2241 按键的注塑模设计3
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河南机电高等专科学校毕业设计(论文)任务书系 部: 材料工程系 专 业: 模具设计与制造 学 生 姓 名 : 朱 琳 学 号: 0312341 设计(论文) 题目: 按键的注塑模设计 起 迄 日 期: 2006 年 04 月 05 日 05 月 20 日 指 导 教 师: 杨占尧 发任务书日期: 2006 年 03 月 06 日毕 业 设 计(论 文)任 务 书1本毕业设计(论文)课题来源及应达到的目的:本设计题目为普通矩形按键,但对做毕业设计的毕业生有一定的设计意义,它概括了矩形塑料零件的设计要求、内容及方向。通过对该零件模具的设计,进一步加强了我的注塑模设计的基础,为设计更复杂的注塑模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。2本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):零件名称:按键生产批量:大批量材料:ABS未注公差取 MT5 及精度所在专业审查意见:负责人: 年 月 日系部意见:系领导: 年 月 日河南机电高等专科学校毕 业 设 计 ( 论 文 ) 评 语学生姓名: 朱 琳 班级: 模具 033 学号: 0312341 题 目: 按键的注塑模设计 综合成绩: 指导者评语:指导者(签字) : 年 月 日毕 业 设 计 ( 论 文 ) 评 语评阅者评语:评阅者( 签字): 年 月 日答辩委员会(小组)评语:答辩委员会(小组)负责人( 签字): 年 月 日河南机电高等专科学校毕 业 设 计 论 文论文题目:按键的注塑模设计系 部 材料工程系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具 033 班 学生姓名 朱 琳 学 号 0312341 指导教师 杨占尧 2006 年 5 月 16 日模具典型零件机械加工工序卡零(部)件图号 6机械加工工艺过程卡片零(部)件名称 型腔共(2)页第(1)页材料牌号 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每个毛坯可制件数 每台件数 备注40Cr 热轧方钢 26521550mm 1工时工序号工序名称 工序内容 设备 工艺装备 准终 单件1 备料 在锯床上下料,下料尺寸为 26521550mm。 锯床2 锻造将毛坯鍛成25520545mm 的长方体。平锻机3 热处理 退火。 加热炉4 铣加工在铣床上刨六个面,互为直角,留单边余量0.5mm。铣床5 热处理 调质。 渗碳反应炉6 磨削 磨六个面,互为直角。 平面磨床7 钳工划线 划出各孔位置线。8 铣加工 按位置加工各孔 数控铣床9 热处理 按热处理工艺,淬火回火至设计要求。 加热炉10 磨加工 精磨上下两平面。 平面磨床11 钳工精修 全面达到设计要求12 检验标记 记数 更改文件号 日期 处数 签字 标记 更该文件号设计日期 标准化日期会签日期 审核日期模具典型零件机械加工工序卡零(部)件图号 10机械加工工艺过程卡片零(部)件名称 型芯 1共(2)页第(2)页 材料牌号 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 备注CrWMn 热轧圆钢 1060mm 1工时工序号工序名称 工序内容 设备 工艺装备 准终 单件1 下料 在锯床上下料,下料尺寸为 1060mm。 锯床2 车削先车两端面,之后出车零件在径向的外表面,留单边余量 0.1 mm。普通车床3 磨削 在平面磨床磨两端面 平面磨床4 铣削在数控铣床上铣出零件径向的内表面,留单边余量 0.1 mm。数控铣床5 轮齿加工 在专用机床上加工出动模镶件的轮齿。 齿轮加工专用机床6 热处理 按热处理工艺,淬火回火达到 4550HRC 加热炉7 磨削 磨削各个外表面至设计尺寸 外圆磨床8 坐标镗 在坐标镗床上镗各内表面至设计要求。 坐标镗床9 钳工精修 全面达到设计要求10 检验 标记 记数 更该文件号 标记 日期 处数 签字 更该文件号设计日期 标准化日期会签日期 审核日期 河南机电高等专科学校毕业设计(论文)开题报告学生姓名: 朱 琳 学 号: 0312341 专 业: 模具设计与制造技术 设计(论文) 题目: 按键塑料模具的设计与制造 指导教师: 杨占尧 2006 年 04 月 10 日 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告1结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写1500 字左右(本科生 200 字左右)的文献综述(包括目前该课题在国内外的研究状况、发展趋势以及对本人研究课题的启发):模具是制造业的重要工艺基础,在我国,模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具,但长期未形成产业。直到 20 世纪 80 年代后期,中国模具工业才驶入发展的快车道。近年,不仅国有模具企业有了很大发展,三资企业、乡镇(个体)模具企业的发展也相当迅速。虽然中国模具工业发展迅速,但与需求相比,显然供不应求,其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面,中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距,因此,每年需要大量进口模具。近年,模具行业结构调整和体制改革步伐加大,主要表现在,大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品;塑料模和压铸模比例增大;专业模具厂数量及其生产能力增加;“三资”及私营企业发展迅速;股份制改造步伐加快等。从地区分布来看,以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区,南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江,江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。1存在问题和主要差距虽然我国模具总量目前已达到相当规模,模具水平也有很大提高,但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。当前存在的问题和差距主要表现在以下几方面:总量供不应求国内模具自配率只有 70%左右。其中低档模具供过于求,中高档模具自配率只有 50%左右。企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构均不合理我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间(分厂),自产自配比例高达 60%左右,而国外模具超过 70%属商品模具。专业模具厂大多是“大而全”、“小而全”的组织形式,而国外大多是“小而专”、“小而精”。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足 30%,而国外在 50%以上。2004 年,模具进出口之比为 3.71,进出口相抵后的净进口额达 13.2 亿美元,为世界模具净进口量最大的国家。模具产品水平大大低于国际水平,生产周期却高于国际水平产品水平低主要表现在模具的精度、型腔表面粗糙度、寿命及结构等方面。开发能力较差,经济效益欠佳我国模具企业技术人员比例低,水平较低,且不重视产品开发,在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合 1 万美元,国外模具工业发达国家大多是 1520 万美元,有的高达 2530 万美元,与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理,真正实现现代化企业管理的企业较少。2造成上述差距的原因很多,除了历史上模具作为产品长期未得到应有的重视,以及多数国有企业机制不能适应市场经济之外,还有下列几个原因:国家对模具工业的政策支持力度还不够虽然国家已经明确颁布了模具行业的产业政策,但配套政策少,执行力度弱。目前享受模具产品增值税的企业全国只有 185 家,大多数企业仍旧税负过重。模具企业进行技术改造引进设备要缴纳相当数量的税金,影响技术进步,而且民营企业贷款十分困难。人才严重不足,科研开发及技术攻关投入太少模具行业是技术、资金、劳动密集的产业,随着时代的进步和技术的发展,掌握并且熟练运用新技术的人才异常短缺,高级模具钳工及企业管理人才也非常紧张。由于模具企业效益欠佳及对科研开发和技术攻关重视不够,科研单位和大专院校的眼睛盯着创收,导致模具行业在科研开发和技术攻关方面投入太少,致使模具技术发展步伐不大,进展不快工艺装备水平低,且配套性不好,利用率低近年来我国机床行业进步较快,已能提供比较成套的高精度加工设备,但与国外装备相比,仍有较大差距。虽然国内许多企业已引进许多国外先进设备,但总体的装备水平比国外许多企业低很多。由于体制和资金等方面的原因,引进设备不配套,设备与附件不配套现象十分普遍,设备利用率低的问题长期得不到较妥善的解决。专业化、标准化、商品化程度低,协作能力差由于长期以来受“大而全”“小而全”影响,模具专业化水平低,专业分工不细致,商品化程度低。目前国内每年生产的模具,商品模具只占 40左右,其余为自产自用。模具企业之间协作不畅,难以完成较大规模的模具成套任务。模具标准化水平低,模具标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响,特别是对模具制造周期有很大影响。模具材料及模具相关技术落后模具材料性能、质量和品种问题往往会影响模具质量、寿命及成本,国产模具钢与国外进口钢材相比有较大差距。塑料、板材、设备性能差,也直接影响模具水平的提高。3发展展望目前,我国经济仍处于高速发展阶段,国际上经济全球化发展趋势日趋明显,这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面,国内模具市场将继续高速发展,另一方面,模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此,放眼未来,国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好,预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展,我国不但会成为模具大国,而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。“十一五”期间,中国模具工业水平不仅在量和质的方面有很大提高,而且行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科,是一个综合性多学科的系统工程。模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展,模具产品的技术含量不断提高,模具制造周期不断缩短,模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展,模具企业向着技术集成化、设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。我国模具行业今后仍需提高的共性技术有:(1)建立在 CAD/CAE 平台上的先进模具设计技术,提高模具设计的现代化、信息化、智能化、标准化水平(2)建立在 CAM/CAPP 基础上的先进模具加工技术与先进制造技术相结合,提高模具加工的自动化水平与生产效率。(3)模具生产企业的信息化管理技术。例如 PDM(产品数据管理)、ERP(企业资源管理)、MIS(模具制造管理信息系统)及 INTERMET 平台等信息网络技术的应用、推广及发展。(4)高速、高精、复合模具加工技术的研究与应用。例如超精冲压模具制造技术、精密塑料和压铸模具制造技术等。(5)提高模具生产效率、降低成本和缩短模具生产周期的各种快速经济模具制造技术。(6)先进制造技术的应用。例如热流道技术、气辅技术、虚拟技术、纳米技术、高速扫描技术、逆向工程、并行工程等技术在模具研究、开发、加工过程中的应用。(7)原材料在模具中成形的仿真技术。(8)先进的模具加工和专有设备的研究与开发。(9)模具及模具标准件、重要辅件的标准化技术。(10)模具及其制品的检测技术。参考文献1 杨占尧主编. 塑料注塑模结构与设计. 清华大学出版社, 200042 翟德梅主编. 模具制造技术. 20013 许发樾主编. 实用模具设计与制造手册. 机械工业出版社, 20004 陈锡栋 周小玉主编. 实用模具技术手册. 机械工业出版社, 20015 黄锐主编. 塑料工程手册. 机械工业出版社, 20006 贾润礼,程志远主编. 实用注塑模设计手册. 中国轻工业出版社, 20007 屈华昌主编. 塑料成型工艺与模具设计. 北京高等教育出版社, 20018 陈万林主编. 实用注塑模设计与制造. 北京机械工业出版社, 20009 张克慧主编. 注塑模设计. 西北工业大学出版社, 200110 马金俊主编. 注塑模具设计. 中国科学技术出版社, 1994 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告本课题的研究思路(包括要研究或解决的问题和拟采用的研究方法、手段(途径)及进度安排等):一. 课题的设计步骤与时间安排:1.接受任务书 成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出,其内容如下:(1)经过审签的正规制制件图纸,并注明采用塑料的牌号、透明度等。 (2)塑料制件说明书或技术要求。 (3)生产产量。 (4)塑料制件样品。 2收集、分析、消化原始资料 ,预计用时间两天。收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料,以备设计模具时使用。(1)消化塑料制件图,了解制件的用途,分析塑料制件的工艺性,尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么,塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理,熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度,有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析,看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外,还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。 (2).消化工艺资料,分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当,能否落实。 3.确定成型方法 :采用直压法、铸压法还是注射法,预计用时间一天。4.选择成型设备,预计用时间一天。根据成型设备的种类来进行模具,因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说,在规格方面应当了解以下内容:注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具体见相关参数。要初步估计模具外形尺寸,判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。5.确定模具类型的主要结构,预计用时间七天。(1) 型腔布置(2) 确定分型面(3) 确定浇注系统(4) 选择顶出方式(5) 决定冷却、加热方式(6)根据模具材料、强度计算或者经验数据,确定模具零件厚度及外形尺寸,外形结构及所有连接、定位、导向件位置。(7)确定主要成型零件,结构件的结构形式。 (8)考虑模具各部分的强度,计算成型零件工作尺寸。6绘制模具图 ,预计用时间四天。7.编写制造工艺卡片,预计用时间一天。8.模具安装及试模,修模,预计用时间两天。9整理资料进行归档,预计用时间一天。二. 课题设计要达到的目的:模具专业的学生要求综合知识和实践能力较强,它既是学生大学三年所学的机械制图、工程材料、公差配合与技术测量、塑料成型工艺与设备等技术基础课、专业课的综合应用,又需要学生了解大量的实践经验。本设计题目为普通零件按键,但对做毕业设计的毕业生有一定的设计意义,它概括了矩形形塑料零件的设计要求、内容及方向。通过对该零件模具的设计,进一步加强了我的注塑模设计的基础,为设计更复杂的注塑模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告指导教师意见:1对“文献综述”的评语:2对本课题的研究思路、深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结果的预测:指导教师: 年 月 日所在专业审查意见:负责人: 年 月 日河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 1 页 共 27 页绪 论改 革 开 放 以 来 , 随 着 国 民 经 济 的 高 速 发 展 , 市 场 对 模 具 的 需 求 量 不 断 增长 。 近 年 来 , 模 具 工 业 一 直 以 15 左 右 的 增 长 速 度 快 速 发 展 , 模 具 工 业 企业 的 所 有 制 成 分 也 发 生 了 巨 大 的 变 化 , 除 了 国 有 专 业 模 具 厂 外 , 集 体 、 合 资 、独 资 和 私 营 也 得 到 了 快 速 的 发 展 。 浙 江 宁 波 和 黄 岩 地 区 的 模 具 之 乡 ; 广 东 一些 大 集 团 公 司 和 迅 速 崛 起 的 乡 镇 企 业 , 科 龙 、 美 的 、 康 佳 等 集 团 纷 纷 建 立了 自 己 的 模 具 制 造 中 心 我 国 塑 料 模 具 工 业 和 技 术 今 后 的 主 要 发 展 方 向1、 提 高 大 型 、 精 密 、 复 杂 、 长 寿 命 模 具 的 设 计 制 造 水 平 及 比 例 。 这 是 由于 塑 料 模 成 型 的 制 品 日 渐 大 型 化 、 复 杂 化 和 高 精 度 要 求 以 及 因 高 生 产 率 要 求而 发 展 的 一 模 多 腔 所 致 。2、 在 塑 料 模 设 计 制 造 中 全 面 推 广 应 用 CAD/CAM/CAE 技 术 。CAD/CAM 技 术 已 发 展 成 为 一 项 比 较 成 熟 的 共 性 技 术 , 近 年 来 模 具CAD/CAM 技 术 的 硬 件 与 软 件 价 格 已 降 低 到 中 小 企 业 普 遍 可 以 接 受 的 程 度 ,为 其 进 一 步 普 及 创 造 了 良 好 的 条 件 ; 基 于 网 络 的 CAD/CAM/CAE 一 体 化系 统 结 构 初 见 端 倪 , 其 将 解 决 传 统 混 合 型 CAD/CAM 系 统 无 法 满 足 实 际 生产 过 程 分 工 协 作 要 求 的 问 题 ; CAD/CAM 软 件 的 智 能 化 程 度 将 逐 步 提 高 ;塑 料 制 件 及 模 具 的 3D 设 计 与 成 型 过 程 的 3D 分 析 将 在 我 国 塑 料 模 具 工 业 中发 挥 越 来 越 重 要 的 作 用 。3、 推 广 应 用 热 流 道 技 术 、 气 辅 注 射 成 型 技 术 和 高 压 注 射 成 型 技 术 。 采用 热 流 道 技 术 的 模 具 可 提 高 制 件 的 生 产 率 和 质 量 , 并 能 大 幅 度 节 省 塑 料 制 件的 原 材 料 和 节 约 能 源 , 所 以 广 泛 应 用 这 项 技 术 是 塑 料 模 具 的 一 大 变 革 。 制 订热 流 道 元 器 件 的 国 家 标 准 , 积 极 生 产 价 廉 高 质 量 的 元 器 件 , 是 发 展 热 流 道 模具 的 关 键 。 气 体 辅 助 注 射 成 型 可 在 保 证 产 品 质 量 的 前 提 下 , 大 幅 度 降 低 成 本 。目 前 在 汽 车 和 家 电 行 业 中 正 逐 步 推 广 使 用 。 气 体 辅 助 注 射 成 型 比 传 统 的 普 通注 射 工 艺 有 更 多 的 工 艺 参 数 需 要 确 定 和 控 制 , 而 且 其 常 用 于 较 复 杂 的 大 型 制品 , 模 具 设 计 和 控 制 的 难 度 较 大 , 因 此 , 开 发 气 体 辅 助 成 型 流 动 分 析 软 件 ,显 得 十 分 重 要 。 另 一 方 面 为 了 确 保 塑 料 件 精 度 , 继 续 研 究 发 展 高 压 注 射 成 型工 艺 与 模 具 以 及 注 射 压 缩 成 型 工 艺 与 模 具 也 非 常 重 要 。 4、 开 发 新 的 塑 料 成 型 工 艺 和 快 速 经 济 模 具 。 以 适 应 多 品 种 、 少 批 量 的 生产 方 式 。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 2 页 共 27 页5、 提 高 塑 料 模 标 准 化 水 平 和 标 准 件 的 使 用 率 。 我 国 模 具 标 准 件 水 平 和 模具 标 准 化 程 度 仍 较 低 , 与 国 外 差 距 甚 大 , 在 一 定 程 度 上 制 约 着 我 国 模 具 工 业的 发 展 , 为 提 高 模 具 质 量 和 降 低 模 具 制 造 成 本 , 模 具 标 准 件 的 应 用 要 大 力 推广 。 为 此 , 首 先 要 制 订 统 一 的 国 家 标 准 , 并 严 格 按 标 准 生 产 ; 其 次 要 逐 步 形成 规 模 生 产 、 提 高 商 品 化 程 度 、 提 高 标 准 件 质 量 、 降 低 成 本 ; 再 次 是 要 进 一步 增 加 标 准 件 规 格 品 种 。 6、 应 用 优 质 模 具 材 料 和 先 进 的 表 面 处 理 技 术 对 于 提 高 模 具 寿 命 和 质 量 显得 十 分 必 要 。 7、 研 究 和 应 用 模 具 的 高 速 测 量 技 术 与 逆 向 工 程 。 采 用 三 坐 标 测 量 仪 或 三坐 标 扫 描 仪 实 现 逆 向 工 程 是 塑 料 模 CAD/CAM 的 关 键 技 术 之 一 。 研 究 和 应用 多 样 、 调 整 、 廉 价 的 检 测 设 备 是 实 现 逆 向 工 程 的 必 要 前 提 。近 年 许 多 模 具 企 业 加 大 了 用 于 技 术 进 步 的 投 资 力 度 , 将 技 术 进 步 视 为 企业 发 展 的 重 要 动 力 。 一 些 国 内 模 具 企 业 已 普 及 了 二 维 CAD, 并 陆 续 开 始使 用 UG、 Pro/E、 I-DEAS、 Euclid-IS 等 国 际 通 用 软 件 , 个 别 厂 家 还 引 进 了Moldflow、 C-Flow、 DYNAFORM、 Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 软 件 ,并 且 成 功 应 用 于 冲 压 模 的 设 计 中 。以 汽 车 覆 盖 件 模 具 为 代 表 的 大 型 冲 压 模 具 的 制 造 技 术 已 经 取 得 很 大 进 步 ,东 风 汽 车 公 司 模 具 厂 、 一 汽 模 具 中 心 等 模 具 厂 家 已 能 生 产 部 分 轿 车 覆 盖 件 模具 。 此 外 , 许 多 研 究 机 构 和 大 专 院 校 开 展 模 具 技 术 的 研 究 和 开 发 。 经 过 多年 的 努 力 , 在 模 具 CAD/CAE/CAM 技 术 方 面 取 得 了 显 著 进 步 ; 在 提 高 模 具质 量 和 缩 短 模 具 设 计 周 期 等 方 面 作 出 了 贡 献 。例 如 , 吉 林 大 学 汽 车 覆 盖 件 成 型 技 术 所 独 立 研 制 的 汽 车 覆 盖 件 冲 压 成 型分 析 KMAS 软 件 , 华 中 理 工 大 学 模 具 技 术 国 家 重 点 实 验 室 开 发 的 注 塑 模 具 、汽 车 覆 盖 件 模 具 合 乎 级 进 模 CAD/CAE/CAM 软 件 , 上 海 交 通 大 学 模 具CAD 国 家 工 程 研 究 中 心 开 发 的 冷 冲 压 模 具 和 精 冲 研 究 中 心 开 发 的 冷 冲 模 和 精冲 模 CAD 软 件 等 在 国 内 模 具 行 业 拥 有 不 少 的 的 用 户 。虽 然 中 国 模 具 工 业 在 过 去 十 多 年 中 取 得 了 令 人 瞩 目 的 发 展 , 但 许 多 方 面与 工 业 发 达 国 家 相 比 还 有 较 大 的 差 距 。 例 如 , 精 密 加 工 设 备 在 模 具 加 工 设 备中 的 比 重 比 较 低 ; CAD/CAE/CAM 技 术 的 普 及 率 不 高 ; 许 多 先 进 的 模 具 技术 应 用 不 够 广 泛 等 等 , 致 使 相 当 一 部 分 大 型 , 精 密 、 复 杂 和 长 寿 命 的 模 具 依赖 进 口 。目 前 , 我 国 经 济 仍 处 于 高 速 发 展 阶 段 , 国 际 上 经 济 全 球 化 发 展 趋 势 日 趋明 显 , 这 为 我 国 模 具 工 业 高 速 发 展 提 供 了 良 好 的 条 件 和 机 遇 。 一 方 面 , 国 内模 具 市 场 将 继 续 高 速 发 展 , 另 一 方 面 , 模 具 制 造 也 逐 渐 向 我 国 转 移 以 及 跨 国集 团 到 我 国 进 行 模 具 采 购 趋 向 也 十 分 明 显 。 因 此 , 放 眼 未 来 , 国 际 、 国 内 的河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 3 页 共 27 页模 具 市 场 总 体 发 展 趋 势 前 景 看 好 , 预 计 中 国 模 具 将 在 良 好 的 市 场 环 境 下 得 到高 速 发 展 , 我 国 不 但 会 成 为 模 具 大 国 , 而 且 一 定 逐 步 向 模 具 制 造 强 国 的 行 列迈 进 。 “十 一 五 ”期 间 , 中 国 模 具 工 业 水 平 不 仅 在 量 和 质 的 方 面 有 很 大 提 高 ,而 且 行 业 结 构 、 产 品 水 平 、 开 发 创 新 能 力 、 企 业 的 体 制 与 机 制 以 及 技 术 进 步的 方 面 也 会 取 得 较 大 发 展第 1 章 模 塑 工 艺 规 程 的 编 制1.1 塑 件 的 工 艺 性 分 析塑 件 的 工 艺 性 分 析 包 括 塑 件 的 原 材 料 分 析 , 塑 件 表 面 质 量 和 塑 件 的 结 构工 艺 性 分 析 其 具 体 分 析 如 下 :1.1.1 塑 件 的 原 材 料 分 析塑 件 的 原 材 料 分 析 如 下 表 1 所 示 :河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 4 页 共 27 页表 1 塑 件 的 原 材 料 分 析品 种 化 学 稳 定 性 性 能 特 点 成 型 特 点ABS, 属 于 热 塑 性塑 料稳 定 性 良 好 , 耐 水 ,无 机 盐 , 碱 和 酸 类透 光 率 较 差 , 介 电性 能 良 好 , 具 有 优良 的 综 合 性 能 , 有极 好 的 冲 击 强 度 ,尺 寸 稳 定 性 好 , 具有 一 定 的 耐 磨 性 ,热 变 形 温 度 较 低 ,易 老 化 。熔 融 温 度 不 是 很 高 超 过 270 度 才 分解 , 流 动 性 中 等 ,吸 湿 大 。结 论1 吸 湿 性 大 , 加 工 前 必 须 干 燥 处 理 , 否 则 会 出 现 银 纹 或 者 喷雾 纹 , 干 燥 温 度 为 8090 度 , 干 燥 时 间 为 24h2 熔 融 温 度 不 是 很 高 , 流 动 性 中 等 , 宜 取 高 料 温 , 高 模 温 ,但 料 温 过 高 易 分 解 分 解 温 度 为 270 度 , 所 以 成 型温 度 为 200240 度 , 模 温 5070 度 。1.1.2 塑 件 的 尺 寸 精 度 分 析从 零 件 图 中 可 以 看 出 , 该 塑 件 尺 寸 精 度 无 特 殊 要 求 , 所 有 尺 寸 均 为 自 由尺 寸 , 可 按 MT5 查 取 公 差 , 未 标 尺 寸 按 壁 厚 均 有 原 则 , 取 各 壁 厚 为 1.5mm , 其 主 要 尺 寸 公 差 标 注 如 下 ( 单 位 均 为 mm )塑 件 外 形 尺 寸 : , ,032.14038.5024.6塑 件 内 形 尺 寸 : , , ,.020.0024.31.1.3 塑 件 的 表 面 质 量 分 析塑 料 制 件 的 精 度 等 级 较 低 , 我 们 所 要 获 得 的 制 件 对 制 品 的 表 面 质 量 除 要求 无 缺 陷 , 毛 刺 , 内 部 不 得 有 导 电 杂 质 外 无 特 殊 要 求 , 一 般 的 模 具 制 造 工 艺河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 5 页 共 27 页和 注 塑 工 艺 就 能 满 足 要 求 。 该 零 件 的 表 面 质 量 要 求 边 缘 无 毛 刺 , 没 有 特 别 的表 面 质 量 要 求 , 故 比 较 容 易 实 现 。1.1.4 塑 件 的 结 构 工 艺 性 分 析1.1.4.1 从 图 纸 上 分 析 , 该 零 件 总 体 形 状 为 长 方 形 。 在 长 度 方 向 上 有3 个 矩 形 的 异 形 孔 , 易 成 型 。1.1.4.2 从 壁 厚 上 看 , 壁 厚 最 大 处 为 1.5mm 最 小 处 为 1.2mm 壁 厚较 均 匀 , 有 利 于 零 件 的 成 型 。综 上 所 述 , 该 塑 件 可 采 用 注 射 成 型 , 并 且 在 工 艺 参 数 控 制 得 较 好 的 情 况下 , 零 件 的 成 型 要 求 可 以 得 到 保 证 。1.2 计 算 塑 件 的 体 积 和 质 量1.2.1 计 算 塑 件 的 体 积 =934.85 立 方 米 ( 过 程 略 )1.2.2 计 算 塑 件 的 质 量计 算 塑 件 的 质 量 是 为 了 选 择 注 射 机 及 确 定 模 具 型 腔 板 。根 据 有 关 手 册 查 得 , 密 度 =1.25 /d 所 以 塑 件 的 质 量 =密 度 体 积m= v=934.850.0005=0.98g采 用 一 出 八 的 模 具 结 构 , 即 一 模 八 腔 , 考 虑 外 形 尺 寸 , 对 塑 件 的 原材 料 的 分 析 及 注 射 时 所 需 的 压 力 情 况 , 参 考 模 具 设 计 手 册 初 选 螺 杆 式 注 射 机 :XS2Y125。 其 主 要 技 术 参 数 如 下 :最 大 理 论 注 射 容 量 /c : 125m注 射 压 力 /MPa: 120锁 模 力 /(KN): 900最 大 模 具 厚 度 H/mm: 300最 小 模 具 厚 度 /mm: 2001河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 6 页 共 27 页最 大 注 射 面 积 / : 320cm模 板 行 程 : 3001L喷 嘴 圆 弧 半 径 R/mm: 12喷 嘴 孔 径 d/mm: 41.3. 塑 件 模 塑 成 型 工 艺 参 数 的 确 定查 找 相 关 文 献 , ABS 的 成 型 工 艺 参 数 如 下 表 2: ( 试 摸 时 可 根 据 实 际 情况 作 适 当 调 整 )表 2 ABS 的 注 射 成 型 工 艺 参 数工 艺 参 数 规 格 工 艺 参 数 规 格温 度 T: 80 90 注 射 时 间 20 60预 热 和 干 燥时 间 t: 3h 保 压 时 间 0 10后 段 180 200 冷 却 时 间 20 60中 段 190 230成 型 时 间 /s总 周 期 40 130料 筒 温 度 t/前 段 200 240 模 具 温 度 t/50 70河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 7 页 共 27 页喷 嘴 温 度 t/200 240 注 射 压 力P/Ma60 180第 2 章 注 塑 模 的 结 构 设 计注 塑 模 的 结 构 设 计 主 要 包 括 : 分 型 面 的 选 择 , 模 具 的 型 腔 数 目 的 确 定 ,型 腔 的 排 列 方 式 , 浇 注 系 统 设 计 , 型 芯 , 型 腔 结 构 的 确 定 , 推 件 方 式 , 侧 抽芯 机 构 , 模 具 结 构 零 件 设 计 等 内 容 。2.1 分 型 面 的 选 择模 具 设 计 中 , 分 型 面 的 选 择 不 仅 关 系 到 塑 件 的 正 常 整 形 和 脱 摸 , 而 且 涉及 模 具 结 构 与 制 造 成 本 。 根 据 分 型 面 的 选 择 , 考 虑 不 影 响 塑 件 的 外 观 质 量 以及 成 型 能 顺 利 取 出 塑 件 , 有 两 种 分 型 面 的 选 择 方 案 :其 一 , 选 塑 件 有 倒 角 边 的 一 端 底 平 面 作 为 分 型 面 如 图 2-a 所 示 , 选 择这 种 方 案 , 型 芯 , 型 腔 都 设 定 在 动 模 一 侧 , 塑 件 推 出 困 难 , 需 要 二 次 分 模 ;并 且 在 按 键 表 面 会 留 有 熔 接 痕 , 同 时 增 加 了 模 具 结 构 的 复 杂 程 度 。河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 8 页 共 27 页其 二 , 选 塑 件 倒 角 边 的 一 端 底 平 面 作 为 分 型 面 , 如 图 2-b 所 示 , 采 用这 种 方 案 , 型 芯 在 动 模 部 分 , 而 型 腔 在 定 模 部 分 , 在 塑 件 的 收 缩 作 用 下 ,塑 件 包 紧 型 芯 留 在 动 模 一 侧 , 只 需 要 一 次 分 模 , 减 少 了 模 具 的 复 杂 程 度 , 所以 采 用 第 二 种 方 案 较 为 合 适 。图 1 分 型 面 的 选 择2.2 型 腔 数 目 的 确 定 及 型 腔 的 排 列由 于 制 件 较 小 , 而 且 结 构 简 单 , 故 所 需 要 的 锁 模 力 及 注 射 量 均 不 是 太 大 ,可 按 经 济 性 来 确 定 型 腔 的 数 量 。 其 公 式 为 :160NYtnC其 中 : n 每 副 模 具 中 的 型 腔 的 数 目 ;N 计 划 生 产 塑 件 的 总 量 ;Y 单 位 小 时 模 具 加 工 费 用 ;t 成 型 周 期 ( min) ; 每 一 个 型 腔 的 模 具 加 工 费 用 )1C河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 9 页 共 27 页此 零 件 为 按 钮 所 需 较 多 , 可 认 为 是 大 批 量 生 产 , 单 批 量 为 10000 个 ,单 位 小 时 模 具 加 工 费 用 设 为 1000, 成 型 周 期 为 0.6min, 每 个 型 腔 的 模 具加 工 费 用 为 1400, 则 型 腔 数 量 为 8。 该 塑 件 采 用 的 是 一 模 八 件 成 型 ,为 了 保 证 各 个 型 腔 成 型 时 的 塑 件 尺 寸 , 性 能 一 致 , 并 且 为 了 便 于 加 工 , 以 及冷 却 水 道 的 布 置 , 以 及 该 塑 件 的 精 度 要 求 不 是 很 高 , 塑 件 也 比 较 小 , 故对 成 型 没 有 较 大 影 响 , 所 以 采 用 熔 体 压 降 平 衡 的 方 法 来 对 各 个 型 腔 进 行 排 列 ,其 排 列 方 式 如 下 图 3 所 示 : ( 各 型 腔 浇 口 的 断 面 尺 寸 , 在 试 模 后 对 其 进 行修 正 )图 2 型 腔 的 排 列2.3 浇 注 系 统 的 设 计2.3.1 主 流 道 设 计2.3.1.1 主 流 道 尺 寸根 据 设 计 手 册 查 得 XS-2Y-125 型 注 塑 机 的 有 关 尺 寸喷 嘴 前 端 孔 径 : do= 4mm喷 嘴 前 端 球 面 半 径 : Ro=12mm根 据 模 具 主 流 道 与 喷 嘴 的 关 系 :河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 10 页 共 27 页R= Ro+( 1 2) mmD= do+(0.5 1)mm取 主 流 道 的 球 面 半 径 R=14mm取 主 流 道 的 小 端 直 径 d=4.5mm主 流 道 的 尺 寸 直 接 影 响 到 熔 体 的 流 动 速 度 和 冲 模 时 间 , 为 了 便 于 将 凝料 从 主 流 道 中 拔 出 , 将 主 流 道 设 计 成 圆 锥 形 , 其 斜 度 为 1-3 度 , 经 换 算 得主 流 道 大 端 直 径 D=8.5mm, 为 了 使 溶 料 顺 利 进 入 分 流 道 , 可 在 主 流 道 出 料 端设 计 半 径 r=5mm 的 圆 弧 过 渡 。 2.3.1.2 主 流 道 衬 套 的 选 用由 于 主 流 道 要 与 高 温 塑 料 熔 体 及 主 注 射 机 喷 嘴 反 复 接 触 , 属 于 易 损 坏件 , 因 而 模 具 主 流 道 部 分 常 设 计 成 可 拆 卸 更 换 的 主 流 道 衬 套 的 形 式 , 俗 称 浇口 套 , 以 便 有 效 的 选 用 优 质 的 钢 材 单 独 进 行 加 工 和 热 处 理 。 主 流 道 的 长 度L 一 般 按 模 板 的 厚 度 确 定 , 一 般 控 制 在 60mm 以 下 。浇 口 套 都 是 标 准 件 , 只 需 买 就 可 以 了 , 根 据 前 面 的 计 算 , 所 以 选 用 B 型 , 即 有 托 的 浇 口 套 , 规 格 采 用 2040mm, 与 定 模 之 间 的 配 合 采 用H7/m62.3.1.3 浇 口 套 的 固 定因 为 采 用 有 托 的 浇 口 套 , 所 以 用 定 位 环 配 合 固 定 在 模 板 上 。 定 位 环 也是 标 准 件 , 外 径 为 120mm 内 径 为 20mm2.3.2 分 流 道 的 设 计分 流 道 的 形 状 与 塑 件 的 体 积 , 壁 厚 , 形 状 的 复 杂 程 度 , 注 射 速 率 等 因 素有 关 。 从 压 力 传 递 角 度 以 及 散 热 少 等 方 面 考 虑 , 应 选 圆 形 截 面 或 梯 形 截 面 ,但 该 塑 体 的 体 积 比 较 小 , 形 状 不 算 太 复 杂 , 且 壁 厚 均 匀 , 为 了 便 于 加 工 的 方面 考 虑 , 采 用 截 面 形 状 为 半 圆 形 的 分 流 道 。 查 手 册 得 R=4mm, 其 机 构 如 下图 4 所 示 :河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 11 页 共 27 页图 3 分 流 道 的 结 构2.3.3 浇 口 设 计2.3.3.1 浇 口 形 式 的 选 择浇 口 的 设 计 与 塑 件 形 状 、 断 面 尺 寸 、 模 具 结 构 、 注 塑 工 艺 条 件 (压 力 )及塑 料 性 能 等 因 素 有 关 系 。 但 是 , 根 据 上 述 两 项 基 本 作 用 来 说 , 浇 口 的 截 面 要小 , 长 度 要 短 , 因 为 只 有 这 样 才 能 满 足 增 大 料 流 速 度 、 快 速 冷 却 封 闭 、 便 于与 塑 件 分 离 以 及 浇 口 残 痕 最 小 等 要 求 。 由 于 该 塑 件 外 观 质 量 没 有 特 殊 要 求 ,根 据 塑 件 的 成 型 要 求 及 型 腔 的 排 列 方 式 , 选 用 侧 浇 口 较 为 理 想 。2.3.3.2 进 料 位 置 的 确 定根 据 塑 件 外 观 质 量 的 要 求 以 及 型 腔 的 安 放 方 式 , 进 料 口 设 计 在 塑 件 底 部壁 厚 为 1.5mm 处2.4 型 芯 , 型 腔 结 构 的 确 定2.4.1 型 芯 的 结 构 设 计型 芯 是 用 来 成 型 塑 料 制 品 的 内 表 面 , 选 用 CrWMn 根 据 塑 件 的 内 部 形 状 ,型 芯 采 用 组 合 式 结 构 , 固 定 方 式 采 用 反 嵌 法 。 其 具 体 结 构 尺 寸 见 后 面 的 附图 。2.4.2 型 腔 的 结 构 设 计河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 12 页 共 27 页在 该 模 具 中 采 用 一 模 八 件 的 结 构 形 式 , 材 料 选 用 高 强 度 , 耐 磨 损 的40Cr, 考 虑 加 工 的 难 易 程 度 , 型 腔 该 采 用 镶 拼 式 结 构 。 但 由 于 该 塑 件 的 体 积较 小 , 形 状 简 单 , 并 且 在 表 面 有 一 倒 角 , 考 虑 它 的 刚 度 和 强 度 , 采 用 整 体 式凹 模 。 其 具 体 结 构 尺 寸 见 后 面 的 附 图 。2.5 脱 模 机 构 的 设 计此 制 件 属 于 薄 壁 零 件 , 由 此 可 计 算 其 脱 模 力 为 :计 算 正 压 力 cos1EStpRm其 中 : p正 压 力 ( MPa) ;E塑 料 的 弹 性 模 量 ( N/cm2) ;S成 形 收 缩 率 ( mm/mm) ;t塑 件 平 均 壁 厚 ( cm) ; 脱 模 斜 度 ( ) ;R凸 模 半 径 ( 指 圆 形 截 面 , 矩 形 截 面 时 可 求 其 相等 远 , 即 以 其 周 长 除 以 ) ( cm) ;m塑 料 的 帕 松 比 , 约 为 0.38 0.39。 )此 时 E=180000 N/cm2; S=1.006 mm/mm; t=0.25cm; =5;R=2.5 cm; m=0.38.则 p=17318.6MPa。脱 模 力 的 计 算 : 1tELfQ其 中 : Q脱 模 力 ( N) ;E塑 料 弹 性 模 量 ( N/cm2) ;S塑 料 平 均 成 形 收 缩 率 ( mm/mm) ;t塑 件 壁 厚 ( cm) ;L包 容 凸 模 的 长 度 ( cm) ;f塑 料 与 钢 的 摩 擦 系 数 ;m塑 料 的 柏 松 比 。 )此 时 E=180000 N/cm2; S=1.006 mm/mm; L=4.2cm; f=0.24; m=0.38; 则 Q=47KN。根 据 塑 件 的 特 点 , 模 具 型 芯 在 动 模 部 分 。 开 模 后 , 塑 件 应 收 缩 包 紧 型 芯 ,而 留 在 动 模 部 分 , 其 推 出 机 构 采 用 推 件 板 推 出 的 推 件 方 式 。 该 种 脱 模 方 式河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 13 页 共 27 页是 在 分 型 面 处 从 壳 体 塑 件 的 周 边 推 出 。 推 出 力 大 且 均 匀 。 对 侧 壁 脱 模 阻 力 较大 的 薄 壁 箱 体 或 圆 筒 制 品 , 推 出 后 外 观 上 不 留 痕 迹 。2.5.1 推 板 的 结 构推 板 脱 模 机 构 不 需 要 回 程 杆 复 位 。 为 了 防 止 推 板 孔 和 型 芯 间 的 过 度 磨 损和 偏 移 , 推 板 应 由 模 具 的 导 柱 导 向 机 构 来 进 行 导 向 和 定 位 。 并 且 , 为 了 防止 推 杆 与 推 板 分 离 , 推 板 滑 出 导 柱 , 推 杆 与 推 板 用 M10 的 螺 纹 连 接 。 该 种结 构 在 合 模 时 , 顶 出 板 与 模 具 底 脚 之 间 应 留 2 3mm 的 间 隙 。 2.5.2 推 件 板 孔 与 型 芯 的 配 合推 板 与 型 芯 之 间 要 有 高 精 度 的 间 隙 , 均 匀 的 动 配 合 。 要 使 腿 板 灵 活 脱 模和 回 复 , 又 不 能 有 塑 料 熔 体 溢 料 , 最 大 单 面 间 隙 应 限 制 在 0.05mm 以 下 。并 且 为 了 防 止 过 度 磨 损 和 咬 合 发 生 , 推 板 孔 与 型 芯 应 作 淬 火 处 理 。2.5.3 导 向 装 置 的 选 择由 于 塑 件 的 要 求 不 是 很 高 , 所 以 不 需 设 置 导 向 装 置 , 用 回 程 杆 来 进 行导 向 既 可 满 足 要 求 。2.6 对 合 导 向 机 构 的 设 计对 合 导 向 机 构 的 功 能 三 保 证 动 定 模 部 分 能 够 准 确 对 合 , 使 分 别 加 工 在 动模 和 定 模 上 的 成 型 表 面 在 模 具 闭 合 后 形 成 形 状 和 尺 寸 准 确 的 腔 体 , 从 而 保 证塑 件 形 状 , 壁 厚 和 尺 寸 的 准 确 , 该 模 具 采 用 导 柱 对 合 导 向 机 构 。 导 柱 和 型 芯一 起 安 装 在 动 模 一 侧 , 这 样 在 合 模 时 可 起 保 护 作 用2.6.1 导 柱 的 结 构 形 式 的 选 择导 柱 的 结 构 形 式 采 用 直 导 柱 的 形 式 , 并 且 采 用 4 根 直 径 相 同 的 导 柱 不对 称 的 方 式 来 进 行 布 置 。导 柱 是 标 准 件 , 从 外 面 买 进 就 可 直 接 使 用 。2.6.2 导 套 的 结 构 形 式 的 选 择河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 14 页 共 27 页导 向 孔 可 以 带 有 导 套 , 也 可 以 不 带 导 套 , 带 导 套 的 导 向 孔 用 于 生 产 批 量大 或 导 向 精 度 高 的 模 具 。 无 论 带 导 套 或 不 带 导 套 的 导 向 孔 , 都 不 应 设 计 为 盲孔 , 盲 孔 会 增 加 模 具 闭 合 时 的 阻 力 , 并 使 模 具 不 能 紧 密 闭 合 。 经 分 析 , 此 零件 要 求 的 精 度 不 高 , 所 以 可 以 不 必 设 计 导 套 , 只 设 计 一 个 和 导 柱 匹 配 的 导 向孔 即 可 。2.7 浇 注 系 统 凝 料 取 出 方 式 的 选 择由 于 本 模 具 采 用 的 是 侧 浇 口 , 为 了 将 浇 注 系 统 凝 料 的 取 出 , 这 里 采 用 Z形 拉 料 杆 和 件 板 共 同 作 用 的 方 式 来 进 行 浇 注 系 统 凝 料 的 取 出 。 该 种 方 式 是 借助 拉 料 杆 头 部 的 Z 形 钩 将 主 流 道 凝 料 拉 向 动 模 一 侧 , 在 顶 出 行 程 中 和 脱 件 板一 起 将 凝 料 和 制 件 一 起 顶 出 模 外2.8 排 气 系 统 的 形 式 的 确 定当 塑 料 填 充 型 腔 时 , 必 须 排 出 浇 注 系 统 内 的 空 气 及 塑 料 受 热 产 生 的 气 体 ,以 保 证 塑 件 不 会 由 于 填 充 不 足 而 出 现 气 泡 、 接 缝 或 表 面 轮 廓 不 清 等 缺 点 ; 甚至 气 体 受 压 力 形 成 高 温 使 塑 料 焦 化 。 但 是 此 制 件 比 较 小 采 用 分 型 面 间 隙 排 气即 可 。2.9 模 架 的 选 用由 于 此 模 具 采 用 推 件 板 脱 模 , 因 此 需 要 选 用 带 推 件 板 的 模 架 ; 另 外 模 具结 构 属 于 小 型 模 具 , 由 此 可 选 用 中 小 型 派 生 型 A4 模 架第 3 章 模 具 设 计 的 有 关 计 算3.1 成 型 零 件 的 工 作 尺 寸 计 算该 模 具 成 型 零 件 工 作 尺 寸 计 算 时 均 采 用 平 均 尺 寸 , 平 均 收 缩 率 , 平 均 制造 公 差 和 平 均 磨 损 量 来 进 行 计 算3.1.1 模 具 安 装 的 配 合 公 差成 型 零 件 由 于 配 合 间 隙 的 变 化 , 会 引 起 塑 件 尺 寸 变 化 。 例 如 : 型 芯 按间 隙 配 合 安 装 在 模 具 内 的 话 , 则 塑 件 孔 的 位 置 误 差 要 受 到 配 合 间 隙 影 响 ; 若河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 15 页 共 27 页采 用 过 盈 配 合 , 则 不 存 在 此 误 差 。 模 具 安 装 配 合 间 隙 引 起 的 误 差 用 来 表 示 。j综 上 所 述 , 塑 件 在 成 型 过 程 中 产 生 的 最 大 尺 寸 误 差 应 该 是 上 述 误 差 的 总和 即 : szcj式 中 : -塑 件 的 成 型 误 差 ( mm)-塑 件 收 缩 率 波 动 而 引 起 的 塑 件 尺 寸 误 差 ( mm)s-模 具 成 型 零 件 制 造 公 差 ( mm)z-模 具 成 型 零 件 最 大 磨 损 量 ( mm)c3.1.1.1 具 体 计 算具 体 计 算 可 见 以 下 三 个 表 。表 3 尺 寸 与 模 具 成 型 零 件 工 作 尺 寸 的 取 值 规 定塑 件 的 取 值 规 定 模 具 成 型 零 件 的 取 值 规 定序 号塑 件 尺 寸的 分 类基 本 尺 寸 偏 差 成 型 零 件 基 本 尺 寸 偏 差1成 形 尺 寸L 、 H 最 大 尺 寸Ls 、 Hs负 偏 差凹 模最 小 尺 寸、MLH正 偏 差Z2内 形 尺 寸l 、 h最 小 尺 寸Ls 、 hs正 偏 差型 芯最 大 尺 寸、Mlh负 偏 差Z3 中 心 距C平 均 尺 寸Cs对 称 /2型 芯平 均 尺 寸MC对 称 /2Z表 4 成 型 零 件 工 作 尺 寸 计 算 公 式河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 16 页 共 27 页尺 寸 类 别 计 算 方 法 说 明凹 模 的 径向 尺 寸0ZML 其 中 :00(1)Z ZSlLX塑 料 的 平 均 收 缩 率Ls塑 件 外 形 最 大 尺 寸 ( mm)X系 数 大 精 度 低 的 X=0.5塑 件 尺 寸 的 公 差 ( )径向尺寸型 芯 径 向尺 寸0ZMl式 中 :00()(1)Z ZSll为 塑 件 的 内 形 最 小 尺 寸 ( )S其 余 同 上 。1 径 向 尺 寸 仅 考 虑 、 、SZ的 影 响 。C2 为 了 保 证 塑 件 实 际 尺 寸 在 规 定的 公 差 范 围 内 对 成 型 尺 寸 进 行校 核 如 下 :axmin()(SZCLl或凹 模 的 深度 尺 寸0ZMH 00(1)Z ZSHX式 中 : 为 塑 件 的 高 度 最 大 尺 寸S( ) ; X 取 值 在 之 间 , 当23尺 寸 大 时 , 精 度 要 求 低 的 塑 件 取 小值 , 反 之 取 大 值 。深度及高度尺寸 型 芯 的 高度 尺 寸0ZMh0 01()()23ZZSh 式 中 : 为 塑 件 的 内 形 深 度 最 小S尺 寸 ( )1 深 度 、 高 度 尺 寸 仅 考 虑 受 、S、 的 影 响 。cj2 深 度 、 高 度 成 型 尺 寸 的 校 核 如下 : maxinszjSH中 心 距 尺 寸 ()2ZMC(1)22ZZSC式 中 : 为 塑 件 孔 或 凸 台 中 心 距S中 心 距 尺 寸 的 校 核 如 下 :河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 17 页 共 27 页尺 寸 ( ) maxinsSC查 表 得 ABS 的 收 缩 率 为 S=0.3 0.8 , 故 平 均 收 缩 率 为Scp=(0.3+0.8) /2=0.55 =0.0055由 于 该 塑 件 的 基 本 尺 寸 都 小 于 50 所 以 = 1/3( -塑 件 的 尺寸 公 差 ) 。 其 具 体 计 算 见 表 5 所 示表 5 成 型 零 件 的 尺 寸 计 算类 别 塑 件 尺 寸 计 算 公 式 计 算 结 果032.14 0)1(xhSHcpM08.713038.5 09.45型 腔 的 计 算 024.60M)1Dxdscp( 06.8720.3 05.224.05 06.324.063 0)1(xDsdcpM06.45型 芯 的 计 算 02.51 08.712河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 18 页 共 27 页20.3 0)1(xHshcpM05.143式 中 : x 是 考 虑 型 腔 磨 损 的 系 数 按 表 4.4-61查 取 ; 为 塑 件 的 尺 寸 公 差3.2 型 腔 侧 壁 厚 度 和 底 壁 厚 度 的 计 算3.2.1 上 模 型 腔 侧 壁 厚 度 的 计 算上 模 型 腔 为 整 体 式 矩 形 型 腔 , 根 据 多 腔 模 具 的 壁 厚 的 经 验 计 算 公 式 对其 进 行 计 算 :=20mm17.0Ltc3.2.1.1 上 模 型 腔 底 壁 厚 度 的 计 算根 据 整 体 式 矩 形 型 腔 底 壁 厚 度 的 计 算 公 式 对 其 进 行 计 算 :=34pMhEct354019.2.=4.07mm.式 中 : c系 数 , 查 表 得 c=0.045;模 腔 压 力 , =40 ;MpMpaPh凹 模 型 腔 的 深 度 , h=14mm;E材 料 的 弹 性 模 量 , E=2.2105 N/mm2;材 料 的 许 用 应 力 , =300 N/mm2;pp河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 19 页 共 27 页第 4 章 模 具 加 热 与 冷 却 系 统 的 计 算本 塑 件 在 注 射 成 型 时 不 需 要 求 有 太 高 的 模 具 温 度 , 因 而 在 模 具 上 可 不 设加 热 系 统 。 是 否 需 要 冷 却 系 统 可 做 如 下 设 计 计 算 :设 定 模 具 平 均 工 作 温 度 为 50 , 用 20 的 常 温 水 作 为 模 具 的 冷 却 介质 , 其 出 口 温 度 为 30 , 产 量 为 ( 初 算 每 2 分 钟 一 套 ) 0.24 /h。4.1 求 塑 件 在 硬 化 时 每 小 时 释 放 的 容 热 量 3Q=0.243500003WQ=8.4 J/1式 中 : W每 小 时 注 射 的 塑 料 量 , W=0.24 /h;每 千 克 塑 料 熔 体 凝 固 时 放 出 的 热 含 量 , 查 资 料 为 350000 2J/ ;河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 20 页 共 27 页4.2 求 冷 却 水 的 体 积 流 量 V= )(6021tCWQV60351087.44.3=0.33 min/3式 中 : C冷 却 水 的 比 热 容 , 查 资 料 C=4.187 J/( )冷 却 水 的 密 度 , 查 资 料 = / ;33冷 却 水 的 出 口 温 度 ;1t冷 却 水 的 进 口 的 温 度 ;2由 上 述 计 算 可 知 , 因 为 模 具 每 分 钟 所 需 的 冷 却 水 体 积 很 小 , 故 可 不 设冷 却 系 统 , 依 靠 空 冷 的 方 式 冷 却 模 具 即 可 。第 5 章 模 具 闭 合 高 度 的 确 定本 塑 件 采 用 侧 浇 口 注 射 成 型 , 根 据 结 构 形 式 , 选 择 A4 型 , 根 据 前 面的 计 算 , 模 架 的 周 边 尺 寸 选 用 200mm250mm导 柱 : 20mm100mm25mm GB/T4169.41984 ;复 位 杆 : 15mm100mm GB/T4169.21984 ;在 支 撑 与 固 定 零 件 的 设 计 中 , 。根 据 经 验 确 定 : 定 模 座 板 : =25mm1H定 模 板 : =40mm推 件 板 : =20mm3模 脚 : =80mm4凸 模 固 定 板 : =20mm5H支 承 板 : 6所 以 模 具 的 闭 合 高 度 :654321 H河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 21 页 共 27 页25204804m第 6 章 注 射 机 有 关 参 数 的 校 核6.1 模 具 安 装 部 分 的 校 核该 模 具 的 外 形 尺 寸 为 200mm250mm, XS-ZY-125 型 注 射 机 模 板 最 大 安装 尺 寸 为 598520, 故 能 满 足 模 具 安 装 要 求 。由 于 XS-ZY-125 型 注 射 机 所 允 许 模 具 的 最 小 厚 度 为 =200mm,最 大inH厚 度 =300mm。 所 以 也 满 足 模 具 安 装 要 求 。axH6.2 模 具 开 模 行 程 的 校 核经 查 资 料 注 射 机 XS-ZY-125 型 的 最 大 开 模 行 程 S=300mm,满 足 下 式 计 算所 需 的 出 件 要 求 :mHs 5.8716.)0(21 所 以 , XS-ZY-125 型 注 射 机 能 满 足 使 用 要 求 , 故 可 以 采 用 。河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 22 页 共 27 页第 7 章 绘 制 模 具 总 装 图 和 非 标 准 零 件 工 作 图本 模 具 的 总 装 图 见 装 配 图 所 示 。 非 标 准 件 图 见 零 件 图 。本 模 具 的 工 作 原 理 : 模 具 安 装 在 注 塑 机 上 , 定 模 部 分 固 定 在 注 塑 机 的 定模 板 上 , 动 模 固 定 在 注 塑 机 的 动 模 板 上 。 合 模 后 , 注 塑 机 通 过 喷 嘴 将 熔 料 经流 道 注 入 型 腔 , 经 保 压 、 冷 却 后 塑 件 成 型 。 开 模 时 动 模 部 分 随 动 模 板 一 起 运动 渐 渐 将 分 型 面 打 开 , 型 芯 随 动 模 一 起 运 动 , 塑 件 依 附 在 型 芯 上 。 型 芯 随 型芯 固 定 板 4 运 动 一 定 距 离 后 停 止 运 动 , 此 时 推 件 板 5 在 顶 杆 15 驱 动 下 向前 运 动 使 塑 件 渐 渐 脱 离 型 芯 。 合 模 时 , 随 着 分 型 面 的 逐 渐 闭 合 推 件 板 恢 复 原位 。河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 23 页 共 27 页第 8 章 模 具 的 装 配图 01 为 本 模 具 的 装 配 图 , 装 配 时 以 分 型 面 密 合 作 为 该 模 具 的 装 配 基 准 ,其 装 配 顺 序 如 下 : 1 装 配 前 按 图 检 验 主 要 工 作 零 件 及 其 他 零 件 的 尺 寸 。 2 镗 导 柱 , 导 套 孔 , 将 定 模 座 板 , 定 模 板 , 卸 料 板 , 以 及 凸 模 固 定板 , 叠 合 在 一 起 。 使 分 模 面 紧 密 接 触 , 并 夹 紧 , 镗 导 柱 , 导 套 孔 , 在 孔内 压 入 工 艺 定 位 销 后 , 加 工 侧 面 的 垂 直 基 准 。 3 加 工 定 模 将 定 模 板 , 卸 料 板 , 以 及 凸 模 固 定 板 叠 合 在 一 起 , 并 夹紧 。 用 侧 面 的 垂 直 基 准 加 工 8 个 型 腔 。 确 定 凸 模 以 及 凹 模 型 腔 中 心 的 实 际位 置 , 并 以 此 作 为 基 准 在 凸 模 固 定 板 , 卸 料 板 上 镗 线 切 割 用 的 的 穿 线 孔10mm,并 在 定 模 板 上 投 影 来 确 定 定 模 上 型 腔 的 中 心 位 置 , 利 用 成 型 电 板 对 定模 进 行 电 火 花 成 型 加 工 , 加 工 出 8 个 型 腔 。 4 加 工 卸 料 板 以 及 凸 模 固 定 板以 10mm 的 穿 孔 线 为 基 准 , 切 割 出 卸 料 板 以 及 凸 模 固 定 板 上 的 型 孔 。 5 压 入 导 柱在 凸 模 固 定 板 , 卸 料 板 , 定 模 板 , 以 及 定 模 座 板 上 压 入 导 柱 , 压 入 后 检河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 24 页 共 27 页查 导 柱 的 垂 直 度 , 并 使 开 模 , 合 模 时 导 柱 与 卸 料 板 , 定 模 板 , 以 及 定 模 座 板间 导 向 可 靠 , 滑 动 灵 活 。 6 先 将 凸 模 固 定 板 与 卸 料 板 合 拢 , 在 坐 标 镗 床 上 镗 出 四 个 复 位 杆 孔 ,以 及 螺 钉 孔 。 7 通 过 支 承 板 引 钻 推 杆 固 定 板 上 的 孔 。 8 在 推 杆 固 定 板 上 加 工 螺 钉 孔 和 复 位 杆 孔 。 9 装 配 型 芯先 将 凸 模 固 定 板 与 卸 料 板 合 拢 ; 然 后 将 型 芯 压 入 凸 模 固 定 板 以 及 卸 了 板内 。 10 将 复 位 杆 压 入 推 杆 固 定 板 内 , 并 用 螺 钉 将 推 杆 以 及 推 杆 固 定 板 紧固 在 推 件 板 上 。 11 将 凸 模 固 定 板 , 支 承 板 , 推 件 板 , 以 及 动 模 座 板 组 装 在 一 起 , 并用 螺 钉 紧 固 。 最 后 将 卸 料 板 和 动 模 装 配 在 一 起 , 并 修 正 复 位 杆 的 长 度 。 12 加 工 定 模 座 板加 工 螺 孔 , 销 钉 孔 , 并 将 浇 口 套 压 入 定 模 座 板 。 13 定 模 和 定 模 座 板 的 装 配用 平 行 夹 头 把 定 模 板 以 及 定 模 座 板 夹 紧 。 通 过 定 模 座 板 上 的 孔 引 钻 在 定模 上 , 拆 开 后 , 在 定 模 上 钻 螺 孔 , 然 后 用 螺 钉 和 销 钉 将 定 模 和 定 模 座 板 紧 固 。 14 将 动 模 , , 交 验 入 库 或 投 入 生 产 。 定 模 合 在 一 起 , 并 进 行 试 模河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 25 页 共 27 页设 计 总 结毕 业 设 计 是 一 项 非 常 繁 杂 的 工 作 , 它 涉 及 的 知 识 比 较 广 泛 , 很 多 都 是 我们 所 学 课 本 上 没 有 的 东 西 , 这 就 要 靠 自 己 去 图 书 馆 查 找 自 己 所 需 要 的 资 料 ;还 有 很 多 设 计 计 算 , 这 些 都 要 靠 自 己 运 用 自 己 的 思 维 能 力 去 解 决 , 可 以 说 ,完 成 这 样 复在 学 校 中 , 我 们 主 要 学 的 是 理 论 性 的 知 识 , 而 实 践 性 很 欠 缺 , 而 毕 业 设计 就 相 当 于 实 战 前 的 一 次 演 练 。 通 过 毕 业 设 计 可 是 把 我 们 以 前 学 的 专 业 知 识系 统 的 连 贯 起 来 , 使 我 们 在 温 习 旧 知 识 的 同 时 也 可 以 学 习 到 很 多 新 的 知 识 ;这 不 但 提 高 了 我 们 解 决 问 题 的 能 力 , 开 阔 了 我 们 的 视 野 , 在 一 定 程 度 上 弥 补我 们 实 践 经 验 的 不 足 , 为 以 后 的 工 作 打 下 坚 实 的 基 础 。本 设 计 设 计 内 容 为 按 键 塑 料 模 设 计
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