基于proe的塑料掛鉤座畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 期，成型零件的尺寸和精度、表面質量及其穩定性，決定了塑料制品的相對質量。成型零件在沖模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強度和剛度必須在允許值之內。成型零件的結構、材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。構成型腔的零件統稱為成型零件，本例的模具成型零件包括凸模、凹模和側抽芯部件。由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質量直接關系到制件質量，因此要求它有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨力以承受塑料的擠壓力，有足夠的精度和表面光潔度，以保證塑料制品表面光高美觀，容易脫模，一般來說成型零件都應進行熱處理，使其具有HRC40以上的硬度，如成型產生腐蝕性氣體的塑料如聚氯已烯等。還應選擇耐腐蝕的鋼材。 根據塑件表面質量要求，查《塑性成型工藝與模具設計》附錄G（常用模具材料與熱處理），本設計成型零件選用3Cr2Mo調質處理，硬度≥55HRC,耐磨性號好且處理過程變形小。還有較好的電加工及耐腐蝕性。成型零件的結構設計，是以成型符合質量要求的塑料制品為前提，但必須考慮金屬零件的加工型及模具制造成本。成型零件成本高于模架的價格，隨著型腔的復雜程度、精度等級和壽命要求的提高而增加。傳統的成型零件設計方法一般為根據塑件結構及精度尺寸，并考慮塑料收縮率，計算出成型零件的工作尺寸，這種方法有以下幾個缺點：；；，設計效率低。為了克服以上缺點，本次設計中采用PRO/ENGINEER設計軟件進行成型零部件的設計。 PRO/E中的模具模塊設計利用PRO/ENGINEER內置的模具設計模塊進行設計一般有以下幾步：，胚料即以后生成的凹模、凸模的大小；，為后面生成成型零件提供參數；、分流道及澆口（也可在生成模具成型零件后再完成澆注系統的設計）； surf命令設計出分模面（包括主分模面及側型芯分模面）；，生成成型零件，同時檢測分模面是否有問題；，生成澆注件。 opening定義模具開模動作生成爆炸圖。以下對凹模、凸模的設計分述。.⑴分模面設計【圖7－1】分模面由于塑料件表面多孔并有缺口，以及有側抽芯孔等,故在分模設計時需要把這些孔補全，側抽芯也必須設計單獨的分模面，模具才能夠順利的進行開模，通常把在PRO/E中進行補面的過程稱為“靠破孔” ，設計如下圖所示：.⑵模具開模動作模擬及開模檢測在分模面設計完成之后，可由分模面和坯料自動生成模具體，并進一步生成模具模仁及澆注件。在此基礎上，就可以對分模設計進行相應的檢測，如倒勾檢測、拔模斜度檢測等等，并可簡單的模擬模具開模動作。開模圖及各檢測結果如下所示：【圖7－2】開模模擬開模動作之外,我們還可以利用PRO/ENGINEER模具分析中的拔模檢測功能,檢查模具的拔模斜度:分別對定模和動模進行拔模檢測,其檢測結果如下:【圖7－3】拔模檢測結論:綜合以上分析，分模設計無倒勾存在，可順利開模；而拔模檢測圖顯示，模具的動定模兩側最小拔模斜度均為零度，不過考慮塑件的結構較小，并無大的拔模面存在，綜合考慮，并不會對開模和塑件質量產生大的影響。凹模是成型塑件外表面的成型零件，凹模的基本結構可分為整體式、整體嵌入式和組合式。采用鑲拼結構的凹模，對于改善模具加工工藝性有明顯好處。 .⑴整體式凹模在成型模具的凹模板上加工型腔，其特點是有較高的強度和剛度，但是加工困難。因此對于形狀簡單，容易制造或形狀雖然比較復雜，但保可以采用仿形機等殊須加工方法加工的場合是適宜的。整體結構有如下優點：；；；；。整體結構的缺點如下：；；，拐角處難以加工成角形；，其型腔的加工工藝性較差一般此類成型零件都是在淬硬后在進行加工，所以整體結構的模具采用電火花成型加工為主、銑削加工、磨削加工、電火花線切割為輔的加工方法，并且在先進的型腔加工機床還未普遍應用之前，整體式型腔一般只用在形狀簡單的小形塑件的成型。.⑵組合式凹模無底型腔加工后裝上底板，構成凹模整體型腔，稱之為組合式凹模。它是一種大面積的鑲嵌。組合式型腔是由兩個以上零件組合而成的。這種型腔改善了加工工藝性，減少了熱處理變形，節約了模具貴重材料，但結構較復雜，裝配比較麻煩，塑件制品表面可能留有鑲拼痕跡，組合后的型腔牢固性較差。因此，這種型腔主要用于形狀復雜的塑料制品的成型。組合式型腔的組合形式很多，常見的有嵌入式、鑲拼式及瓣合式幾種：整體嵌入式凹模：a. 整體嵌入式凹模。適用于小型塑料件采用多型腔塑料模成型，講多個一致性好的整體凹模，嵌入到凹模固定板中。各單個型腔一般采用冷擠壓、電加工、電鑄等方法制成，然后整體嵌入模中。型腔鑲件的外形通常是帶臺階的圓柱形，先嵌入型腔固定板后，再用支撐板、螺釘將其固定；如要求嚴格定位時，可用銷釘或平鍵定位防轉。此型腔形狀及尺寸一致性較好，更換方便，可節約貴重金屬，但模具體積較大，用特殊加工法。為了加工方便或由于型腔某一部位容易磨損，需要更換者采用局部鑲嵌的辦法，此部位的鑲件單獨制成，然后嵌入模體。此外還有鑲拼式、瓣合式等組合型腔形式，在此不做闡述。由以上的比較容易看出，當塑件較小，形狀較為復雜式，并且一模多腔成型時，采用嵌入式組合型腔是較為合理的選擇，故此例選用的凹模形式即為整體鑲嵌式，四個型腔分為四個鑲塊，固定方式采用支撐板固定，故不需要安裝螺釘，其結構如圖所示：【圖7－4】凹模【圖7－5】型腔鑲塊凸模設計的方法與凹模設計方法基本一樣，由塑件的結構形式可知，凸模也采用局部鑲嵌形式，考慮定模部分無支撐板，故鑲塊的固定形式不同于凹模鑲塊，而采用內六角圓柱螺釘固定： 【圖7－6】凸模【圖7－7】型芯鑲塊： 由于本設計采用PRO/ENGINEER設計軟件，所以型腔及型芯的各尺寸可在PRO/ENGINEER中設置塑性材料的收縮率后自動得到，故在此不做手工計算，型腔尺寸參見附圖型芯鑲塊。沈陽化工大學學士學位論文 第八章 注射模基本結構設計第八章 注射模基本結構設計側向分型與抽芯機構簡稱為側抽機構，用來成型具有外側凸起、凹槽和孔的塑件，成型殼體制品內側的局部凸起、凹槽和盲孔。具有側抽機構的注射模，起可動零件多，動作復雜。當塑件側壁上帶有的與開模方向不同的內外側孔或側凹等阻礙塑件成型后直接脫模時，必須將成型側孔或側凹零件做成活動的，這種零件稱為側型芯（俗稱活動型芯）。在塑件脫模前必須先抽除側型芯，然后再從模具中推出塑件，完成側型芯的抽出和復位的機構即叫做側向分型抽芯機構。本設計中，塑件的一端有兩個側孔，故必須設計側向分型抽芯機構，模具才能順利脫模。側向分型抽芯機構根據動力來源的不同，一般可將其分為機械力驅動、液壓驅動或氣動以及手動三大類型。機械力驅動側向分型與抽芯機構是利用注射機開模力作為動力，通過傳動零件使力作用于側向成型零件而將模具側向分型或把側向型芯從塑料制品中抽出，合模時使側向成型零件復位。這類機構雖然結構比較復雜，但分型與抽芯過程無需手工操作，生產率較高，且機動抽芯抽芯力、抽芯距較大，故在生產中廣泛采用，故本設計采用機械力驅動側向分型抽芯機構。機械力驅動抽芯按傳動方式又可分為斜導柱分型與抽芯機構、斜滑塊分型與抽芯機構、齒輪齒條抽芯機構和其它形式抽芯機構，本設計選用斜導柱分型與抽芯機構。.⑴抽芯距抽芯距是指側型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模位置時所移動的距離，通常用s表示。此外，為安全起見，側向抽芯距通常比壁塑件上的側孔、側凹的深度或側向凸臺的高度大2～3mm。【圖8－1】抽芯距由圖8－1可知，故抽芯距：s＝＋2～3（mm），取s＝6mm.⑵抽芯力抽芯力的計算同脫模力的計算相同，對于側向凸起較少的塑件的抽芯力通常比較小，僅僅是克服塑件與側型腔的粘附力和側型腔滑塊移動時的摩擦阻力。對于側型芯的抽芯力，往往采用如下的公式進行估算： (《塑料成型工藝與模具設計》5－59)式中： ——抽芯力，N； ——側型芯成型部分的截面平均周長，m； ——側型芯成型部分的高度，m； ——塑件對側型芯的收縮應力（抱緊力），其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種、成型工藝有關，一般情況下模內冷卻的塑件取(～)107Pa，模外冷卻的塑件取(～)107Pa； ——塑料在熱狀態時對剛的摩擦系數，～； ——側型芯的脫模斜度或傾斜角(176。)，這里＝0。故此塑件的側抽芯力應由兩部分組成：六角孔和孔外測壁部分，帶入數據計算可得：={[(6)(2)]1107cos0}4 = 256(N).⑴斜導柱的設計斜導柱時分型抽芯機構的關鍵零件。它決定了抽芯力與抽芯距的大小，其設計主要包括斜導柱形狀、尺寸及傾角大小。1）斜導柱截面形狀：常見的斜導柱進面形狀有圓形和矩形，圓形截面加工方便，裝配容易，應用較廣；矩形截面在相同截面條件下，具有較大的斷面系數，能承受較大的彎矩，雖然加工較難，裝配不便，但在實際生產中仍有使用，此設計選擇圓柱形截面。2）斜導柱斜角的確定：斜導柱的斜角α是斜導柱抽芯機構的一個主要參數。它的大小涉及導開模力、斜導柱所受的彎曲力、滑塊實際抽芯力以及開模行程等的小，其關系如下：式中： ——斜導柱所受的彎曲力； ——斜導柱所用于滑塊的正壓力，它等于斜導柱所受的彎曲力； ——抽拔出側型芯所需要的抽芯力； ——抽出側型芯所需要的開模力； ——斜導柱的斜角。由以上式子可知，當斜角增大時，要獲得相同的抽芯力，則斜導柱所受的彎曲力要增大，同時所需要的開模力也增大。因此，從希望斜導柱受力較小的角度考慮，斜角越小越好；但當抽芯距為一定值時，斜角的減小，必然單質斜導柱工作部分長度的增加及開模行程的加大，而開模行程受到注射機開模行程的限制，而且斜導柱工作長度的加長會降低斜導柱的剛性，所以綜合考慮，在生產中斜角一般采用15176。～20176。，最大不超過25176。，此設計選取:＝18176。3）斜導柱尺寸計算：直徑：斜導柱直徑主要受彎曲力的影響，由《塑料成型工藝與模具設計》，可用查表方法確定斜導柱的直徑，由抽芯力和斜角查《塑料成型工藝與模具設計》表5－20得最大彎曲力為3kN，再由和（側型芯滑塊受得脫模力作用線與斜導柱中心線得交點導斜導柱固定板的距離）