畢業設計-游戲機按鈕注塑模具設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 種參數均衡，利于配合使用，提高塑件成功概率，并從經濟型的角度出發，節省生產成本和提高生產效率，采用一模兩腔，裝載兩部分零件，進行加工生產。 4． 4 注射機的選擇和校核 由于兩個塑件的體積和質量相差不大， 故采用體積較大的塑件（ ）作為參考由于采用一模兩腔，需要至少注射量為 3cm ，再根據工藝參數（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素，選定注射機為 30??ZXS 。注射方式為柱塞式，其有關性能參數為： 額定注射量 : 30 3cm 注射壓力 : 119MPa 注射行程 : 130mm 注射時間 : S 合模力 : 250KN 最大成型面積 : 90 3cm 最大開模行程 : 160mm 模具最大厚度 : 180mm 模具最小厚度 : 60mm 模板最大距離 : 340mm 合模方式 : 液壓 機械式 注射量的校核 模具設計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質量在注射機額定注射量的 80%以內。校核公式為： mmnm %8021 ?? 式中 n 型腔數量 1m 單個塑件的體積（ 3cm ） 2m 澆注系統所需塑料的體積（ 3cm ） 本設計中： 2?n ?1m 3cm 2m = 3cm ?m 30 3cm nm1+m2=2 +=≤ 80% 30 注射量符合要求 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 注射成型時塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數值超過了注射機所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現漲模溢料現象，必須滿足以下關系。 AAnA ?? 21 式中 n 型腔數目 1A 單個塑件在模具分型面上的投影面積 2A 澆注系統在模具分型面上的投影面積 A 注射機允許使用的最大成型面積 n=2 1A = 2cm 2A = 2cm A =90 2cm 21 AnA? =2 ???? 投影面積符合要求 注射成型時為了可靠的鎖模，應使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力。即： （ 21 AnA? ） P F 式中： P—塑料熔體對型腔的成型壓力（ MPa） F— 注射機額定鎖模力（ N） 其它意義同上 根據文獻 [2]表 51，聚苯乙烯推薦使用的型腔壓力為 15～ 22 MPa，在此取P= MPa18 （ 21 AnA? ） P= N2 5 0 0 0 05 4 9 3 6183 0 5 2 ??? 鎖模力符合要求 4． 4． 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 （ 1）、模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿足以下公式 maxmin HHH ?? 式中 minH 注射機允許的最大模厚 maxH 注射機允許的最小模厚 本設計中 18017060 ??? H 符合要求 （ 2）、開模行程（ S）的校核 模具開模后為了便于取出制件，要求有足夠的開模距離，所謂開模行程是指模具開合過程中動模固定板的移動距離。 注塑機的開模行程是有限的，設計模具必須校核所選注射機的開模行程，以便與模具 的開模距離相適應。對于液壓 機械式合模機構的注射機，其開模行程與模具厚度無關，對于單分型面注射模應有： mmHHSS 10~521m a x ???? 式中 1H 推出距離 2H 包括澆注系統凝料在內的塑件高度 本設計中 maxS =160mm 1H = 15 mm 2H = 15 mm 經計算，符合要要求。 （ 3）、頂出裝置的校核 在設計模具推出機構時，需校核注射機頂出的頂出形式，要注意在兩側頂出時模具推板的面積應能覆蓋注射機的雙頂桿，注射機的最大頂出距離要保證能將塑件從模具中脫出。 XSZ30型注射機為兩側推出機構。經檢查能滿足將模具脫出的要求。 5 注射模具結構設計 5． 1 分型面的設計 將模具適當地分成兩個或幾個可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統凝料，當 成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結構的重要因素，每個塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。 選擇分型面時，應從以下幾個方面考慮： 1）分型面應選在塑件外形最大輪廓處； 2）使塑件在開模后留在動模上； 3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀； 4）澆注系統，特別是澆口能合理的安排； 5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上； 6）使塑件易于脫模。 綜合考慮各種因素，并根據本模具制件的外觀特點，受用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開 模后塑件留在動模一側，如圖（ 2）所示 圖（ 2）分型面的選擇 5． 2 型腔的布局 型腔的布局與澆注系統的布置密切相關 ,型腔的排布應使每個型腔都通過澆注系統從總壓力中均等的分得所需的壓力 ,以保證塑料熔體均勻地充滿每個型腔 ,使各型腔的塑件內在質量均一穩定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時采用平衡流道。型腔布局由圖（ 3）所示。由于本設計中塑件是上下兩部分配合裝配使用，需要心可能相同的注射工藝參數，以達到高的成功率，模具采用 點澆口，并采用對稱式布局，以求達到良好的澆注質量。 圖（ 3）型腔布局方式 5． 3 澆注系統的設計 澆注系統是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進料通道，澆注系統可分為普通流道澆注系統和無流道凝料澆注系統兩類，本設計中采用普通流產澆注系統。正確設計澆注系統對獲得優質的塑料制品極為重要。 5． 3． 1 澆注系統組成 普通流道澆注系統的組成一般包括以下幾個部分，如圖（ 4）所示。 1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－第三分澆道 5－澆口 6－型腔 7－ 冷料穴 圖（ 4）普通流道澆注系統 5． 3． 2 確定澆注系統的原則 在設計澆注系統時應考慮下列有關因素： a)、塑料成型特性：設計澆注系統應適應所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質量。 b)、模具成型塑件的型腔數：設置澆注系統還應考慮到模具是一模一腔或一模多腔，澆注系統需按型腔布局設計。 c)、塑件大小及形狀：根據塑件大小，形狀壁厚，技術要求等因素，結合選擇分型面同時考慮設置澆注系統的形式、進料口數量及位置，保證正常成型，還應注意防止流料直接沖擊嵌件及細弱型芯受力不均以及應充分估計可能產生的質量弊病和部位 等問題，從而采取相應的措施或留有修整的余地。 d)、塑件外觀：設置澆注系統時應考慮到去除、修整進料口方便，同時不影響塑件的外表美觀。 e)、冷料：在注射間隔時間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質量，故設計澆注系統時應考慮儲存冷料的措施 [6]。 5． 3． 3 主流道的設計 不流道是澆注系統中從注射機噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。 （ 1）、主流道的尺寸 設計中選用的注射機為 XSZ30，其噴嘴直徑為 4mm，噴嘴球面 半徑為 12mm ，根據圖（ 5），主流道各具體尺寸如下： 圖（ 5）主流道尺寸示意圖 mmd 514 ??? α ＝ 4176。 mmR 14212 ??? H＝ ㎜ ?L 24㎜ ???2tan2 ?LdD㎜ （ 2）、主流道澆口套的形式 選用如圖（ 6）所示類型的澆口套，這種類型設計成整體形式，用螺釘固定于定模座板上。將主流道澆口 套和定位圈設計成兩個零件，然后配合固定在模板上，澆口套與模板的配合采用 67/mH 。 圖（ 6）主流道澆口套及其固定形式 （ 3）、主流道澆口套的固定 澆口套與定位圈設計成兩個零件的形式，以臺階的形式固定在定模板上，澆口套與定位圈之間的配合采用 H9/f9。定位圈在模具安裝調試時應插入注射機定模板的定位孔內，用于模具與注射機的安裝定位。定位圈外徑比注射機定模板上的定位孔徑小 ㎜以下 5． 3． 4 分流道的設計 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流 動通道，分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態。本設計中采用點澆口。在主流道設計好以后，由于兩按扭套對稱排步，相隔一定的距離，需設置分流道需設置分流道經澆口注入而使熔體充滿型腔。如圖（ 7）所示。 圖（ 7）主流道和澆口的位置 5． 3． 5 澆口的設計 澆口出叫進料口，是連接分流道與型腔的通道。它有兩個功能：一是對塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個是當注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會倒流。常向的澆口形式有直接澆口，側澆口，潛伏式澆口，扇形澆口，圓盤式澆口，環形澆口等。 澆口的位 置選擇原則： 澆口的位置與塑件的質量有直接影響。在確定澆口位置時，應考慮以下幾點： 1. 熔體在型腔內流動時，其動能損失最小。要做到這一點必須使 1)流程 (包括分支流程 )為最短； 2)每一股分流都能大致同時到達其最遠端； 3)應先從壁厚較厚的部位進料； 4)考慮各股分流的轉向越小越好。 2. 有效地排出型腔內的氣體。 根據澆口選用原則和為保證塑件表面質量及美觀效果，采用點澆口，利于熔體充滿整個型腔。 5． 3． 6 冷料穴的設計 主流道的末端需要設置冷料穴以往上制品 中出現固化的冷料。因為最先流入的塑料因接觸溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會影響制品的質量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。 冷料穴一般開設在主流道對面的動模板上，其標稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 mm5 ，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的形式有多種，這里采用倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與中間板配用，開模時倒錐形的冷料穴通過內部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后 在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動模。如上圖（ 7）所示。 5． 4 注射模成型零部件的設計 [7] 模具閉合時用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括凹模、凸模、型環和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設計是注射模具的重要部分。 成型零部件在注射成型過程中需要經常承受溫度壓力及塑料熔體對它們的沖擊和摩擦作用，長期工作后晚發生磨損、變形和破裂，因此必須合理設計其結構形式，準確計算 其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強度、剛度和良好的表面質量。 5． 4． 1 成型零部件結構設計 成型零部件結構設計主要應在保證塑件質量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。 1）、凹模的設計 凹模也稱為型腔，是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結構與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產批量及模具的加工方法等有關，常用的結構形式有整體式、嵌入式、 鑲拼組合式和瓣合式四種類型。 本設計中采用整體式凹模，其特點是結構簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕跡， 還有助于減少注射模中成型零部件的數量，并縮小整個模具的外形結構尺寸。 2）、凸模的設計 本設計中零件結構較為簡單，塑件按扭套深度較大，但經過對塑件實體的仔細觀察研究發現，塑件采用的是整體式凸模，也叫型芯，雖然有些部位加工、維修不易，但成型后的塑件質量好，在塑件內表面也不會形成接縫，溢料痕跡，加工精度較高，成型效果好。型芯與動模板的配合可采用 6/7 PH 。 5． 4． 2 成型零部件工作尺寸的計算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關尺寸，主要有型腔和型芯的 徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等。 在模具設計時要根據塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據。 由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計算型芯型腔的尺寸有一定的誤差