煙灰缸注塑模具設(shè)計--書(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 ﹐易發(fā)生縮孔﹐凹痕﹐變形﹐方向性強。 (5) 注意控制成型溫度。料溫低時方向性明顯﹐尤其是低溫高壓時更明 顯。模溫在 50 以下時塑件不光澤﹐易產(chǎn)生熔接不良和流痕﹔在 90 以上時易發(fā)生翹曲和變形。 (6) 塑件應(yīng)壁厚均勻﹐避免缺口和尖角﹐以防應(yīng)力集中。 塑件材料主要用途 基于經(jīng)盈、剛韌、堅固、抗高溫、抗化學(xué)侵蝕等優(yōu)點， ABS 適合注塑多種產(chǎn)品，包括汽車表板、緩沖器、瓶箱、洗衣機內(nèi)殼、廚房用品、紡織線軸、工具手柄等。 目前，汽車業(yè)大量應(yīng)用 ABS，用以制造緩沖器及儀器板。這些儀器板通常均已填入如滑石 /玻璃合成 物等填料。高度結(jié)晶的 ABS 也日益受歡迎，因為其結(jié)晶程度可以令熱塑性塑料更加堅硬、更能抵抗高溫或破壞、 ABS 亦適宜制造安全帶及支柱。含有新 ABS 料的填充級可制造洗衣機內(nèi)殼和外殼、雪柜和洗碟機的外殼，充份利用其抗熱能力。亦有特別等級可供選用。 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 共 38 頁 （ 1）、脫模斜度 由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫 模斜度。脫模斜度的大小與制品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過小，不僅會使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時，雖然脫模方便，但會影響制品尺寸精度，并浪費原材料。通常塑件的脫模斜度約取 ～ ? ，塑件材料 ABS 的型腔脫模斜度為 ～ 1? 30/ ，型芯脫模斜度為 30/～ 1? 。 （ 2）、塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計塑件時必須考慮的問題之一。塑件的壁厚對于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時的熔體流動、固化定型時的冷卻速度和時間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因為壁厚太大不僅會使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在 1～ 4mm ，最常用的數(shù)值為 2～ 3mm 。本產(chǎn)品壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為 3mm 左右。 （ 3）、塑件的圓角 為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。在無特殊要求時，塑件的各連接 角處均有半徑不小于 ～ 1mm 的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的 倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的 倍。 （ 4）、孔 塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時，會使熔體流動困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，因此在塑件上設(shè)計孔時，應(yīng)盡量采用簡單孔型。由于型芯對熔體有分流蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 共 38 頁 作用，所以在孔成型時周圍易產(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強度降低，故設(shè)計孔時孔時孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強度和 剛度。 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動性和注射機規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為 ABS，流動性較好，適用于不同尺寸的制品。 塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計得低 一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公關(guān)等級確定精度等級。根據(jù)我國目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照文獻(xiàn) [2]表 32塑件的尺寸與公關(guān)（ SJ13721978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來確定。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用 MT5 級精度。 塑件表面粗糙度 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點來保證外，主要是 取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為 Ra ～ m? 之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的 1/2，即 Ra ～ m? 。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時給以拋光復(fù)原。 計算塑件的體積、質(zhì)量 本次設(shè)計中，塑件的質(zhì)量和體積采用 3D測量，在 UG 軟件中，使用塑模部件驗證功能，可以測得塑件的體積 3cm ，因 ABS 的密 度為 3/cmg ，即可以得出該塑件制品的體積為質(zhì)量約為 。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 共 38 頁 第 3章 塑件成型方案設(shè)計 分型面選擇 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€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(tǒng)凝料，當(dāng)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(jié)構(gòu)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(yīng)從以下幾個方面考慮 ： 1）分型面應(yīng)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(tǒng)，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(jù)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(cè)。 分型面的選擇 型腔數(shù)的確定 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 共 38 頁 因為本設(shè)計中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸較大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。 型腔布局 型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān) ,型腔的排布應(yīng)使型腔每個區(qū)域都通過澆注系統(tǒng)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型腔 ,使塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)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，以求達(dá)到良好的澆注質(zhì)量。型腔布局由圖所示。 型腔布局方式 澆注系統(tǒng)的類型和位置的選擇 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計中采用普通側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計澆 注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。 澆注系統(tǒng)組成 普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個部分： 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 共 38 頁 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 確定澆注系統(tǒng)的原則 在設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮下列有關(guān)因素： a)、塑料成型特性：設(shè)計澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。 b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模單腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計 。 c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。 d)、塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)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(zhì)量，故設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的措施 [6]。 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè) 計 模具閉合時用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括型腔、型芯、型環(huán)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(shè)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(jīng)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(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)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(zhì)量。 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)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。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 共 38 頁 型腔設(shè)計 型腔是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類型。 本設(shè)計中采用嵌入式型腔，其特點是結(jié)構(gòu)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(shù)量，并縮小整個模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過模具加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。 型腔 3D圖 型芯設(shè)計 本設(shè)計中零件結(jié)構(gòu)較為簡單，深度不大，經(jīng)過對塑件實體的研究，塑件采用嵌入式型芯。這樣的型芯加工方便，便于模具的維護(hù)型芯與動模板的配合可采用 6/7 PH 。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 12 頁 共 38 頁 型芯 3D圖 脫模機構(gòu)的設(shè)計 塑件從模具上取下以前還有一個從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成型零部件上脫出的機構(gòu)稱為脫模機構(gòu)。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出機構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。 脫模機構(gòu)的選擇 脫模機構(gòu)按其推出動作的動力來源分為手動推出機構(gòu)，機動推出機構(gòu)，液壓和氣動推出機構(gòu) 。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機構(gòu)、套管推出機構(gòu)、推板推出機構(gòu)、推塊推出機構(gòu)、利用成型零部件推出和斜滑桿側(cè)抽芯機構(gòu)等。 脫模機構(gòu)的選用原則： （ 1）使塑件脫模時不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情況下是允許的，但蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 共 38 頁 不能形成永久變形）； （ 2）推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排； （ 3）推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂； （ 4）推桿的強度及剛性應(yīng)足夠，在推出動作時不產(chǎn)生彈性變形； （ 5）推桿位置痕跡須不影響塑件外觀； 本設(shè)計中采用推桿推出機構(gòu)使塑料制件順利脫模。 推桿推出機構(gòu)設(shè)計 （ 1）、推桿布置 該塑件采用了 圓形截面 推桿，其分布情況如圖所示，這些推桿均勻的分布在產(chǎn)品邊緣處，使制品所受的推出力均衡。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 共 38 頁 推桿布置 （ 2）、推桿的設(shè)計 [7] 本設(shè)計中采用臺肩形式的圓形截面推桿，設(shè)計時推桿的直徑根據(jù)不同的設(shè)置部位選用不同的直徑，見圖 9。推桿端平面不應(yīng)有軸向竄動。推桿與推桿孔配合一般為 9/98/8 fHfH 或 ，其配合間隙不大于所用溢料間隙，以免產(chǎn)生飛邊，ABS 塑料的溢料間隙為 ~ 。 導(dǎo)向與定位機構(gòu)設(shè)計 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 共 38 頁 導(dǎo)向機構(gòu)的 作用：保證模具在進(jìn)行開合模時，保證公母模之間一定的方向和位置。導(dǎo)向零件承受一定的側(cè)向力，起了導(dǎo)向和定位的作用 ,導(dǎo)向機構(gòu)零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套等。 1. 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計 （ 1） 導(dǎo)向零件應(yīng)合理的均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。 （ 2） 根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要 24個導(dǎo)柱。如果，模具的凸模與凹模合模有方位要求時，則用兩個直徑不同的導(dǎo)柱，或用兩個直徑相同，但錯開位置的導(dǎo)柱。 （ 3） 由于塑件通常留于公模，所以為了便于脫模導(dǎo)柱通常安 裝在母模。 （ 4） 導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)有承屑槽 （ 5） 導(dǎo)柱 `導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行 （ 6） 合模時，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免公模先進(jìn)入模腔，損壞成型零件。 2. 導(dǎo)柱的設(shè)計 （ 1） 有單節(jié)與