ABS塑料旋鈕模具設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目:ABS塑料旋鈕模具設(shè)計(jì)專業(yè):機(jī)電一體化技術(shù)班 級:04413學(xué) 號:36姓 名:凌先勇指導(dǎo)老師：羅錘敏成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校二00七年六月論文摘要通過設(shè)計(jì)可使我鞏固所學(xué)的專業(yè)理論；進(jìn)一步掌握注射模具設(shè)計(jì)和成型零件 加工工藝制定的方法；提升測量、繪圖、查閱資料、文獻(xiàn)翻譯、應(yīng)用專業(yè)軟件等 方面的能力與水平；能夠得到全面、系統(tǒng) 工程實(shí)踐能力訓(xùn)練；培養(yǎng)和造就我的創(chuàng) 新能力和工程意識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、邏輯思維方式、求實(shí)的工作作風(fēng)及正確的 科學(xué)研究方法。從而增強(qiáng)我的就業(yè)競爭力，為今后的實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。 本課題來源于生產(chǎn)實(shí)際，綜合運(yùn)用在學(xué)期間所學(xué)理論知識和技能，掌握塑料注射

2、 模具與成型零件加工工藝設(shè)計(jì)的步驟和方法，所設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)合理、工藝性好、 裝配維修方便和經(jīng)濟(jì)。可以熟悉設(shè)計(jì)開發(fā)模具的過程，培養(yǎng)獨(dú)立思考能力，檢驗(yàn)學(xué) 習(xí)效果和動(dòng)手能力，提高工程實(shí)踐能力，為將來實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：旋紐建模工藝編制注射模具設(shè)計(jì)AbstractPass the desig n can make the professi onal theories that me lear n whe n make stronger;Control to inject a molding tool design further with model the method that the

3、spare parts processes craft establishme nt;Promote diagraph and paint, check the ability and level of data, the cultural heritage tran slatio n, applied professi onal software etc.;Ca n get completely, the system engineering practice ability training;Develop and educate my creative ability and engin

4、 eeri ng to realize, careful scie nee attitude, logic modeof thinking, beg solid work style and correct scienee research a method.Stre ngthe n my employme nt competiti on ability thus, lay good foundation for aftertimes actual work.This topic comes from produce physically, comprehensive usage in the

5、 semester academic theories theory knowledge and technical ability, control plastics to inject a molding tool and model spare parts to process step and method of tech no logicaldesig n,the moldi ng tool structure desig n reas on able, craft good, assemble to maintain convenience and econom y.Ca n ac

6、qua int with a desig n developme nt the process of the mold ing tool, foster in depe ndent thinking ability, exam ine study effect and beg in ability, improve engin eeri ng fulfillme nt ability, physically worked to lay solid foundation for the future.Key Words:The Xua n Niu sets up a mold The craft

7、 draw up Inject a moldi ng tool desig n論文摘要1關(guān)鍵詞：1ABSTRACT 2KEY WORDS: 2目 錄3引言5第1章設(shè)計(jì)任務(wù)61.1. 技術(shù)要求： 61.2. 塑件的工藝性分析 61.3. 確定注塑機(jī)機(jī)類型（注射機(jī)的選擇） 71.3.1注射機(jī)的選擇71.3.2注射機(jī)有關(guān)參數(shù) 81.3.4.模具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)（ABS旋鈕塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)） 91.3.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)121.3.6模具工作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 131.3.7.排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 141.3.8冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 151.3.9標(biāo)準(zhǔn)模架的調(diào)入及及標(biāo)準(zhǔn)件相關(guān)零件結(jié)構(gòu)的生成等等 15第2張 擬定模具結(jié)

8、構(gòu)形式 182.1確定型腔數(shù)量及排列方式 182.2模具結(jié)構(gòu)形式的確定 182.2.1注射機(jī)型號的確定 182.2.2分型面位置的確定 19第3張 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì) 203.1主流道設(shè)計(jì)203.1.1主流道尺寸203.1.2主流道襯套的形式203.1.3主流道襯套的固定 213.2分流道設(shè)計(jì) 213.2.1主分流道的形狀及尺寸 213.2.2主分流道長度 223.2.3. 副分流道的設(shè)計(jì)223.2.4分流道的表面粗糙度 223.2.5分流道的布置形式 223.3澆口的設(shè)計(jì) 233.3.1澆口的選用233.3.2澆口位置的選擇243.4澆注系統(tǒng)的平衡 253.5冷料穴的設(shè)計(jì) 26第4張

9、成型零件的設(shè)計(jì)與加工工藝 274.1模具制作的前期準(zhǔn)備 274.1.1、模具制作的基本內(nèi)容。 274.1.2、模具制作的技術(shù)準(zhǔn)備 284.1.3確定待加工零件的備料尺寸或毛圖 294.1.4待制作模具成本估算： 294.1.5 模具制作的組織準(zhǔn)備。 30第五章模具制作零件的加工 315.1型腔加工315.2型腔模的機(jī)器設(shè)備參數(shù)325.2.1Cimatron典型型腔模零件的加工參數(shù)設(shè)置 335.3.型芯加工345.3.1鑄件金屬型芯的設(shè)計(jì)規(guī)定 355.4推桿和拉桿斷裂的原因及解決辦法 355.5模具的裝配375.5.1、常用的裝模工具 375.5.2冷沖模的裝配：375.5.3、塑料模的示范裝配

10、 425.6裝模與試模445.6.1 模具的安裝： 445.6.2、模具的調(diào)試46結(jié)束語49參考文獻(xiàn)50引言模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)。目前，電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀 表、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中，60% 80 %的零部件，都要依靠模具成型。用 模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗， 是其他加工制造方法所無法比擬的。且模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效 益和開發(fā)能力。調(diào)研與市場分析發(fā)現(xiàn)塑料模具設(shè)計(jì)與制造方面的人才需求量很大，尤其是具 備一定工程素質(zhì)和實(shí)際工作能力的畢業(yè)生很受用人單位歡迎。通過設(shè)計(jì)可使我鞏固所學(xué)的專業(yè)理論；進(jìn)一步掌握注射模具設(shè)計(jì)和成型零

11、加 工工藝制定的方法；提升測量、繪圖、查閱資料、文獻(xiàn)翻譯、應(yīng)用專業(yè)軟件等方 面的能力與水平；使學(xué)生能夠得到全面、系統(tǒng) 工程實(shí)踐能力訓(xùn)練；培養(yǎng)和造就我 的創(chuàng)新能力和工程意識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、邏輯思維方式、求實(shí)的工作作風(fēng)及正 確的科學(xué)研究方法。從而增強(qiáng)我的就業(yè)競爭力，為今后的實(shí)際工作打下良好的基 礎(chǔ)。本課題來源于生產(chǎn)實(shí)際，綜合運(yùn)用在學(xué)期間所學(xué)理論知識和技能，掌握塑料 注射模具與成型零件加工工藝設(shè)計(jì)的步驟和方法，所設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)合理、工藝性 好、裝配維修方便和經(jīng)濟(jì)?？梢允煜ぴO(shè)計(jì)開發(fā)模具的過程，培養(yǎng)獨(dú)立思考能力，檢 驗(yàn)學(xué)習(xí)效果和動(dòng)手能力，提高工程實(shí)踐能力，為將來實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第1章設(shè)計(jì)任務(wù)1.

12、1、技術(shù)要求:1、塑件外表無痕，采用一般精度進(jìn)行設(shè)計(jì);2、未注尺寸公差取MT5級精度;3、采用注射成型，大批量生產(chǎn)。（詳見零件圖）1.2. 塑件的工藝性分析1 使用性能、制件技術(shù)要求和生產(chǎn)要求該塑件為ABS塑料旋鈕，使用范圍較廣。根據(jù)一般精度和大批量生產(chǎn)要求, 采用注射成型的成型方法。2 塑件材料的特性ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成，屬于熱塑性無定性塑 料，價(jià)格便宜，原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的工程塑料之一，其力學(xué) 性能和熱性能均好、硬度高、表面易鍍金屬、流動(dòng)性中等；易加工、高光潔度及 高強(qiáng)度，又有其耐疲勞和抗應(yīng)力開裂能力、 沖擊強(qiáng)度高；耐酸堿等抗化學(xué)性腐蝕 性強(qiáng)，容

13、易加工成型、修飾容易等優(yōu)點(diǎn)。其密度 p =1.021.16g/cm3,溢邊值為 0.04毫米左右，吸濕小，不須充分干燥，且不易分解，可用螺桿或柱塞式注射機(jī)注 射成型。3. 塑件尺寸精度分析該零件的重要尺寸，如， 36mm的尺寸精度為MT3級，次重要尺寸 4mm 的尺寸精度為MT4級，其它尺寸均無公差要求，一般可采用MT5級精度。由以上的分析可見，該零件的尺寸精度屬中等偏上，對應(yīng)模具相關(guān)零件尺寸 的加工可保證。從塑件的壁厚上來看，厚度較為均勻。4. 塑件表面質(zhì)量分析 必須避免在塑件的分型面處出現(xiàn)毛邊； 注意孔處不出現(xiàn)銳邊； 表面粗糙度只有塑件外形要求較高，其它部位沒有較高粗糙度要求。該零件的表面

14、要求無凹坑等缺陷外，表面無其它特別的要求，故比較容易實(shí) 現(xiàn)。綜上分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要 求可以得到保證。5. 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析(1)塑件厚度適中，壁厚較均勻，塑件成型性能良好；(2 )塑件本身有一定的斜度，利于脫模；(3)從塑件結(jié)構(gòu)看，該旋鈕模具應(yīng)設(shè)置一個(gè)分型面。6. 確定成型方法塑件采用注射成型法生產(chǎn)，為符合塑件外觀要求，初步采用側(cè)澆口，模具為 單分型面雙型腔注射模。1.3. 確定注塑機(jī)機(jī)類型(注射機(jī)的選擇)1.3.1注射機(jī)的選擇1. 塑件的體積計(jì)算通過計(jì)算得到塑件的體積為：V 塑件=2X 5953 = 11906mm2. 澆注系統(tǒng)的體積計(jì)算通過計(jì)

15、算得到澆注系統(tǒng)的體積：澆=2V 澆口 +V 主流道 +V分流道=2 X 9.6+1585.7+2631.9 =34236.8mmV總=V 塑件 +V澆=11906+4236.8 = 16142.8 mm 模具開模行程校核模具開模行程應(yīng)滿足：SmvSz 其中：Sz為最大開模行程，查注射機(jī) XS-Z-60型Sz = 180mm,Sm為模具的開模行程；Sm =塑件的高度+澆注系統(tǒng)的高度+頂件的頂出高度+ (5-10) mm=28+55+28.5+7 = 118.5mm可見SmvSz, XS-Z-60滿足其開模行程3 計(jì)算塑件的質(zhì)量查有關(guān)資料得：ABS材料p =1.021.16g/cm3,根據(jù)塑件形狀

16、及尺寸，采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)。塑件和澆注系統(tǒng)的質(zhì)量：W總:=p (V塑件+V澆)=1.09 X 16.14 17.59g4.注塑機(jī)的選擇查相關(guān)手冊，ABS的注射壓力(1) 塑件投影面積計(jì)算(2) 型腔壓力計(jì)算P腔6001000 (10板最大安裝尺寸為330mrX 440mm故能滿足模具安裝要求) pa，塑件較簡單，取 P=70Mpa2A = n X r X r=3.14 X 1.9 X 1.9 11.34cm=2/3 X P = 46.7 Mpa(3)鎖模力計(jì)算 F = 11.34 X 46.7 5.30 X 103. 模具安裝部分的校核該模具的外形尺寸為200mnX 200mm, XS-Z

17、-60型注射機(jī)模N安裝模具的厚度應(yīng)滿足：Hmin v Hv Hmax設(shè)計(jì)模具厚度 H總=192mm選XS-Z-60型，最大裝模高度Hmax=200mm最小裝模高度Hmin=70mmH總=192mm介于二者之間，滿足模具厚度安裝要求。1.3.2注射機(jī)有關(guān)參數(shù)1.XS-Z-60型注射機(jī)的主要參數(shù)標(biāo)稱注射量60cm定位孔直徑O55mm最大開模行程S180mm噴嘴球頭半 徑R12mm最大裝模咼度Hmax200mm噴嘴孔直徑O4mm最小裝模咼度Hmin：70mm螺桿直徑/mm38模板最大安裝尺寸330X440 mm|最大開模行程180mm4. 注塑機(jī)的參數(shù)校核 最大注射量的校核計(jì)算校核式：(0.80.8

18、5)V公V總其中：V總=16.14cm3(0.8 0.85)V 公=(0.8 0.85 )X 6050cm3可見滿足校核式，即所設(shè)計(jì)模具注射量滿足XS-Z-60最大注射量要求。 注射機(jī)壓力的校核P機(jī)P塑P機(jī)注射機(jī)的最大注射壓力，Mpa或N/ cm3P塑成型塑件所需的注射壓力，Mpa或N/ cm3一般ABS取100120Mpa XS-Z-60注射機(jī)的最大注射壓力 P機(jī)=122Mpa可 見XS-Z-60注射機(jī)滿足ABSa射壓力的要求。綜合驗(yàn)證，XS-Z-60型注射機(jī)完全能滿足此模具的注射要求。5、塑件的注射工藝參數(shù)的確定根據(jù)情況，ABS塑料的成型工藝參數(shù)可作如下選擇，在試模時(shí)可根據(jù) 實(shí)際情況作適當(dāng)

19、的調(diào)整。注射溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：后段溫度t1選用190C中段溫度t2選用210C前段溫度ts選用230C噴嘴溫度：選用200 C注射壓力：選用100MP注射時(shí)間：選用20s保壓時(shí)間：選用2s保壓：80MP冷卻時(shí)間：選用28s總周期：50s1.3.4.模具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)(ABS旋鈕塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))1、分型面的選擇和確定塑件的分型面應(yīng)取在位于塑件截面尺寸最大的部位，該塑件為旋紐，表面質(zhì) 量無特殊要求，按塑件結(jié)構(gòu)，分型面選在塑件的端面，型芯設(shè)在動(dòng)模，開模后塑件 包在型芯上留在動(dòng)模，符合分型面設(shè)計(jì)原則，保證制件的精度，簡化了模具結(jié)構(gòu)。2、型腔數(shù)目的確定型腔數(shù)的確定有多種方法，本題采

20、用注射機(jī)的注射量來確定它的數(shù)目。其公式如下：n2=(G-C)/V式中：G注射機(jī)的公稱注射量/cm3V 單個(gè)制品的體積/cm3C澆道和澆口的總體積/cm3生產(chǎn)中每次實(shí)際注射量應(yīng)為公稱注射量 G的(0.75 0.45)倍，現(xiàn)取0.6G進(jìn) 行計(jì)算。每件制品所需澆注系統(tǒng)的體積為制品體積的 (0.2 1)倍，現(xiàn)取C = 0.6V 進(jìn)行計(jì)算。n 2=0.6(G-V)/V=0.6(60-11.906)/11.906=2.42由以上的計(jì)算可知，可采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)。3. 型腔的排列由于塑件的特殊(屬于小型塑件且塑件外表無痕)要求,又要滿足大批量生產(chǎn) 要求，為使模具設(shè)計(jì)制造簡便，綜合考慮澆注系統(tǒng)、模具結(jié)構(gòu)的

21、復(fù)雜程度等因素， 擬采用下圖所示的型腔排列方式。此模具可采用一模兩腔，平衡布置，塑件型腔 設(shè)置應(yīng)設(shè)計(jì)在模具的對稱中心方向上成型。104、推出機(jī)構(gòu)的選擇澆注系統(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。它是由主流道、分流道、進(jìn)料口、冷料穴等組成，主流道為圓 錐體，錐度為3 C,其直徑的決定主要取決于主流道的剪切速率。由于塑件的外 行結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推出機(jī)構(gòu)應(yīng)采用用推桿推出機(jī)構(gòu)將塑件推出模外。每個(gè)制件同時(shí)由4根推桿推出模外，其結(jié)構(gòu)簡單，推出可靠。推桿工作長度L工=28.5mm推桿總長度L = 115.5mm推桿推頂推件板時(shí)應(yīng)有足夠的穩(wěn)定性，其受力狀態(tài)可簡化為一端固定、一

22、端 自由的模型，根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式推導(dǎo)推桿直徑計(jì)算式為：D K64Qe(卩 I) 2/nEn 31/4(T c=4Qe/n n d Wc s式中：d推桿直徑(mm)K 安全系數(shù)，查手冊取K=22Qe脫模力(N)2826卩一一塑料(T8A)材料的泊松比0.32I推桿的長度(mm)131.5n推桿根數(shù)4E推桿材料(T8A)的彈性模量(MPa)2.1 X 105c c推桿所受的壓應(yīng)力(MPa)3Qe= Qc + Qb=2 n E s t h Kf /(1-卩)+ 0=2 X 3.14 X 2 X 10 X 0.6%X 2 X 42.5Xc s推桿材料(T8A)的屈服點(diǎn)(MPa)3600.3/(1-0.

23、32)=2826NQc克服塑件對型芯包緊的脫模阻力(N)Qb端封閉殼體需克服的真空吸力(N)0E塑料的拉伸彈性模量(N/mm 2)2X 10s塑件平均成型收縮率0.6%t塑件厚度(mm)2h型芯脫模方向咼度(mm)42.5Kf脫模斜度修正系數(shù)0.3將以上各數(shù)據(jù)代入式得：d=3.746mm 圓整取 4mm將以上各數(shù)據(jù)代入式進(jìn)行校核:2c c=4Qe/n n d2=56.25MPa 1.15Pr4/E( S )1/3式中：S側(cè)壁厚度(mm)P型腔壓力(Mpa)46.7r型腔半徑(mm)18E模具材料(SM2)的彈性模量(MPa)2.1 x 105S 剛度條件，即允許變形量(mx m) 0.05將以

24、上各數(shù)代入式得：451/3S 1.15(46.7X 184)/(2.1 x 105 x 0.05)=8.92mmS可取9mm2)底板厚度的計(jì)算公式如下：41/3hs0.56(Phi/E S )將各參數(shù)代入式中得：hs0.56X( 46.7X 12.54 X 21 X 105x 0.05)=2.67mm型腔的厚度h腔2.67+12.5=15.17mmh腔取25mm1.3.7.排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熱塑性塑料模具排除的氣體量比較少，且制件小，屬中小型簡單型腔模具,模具的型芯型腔為組合拼式，因此，無需開設(shè)排氣體槽，利用模具配合間隙排氣便可滿足要求。且與整體式型芯型腔相比，組合式型芯型腔使加工和熱處理14工藝大

25、為簡化。138冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有關(guān)公式：qV=WQi/ p ci（ 0 i- 0 2）式中：qV冷卻水的體積流量（m3/min）W單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料重量 （kg/mi n）Qi單位重量的塑料制品在凝固時(shí)所放出的熱量（kJ/kg）p-冷卻水的密度（kg/m3）0.98X 103C1-冷卻水的比熱容kJ/（kgC）4.18701冷卻水的出口溫度（C）250 2冷卻水的入口溫度（C）20Q1 口表示為:Q1=C2( 0 3- 0 4)+ u式中：C2-塑料的比熱容kJ/（kg.C）1.465Q3塑料熔體的初始溫度（C）2100 4塑料制品在推出時(shí)的溫度（C）60u結(jié)晶型塑料

26、的熔化質(zhì)量焓（kJ/kg）Qi=C2（ 0 3- 0 4）+u=1.465（210-60）=219.75kJ/kg將以上各數(shù)代入式得：qV=（0.013 X 219.75）/0.98X 103X 4.187（25-20）m3/min_33=0.14X 10 m /min上述計(jì)算的設(shè)定條件是：模具的平均工作溫度為40C，用常溫20C的水作 為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 25E，產(chǎn)量為0.013kg/min。由體積流量，查表可知所需的冷卻水管的直徑非常小，體積流量也很小， 故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式即可。但為滿足模具在不同溫度條件下的使 用，可在適當(dāng)?shù)奈恢貌贾弥睆?d為8mm的管道來調(diào)節(jié)溫

27、度，冷卻水通過外部的 塑料軟管循環(huán)，調(diào)節(jié)冷卻水的流速和溫度，可在一定溫度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)冷卻效果。1.3.9標(biāo)準(zhǔn)模架的調(diào)入及及標(biāo)準(zhǔn)件相關(guān)零件結(jié)構(gòu)的生成等等模架的設(shè)計(jì)可以通過自定義方式，也可以通過調(diào)入標(biāo)準(zhǔn)模架來建立。TopSolid 建立了豐富的標(biāo)準(zhǔn)模架庫：DME、FUTABA、HASCO、 MEUSBURGER 、 MOLDMAN 、 PEDROTTI RABOURDIN 、 HESTRACK_NORMA （2004年底前增加國標(biāo)模架庫）等眾多標(biāo)準(zhǔn)模架庫， 方便設(shè)計(jì)者與供應(yīng)商之間的合作設(shè)計(jì)。圖九為 FUTABA_S3550 模架，在調(diào) 入過程中只需鼠標(biāo)點(diǎn)擊定位點(diǎn)，并選擇該模架型號便一切就都交給系統(tǒng)了

28、。15模架的調(diào)入只是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的第一步，為了大量減少后續(xù)的設(shè)計(jì)操作1、TopSolid建立了完善的模具設(shè)計(jì)用的智能標(biāo)準(zhǔn)件庫，如導(dǎo)柱/導(dǎo)套系列、澆注系統(tǒng)系列、頂出機(jī)構(gòu)系列、冷卻回路系列、側(cè)楔斜導(dǎo)柱系列及常用的緊 固件系列等的標(biāo)準(zhǔn)件庫。2、在設(shè)計(jì)過程中調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)，系統(tǒng)對其相關(guān)的零件自動(dòng)進(jìn)行布爾操作，即 產(chǎn)生與標(biāo)準(zhǔn)件相對應(yīng)的孔CNCFEl A-A圖十螺釘孔視圖以頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為例：頂桿設(shè)計(jì)只需確定頂出點(diǎn)，以及頂桿的相應(yīng)參數(shù)（直徑等），其他的操作由系統(tǒng)自動(dòng)完成。即在調(diào)入頂桿的同時(shí)，系統(tǒng)將所有與之關(guān)聯(lián)的各模板都進(jìn)行打孔及確定相應(yīng)各點(diǎn)頂桿長度等的標(biāo)準(zhǔn)操作。16 另又以調(diào)用緊固內(nèi)六角螺釘為例， 他的調(diào)入只

29、需選擇要安裝的點(diǎn)、 面和要緊固 的零件，系統(tǒng)便會(huì)智能地為零件進(jìn)行打孔操作，所打的各個(gè)孔均具有不同的配間隙，所有操作均符合緊固件設(shè)計(jì)規(guī)范。17第2張擬定模具結(jié)構(gòu)形式2.1確定型腔數(shù)量及排列方式型腔的數(shù)量是根據(jù)實(shí)際情況給定，為“二出二”即二模兩腔，考慮了本產(chǎn)品 的生產(chǎn)批量（大批量生產(chǎn)）和自己的注射機(jī)型號。因此我們設(shè)計(jì)的模具為多型腔 的模具?？紤]到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計(jì)，模具的型腔排列方式 如 下 圖 所 示：圖2.2模具結(jié)構(gòu)形式的確定由于塑件外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求一般，且裝配精度要求高，因此我 們設(shè)計(jì)的模具采用多型腔多分型面。根據(jù)本塑件電動(dòng)機(jī)絕緣膠架的結(jié)構(gòu)，模具將 會(huì)采用兩

30、個(gè)分模面，兩個(gè)分型面。2.2.1注射機(jī)型號的確定一般工廠的塑膠部都擁有從小到大各種型號的注射機(jī)。中等型號的占大部 分，小型和大型的只占一小部分。所以我們不必過多的考慮注射機(jī)型號。具體到 這套模具，根據(jù)廠家提供資料，注射機(jī)型號和規(guī)格以及各參數(shù)如下：注射量：95g鎖模力：120T模板大?。?00 X 55018開模距離：27推出形式：推桿推出位置：直線向上推出行程：28mm2.2.2分型面位置的確定如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。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

31、型面時(shí)應(yīng) 綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循 以下幾項(xiàng)原則：1分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。2便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊。3保證塑件的精度要求。4滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。5便于模具加工制造。6對成型面積的影響。7對排氣效果的影響。8對側(cè)向抽芯的影響。其中最重要的是第5）和第2）、第8）點(diǎn)。為了便于模具加工制造，應(yīng)盡是 選擇平直分型面工易于加工的分型面。如下圖所示，采用A-A這樣一個(gè)平直的分型面，前模（即定模）做成平的就行了，膠位全部做在后模（即動(dòng)模），大簡化了前模的加工。AA分型面也是整個(gè)模具的主分模面。下圖中虛線所示的 B B 和CC

32、分型面是行位（即滑塊）的分型面。這樣選擇行位分型面，有利于線切 割行位以及后模仁和后模鑲件這些成型零件。分型面的選擇應(yīng)盡可能使塑件在開 模后留在后模一邊，這樣有助于后模設(shè)置的推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作，在下圖中，從A A分型，了 B B處的行位向左移開，C C處的行位向右移開后，由于塑件收縮會(huì) 包在后模仁和后模鑲件上，依靠注射機(jī)的頂出裝置和模具的推出機(jī)構(gòu)推出塑件。19第3張澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì)3.1主流道設(shè)計(jì)3.1.1主流道尺寸主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐 度的流動(dòng)通道。主流道小端尺寸為 3.54mm。3.1.2主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易

33、損件，對材料要求較嚴(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（俗稱澆口套，這邊稱唧咀），以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。唧咀都是標(biāo)準(zhǔn) 件，只需去買就行了。常用唧咀分為有托唧咀和無托唧咀兩種下圖為前者，有 托唧咀用于配裝定位圈。唧咀的規(guī)格有 12，16，20等幾種。由于注射 機(jī)的噴嘴半徑為20，所以唧咀的為R21。圖203.1.3主流道襯套的固定因?yàn)椴捎玫挠型羞缶祝杂枚ㄎ蝗ε浜瞎潭ㄔ谀＞叩拿姘迳?。定位?也是標(biāo)準(zhǔn)件，外徑為 55mm,內(nèi)徑20mm。具體固定形式如下圖所示：圖3.2分流道設(shè)計(jì)在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流 道末端與澆

34、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 由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。 因此分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動(dòng)過程中 壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。3.2.1主分流道的形狀及尺寸主分流道是圖（6）中水口板下水平的流道。為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形梯形U形半圓形及矩形等，工程設(shè)計(jì)中常采用梯形截面加工工藝性好，且塑料熔體的 熱量散失流動(dòng)阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式可確定其截面尺寸：B =0.2654 . m4 L（式 1）2 H B（式

35、2）3式中B梯形大底邊的寬度（mm）m塑件的重量（g）L 分流道的長度（mm）H 梯形的高度（mm）梯形的側(cè)面斜角a常取50- 150,在應(yīng)用式（式1）時(shí)應(yīng)注意它的適用范21 圍，即塑件厚度在3.2mm以下，重量小于200g,且計(jì)算結(jié)果在3.2 9.5mm范 圍內(nèi)才合理。本電動(dòng)機(jī)絕緣膠架的體積為3221.7324mm3,質(zhì)量大約4g,分流道的長度 預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)成140mm長，且有4個(gè)型腔，所以：B=4 0.2654.44 140 = 7.3取 B 為 8mm2H 8 5取 H 為 5mm3一0梯形小底邊寬度取6mm，其側(cè)邊與垂直于分型面的方向約成 10。另外由 于使用了水口板（即我們所說的定模板和

36、中間板之間再加的一塊板），分流道必須做成梯形截面，便于分流道和主流道凝料脫模。實(shí)際加工時(shí)實(shí)，常用一種截面尺寸的梯形流道圖（4）3.2.2主分流道長度分流道要盡可能短，且少彎折，便于注射成型過程中最經(jīng)濟(jì)地使用原料 和注射機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失。將分流道設(shè)計(jì)成直的，總長140mm。3.2.3副分流道的設(shè)計(jì)副分流道即圖（6）中的主分流道以下的兩個(gè)土字形的流道副分流道中豎直方向上有錐度的流道的錐度為單邊20,其最底部直徑為 6mm,水平方向上下兩層流道的直徑為 4mm，這些都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值，其 總長度為38.15mm。3.2.4分流道的表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有

37、中心部位的塑料熔 體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6卩m左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固 定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。實(shí)際加工時(shí)，用銑床銑出流道后，少為省一下模，省掉加工紋理就行了。（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。）3.2.5分流道的布置形式分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的22 布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、

38、縮小模具板面尺寸；另 一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式，如下圖：圖3.3澆口的設(shè)計(jì)澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系 統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對 塑件性能和質(zhì)量的影響很大。3.3.1澆口的選用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 性澆口一方面通過截面積的突然變化， 使分流道輸送來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，可使多型腔同時(shí)充滿，可控制填充時(shí)間、冷

39、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。從圖中可看出，我們采用的是側(cè)澆口。側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國外稱 之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其 截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切 速率及澆口封閉時(shí)間。這燈澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形 狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式， 普遍使用于 中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)；但有澆口痕跡 存在，會(huì)形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對深型腔 塑件排氣不便。具體到這套

40、模具，其澆口形式及尺寸如圖 7所試。澆口各部分尺寸都是 取的經(jīng)驗(yàn)值。實(shí)際加工中，是先用圓形銑刀銑出直徑為4的分流道，再將材23料進(jìn)行熱處理，然后做一個(gè)銅公（電極）去放電，用電火花打出這個(gè)澆口來的332澆口位置的選擇模具設(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，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很 大，因此合理選擇澆口的開設(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)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：1）盡量縮短流動(dòng)距離。2）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。3）必須盡量減少熔接痕。

41、4）應(yīng)有利于型腔中氣體排出。5）考慮分子定向影響。6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。7）澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。8）注意對外觀質(zhì)量的影響。根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項(xiàng)原則，每個(gè)型腔設(shè)計(jì) 1個(gè)進(jìn)澆點(diǎn) 如圖（8）和圖（9）所示，進(jìn)澆點(diǎn)1的分流道開在行位上，進(jìn)澆點(diǎn)2的分流道 開在后模模仁上。LX45圖（6）055二山20.D224圖（8）3.4澆注系統(tǒng)的平衡對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證所有的型腔同時(shí)得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下, 應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔 布局為平衡式）的形式，否則就需要通

42、過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工25 藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。顯然，我們設(shè)計(jì)的模具是平衡式的， 即從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同。3.5冷料穴的設(shè)計(jì)在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散 熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約10 - 25mm的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能 及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象 的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把

43、這 一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動(dòng)模板上（也即塑料流動(dòng)的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1 - 1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為Z字形和拉料桿的形式，具體要根據(jù)塑料性能合理選用。本模具中的冷料穴的具體位置和形狀如圖（6）中所示。實(shí)際上只要將分流道順向延長一段距離就行了。26第4張成型零件的設(shè)計(jì)與加工工藝模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲 塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、 料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間

44、還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形 狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有 較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型 零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作 尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。4.1模具制作的前期準(zhǔn)備4.1.1、模具制作的基本內(nèi)容模具制作考核的內(nèi)容主要按模具鉗工職業(yè)技能鑒定規(guī)范大綱的要求， 要能獨(dú)立審定冷沖模或塑料全套圖紙；審定沖、塑模具零件的加工工藝，并獨(dú)立 完成車、

45、銑、刨、磨、鉗、線切割。淬火等工種的操作，按照工藝和技術(shù)要求加 工制造模具零件，進(jìn)行模具裝配，試模以及調(diào)整 .。2、模具制作的具體項(xiàng)目27威績許迢4.1.2、模具制作的技術(shù)準(zhǔn)備1審定全套模具圖紙1）、審定模具裝配圖紙（1）檢查模具的工作原理能否保證零件成形；（2）檢查裝配圖的表達(dá)是否清楚正確合理；（3）檢查相關(guān)零件之間的裝配關(guān)系是否正確；（4）檢查總體技術(shù)要求是否正確，完整能否達(dá)到；（5）檢查裝配圖的序號，標(biāo)題欄，明細(xì)表是否正確完整;2）、審定模具零件圖紙（1）檢查零件圖與裝配圖的結(jié)構(gòu)是否相符；（2）檢查相關(guān)零件相互聯(lián)接的結(jié)構(gòu)與尺寸是否吻合；（3）檢查零件圖的投影關(guān)系是否正確表達(dá)是否清楚；（4

46、）檢查零件的形狀尺寸和位置尺寸是否完整，正確；（5 ）檢查零件的制造公差是否完整，合理；（6）檢查零件的粗糙度是否完整，合理；28(7) 檢查零件的材料及熱處理是否完整，合理；(8) 檢查其他技術(shù)要求是否完整，能否達(dá)到；2審定待加工零件的加工工藝對待加工零件的工藝要進(jìn)行全面審核，既要保證零件圖紙的技術(shù)要求， 又要符合本實(shí)習(xí)基地機(jī)床設(shè)備的具體情況，其審定內(nèi)容為：1) 、審定原定工藝路線能否達(dá)到圖紙的技術(shù)要求2) 、審定采用的機(jī)床設(shè)備能否達(dá)到圖紙要求的尺寸，精度及粗糙度；3) 、審定原定工藝中所采用的設(shè)備本實(shí)習(xí)基地是否能夠滿足要求，若不能 滿足則要改變加工方法，采用本實(shí)習(xí)基地現(xiàn)有的設(shè)備加工， 但必

47、須保證圖紙要求4) 、審定原工藝過程中的二類工具本實(shí)習(xí)基地是否能夠滿足要求，若不能 滿足要求，也要改變工藝，采用本實(shí)習(xí)基地現(xiàn)有的條件進(jìn)行加工，若有特殊要求 或本實(shí)習(xí)基地確實(shí)無法加工的才考慮外協(xié)加工，外協(xié)加工的零件能在本實(shí)習(xí)基地 加工的內(nèi)容要在本實(shí)習(xí)基地加工，盡可能地減少外協(xié)加工的內(nèi)容，以降低成本。4.1.3確定待加工零件的備料尺寸或毛圖模具制作最開始的工作就是備料，而一般模具零件的毛坯都為鍛打或成型板 料鋸割而成，所以簡單形狀的零件要定出毛坯尺寸，復(fù)雜形狀的零件還要畫出毛 坯圖，現(xiàn)將沖塑模具零件各舉一例說明備料尺寸的確定：例一、倒裝復(fù)合模的凹模尺寸為 80X 18求毛坯尺寸：解：按簡明手冊表4

48、- 1查得:2C=4+42a=3+329若取中間值則凹模毛坯尺寸為D+2c=180+6=186 t+2a=18+5=23即凹模毛坯尺寸為中186X 23 例二、塑料模型腔板的外形尺寸為200 X 200X 22求該板的毛坯尺寸解：由表查得 2b或2h=5+52L=5+7參考以上數(shù)據(jù)，一般長寬方向取大些，厚度方向了取小些200+10=21022+8=30得：型腔板的毛坯尺寸為 210X 210X 304.1.4待制作模具成本估算：模具成本是指制作某付模具所要消耗的全部費(fèi)用即：模具成本二材料費(fèi)+機(jī)加工時(shí)費(fèi)+鉗工工時(shí)費(fèi)+外購件費(fèi)用+試模費(fèi)+其 他費(fèi)用材料費(fèi)：根據(jù)各種不同材料種類的重量及價(jià)格分別計(jì)算后

49、全部相加而得機(jī)加工工時(shí)費(fèi)：根據(jù)各零件的加工工藝，計(jì)算出各工序的加工工時(shí)，根據(jù)各 種不同機(jī)床的加工和工時(shí)價(jià)分別計(jì)算后再相加。模具鉗工工時(shí)費(fèi)：根據(jù)各個(gè)零件的鉗工工作量算出每個(gè)零件的鉗工加工工時(shí), 和鉗工的裝配工時(shí)相加后，再乘以模具鉗工的工時(shí)價(jià)而得，夕卜購件費(fèi)：如螺釘、銷釘、橡皮、彈簧或模架外購所用費(fèi)用的總和其他費(fèi)用：如設(shè)計(jì)費(fèi)、淬火費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)、交通費(fèi)、試模費(fèi)的總和。4.1.5模具制作的組織準(zhǔn)備1、明確模具制作的基本任務(wù)：模具制作的基本任務(wù)是：給定沖壓或塑壓零件產(chǎn)品圖及技術(shù)要求，學(xué)生 根據(jù)產(chǎn)品圖紙及技術(shù)要求，設(shè)計(jì)模具編制工藝 卜加工、裝配模具并進(jìn)行試模，檢 驗(yàn)等，完成模具制作的全部過程。具體要求如下：1）設(shè)計(jì)冷沖模具或塑料模具全套圖紙；2）編制待加工零件工藝，整理外購件清單；3）估算待制作模具成本；4）按模具零件圖紙及工藝過程，完成車、銑、刨、磨、鉗及熱處理的實(shí) 際操作，加工出符合要求的模具零件；5）編制沖塑模具的裝配工藝，并按工藝過程組裝沖塑模具；6）完成模具在機(jī)床上的安裝，調(diào)整及試模；7）對試模零件進(jìn)行試模檢驗(yàn)，填寫產(chǎn)品鑒定書，若有問題還要修整模具 再次試模，直至零件合格為止；8）對制作的模具進(jìn)行成本計(jì)算2、制定模具制作計(jì)劃制定模具制作計(jì)劃就是根據(jù)各模具制作時(shí)間的長短和模具制作的任務(wù)， 具體安排