【文章內(nèi)容簡介】 制模具主要零件的制造工藝和模具裝配工藝；(4) 完成畢業(yè)論文：應(yīng)包括所有的說明、分析和計(jì)算。 應(yīng)解決的主要問題結(jié)合儀表盒底板件注射成形工藝及模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，本課題應(yīng)解決的主要問題:①斜導(dǎo)柱滑塊抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；②塑件設(shè)計(jì)怎么反映工藝、成型指標(biāo)；③型芯抽芯的驅(qū)動力來源；④模具空間較小，推桿的分布要保證推出力均衡且不影響制件的外觀；⑤進(jìn)料不能影響制件外觀；此外，成型設(shè)備的改造也是必須考慮的一個重要問題。 塑料材料(1) 材質(zhì)：丙烯睛－丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS,橙黃色）(2) 工藝參數(shù)：成型收縮率：%% ；成型溫度： 前段 160～180℃ 。中段：210260 。后段：210260 ；噴嘴：C? C?210260 ；C?模溫：4080 ；?注射壓力：100150MPa(3) 成型性能：在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度，尺寸穩(wěn)定性好，制品表面光澤度高，具有良好的涂裝性和染色性，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。 表面質(zhì)量5 / 32(1) 外表面：外露表面為噴砂花紋面，配合表面 ～；無明顯的表面缺陷；(2) 內(nèi)表面：側(cè)面 ～；端面 ～；(3) 外觀：輪廓清晰，過渡圓角均勻、外形美觀。 尺寸和精度尺寸： 這里的尺寸是指塑料制件的總體尺寸大小。由于受塑料流動性的影響，對流動性差的塑料或薄壁制件，在注射或壓住成型時塑件的尺寸不能太大，以免塑料容體充不滿模具型腔或使產(chǎn)生的熔接痕強(qiáng)度過差，從而使塑件不能正常成型或?qū)λ芗耐庥^和強(qiáng)度產(chǎn)生影響。此外，塑件尺寸還受現(xiàn)有的成型設(shè)備規(guī)格，參數(shù)等的影響。尺寸精度：塑料制件尺寸公差：塑件圖上無公差要求的默認(rèn)為 8 級精度，本人所選塑件材料為丙烯氰—丁二烯—苯乙烯共聚物，故定塑件的等級為：5 級精度。與配件相配合部分的尺寸精度要求較高，裝配后無松動，相配件外輪廓形狀應(yīng)吻合，過渡平順。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)產(chǎn)品外形最大尺寸為 （單位毫米） ，制品為盒形件，壁厚較為均勻，兩邊帶有多個凹槽和孔及突起，對稱性好。制件二維截圖、三維外形如圖 2圖 22 所示。6 / 32圖 21 制件的二維圖7 / 32圖 22 制件的三維圖結(jié)論：采用普通熱塑性塑料注射模成型即可，塑件精度 MT5 級；模具精度 IT11 以上。 塑件注射工藝性制件各尺寸如上面圖形標(biāo)注所示，其中，塑件的殼形件的外形由型腔成型，內(nèi)壁由型芯成型，脫模斜度為 1176。；塑件基本參數(shù)為：面積（mm 2）： 8556mm 2體積（mm 3） ： 3 分型面選擇如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]P90P93 選擇分型面時，為保證制件能順利地從型腔中脫出且便于模具加工，一般應(yīng)考慮以下幾種因素： 第一，分型面必須開設(shè)在制件斷面輪廓最大的地方。第二，分型面處不可避免地會在塑件上留下溢料痕跡，故分型面最好不要選擇在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。第三，從制件的推出裝置考慮，分型時要盡可能地使制件留在動模。第四，為保證制件相關(guān)部位的同心度出發(fā)，同心度要求高的塑件，取分型面時最好把要求同心的部分放在分型面的同一側(cè)。第五，有側(cè)凹或側(cè)孔的制件，當(dāng)采用自動側(cè)向分型抽芯時，一般將抽芯或分型距離較長的一邊放在動定模開模的方向上。第六，為了便于模具加工制造，應(yīng)盡量選擇平直且易于加工的分型面，且分型面的位置要有利于制品排氣、脫模。結(jié)合課題中制件(圖 31)實(shí)際情況： 8 / 32圖 31本制件為儀表盒類零件屬外觀件，其外表面為花紋面，因此制件的兩個側(cè)面均要用斜導(dǎo)柱分型抽芯，否則制件脫模時花紋面有拉毛現(xiàn)象，影響制件外觀。其分型面可選方案如下：? 方案一：選取 AA 作為分型面（如圖 31 示） 。? 分析：如選 AA 作為分型面，產(chǎn)品將留在動模上，好脫模；脫模時頂桿作用在產(chǎn)品背面不會影響制品外觀。? 方案二：選取 CC 作為分型面（如圖 31 示）? 分析：如選 CC 作為分型面，產(chǎn)品將留在定模上，不好脫模；如果強(qiáng)制脫模，頂桿作用在產(chǎn)品正面會影響制品外觀。? 結(jié)論：從以上分析不難看出方案二較為合理，故分型面選 AA 較為合理。 型腔數(shù)確定由于制件外形尺寸較大，按要求采用一模一腔成型，制品處在模具中心位置。 澆注系統(tǒng)類型與位置選擇 澆口的選擇? 方案一：點(diǎn)澆口——開在分型面上，從制件中心進(jìn)料，成型容易，表面光澤，澆口附近流痕減少，改善了物理性質(zhì)。? 方案二：潛伏式澆口——塑件表面不會留下澆口痕跡，同時可采用較簡單的兩板式模具，但不適于強(qiáng)韌性的塑料。? 結(jié)論：綜合考慮以上方案，選方案一較為合理。 澆口尺寸的確定 根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]，主流道與噴嘴接觸處做成半球形的凹坑，凹球半徑比噴嘴大1～2mm，設(shè)置為 mm，使噴嘴與凹球嚴(yán)密地配合，避免高壓塑料熔體溢出。主流道小端尺寸應(yīng)比噴嘴孔直徑約大 ～1 mm 以上，一般在 φ4～8mm 范圍內(nèi)。本課題制件9 / 32為普通大小的尺寸，將小端尺寸設(shè)為 4mm，錐角取 2 度。如圖 32 所示：圖 32 主流道尺寸 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)型腔：整體式。整體鑲?cè)胧?。整體+局部鑲?cè)胧?。?yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度、剛度好，表面拼接痕少，曲面過渡圓滑；冷卻系統(tǒng)易開設(shè)，有利于縮小模具總體尺寸；缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大，電火花加工量大，加工時間長，修模難，造價高。優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)與整體式相近，并節(jié)省了優(yōu)質(zhì)材料，制造工藝有一定改善；但增加了模具總體尺寸，冷卻系統(tǒng)開設(shè)受一定限制。由于該制件機(jī)構(gòu)較為緊湊使用局部鑲?cè)胧讲焕谕茥U的布置。結(jié)論：采用型腔整體鑲?cè)胧叫颓徊馁|(zhì)選擇：540Cr、PSMSM8CrMn、PCR 依據(jù):①批量：中等件，2 萬以下，選 55 或 40Cr；②表面加工：光潔、紋飾、火花加工，預(yù)硬鋼 P20；③耐磨：SMSM8CrMn；④耐蝕：PCR；⑤高精度：析出硬化鋼 PMS。結(jié)論： P20，加工性及綜合性較好(2)型芯：整體式。整體+局部鑲?cè)胧?。?yōu)點(diǎn)：曲面過渡圓滑；拼接痕跡少；冷卻系統(tǒng)易開設(shè)；10 / 32缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大，電火花加工量大，加工時間長。+局部鑲?cè)胧郊染哂姓w式的優(yōu)點(diǎn)，又改善了局部制造工藝（如圓形小型芯） ；但冷卻系統(tǒng)開設(shè)受一定限制。 由于零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且抽芯距較短，選用整體式達(dá)不到成型要求。結(jié)論：選整體型芯+局部鑲?cè)胧讲馁|(zhì)：P20，預(yù)硬 3040HRC 。 脫模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 脫模力計(jì)算注射模成型過程中的開模力和脫模力，都是由于型腔殘余壓力使塑料件與型腔和型芯之間產(chǎn)生了接觸壓力。需要有足夠的開模力和脫模力，才能保證塑件順利脫模。由查書[2]P219 式（）薄壁盒形塑件的脫模力： Qc=2 KfcaE(TfTj)th/() (33)?=2****8*105**103*(10060)**38/(*)= Qc—薄壁盒形塑件的收縮脫模力； K—斜度修正系數(shù)；fc—塑件與鋼型芯表面間的脫模系數(shù)； a—塑料的線膨脹系數(shù)；E—塑料材料的拉伸彈性模量； T f—軟化溫度；Tj—脫模頂出時塑件的溫度； t—塑件的壁厚；h—型芯脫模方向高度； 181?！芰喜牧系牟此杀龋粚τ诒驹O(shè)計(jì)而言，脫模力主要作用于殼形件。 脫模機(jī)構(gòu)的選用及布局(1) 推桿推出機(jī)構(gòu) 特點(diǎn):加工簡單、安裝方便、維修容易、使用壽命長、脫模效果好，但是，因?yàn)樗c塑件接觸面積一般比較小，設(shè)計(jì)不當(dāng)易引起應(yīng)力集中而頂穿塑件或使塑件變形，因此當(dāng)脫模斜度小或脫模阻力大的制件，應(yīng)增加推桿的數(shù)量，增大接觸面積。 (2) 推管推出機(jī)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用：推管端面全周與塑件接觸，作用力均勻；塑件上不會留下推出痕跡；與推管配套的小型芯固定較困難。適用于環(huán)形、筒形或中間帶孔塑件的推出，以及塑件中較高的管形凸臺部位推出。11 / 32(3) 推板推出機(jī)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用：推板與塑件周邊接觸，作用力大且均勻；塑件上不會留下推出痕跡；推板還可參與塑件端面的成型。適用于各種薄壁罩形件、筒形件等。綜合考慮：從前面分型面的選擇來看推管、推板推出機(jī)構(gòu)并不適合該成型布置下的儀表盒底板的推出，而且推桿推出在制作和簡化模具方面也有一定的優(yōu)勢，并且能順利完成制件的脫模。結(jié)論：選用推桿推出機(jī)構(gòu)完成制件的脫模（布置如圖 33）, 在設(shè)計(jì)中推桿采用 H7/f6 配合。 圖 33 推出機(jī)構(gòu)為了保證推出時制件受力均勻，防止推出變形。推桿的布置要相對均勻，結(jié)合制件的空間位置兩端的推桿選用 φ3，中間的推桿采用 φ5，推出系統(tǒng)如圖 34 紅色標(biāo)記的所示： 圖 34 脫模機(jī)構(gòu)的布局 凝料脫出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用二次分型，因此要保證注射后制件留在定模型芯上，必須設(shè)置主流道凝料拉料桿。查[2]P678 結(jié)構(gòu)形式如圖 35，參數(shù)見表 31。 12 / 32圖 35 拉料桿表 31 拉料桿相關(guān)參數(shù)項(xiàng) 目 拉 料 桿 尺