拉線盤(pán)注塑模具設(shè)計(jì)與制造【含CAD圖紙+三維CROE+文檔】,含CAD圖紙+三維CROE+文檔,拉線,注塑,模具設(shè)計(jì),制造,cad,圖紙,三維,croe,文檔
1 緒論
隨著中國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的日趨好轉(zhuǎn)，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號(hào)的倡引下，中國(guó)的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國(guó)的高度重視和贊賞[1]。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動(dòng)力”，德國(guó)則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢?jiàn)模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的《關(guān)于當(dāng)前國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。?
? 近年來(lái)，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、長(zhǎng)壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來(lái)越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的推動(dòng)下，經(jīng)過(guò)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。
Pro/E是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC）的三維CAD、CAM軟件系統(tǒng)，它集成了近幾年CAD方面的一些先進(jìn)理論和技術(shù)，采用了先進(jìn)的基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)工作更加靈活和簡(jiǎn)便。在產(chǎn)品信息模型方面，Pro/E把所有的功能模塊建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上，提供了所有工程項(xiàng)目之間的全關(guān)聯(lián)，真正實(shí)現(xiàn)了CAD/CAE/CAM的有機(jī)集成，用戶可以同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行并行的設(shè)計(jì)工作，從而可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短開(kāi)發(fā)周期。
Pro/E的常用功能有：二維截面的草繪（草圖的繪制、草圖的編輯、草圖的標(biāo)注、修改尺寸標(biāo)注、草圖中的幾何約束、修改截面和鎖定尺寸）、零件設(shè)計(jì)（模型的顯示設(shè)置、模型樹(shù)、層、特征的編輯和編輯定義、旋轉(zhuǎn)特征、倒角特征、圓角特征、孔特征、修飾特征、抽殼特征、筋特征、基準(zhǔn)特征、特征的復(fù)制和陣列、特征的成組、掃描特征、混合特征、螺旋掃描特征）、曲面設(shè)計(jì)（曲面創(chuàng)建、曲面修剪、薄曲面的修剪、曲面合并與延伸、將曲面面組轉(zhuǎn)化為實(shí)體或?qū)嶓w表面）、裝配設(shè)計(jì)（裝配約束、允許假設(shè)、元件的復(fù)制、元件的陣列、裝配體中的層操作、模型的外觀處理）、模型的測(cè)量與分析（模型的測(cè)量、模型的基本分析、曲線與曲面的曲率分析）、模型的視圖管理（定向視圖、樣式視圖、剖截面、簡(jiǎn)化表示、模型的分解、組合視圖）、工程圖的制作（工程圖的視圖、尺寸標(biāo)注、創(chuàng)建注釋文本、工程圖基準(zhǔn)、形位公差的標(biāo)注、表面粗糙度的標(biāo)注、工程圖的打?。┑取１敬卧O(shè)計(jì)將用到上述功能中的許多功能。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是拉線盤(pán)注塑模具的設(shè)計(jì)，也就是設(shè)計(jì)一副注塑模具來(lái)生產(chǎn)拉線盤(pán)塑件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高產(chǎn)量。針對(duì)拉線盤(pán)的具體結(jié)構(gòu)，通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我對(duì)中心澆口注射模具的設(shè)計(jì)有了較深的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)查閱大量資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等，結(jié)合教材上的知識(shí)也對(duì)注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，拓寬了視野，豐富了知識(shí)，為將來(lái)獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。
2 塑件成型工藝分析
2.1 塑件的原材料分析
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成，收縮率為0.3%~0.8%，密度為1.02~1.16g/cm3。ABS無(wú)毒、無(wú)味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。從使用性能上看，該塑料具有極好的抗沖擊強(qiáng)度，有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。但是也存在耐熱性不高，耐氣候性較差，在紫外線的作用下易變硬、發(fā)脆等缺點(diǎn)[2]。
2.2 塑件的注射工藝分析
（1） 無(wú)定形料，易吸濕，含水量超過(guò)0.125%即可發(fā)生銀絲，云母斑，氣泡，甚至開(kāi)裂，應(yīng)充分干燥，并在使用時(shí)房子再吸濕。
（2） 易用螺桿式注射機(jī)加工，噴嘴易用直通式并加熱，加工前必須徹底清除對(duì)溫度敏感的樹(shù)脂，所以最好宜用聚苯乙烯，聚乙烯，聚丙烯料進(jìn)行清洗。
（3） 成型性能與聚碳酸酯相似，熱穩(wěn)定性比聚碳酸脂差，分解溫度360℃左右，可能發(fā)生熔融破裂。
（4） 流動(dòng)性差，對(duì)溫度變化敏感，冷卻速度快。
（5） 要求成型加工溫度高，宜用高壓成型，壓力低易產(chǎn)生波紋，氣泡，凹痕，過(guò)高則脫模困難。
（6） 模具溫度以壁厚而定，一般取90~100℃，對(duì)加工復(fù)雜或長(zhǎng)而薄，厚壁塑件則取140~150℃。
（7） 模具應(yīng)有足夠剛度和強(qiáng)度，澆注系統(tǒng)應(yīng)短而粗，散熱慢，阻力小，易取直接式，圓片式，扁平或扇形，側(cè)向進(jìn)料口，截面厚度易取塑件壁厚的1/2~2/3,用針狀進(jìn)料口時(shí)直徑應(yīng)取大，進(jìn)料口易設(shè)在壁厚處，對(duì)薄長(zhǎng)塑件宜用多點(diǎn)澆口，模具宜設(shè)冷料穴。
（8） ABS注射工藝參數(shù)[3]如表2.1所示：
2.3 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析
（1）塑件為拉線盤(pán)，對(duì)精度要求不高，未注公差按MT5級(jí)公差要求。
（2）從圖紙（如圖2.1所示）形為回轉(zhuǎn)體，整體分布均勻，且符合最小壁厚要求。
圖2.1 拉線盤(pán)
（3）該塑件為工業(yè)用拉線盤(pán),對(duì)其表面質(zhì)量沒(méi)有什么高的要求，塑件表面粗糙度可以取Ra=3.2μm。但考慮到它的強(qiáng)度，應(yīng)盡量減少或消除溶解痕。
表2.1 ABS注射工藝參數(shù)
工藝參數(shù)
內(nèi)容
工藝參數(shù)
內(nèi)容
注射機(jī)類(lèi)型
螺桿式
噴嘴
形式
直通式
溫度/℃
180～190
預(yù)熱和干燥
溫度80～90℃
成型時(shí)間/s
注射時(shí)間
3～5
時(shí)間2h
保壓時(shí)間
15～30
料筒溫度/℃
前段
200～210
冷卻時(shí)間
15～30
中段
210～230
總周期
40～70
后段
180～200
螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）
30～60
注射壓力/MPa
70～90
后處理
方法
紅外線燈烘箱
保壓壓力/MPa
50～70
溫度/℃
70
模具溫度/℃
50～70
時(shí)間/h
2～4
2.4 初選注射機(jī)
本人已用pro/E完成了對(duì)塑件件的三維圖形繪制如圖2.2，可查的塑件的體積為9.7cm3，澆注系統(tǒng)體積為0.9 cm3，所以總體積=9.7+0.9=10.6cm3，質(zhì)量m=11.7g。據(jù)ABS塑料的注射成型參數(shù)，塑件的體積，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等，注射機(jī)初選為：XS-ZY-125，參數(shù)[4,5]如表2.2所示。
2.5 脫模斜度
為便于塑件從模腔中取出，塑件的內(nèi)外壁需要足夠的脫模斜度。外形尺寸以大端為基準(zhǔn)，斜度往小處??；內(nèi)形尺寸以小端為基準(zhǔn)，斜度往大處取。根據(jù)ABS的性能和文獻(xiàn)[6]表2-2-5：型芯脫模斜度為0.7°，型腔脫模斜度為0.5°。
圖2.2 塑件三維圖
表2.2 XS-ZY-125注射機(jī)參數(shù)
額定注射量
125cm3
注射方式
螺桿式
螺桿直徑
φ42mm
鎖模力
900KN
注射壓力
120Mpa
最大成型面積
320mm2
注射行程
115mm
最大開(kāi)模行程
300mm
最大模具厚度
300mm
最小模具厚度
200mm
噴嘴圓弧直徑
12mm
噴嘴孔直徑
4mm
3 型腔數(shù)量、分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的確定
3.1 最佳分型面論證
由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從圖3.1中幾種方案中優(yōu)選出較[7]。
圖3.1 塑件分型面
方案一：若選用分型面A，由于塑件中間孔，中間小，兩端大，需要在定模設(shè)置鑲塊，模具生產(chǎn)過(guò)程中取件勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。
方案二：若選用分型面B，采用型芯在定模的斜滑塊外側(cè)分型機(jī)構(gòu)，能有效有效優(yōu)化模具的結(jié)構(gòu)，使模具結(jié)構(gòu)緊湊合理，避免了鑲塊，有效提高模具生產(chǎn)效率。
綜合考慮選用方案二較為合理。
3.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.2.1 澆注系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)的噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。它的作用是將熔體順利地充滿型腔的各個(gè)部位，并在填充及保壓過(guò)程中，將注射壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位以獲得外形清晰、內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。它向型腔中的傳質(zhì)、傳熱、傳壓情況決定著塑件內(nèi)在和外在質(zhì)量，它的布置和安排影響著塑件成型的難易程度和模
具的復(fù)雜程度。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意排氣，熔接痕，尺寸精度等問(wèn)題。特別是澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，有利于排氣和補(bǔ)縮，且應(yīng)設(shè)在塑件較厚的部位，以使熔料從后斷面移入薄斷面，以利于補(bǔ)料[8]。
3.2.2 主流道設(shè)計(jì)
主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。
3.2.3 主流道尺寸
（1）主流道小端直徑d
主流道小端直徑d = 注射機(jī)噴嘴直徑+（0.5～1）= 4 +（0.5～1）
取d = 4.5（mm）這樣便于噴嘴和主流道能同軸對(duì)準(zhǔn)，也能使的主流道凝料能順利脫出。
（2）主流道球面半徑
主流道入口的凹坑球面半徑R，應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑的2～3mm。否則，兩者不能很好的貼合,會(huì)讓塑件熔體反噴,出現(xiàn)溢邊致使脫模困難。故：
SR = 注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（2～3）
由表2.2知注射機(jī)的噴嘴球面半徑為12mm，所以：
SR = 12 +（2～3）
取d = 14（mm）。
（3）主流道長(zhǎng)度L
一般按模板厚度確定，但為了減小充模時(shí)壓力降和減少物料損耗，以短為好。在出現(xiàn)過(guò)長(zhǎng)流道時(shí)，可以將主流道襯套挖出深凹坑，讓噴嘴伸入模具。本設(shè)計(jì)中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取L=34（mm）
（4）主流道大端直徑
D = d + 2 L tanα
式中 α為半錐角。
將α=2°帶入公式得：
D = 4.5 + 2×34×tan2°≈ 7mm
（5）主流道襯套形式及其固定
主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式，即澆口套。本模具是三板模，因此需要盡量減少主流道長(zhǎng)度。
方案一：用澆口套標(biāo)準(zhǔn)件，這樣只需購(gòu)買(mǎi)，但是主流道長(zhǎng)度過(guò)大，在凝料脫模時(shí)會(huì)產(chǎn)生困難。。固定形式：用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是標(biāo)準(zhǔn)件。
方案二：在定模座板上開(kāi)設(shè)階梯孔，將澆口套放入減小主流道長(zhǎng)度。澆口套自行設(shè)計(jì)。在定模座板上在安裝定位圈定位。
考慮到模具的配件的互換性，我們選用標(biāo)注澆口套 10×30 GB/T 4169.19—2006如圖3.1所示和標(biāo)準(zhǔn)定位圈90 GB/T 4169.18—2006如圖3.2所示。
圖3.2 澆口套 圖3.3 定位圈
（6）澆口的設(shè)計(jì)
模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無(wú)論采用何種澆口，其開(kāi)設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開(kāi)設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。
方案一：采用潛伏澆口
方案二：采用中心澆口
由于ABS塑料有較強(qiáng)的韌性和強(qiáng)度，不適宜采用潛伏式澆口，又因?yàn)樵撍芗Y(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，且中心有通孔，因此可考慮使用中心澆口。中心澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆口。限制性澆口一方面通過(guò)截面積的突然變化，使分流道輸送來(lái)的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，迅速面均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使型腔充滿均勻，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。
4 塑料模具設(shè)計(jì)方案的論證
4.1 確定型腔布局
由于該產(chǎn)品的產(chǎn)量為每年10000件，數(shù)量不是很大，考慮到模具的經(jīng)濟(jì)性，及保證塑件的精度和模具結(jié)構(gòu)上采用了中心澆口等綜合因素，采用一模一腔。此外，采用一模一腔有利于縮短開(kāi)模距離，更方便的設(shè)置冷卻系統(tǒng)，使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
4.2 成型零件的結(jié)構(gòu)
由于拉線盤(pán)帶有側(cè)凹所以采用斜滑塊側(cè)向分型結(jié)構(gòu)；由于塑件中間有孔，所以要采用型芯拼塊，且型芯拼塊應(yīng)固定于動(dòng)模，這樣有利于順利脫模。抽芯利用模具的動(dòng)作開(kāi)合來(lái)完成抽芯。如圖4.1所示：
圖4.1 模具分型結(jié)構(gòu)
4.3 推出機(jī)構(gòu)的確定
塑件推出（頂出）是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的。本模具采用頂桿頂出，頂出桿頂出出是一種基本的、也是一種常用的塑件頂出方式。常用的頂桿形式有圓形、矩形、階梯形。我們采用圓形頂桿。由于采用了斜滑塊外向分型機(jī)構(gòu)，型腔和型芯都在動(dòng)模?？紤]到滑塊在脫模過(guò)程中是運(yùn)動(dòng)著的，所以采用推桿推動(dòng)滑塊底部而實(shí)現(xiàn)推出。
4.4 抽芯機(jī)構(gòu)的確定
由于采用斜滑塊外側(cè)分型與抽芯機(jī)構(gòu)，若成型塑件的主型芯設(shè)置在定模一側(cè)，可能會(huì)出現(xiàn)開(kāi)模后型芯立即從塑件中抽出，塑件粘附于某一斜滑塊上，難以取出或定模主型芯的包緊力較大而是斜滑塊錯(cuò)位的情況。所以主型芯應(yīng)設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，分模時(shí)斜滑塊隨動(dòng)模后移，在脫模抽芯的過(guò)程中，塑件雖與主型芯松動(dòng)，但在側(cè)向分型抽芯時(shí)對(duì)塑件仍有限制側(cè)向移動(dòng)的作用，所以塑件不可能粘附在某一斜滑塊上，容易取出。
4.5 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)論證
由于制品平均壁厚為2mm，制品尺寸又較小，確定水孔直徑為8mm。由于冷卻水道的位置、結(jié)構(gòu)形式、孔徑、表面狀態(tài)、水的流速、模具材料等很多因素都會(huì)影響模具的熱量向冷卻水傳遞，精確計(jì)算比較困難。實(shí)際生產(chǎn)中，通常都是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定冷卻水路，通過(guò)調(diào)節(jié)水溫、水速來(lái)滿足要求。由于采用采用了滑塊外側(cè)分型和抽芯機(jī)構(gòu)，在動(dòng)模上開(kāi)水道不易實(shí)現(xiàn)，故采用在定模板上開(kāi)水道的形式。
4.6 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在注射成型過(guò)程中，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固時(shí)產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體這些氣體若不能順利排出，則可能因填充氣體被壓縮而引起塑件局部碳化燒焦，或使塑件形成氣泡，產(chǎn)生熔接不勞，表面輪廓不清及填充不滿等缺陷。另外氣體的存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮型腔的排氣問(wèn)題。
由于該模具的總體尺寸較小，屬于小型模具嗎，可以利用活動(dòng)型芯以及型芯端部與模板的配合間隙，分型面進(jìn)行排氣。其配合間隙為0.03～0.05mm。
4.7 繪制模具結(jié)構(gòu)草圖
根據(jù)以上的方案論證結(jié)論，可得到模具的結(jié)構(gòu)草圖如圖4.2所示：
圖4.2 模具結(jié)構(gòu)草圖
5 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算
5.1 成型零件的成型尺寸計(jì)算
所謂工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸。（包括矩形和異形型芯的長(zhǎng)和寬），型腔深度和型芯高度和尺寸。該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計(jì)算[9]。查有關(guān)手冊(cè)得ABS的收縮率為0.3%～0.8%，故平均收縮率Scp=（0.4+0.7）%/2=0.55%，尺寸偏差取MT5級(jí)，根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具制造公差取δz =1/3Δ，成型零件尺寸計(jì)算見(jiàn)表5.1。
5.2 模具型腔壁厚的確定
如果是利用計(jì)算公式的話比較煩瑣，且不能保證在生產(chǎn)中的精確性，我們可以根據(jù)書(shū)中的經(jīng)驗(yàn)值來(lái)取的。由于該模具采用的是鑲拼式型腔，取型腔壁厚為12～13mm，模套壁厚35～40mm。
5.3 成型零件材料選擇及熱處理
為實(shí)現(xiàn)模具批量生產(chǎn)的目的,選用模具材料應(yīng)具有較高耐磨性、韌性，良好的熱處理尺寸穩(wěn)定性和良好的導(dǎo)熱性等，此外為降低成本，增加產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，必須要考慮模具用鋼材料的經(jīng)濟(jì)型。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為工業(yè)用拉線盤(pán)，必須具有一定的強(qiáng)度和尺寸精度，并且產(chǎn)品所用的材料為ABS沒(méi)有腐蝕性，綜合考慮以上因素可以采用9Mn2V。其熱處理為780~800℃油淬，160~180℃低溫回火，熱處理后硬度大于60HRC[10]。
5.4 斜滑塊設(shè)計(jì)
塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，本模具的凹模采用的是斜滑塊外側(cè)分型機(jī)構(gòu)，為了合模時(shí)斜滑塊不被卡死，一般情況下，臥式模具的推出行程不大于模具斜滑塊高度的1/3。經(jīng)計(jì)算知該模具的推出行程為11mm,故斜滑塊高度可取40mm。
5.5 楔緊塊的設(shè)計(jì)
在制品成型過(guò)程中,側(cè)型芯和分型斜滑塊會(huì)受到高壓塑料的推力作用,有時(shí)這種推力相當(dāng)大,若由斜滑塊承受,則因斜滑塊為組合型腔,受力后容易錯(cuò)位,因此,必須設(shè)置楔緊塊來(lái)可靠地鎖緊滑塊。
表5.1 成型尺寸計(jì)算表
類(lèi)別
名稱(chēng)
塑件尺寸
塑件的尺寸工公差
計(jì)算公式
工作尺寸
型腔計(jì)算
徑向尺寸
76
Lm=[（1+Scp）Ls-0.75Δ] 0+z
80
9
深度尺寸
6
Hm=[（1+ Scp）Hs-0.75Δ] 0+z
4
1.2
型芯計(jì)算
徑向尺寸
27
lm= [（1+Scp）ls+0.75Δ] 0-δz
16
72
65
8
20
25
高度尺寸
2
hm=[（1+Scp）hs+0.75Δ]0-δz
4
型芯拼塊計(jì)算
徑向尺寸
3
lm= [（1+Scp）ls+0.75Δ] 0-δz
4
6
9
尺寸高度
2.5
Hm =[（1+Scp）hs+0.75Δ]0-δz
根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及塑件的形狀,可知側(cè)向力較大,所以采用與動(dòng)模板一體的整體式楔緊塊，楔緊塊設(shè)計(jì)及其工作原理如圖5.1所示。
圖5.1 楔緊塊工作原理
5.6 模具加工工藝
模具零部件的加工方法根據(jù)加工條件和工藝方法可分為三種：通用機(jī)床加工型腔（車(chē)、銑、刨、磨、鉆）；專(zhuān)用機(jī)床加工（仿形銑床、CNC機(jī)床、加工中心等）；特種工藝（電火花加工、電解加工、精密鍛造等）。對(duì)于平面加工，主要加工模具中的各個(gè)零件的端面和側(cè)面等，加工過(guò)程分為粗加工、半精加工、精加工。由于此模具屬于小型的模具，所以，粗加工可采用刨或銑削加工，然后可利用精銑或精磨進(jìn)行精加工，以機(jī)床加工為主。而型腔的加工則不同，由于此零件的型腔比較復(fù)雜，對(duì)其塑料件表面質(zhì)量要求較高，通用機(jī)床加工和專(zhuān)用機(jī)床加工都不易生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品?？紤]以上情況，此模具型腔主要以特種加工為主。模具的凸模尺寸如圖5.2所示，下面以凸模為例來(lái)說(shuō)明模具的零件的加工工藝。
圖5.2 凸模尺寸
（1）備料，切割鋼板至尺寸155mm×155mm×35mm；
（2）熱處理，退火至180~200HBS；
（3）刨，刨六面至尺寸151mm×151mm×33mm；
（4）平模，磨六面尺寸至150mm×150mm×32mm，并保證并保證四平面及上下平面垂直度0.02mm；
（5） 數(shù)控銑，①以底面為基準(zhǔn)，洗出型芯圓臺(tái)，使相關(guān)尺寸φ73.14到φ73.5mm，高度31.23至31.6mm；
②銑出上面的四個(gè)扇形臺(tái)，加工扇形外圓尺寸φ65.91φ66.4mm，內(nèi)圓尺寸φ25.51至φ25mm，高度29.35至29.7mm，距離8.25至7.8mm；
③銑出流道到要求；
（6）鉗，①鉆鉸兩條φ8水道到要求；
②鉆出4×M8螺紋底孔，并攻螺紋到要求；
③研光型芯和澆口流道，Ra=0.4~0.8μm；
（7）熱處理，780~800℃油淬，160~180℃低溫回火，硬度>60HRC；
（8）平磨，磨31.23到要求；
（9）成型磨，磨φ73.14，φ65.91，φ25.51，29.35，8.25至要求；
（10）電火花加工，加工窄槽2.31,27.52，環(huán)形槽φ20.44,φ16.37至要求；
（11）鉗，研磨型芯到Ra=0.2μm，研磨澆口到 Ra=0.8μm;
（12）檢驗(yàn)。
6 確定模架尺寸
綜合考慮本塑件采用直澆口，斜滑塊側(cè)向分型結(jié)構(gòu)、型腔的壁厚要求、塑件尺寸大小、冷卻水道的布置等多項(xiàng)因素，估算型腔模板的概略尺寸，查表文獻(xiàn)[11]選取標(biāo)準(zhǔn)模板的尺選取標(biāo)準(zhǔn)模架A 2020—40×50×60 GB/T 12555—2006
模具上所有的螺釘采用內(nèi)六角螺釘，模具外表面盡量不要有突出部分，模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過(guò)程中，可以方便地分開(kāi)兩塊模板。為了加工的方便所有模板都采用標(biāo)準(zhǔn)模板：
（1）定模座板 A 300×250×25 GB/T 4169.8—2006
定模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，定模座板上固定導(dǎo)柱和定位圈，材料為45鋼。定位圈通過(guò)嵌入式與其連接。定模座板上的導(dǎo)柱與導(dǎo)柱孔采用H7/k6配合，定模座板與拉料桿采用H7/k6配合。
（2）定模板A 250×250×40 GB/T 4169.8—2006
定模板用于固定定模模仁和導(dǎo)套，應(yīng)該有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用45鋼。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7/k6配合，定模與定模模仁采用H7/m6配合。
（3）動(dòng)模板A 250×250×50 GB/T 4169.8—2006
用于固定動(dòng)模型芯鑲塊和導(dǎo)套，一般用45鋼。動(dòng)模板應(yīng)具有較高的平行度和硬度。動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）通過(guò)4個(gè)沉頭螺釘M12固定在動(dòng)模板上面，其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7/k6配合，動(dòng)模與動(dòng)模型芯鑲塊采用H7/m6配合。
（4）墊塊A 48×250×60 GB/T 4169.6—2006
墊塊用于在動(dòng)模座板與支承板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求，一般材料為45鋼。墊塊可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。
墊塊的高度h校核公式為
h=h1+h2 +s+δ
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