u盤外殼的注塑模具設計機械畢業設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 式采用平衡式 H 型。 冷料穴的設計 在完成一次注射循環的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一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料筒以內 約10～ 25mm 的深度有個溫度逐漸升高的區域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區域內的塑料的流動性能及成形性能不佳，如果這里相對較低的冷料進入型腔，便會產生次品。為克服這一現象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產生的冷料的井穴稱為冷料穴（冷料井）。 冷料穴的作用是儲存因兩次注射間隔而產生的冷料頭及熔體流動的前鋒冷料，以防止冷料進入型腔而影響制件質量。 主流道冷料穴 主流道冷料穴常設在主流道的末端，開模時應將主流道中的冷凝料拉出 ,所以 冷料穴直徑宜稍大于主流道大端直徑 .由于該模具具有垂直分型面即側向分型，冷料穴分別開在左右瓣合模上，開模時，將主流道中的凝料拉出來；側向分型時，冷料穴中的凝料會制動脫落。 其中 D為主流道大端直徑 ,該模具取 d=D=9 (mm), 其中 2為主流道的冷料穴，這樣設計的好處是不緊能容納熔料的冷峰，同時還可以配合拉料桿巧妙的拉出凝料， 分流道冷料穴 當分流道較長時，可將分流道的端部沿料流前進方向延長作為分流道冷料穴，以儲存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的 ～ 2倍。 該模具的分流道冷料穴與流 道的截面形狀相同，直徑逐漸縮小的半圓形。 模具分流道冷料穴選用第二種。尺寸數值 L=()D H=()D 澆口的設計 澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道，它是澆注系統的關鍵部位，它的作用是增加和控制塑料進入型腔的流速并封閉裝填在型腔內的塑料，以保證充填實，確保制品質量。澆口的形狀、位置和尺寸對制品的質量影響很大。 18 澆口的主要作用有如下幾點： 1）熔體充模后，首先在澆口處凝結，當注射機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流； 2）熔體在流經狹窄的澆口時會產生摩擦熱，使熔體升溫，有助 于充模； 3）易于切除澆口尾料； 4）對于多型腔模具，澆口能用來平衡進料。對于多澆口的單型腔模具，澆口還能用以 控制熔接痕的位置。 澆口尺寸的確定 澆口的截面積一般為分流道截面積的 3%～ 9%，截面的形狀多為矩形（寬度與厚度的比為 3： 1）或圓形；澆口長度約為 ～ 左右。在設計的時候一般取小值，在以便在試模時修正。澆口最終的具體尺寸根據經驗和零件的尺寸和形狀的要求確定。 澆口位置的選擇 澆口位置與數量對制品質量影響很大，選擇澆口位置時應遵循如下原則： 1）澆口應設在能使型腔的各部位、各 角落同時充滿的位置； 2）澆口應開設在塑件較厚的部位，以使熔料從厚斷面移入薄斷面，以利于補料； 3）澆口應設在有利于排除型腔中氣體的部位； 4）口應設在避免塑件表面產生熔合紋的部位； 5）對于帶有長型心的模具，澆口應設置在能使進料沿型心軸向均勻進行，以免型心被熔體沖擊而變形； 6）澆口的設置應避免熔體的斷裂； 7）澆口的設置應不影響塑件的外觀； 8）澆口不要設置在塑件使用中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位。 澆口結構的形式 注射模的澆口結構形式較多，不同類型的澆口其尺寸、特點及應用情況個不相同。按澆口的特征 可分為限制澆口（既封閉式澆口，在分流道與型腔之間有突然縮小的阻尼式澆口）和非限制澆口（既開放式澆口，又稱直接澆口或主流道式澆口）；按澆口形狀可分為點澆口、扇形澆口、盤形澆口、環行澆口及薄片式澆口；按澆口的特征性質可分為潛伏式澆口、護耳澆口；按澆口所在的塑件的位置可分為中心澆口和側澆口等。 對于該模具，是中小型制品的多型腔模具，同時從塑件的形狀等各方面分析知采用的是點澆口。點澆口又稱橄欖形澆口或菱形澆口，是種截面尺寸特小的圓形澆口。點澆口一般設在型腔底部，排氣暢通，成型良好，塑件無不良痕跡。有 19 利于實現制動化操 作，常用于成型如殼盒形等中、小型塑件的一模多腔模具中，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件，能制動切斷澆口凝料 ~ 澆口結構尺寸的經驗計算 根據模具的實際情況，再結合所提供經驗值得，點澆口的直徑為 1，長度為1。見表。 表 側澆口和點澆口的推薦尺寸 制品壁厚/mm 側澆口尺寸 /mm 深度 h 寬度 w 點澆口的直 徑 d（ mm） 澆口長度 0~ 0~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ .2~ ~ ~ 澆注系統凝料的脫出機構 普通澆注系統的凝料的脫出 通常采用側澆口、直接澆口及盤形環澆口類型的模具，其澆注系統凝料一般 20 與塑件連在一起。塑件脫出時，先用拉料桿拉住冷料穴，使澆注澆注系統留在動模一側，然后用推桿或拉料桿推出，靠其 自重而脫落。 澆注系統的平衡 對于中小型制品的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設計時應盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成形。一般在制品形狀及模具結構允許的情況下，應將從主流道到各個型腔的分流道設計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調節澆口尺寸使各澆口流量及成形工藝條件達到一致，這就是澆注系統的平衡。 分流道平衡 對于多型腔模具，為了達到各型腔同時充滿的目的，可通過調整分流道的長度及截面面積，改變熔料在各分流道中的流量，達到澆注平衡的目的。計算公 式如下： 212121 ddLL ?? 式中 Q1， Q2—— 熔料分別在流道 1 和流道 2 中的流量， cm3/s； d1,d2—— 分流道 1 和分流道 2 的直徑， cm。 L1， L2—— 分流道 1 和分流道 2 的長度， cm。 澆口平衡 在多型腔非平衡分流道布置時，由于主流道到各型腔的分流道長度或各型腔所需填充流量不同，也可采用調整各澆口截面尺寸的方法，使熔料同時充滿各型腔。 澆口平衡簡稱為 BGV（ balanced gate value） ,只要 做到各型腔 BGV 值相同，基本上能達到平衡填充。對于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計算公式如下： BGV=LgLrSg? 式中 Sg—— 澆口的截面積， mm2。 Lg—— 澆口的長度， mm。 Lr—— 分流道的長度， mm。 該模具，從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同，顯然是平衡式的。 排氣系統和設計原則 塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型強及流道原有的空氣 ，除此以外，塑料熔體會產生微量的分解氣體。這些氣體必須及時排出。否則，被壓縮的空氣產生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產生氣泡，或使塑件熔接不良引起強度下降，甚至充模不滿。所以排氣系統的設計與合理化對于一個模具的正確設計非常重要 21 通常， 選擇排氣槽的開設位置時， 應遵循以下原則： 1）排氣口不能正對操作者， 以防熔料噴出而發生工傷事故； 2）最好開設在分型面上， 如果產生飛邊易隨塑件脫出； 3）最好設在凹模上， 以便于模具加工和清模方便； 4）開設在塑料熔體最后才能填充的模腔部位， 如流道或冷料穴的終端 ； 5）開設在靠近嵌件和制件壁最薄處， 因為這樣的部位最容易形成熔接痕； 6）若型腔最后充滿部位不在分型面上， 其附近又無可供排氣的推桿或活動的型心時， 可在型腔相應部位鑲嵌燒結的多孔金屬塊， 以供排氣。 7）高速注射薄壁型制件時， 排氣槽設在澆口附近， 可使氣體連續排出； 若制件具有高深的型腔， 那么在脫模時需要對模具設置引氣系統， 那是因為制件表面與型心表面之間在脫模過程中形成真空， 難于脫模， 制件容易變形或損壞。 熱固性塑料制件在型腔內的收縮小， 特別是不采用鑲拼結構的深型腔， 在開模時空氣無法進入型腔與制件之間， 使制件附粘在型腔的情況比熱塑性制件更甚， 因此， 必須引入引氣系統。 因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣 。 推出機構的設計 注射成形每一循環中，塑料制品必須準確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機構，稱為脫模機構，也常稱為推出機構。脫模機構的作用包括脫出、取出兩個動作。既首先將塑件和澆注系統凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后 把其脫出物從模具內取出。 制品推出（頂出）是注射成形過程中的最后一個環節，推出質量的好壞將最后決定制品的質量，因此，制品的推出是不可忽視的。在設計推出脫模機構時應遵循下列原則： 結構可靠：機械的運動準確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強度，且推出機構應盡量設置在動模一側； 保證制品不因推出而變形損壞； 機構簡單動作可靠； 保證良好的制品外觀； 盡量使塑件留在動模一邊，以便借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作。 2. 制品推出的基本方式 22 推桿推出：推桿推出是一種基本的也是一種常用的制品推出方式，常用的推桿形式有圓形、矩形、“ D”形。 推件板推出：對于輪廓封閉且周長較長的制品，采用推件板推出結構。推件板推出部分的形狀根據制品形狀而定。 推管推出：適用于薄壁圓桶形塑件。 推塊式脫模：適用于齒輪類或一些帶有凸緣的制品，可防止塑件變形。 利用成型零件推出制品的脫模：使用于螺紋型環一類的制品，利用模具中某些成型零件推出塑件 多元聯合式脫模：對于某些深腔殼體、薄壁制品以及帶有環狀凸起、凸肋或金屬嵌件的復雜制品，為防止其出現缺陷，常采 用兩種或兩種以上的推出機構聯合動作以完成脫模過程。 本套模具的設計中，的推出機構形式不算太復雜，全部采用推件板推出。每個塑件采用 4 根推桿推推板推出，推桿與推板采用螺栓連接。推桿與推桿固定板，通常采用單邊 的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發生卡死現象。此推桿與模板上的推桿孔采用 H8/f7 或 H8/f8 的間隙配合；推桿與推桿固定板，通常采用單邊 ；工作端配合部分的表面粗糙度為 Ra ? ，推桿的材料常用T T10 碳素工具鋼，熱處理要求硬度 HRC? 50. 推桿如下圖： 23 ． 9 側向分型與抽芯機構的設計 當塑件上具有于開模方向不一致的孔或側壁有凹凸形狀時，除極少數情況可以強制脫模外，一般都需要將成型側孔或側凹的零件做成可活動的結構，在塑件脫模前，先將其抽出，然后才能將整個塑件從模具中取出，完成側向活動型心的抽出和復位的這種機構就叫做抽芯機構。 這種模具脫出塑件的運動有兩種情況： 一是開模時優先完成側向分型和抽芯，然后推出塑件； 二是側想抽芯分型與塑件的推出同步進行。 側向抽芯機構的分類及特點 ： 側向抽芯機構按其動力來源可分手動 、機動、氣動或液壓三大類。 手動側抽芯：這種模具結構簡單、生產效率低、勞動強度大、抽拔力有一定限制，故只在特殊場合下應用，如試制新產品或小批量生產。 機動側抽芯：開模時，依靠注射機的開模動力，通過側向抽芯機構改變運動方向，將活動零件抽出。機動側抽芯操作方便、生產效率高、便于實現生產制動化，但模具結構復雜。機動側抽芯機構形式主要有：斜導柱側抽芯、斜彎銷側抽芯、斜滑塊側抽芯、齒輪齒條側抽芯以及彈簧側抽芯。 24 液壓或氣動抽芯：在模具上配置專門的油缸或氣缸，通過活塞的往復運動來進行側向抽芯。這類機構的特點 是抽拔力大、抽芯距離長、動作靈活且不受開模過程限制，常在大型注射機中使用。 斜導柱側抽芯機構 斜導柱側抽芯機構是最常用的一種側抽芯機構，它具有結構簡單、制造方便、安全可靠等特點，斜導柱側抽芯結構的常見的幾種形式：斜導柱在定模，滑塊在動模；斜導柱在動模，滑塊在定模；斜導柱和滑塊同在定模；斜導柱和滑塊同在動模； 本設計中采用的是斜導柱在動模 座板 ，滑塊在 中間板 的那種。 斜導柱抽芯機構的設計要點 ① 斜導柱和滑塊孔的配合間隙應有 ~1mm 的間隙，以保證開模瞬間使塑件松動， 并使鎖緊楔先脫離滑塊，避免干涉抽芯動作。 ② 斜導柱的傾角 a 一般取 15176。 ~25176。 ，而鎖緊楔的楔角應大于 a，一般為 a+（ 2~3） 176。 。 ③ 活動型心可以與滑塊做成一體，也可以將活動型心安裝在滑塊上成組合式，其連接必須牢固可靠。 ④ 滑塊在導滑槽中活動必須平穩順利，不得發生卡死或跳動現象。 ⑤ 為防止滑塊在成性過程中受力而移動，需用鎖緊楔鎖緊。 ⑥ 為使滑塊在抽芯完畢，停留 在規定位置上，必須用定位裝置。 ⑦ 斜導柱在定模，滑塊在動模的結構，必須考慮滑塊復位時與推出機構發生干涉的現象。 開模行程及斜導柱的長度的計算 1）開模行程的計算 開模行程