【文章內(nèi)容簡介】 ............................................................ 49 8． 1． 3衣架頭中心距的計算 ...................................................................................................... 49 8． 2衣架身成型零件工作尺寸的計算 ......................................................................................... 50 8． 2． 1衣架身型芯工作尺寸的計算 ........................................................................................... 50 8． 2． 2衣架身的型腔的工作尺寸的計算 .................................................................................... 51 8． 2． 3中心距尺寸的計算 ......................................................................................................... 52 9 典型成型零件的數(shù)控加工 .................................. 53 9． 1 衣架身成 型零件的數(shù)控加工 ............................................................................................... 53 9． 1． 1 衣架身定模鑲塊的數(shù)控加工 .......................................................................................... 53 9． 1． 2衣架身動模鑲塊的數(shù)控加工 ........................................................................................... 54 9． 2衣架頭成型零 件的數(shù)控加工 ................................................................................................ 56 9． 2． 1衣架頭定模鑲塊的數(shù)控加工 ........................................................................................... 56 9． 2． 2衣架頭動模鑲塊的數(shù)控加工 ........................................................................................... 61 10 結(jié)論 .............................................. 62 感謝語 ............................................... 63 參考文獻 .............................................. 64 塑料衣架模具的設(shè)計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 6 頁 共 65 頁 0 引言 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原料成型。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì)、 高產(chǎn)、省料和成本低等特點，現(xiàn)已在國民經(jīng)濟各個部門，特別是汽車、拖拉機、航天航空、儀器儀表、機械制造、家用電器、石油化工、輕工日用品等部門得到極其廣泛的應(yīng)用。模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍，因此模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，模具的生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。由于塑料模具工業(yè)快速發(fā)展及上述各方面差距的存在，因此我國今后塑料模具的發(fā)展必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展的同 時，“小而專”、“小而精” 仍舊是一個必然的發(fā)展趨勢。從技術(shù)上來說，為了滿足用戶對模具制造的“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求。 本課題是 《塑料衣架模具的設(shè)計和典型模具零件的數(shù)控加工》。通過對塑件材料、質(zhì)量 、 體積的分析與計算，合理選用注塑機，并對各個參數(shù)進行了校核，設(shè)計出一副合理，經(jīng)濟，適用的塑料注塑模具。 重點解決 的 問題 材料的選用 抽芯機構(gòu)的確定 頂出系統(tǒng)的設(shè)計 數(shù)控加工的工序卡的編制 塑料衣架模具的設(shè)計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 7 頁 共 65 頁 1． 制品圖樣 1． 1 制品 3D 圖 圖 11 衣架頭 3D 圖 圖 12 衣架身 3D 圖 1． 2 制品的尺寸 該制件只要能滿足一般使用要求，對精度要求一般，根據(jù) ABS 塑料的性質(zhì)及特性，其精度等級可按 MT3來查并取其公差，其主要尺寸的公差如圖 13， 14 所示。 下面的公差查自參考書目 [5]塑料衣架模具的設(shè)計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 8 頁 共 65 頁 附錄 H1 模塑件尺寸公差表 圖 13 衣架頭尺寸 塑料衣架模具的設(shè)計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 9 頁 共 65 頁 塑料衣架模具的設(shè)計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 10 頁 共 65 頁 圖 14 衣架身尺寸 塑料衣架模具的設(shè)計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 11 頁 共 65 頁 制品分析 2． 材料 的選擇 本設(shè)計選用 ABS 塑料成型， ABS 是一種具有良好綜合性能的工程材料，它具有苯聚乙烯的良好成型性，聚丁二烯的韌性， 聚丙烯晴的化學(xué)穩(wěn)定性和表面硬度，其抗拉強度可達 35～ 50Mpa， ABS 粘度適中，流動性好。它的另一個優(yōu)點是耐氣候性，其制品的使用溫度范圍 40℃～ 100℃。 ABS 的線膨脹系數(shù)小，制品具有良好的尺寸穩(wěn)定性，且抗蠕變性好；拉伸強度、沖擊強度、硬度值都較高；能耐水、無機酸、堿等 .由于 ABS 中 B組分的存在，耐候性差，易發(fā)生光氧化老化和熱氧化老化，為了提高耐候性，可加入抗氧化劑和光穩(wěn)定劑。綜上所述，由于 ABS具有良好的耐酸堿性、較強力學(xué)性能、使用溫度范圍較寬，相比之下 ABS更加適合做衣架的成型材料。 2． 材料的性能 參數(shù)： ABS 是目前較常用的塑料材料，它是一種非結(jié)晶性材料。 ABS 的密度。收縮率在 %之間，熔點（ 130160）。 C，熱變形溫度（ 65— 98）。C ，拉伸強度： 3544MP，拉伸彈性模量 ，彎曲強度： 800MP，彎曲彈性模量：，壓縮強度 18~39MPa，硬度 R62~86。 ABS（丙烯晴 丁二烯 苯乙烯聚物）具有耐熱、表面硬度高、尺寸穩(wěn)定、耐化學(xué)及電性能好、易成型加工、可鍍金各等特點。 鑒別：外觀：淺象牙色或白色，不透明。 火焰：顏色 黃色 形態(tài) — 軟化無滴 氣味 — 特殊味 煙 — 慢然煙黑。 數(shù)據(jù)引自參考書目 [3] 2． 工藝參數(shù) 干燥處理：吸濕性強，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須經(jīng)長時間預(yù)熱干燥。 塑料衣架模具的設(shè)計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 12 頁 共 65 頁 模具溫度： 60~68 ℃ 噴嘴溫度： 180~190 ℃ 中段溫度： 210~230 ℃ 后段溫度： 180~200 ℃ 注射壓力： 70~90 MPa 塑化形式：螺桿式 噴嘴形式： 直通 式 注射時間： 3~5s 保壓時間： 15~30s 冷卻時間： 15~30s 成型周期： 40~70s 數(shù)據(jù)引自參考書目［１］ 表 313 各種塑料的注射工藝參 數(shù) 2． 產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 和質(zhì)量 分析 1）、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析： 本產(chǎn)品是生活當(dāng)中經(jīng)常用到的衣架， 該制品要求有高的 耐氣候性以及優(yōu)良的集合穩(wěn)定性，這就要求材料具有良好的 強度，材料均勻。 衣架身有個孔，需要用到側(cè)抽芯機構(gòu)。 2）、 表面質(zhì)量分析： 該制品用于晾曬衣服，所以要求沒有缺陷、毛刺、斑點及熔接痕，粗糙度可取 Ra=μ m。 查表 [參考書目 [5]P277，附錄一 注塑制品表面粗糙度 ] 2． 5． 脫模斜度的確定： 塑件高度在 25mm以下時可以不考慮脫模斜度。 本產(chǎn)品的衣架身有個側(cè)抽芯機構(gòu)，必須考慮下脫模的斜度，取脫模斜度 為 176。衣架頭不采用側(cè)抽芯機構(gòu)，采取碰穿的形式，所以必須采用脫模斜度，也同樣取 176。其他的因為制品的截面比較簡單，而且高度小于 25mm，所以不考慮脫模斜度。 塑料衣架模具的設(shè)計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 13 頁 共 65 頁 2． 塑料工件的結(jié)構(gòu)工藝性： （ 1） 、 塑件公差等級的選用與塑料的品種有關(guān)：模具塑件尺寸公差的代號為 MT，公差等級分為 7 級 ,每一級又可分為 A、 B 兩部分，其中 A 為不受模具活動部分影響尺寸的公差， B 為受模具活動部分影響尺寸的公差。塑件尺寸精度的確定應(yīng)合理選擇，盡可能選用低精度等級。查參考書目 [3]P276，常用材料模塑件公差等級的選用。材料為 ABS時，選取一般精度等級為 MT3，未注公差尺寸的公差等級為 MT5。 參考數(shù)據(jù)引自參考書目 [5]P276 附表 H2 常用材料模塑件公差等級的選用 （ 2） 、 塑件的表面粗糙度，除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點外，主要取決于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度要比塑件的低 1~2 級，塑料制件的表面粗糙度 Ra 值一般為 ~ m，在模具使用中，由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷加大，應(yīng)隨時給以拋光復(fù)原。透明制件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同；而不透明制件則根據(jù)使用情況而定，非配合表面和隱藏 面可取較大的表面粗糙度值 ,除塑件外表面有特殊要求外，一般型腔的表面粗糙度要低于型芯的表面粗糙度。 ABS 塑料表面粗糙度的取值范圍為 m～ m。在本設(shè)計中表面粗糙度采用 m。 參考數(shù)據(jù)引自參考書目 [5]P277 附錄注塑制品表面粗糙度 2． 7 影響成型的主要因 2． 7． 1 注射壓力： ① 、 合模力：合模力的調(diào)整將直接影響制品的表面質(zhì)量和尺寸精度，合模力不足會導(dǎo)致模具開縫，發(fā)生溢料；合模力太大會使模具變形，制品不合要求，能量消耗也高。 ② 、 注射壓力：太高時，塑料 在高壓下，強迫冷凝，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，有利于提高塑料的流動性，易產(chǎn)生溢料、溢邊，對模腔殘余壓力大，塑料易粘模，脫模困難塑件變形，但不產(chǎn)生氣泡等：太低時，塑料的流動性下降，成型不足，產(chǎn)生熔接痕，不利于氣體從熔料中溢出，易產(chǎn)生氣泡，冷卻中補縮差，產(chǎn)生凹痕和波紋等。 ③ 、 保壓壓力：壓力較高時，往往會使制品的收縮率減小，制品表面光潔、密度增加、熔接痕強度提高、制品尺寸穩(wěn)定。 ④ 、 背壓：過高，塑化時間長，熔料易分解變色，產(chǎn)生氣泡、斑紋、黑點等；過低，料筒前端熔料中氣體受溫度提高，熔料局部受熱過高， 分解產(chǎn)生黑點、斑紋和氣泡塑料衣架模具的設(shè)計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 14 頁 共 65 頁 等。 2． 7． 2 溫度 熔料溫度與模腔內(nèi)塑料的填充狀態(tài)及冷卻時間等有密切關(guān)系，成型收縮則表現(xiàn)為這些因素的綜合結(jié)果，在遇到具體情況時，根據(jù)分析所采用的材料的收縮率與注射溫度的關(guān)系綜合確定。熔料溫度偏高，易分解，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；熔體的表現(xiàn)粘度下降，流動性好對于溫度敏感的塑料尤其是這樣，充模容易，易溢料、溢邊：收縮率加大，易產(chǎn)生凹陷；此外結(jié)晶度下降；取向程度下降等。熔料溫度偏低，不易分解，表現(xiàn)粘度大，流動性差，充模困難，易產(chǎn)生澆不足、熔接痕、冷塊或僵塊等。熔料溫度不均，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力， 如在實際模腔中，個點的溫度是不均勻的 ，熔體的流動屬于非等溫流動。噴嘴溫度太高，塑料易發(fā)生分解反映等；溫度太低，噴嘴易堵塞，易產(chǎn)生冷塊或僵塊等。料桶溫度要大于塑料的流動溫度，小于塑料的分解溫度。 2． 7． 3 速度 ① 、 閉模鎖模時間太長，則模具溫度過低，熔料在料筒中停留時間過長；太模具溫度相對較高。 ② 、 注射時間、充模速度、剪切速率：注射時間縮短、沖模速度提高：取向下降。剪切速率增加，絕大多數(shù)塑料的表現(xiàn)粘度均下降。 ③ 、 保壓時間短塑件不緊密，易產(chǎn)生凹痕，塑件尺寸不穩(wěn)定等。 保壓時間長，加大塑件的內(nèi)應(yīng)力，易產(chǎn)生變形、開裂，脫模困難。 ④ 、 冷卻時間長，脫模困難，易變形，結(jié)晶度高等。冷卻時間短，易產(chǎn)生變形，冷卻不足等。