電池蓋注塑模具設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 +=124㎜，寬為 25+30+25=80㎜。2）確定內模鑲件的高度尺寸內模鑲件包括凹模和凸模，厚度與制品高度及制品在分型面上的投影面積有關。一般制品可參考以下經驗數值選定：a)定模板中凹模厚度 A一般在型腔深度基礎上加 aW=15～20㎜，此次設計中取凹模厚度為 A=7+ aW =7+20=27㎜。b)由于凸模有型腔，凸模的厚度 B=型腔深度 a＋封料尺寸 b(最小 8㎜)＋鋼厚 14㎜=6＋10＋14=30㎜。 內模鑲件配合尺寸與公差內模鑲件之間的配合尺寸為 12480，內模鑲件與模板的配合為過渡配合，公差為H7/m6，內模鑲件之間的配合公差為 H7/h6. 內模鑲件型芯、型腔尺寸的計算內模鑲件的型腔尺寸是由塑料制品的零件圖增加收縮值，脫模斜度而得。內模鑲件型腔尺寸的計算方法采用國標計算法。式中 S—收縮率； △—塑料制品公差；劉成龍： 電池蓋注塑模具設計10 ?—模具零件公差。1） 型腔內形尺寸： MD=[（1＋ S）－ ?43??0] （4—1）查模塑件尺寸公差表，根據 =㎜，公差等級為 MT6，公差種類選 B，得尺寸公差值 ?=㎜，模具零件公差 ?=?／3=㎜.MD=[（1＋） 431 ]?= ?2） 型腔深度尺寸： MH=[（1＋ S）－ 2?0] （4—2）查模塑件尺寸公差表，根據 =7㎜，公差等級為 MT6，公差種類選 B，得尺寸公差值 ?=㎜，模具零件公差 ?=?／3=㎜。MH=[7（1＋）－ 32 ]?= ?3） 型芯外形尺寸： Md=[（1＋ S）＋ 4]?? （4—3）查模塑件尺寸公差表，根據 =1㎜，公差等級為 MT6，公差種類選 B，得尺寸公差值 ?=㎜，模具零件公差 ?=?／3=㎜。Md=[1（1＋）＋ 43 0153.]?=.?4） 型芯高度尺寸： Mh=[（1＋ S）＋ 2]? （4—4）查模塑件尺寸公差表，根據 =㎜，公差等級為 MT6，公差種類選 B，得尺寸公差值 ?=㎜，模具零件公差 ?=?／3=㎜。Mh=[（1＋）＋ 32 0173.]?=.? 凹模的設計凹模是裝在型腔板里的鑲件，用以成型塑料制品的外表面。凹模有整體式和組合式兩種。組合式凹模的剛性不及整體式，且易在塑料制品表面留下痕跡。但組合式凹模可通過配合間隙排氣，減少凹模熱變形，節約模具貴重金屬，更換方便。遼寧工程技術大學畢業設計11在此次設計中，定模板采用整體嵌入式凹模，凹模一般先用冷擠壓，電加工，電鑄等方法制成，然后嵌入定模板中。凹模與定模板采用螺釘連接。 凸模的設計大的型芯叫凸模，又稱后模鑲件、公模仁。成型塑件的孔或凹槽的小型芯叫成型桿。它是裝在動模里的鑲件，用以成型塑料制品的內部結構，凸模也有整體式和組合式兩種。整體式凸模與模板做成一體，形狀簡單，組合式凸模從節約材料出發，將成型內部結構的凸出分型面的部分單獨鑲拼。考慮到小型芯容易損壞，為方便加工及損壞后易更換，小型芯盡量鑲拼。此次設計中，電池蓋的兩個小圓孔采用圓形小型芯成型，故小型芯單獨加工后再嵌入凸模中，然后再嵌入動模 B板中，小型芯采用臺肩固定，小型芯與凸模的公差配合取 H7/h6。　模架的設計 模架的分類1）二板模模架二板模模架又稱大水口模架，其優點是模具結構簡單，成型制品的適應性強。但塑料制品連同流道凝料在一起，從同一分型面中取出，需人工切除。2）三板模模架三板模模架又稱細水口模架，采用三板模模架時制品可在任何位置進料，制品成型質量好，有利于自動化生產，但這種模架結構復雜，成本較高，模具重量大，制品和流道凝料從不同的分型面取出。3）簡化三板模模架簡化三板模模架又稱簡化細水口模架，比三板模模架少四根動、定模板之間的短導柱。4）非標模架 模架的初步選擇因為二板模模架結構簡單，選用二板模模架。根據制品的大小可知模架為中小型模架，宜選擇工字模。劉成龍： 電池蓋注塑模具設計12 定模板和動模板開框尺寸的設計在定模板、動模板或推板上加工出用于裝配內模鑲件的圓槽或方槽，叫開框。1）開框的長、寬尺寸確定開框的長度和寬度尺寸等于內模鑲件的長度和寬度基本尺寸，即開框的長度為 124㎜，寬度為 80㎜，公差配合取 H7/m6。2）開框的深度尺寸確定由于分型面為曲面，定模板和動模板上的開框深度分別比內模鑲件的高度尺寸小㎜，使鑲件裝配后高出分型面 ㎜，以保證模具在生產時分型面的優先接觸。故定模板上的開框深度為 =㎜，動模板上的開框深度為 =㎜。3）開框的避空角設計為了提高整體強度，應盡量避免開框內出現尖角。內模鑲件寬度小于或等于 100㎜的模具，外側抽芯時斜推桿靠近開框的角部，為保證定位穩定可靠，內模鑲件通常不倒圓角，但即使鑲件的四個角是直角，開框的四個角也不能做成直角，而應該鉆孔避空。 定模板和動模板大小的設計經驗確定法：1）確定模具的大致高度。在內模鑲件寬度 80㎜基礎上加 100㎜，模具寬度為 180㎜≤250㎜，則模具為小型模具。2）對于小型模具，定模板、動模板的長、寬尺寸在內模鑲件長、寬基礎上加 80㎜，即定模板、動模板的長度為 124+80=204㎜，定模板、動模板的寬度為 80+80=160㎜。查表“注射模中小型模架標準尺寸組合” ，取 180230系列，即模架寬度為 180㎜，長度為 230㎜，導柱直徑為 ?20㎜。3）動模板和定模板厚度的確定 有面板時，定模板厚度等于框深 a加 20～30㎜左右，所以定模板厚度=＋(20～30)≈50㎜。查表“模板尺寸系列標準” ，取定模板厚度為 50㎜。 一般等于開框深度加 30～60㎜左右。動模板厚度要盡量取大些，以增加模具的強度和剛度。考慮到后面設計脫模系統時采用推桿機構，動模板厚度還要增大，所以動模板厚度=開框深度+(30～60)=+(30～60)≈80㎜。查表“模板尺寸系列標準” ，取動模板厚度為 80㎜。遼寧工程技術大學畢業設計13 標準模架的選擇選用龍記公司的二板模模架 ]3[，龍記模架規格為 1823—CI—A50—B80—C60。其中模具寬度(即動模板、定模板的寬度，不包括工字模的外緣)為 18㎝，模具長度(即動模板、定模板的長度)為 23㎝，C 表示無托板無推板，I 表示工字模，定模 A板厚為50㎜，動模 B板厚為 80㎜，墊塊厚度 C為 60㎜，模具厚度為 50+80+60+41=231㎜。模坯最大尺寸為 230230231，內模最大尺寸為 114156，模坯總重量約 。　澆注系統設計 模具的澆注系統是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔入口為止的一段熔體通道，它可分為普通流道澆注系統和熱流道澆注系統。模具澆注系統的作用是讓高溫熔體在高壓下高速進入模具型腔，實現型腔填充。澆注系統設計是否合理，將直接影響成型制品的外觀、內部質量、尺寸精度和成型周期。 主流道主流道是指緊接注射機噴嘴到分流道為止的那一段錐形流道。主流道應設計在澆口套內，主流道應和模具中心重合。主流道參數如下：主流道直徑 d=注射機噴嘴孔直徑＋(～1)=＋1=㎜，錐角 ?=2176。，球半徑R=注射機噴嘴球半徑+(2～3)=12+3=15㎜。 分流道連接主流道與澆口的熔體通道叫分流道。為避免熔體直沖型腔而產生蛇紋等流痕，采用 S形分流道。綜合考慮流道效率和加工難易程度，分流道截面形狀采用圓形，查表“常用塑料的圓形分流道截面直徑推薦值” ]4[，得 PP的分流道截面直徑=～㎜，選分流道直徑為 5㎜。分流道開在凹模和凸模上。 冷料穴與拉料桿主流道冷料穴標稱直徑為 5㎜，深度為 6㎜，設計成倒錐形。分流道冷料穴圓柱體的直徑為 5㎜。拉料桿的作用是開模時將流道凝料拉出主流道，以防主流道內的凝料粘定模，確保劉成龍： 電池蓋注塑模具設計14將制品、流道凝料留在動模一側。由于 Z形拉料桿加工方便，故采用 Z形拉料桿。 澆口采用側澆口澆注系統，熔體從側面進入模具型腔，側澆口開設在模具的分型面上，以利于加工，在試模過程中也便于修改，能方便地調整充模時的剪切速率和澆口補縮與封閉的時間。澆口設計成錐面形狀，錐角為 30176。澆口深度 Y=1㎜，澆口寬度 X=2㎜，澆口長度 L=2㎜。　排氣系統設計 注塑模屬于型腔模，型腔中有大量空氣，熔體快速進入型腔時，需要將這些空氣及時排出。另外，當熔體在型腔內成型固化后開模時，制品和型腔壁之間會產生真空，空氣必須及時進入。注塑模中將氣體排出和引進的結構統稱為排氣系統。1）分型面排氣。分型面是氣體主要排出的地方。2）鑲件配合面及斜推桿機構排氣。3）推桿與動模鑲件的配合面排氣。推桿和動模鑲件的配合是間隙配合，公差配合H7/f7，其間隙可用來排氣。在實際塑料模具設計生產過程中，通常先不對模具排氣進行加工，一般是在模具制造完成后進行第一次試模生產出樣品，再從樣品各個質量分析樣品的各缺陷是否與模具排氣有關，再對模具合理地設計排氣系統。 斜頂機構設計 斜推桿是常見的側向分型與抽芯機構之一。它常用于制品內側面存在凹槽或凸起結構。它是將側向凹凸部位的成型鑲件固定在推桿板上，在推出的過程中，此鑲件做斜向運動，斜向運動分解成一個垂直運動和一個側向運動，其中的側向運動即實現側向抽芯。斜推桿設計要點：1）斜推桿的傾斜角不能太大，否則在推出過程中斜推桿會受到很大的扭矩的作用，從而導致斜推桿磨損，甚至卡死或斷裂。斜推桿的傾斜角 ?一般取 3176。～15176。，在設計中，結合模具結構特點和斜推桿結構，取傾斜角為 3176。2）在斜推桿近型腔一端，須做 6～10㎜的直身位，并做一個 2～3㎜掛臺起定位作用，遼寧工程技術大學畢業設計15以避免注塑時斜推桿受壓而移動。設計掛臺亦方便加工、裝配及保證內側凸凹結構的精度。3）斜推桿上端面側向移動時，不能與制品內的其他結構發生干涉。4）斜推桿與內模鑲件的配合公差取 H7/f6，斜推桿與模架接觸處避空。避空孔設計應鉆成圓孔，斜推桿過孔大小與位置用雙截面法檢查，過孔在平面裝配圖上必須畫出，以檢查與密封圈、推桿、螺釘是否干涉。斜推桿橫截面的寬度取 8㎜。5）斜推桿材料應不同于與之摩擦的鑲件材料，否則易磨損粘結。斜推桿應做氮化處理，以增強耐磨性 ]5[。　頂出系統設計 在注射動作結束后，制品在模具內冷卻成型，由于體積收縮，對型芯產生包緊力，當其從模具中推出時，就必須克服因包緊力而產生的摩擦力。模具打開時，制品必須留在具有脫模系統的半模上，一般在動模。在注塑模中，將冷卻固化后的塑料制品及澆注系統凝料從模具中安全無損壞地推出的機構稱為頂出系統，也叫脫模系統或推出系統。注塑模的頂出系統包括：1）推桿、推管、 、推板等推出零件；2）復位桿、復位彈簧及推桿板先復位機構等推出零件的復位零件；3）推桿固定板和推桿底板等推出零件的固定零件。由于圓推桿是最簡單、最普通的推出裝置，圓推桿推出時運動阻力小，推出動作靈活可靠，圓推桿與推桿孔都易于加工，故采用圓推桿推出，并設計成無托推桿。推桿固定在推桿固定板上，A、B 板打開后，注射機頂棍孔推動推桿板，由推桿推動制品，實現推出。推桿直徑取 6㎜。模具在經過填充成型冷卻并固化到有足夠的剛性后，動模后退，當模具完全打開后，注射機頂棍推動模具推桿固定板，推桿將制品推出。推桿推出制品后，必須退回原位，以便恢復完整的型腔，推桿安裝在推桿板上，推桿復位裝置是通過推動推桿板來帶動推桿復位的。將推桿固定板推回原位的機構叫推桿固定板復位機構。常規的復位機構是復位桿和復位彈簧聯合使用。如果推桿固定板在動定模合模之前就被推回原位的話，則這種機構叫做推桿固定板先復位機構 ]6[。劉成龍： 電池蓋注塑模具設計16推桿固定板先復位機構的作用如下：1）避免推出零件和側向分型與抽芯機構發生干涉。2）避免在合模過程中，因推桿固定板沒有完全復位而導致斜頂或推塊等零件先于推桿和定模接觸復位桿長短要合適，合模后其上端面比定模 A板面低 ～ ㎜，復位桿千萬不能頂上模，以免合模時復位桿干涉分型面接觸，并被碰壞。復位桿至少應有30㎜的直身導向。復位彈簧的作用是在注射機的頂棍退回后，模具的定模板、動模板合模之前，就將推桿板推回原位。復位彈簧采用矩形藍彈簧。　冷卻系統設計 冷卻系統用于布局水道以傳送冷卻水，通過模具冷卻熔融塑料，模具的冷卻速度直接關系到整個模具生產線的收益率。溫度調節既關系到塑件的質量，又關系到生產效率。因此，必須根據要求使模具溫度控制在一個合理的溫度范圍內，以得到高質量的塑件和高的生產率。冷卻系統設計要點：1）冷卻水道的孔壁至型腔表面的距離應盡可能相等，一般取 15～25㎜。對于扁平、薄壁的制品，在使用側澆口的情況下，常采用動、定模兩側與型腔等距離鉆孔的形式設置冷卻水道。此次設計中，取距離為 15㎜。2）所有成型零部件均要求通冷卻水道。3）降低入水口與出水口的溫差。入水、出水溫差會影響模具冷卻的均勻性故設計時應標明入水、出水方向。4）模具冷卻水管直徑取 6㎜，水管接頭設置在模架上，冷卻水通過模架進入內模鑲件，并且冷卻水管接頭宜藏入模架。水管接頭設置在模架兩側，并且是在不影響操作的一側，即朝向注射機的背面，以不影響操作工人作業 ]1[。5）動定模鑲件的冷卻水路要分開，不能串連在一起。否則不但影響冷卻效果，而且有安全隱患。6）沿模具長度方向，兩水喉之間的距離為 50㎜，以方便安裝冷卻水管。7）冷卻水管應避免與模