水杯蓋塑料模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(編輯修改稿)
2024-09-05 15:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，要求凹、凸模件具有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的結(jié)構(gòu)（1）整體式凹模直接在模架板上開(kāi)挖型腔。其優(yōu)點(diǎn)是加工成本低。但是，通常模架的模板材料為普通的中碳鋼，用做凹模，使用壽命短，若采用好的材料模板制作整體凹模，則制作成本高。通常，對(duì)于成型1 萬(wàn)次以下塑件的?；蛩芗纫蟮停螤詈?jiǎn)單的模具可采用整體式凹模結(jié)構(gòu)。（2）整體嵌入式凹模將稍大于塑件外形（大一個(gè)足夠強(qiáng)度的閉厚）的較好材料（高碳鋼或合金工具鋼）制作成凹模，再將此凹模嵌入模板中固定。其優(yōu)點(diǎn)是“好鋼用在刀刃上”。既保證了凹模的使用壽命，又不浪費(fèi)價(jià)格昂貴的材料。并且凹模損壞后，維修、更換方便。（3）局部鑲拼式凹模對(duì)于形狀復(fù)雜或某局部易損壞的凹模，將難于加工或易損壞的部分設(shè)計(jì)成鑲拼形式，嵌入型腔主體上。既節(jié)省了工具鋼，又易于更換損壞的凹模。（4）四壁拼合式凹模對(duì)于大型的復(fù)雜的凹模，可以采用將凹模四壁單獨(dú)加工后鑲?cè)肽Ｌ字?，然后再和底板組合。這樣既易于加工又省料。 凸模結(jié)構(gòu)（1）整體式凸模這是形狀最簡(jiǎn)單的型芯，用一塊材料加工而成，結(jié)構(gòu)牢固，加工方便，但僅適用于塑料件內(nèi)表面形狀簡(jiǎn)單的情況。（2）嵌入式凸模主要用于圓形、方形等形狀比較簡(jiǎn)單的型芯。最常使用的嵌入形式是型芯帶有凸肩，型芯嵌入固定板的同時(shí)，凸肩部分沉入固定板的沉孔部分，再墊上墊板，并用螺釘將墊板和固定板連接。（3）異形凸模結(jié)構(gòu)形式對(duì)于形狀特殊或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的凸模，需要采用組合式結(jié)構(gòu)或特殊固定形式，但應(yīng)視具體形狀而定。（4）小型芯安裝固定形式直徑較小的型芯，如果數(shù)量較多，采用凸肩墊板安裝方法較好。若各型芯之間距離較近，可以在固定板上加工出一個(gè)大的公用沉孔。因?yàn)閷?duì)每個(gè)型芯分別加工出單獨(dú)的沉孔，孔間距較薄，熱處理時(shí)易出現(xiàn)裂紋。各型芯的凸肩如果重疊干涉，可將相干涉的一面削掉一部分。對(duì)于單個(gè)小型芯，既可以采用凸肩墊板固定方法，也可以采用省去墊板的固定方法。凸肩墊板固定方法，為了安裝方便，將固定部分僅留3 ~ 5mm配合段防止塑料進(jìn)入， ~ 1mm。整體式凸模結(jié)構(gòu)浪費(fèi)材料太大且切削加工量大，在當(dāng)今的模具結(jié)構(gòu)中幾乎沒(méi)有這種結(jié)構(gòu)，主要是嵌入式凸模和鑲拼組合式凸模。本設(shè)計(jì)的的凸，凹模設(shè)計(jì)成整體嵌入式，如圖5圖52，這樣既保證了凹模的使用壽命，又不浪費(fèi)價(jià)格昂貴的材料。并且凸、凹模損壞后，維修、更換方便。圖51 型芯圖 52 型腔 成型零件工作尺寸的的計(jì)算成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成的塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影響著塑件的精度。 影響工作尺寸的因素（1）塑件收縮率的影響由于塑件熱脹冷縮的原因，成型冷卻后的塑件尺寸小于模具型腔的尺寸。（2）凸、凹模工作尺寸的制造公差它直接影響塑件的尺寸公差。通常凹、凸模的尺寸公差取塑件公差的1/3~1/6 ，表面粗糙度取Ra ~。（3）凸、凹模使用過(guò)程中的磨損量生產(chǎn)過(guò)程中的磨損以及修復(fù)會(huì)使凸模尺寸變小，凹模的尺寸變大。（4）模具在分型面的合模間隙由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)模、定模注射時(shí)存在著一定的間隙。一般當(dāng)模具分型面的平面度較高，表面粗糙度較低時(shí)，塑件產(chǎn)生的飛邊也較小。~。因此，成型大型塑件時(shí)，收縮率對(duì)塑件的尺寸影響較大；而成型小型塑件時(shí)，制造公差與磨損量對(duì)塑件的尺寸的影響較大。常用塑件的收縮率通常在白分之幾到千分之幾之間。具體塑料的收縮率可查找相關(guān)手冊(cè)或某種塑料說(shuō)明書。 凹、凸模工作尺寸的計(jì)算通常，凹、凸模的工作尺寸根據(jù)塑料的收縮率，凹、凸模零件的制造公差以及磨損量三個(gè)因素確定。（1） 凹模工作尺寸的計(jì)算凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過(guò)程中凹模的磨損會(huì)使包容尺寸逐漸增大。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取下偏差。凹模的徑向尺寸計(jì)算公式如下：（2）凸模的工作尺寸的計(jì)算凸模是成型零件外形的，其工作尺寸屬被包容尺寸，在使用過(guò)程中凸模的磨損會(huì)使被包容尺寸逐漸變小。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，被包容尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。具體計(jì)算公式如下型芯的高度尺寸計(jì)算公式如下：用應(yīng)力[σ ]時(shí)，型腔將導(dǎo)致塑性變形，甚至開(kāi)裂。與此同時(shí)，若剛度不足將導(dǎo)致過(guò)大的彈性變形，從而產(chǎn)生型腔向外膨脹或溢料間隙。因此，有必要對(duì)型腔進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算，尤其對(duì)重要的、精度要求高的大型塑件的型腔，不能僅憑經(jīng)驗(yàn)確定型腔壁厚和底板厚度。理論分析和生產(chǎn)實(shí)踐證明，在塑料熔體的高壓作用下，小尺寸模具強(qiáng)度不足是主要矛盾，因此要用強(qiáng)度條件計(jì)算公式來(lái)進(jìn)行型腔壁厚和底板的厚度的設(shè)計(jì)計(jì)算，再用剛度條件進(jìn)行校核；大尺寸模具剛度不足是主要矛盾，因此要用剛度條件計(jì)算公式來(lái)進(jìn)行型腔壁厚和底板的厚度的設(shè)計(jì)計(jì)算，再用強(qiáng)度條件進(jìn)行校核。在本設(shè)計(jì)中，塑件尺寸較大，因此用剛度條件計(jì)算公式來(lái)進(jìn)行型腔壁厚和底板的厚度的設(shè)計(jì)計(jì)算，再用強(qiáng)度條件進(jìn)行校核。根據(jù)型腔結(jié)構(gòu)形式，可按圓形組合型腔進(jìn)行計(jì)算，其基本尺寸如下：型腔高度h = 90mm，型腔底面直徑D1 = 200mm。（1）側(cè)壁厚度計(jì)算公式如下：式中 E——材料彈性模量，105 MPa；p——型腔壓力（取30MPa）；[δ ]——滿足剛度條件的允許變形量，按塑料性質(zhì)選取，一般不超過(guò)塑料的溢料間隙值，17。（2）底板厚度計(jì)算公式如下：式中 E——材料彈性模量，105 MPa；p——型腔壓力（取30MPa）；[δ ]——滿足剛度條件的允許變形量，按塑料性質(zhì)選取，一般不超過(guò)塑料的溢料間隙值?！?0mm6 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，選擇合適的模板尺寸，由于該模具脫模機(jī)構(gòu)沒(méi)有常規(guī)的推出機(jī)構(gòu)，所以不可以選用標(biāo)準(zhǔn)模架，只能參照標(biāo)準(zhǔn)件選擇各模板尺寸。具體如下：定模座板（350mm350mm，厚90mm）定模座板通常就是模具與注射機(jī)連接處的板，材料為45 鋼。定模推板（350mm350mm，厚30mm）為了使塑件順利推出，所以在定模部分設(shè)置了一塊推板。定模板（350mm350mm，厚30mm）用于固定定模仁、導(dǎo)套、楔緊塊。固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用45 鋼或Q235A 制成，最好調(diào)質(zhì)230HB～270HB 。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7 / k6 配合，另一端采用配合
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