儀表蓋塑料模設計正文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 于塑件的粘著力。在上萬次、甚至上幾十萬次的注射周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質量及其穩定性，決定了塑件制品的相對質量。成型零件在充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容許范圍內。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。 成型零件鋼材選用對于模具鋼的選用，必需要符合以下幾點要求：1． 機械加工性能良好。要選用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的鋼種。2． 拋光性能優良。注射模成型零件工作表面，多需要拋光達到鏡面，Ra≤。要求鋼材硬度在HRC35～40為宜。過硬表面會使拋光困難。鋼材的顯微組織應均勻致密，極少雜質，無疵斑和針點。3．耐磨性和抗疲勞性能好。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變應力作用。一般的高碳合金鋼可經熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不以采用。所選鋼種應使注塑模能減少拋光修模次數，能長期保持型腔的尺寸精度，達到所計劃批量生產的使用壽命期限。4．具有耐腐蝕性。對有些塑料品種，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。根據塑件表面質量比較高決定模具表面質量更高這一事實，再依照上述標準，故在設計成型零件(凹模)中選用國產718。國產718（3CrNiMnMo）的供貨硬度為HRC30～34，易于切削加工。淬硬溫度為840～870℃，400℃回火硬度可達HRC40～45，耐磨性好且處理過程變形小。由于材質純凈，可作鏡面拋光，還有較好的電加工及抗銹蝕性能。 成型零件的結構設計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、凸模、型芯、鑲塊、成型桿等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發生摩擦。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，成型零件還要求結構合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。設計成型零件時，應根據塑料的特性和塑件的結構及使用要求，確定型腔的總體結構，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結構設計，計算成型零件的工作尺寸，對關鍵的成型零件進行強度和剛度校核。從塑件的實物和零件圖可知塑件的表面有比較多的自由曲面,凹模的配作提出了比較高的要求。用傳統的設計方法設計凹模，有以下幾個缺點：自由曲面的設計比較困難；凹模上曲面的尺寸不容易表達清楚；3計算量大，設計效率偏低。，并且采用軟件中的先進的分析檢測功能對所設計的模具進行檢測，確保了它的合理性。從而克服以上的缺點。一、矩形型腔結構尺寸計算距形型腔是指模具型腔橫截面呈距形的結構。按結構可分為組合式和整體式兩類。1． 整體式矩形型腔結構及受力狀況（1） 型腔側壁厚度的計算 ，按剛度條件，型腔側壁厚度計算式為：= 式中 —型腔側壁厚度（mm） —模腔壓力（MPa） —系數 E—鋼的彈性模量，*Mpah—凹模型腔的深度（mm） —型腔允許變形量（mm）按強度條件，型腔側壁厚度計算式為：S= s—型腔側壁厚度（mm） —系數 —模腔壓力（MPa） h—凹模型腔的深度（mm）—材料許用應力（MPa）在具體設計中考慮到模仁整體尺寸，所以取模仁長寬為205mm165㎜，通過 Pro/E計算最小壁厚為25㎜，滿足要求。2. 底板厚度的計算 模具排樣為一模四腔而且對稱分布所以最大變形發生在板的中心。按剛度條件，型腔底板厚度為： 按剛度條件本設計中的t=，最大應力也發生在板中心，底板厚度為： 按強度條件本設計中的hs=在具體設計中考慮到模仁整體尺寸，所以取模仁深度為74㎜，通過 Pro/E計算最小壁厚為25㎜，滿足要求。按平均值法計算模具成形零件工作尺寸的公式表尺寸類型實用計算式凹模徑向尺寸型芯徑向尺寸凹模深度尺寸型芯高度尺寸中心距凹模內凸臺或孔的中心線至側壁距離型芯上凸臺或孔的中心線至側壁距離塑件收縮率S=（Smax+Smin）/2=% 制造公差取 凸模徑向尺寸計算：mmmm凹模徑向尺寸：mm =mm另一類尺寸是沒有標注公差的，它是塑件上次要的、要求比較低的尺寸，在實際生產過程中，為了簡化計算，這一類尺寸在計算時往往只另上它的收縮量，公差則按模具的經濟制造精度取得，這一類尺寸的計算如下表所示：塑件上無公差要求的成型零件工作尺寸計算各成型零件的設計尺寸請參考其零件圖。 斜導柱抽芯機構設計1. 工作原理 斜導柱抽芯機構由與模具開模方向成一定角度的斜導柱和滑塊組成，并有保證抽芯動作穩妥可靠的滑塊定位裝置和鎖緊裝置。2. 抽拔力抽拔力F可用下式計算：= 式中：——塑件對型芯產生的單位正壓力（包緊力），一般P=812MPa。薄件取小值，厚件取大值；此處我選10MPa A——塑件包圍型心的側面積,m ——因塑件收縮對型芯產生的正壓力== f——摩擦系數。一般取f= ——脫模力（N）a——脫模斜率40`= = 斜導柱受彎曲力計算：= 式中：——斜導柱傾斜角 N——斜導柱所受彎曲力，N；——摩擦角，tan=f f——摩擦因數，一般取f=；Q——抽拔阻力（N）；軸芯距 將型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置，型芯或滑塊所移動的距離稱為抽芯距。一般來說，抽芯距等于側孔深度加2mm3mm的安全距離。其計算公式為： S=h+(23) S=5mm式中：H——斜導柱完成抽芯距所需開模行程，mm； ——斜導柱傾斜角 S——抽芯距，mm； 斜導柱傾斜角 傾斜角的大小關系到斜導柱所承受的彎曲力和實際達到的抽拔力，也關系到斜導柱的工作長度、抽芯距和開模行程。為保證一定的抽拔力及斜導柱的強度，取小于，一般內選取。在設計中我取15 斜導柱直徑 根據材料力學可以推導出斜導柱直徑計算公式： = 在設計中我取d=12mm.式中： N——斜導柱所受彎曲力，N ——斜導柱的有效工作長度，m；——斜導柱直徑，m ——彎曲許用應力，對于碳鋼可取258。 斜導柱的長度計算 斜導柱的有效工作長度L與抽芯距S、斜導柱傾斜角及滑塊與分型面傾角有關。通常為零。所以。 斜導柱總長度還與導柱直徑、固定板厚度有關，如圖（圖73）所示。 =90mm圖73斜導柱的長度通常，斜導柱的有關參數計算主要是掌握傾斜角與抽芯距及斜導柱長度、開模行程的關系計算。其他諸如抽拔力、斜導柱直徑等一般憑經驗確定。 7 斜導柱抽芯機構的結構設計 ①斜導柱 斜導柱的形狀如圖（圖74）所示。斜導柱的材料用45鋼，淬火后硬度為35HRC，或采用T8,T10等，淬火55HRC以上。斜導柱與固定板之間用H7/m6配合。由于斜導柱主要起驅動滑塊作用，滑塊的平穩性由導滑槽與滑塊間的配合精度保證，因此，滑塊與斜導柱間可采用較松的間隙配合H11/。圖74斜導柱 ②滑塊 滑塊分整體式和組合式兩種。組合式是將側抽芯安裝在滑塊上，這樣可以省材料，且加工方便。圖（圖75）所示為這里設計的滑塊結構。圖75滑塊 ③滑塊的導滑形式 滑塊的導滑形式如圖（圖76）所示，導滑部分通常采用H8/g7配合。 導滑槽與滑塊還要保持一定的配合長度。，滑塊完成抽拔動作后，保留在導滑槽內的長度不應小于導滑配合長度的2/3。圖76滑塊的導滑形式 ④滑塊定位裝置 滑塊的定位裝置用于保證開模后滑塊停留在剛剛脫離斜導柱的位置上，使合模時斜導柱能準確地進入滑塊上的斜導孔內，不致損壞模具。各種結構總圖所示。