。
8)磨削基準(zhǔn)平面及其斜面,使各部分的尺寸加工到位。
9)用電火花機(jī)放電打出滑塊兩個(gè)R7的定位孔。
10)在滑塊斜面磨出45度,寬大10mm,深0.2mm的儲(chǔ)油槽,其它的零件在此就不一一敘述。
七、模具加工工藝流程:
1、 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和制造工藝,模架的基本組成零件有兩種:導(dǎo)柱、導(dǎo)套等回轉(zhuǎn)零件;模板等平板零件。
導(dǎo)柱、導(dǎo)套的加工主要是內(nèi)、外圓柱面加工,平板內(nèi)零件的制造過程主要進(jìn)行平面加工和孔隙加工,他們?cè)谀>咧衅鸲ㄎ坏膶?dǎo)向作用,保證凹凸模在工作時(shí)具有正確的相對(duì)置,除了要保證導(dǎo)柱,導(dǎo)套配合表面尺寸形狀精度外,還應(yīng)該保證導(dǎo)柱、導(dǎo)套各自配合面之間的同軸度要求。
導(dǎo)柱、導(dǎo)套一般采用低碳鋼進(jìn)行滲碳、淬火處理,也可選用碳素工具鋼T10淬火處理,淬火處理硬度58-62HRC。
根據(jù)分析,導(dǎo)柱、導(dǎo)套加工藝過程如下:
備料——粗車、半精車內(nèi)外圓柱表面——熱處理——研磨導(dǎo)柱中心孔——粗磨、精磨配合表面——研磨導(dǎo)柱、導(dǎo)套重要配合表面。
1、 凸模加工工藝過程如下:
下料——鍛造——退火——粗加工——精磨基面準(zhǔn)面——?jiǎng)澗€——工作型面半精加工——淬火、回火——磨削——修研。
2、 凹模加工工藝過程如下:
下料——鍛造——退火——粗加工六面——精磨基面準(zhǔn)面——?jiǎng)澗€—型孔半精加工——型孔精加工——淬火、回火——精磨(研磨)
3、 模架的裝配:
導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模板之間一般采用過盈配合,裝配時(shí)可采用手動(dòng)壓力機(jī)將導(dǎo)柱壓入動(dòng)模板的導(dǎo)柱孔,復(fù)位機(jī)構(gòu)的裝配復(fù)位桿與固定板一般采用過度配合。模架的裝配比較的簡(jiǎn)單,主要是用螺釘將裝有導(dǎo)套的定模板連接起來。
4、 模具表面強(qiáng)化處理工藝特點(diǎn)及應(yīng)用:
滲氮處理:滲氮處理是向模具零件表面滲入氮原子的過程,模具滲氮前應(yīng)加工到尺寸精度和表面粗糙度,最好是經(jīng)過試模確認(rèn)完全合格后再進(jìn)行滲氮處理。根據(jù)模具的技術(shù)要求分別采用以下兩種工藝路線:
精密模具:備料——鍛造——退火或回火——粗加工——調(diào)質(zhì)——半精加工——裝配——試?!獫B氮——研磨拋光——裝配;
一般模具:備料——粗加工——調(diào)質(zhì)——精加工——糝氮——研磨——裝配;
5、 總裝的技術(shù)要求
a、裝配后的模具安裝表面的平行誤差不大于0.05;
b、模具閉合后分型面應(yīng)均密合;
c、導(dǎo)柱、導(dǎo)套滑動(dòng)靈活,推件時(shí)推桿和卸料板動(dòng)作一致;
d、合模后動(dòng)模部分和定模部分的型芯必須緊密接觸
6、 試模:
模具在裝配完成之后,在交付生產(chǎn)時(shí)試模,其目的是檢查模具在設(shè)計(jì)制造上是否存在缺陷,若有,則要求排除;對(duì)模具成型工藝條件進(jìn)行試驗(yàn)以有利于模具成型工藝的確定和提高
八、模架的選擇
根據(jù)所選設(shè)計(jì)的定模型腔的尺寸和設(shè)計(jì)的需要,采用《塑料注射模中小型模架及技術(shù)要求》中的型,其型號(hào)為:
GB/T12556—90
其主要參數(shù)如下:
凹模板厚度 =50mm
凸模板厚度 =32mm
墊塊厚度 =125mm
模具的閉合厚度 =341mm
模板寬=500mm 長(zhǎng)=400mm
座板寬=500mm 長(zhǎng)=400mm
定模座板厚 =32mm
動(dòng)模座板厚 =50mm
墊塊寬度 =400mm
推桿固定板 =20mm
頂出底板厚度 =20mm
頂出底板長(zhǎng)度 =148mm
導(dǎo)柱 =30mm
導(dǎo)套 =36mm
推桿 =8mm
九、壓力機(jī)的校核
(1)最大注射量的校核
K利G公≥G件+G廢
式中 G公 — 注射機(jī)公稱質(zhì)量注射量
K利 — 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù),取0.8
G件 — 塑件的質(zhì)量
G廢 — 澆注系統(tǒng)等廢料的質(zhì)量
塑件重量 g,澆注系統(tǒng)重量
則每次注射所需塑料量為
注射機(jī)的最大注射量 g,故能滿足要求。
(2) 鎖模力與注射壓力的校核
鎖模力可按F≥Pm(nAz+Aj)校核
式中 Pm — 塑料注射壓力 Pm=80~130Mpa,由于多腔注射,取Pm=130Mpa
Az — 塑料在分型面上的投影面積(cm2)
Aj — 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積(cm2)
F — 注射機(jī)額定鎖模力 SZ-160/1000
注射機(jī)額定鎖模力為1000KN
投影面積計(jì)算:
估算:Az=S1+S2+S3+S4+S5=462.5+1494.25+159.5+538.375+30.75
=2685.25=26.85(cm2)
Aj=760+ПR12+ПR22+П R32+706+8
=760+314+50.24+56.52+706+8
=18.95(cm2)
代入公式中得Pm=130(26.85+18.95)=594KN
由于F=63.KN,故滿足F>594KN,同樣SZ-160/1000的額定注射壓力132KN>130KN,也能滿足PMMA塑料的注射壓力要求。
(3)模具厚度H與注射機(jī)閉合高度校核 Hmin
341>187,所以能滿足要求。
(4) 注射機(jī)開模行程的校核
SK≥H1+H2+(5~10)mm
式中 SK — 注射機(jī)行程(SK=360mm)
H1 — 脫模距離(頂出距離),H1=25
H2 — 塑件高度+澆注系統(tǒng)高度
H2=32+15=47
則 H1+H2+10mm=47+25+10=82(mm)<360mm
故能滿足要求
十、PP1340的成型條件:
密度(g/ cm3) 0.9~0.91
計(jì)算收縮率(%) 1.0~3.0
預(yù)熱溫度(℃) 80~100
預(yù)熱時(shí)間(h) 1~2
料筒溫度(℃) 前段 200~220
中段 180~200
后段 160~180
模具溫度(℃) 80~90
注射壓力(MPa)