【文章內容簡介】 抽芯機構是在斜銷滑塊抽芯機構的原則上，用肘桿機構取代斜銷，利用和模式的作用力作用在肘桿機構上，實現(xiàn)滑塊運動，開模時，利用彈簧獲取側抽的動力。為保證合模精度，在定模板上，放置橡膠墊圈。如圖 。 第 14 頁 共 33 頁 圖 圖 定模型芯的結構設計 本設計的定模型芯設計為一凸臺，固定在定模上，由于塑件在分型面上并不是封閉 第 15 頁 共 33 頁 的，且分型面為一階梯型平面，故型芯也有高低平臺，并且為了與動模型芯相互切合，也有一定的角度要求。 圖 定模型芯的幾何尺寸如圖 ： 圖 動模型芯的結構設計 本設計動模型芯也是凸臺，固定在動模上，與動模型芯相互配合組成模具型腔的部分。形狀如圖 所示： 第 16 頁 共 33 頁 圖 動模型芯的幾何尺寸如圖 所示： 圖 定模型芯固定板的設計 定模型芯固定板不只單單固定型芯的作用，同時也與動模型芯固定板一起，形成型 第 17 頁 共 33 頁 腔。如圖 圖 動模型芯固定板的設計 動模型芯固定板上開設有導滑槽， 限位釘孔，推桿孔等等，故形狀比較復雜，且相對較難加工。形狀如圖 所示： 圖 推出機構設計 第 18 頁 共 33 頁 推出機構種類較多，用推桿推出的簡單脫模機構是一種典型結構，脫模結構要求要：結構簡單，運行可靠； 不影響塑件外觀，不造成塑件外形破壞； 讓塑件留在動模。本設計有采用推桿推出機構，運用兩種直徑分別為 3mm 和 4mm 的推桿進行脫模。在每個塑件型腔內布置推桿 3mm 的三根， 4mm 的兩根，位置如圖 所示： 圖 校核推出行程： H ≥ H1 + H2 + H3+ H4 H1 為推板厚度： H1= 20mm H2 為推桿固定板： H2 =15mm H3 為塑件高度： H3=14mm H4 為擋釘厚度 H4=4mm H 為支架高度 : H= 60mm 第 19 頁 共 33 頁 即： 60mm ≥ 20 mm+15 mm+14 mm+ 4 mm=53mm 推出行程滿足要求。 導向定位機構的設計 塑料模動定模合模時為保證型腔形狀和尺寸的準確性，不大位置和方 向不能弄錯而且要有很高的合模精度，所以必須要有導向定位機構。導向機構主要有導向、定位和承受注塑時產生的側壓力三個方面。 1 導向作用 動定模合模時按照導向機構的引導，是動定模按正確方向閉合，避免凸模進入凹模時因方位搞錯而損壞模具或因定位不準而相互碰傷。 2 定位作用 在模具閉合后市型腔保持正確的形狀和保證由動定模構成的尺寸精度和形位精度。 3 承受注射時產生的側壓力 當塑件形狀不對稱或通過側澆口注入塑料時都會產生單方面?zhèn)葢?，該力會使動定模在分型面處產生錯動。 本設計采用導柱導向機構。采用帶肩導柱和帶頭導套 ，配合公差為 H7/f6。如圖 所示 圖 第 20 頁 共 33 頁 模溫控制系統(tǒng)的設計 注塑模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對成型效率和制件的質量影響很大，一般注入模具的塑料熔體溫度為 200~300 C? 或更高，而塑件固化后從模具中取出的溫度常為60~80 C? 以下，對于熱變形溫度高的塑 料制品也可以在 100C? 以上脫模，視塑料品種不同溫度有很大的差異。為了調節(jié)型腔的溫度，需在模具內開設冷卻水道，通過模溫調節(jié)機調節(jié)冷卻介質的溫度。 冷卻裝置的設計一般要遵循以下幾項原則： ，冷卻回路盡量多，冷卻孔徑要盡量大。 。冷卻通道要盡量避免靠近可能產生熔接痕的部位。 、出口水溫度的差值。 ， 其孔徑一般取 8~12mm。 本塑件的成型溫度為 160~190 C? ，模具溫度為 30~60 C? 。故冷卻介質選擇水，考慮到型腔與塑件的形狀和分布，在定模上開設冷卻水道。如圖 所示： 藍色虛線表示水道位置。 圖 排氣系統(tǒng)的確定 為了在注塑過程中將型腔內的原有氣 體排出，常在分型面處開設排氣槽。但是小型塑件排氣量不大，可直接利用分型面排氣，大多數(shù)中小型模具的推桿、型芯與模具的配合間隙均可起排氣作用，可不必另外開設排氣槽。 第 21 頁 共 33 頁 3. 模具閉合高度與注射機有關參數(shù)的校核 注射機選擇的是 SZ60/450 型 注射機注射壓力校核 注射壓力校核是檢驗注射機的最大注塑壓力能不能滿足該制品成型的需要。制件成型時所需的壓力是由注塑機類型 、噴嘴形式、塑料流動性、澆注系統(tǒng)和型腔的流動阻力等因素決定的。例如螺桿式注塑機，其注塑壓力傳遞比活塞式注塑機好，因此注塑壓力可以取小一些，流動性差的塑料或細薄的長流程塑件注塑壓力應取得大一些。 SZ60/450 型注射機注射壓力為 P 1=170MPa 要求： P * k P1 PVC 材料的注射壓力在 80～ 130MPa 之間，取 P = 100MPa ， k 為注射壓力安全系數(shù)： k = ~ 取 。 因此： 100MPa * 170MPa 注射壓力滿足要求。 注射量的校核 根據(jù)生產經(jīng)驗，注射機的最大注射量是其允許最大注射量的 80%，所以，實際、注射量應小于最大折射量。由此有 Vmax*85% ≥ Vz + Vj Vmax—注射機允許的最大注射量 cm3 Vmax = 75cm3 Vj—澆注系統(tǒng)所需塑件的體積 cm3 Vj = ? Vz –塑件的體積 cm3。 Vz = *4 = 即： 75cm3 * 85% = ≥ + = 注射機最大注射量滿足要求。 鎖模力的校核 機器鎖模力大小可以決定模具的型腔數(shù)，反之當型腔數(shù)決定后也應校核鎖模力是否足夠。 當高壓的塑料熔體充滿模具型腔時，會在型腔內產生一個很大的壓力，該力試圖使模具沿分型面漲開，其值等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積乘以型腔內塑料壓力。 第 22 頁 共 33 頁 SZ60/450 型注射機鎖模力 F1 = 450KN； 要求： F F1*85% F 為實際鎖模力。 型腔內塑料平均壓力可按下式計算： Q = P * k Q型腔內塑料壓力， Mpa； P注塑壓力， Mpa； PVC 材料的注射壓力在 80～ 130MPa 之間；?。? P = 100MPa k損耗系數(shù)，隨塑料種類，注射機形式，模具阻力而異。其值在 1/3~2/3 范圍內選取。這取 1/2。 因此 ,所需鎖模力 F = Q * S /1000 S制品加上澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積， mm； S = 所以： F = 100MPa * 1/2 * = 450KN * 85% SZ60/450 型注射機鎖模力符合要求。 開模行程的校核 注射機的開模行程是有限制的，取出制件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模距離。 SZ60/450 型注射機為曲肘式，注射機最大開模行程與模后無關。所以； Smax ≥ H1+H2 + (5～ 10)mm 式中： Smax 一注塑機最大開模行程， mm； Smax = 220mm H1 一塑件推出距離， mm； H1 = 15mm H2—— 般等于模具型芯高度， mm； H2 = 所以； 220mm ≥ 15mm + + (5～ 10)mm SZ60/450 型注射機開模行程滿足要求。 第 23 頁 共 33 頁 4. 模具的 安裝與總體結構 模具安裝前要清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺等雜質。 因為模具外形尺寸不大，所以可以采用整體法安裝。先在機器下面兩根導軌上墊好墊板，模具從側面進入機架，定模入定位孔，并放置正確，在慢慢閉合模板，壓緊模具，然后用螺母鎖緊定模，再慢慢開閉模具，找正動模，應保證開閉模具時平穩(wěn)、靈活、無卡滯現(xiàn)象，最后固定動模。 調節(jié)鎖模機構，保證有足夠的開模距離及鎖模力，使模具閉合適當。 慢慢開啟模板到模板停止，調節(jié)頂出裝置，保證頂出距離開啟模具觀察頂出機構運動情 況，動作是否平穩(wěn)、靈活、協(xié)調。 模具安裝好以后，待料筒及噴嘴溫度上升到距離預定溫度 20~30 度的時候，就可校正澆口套的相對位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸情況，必須松緊合適，校正好后擰緊注射機定位螺釘緊固定位。 開空車運轉，觀察模具各部分運行是否正常，然后可以注射試模。 第 24 頁 共 33 頁 模具總裝配圖 第 25 頁 共 33 頁 Pro/E 軟件 在這次設計中也起到了很大的作用，運用 Pro/E 畫好零件圖，通過裝配，構成總裝圖，并且可以通過 Pro/E 導出零件三視圖，再通過 CAD 進行修 改與標注。在繪制三維圖的過程中，對零件的幾何尺寸與外觀形狀的理解加深，并通過三維圖，加強理解模具各個機構的作用。 圖 運用 Pro/E 繪制的三維裝配圖 圖 動模與定模 第 26 頁 共 33 頁 圖 爆炸圖 第 27 頁 共 33 頁 5. 部分主要零件的加工工藝 制作塑料模的金屬材料有碳鋼、合金鋼、鋁合金及鋅合金等。鋼是最常見的制模材料，它可以通過改變合金配方和熱處理達到很高的強度和硬度，并且具有足夠的韌性和塑性，有的鋼材能抵抗高溫和腐蝕性介質，耐磨性好，有的鋼 材有很好的鏡面加工性能、熱處理性能、冷成型性能和焊接性能，只有正確選用材料型號并進行恰當?shù)臒崽幚聿拍馨l(fā)揮出材料的最大潛能。 零件材料的選取很是重要，但后來的機械加工處理同樣也是重中之重，他直接關系到成型制件的幾何形狀與精度，下面就主要成型零件工藝闡述如下： 動、定模型芯 動、定模型芯的材料選擇直接關系到成型塑件的幾何尺寸與精度要求，對型芯本身除了相關的尺寸精度要求外，還有相應的形位公差與配合要求。 圖 圖 中，上兩圖為動模型芯，下為定模型芯。材料選為 T10A，經(jīng)過淬火和低溫回火處 理，達到硬度要求為 56~60HRC。加工時，選如上圖所示 A 面為基準面，銑削加工，重要垂直度與平行度要求如上圖所示。圖中，動、定模中角度 ?92 要求相配合，保證合模。垂直出圓角要比動?；蚨９潭ò迮浜咸幇霃叫?，以保證正確合模，避免磨損或擠壓碰撞產生損壞。 第 28 頁 共 33 頁 圖 上圖為動、定模型芯俯視圖，與型芯固定板處采用 H8/k7 配合，動模型芯中的三個推桿孔與推桿在用 H7/f6 配合 動、定模型芯固定板 動、定模型芯固定板，材料選 擇 45 鋼，正火處理達到硬度要求 28~32HRC， 45 鋼力學性能良好，且價格適中，應用較為廣泛。在機械加工過程中，動、定模型芯固定板除了保證型芯位置精度外，其自身也有相應的加工精度要求，與其他模板一樣，對相應的垂直度、平行度有要求外，因其處在分型面位置，所以，相應的，對表面粗糙度也有很高的精度要求，同時，在模板上還有很多孔也有垂直度要求。而，與型芯、楔緊塊、導柱，帶套，推桿和復位桿等之間還有配合的要求。模板在銑床上加工后還要經(jīng)過磨床加工分型面以達到規(guī)定的粗糙度要求。注意在銑削加工時，已選定面作為基準面，切不可 你方向加工，這樣容易時毛坯在加工過程中移動，時精度降低，影響加工質量。具體 第 29 頁 共 33 頁 精度要求如圖 ，圖 所示： 圖 定模型芯固定板 第 30 頁 共 33 頁 圖 動模型芯固定板 第 31 頁 共 33 頁 模具上其他模板，如動、定模底板，推板，推桿固定板，動模墊板等，基本加工要求與動、定模型芯固定板一致，材料同為 45 鋼，正火處理，硬度要求 28~32HRC。只不過，少了相應的配合尺寸，也沒有他精確的形位公差，只不過在標準模架的基礎上，稍加修改，比如，標準模架上給的復位桿位置與設計的滑塊位置相沖突，故不用，重 新定義復位桿位置與數(shù)量。 第 32 頁 共 33 頁 總 結 此次畢業(yè)設計是整個大學四年最為重要的一個環(huán)節(jié)，是對整個大學四年作一個全面的考察，是以前我們學習過的機械制圖，公差與技術測量，機械原理，材料成型原理，材料成型工藝，材料成型設備，等一系列課程的綜合考察。使我們能夠更好的分析和解決塑料模具設計中的問題，進一步鞏固，加深和拓寬我們所學的知識，為即將走向工作崗位做準備。 歷經(jīng)近四個月的畢業(yè)設計即將結束，總的來說，感覺著四個月過的很充實，在整個過程中，總是伴隨著各種各樣的問題，在解決問題的過程中，我收獲了自信與滿足。問題總是有的