電器支架注塑模具設(shè)計(jì)

電器支架注塑模具設(shè)計(jì),電器,支架,注塑,模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 電器支架注塑模具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人 學(xué)號(hào) 模具的總體結(jié)構(gòu) 模具實(shí)體圖 本課題設(shè)計(jì)的塑料制品為電器支架 本實(shí)體如下圖 2 1塑件制品的工藝分析與選材 圖2 1塑件實(shí)體圖 第二章塑料的成型特性 由上圖2 1可知 該制品的內(nèi)部有三個(gè)小的圓柱形支腳 成型要用型芯 從圖2 2中可知三個(gè)小圓柱支腳的尺寸 內(nèi)孔直徑為 外圓直徑為 由此可知型芯比較細(xì)小 在澆注過(guò)程中要注意其強(qiáng)度 防止型芯變彎 從圖 2 中可知塑件的最大外形尺寸為 可見(jiàn)制件的尺寸較大 為防止模具過(guò)大 過(guò)于笨重 應(yīng)該設(shè)計(jì)一模一腔結(jié)構(gòu) 圖2 2塑件尺寸 該制品的材料為ABS ABS樹(shù)脂為微黃色或白色不透明顆粒料 無(wú)毒無(wú)味 是丙烯腈丁 丁二烯 苯乙烯共聚物 丙烯腈使聚合物耐油 耐熱 耐化學(xué)腐蝕 丁二烯使聚合物具有卓越的柔性 韌性 苯乙烯賦以聚合物良好的剛性和加工流動(dòng)性 因此 ABS樹(shù)脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能 ABS塑料的表面可以電鍍 但它的使用溫度不高 不超過(guò)80 C ABS塑料廣泛用于制造汽車內(nèi)飾件 電器外殼 手機(jī) 電話外殼 旋鈕 儀表盤 容器乖 也可以生產(chǎn)板材 管材等產(chǎn)品 2 2ABS塑料的材料特性 第三章設(shè)計(jì)方案及參數(shù)的確定 3 1注塑機(jī)的確定 根據(jù)所需塑料的總體積查表可以選擇注射機(jī)的型號(hào)為 XS ZY 500 螺桿式 注射機(jī)的參數(shù)校核 1 最大注射量的校核2 注射壓力的校核3 鎖模力的校核4 最大注射成型面積的校核 校核后 因上面四方面校核都滿足要求 選用XS YZ 500型螺桿式注射機(jī)合適 3 2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機(jī)的噴嘴射出后 到進(jìn)入模具型腔以前所流經(jīng)的一段路程的總稱 普通澆注系統(tǒng)由主流道 分流道 冷料穴和澆口組成 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 1型腔的布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱 防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象2型腔和澆口的排列要盡可能減小模具外形尺寸3系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短 斷面尺寸適當(dāng) 盡可能減少?gòu)澱?表面粗糙度要低 以使熱量及壓力損失盡可能小 4對(duì)多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落 即分流道盡可能采用平衡式布置 5滿足型腔充滿的前提下 澆注系統(tǒng)容積盡可能小 以減小塑料的耗量6澆品位置要適當(dāng) 盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小的型芯 防止型芯變形 澆口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀 主澆道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過(guò)的部位 它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔 其尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間 由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞 通常不直接開(kāi)在定模板上 而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道襯套鑲?cè)攵０鍍?nèi) 澆口套的設(shè)計(jì)尺寸如圖3 1 3 2 1主澆道設(shè)計(jì) 圖3 1澆口套 3 2 2冷料井的設(shè)計(jì) 冷料井位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上 或處于分流道末端 其作用是捕集料流前鋒的 冷料 防止 冷料 進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量 載模時(shí)對(duì)能將主流道的凝料拉出 冷料井的直徑宜大于主流道大端的直徑 長(zhǎng)度約為主流道大端直徑 本設(shè)計(jì)中采用倒錐形 如圖3 2所示 圖3 2冷料井示意圖 3 2 3分流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道 它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔之前 通過(guò)截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過(guò)渡段 因此要求所設(shè)計(jì)的分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài) 使塑料熔體盡快地泫經(jīng)分流道充滿型腔 并且流動(dòng)過(guò)程中壓力損失及熱量損失盡可能小 能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔 分流道截面形狀采用U型 分流道的長(zhǎng)度取為60mm 形狀及其尺寸如圖 圖3 3分流道截面 澆口的位置與塑料的質(zhì)量有直接影響 在確定進(jìn)料口位置時(shí) 應(yīng)考慮以下幾點(diǎn) 1澆口的位置應(yīng)使填充型腔的流程最短2澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)縮3澆口的位置的選擇要避免塑件變形4澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免產(chǎn)生熔接痕5澆口的位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細(xì)長(zhǎng)的型芯或鑲件在選擇澆口的位置時(shí) 采用PRO E中的PlasticAdvisor進(jìn)行了最佳澆口位置分析 分析的結(jié)果如圖 3 2 4澆口的設(shè)計(jì) 圖3 4最佳澆口位置分析 圖3 4最佳澆口位置分析 圖3 4最佳澆口位置分析 圖3 4最佳澆口位置分析 圖3 4最佳澆口位置分析 根據(jù)分析的結(jié)果 澆口采用點(diǎn)澆口形式 并且采用兩個(gè)對(duì)稱澆口 采用點(diǎn)澆口成型塑件 去除澆口后殘留痕跡小 易取得澆注系統(tǒng)的平衡 也利于自動(dòng)化操作 點(diǎn)澆口的截面形狀和尺寸如下圖3 5所示 圖3 5點(diǎn)澆口截面圖 在本設(shè)計(jì)中選取 3 3分型面的選擇 塑料在模具型腔凝固形成塑件 為了將塑件取出來(lái) 必須交模具型腔打開(kāi) 也就是必須將模具分成兩部分 即定模和動(dòng)模兩大部分 定模和動(dòng)模相接角的面稱為分型面 圖3 6分型面圖 3 4排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑料熔體在填充模具的型腔過(guò)程中同時(shí)要排出型腔及流道原有的空氣 除此之外 塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的氣體 這些氣體必須及時(shí)排出 否則 被壓縮的氣體產(chǎn)生高溫 會(huì)引起塑件局部碳化燒焦 或使塑件產(chǎn)生氣泡 或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降 甚至充模不滿等 為了解決該問(wèn)題 必要時(shí)可開(kāi)設(shè)排氣槽等方法 但是對(duì)于ABS這種材料 排氣間隙不得高于0 05mm 在本設(shè)計(jì)中排氣方式采用在分型面處 利用動(dòng) 定模板的配合間隙排氣 另外模具的推管 型芯較多 形成的排氣通道較多 所以可利用推管與模板間的縫隙以及型芯與推管間的縫隙排氣 在注塑成型過(guò)程中最可能形成氣泡的位置如圖3 7所示 圖3 7氣泡形成位置圖 由圖可以看出 氣泡最可能形成的位置為塑件的最大外形邊緣和內(nèi)部的幾個(gè)小凸出的圓柱處 所以 采用分型面處動(dòng) 定模板的縫隙 推管與模板 型芯與推管的配合縫隙排氣是可行的 合理的 3 5冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 為了縮短成型周期 需要對(duì)模具進(jìn)行冷卻 常用水對(duì)模具進(jìn)行冷卻 即在注塑完成后通循環(huán)冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔內(nèi) 以便迅速使模具冷卻 本設(shè)計(jì)中取水線的直徑為10mm 初過(guò)初步的估算可以滿足要求 由于塑料是從上表面注入 上面的溫度比下面的高 所以定模上的水線中心距離塑件上表面為13mm 動(dòng)模板的水線距分型面為15mm 水線采用動(dòng)定模稱布置 圖3 8水線分布圖 第四章模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 1成型零件的設(shè)計(jì) 成型零件是直接與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀的零件 其中構(gòu)成塑件外形的成型零件稱為凹模 構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件稱為凸模 或型芯 由于凹 凸模件直接與高溫 高壓的塑料接觸 并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦 因此 要求凹 凸模件具有足夠的強(qiáng)度 剛度 硬度 耐磨性 耐腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度 如果凹 凸模都采用整體式 優(yōu)點(diǎn)是加工成本低 但是常用模架的模板材料為普通的中碳鋼 用作凹 凸模 使用壽命短 若選用好材料的模板制作整體的凹 凸模 則制造成本較高 綜合考慮以上的因素 凹 凸模都采用整體嵌入式 這樣既保證了模具的使用壽命 又不浪費(fèi)價(jià)格昂貴的材料 并且損壞后 維修 更換方便 4 2動(dòng) 定模的工作尺寸計(jì)算 通常 凹 凸模的工作尺寸根據(jù)塑料的收縮率 凹 凸模零件的制造公差以及磨損量3個(gè)因素確定 本設(shè)計(jì)中塑件的精度采用5級(jí)精度計(jì)算 塑件的尺寸及偏差如下圖 圖4 1塑件尺寸 圖4 2定模型芯 圖4 3動(dòng)模型芯 4 3機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4 3 1推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射模的推出機(jī)構(gòu)有推桿 推管 推板三種形式 圖4 4推出機(jī)構(gòu) 根據(jù)塑件的形狀 構(gòu)造 設(shè)計(jì)中選擇中間以推管的形式 旁邊再用三根推桿的組合推出機(jī)構(gòu) 如圖4 4所示 這種推出機(jī)構(gòu)只用到了簡(jiǎn)單的推管和推桿 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠 4 3 2復(fù)位桿的設(shè)計(jì) 圖4 6復(fù)位桿實(shí)體圖 復(fù)位桿的直徑選20mm 采用圓柱形結(jié)構(gòu) 長(zhǎng)度由模板厚度和塑件的推出距離決定 取158mm 復(fù)位桿材料選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼T10A號(hào)鋼 淬火處理 低溫回火 HRC45 50 表面粗糙度Ra1 6 與動(dòng)模板 U板的配合為間隙配合H8 f8 4 3 3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要包括導(dǎo)柱 如圖4 8 導(dǎo)套 如圖4 9 主要作用是在動(dòng)模與定模合模時(shí)保證型芯與型腔的精確定位 以便合模后保持模具型腔的正確形狀 合模時(shí)引導(dǎo)動(dòng)模按順序閉合 防止損壞凹凸 模 導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣部位 其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離 以保證模具的強(qiáng)度 與防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形 根據(jù)模具的形狀和大小 一副模具 一般采用2到4根導(dǎo)柱 在此設(shè)計(jì)中采用了4根導(dǎo)柱 圖4 8導(dǎo)柱 圖4 9導(dǎo)套 4 3 4拉桿的設(shè)計(jì) 拉桿的作用主要是在開(kāi)模時(shí)打開(kāi)分型面 為塑件的頂出作好準(zhǔn)備 拉桿的直徑選為35mm 長(zhǎng)度由模板的厚度和開(kāi)模行程的大小決定 選為300mm 如圖4 10所示 拉桿的材料選用碳素工具鋼T10A淬火處理HRC45 48 圖4 10拉桿 4 4注射模標(biāo)準(zhǔn)模架的設(shè)計(jì) 選用標(biāo)準(zhǔn)模架應(yīng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1 選擇標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào) 2 確定模架的長(zhǎng)度和寬度 3 確定模架的厚度 并使之與注射機(jī)要求的最大 最小模具厚度適應(yīng) 4 設(shè)計(jì)動(dòng)定模板和座板 本設(shè)計(jì)中選取標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào)為S5050 其結(jié)構(gòu)示意圖為 該模架的的參數(shù)為 圖4 11模架示意圖 4 4 1動(dòng)模板的設(shè)計(jì) 如圖4 12所示 動(dòng)模板設(shè)計(jì)尺寸為 材料為45鋼 4 4 2設(shè)計(jì)動(dòng)模墊板 如圖4 13所示 動(dòng)模墊板設(shè)計(jì)尺寸為 材料為45鋼 4 4 3設(shè)計(jì)定模板 如圖4 14所示 定模板的設(shè)計(jì)尺寸為 材料45鋼淬火處理中溫回火HRC45 50 4 4 4定模座板設(shè)計(jì) 如圖4 15所示 定模座板設(shè)計(jì)尺寸為 材料為45鋼 4 4 5動(dòng)模座板設(shè)計(jì) 如圖4 16所示 定模座板設(shè)計(jì)尺寸為 材料為45鋼 4 4 6動(dòng)模座墊塊設(shè)計(jì) 如圖4 17所示 動(dòng)模墊塊設(shè)計(jì)尺寸為 材料為45鋼 4 4 7推件固定板設(shè)計(jì) 如圖4 18所示 頂件固定板的設(shè)計(jì)尺寸為 材料為45鋼 4 4 8推板的設(shè)計(jì) 如圖4 19所示 推板的設(shè)計(jì)尺寸為 材料為45鋼 4 4 9中間板的設(shè)計(jì) 如圖4 20所示 中間板的設(shè)計(jì)尺寸為 材料為45鋼 模具裝配爆炸效果圖 開(kāi)模示意圖 致謝 感謝蔡金平老師在本次設(shè)計(jì)中對(duì)我的認(rèn)真指導(dǎo)和耐心教誨 同時(shí)也感謝在設(shè)計(jì)期間給予我極大幫助的同學(xué) 謝謝你們 感謝各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)的批評(píng)和指正