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文檔簡介
1、<p> 按鍵面板注射模具設(shè)計</p><p> MOLD DESIGN OF KEY-PRESS FACE PLATE</p><p> [摘要]:根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求及企業(yè)生產(chǎn)的實際情況進(jìn)行該塑料件的注射模設(shè)計。分別對抽芯機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、鑲件的固定方式、模流分析、澆口形式、分模面的選取方式等進(jìn)行了設(shè)計,通過對按鍵面板注射模具的設(shè)計充分認(rèn)識了模具設(shè)計的一般流程:制品功
2、能分析、使用要求、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具的選材、材料的熱處理技術(shù)、表面處理技術(shù)、各成型零件設(shè)計、尺寸計算、強(qiáng)度校核、注射機(jī)參數(shù)校核、模具動作過程分析及特點、繪制模具裝配圖、零件圖、以及整個設(shè)計過程的心得體會。</p><p><b> ABSTRACT</b></p><p> Injection molding is one of the main techniqu
3、es of plastics processing at present. The paper introduce the process of designing an injection mould for a screw nut with two wings . This mould which make two products every time adopts edge gate. At the same time use
4、shaft, ball bearing and rack-and-pinion steering gear to revolve the core .The size of parts was calculated detail, and the parts match closely .</p><p> 關(guān)鍵詞:注射模,模具結(jié)構(gòu)設(shè)計,模具的選材,熱處理技術(shù),表面處理技術(shù),先進(jìn)制造技術(shù),ABS,抽芯機(jī)構(gòu),連桿
5、機(jī)構(gòu),鑲件的固定方式,模流分析,澆口形式,分模面的選取方式,模具結(jié)構(gòu)設(shè)計;</p><p> Key words:injection molding, injection mould, heat treatment , simulation-analyse,ABS,edge-gate,mould-configuration-design,rack-and-pinion steering gear.</p&
6、gt;<p><b> 1.引言</b></p><p> 隨著注射成型技術(shù)的不斷發(fā)展,塑料制品已經(jīng)深入到日常生活中的每—個角落。由于塑料件具有重量輕,生產(chǎn)方便,價格便宜,大到國防工業(yè)產(chǎn)品,小到日常生活的方方面面,幾乎全部都有采用塑料生產(chǎn)。因此塑料模具結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個有相當(dāng)前景的行業(yè),而企業(yè)的實際生產(chǎn)則需要先進(jìn)且合理的模具設(shè)計來做技術(shù)準(zhǔn)備,本文根據(jù)企業(yè)的實際生產(chǎn)具體要求進(jìn)行模
7、具結(jié)構(gòu)設(shè)計。</p><p> 1.1模具設(shè)計與制造業(yè)的現(xiàn)狀及存在的主要問題</p><p> ?。?)高學(xué)歷高技術(shù)的專業(yè)人才奇缺。</p><p> ?。?)根據(jù)國家發(fā)展委員會數(shù)字顯示目前我國注塑行業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè),大多數(shù)是原國家輕工業(yè)部管轄下五、六十年代建的塑料制品廠,其特點生產(chǎn)規(guī)模小、分散廣、科技力量不強(qiáng)、市場開發(fā)應(yīng)變能力薄弱、中低檔產(chǎn)品偏多、企業(yè)老、負(fù)擔(dān)重
8、、資金缺乏。而國內(nèi)一些原料生產(chǎn)基地和大型家電集團(tuán)、汽車制造廠、建材廠自己投資搞注塑配件、其生產(chǎn)規(guī)模、科學(xué)技術(shù)水平和產(chǎn)品市場擁有率大大超過原有企業(yè)水平,市場競爭的地理化和本土化,這種上游產(chǎn)品往下發(fā)展,而下游產(chǎn)品往上發(fā)展,使我國處于中間狀態(tài)的注塑企業(yè)發(fā)展空間越來越小,注塑產(chǎn)品單一,企業(yè)生存和發(fā)展越來越難,瀕臨破產(chǎn)倒閉。</p><p> ?。?)目前我國注塑行業(yè)市場存在混亂狀況。個別鄉(xiāng)鎮(zhèn)私人企業(yè),由于其負(fù)擔(dān)輕、稅賦低
9、、勞動成本低、偷工減料以低檔次、低價格傾銷產(chǎn)品沖擊市場,阻礙我國注塑行業(yè)的健康有序發(fā)展。</p><p> (4)注塑行業(yè)重復(fù)建設(shè)、產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品互相削價,致使經(jīng)濟(jì)效益大幅度滑坡。</p><p> ?。?)國內(nèi)多數(shù)注塑產(chǎn)品企業(yè)整體技術(shù)裝備水平與發(fā)達(dá)國家比還處于較落后狀態(tài)、產(chǎn)品開發(fā)能力差、創(chuàng)新少、深度加工跟不上市場需求。</p><p> (6)原材料供應(yīng)方面。
10、國內(nèi)自己生產(chǎn)原料品種牌號少,選擇余地小,不能滿足加工廠需求,每年還需大量進(jìn)口原材料</p><p> ?。?)注塑制品加工離不開注塑設(shè)備和模具,而目前國內(nèi)能制造的最大注塑機(jī)鎖模力只有3600噸左右,注塑量未超過5萬克,同時全國模具廠缺乏龍頭企業(yè),模具開發(fā)能力尚不及先進(jìn)發(fā)達(dá)國家。</p><p> 1.2塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展方向</p><p> 1.2.1塑料模具
11、現(xiàn)狀</p><p> ?。?)應(yīng)用范圍廣。目前各種形狀復(fù)雜塑料注塑成型的結(jié)構(gòu)件、功能件以及特殊用途的精密件已廣泛的應(yīng)用到交通、運(yùn)輸、包裝、儲運(yùn)、郵電、通訊、建筑、家電、汽車、計算機(jī)、航空航天、國防尖端等國民經(jīng)濟(jì)的所有領(lǐng)域,已成為不可缺少的重要的生產(chǎn)資料和消費資料。</p><p> ?。?)沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的注塑產(chǎn)品檔次接近港臺同類產(chǎn)品的水平。沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),由于經(jīng)濟(jì)高速增長,急需注塑
12、產(chǎn)品的配套服務(wù),給注塑行業(yè)發(fā)展帶來機(jī)遇。目前國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)廣東、浙江、上海、江蘇和山東等省市注塑產(chǎn)品產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)量65%,且從過去勞動密集型逐漸轉(zhuǎn)向技術(shù)、資本密集型發(fā)展,生產(chǎn)力布局日趨合理。由于先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)目前這些地區(qū)注塑行業(yè)年加工能力350萬噸以上,單機(jī)注塑加工容量可從4克--5萬克,甚至將有6萬克注塑機(jī)問世。</p><p> (3)成型工藝方技術(shù)、多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯
13、脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟,如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29~34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件,取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開始推廣,有的廠采用率達(dá)20%以上,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道裝置,少
14、數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%,與國外的50~80%相比,差距較大。</p><p> ?。?)在制造技術(shù)方面,CIMS/CAPP/CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階,以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng),如美國EDS的UGⅡ、美國Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國CV
15、公司的CADS5、英國Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),雖花費了大量資金,但在我國模具行業(yè)中,實現(xiàn)了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技術(shù)對成型過程,如充模合冷卻等進(jìn)行計算機(jī)模擬,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動了我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來,我國自
16、主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展,主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等,這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價格較低等特點,為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。</p><p> (5)新形塑料模具鋼才開發(fā)應(yīng)用。如P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等,對模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響,
17、但總體使用量仍較少。</p><p> (6)塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應(yīng)用,并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下,和國外先進(jìn)工業(yè)國家已達(dá)到70%-80%相比,仍有很大差距。</p><p> ?。?)據(jù)有關(guān)方面預(yù)測,模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的,在未來的模具市場中,塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具,在模
18、具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展,對塑料模具提出越來越高的要求是正常的,因此,精密、大型、復(fù)雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時,由于近年來進(jìn)口模具中,精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具占多數(shù),所以,從減少進(jìn)口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā),這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展,使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材管接頭模具成為模具市場新的經(jīng)濟(jì)增長點,高速公路的迅速發(fā)展,對汽車輪胎也提出了更高要求,因此
19、子午線橡膠輪胎模具,特別是活絡(luò)模的發(fā)展速度也將高于總平均水平;以塑代木,以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大;家用電器行業(yè)在“十一五”期間將有較大發(fā)展,特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大;而電子及通訊產(chǎn)品方面,除了彩電等音像產(chǎn)品外,筆記本電腦和網(wǎng)機(jī)頂盒將有較大發(fā)展,這些都是塑料模具市場的增長點。</p><p> 1.2.2塑料模具技術(shù)的發(fā)展方向</p><
20、;p> ?。?)塑料模設(shè)計制造中全面推廣應(yīng)用CAPP/CAD/CAM/CAE技術(shù)。</p><p> (2)提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計制造水平。</p><p> (3)開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。</p><p> ?。?)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、商品化的使用率。</p><p> ?。?)推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、
21、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。</p><p> (6)應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)。</p><p> (7)研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。</p><p> ?。?)企業(yè)與國家應(yīng)大力支持模具設(shè)計與制造專業(yè)人才培養(yǎng)。</p><p> (9)國家應(yīng)輔助發(fā)展模具龍頭企業(yè)。</p><p>
22、 ?。?0)國家應(yīng)對模具行業(yè)的健康起指導(dǎo)建設(shè)作用。</p><p> 2.塑件介紹及設(shè)計要求</p><p> 按鍵面板注射模具的設(shè)計,以ABS(丙烯青—丁二烯—共物)為原料,其單件質(zhì)量為15g,該塑料件用于開關(guān)的面板控制,其中有兩個鑲件M4x1.75mm,和螺栓連接,整個塑料件料厚1.75mm,產(chǎn)品外觀為乳白色,要求生產(chǎn)20萬件,因此具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。</p><
23、;p> 2.1模具設(shè)計的基本組成如下:</p><p> ?。?)定模機(jī)構(gòu) 定模機(jī)構(gòu)是安裝在注射機(jī)的固定模板上的部分型腔。由定位環(huán)、主流道體、定模底板、定模板、凹模組成一體,在注射機(jī)上固定不動。</p><p> ?。?)動模機(jī)構(gòu) 動模機(jī)構(gòu)是安裝在注射機(jī)動模板上的部分型腔。由凸模、動模板、導(dǎo)柱、動模墊板組成一體,在注射機(jī)的鎖模裝置的驅(qū)動下往復(fù)運(yùn)動。</p><p
24、> ?。?)澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是將熔融塑料引向閉合模腔的通道。通常由主流道、冷料穴、分流道和澆口等組成。</p><p> (4)導(dǎo)向裝置 導(dǎo)向裝置是用以保證動模和定模閉和時位置準(zhǔn)確。它由導(dǎo)柱,導(dǎo)套組成。</p><p> ?。?)頂出機(jī)構(gòu) 頂出機(jī)構(gòu)是實現(xiàn)制品脫模的裝置。常見有頂桿式,頂管式,推板式等。</p><p> ?。?)抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)制品上帶有側(cè)孔或
25、側(cè)凹結(jié)構(gòu)時,在頂出機(jī)構(gòu)工作前,先要將可作側(cè)向運(yùn)動的型芯從制品中抽出,該側(cè)向運(yùn)動是由抽芯機(jī)構(gòu)實現(xiàn)的。</p><p> ?。?)冷卻和加熱裝置 加熱是為了滿足注射成型工藝對模具溫度的要求,冷卻為使熔料能在模具內(nèi)冷卻定型。</p><p> (8)排氣系統(tǒng) 排氣系統(tǒng)是為了把型腔內(nèi)原有的空氣以及塑料受熱過程中分解的氣體排出,而在模具分型面處開設(shè)的排氣槽。</p><p>
26、; 2.2 塑件的測繪與相關(guān)尺寸如下圖2-1:</p><p><b> 圖 2-1</b></p><p> 2.3塑件的結(jié)構(gòu)功能分析</p><p> ?。?)內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計與介紹。從圖2-2與2-3可以看出,塑件需內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)才能成型,而該塑料件的內(nèi)抽芯結(jié)構(gòu)并不是很難塑料件,故模具的抽芯距離比較小,但是它的推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計比較麻煩,不
27、但要保證塑件的正常脫出,還要考慮推出機(jī)構(gòu)的制造工、裝配等藝性能,這就需要認(rèn)真考慮選擇推出機(jī)構(gòu)。即既要達(dá)到抽芯目的,又要確保模具結(jié)構(gòu)緊湊且加工方便。</p><p> (2)塑件內(nèi)部鑲件M2x1.75mm固定形式分析。從圖2-4與2-5比較鑲件M2x1.75mm在模具上增加安裝固定型芯的方法與位置比較。即既要能確保鑲件注射成功,又要保證操作、安裝、更換方便經(jīng)濟(jì)可靠。</p><p> 3
28、.注塑產(chǎn)品材料及工藝</p><p> ABS塑料為通用的熱塑性塑,成型性好、流動性好、成型收縮性小(通常0.3~0.8)無味、無毒、微黃色、密度為(1.02~1.05)g∕㎝3</p><p> ;在塑筒中塑化效率高,在模具中凝固較快,成型周期短,制品光澤較好,沖擊韌性、力學(xué)強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定、電性能、化學(xué)腐蝕性好、易于成型和機(jī)加工。缺點是吸水性較大,因此,成型前必須充分干燥,可以在柱
29、塞式或螺桿式臥式注射機(jī)上成型。</p><p> 3.1常用材料模塑件公差等級選用[1]:</p><p> 材料:丙烯晴-丁二烯-苯乙烯(ABS) 公差等級: MT5</p><p> 模塑件尺寸公差表[1]:MT5</p><p> 表3-1-1 塑件尺寸公差表</p><p> ?。?注:A 不受
30、模具活動的影響 B 受模具活動的影響)</p><p> 公差值Δ計算公式[6]: </p><p> MT4 0.0246+0.004764(LS)+0.0726(LS)0.1+0.0288(LS)1/3</p><p> 其中:LS——塑件公稱尺寸(㎜)。</p><p> 當(dāng)計算值Δ為模具活動
31、部分尺寸公差,則須增加附加值,其增加值原則為:MT1,MT2級取附加值0.10㎜,MT3~MT7級取附加值0.20㎜。</p><p><b> 3.2成型工藝流程</b></p><p> 其產(chǎn)品成型工藝流程如下[7]:</p><p> 表4-2-1 產(chǎn)品成型工藝流程圖</p><p> 3.3一般塑膠收縮率
32、</p><p> 3.4確定塑件與澆注系統(tǒng)的質(zhì)量</p><p> (1)根據(jù)樣件測得其質(zhì)量為15g,取ABS的密度為1.07 g∕㎝3</p><p> 因此,塑件的體積V = Mz/r =15 / 1.07 =14㎝3</p><p> (2)估算澆注系統(tǒng)的體積Vj,根據(jù)澆注系統(tǒng)的初步設(shè)計方案(圖3-1)進(jìn)行估算Vj=12㎝3
33、則澆注系統(tǒng)的質(zhì)量Mj = Vj*r =12 * 1.07=12.84(g)</p><p><b> 圖3-1</b></p><p> 3.5 注射機(jī)的確定</p><p> 根據(jù)計算的結(jié)果選擇XS-ZY-125臥式注塑機(jī),其技術(shù)參數(shù)如下:</p><p> 注塑機(jī)最大注塑量:120cm3;</p>
34、<p> 鎖模力:1000KN;</p><p> 注塑壓力:70Mpa;</p><p> 最小模厚:215mm;</p><p> 最大模厚350mm;</p><p> 注塑機(jī)定位孔直徑:Ф50mm;</p><p> 注塑機(jī)拉桿的間距:400 x 250mm</p>&l
35、t;p> 4.主要工藝參數(shù)校核</p><p> 1.根據(jù)注塑機(jī)制品的重量,計算出注塑機(jī)應(yīng)具備的注射量?當(dāng)注塑機(jī)制品是用ABS制造的,注塑機(jī)應(yīng)具備的注射量為 Wps Wabs=(制品重+澆口系統(tǒng)總重)÷(0.75~0.90) 即 Wps=(1.3~1.1)×(制品重+澆口系統(tǒng)總重) 當(dāng)制品的品質(zhì)要求較高的時候,上式中的系數(shù)應(yīng)該取大值。?如果制品是其他塑料(命名為 X塑料),
36、仿照上法,先計算出其應(yīng)具有該種塑料的理論注塑量為Wx Wx=(1.3~1.1)×(制品重+澆口系統(tǒng)總重) 但是不能簡單地用 WX值決定注塑機(jī)地注射量,必須換成Wps值,換算公式是 Wps=Wx×(1.05÷Vx) 式中 Vx——某種塑料的比重 例:設(shè)一注塑制品用聚乙烯 (PE)作,已計算出制品本身重180克,估計澆口系統(tǒng)重20克,用以上公式先計算出: Wx=1.2×(180+20)=2
37、40克 從手冊查出 PE料的比重為Vx=0.92 所以 Wps=240×(1.05÷0.92)=273.9 應(yīng)該選購我公司的 11.5盎司(328克)注塑機(jī)為好。2.制品的形狀?根據(jù)注塑機(jī)制品在模板(定模板或動模板)的垂直投影面積,計算鎖模力 P: 鎖</p><p> ?由制品高度確定注塑機(jī)應(yīng)有的開模行程 開模行程 ≥ 2 × 制品高度?。∷陂L度3.根據(jù)制品的
38、材料、制品的壁厚選擇螺桿的型號?通用塑料如 PE、PP、PS、ABS等,壁厚較薄的制品,選用 A 、 B 型螺桿?工程塑料如 PC、PMMA 、PPO等,壁厚較厚的制品,選用 B 、 C 型螺桿4.由模具的外形輪廓尺寸,決定注塑機(jī)拉桿(導(dǎo)柱)的內(nèi)間距尺寸、最小模厚?拉桿內(nèi)距 ≥ 模具寬度 + (10-20)mm?容模量最小值 < 模具厚度 < 容模量最大值?模具長度 ≤ 模板尺寸 按模具安裝位置,長度:垂直方向,
39、寬度:水平方向,厚度:開合模方向</p><p> 4.1最大注塑量校核:</p><p> 注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積(包括流道及澆口凝料邊和飛邊)。通常注塑機(jī)的實際注塑量最好為注塑機(jī)的最大注塑量的80%,所以,選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng):</p><p> 0.8V機(jī)≥V塑+V澆</p><p> 式中: V機(jī)-注塑機(jī)
40、的最大注塑量,㎝3</p><p> V塑-塑件的體積(㎝3),該產(chǎn)品V塑=14㎝3</p><p> V澆-澆注系統(tǒng)體積(㎝3), 該產(chǎn)品V澆=12㎝3</p><p> 故 V機(jī)≥(2 x V塑+ V澆)/0.8=(14x2+12) ㎝3/0.8=50㎝3</p><p> 在此選定的注塑機(jī)注塑量為120cm3,所以滿足要求。&l
41、t;/p><p><b> 4.2鎖模力校核:</b></p><p><b> F鎖機(jī)>P模A</b></p><p> 式中:P模-熔融型料在型腔內(nèi)的壓力(50MPa~100 Mpa手冊可查);</p><p> A-塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和8000mm2</p>
42、;<p> F鎖機(jī)-注塑機(jī)的額定鎖模力,KN</p><p> 故 F鎖機(jī)>P模A=70000000 x 0.008 KN=560(KN)</p><p> 此處選定的注塑機(jī)為1000KN,滿足要求。</p><p> 4.3模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核:</p><p> ①模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機(jī)模
43、板尺寸和拉桿間距相適合:模具長x寬 < 拉桿面積;模具的長x寬為360mm x 210mm<注塑機(jī)拉桿的間距400 x 250mm,故滿足要求。</p><p> ?、谀>唛]合高度校核:</p><p> 模具實際厚度:Hm=215mm;</p><p> 注塑機(jī)最小閉合厚度 Hmin=210mm;</p><p> 注塑
44、機(jī)最大開模厚度 Hmax=350mm;</p><p> 即 Hmax >Hm> Hmin,故滿足要求。</p><p><b> ③開模行程校核:</b></p><p> 所選注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)(如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)),故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式:</p><p> Smax
45、 - Hm > H1+H2+(5~10)mm</p><p> 因為:Smax - Hm =350 - 215 = 135mm</p><p> H1+H2+(5~10)mm=(50+20+15)mm=85mm</p><p> 式中:H1-推出距離,mm;</p><p> H2-包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度,mm;</p
46、><p> S機(jī)-注塑機(jī)最大開模行程,mm。故滿足要求。</p><p> 5.注塑模具結(jié)構(gòu)及成型零件設(shè)計</p><p> 5.1型腔數(shù)的確定、排列與及分型面確定要點</p><p> 5.1.1型腔數(shù)的確定、排列</p><p> 模具的型腔數(shù)的確定主要是根據(jù)制品的投影面積、幾何形狀(有無抽芯機(jī)構(gòu))、制品的精
47、度、批量與及經(jīng)濟(jì)效益來確定。以下因素是型腔數(shù)確定的主要依據(jù):</p><p> 制品的重量與注射機(jī)的注射量;</p><p> 制品的投影面積與注射機(jī)的鎖模力</p><p> 模具外形尺寸與注射機(jī)安裝的有效面積或注射機(jī)拉桿之間距;</p><p> 制品有無惻抽芯及處理方法;</p><p> 制品的經(jīng)濟(jì)效
48、益與生產(chǎn)批量;</p><p><b> 制品的精度與顏色;</b></p><p> 長期大批量生產(chǎn)適于采用多型腔結(jié)構(gòu);</p><p> 制品較小時適于采用多型腔結(jié)構(gòu);</p><p> 供貨日期集中,量大,適于采用多型腔結(jié)構(gòu);</p><p> ?。?0)制品復(fù)雜或精度高,多型腔一致
49、性差,制造困難,故適于單型腔結(jié)構(gòu);</p><p> 以上這些因素是相互制約的,因此,在確定設(shè)計方案時,必須進(jìn)行協(xié)調(diào),以保證滿足主要條件。</p><p> 此按鍵面板注射模具的設(shè)計,以ABS(丙烯青—丁二烯—共物)為原料,其單件質(zhì)量為15g,其中有兩個鑲件M4x1.75mm,和螺栓連接,整個塑料件料厚1.75mm,產(chǎn)品外觀為乳白色,要求生產(chǎn)20萬件,所以其型腔數(shù)的確定方法有以下幾種形
50、式:</p><p> 合同:此制品要求供應(yīng)200000件/半年,六個月完成、生產(chǎn)安排兩班制生產(chǎn),問模具型腔為幾腔?(廢品率為0.5-0.6%)。</p><p> N(型腔)=W(產(chǎn)量)/[6*24(天)* 14(小時)* 0.6 * 60(分鐘)]</p><p><b> =2.75件/分鐘</b></p><p
51、> 因此,按此生產(chǎn)批量須選用多型腔;</p><p> 注:1.五天工作制,每月按平均30天計算,月工作24天;</p><p> 2.兩班制生產(chǎn),每班工作按7小時計算;</p><p> 型腔數(shù)量確定之后,便進(jìn)行型腔的排列,即型腔位置的布置,型腔的排列涉及模具尺寸,澆注系統(tǒng)的設(shè)計、澆注系統(tǒng)的平衡、抽芯(滑塊)機(jī)構(gòu)的設(shè)計、鑲件及型芯的設(shè)計、熱交換系統(tǒng)的
52、設(shè)計,以上這些問題又與分型面及澆口位置的選擇有關(guān),所以具體設(shè)計過程中,要進(jìn)行必要的調(diào)整,以達(dá)到比較完美的設(shè)計。</p><p> 下圖5-1與5-2型腔的排列的方式比較,在老師的指導(dǎo)下選擇圖5-1方案,此有利于</p><p> 5.1.2分型面確定的要點</p><p> 分型面對制品的表面質(zhì)量、尺寸精度、形狀精度、位置精度、脫模、型心、型腔結(jié)構(gòu)、排氣、進(jìn)料
53、口、模具的制造都有直接影響,因此,在選擇分型面時,應(yīng)全面分析、比較和考慮,選定較為有利的方案。</p><p> ?。?)不影響制品外觀,尤其是表面質(zhì)量有要求的制品;</p><p> ?。?)有利于保證產(chǎn)品的精度、模具加工、特別是型腔的加工;</p><p> ?。?)有利于澆口進(jìn)料、方便排氣和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計;</p><p> ?。?)有
54、利于開模、脫模、并確保在開模時塑見留于動模一惻;</p><p> ?。?)應(yīng)選在制品的最大外形尺寸之處,否則,制品無法脫模;</p><p> (6)有助于避免惻抽芯或有利于惻抽芯;</p><p> (7)方便金屬嵌的安裝;</p><p> 在老師的指導(dǎo)下與結(jié)合分型面的確定要點,設(shè)計出下面兩中分型面方式,經(jīng)過充分的考慮和驗證決定選
55、擇方案一(圖4-1);因為方案一是把型心做成嵌塊,這樣有利于型心的加工和保證制品的質(zhì)量,大大降低了各工藝的工作量。</p><p> 5.2排氣和溢流設(shè)計</p><p> 模具合模后,在模具內(nèi)的所有空間如澆道、型腔內(nèi)以及各零件組合的空隙內(nèi)都?xì)埩粲锌諝?。另外,熔融的塑料射入型腔后也會分解出一些氣體。這些氣體在塑料熔體進(jìn)入澆注系統(tǒng)的同時不能順利排出模外,將會產(chǎn)生下述種種危害:</p
56、><p> ?。?)對射入流道的熔融塑料產(chǎn)生阻力,降低流動速度,從而降低制品的質(zhì)量,甚至難以充滿整個型腔,造成凹陷或缺料,制品報廢等。</p><p> ?。?)降低連續(xù)注射的速度,影響生產(chǎn)率。因此,良好的排氣系統(tǒng)設(shè)計對確保制品成型質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。為解決此缺陷,并根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)通常有以下幾種方法可以解決,分別是在熔料的匯合處設(shè)置溢流槽或儲料井。</p><p&g
57、t; 排氣槽的設(shè)計原則及排氣方式</p><p> 1、熔料流程最遠(yuǎn)處;</p><p> 2、型腔內(nèi)氣易于儲蓄之處;</p><p> 3、型腔中盲孔底部;</p><p> 4、利用分型面排氣;</p><p> 5、利用設(shè)有排氣的排氣桿排氣;</p><p> 6、利用型心和
58、型心鑲件的配合排氣;</p><p><b> 5.3成型件的設(shè)計</b></p><p> 5.3.1成型件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p> 由于凹、凸模直接與高溫、高壓的熔融塑料接觸,并且脫模時反復(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。</p><p>
59、 通過調(diào)查和老師的指導(dǎo)得知凹凸模結(jié)構(gòu)形式用的最多的是整體嵌入式和局部鑲拼式,因此,在這次設(shè)計中凹凸模的結(jié)構(gòu)均采用整體嵌入式。</p><p><b> 1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p> 凹模是成型制品外表面的成型零件,是制品的外表面形狀、結(jié)構(gòu)的復(fù)制。凹模按其結(jié)構(gòu)的不同可分為:</p><p> ?。?)整體式凹模
60、 (2)整體嵌入式凹模</p><p> ?。?)局部鑲拼式凹模 (4)四壁接合式凹模架</p><p> (5)螺紋型環(huán)等形式</p><p> 1.整體結(jié)構(gòu)凹模,這是直接在模板上加工出制品的外表面要求的形狀、尺寸精度和質(zhì)量的成型件。整體式結(jié)構(gòu)制造簡單,制品上無鑲拼結(jié)構(gòu)留下的拼接痕,制品質(zhì)量搞好,制造中省去了鑲拼組合所需的工時和費用,相同鋼材的截面尺
61、寸,比強(qiáng)度較高;但整體式結(jié)構(gòu)的凹模只適用于形狀比較簡單,精度要求不高,使用壽命短的中小型模具。(整體式結(jié)構(gòu)一般用45#調(diào)質(zhì)鋼)</p><p> 2.整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凹模,中小型塑料制品,尤其是多型腔結(jié)構(gòu)的模具常采用整體鑲?cè)胧浇Y(jié)構(gòu)的凹模。整體鑲?cè)胧桨寄5膬?yōu)點是可以選用優(yōu)質(zhì)的鋼材加工且用材不多,其結(jié)構(gòu)便于加工,也便于維修和更換,一致性較好,其外形根據(jù)制品的形狀結(jié)構(gòu)和模具結(jié)構(gòu)需要,可以是圓形、方形、矩形或其他形狀。&
62、lt;/p><p> 3.局部鑲拼結(jié)構(gòu)的凹模,對于型腔內(nèi)部易于磨損或較為復(fù)雜的部分,采用局部鑲拼組合的結(jié)構(gòu),可使易損部位的修理或更加方便快捷。</p><p> (2)凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p> ?。?)成型零件鋼材選用</p><p> 5.3.2成型零件的尺寸計算</p><p> 1.型腔尺寸的計算方式
63、有:</p><p> a)按平均尺寸對凹模型腔尺寸的徑向計算</p><p> ?。?)按平均尺寸計算 —— Lm = [(1+Scp)Ls-XΔ]+Δz0</p><p> ?。?)按極限尺寸計算 —— Lm = [(1+Smax)Ls-Δ]+Δz0 </p><p> 校核 —— Lm + </p><p&g
64、t; Lm = [(1+Scp)Ls-XΔ]+Δz0</p><p><b> 式中:</b></p><p> Lm —— 凹模徑向公稱尺寸(㎜)</p><p> Scp ——塑料平均收縮率(%)ABS值為0.7%</p><p> Ls —— 制品的徑向公稱尺寸(㎜),為101㎜</p>&
65、lt;p> Δ—— 制品公差為1.14(mm)</p><p> Δc ——型腔磨損量(mm)</p><p> Δz—— 模具制造公差,取制品相應(yīng)尺寸(Δ/3~Δ/6)mm,取Δ/4,則為1.14/4=0.285</p><p> X —— 修正系數(shù),由書注射成型模具Page236塑件尺寸公差表可知,101mm、MT5制品尺寸公差Δ為1.14,按
66、平均值法計算模具尺寸中修正系數(shù)X的數(shù)值表,得凹模徑向工作尺寸計算的X值取3/4。</p><p> 則:Lm=[(1+0.7%)×101-3/4×1.14] +0.2850</p><p> =(101.707-0.855) +0.2850 </p><p> =100.852 +0.2850(㎜)</p><p>
67、 b)按平均尺寸對凹模型腔尺寸的軸向計算</p><p> Ls —— 制品的軸向公稱尺寸(㎜),為40.5㎜</p><p> Δ—— 制品公差為0.64</p><p> Δz—— 模具制造公差,取制品相應(yīng)尺寸(Δ/3~Δ/6)mm,取Δ/4,則為0.64/4=0.16</p><p> X —— 修正系數(shù),由書注射成型模具
68、Page236塑件尺寸公差表可知,40.5mm、MT5制品尺寸公差Δ為0.64,按平均值法計算模具尺寸中修正系數(shù)X的數(shù)值表,得凹模徑向工作尺寸計算的X值取3/4。</p><p> 則:=[(1+0.7%)×40.5-3/4×0.64] +0.160</p><p> =(40.7835-0.48)+0.160</p><p> = 40.
69、3035 +0.160</p><p> c)凹模型腔尺寸的深度計算</p><p> (1)按平均尺寸計算 —— Hm = [(1+Scp)Hs-XΔ]+Δz0</p><p> ?。?)按極限尺寸計算 —— Hm = [(1+Scp)Hs-Δz]+Δz0 </p><p> 校核 —— Hm - Smax Hs + Δ >Hs&
70、lt;/p><p> Hm = [(1+Scp)Hs-Δz]+Δz0</p><p><b> 式中:</b></p><p> Ls —— 制品的軸向公稱尺寸(㎜),為20.5㎜</p><p> Δ—— 制品公差為0.44</p><p> Δz—— 模具制造公差,取制品相應(yīng)尺寸(Δ/
71、3~Δ/6)mm,取Δ/4,則為0.44/4=0.11</p><p> X —— 修正系數(shù),由書注射成型模具Page236塑件尺寸公差表可知,20.5mm、MT5制品尺寸公差Δ為0.44,按平均值法計算模具尺寸中修正系數(shù)X的數(shù)值表,得凹模徑向工作尺寸計算的X值取1/2。</p><p> 則:=[(1+0.7%)×20.5-0.11] +0.110</p>
72、<p> =(20.6435-0.11)+0.110</p><p> = 20.5335 +0.110</p><p> 2.型芯尺寸的計算方式有:</p><p> a)按平均尺寸對凸模型芯的徑向尺寸計算</p><p> ?。?)按平均尺寸計算 —— Lm = [(1+Scp)LS-XΔ]0—Δz</p>
73、<p> (2)按極限尺寸計算 —— Lm = [(1+Smin)LS+Δ]0—Δz</p><p> 校核 —— Lm –Δc-Δz- SmaxLS > LS</p><p><b> 式中:</b></p><p> Lm —— 凸模徑向公稱尺寸(㎜)</p><p> Scp ——塑料平
74、均收縮率(%)ABS值為0.7%</p><p> Ls —— 制品的徑向公稱尺寸(㎜),為96.5㎜</p><p> Δ—— 制品公差為 (mm)</p><p> Δc ——型芯磨損量(mm)</p><p> Δc ——型腔磨損量(mm)</p><p> Δz—— 模具制造公差,取制品相應(yīng)尺寸(Δ
75、/3~Δ/6)mm,取Δ/4,則為1/4=0.25</p><p> X —— 修正系數(shù),由書注射成型模具Page236塑件尺寸公差表可知,96.5mm、MT5制品尺寸公差Δ為1,按平均值法計算模具尺寸中修正系數(shù)X的數(shù)值表,得凹模徑向工作尺寸計算的X值取3/4。</p><p> 則:=[(1+0.7%)×96.5-3/4×1] 0—0.25</p>
76、<p> =(97.1755-0.75)0—0.25</p><p> = 96.4255 0—0.25</p><p> b)按平均尺寸對凸模型芯軸向尺寸的計算</p><p> Ls —— 制品的軸向公稱尺寸(㎜),為37㎜</p><p> Δ—— 制品公差為0.56</p><p>
77、Δz—— 模具制造公差,取制品相應(yīng)尺寸(Δ/3~Δ/6)mm,取Δ/4,則為0.56/4=0.14</p><p> X —— 修正系數(shù),由書注射成型模具Page236塑件尺寸公差表可知,37、MT5制品尺寸公差Δ為0.56,按平均值法計算模具尺寸中修正系數(shù)X的數(shù)值表,得凹模徑向工作尺寸計算的X值取3/4。</p><p> 則:=[(1+0.7%)×37-3/4×
78、;0.56] 0—0.14</p><p> =(37.259-0.42)0—0.14</p><p> = 36.839 0—0.14</p><p> c)凸模型芯尺寸的高度計算</p><p> ?。?)按平均尺寸計算 —— Hm = [(1+Scp)Hs+XΔ]0—Δz</p><p> ?。?)按極限
79、尺寸計算 —— Hm = [(1+Smin)Hs+Δ]0—Δ z </p><p> 校核 —— Hm - Smax Hs - Δz >Hs</p><p> Hm = [(1+Smin)Hs+Δ]0—Δz</p><p><b> 式中:</b></p><p> Hs —— 制品的軸向公稱尺寸(㎜),為18
80、.75㎜</p><p> Δ—— 制品公差為0.44(mm)</p><p> Δz—— 模具制造公差,取制品相應(yīng)尺寸(Δ/3~Δ/6)mm,取Δ/4,則為0.44/4=0.11</p><p> X —— 修正系數(shù),由書注射成型模具Page236塑件尺寸公差表可知,18.75mm、MT5制品尺寸公差Δ為0.44,按平均值法計算模具尺寸中修正系數(shù)X的數(shù)值
81、表,得凹模徑向工作尺寸計算的X值取1/2。</p><p> 則:=[(1+0.7%)×18.75-1/2×0.44] 0—0.11</p><p> =(18.88125-0.22)0—0.11</p><p> = 18.661250—0.11</p><p><b> 3.中心距的計算</b&
82、gt;</p><p> Lm = (1+Scp)Ls</p><p> 5.4型腔惻壁、底板與及其他零件(定模板、)的計算</p><p> 在注塑成型過程中,型腔承受塑料熔體的高壓作用,因此凹模與凹、凸模的底板必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此,型腔的惻壁和底板的厚度均要進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計算加以確定。避免因強(qiáng)度不夠產(chǎn)生變形甚至開裂損壞,同時避免因剛度不足產(chǎn)生擾
83、曲變形,不可能脫?;虍a(chǎn)生大量飛邊溢料,降低制品精度。型腔壁厚的計算應(yīng)以熔體充滿型腔時的瞬間最大壓力進(jìn)行計算。大尺寸的型腔,主要進(jìn)行剛度計算,強(qiáng)度計算在其次;尺寸小的型腔模具主要進(jìn)行強(qiáng)度計算,剛度計算其次。</p><p> 剛度、強(qiáng)度計算時應(yīng)考慮的要點如下:</p><p> ?。?)保證制品順利脫模,為達(dá)到此目的,型腔允許的彈性變形量不能大于而只能小于制品的收縮值,</p>
84、<p><b> 即[δ]<δs</b></p><p> [δ]——型腔允許的彈性變形量(mm);</p><p> δ——制品平均厚度;</p><p> S——塑料的平均收縮率;</p><p> 否則,制品成型后,其周圍被變形的型腔緊緊包住無法脫模。</p><p>
85、; (2)當(dāng)制品某部分或某一尺寸,同時有幾項要求,應(yīng)以其中最嚴(yán)格的要求來計算剛度。</p><p> (3)當(dāng)型腔尺寸的強(qiáng)度計算和剛度計算分界值難以分明的情況下,則應(yīng)分別進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計算,并取其最大值,作為壁厚和底板的厚度。</p><p> 5.4.1巨形型腔的結(jié)構(gòu)尺寸計算</p><p> 5.4.2圓形型腔的結(jié)構(gòu)尺寸計算</p><
86、;p> 5.4.3型腔惻壁厚度計算:</p><p> 按剛度計算,型腔惻壁厚度為:</p><p> S=r{{ [E[δ]/rP-µ+1]/ [(E[δ]/rP-µ-1] }1/2-1}</p><p> ={[ (E[δ]+0.75 rP)/ ( E[δ]-1.25 rP)]1/2-1}</p><p>
87、; 按強(qiáng)度計算,型腔惻壁厚度為:</p><p> S={[[σ]/ ([σ]-2P)]1/2-1}</p><p><b> 式中:</b></p><p> S——型腔側(cè)壁厚度(mm);</p><p> r——型腔半徑(mm);</p><p> [δ]——型腔允許變形量(mm)
88、;</p><p> [σ]——模具材料的許用應(yīng)力(Mpa);</p><p> P——型腔所受壓力(Mpa);</p><p> E——模具材料的彈性模量取2.06*105 MPa; </p><p> µ——模具材料的泊松比,碳鋼為0.25</p><p><b> 型腔底板厚度計算&
89、lt;/b></p><p><b> 按剛度要求,</b></p><p> h=[(Pr2/120EB[δ])*(30Лl3-45ЛLr2+64r3)]1/3</p><p><b> 按強(qiáng)度要求,</b></p><p> h=r{[P(3ЛL-8r)]/(2B[σ])}1/2&
90、lt;/p><p> 由于注塑成型受溫度、壓力、塑料特性及塑件形狀復(fù)雜程度等因素的影響,所以以上計算并不能完全真實的反映結(jié)果。通常模具設(shè)計中,型腔壁厚及支承板厚度不通過計算確定,而是憑經(jīng)驗確定。所以,根據(jù)經(jīng)驗確定壁厚及底板厚度,具體厚度見模具裝配圖。</p><p><b> 6.澆注系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p> 6.1.主流道與分流道
91、的設(shè)計</p><p> 主流道的設(shè)計原則:有利于徘氣,不產(chǎn)生渦流、紊流現(xiàn)象;減小壓力損失,因此流道設(shè)計盡可能短;澆注系統(tǒng)質(zhì)量取最小值;有利于型腔和鑲件的變形保護(hù),澆口有利于修正和加工等。</p><p> ?。?)主流道分為兩段,一段在澆口套內(nèi),一段在定模板的鑲塊內(nèi)。根據(jù)以往經(jīng)驗,主流道設(shè)計為圓錐形,其錐角為3º。因為在滿足成型與脫模的前提下, 錐角小,流道柄廢料少,提高了原
92、材料的成品率。主流道內(nèi)壁應(yīng)光滑,表面粗糙度Ra取0.40~0.20 ,拋光方向與脫模方向平行。主流道長度在考慮到模板厚度的情況下越短越好,一般小于60mm,本次設(shè)計取50mm。</p><p> 第一段:主流道始端直徑:[3] </p><p><b> 為機(jī)床噴嘴直徑 </b></p><p> ∵d = 3 mm </p>
93、<p> ∴D = 3 + 1 = 4 mm</p><p> 球面凹坑半徑: [3] 為噴嘴球頭半徑</p><p> ∵R1 = 15 mm</p><p> ∴R2 =15 + 1 =16 mm</p><p> 球面凹坑深度為 取 </p><p>&l
94、t;b> (2)分流道的設(shè)計</b></p><p> 在多腔模中要降低流動阻力,應(yīng)使分流道盡量短且轉(zhuǎn)彎少。此外分流道的斷面尺寸要足夠大, 降低壓力損失和溫度損失,縮短充模時間,使能生產(chǎn)出高質(zhì)量的塑件。但是過大的流道斷面增加了澆注系統(tǒng)回頭料重量,增加了回頭料配用比例,不但多耗能,且降低制品質(zhì)量,此外粗大流道要求較長的冷卻時間,延長作業(yè)周期,降低了機(jī)器效益。分流道的截面形狀設(shè)計為梯形,該流道只
95、切削加工在一個模板上,節(jié)省機(jī)械加工費用,且熱量損失和阻力損失均不太大。第二段分流道的始端直徑比第一段的末端直徑略小,取6mm。其形式如下圖</p><p><b> 分流道的設(shè)計形式</b></p><p><b> 6.2澆口的設(shè)計</b></p><p> 在設(shè)計澆注系統(tǒng)時,首先是選擇澆口的位置。澆口位置選擇直接
96、關(guān)系到產(chǎn)品成型質(zhì)量及注射過程的順利進(jìn)行,澆口位置的選擇應(yīng)遵循以下原則:</p><p> ?、贊部谖恢脩?yīng)盡量選擇在分型面上,以便于模具加工及使用時澆口的清理;</p><p> ②澆口位置距型腔各個部位的距離應(yīng)盡量一致,并使具流程為最短;</p><p> ?、蹪部诘奈恢脩?yīng)保證塑料流入型腔時,對型腔中寬暢,厚壁部位,以便于塑料順利流入;</p>&l
97、t;p> ④澆口位置應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處;</p><p> ⑤避免塑料在流下型腔時直沖型腔壁、型芯或嵌件,使塑料能盡快流入到型腔各部位,并避免型芯或</p><p><b> 嵌件變形;</b></p><p> ?、薇M量避免使制品產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在制品不重要部位;</p><p> ?、邼部?/p>
98、位置及其塑料流入方向,應(yīng)使塑料在流入型腔時,能沿著型腔平行的方向均勻地流入,并有利</p><p> 于型腔內(nèi)氣體的排出;</p><p> ?、酀部趹?yīng)設(shè)置在制品上最易清除的部位,同時盡可能不影響產(chǎn)品外觀</p><p> 該制品有壁厚差,在避免噴射的前提下,澆口應(yīng)開設(shè)在制品截面最厚處,以利于熔體流動,排氣和補(bǔ)料,避免制品產(chǎn)生縮孔或表面凹陷,故澆口位置選擇在產(chǎn)品
99、最厚處;由于本次設(shè)計采用側(cè)澆口,側(cè)澆口設(shè)置在模具分型面處,從塑件的外側(cè)進(jìn)料,截面為矩形澆口,圖示如下圖</p><p><b> 澆口確定形式</b></p><p><b> 6.3澆口套的設(shè)計</b></p><p> 澆口套要求耐磨性好,因此采用45鋼,需要表面淬火,硬度≥55HRC </p>
100、<p> 澆口套的形狀尺寸如圖所示:</p><p><b> 澆口套的形狀尺寸</b></p><p> 6.4抽芯距與斜銷長度計算</p><p> (1)抽芯距S=S+( 2~3 )mm ,該件側(cè)孔深S=4mm </p><p> 則S=4+2=6mm</p><p>
101、; (2)斜導(dǎo)柱的長度計算</p><p> 傾斜角度取18度,其計算過程如下:</p><p> L=L+L+L+L+L</p><p> ?。絫an++tan++( 5~10 )</p><p> =tan++tan++( 5~10 )</p><p> ?。?.8+28.9+6.5+10+10</p
102、><p> ?。?1.2 (mm)</p><p> 取整數(shù) L=62 mm</p><p> 6.5斜滑塊抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計要點和注意事項</p><p> 動作原理及設(shè)計:是利用成型的開模動作用,使斜撐梢與滑塊產(chǎn)生相對運(yùn)動趨勢,使滑塊沿開模方 向及水平方向的兩種運(yùn)動形式,使之脫離倒勾。</p><p> 6.6滑塊的
103、鎖緊及定位方</p><p> 由于制品在成型機(jī)注射時產(chǎn)生很大的壓力,為防止滑塊與活動芯在受到壓力 而位移,從而會影響成品的尺寸及外觀(如跑毛邊),因此滑塊應(yīng)采用鎖緊定位, 通常稱此機(jī)構(gòu)為止動塊或后跟塊。常見的鎖緊方式如下圖:</p><p> 6.7滑塊的定位方式</p><p> 滑塊在開模過程中要運(yùn)動一定距離,因此,要使滑塊能夠安全回位,必須給滑塊 安裝
104、定位裝置,且定位裝置必須靈活可靠,保證滑塊在原位不動,但特殊情況下 可不采用定位裝置,如左右側(cè)跑滑塊,但為了安全起見,仍然要裝定位裝置.常見 的定位裝置如下:</p><p> 6.8滑塊入子的連接方式</p><p> 滑塊頭部入子的連接方式由成品決定,不同的成品對滑塊入子的連接方式可能 不同,具體入子的連接方式大致如下:</p><p><b>
105、 6.9滑塊的導(dǎo)滑形</b></p><p> 塊在導(dǎo)滑中,活動必須順利、平穩(wěn),才能保證滑塊在模具生產(chǎn)中不發(fā)生卡滯或 跳動現(xiàn)象,否則會影響成品質(zhì)品,模具壽命等。(壓板規(guī)格超級鏈接) 常用的導(dǎo)滑形式如下圖所示。</p><p> 7.傾斜滑塊參數(shù)計算</p><p> 由于成品的倒勾面是斜方向,因此滑塊的運(yùn)動方向要與成品倒勾斜面方向 一致,否側(cè)會拉傷
106、成品。</p><p> 1.滑塊抽芯方向與分型面成交角的關(guān)系為滑塊抽向動模。</p><p><b> 如下圖所示:</b></p><p><b> α°=d°- b°</b></p><p><b> d°+b°≦25
107、6;</b></p><p> c°=α°+(2°-3°)</p><p> H=H1-S*sinb°</p><p> S=H1*tgd°/cosb°</p><p> 2.滑塊抽芯方向與分型面成交角的關(guān)系為滑塊抽向定模。</p><
108、;p><b> 如下圖所示:</b></p><p><b> α1°=d°-b°</b></p><p><b> d-b°≦25°</b></p><p><b> c°=a°+(2</b>&
109、lt;/p><p> S=H1+tgd°/cosb</p><p> 經(jīng)過認(rèn)真的分析此按鍵注射模具的斜銷設(shè)計為下圖方式:</p><p> 7.1抽心力的計算及強(qiáng)度校核</p><p> ?。?)抽芯力的計算 由于塑料在模具冷卻后,會產(chǎn)生收縮現(xiàn)象,包括模仁型芯及其它機(jī)構(gòu)零件(如斜梢.滑 塊.入子等)因此,在設(shè)計滑塊時要考慮到成 品
110、對滑塊的包緊力,受力狀態(tài)圖如下:</p><p> F=F4*cosα-F3cosα=(F4-F3)*cosα</p><p><b> 式中:</b></p><p> F--- 抽芯力(N);</p><p> F3--- F2的側(cè)向分力(N);</p><p> F4--- 抽芯
111、阻力(N);</p><p> α--- 脫模斜度.由于α一般較小,故 cosα=1</p><p><b> 即:F=F4-F3</b></p><p> 而:F2=F1-cosα</p><p> F3=F2tgα=F1cosα*tgα=F1*sinα F4=F2*μ=μ-F1cosα</p>
112、<p> 即:F=F4-F3=μ*F1cosα-F1sinα=F1(μcosα-sinα)</p><p><b> 式中:</b></p><p> F1 --- 塑料對型芯的包緊力(N)</p><p> F2 --- 垂直于型芯表面的正壓力(N)</p><p> μ--- 塑料對鋼的摩擦系
113、數(shù),一般取 0.2 左右 而 F1=CLF.</p><p> C --- 型芯被塑料包緊部分?jǐn)嗝嫫骄荛L(CM) L---型芯被塑料包緊部分長度(CM)</p><p> F0---單位面積包緊力,一般可取 7.85~11.77MPA</p><p> 即 F=100CLF0(μcosα-sinα)(N)</p><p> (2
114、)斜撐梢直徑校核、斜撐梢直徑要受到本身的傾斜角度、長度以及所需脫模距離的綜合影響,因此,在 設(shè)計過程中,幾個參數(shù)需要相互調(diào)配得到最、佳合、理化,以確?;瑝K運(yùn)動順暢,具體計算公式如:</p><p><b> 注:</b></p><p> 圖中 P---斜銷所受最大彎曲力</p><p><b> L---彎曲力距</b&
115、gt;</p><p> H---抽芯孔中心到 A 點的距離</p><p> α°---斜撐銷傾斜角</p><p> P2---開模力 由圖中得到:</p><p> P=P1/cosα (KN) M 彎=PL (KN)</p><p> 又 M 彎≦[σ彎]*W</p><
116、p> W---抗彎截面系數(shù)</p><p> [σ彎]---彎曲許用應(yīng)力(對碳鋼可取 13.7KN/CM2 (137MPA)</p><p> M 彎---斜銷承受最大彎矩</p><p> 即 W=(πd4/64)/(D/2)=πd3/32=0.1d3</p><p> 0.1d3=pL/[σ]彎=PH/([σ]彎 cosα
117、) D=3(ph/0.1[σ]彎 cosα(cm)</p><p> 拔塊的截面尺寸校核 拔塊的截面尺寸校核原理與斜撐梢計算原理一致。只是將最后一步驟更改即可。 得公式如下:</p><p><b> W=bh2/b</b></p><p> 當(dāng) b=2/3h 時, W=h3/9 h3/9=pL/[σ]彎=PH/([σ]彎 cosα
118、) H=3√9PH/([σ]彎 cosα) (cm)</p><p> h---拔塊截面長邊(cm)</p><p> b---拔塊截面短邊(cm)</p><p> 8.注塑模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)</p><p> 由于產(chǎn)品在定模上,所以在動定模上設(shè)置冷卻水道,冷卻水道為了便于加工,制造成圓形,其直徑取為6㎜,冷卻水道與型腔壁之間的距離不
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