電視機遙控器外殼的注塑模具設(shè)計【含7張CAD圖帶外文翻譯】
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充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙I電視機遙控器外殼的注塑模具設(shè)計摘 要自 1869 年美國人 J.W.海恩特首先通過天然高分子材料發(fā)明了塑料“賽璐璐”起，到 1903 年德國人 A.艾興格林發(fā)明了注塑成型的塑料加工方法。塑料工業(yè)發(fā)展至今已經(jīng)經(jīng)過了近兩個世紀(jì)。如今，各種各樣的塑料制品已經(jīng)滲入到我們生活的方方面面，塑料已經(jīng)成為現(xiàn)代生活不可或缺的一部分。如今，塑料制品最具有發(fā)展前景，最常用的成型方法，就是注塑成型。在注塑成型的過程中，模具是否合格直接影響塑料制品的質(zhì)量。制品的表面是否光滑；是否具有足夠的強度、硬度、耐磨性與耐熱性；外觀是否美觀；是否能有更高的生產(chǎn)效率，都與模具的結(jié)構(gòu)有直接的關(guān)系。本書以生活中常見的遙控器后殼的制作為例，從塑件分析，塑件材料的選擇開始，包含了模具材料的選擇，模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，澆筑、排氣、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計等過程，為讀者展現(xiàn)一個完整的塑料模具的設(shè)計過程。旨在設(shè)計出一個加工簡單，設(shè)計合理，成本低廉，效率迅速的塑料模具。設(shè)計出的模具采用了一模兩腔、兩板模的結(jié)構(gòu)；脫模機構(gòu)則采用了推桿頂出的方案，方便快捷。此次設(shè)計還采用階梯分型，并有部分分型面是曲面。關(guān)鍵詞：注塑模具;PCR 模具鋼；一模兩腔；曲型分型面；潛伏式澆口充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙IIABSTRACTFrpm 1869, J.W. Haunter from American has first invented the plastic "celluloid" through natural polymer materials, to 1903, A. Eichengreen from Germany invented the plastic injection molding process.the development of plastics industry has been going on for nearly two centuries. Nowadays, all kinds of plastic products have infiltrated into every aspect of our lives, and plastic has become an indispensable part of modern life.Today, injection molding has become the most promising and most commonly used molding method for plastic products. In the process of injection molding, whether the mold is qualified directly affects the quality of plastic products. Whether the surface of the product is smooth; Whether it has sufficient strength, hardness, wear resistance and heat resistance; Whether the appearance is beautiful; Whether can have higher productivity, have direct relation with the structure of mold.This book of life common after the remote shell as an example, from the plastic analysis, the choice of plastics materials, contains the mold material selection, mold structure design, casting, exhaust, cooling system design process, such as for the reader to show a complete design process of plastic mold. This book was aimed to design a plastic mould with simple processing, reasonable design, low cost and quick efficiency. The design of the mold adopted a two-cavity, two-plate mold structure; The ejection mechanism adopts the scheme of push rod, which is convenient and quick. The design also adopts the ladder parting, and the partial parting surface is the surface.Key words: Injection mold; PCR mold steel; Two lumens; Curved parting surface; Latent gate.充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙目 錄摘 要 .............................................................................................................................IABSTRACT .......................................................................................................................II1 緒 論 .......................................................................................................................11.1 塑料模具簡介 ......................................................................................................11.2 塑料模具行業(yè)的發(fā)展情況 ..................................................................................11.3 選題的目的和意義 ..............................................................................................11.4 主要研究內(nèi)容 ......................................................................................................22 塑件分析 .......................................................................................................................32.1 塑件材料的選擇 ..................................................................................................32.2 ABS 的物理性能和力學(xué)性能 ...........................................................................32.3 ABS 的成形條件 ...............................................................................................43 選擇注塑機并校核 ...................................................................................................53.1 測量制品的物理特性 ...........................................................................................53.2 注塑機的選擇 ......................................................................................................53.3 確定注射機工藝參數(shù)與安裝參數(shù) ....................................................................74 模具材料的選擇 .......................................................................................................94.1 塑料模具對材料的性能要求 ............................................................................94.2 選擇合適的模具材料 ......................................................................................105 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 ...........................................................................................................135.1 分型面的確定 ..................................................................................................135.2 確定型腔的具體尺寸 ......................................................................................135.3 型腔數(shù)目的確定 ..............................................................................................175.4 模架的選擇 ......................................................................................................175.5 模具鑲件 ............................................................................................................195.6 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 ....................................................................................................196 澆注系統(tǒng) ...................................................................................................................206.1 澆注系統(tǒng)的作用 .................................................................................................206.2 流道及澆口設(shè)計 .................................................................................................207 排氣和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 .........................................................................................247.1 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 ................................................................................................247.2 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 ............................................................................................248 脫模機構(gòu) .....................................................................................................................278.1 取出機構(gòu) ............................................................................................................27充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙8.2 脫出機構(gòu) ............................................................................................................278.3 確定開模行程、頂出行程 ................................................................................278.4 脫模力 ................................................................................................................289 模具工作原理 .............................................................................................................2910 試模驗收及模具維護 .............................................................................................3110.1 試模與驗收 ......................................................................................................3110.2 模具維護 ..........................................................................................................31總 結(jié) ...............................................................................................................................32參考文獻 ...........................................................................................................................33附錄一：外文文獻翻譯 ...................................................................................................34附錄二：外文文獻原文 ...................................................................................................45致謝 ...................................................................................................................................53充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙11 緒 論1.1 塑料模具簡介塑料成型模具又稱塑料模，是指在高分子材料加工時用于塑料制品成型的模具。在現(xiàn)今高分子材料加工領(lǐng)域中，塑料模的優(yōu)化設(shè)計是十分重要的一部分。在塑料制品的生產(chǎn)過程中，塑料模具設(shè)計對產(chǎn)品的品質(zhì)與產(chǎn)量都起著至關(guān)重要的作用。尤其當(dāng)加工工藝、制品材料與制品結(jié)構(gòu)都已經(jīng)確定時，模具設(shè)計的重要性尤為明顯。例如，制品的尺寸、形狀精度；內(nèi)應(yīng)力的高低；制品表面的質(zhì)量和物理力學(xué)性能等指標(biāo)，均會受到模具的模腔、流道尺寸；分型面、進澆與排氣位置不同；脫模方式的選擇以及表面粗糙度等因素的影響。而且，制品加工時，操作的是否復(fù)雜也在很大程度上受塑料模具的結(jié)構(gòu)是否合理影響。另外，制品成本高低也在一定程度上受塑料模具的影響。一般情況下，制模的費用是非常高的；只有少量的簡易模具的制作成本較低。所以，只有在裝上可以自動生產(chǎn)的模具的前提下，全自動化的高效設(shè)備才能將它的作用最大化的發(fā)揮出來。而且模具結(jié)構(gòu)的更新也是塑料制品更新的前提。由此可見，在實現(xiàn)塑料制品的加工工藝、使用要求、和外觀造型要求上，合理的塑料模具起著舉足輕重的作用。因此有人戲稱，塑料制品成型技術(shù)的“三大支柱”，就是先進的模具、高效率的設(shè)備以及合理的加工工藝。1.2 塑料模具行業(yè)的發(fā)展情況如今，國外的塑料模具先進水平還是在很大程度上領(lǐng)先于我國的。例如在模具材料方面，國外的專用塑料模具鋼的品種多于我國，規(guī)格也較全，質(zhì)量水平也相較我國更加穩(wěn)定。同時也應(yīng)該看到我國在塑料模具領(lǐng)域的進步。例如，我國已經(jīng)大規(guī)模地開發(fā)了塑料模具的各種設(shè)計和制造技術(shù)，同時 CAPP、CAD 等技術(shù)的應(yīng)用也得到了大規(guī)模的普及?？梢哉f，近幾年塑料模具在我國的發(fā)展非常迅速。我國在 2001 年 11 月 28 日至 12 月 1 日派出代表團參加了 EuroMold 2001 模具技術(shù)展覽會。在展會上展示了例如先進的加工設(shè)備與軟件技術(shù)、激光焊接與檢測技術(shù)、無模成形與快速成形技術(shù)以及各種國外先進的模具技術(shù)等各種國外先進的模具技術(shù)。使我國深切的認(rèn)識到我國的模具工業(yè)與世界先進水平的差距。我國也制定了明確的目標(biāo)，大力發(fā)展我國的塑料模具領(lǐng)域。充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙21.3 選題的目的和意義隨著當(dāng)今社會的經(jīng)濟發(fā)展，人民的生活水平越來越高，電子產(chǎn)品已經(jīng)成為人民生活中不可或缺的一部分。而人們的需求也隨之多樣化。因此在現(xiàn)代的電子產(chǎn)品設(shè)計過程中，人性化設(shè)計也是設(shè)計人員的一個重要目標(biāo)，因此遙控器的出現(xiàn)也就不足為奇了，而遙控器日益多變的結(jié)構(gòu)和形狀，也對模具結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，作為一名機械專業(yè)的畢業(yè)生，在經(jīng)過對自身能力與模具工業(yè)的發(fā)展情況的綜合考慮之后，在老師的建議下，我選擇了《電視機遙控器外殼的注塑模具設(shè)計》作為我的畢業(yè)設(shè)計。希望我能運用我所學(xué)的知識，盡可能利用最簡單的模具來注出人們滿意的遙控器。1.4 主要研究內(nèi)容① 塑件材料的選擇② 注塑機的選擇及參數(shù)校核③ 模具材料選擇和模具機構(gòu)設(shè)計④ 澆注系統(tǒng)設(shè)計⑤ 試模驗收及模具維護充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙32 塑件分析2.1 塑件材料的選擇本次設(shè)計為電視機遙控器外殼的注塑模具，要求制品要有足夠的強度來保護內(nèi)部的元件，還應(yīng)有一定的耐磨性，表面要光滑美觀等?？紤]制品需要滿足的各項指標(biāo)后，計劃選用 ABS 材料作為制品的材料。ABS 材料的主要特性如下：① 較高的強度和韌性，可有效地防止因碰撞引起的開裂。② 具有較高的硬度和熱穩(wěn)定性，可保證在各種環(huán)境下可正常使用。③ 具有良好的耐腐蝕性和絕緣性。④ 價格低廉。⑤ 易與有機玻璃熔接，易對其進行機械加工。2.2 ABS 的物理性能和力學(xué)性能2.2.1 ABS 的物理性能①計算收縮率：0.3～0.8%；②吸水率（24 小時）：0.2～0.4%；③密度： 1.02～1.16g/cm 3；④比體積：0.86～0.98cm 3/g。2.2.2 ABS 的力學(xué)性能①抗剪強度： 24Mpa；②彎曲彈性模量： 1.4Gpa；③斷裂伸長率： 35%；④屈服強度： 50Mpa；⑤抗彎強度： 80Mpa；⑥抗壓強度： 53Mpa；⑦抗拉強度： 38Mpa；⑧拉伸彈性模量： 1.8Gpa；⑨沖擊韌度（無缺口）：261 KJ/m2；（有缺口）：11 KJ/m2 ；充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙42.3 ABS 的成形條件① 預(yù)熱： 80—85℃， 2—3h；② 料筒溫度： 后段： 150—170℃；中段： 165—180℃；前段： 18—200℃；③噴嘴溫度： 170—180℃；④模具溫度： 50--80 ℃；⑤注射壓力： 60—100PMa；⑥成型時間： 成型時間： 20—90s； 保壓時間： 0—5s ；冷卻時間： 20—120s； 總周期： 50—220s ；⑧螺桿轉(zhuǎn)速： 30r/min；⑨后處理： 方式： 紅外線燈、烘箱；溫度： 70 度；時間： 2—3 小時。充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙53 選擇注塑機并校核3.1 測量制品的物理特性塑件使用 ABS 材料制作，其相關(guān)性能可通過查手冊得知。ABS 收縮率： 0.3% - 0.8%ABS 密度： 1.09g/ cm3ABS 平均收縮率： 0.55%對塑件進行三維建模，再用 PRO.E 測量其體積,測得塑件體積 Vs=45 cm3，則塑件質(zhì)量可通過下式計算：Ms=ρV =1.09×45=49.05g (3-1)s式中：ρ—塑料密度，單位是 g/cm 33.2 注塑機的選擇3.2.1 注塑機的分類1.按注塑機成形能力分類①超小型注塑機：合模力 mm.87.13?ht根據(jù)以上計算設(shè)計定模型芯的最小側(cè)壁厚大小為:23mm> mm;58.9?ct充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙18故經(jīng)計算設(shè)計型腔的強度符合預(yù)期設(shè)計。模具采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，兩個型腔之間的距離，如圖 5-5。 通常是根據(jù)經(jīng)驗值來'ct取。經(jīng)驗公式為≥ . (5-4)'ct2/≥11.5 '模具的兩個型腔分別由兩個不同的型芯組成，所以 大小滿足要求。 'ct5.3 型腔數(shù)目的確定由于遙控器外表面不允許出現(xiàn)澆口痕跡，所以此次設(shè)計選擇了潛伏式澆口?？紤]到澆注系統(tǒng)的平衡性，初步確定采用一模兩腔、兩板模的模具結(jié)構(gòu)。又考慮到每一次的注射量必須小于注射機最大注射量的 80%，即型腔數(shù)目應(yīng)滿足下式的關(guān)系：n ＜ (0.8Vg－Vj)/Vs (5-5) 式中：Vg—注塑機最大注塑量 cm3 或 gVj—澆注系統(tǒng)凝料量 cm3 或 gVs—單個塑件的容積或質(zhì)量 cm3 或 g所以 n ＜ (0.8×350－3)/（45×2）=3.1所以對此模具，一模兩腔結(jié)構(gòu)符合要求。5.4 模架的選擇綜上所述，確定型腔（凹模）的 m4013250???高寬長根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架手冊（大水口系統(tǒng)），確定出本設(shè)計及所使用的模架型號為 3540 型充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙19模架，查表得其主要參數(shù)為：面板規(guī)格： ，m40?動模板厚度： 60mm，定模板厚度： 60mm，吊環(huán)螺紋孔直徑： M20。模架結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖 5.6 a）圖 5.6 b）充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙20圖 5.6 模具結(jié)構(gòu)示意圖5.5 模具鑲件本次設(shè)計中，遙控器尾部成型由定模型芯，頭部則成型于動模型芯成型。同時為了保證型腔的工藝性能，一般在模具設(shè)計時會加入鑲件，本模具中有二種鑲件結(jié)構(gòu)，分別位于定模、動模上。其結(jié)構(gòu)如圖 5.7 所示。 a）動模鑲件b）定模鑲件圖 5.7 鑲件結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)本次設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)，模具一共需要 10 個鑲件，其中定模鑲件 8 個，動模鑲件 2 個。它們的具體的裝配位置在裝配圖體現(xiàn)。5.6 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇模具的標(biāo)準(zhǔn)件可通過查閱《盤起標(biāo)準(zhǔn)件手冊》來選取。具體所選的標(biāo)準(zhǔn)件種類、規(guī)格、數(shù)量、裝配情況見裝配圖。充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙216 澆注系統(tǒng)6.1 澆注系統(tǒng)的作用澆注系統(tǒng)分為主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分，是指溶體自注塑機碰觸后流向模腔的通道。設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)遵循如下原則：⑴ 綜合考慮型腔的布局，盡量選用平衡式分流道。⑵ 為了使壓力損失與沖模時間最大化的減少，應(yīng)使塑料的流程盡量短。⑶ 澆口尺寸、位置和數(shù)量選擇應(yīng)有利于熔體流動，并有利于排氣和原材料的補充。⑷ 盡量減少溶體對模具型腔和嵌件的沖擊，以免發(fā)生變形或者位移。⑸ 設(shè)計應(yīng)使凝料與制品分開方便，或者使其方便切削。⑹ 合理的選擇熔接痕的部位與形態(tài)。⑺ 澆注系統(tǒng)的內(nèi)表面應(yīng)保證合適的硬度與精度，尤其澆口處要保證合適的表面粗糙度。⑻ 還要考慮到冷卻過程對澆注系統(tǒng)的影響。⑼ 模板中心和主流道中心之間的距離要盡量縮小，條件允許的話二者要重合。6.2 流道及澆口設(shè)計6.2.1 流道設(shè)計6.2.1.1 主流道設(shè)計 自注射計的噴嘴開始到第一個分流道的這一段，叫做主流道。在模具工作時，主流道是溶體首先經(jīng)過的部分，它的各項指標(biāo)直接影響制品的生產(chǎn)效率與制品質(zhì)量。其截面為圓形，截面面積的大小尤為重要。若截面面積過大，則模具中的壓力過小，容易產(chǎn)生氣泡，影響制品質(zhì)量；也不利于溶體的冷卻，延長冷卻時間，拖慢了制作效率；同時也在一定程度上加重了材料的浪費。若截面面積過小，則會加劇模具中的壓力浪費，還會使注射時間加長，熱量損失加重，影響制品質(zhì)量。主流道形狀并不是圓形，而是設(shè)計成內(nèi)壁光滑，半錐角為 1°的圓錐形。這種結(jié)構(gòu)可以時溶體冷卻凝固后更易于取出。其小端直徑 ，長取)5.0(12mD～??4～8 。主流道大端處應(yīng)呈 的圓角，以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力。襯套mmr31～?的球形凹坑深度常取 ，并且其半徑應(yīng)滿足下式： 53～(6-1))2(12R～?充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙22為了保護主流道在高溫環(huán)境下與注塑機的噴嘴碰撞損壞，一般情況下主流道會被設(shè)計成可拆卸的結(jié)構(gòu)，稱作澆口套。由于主流道在穿過不同的模板使可能會由于精度不足等問題發(fā)生溢料等風(fēng)險，所以也應(yīng)設(shè)計成可拆卸的澆口套結(jié)構(gòu)，澆口套的主要作用是：1）有利于模具與注塑機更合理的連接，也保證不同模具零件的連接處不發(fā)生因裝配或精度問題引起的溢料或氣泡問題。2）主流道作為澆注系統(tǒng)的一部分，要確保溶體合理完全的注入型腔，同時保證制品的品質(zhì)，本身也應(yīng)該拆卸方便。澆口套的設(shè)計過程通常通過選取標(biāo)準(zhǔn)件來取代，由于注塑機噴嘴球半徑為18.5mm，根據(jù)以上要求，選取進料口半徑為 20mm 的澆口套，如圖 6-1 所示。圖 6.1 一般注塑機配對模具的主流道結(jié)構(gòu)圖6.2.1.2 分流道設(shè)計主流道與模具型腔之間的流道成為分流道，分流道是保證溶體順利流入型腔的關(guān)鍵，合理的分流道設(shè)計應(yīng)使溶體在澆注系統(tǒng)中合理的分流轉(zhuǎn)向，順利地流入各個型腔并且保持合適的溫度和粘性，從而保證得到符合設(shè)計要求的制品。1.分流道的截面形狀分流道的截面形狀并不一定為圓形，而是根據(jù)設(shè)計要求的不同會有各種形狀，常見的分流道截面形狀有圓形、正方形、U 型、正六邊形、梯形等。若要盡量增大其受熱面積，則應(yīng)選用正方形截面；若要求盡量節(jié)省壓力損失，則圓形截面最能符合要求；若要考慮加工的方便快捷，則可以選用 U 型或者梯形截面。 而在本次設(shè)計中，選擇半圓面作為分流道地截面形狀。充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙23圖 6.2 分流道直徑尺寸曲線2.分流道的截面尺寸在設(shè)計塑料模具分流道的尺寸時，主要考慮的影響因素有塑件的體積、塑件壁厚、分流道長度、所用塑料工藝特性、塑件形狀、注射速率等。截面尺寸過大，會使流道內(nèi)壓強過小，易混進空氣，產(chǎn)生氣泡，分流道截面過大，主流道截面就應(yīng)更大，會造成材料損失；也不利于散熱冷卻，降低生產(chǎn)效率。截面尺寸不足，則會使流道內(nèi)壓力過大，對型腔的沖擊與摩擦過大造成磨損，同時與主流道之間的壓力差過大會損壞模具；注射時間過長，造成熔體溫度不足，流動性下降，造成壓力損失。通常，當(dāng)分流道截面為圓形時，其直徑一般根據(jù)制品要求不同在 2-12mm 之間選擇。就本次設(shè)計來看，所設(shè)計的模具分流道尺寸的選擇應(yīng)綜合考慮塑件的材料、質(zhì)量。尺寸等因素后，由圖 6-2 所示的經(jīng)驗曲線來選定。圖中從左至右分別為 S=1，1.5，2，2.5，3，3.5， 4，4.5，5 所對應(yīng)的曲線。S 為制品壁厚。經(jīng)查圖可知，分流道直徑 D=4.25mm。再查相關(guān)手冊可得修正系數(shù)=0.94，則分流道直徑經(jīng)修正后為 ：Lf(6-2)9.02'??LfD充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙246.2.1.3 冷料穴與拉料桿設(shè)計在注射間隔時會產(chǎn)生一些冷料頭，若冷料頭進入型腔會造成成品密度不均勻，影響制品質(zhì)量。設(shè)計冷料穴的作用就是放著這種情況發(fā)生通常為了方便冷料流入，注塑機上的冷料穴的直徑應(yīng)比主流道的直徑略大。注塑機為立式或者臥式時，冷料穴的位置一般都在主流道對面的動模上，也就是主流道的末端。若注塑機為直角式，一般以主流道的延長部分來作為冷料穴，也可以是分流道的延長部分。綜合考慮各方面因素后，用于本次設(shè)計的模具選用的是倒錐形凹槽式的冷料穴。6.2.2 澆口設(shè)計在塑料模具中的澆注系統(tǒng)之中，分流道與模具型腔之間有一段狹窄部分，稱作澆口，也可以稱作進料口和內(nèi)流道。交口的作用主要是使溶體在進入型腔之前形成一個加速度，使塑料熔體迅速，全面的噴入型腔，不留氣泡，同時還可以保證熔體不會反向流出，起到控制方向的作用。澆口的設(shè)計也是塑件能否與流道中的材料順利分離的關(guān)鍵。本次設(shè)計采用了潛伏式澆口，它的結(jié)構(gòu)如圖 6.3 所示。潛伏式澆口是由點澆口發(fā)展而來的，它除了具有點澆口的特點之外，由于他的澆筑點一般在塑件內(nèi)部，有利于形成光滑的外表面，也在冷卻后方便塑件與流道中的材料分離。圖 6.3 典型潛伏式澆口充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙257 排氣和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計7.1 排氣系統(tǒng)的設(shè)計注塑機對模具進行注射時，必然會使流道和型腔內(nèi)的空氣被排出，若空氣沒有合理的排出，就會導(dǎo)致空氣排出不完全，產(chǎn)生氣泡甚至使塑件制品不完全，所以設(shè)計的排氣系統(tǒng)是否合理直接關(guān)系到模具是否能合理工作。設(shè)計合理的排氣系統(tǒng)的作用主要有：⑴ 確保型腔被完全的緊密的充滿，降低熔體流動的阻力，保證塑件完整，棱邊清晰。⑵ 保證塑件的力學(xué)性能，確保制品表面的光滑平整，不出現(xiàn)流動或熔接的痕跡。⑶ 保證制品內(nèi)部充實完整，質(zhì)量達標(biāo)，無氣泡、氣孔、剝層等缺陷。⑷ 保證型腔內(nèi)的壓強與溫度合理穩(wěn)定，防止因氣體殘留導(dǎo)致壓強和溫度升高造成制品或模具的損壞。⑸ 保證沖模速度，提高制品的生產(chǎn)效率。在一些情況下，模具零部件之間的微小縫隙也可以起到排氣的作用。在制品尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為簡單時，可在設(shè)計時將排氣口設(shè)置于分型面處，借助零件連接處的微小縫隙，也可以在保證排氣的同時保證塑件的質(zhì)量完好，方便了模具的生產(chǎn)加工。本次設(shè)計采用的是階梯分型面，而動模上的凸臺和定模上的凹槽的側(cè)面不是配合面，故也可以選用此種排氣方案設(shè)計。7.2 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計在進行塑料制品的生產(chǎn)時，合理的控制溫度對制品的品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用，而模具在塑料制品的生產(chǎn)過程中不僅僅起著定型作用，也在溫度的調(diào)節(jié)之中扮演著至關(guān)重要的角色。模具是否能合理的起溫度調(diào)節(jié)的作用直接影響著制品是否會發(fā)生變形，是否能保證要求的精度，是否有符合要求的表面質(zhì)量和力學(xué)性能。通常溶體剛被注射到模具中時模具的溫度應(yīng)保持在 200 度左右，而在冷卻后，溶體凝固取出前，模具內(nèi)的溫度應(yīng)要降到 60 度左右，具體的材料溫度與模具溫度的選擇與制品的材料有關(guān)，可以通過表 7.1 查出具體的溫度。模具的冷卻方式有風(fēng)冷和水冷兩種方式，一般情況下采用最多的是水冷，即冷卻介質(zhì)是水。原因在于水的比熱容大，導(dǎo)熱性好，獲取方便。水冷可以在模具外或者型充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙26腔內(nèi)設(shè)置水道，使冷卻水不斷循環(huán)達到降低并保持溫度的作用。表 7.1 幾種塑料的成型溫度與模具溫度 [4]塑料名稱 塑料溫度 /℃ 模具溫度 /℃ 塑料名稱 塑料溫度 /℃ 模具溫度 /℃聚苯乙烯 200-250 40-60 醋酸纖維素 160-250 90-12AS 200-260 40-60 硬聚氯乙烯 180-210 40-60ABS 200-260 40-60 軟聚氯乙烯 170-190 45-60塑料名稱 塑料溫度 /℃ 模具溫度 /℃ 塑料名稱 塑料溫度 /℃ 模具溫度 /℃丙烯酸樹脂 180-250 40-60 有機玻璃 220-270 45-60聚乙烯 150-250 50-70 氯化聚醚 190-240 30-60聚丙烯 160-260 40-60 聚苯醚 280-340 40-60聚酰胺 200-300 55-65 聚砜 300-340 100-150聚甲醛 180-220 80-120 PBT 250-270 60-80聚碳酸酯 280-320 80-110冷卻裝置有五種基本結(jié)構(gòu)形式，分別是簡單流道式、螺旋式、隔片導(dǎo)流式、噴流式和導(dǎo)熱桿及導(dǎo)熱型芯式。本模具設(shè)計選用簡單流道式作為冷卻裝置的結(jié)構(gòu)，即在模具上直接打孔通水冷卻。本次設(shè)計采用了兩個并聯(lián)的循環(huán)通路對模具進行冷卻。冷卻系統(tǒng)的分布如圖 7.1 所示。充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙27圖 7.1 (a)圖 7.1 (b)圖 7.1 冷卻水道分布圖充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙288 脫模機構(gòu)脫模分為兩個動作，分別是脫出和取出。脫出即在動模與定模分開后，先使制品與模具松動，方便取出。取出即將冷卻凝固的塑料成品從模具中取出。能否合理，快速的完成脫模動作是衡量脫模機構(gòu)時候設(shè)計合理的關(guān)鍵。8.1 取出機構(gòu)針對本次設(shè)計而言，最理想的取出方式是在制品脫出后，使制品能夠在重力作用下自行掉落，即制品自行完成取出動作。在第六章澆注系統(tǒng)設(shè)計中，采用的是潛伏式澆口設(shè)計，故塑件可以在脫出后在重力作用下自行取出。8.2 脫出機構(gòu)本次模具采用的是頂桿頂出的方案，具體設(shè)計結(jié)構(gòu)、尺寸及裝配形式見模具裝配圖。8.3 確定開模行程、頂出行程1. 頂出行程頂出行程的估算公式為：(8-1)ehS??凸頂式中 —— 所需頂出行程，mm；頂S—— 型芯成型高度，mm；頂h—— 頂出行程富裕量，mm。e即 mS3082??頂2. 開模行程下式可以先對開模行程進行估算：(8-2)ehS??凸 突塑開式中 —— 開模行程（mm）；開S—— 塑件及澆注系統(tǒng)在開模方向上的總投影高度，mm；塑h—— 動定模型芯突出分型面的高度總和，mm；凸 突充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙29—— 取件及取出澆注系統(tǒng)凝料的開模行程富裕量，mm。e即 mS1208??開在實際操作時，還要根據(jù)實踐情況，合理的增減開模行程進行。8.4 脫模力脫模力為脫模機構(gòu)在使塑件脫出時需要的力的大小。力太小無法正常完成脫出動作，力過大會直接將模具頂出，甚至損壞模具。通過下式可先對脫模力進行估算：(8-3)bceQ??式中 —— 脫模力（N）；eQ—— 制品對型芯包緊的脫模阻力，N ；c—— 使封閉殼體脫模需克服的真空吸力 ，N 。b，這里 0.1 的單位為 MPa， 為型芯的橫截面積， mm2。bA1.0?bA包緊力計算: (8-4)??????cos12KthElQfC??上式中 ——矩形型芯斷面的兩邊長度（mm）；bl、E——塑料的拉身彈性模量（MPa）；——塑料的平均成形收縮率；?——塑料的泊松比；?——型芯脫模方向高度（mm）；h——脫模斜度修正系數(shù)；fk——制品的計算系數(shù)；?K——比例系數(shù)；——制品壁厚（mm）。t計算出 =649.5N，帶入式 8-3 得 =3606.3N。另外，本模具結(jié)構(gòu)中有兩個型腔，QceQ所以實際的脫模力大約為 。kN2.7??充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙30充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙319 模具工作原理本此設(shè)計的塑件制品結(jié)構(gòu)較為簡單，故模具的動作與結(jié)構(gòu)較為簡單。主要結(jié)構(gòu)特點有兩塊模板，潛伏式澆口等。模具結(jié)構(gòu)如圖 9.1 所示。圖 9.1 模具結(jié)構(gòu)圖1——頂桿Ⅰ 2——定模 3——動模4——彈簧 5——復(fù)位桿 6——頂桿墊板7——頂桿固定板 8——頂桿Ⅱ 9——導(dǎo)柱 10——頂模塊注射過程完成后，經(jīng)過保壓和冷卻，模具在注射機的作用下開始分型。由于是兩板模，所以動模 3、定模 2 直接分離，到達開模行程后，動模 3 停止運動，注射機頂出機構(gòu)開始動作，當(dāng)螺桿接觸到定模塊 10 后，頂桿墊板 6 和頂桿固定板 7 開始推動頂桿1 和推桿 8 運動。當(dāng)它們的位移等于行程后，注塑機停止，操作人員將制品取出（由于是潛伏式澆口，所以凝料會在重力的作用下自動掉落）。頂出螺桿在經(jīng)過一段時間（一般為幾秒）的停留后快速退回，而頂桿墊板 6 和頂桿固定板 7 則在彈簧 4 的作用下回復(fù)到原位。充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙32圖 9.2 模具開模和頂出示意圖上述動作完成后，注射機開始合模動作。合模過程中，導(dǎo)柱 9 起導(dǎo)向作用，當(dāng)合模厚度等于預(yù)先調(diào)好的型厚值時，注射機停止動作，完成合模，全部動作結(jié)束，之后便開始下一次塑件的制作。有關(guān)模具的開合模過程可參照圖 9.1 和圖 9.2 進行理解。充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙3310 試模驗收及模具維護10.1 試模與驗收模具裝配完成后就要進行試模。在試模前，首先應(yīng)再次檢查設(shè)計方案，檢查設(shè)計方案是否合理，計算是否正確，模具是否符合設(shè)計方案，同時要對制作出的模具進行仔細的檢查。檢查的內(nèi)容包括：⑴ 模具的尺寸是否符合設(shè)計方案，注塑機的選擇是否符合條件。⑵ 有無用于模具搬運的吊環(huán)。⑶ 在模具搬運時是否設(shè)有鎖緊板來保證不會發(fā)生模具分開等緊急情況。安裝好模具后也應(yīng)該在一次驗算各種參數(shù)，再次確定各項指標(biāo)準(zhǔn)確無誤。10.2 模具維護在模具的使用和維護過程中要做到：① 合理安排操作規(guī)程，確保在安全前提下操作。② 操作仔細，確保無人為操作失誤。③ 愛護實用工具，嚴(yán)格按照工具的使用規(guī)程使用。④ 操作過程中也要嚴(yán)格遵照操作規(guī)程進行。⑤ 建立模具檔案。充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙34總 結(jié)本次設(shè)計包含了一個塑料模具的設(shè)計全過程，最終設(shè)計出了符合設(shè)計要求的注塑模具。本次設(shè)計出的注塑模具的特點是，采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，潛伏式澆口設(shè)計，有助于提高制品的質(zhì)量和提升制品的生產(chǎn)效率。本次設(shè)計的主要內(nèi)容有塑件材料的選取、模具材料的選取、注塑機的選擇、模具結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、排氣與溫控系統(tǒng)、脫模機構(gòu)的設(shè)計等過程。其中重點是注塑機的選擇、模具結(jié)構(gòu)和脫模機構(gòu)的設(shè)計。注塑機主要根據(jù)塑件的大小和材料的特性來選擇，初步確定注塑機型號后要對注塑機的工藝參數(shù)、安裝參數(shù)與開模行程進行校核，確保注塑機能合格合理的完成工作。其中，注塑機的開模行程要在模具的脫模機構(gòu)設(shè)計完成后進行比較，保證注塑機的開模行程大于模具的需要開模行程。模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，重點是型腔尺寸、型腔壓力、型腔壁厚的計算，最終確定了一模兩腔的結(jié)構(gòu)。澆注系統(tǒng)的設(shè)計重點在于主流道與分流道截面形狀的確定，截面尺寸的計算，流道結(jié)構(gòu)的設(shè)計、澆口設(shè)計等。為了保證塑件質(zhì)量采用了潛伏式澆口結(jié)構(gòu)?？傮w而言，本次設(shè)計出的注塑模具結(jié)構(gòu)合理，同時結(jié)構(gòu)有所創(chuàng)新，鍛煉了自己的專業(yè)知識和實踐能力，達到了本次設(shè)計的初衷與要求。我相信，本次畢業(yè)設(shè)計設(shè)計出的作品在將來的實踐生產(chǎn)值匯總會是一種出色的，各項性能處于相關(guān)同類型產(chǎn)品前列的作品。總的來說，在這一次畢業(yè)設(shè)計中，我得到了眾多的寶貴的東西，不僅僅鞏固了我四年大學(xué)生活中學(xué)到的專業(yè)知識，還學(xué)習(xí)到了許多在校園里學(xué)不到的知識。而且，我還領(lǐng)悟到了許多做人的道理，相信這些收獲會是我在未來的發(fā)展之中的寶貴財富，會使我在將來擁有更加美好的未來。充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙35充值購買-下載設(shè)計文檔后，加 Q--1459919609 免費領(lǐng)取圖紙36參考文獻[1]羅曉曄.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M]. 浙江: 浙江大學(xué)出版社,2008-1-1.[2]王暉,李大成.模具拆裝及測繪實訓(xùn)教程[M]. 重慶: 重慶大學(xué)出版社,2007-10-01.[3]胡曉楠.基于 CAD/CAE 的冰箱接水盒注塑模具設(shè)計 [D].沈陽:東北大學(xué),2008.[4]譚國文.LED 光學(xué)模具設(shè)計與分析[D].廣州: 廣東工業(yè)大學(xué),2014.[5]吳宏獻.蛋糕該注塑模具的設(shè)計與制造[D].長沙: 湖南大學(xué),2013.[6]宋滿倉.注塑模具設(shè)計[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社,2010:1-326.[7]王加龍.熱塑性塑料注塑生產(chǎn)技術(shù)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社.2004:1-195.[4]李志剛.中國模具設(shè)計大典[M]. 南昌.第一版; 李志剛,2003: 1-266.[5]閆光榮和許鶴峰等譯.注射模具制造工程[M]. 北京.第一版 ;GeorgMenges.Walter,Michaeli.Paul.Mohren,2002:1-302.[6]陳萬林等.實用塑料注射模設(shè)計與制造[M]. 北京.第一版 ;陳萬林等,2000:1-80.[7]劉昌祺.塑料模具設(shè)計[M]. 北京.第一版; 劉昌祺,2000:1-312.[8]朱元吉等譯.模具工程[M]. 北京.第二版;H.瑞斯,2005:1-234.[9]王永平.注塑模具設(shè)計經(jīng)驗點評[M]. 北京.第一版; 王永平,2005:103-276.[10]李大鑫,張秀棉.模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述[J]. 模具制造 ,2005,(02).[11]趙昌盛,朱邦全.我國模具材料的應(yīng)用發(fā)展[J]. 模具制造 ,2004,(11).[12]朱鳴芳,于金,戴挺.金屬凝固過程數(shù)值模擬的最新進展 ——第 10 屆 MCWASP 國際學(xué)術(shù)會議論文述評[J]. 鑄造 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