水杯蓋模具設(shè)計(jì)論文

1、水杯蓋模具設(shè)計(jì)論文 1塑件分析和模具總體方案確定 該塑件為半透明的殼體狀，總體尺寸為φ60mmx40mm，壁厚23mm。其材料為pp，成型性能良好，收縮率較小，流動(dòng)性能中等。塑件尺寸精度要求一般，表觀質(zhì)量要求較高。水杯蓋外表面有兩個(gè)凸臺(tái)結(jié)構(gòu)a和b，且b上有一個(gè)側(cè)通孔。根據(jù)上述綜合分析，選擇模具的整體結(jié)構(gòu)為一模四腔、點(diǎn)澆口三板模，位于定模一側(cè)的斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)成型側(cè)孔，液壓驅(qū)動(dòng)的齒輪傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)螺紋型芯旋脫杯蓋以及推件板將塑件脫模。 2模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是澆口類型及其尺寸。為了保證較高的表觀質(zhì)量，通常選用點(diǎn)澆口或潛伏式澆口?？紤]到水杯蓋內(nèi)部有旋轉(zhuǎn)的螺紋型芯，所

2、以只能選擇點(diǎn)澆口。它既實(shí)現(xiàn)了澆注系統(tǒng)凝料的自動(dòng)脫落，還具有易排氣和消除熔接痕的優(yōu)點(diǎn)。將點(diǎn)澆口設(shè)置在塑件幾何對(duì)稱平面、且位于a和b凸臺(tái)中間的位置。澆口尺寸及第一級(jí)、第二級(jí)分流道尺寸均按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取，并留有一定的修模余量。 2.2成型零件 綜合分析水杯蓋的結(jié)構(gòu)，并兼顧模具零件的加工和裝配，設(shè)計(jì)時(shí)采用4個(gè)獨(dú)立的整體嵌入式凹模，將其嵌入到定模板中。這樣既降低了凹模的材料和加工成本，又保證了一定的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)也確保塑件表面不會(huì)出現(xiàn)拼接縫或夾線痕跡。因?yàn)樗w有內(nèi)螺紋，外表面非完全對(duì)稱，因此模具型芯采用組合式結(jié)構(gòu)，由外螺紋型芯包裹固定型芯組合而成。螺紋型芯進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，確保其能夠從杯蓋上旋出；固定型芯

3、在模具中固定不動(dòng)，使水杯蓋在未被推出前保持靜止?fàn)顟B(tài)。 2.3側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 針對(duì)水杯蓋上凸臺(tái)b處直徑4mm、深度12mm的側(cè)孔成型，設(shè)計(jì)選用常見的斜導(dǎo)柱滑塊抽芯機(jī)構(gòu)。為了保證凸臺(tái)表面光滑且無夾線，側(cè)型芯采用隧道式抽芯結(jié)構(gòu)。細(xì)長的側(cè)型芯以獨(dú)立的鑲件與滑塊連接，其最前端圓柱部分成型側(cè)孔，而其他部位對(duì)塑件表面無任何封膠影響。非成型部分有一段錐面，是為了降低抽芯阻力，防止模仁被拖傷。在模具中，整個(gè)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)都在定模一側(cè)。此時(shí)模具工作過程相對(duì)復(fù)雜，在定模和動(dòng)模分開前，需要在定模一側(cè)先進(jìn)行一次分型從而完成側(cè)抽芯過程。由于模具采用了點(diǎn)澆口、三板模，側(cè)抽芯過程恰好與點(diǎn)澆口被拉斷的過程在第一次分型時(shí)一并完成，并沒有

4、額外增加開模動(dòng)作和時(shí)間。根據(jù)側(cè)孔的深度，在抽芯距確定為15mm后，通過經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算確定了斜導(dǎo)柱傾斜角為15度、直徑20mm、總長度95mm，以及完成側(cè)抽芯所需第一次分型距離應(yīng)大于56mm。 2.4自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu) 由于水杯蓋螺紋深度較深，強(qiáng)度和精度較高，所以設(shè)計(jì)采用了自動(dòng)化的旋轉(zhuǎn)脫模法。其中，設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)包括傳動(dòng)裝置、螺紋型芯的運(yùn)動(dòng)及旋轉(zhuǎn)方向和塑件的止轉(zhuǎn)。為了使螺紋型芯能平緩地旋轉(zhuǎn)，防止水杯蓋中的螺紋在旋脫時(shí)被拉壞，設(shè)計(jì)中選用可控的液壓力而非快速的開模力來驅(qū)動(dòng)齒條4，將運(yùn)動(dòng)傳遞給同一軸上的小齒輪5和大齒輪3，并由齒輪3與螺紋型芯1的輪齒嚙合，帶動(dòng)螺紋型芯后退，最終旋出塑件。為了保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，設(shè)計(jì)了與

5、螺紋型芯1相配的導(dǎo)向元件2，其螺距和旋向應(yīng)與水杯蓋內(nèi)螺紋相同。由于水杯蓋螺紋是右旋，所以螺紋型芯1應(yīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)才能旋出水杯蓋，而小齒輪5則逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，齒條在液壓活塞桿的牽引下應(yīng)向右上角運(yùn)動(dòng)。 2.5推出機(jī)構(gòu) 水杯蓋表面質(zhì)量要求較高，所以采用無推出痕跡的推件板進(jìn)行脫模。為了防止磨損及節(jié)省材料，設(shè)計(jì)了單獨(dú)的推件鑲塊，將其嵌入到推件板中用于推出塑件。為了防止推件鑲塊與螺紋型芯摩擦而磨損，將兩者以錐面配合。模具中推件板與復(fù)位桿用螺釘連接，確保推件板推出完成后不會(huì)滑落，同時(shí)也有利于推出機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)復(fù)位。 3模具工作原理 注射保壓冷卻后，在彈簧彈力和開閉器阻力共同作用下，模具先從分型面打開，點(diǎn)澆口被拉斷與塑

6、件分離；同時(shí)，開模力由斜導(dǎo)柱傳至滑塊和側(cè)型芯，完成側(cè)孔的抽芯分型運(yùn)動(dòng)。模具分開至定距拉桿時(shí)，分型面停止移動(dòng)，但觸動(dòng)了脫凝料板，分型面被打開，促使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料自動(dòng)從模具上脫落。限位套的位置限定了分型面的分開距離，使其無法繼續(xù)分開。此時(shí)，注射機(jī)的開模力迫使開閉器分開，主分型面被分開，從而使包在型芯上的塑件與定模脫離。模具結(jié)束所有開模行程后，油缸通過液壓力驅(qū)動(dòng)齒條，并由齒輪傳動(dòng)使螺紋型芯旋轉(zhuǎn)后退，與水杯蓋中的成型螺紋脫離。接著，注射機(jī)頂桿將推出力傳至復(fù)位桿，帶動(dòng)推件板將塑件從模具中推出。隨后，油缸活塞桿回程，驅(qū)動(dòng)齒條和齒輪反向運(yùn)動(dòng)，將螺紋型芯旋轉(zhuǎn)復(fù)位。此后，模具將進(jìn)行3個(gè)分型面的閉模過程，并先后完成推出機(jī)構(gòu)和抽芯機(jī)構(gòu)的復(fù)位。 4結(jié)語 根據(jù)水杯蓋材料、結(jié)構(gòu)、使用要求，介紹了以3次順序分型、定模部分側(cè)抽芯、液壓驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)完成自動(dòng)旋脫螺紋、推件板推出為典型結(jié)構(gòu)組成的注塑模具的設(shè)計(jì)方法。該模具結(jié)構(gòu)和工作原理較復(fù)雜，而運(yùn)用pro/e的三維設(shè)