畢業論文設計：充電器后蓋殼零件“一模一穴”點澆口注塑模具設計-資料下載頁

　　

【正文】 冷料井又稱冷料穴，它是為貯存兩次注塑間隔產生的冷料頭。防止冷料頭進入型腔造成制品熔接不牢，影響制品質量，甚至堵住澆口，而造成成型不良。冷料井常主流道末端。冷料井的直徑稍大于主流道大端直徑，長度一般取主流道直徑的 ～ 2 倍。冷料井與拉料桿頭部結構緊密相連。這里采用最常用的 Z 形頭拉料桿冷料井。 當塑料熔體填充型 腔時，必須順序排出型腔及澆注系統內的空氣及塑料受熱或凝固產生的低分子揮發氣體。如果型腔內因各種原因產生的氣體不能被排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填料等缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產生高溫會導致塑件局部碳化或燒焦，同時積存氣體還會產生反向壓力而降低充模速度。因此設計時必須考慮排氣問題。注射模成型時排氣通常以如下四種方式進行： 1. 利用配合間隙排氣； 2. 在分型面上開設排氣槽排氣； 3. 利用排氣塞排氣； 4. 強制排氣。 根據塑件的結構特點和型芯型腔以及模具的結構，本副模具因為型芯是采用鑲拼結構 ，固采用利用間隙配合排氣，同時，鉗工在加工時，適當在分型面上開設很小的排氣槽（ ABS 排氣槽深度為 ）。 成型零件的設計 成型零件決定塑件的幾何行狀和尺寸。成型零件工作時，直接與塑料接觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑料間還發生摩擦。因此，成型零件要求有正確幾何形狀，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，有較高強度、剛度及較好的耐磨性能。 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件即成型零件設計，包括凹模、型芯、鑲塊、凸模和成型桿等。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，對關鍵零件進行強度和剛度校核。 西 華 大學畢業設計 50 模具材料的選擇 根據模具的生產條件和模具的工作條件需要，結合模具材料的基本性能和相關的因素，來選擇適合模具需要的，經濟上合理、技術上先進的模具材料。對于一種模具，如果單純從材料的基本性能考慮，可能幾種模具材料都能符合要求，然而必需綜合考慮模具的使用壽命、模具制造工藝過程 的難易程度、模具制造費用以及分攤到制造的每一個工件上的模具費用等多種因素，進行綜合分析評價，才能得出符合 模具材料的冶金質量及其它考慮因素 冶金質量也對模具材料的性能有很大的影響，只有優秀的冶金質量，才能充分發揮模具材料的各種性能。常考慮的冶金質量指標有：冶煉質量，鍛造軋制工藝，熱處理和精加工，導熱性，精料和制品化等。其它還要考慮選用的模具材料的價格和通用性。 總之，選用高質量、高性能、高精度的模具材料的精料和制品，高效率、高速度低成本地生產高質量的模具，已經成為當前工業發達國家模具制造的主要發展趨勢，我國也正在向這一方向發展。 以下成型零件材料就根據以上原則選擇。 凹模的設計 為了提高零件的加工效率，裝拆方便，保證兩個型腔形狀，尺寸一致，采用整體式凹模結構。在凹模與定模板間的配合用 67mH 。 影響成型零件的尺寸因素有： (1)塑件的收縮率，其值為 δs=（ SmaxSmin ） Ls。 式中 δ s—— 塑料收縮率波動所引起的塑件尺寸誤差； Smax—— 塑料的最大收縮率； Smin—— 塑料的最小收縮率； Ls —— 塑件的基本尺寸。 (2)模具成 型零件的制造誤差； 參考《塑料成型工藝與模具設計》 P 所列出的經驗值，成型零件的制造公差約占塑件總公差的 31 41 ,或取 IT7IT8 級作為模具制造公差。模具成型零件制造公差用δ z表示。 收縮率的波動引起塑件尺寸誤差隨塑件的尺寸增大而增大。在計算成型零件時，所用到的收縮率均用平均收縮率來表示 S = 2SminSmax 100% 式中 S —— 塑件的平均收縮率； Smax—— 塑料的最大收縮率； 西 華 大學畢業設計 51 Smin—— 塑料的最小收縮率。 計算公式參考教材 P151 式（ 518）： (LM)?0 δz =[(1+ S )LS–(~)Δ]?0 δz 式中 S —— 表示塑料的平均收縮率； (S =%) LS—— 表示塑件的基本尺寸； Δ—— 表示塑件尺寸的公差； δZ—— 取 Δ/3。 當制件的尺寸較大、精度級別較底時式中取 ，當精度級別較高時式中取 。本塑件為鼠標的外殼其精度要求較高，故在本設計中取 。 腔深度的計算 ： 型心尺寸的計算 型心尺寸的計算公式參考教材 P151 式 519： (LM)0? δz =[(1+ S )LS+]0? δz 式中 S —— 表示塑料的平均收縮率； (S =%) LS—— 表示塑件的基本尺寸； Δ—— 表示塑件尺寸的公差； δZ—— 取 Δ/3。 當制件的尺寸較大、精度級別較底時式中取 ，當精度級別較高時式中取 。本塑件為鼠標的外殼其精度要求較高，故在本設計中取 。 型 芯高度尺寸的計算 運用平均收縮率法： (hm)– δ z =[（ 1+Scp） LS+1/3Δ ]– δ z HＭ ———— 型芯高度尺寸（ mm） δ z———— 型芯高度制造公差（ mm） (hm)– δ =[(1+%) 14+]– δ = 中心距離的尺寸計算 西 華 大學畢業設計 52 中心距離尺寸的計算公式參考教材 P151 式 522： (CM)? δZ/2=(1+S ) CS? δZ/2 式中 S —— 表示塑料的平均收縮率； (S =%) CS—— 表示塑件的基本尺寸； Δ—— 表示塑件尺寸的公差； δZ—— 取 Δ/3。 模具型腔側壁和底板厚度的計算 塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應具有足夠的強度和剛度，如果型腔側壁和底版厚度過小，可能因硬度不夠而產生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足產生翹曲變形導致 溢料和出現飛邊，降低塑件尺寸精度和順利脫模。因此，應通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚。 (1)矩形型腔的結構尺寸計算 在本模具設計中采用了整體矩形型腔。 整體式矩形型腔，這種結構與組合式型腔相比剛度較大。由于底板與側壁為一體，所以在型腔底面不會出現溢料間隙，因此在計算型腔壁厚時變形量的控制主要是為保證塑件尺寸精度和順利脫模。矩形板的最大變形量發生在自由邊的中點上。壁厚的計算公式參考《模具設計與制造手冊》表 2158 凹模側壁和底板厚度的計算。 S=3 4?Ecpa 式中 C—— 常數，其值由型腔的高度與型腔的長度之比確定。 查教材表 517 矩形型腔壁厚推薦尺寸，取 45 mm。所以本模具型腔的壁厚值為 45 mm。 (2)底板厚度計算 . 由于熔體壓力，板的中心將產生最大變形量。按剛度條件，型腔厚度為h=3 ][ 4?Epdc?? 式中 C， —— 常數，其值由型腔的高度與型腔的長度之比確定。因型腔的高度與型腔的長度之比 =14/=，查手冊得 C=； P—— 型腔壓力，一般取 25~45MPa，在此取 40 MPa； a—— 型腔的深度 。其值為 10.； E—— 彈性模量。鋼的取 105； 西 華 大學畢業設計 53 δ—— 允許變形量，查教材表 512ABS 為 ≤ ，在此取 。 h=3 ][ 4?Epdc?? = 3 5 4?? ?? = mm 查手冊的推薦值在此取 37 mm。 (3)動模墊板厚度的確定 查《模具設計與制造手冊》動模墊板厚度的推薦值，塑件在分型面上的投影面積為（ 64） 2= 合 ，在 100~200 的范圍內，則墊板的厚度為 30~40，在此取 40mm 推出機構的設計 推出機構的設計主要考慮以下幾項的原則： 1. 推出機構應盡量設計在動模的一側； 2. 保證塑件不因推出而變形損壞； 3. 機構簡單動作可靠； 4. 保證良好的塑件外觀； 5. 合模時的真確復位。 在本模具的設計過程中采用推桿的形式對塑件進行脫模，其具體的布置情況考慮平衡受力的原則。 脫模力的計算 注射成型以后，塑件在模具中冷卻定型，由于體積收縮，對型腔產生包緊力，塑件必須克服磨擦阻力才能從模腔中脫出。 按力的平衡原理，列出平衡方程式： Ft=AP(181。cosαsinα) 在式中 181。—— 塑料對鋼的摩擦系數，約為 ~； A—— 塑件對型芯的包容面積； P—— 塑件對型芯的單位面積上的包緊力 ,模內冷卻一般取（ ~）107；在此取中間值 107。 Ft—— 脫模力； 西 華 大學畢業設計 54 α—— 型芯的脫模斜度，在本模具中為 40＇ 。 先計算 A 值： A=（ 10 + 10） 4=7380 Ft=Ap(181。cosαsinα) =7380（ cos40＇ sin40＇） = 106KN。 側向分型與抽芯機構的設計 在給定的制件外形分析，成型時可用側向分型機構來完成，但使模具結構復雜。考慮到要實現制件的外形，觀察其外形形狀，在 內 兩側邊可以用側向抽芯實現成型，在型腔與型芯之間用一鑲塊的型芯來成型，必須用抽芯機構進行成型，這樣可以把模具結構簡化，降低制造成本。 在本模具設計過程中采用的是機動側向抽芯機構。 抽 芯距離的確定和抽芯力的計算： 為了安全的起見，側向抽芯距離通常比塑件上的側孔、側凹的深度或側向凸臺的高度大 2~3mm。 抽芯距用 s 表示，則 s=s1+2~3mm=2+2=4mm。 抽芯力的計算：對于側向抽芯的抽芯力，往往采用如下的公式進行估算： Fc=chP(181。cosαsinα) 在式中 181。—— 塑料對鋼的摩擦系數，約為 ~； c—— 側型芯成型部分的截面平均周長 (m)。 h—— 側型芯成型部分的高度 (m)；本模具為 9mm P—— 塑件對型芯的單位面積上的包緊力 ,模內冷卻一般取（ ~）107；在此取中間值 107。 導向機構是保證動定模或上下模合模時，正確定位和導向的零件。合模導向機構主要有導柱導 向和錐面定位兩種形式。本模具采用導柱導向定位。 導向機構的作用 定位作用 模具閉合后，保證動定模或上下模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精確；導向機構在模具裝配過程中也起了定位作用，便于裝配和調整。 導向作用 合模時，首先是導向零件接觸，引導動定模或上下模準確閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。 承受一定的側壓力 塑料熔體在充型過程中可能產生單向側壓力，或者由于成型設備精度低的影響，使導柱承受了一定的側壓力，以保證模具的正常工西 華 大學畢業設計 55 作。若側壓力很大時，不能單 靠導柱來承擔，需增設錐面定位機構。 導柱導向機構的主要零件是導柱和導套，導柱和導套均采用標準件。導柱設置在動模一側，導柱固定端與模板之間采用 H7/m6的過渡配合：導柱的導向部分采用 H7/f7的間隙配合，而導套用 H7/r6的配合鑲入模板。 導套和導柱 導柱 (1)導柱的結構形式 :導柱采用 [1]表 2111標準形式，這種形式結構簡單，加工方便，用于簡單模具。 (2)導柱結構和技術要求 ① 長度 :導柱導向部分的長度應比凸模端面的高度高出 8~12mm，以避免出現導柱未導正方向而型芯先進入型腔。 ② 形狀 :導柱前端應做成錐臺形或半球形，以使導柱順利進入導向孔。 ③ 材料 :導柱應具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內芯，因此多采用Y T10鋼經淬火處理，硬度為 HRC50~55。導柱固定部分表面粗糙度 Ra為 m,導向部分表面粗糙度 Ra為 ~ m。 ④ 配合精度 :導柱固定端與模板之間一般采用 H7/m6或 H7/k6的過渡配合；導柱的導向部分通常采用 H7/F7或 H8/f7的間隙配合。 導套 (1)導套的結構形式 本模具的結構形式采用 [1]表 2114形式，這種形式結構較簡單，便于加工 。 (2)導套的結構和技術要求 ① 形狀 :為了使導柱順利地進入導套，在導套的前端應倒圓角，導柱孔最好作成通孔，以利于排出孔內空氣及殘渣廢料。如模板較厚，導柱孔必須作成盲孔時，可在盲孔的側面打一小孔排氣。 ② 材料 :導套與導柱用相同的材料或同合金等耐磨材料制造，其硬度應低于導柱硬度，以減輕磨損，防止導柱或導套拉毛。導套固定部分和導滑部分的表面粗糙度一般為 m。 ③ 固定形式及配合精度 :導套用環形槽代替缺口，固定在定模板上。用 H7/f7或 H7/k6配合鑲入模板。 溫度調節系統設計 注射模的溫 度對塑料熔體的充模流動、固化定型、生產效率及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響。注射模中設置溫度調節系統的目