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正文內(nèi)容

控制器盒蓋塑料模具設(shè)計(jì)及加工說明書(參考版)

2024-08-30 13:54本頁(yè)面
  

【正文】 v== = m/s 小于最低流速 ,達(dá)不到湍流狀態(tài),若把模具進(jìn)出口溫度稍作調(diào)整, 由 5℃ 改。 c1——冷卻水的比熱容,為 (kg.℃ ); 1——冷卻水出口溫度,取 25℃ ; 2——冷卻水入口溫度,取 20℃ 。 Q1——ABS 單位質(zhì)量放出的熱量,為 310kJ/kg~ 400kJ/kg,取 350 kJ/kg。如果忽略模具因空氣對(duì)流、熱輻射以及與注射機(jī)接觸所發(fā)的熱量,不考慮模具金屬的熱阻,可對(duì)模具冷卻系統(tǒng)進(jìn)行初步的和簡(jiǎn)略計(jì)算。由于 ABS 的流動(dòng)性為中等,且水的熱容量大,成本低,傳熱系數(shù)大,故該模具亦采用常溫水進(jìn)行冷卻。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注射模設(shè)計(jì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的,就是要通過控制模具溫度,使注射成型模具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。如果情況特殊必須開設(shè)排氣槽。 模具的排氣槽可以利用排氣槽排氣,分型面排氣,利用型芯,推桿,鑲件等的間隙排氣。為 18176。該設(shè)計(jì)中 α 為 15176?!?3176。必須大于斜導(dǎo)柱的斜角 α,這樣當(dāng)模具一開啟,楔緊塊就讓開,否則斜導(dǎo)柱無法帶動(dòng)滑塊作抽芯動(dòng)作,一般 α180。 圖 滑塊的鎖緊形式 1— 定模板楔緊斜面; 2— 斜導(dǎo)柱; 3— 滑塊。 ①滑塊鎖緊楔形式: 為了防止活動(dòng)型芯和滑塊在成型過程中受力而移動(dòng),滑塊應(yīng)采用楔緊塊楔緊。 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計(jì)及加工說明書 40 圖 滑塊的定為裝置 1— 滑塊; 2— 調(diào)隙板; 3— 擋板; 4— 內(nèi)六角螺釘; 5— 動(dòng)模板。 ③滑塊的定為裝置:為了保證斜導(dǎo)柱的伸出端可靠的進(jìn)入滑塊的斜孔,滑塊在抽芯后的終止位置必須定位。 本設(shè)計(jì)中,長(zhǎng)度 L 為 71mm,寬度 B 為 46mm,而導(dǎo)滑槽長(zhǎng) 90mm(見總裝圖)。 圖 滑塊的導(dǎo)滑形式 1— 滑塊型芯; 2— 定模板; 3— 內(nèi)六角螺釘; 4— 滑塊導(dǎo)軌; 5— 調(diào)隙板; 6— 動(dòng)模板。 此設(shè)計(jì)側(cè)型芯僅是很小的凸起,方便加工,故本設(shè)計(jì)滑塊采用整體式。 為保證在開模瞬間有一很小空程,使塑件在活動(dòng)型芯未抽出之前或型芯上獲得松控制器盒蓋塑料模具設(shè)計(jì)及加工說明書 39 動(dòng),并使楔緊塊先脫開滑塊,以免干涉抽芯動(dòng)作,斜導(dǎo)柱與滑塊的配合應(yīng)有 ~ 的單邊間隙。 由于抽拔方向與開模方向垂直,完成抽芯距所需最小開模行程( mm)為 : H=S cot = cot15176。 ( 5)斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度及開模行程計(jì)算: L=L2+L3+L4+L5= + tan + +(8~ 15) = + tan + +(8~ 15) 式中 L——斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度( mm); S——抽拔距( mm),為 ; h——斜導(dǎo)柱在固定板中的長(zhǎng)度( mm),為 46mm; d——斜導(dǎo)柱直徑( mm),為 16mm; ——斜導(dǎo)柱傾斜角,為 15176。 N——斜導(dǎo)柱所承受的最大彎曲應(yīng)力( N),為 1086N。圓形制造方便,裝配容易,應(yīng)用廣泛;矩形截面制造不變,但強(qiáng)度高,承受的作用力大。 ( 4)斜導(dǎo)柱截面尺寸確定。), arctan ? == 176?!榘巫枇Γ?Q180。 39。 ( 2)抽芯距離計(jì)算 =h+k=+2= 式中 ——抽芯距( mm); h——塑件側(cè)孔深度或凸臺(tái)高度( mm),該塑件側(cè)孔深度為 ; k——安全距離( 2~ 3mm),此處取 2mm。 μ——摩擦因數(shù),取 ; α——脫模斜度(176。對(duì)于 B 板根據(jù)核算所需,取 B 板厚度為 60mm。 P——型腔壓力, p 取 35Mpa; A——塑件在分型面上的投影,兩個(gè)塑件的投影面積為: A=2=。 本設(shè)計(jì)中凹模側(cè)壁厚度為 22mm,底部厚度為 21mm,滿足要求。 4)底部剛度校核 tc= == 式中 c180。 圖 模具結(jié)構(gòu)形式 1)模仁側(cè)厚度強(qiáng)度計(jì)算 按整體式凹模(模仁)側(cè)壁壁厚以長(zhǎng)邊為計(jì)算對(duì)象 tc=h = = 式中 h——型腔深度, h=,以塑件在模仁大深度來核算; a——系數(shù)取 ,參見參考資料 [3]表 ; p——型腔壓力, p 取 35Mpa; [σ]——模具材料的許用應(yīng)力( Mpa),對(duì)于中碳鋼 [σ]=200Mpa,而此模仁是采用預(yù)硬塑料模具鋼 [σ]=300~ 350Mpa; 2)模仁底部剛度核算 =b = = 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計(jì)及加工說明書 36 式中 ——系數(shù)取 ,參見系數(shù),參見參考資料 [3]表 ; 其余參數(shù)同上。模具屬中小型模具,故按強(qiáng)度條件設(shè)計(jì),然后按鋼度條件來校核。因此,必須對(duì)型腔進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算。如果型腔壁厚和底板的厚度不夠,當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過型腔材料本身的許用應(yīng)力 [σ],將導(dǎo)致型腔塑性變形 ,甚至開裂。 因此本模具推桿的推出面積是可以滿足要求的,塑件不會(huì)產(chǎn)生頂白現(xiàn)象。 5kN)大于動(dòng)模部分的脫模力( ),因此塑件可順利脫出。 Fc2= =控制器盒蓋塑料模具設(shè)計(jì)及加工說明書 34 = 式中 dK=d=8(而 dK/t=8/=20,故屬厚壁) Ac=2πrh=2 4 = 其余符號(hào)意義同上。 Fc1== = 式中 dK=d=7(而 dK/t=7/=20,故屬厚壁) Ac=2πrh=2 3= 其余符號(hào)意義同上。 由于塑件頂部有按鍵孔和顯示器孔(當(dāng)動(dòng)定模分開后,定模型芯脫模后留有孔)及推桿與孔也存在有氣隙,包裹在動(dòng)模仁型芯上的塑件會(huì)與外界相通,故不存在真空吸力。 E——在脫模溫度下, ABS 的抗拉彈性模量,取 103Mpa; Tf——塑料軟化溫度,取 100℃ ; Tj——脫模時(shí)塑件溫度,取 60℃ ; t——壁厚,取 ; h——型芯脫模方向的高度,為 ; 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計(jì)及加工說明書 33 μ——在脫模溫度下塑件的泊松比,為 。 ②動(dòng)模上脫模阻力的計(jì)算,將包裹在動(dòng)模型芯上的塑件部分處理為矩形框。 ①定、動(dòng)模脫模阻力的分析,定模上有一種小型芯,同時(shí)位于其上有一些小型腔有一定的脫模阻力,但從分型面可知,塑件包緊力大部分在動(dòng)模,且主分型面打開時(shí),側(cè)型芯會(huì)帶著塑件一起移動(dòng),所以不管怎樣,開模后塑件不可能留在定模,定模也無需設(shè)置推出機(jī)構(gòu)。下面應(yīng)用簡(jiǎn)單估算法對(duì)該套模具的脫模力進(jìn)行計(jì)算。但脫模力的計(jì)算與測(cè)量十分復(fù)雜。 脫模力的計(jì)算 脫模 力是從動(dòng)模一側(cè)脫出塑件所需施加的外力,它包括塑件對(duì)型芯包緊力、真空吸力,粘附力和脫模機(jī)構(gòu)本身的運(yùn)動(dòng)阻力。這樣能在多推桿的情況下,不因各板上推桿孔間距的加工誤差而引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。 ( 3)通常推桿裝入模具后,其端面應(yīng)與型芯上表面平齊,或高出型芯上表面 ~ 。 塑件的推出機(jī)構(gòu) ( 1)該模具采用帶肩圓形推桿,根據(jù)推桿布置原則、動(dòng)模大小和可供布置推桿的空間,初步設(shè)置有 Φ 4mm、 Φ 6mm 兩種不同直徑的規(guī)格,其中 Φ 4mm 的推桿共有 2 根, Φ 6mm 共有 20 根。澆注系統(tǒng)凝料采用拉料桿推出,塑件采用推桿推出。 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計(jì)及加工說明書 31 圖 導(dǎo)柱、導(dǎo)套 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射成型 每一循環(huán)中,澆注系統(tǒng)凝料,塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的流道、凹模中或型芯上脫出,完成脫出凝料和塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu),也常稱為推出機(jī)構(gòu)。 對(duì)于該套模具,導(dǎo)柱主要對(duì)推出系統(tǒng)起導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)定模之間的開合導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向。 材料為 45 鋼( S55C),復(fù)位桿與復(fù)位桿孔、推桿孔與推桿采用單邊間隙 的配合。 材料為 45 鋼( S55C),用 4 個(gè) M10 的內(nèi)六角圓柱螺釘與推板固定。 5)動(dòng)模座板( H1——下固定板) 400mm ,厚 30mm。 ( 4)墊塊的高度 h 校核 h=h1+h2+h3+s+δ =5+20+25+5+40=95100 符合要求。 ( 3)墊塊材料,墊塊材料為 Q235A,也可以用 HT200,球墨鑄鐵等。 ( 1)主要作用,在動(dòng)模座板與支承板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間,或是調(diào)整模具的總厚度,以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計(jì)及加工說明書 30 其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套采用 H7/e7 配合。 動(dòng)模板既有固定動(dòng)模仁、導(dǎo)套滑塊的作用,又承受型腔、型芯或推桿的壓力,因此它要具有較高的平行度和和硬度。 其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套采用 H7/k6 配合;定模板與楔緊塊采用 H7/k6 配合;定模板與定模仁為 H7/m6 配合。 用于固定定模仁、導(dǎo)套、斜導(dǎo)柱、楔緊塊。 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( S55C)定位圈通過 4 個(gè) M8 的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接;定模座板與澆口套為 H7/k6 配合;與導(dǎo)柱采用 H7/k6 配合。動(dòng)定模分型面之間應(yīng)有分模間隙(單邊位),以便模仁能完全貼合。 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計(jì)及加工說明書 29 圖 設(shè)置組件選項(xiàng) 圖 標(biāo)準(zhǔn)模架調(diào)用結(jié)果圖 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸,再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架,選用結(jié)構(gòu)形式為直 B 型、模架尺寸為 350mm 400mm 的標(biāo)準(zhǔn)模架,可符合要求。在該對(duì)話框中勾選“ Futaba_s”選項(xiàng),并選擇“ SCType”組件,如圖 所示,然后單擊【載入】和【確定】按鈕載入模具組件。以下為該模架的調(diào)用過程(根據(jù)現(xiàn)在選定的直澆口模架,規(guī)格為 350 400): 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計(jì)及加工說明書 28 ( 1)單擊【定義模具組件】 按鈕,彈出【模具組件定義】對(duì)話框,如圖 所示。 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 注塑模模架國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T12555—2020,由于塑料模具的蓬勃發(fā)展,現(xiàn)在全國(guó)模具發(fā)達(dá)的地區(qū)在參考龍記模架標(biāo)準(zhǔn)的前提下形成了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但不管是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都沒有進(jìn)入 Pro/E 的模架庫(kù)。單擊【模具體積快】 按鈕,通過草繪、增加、拉伸、參照零件切除等命令創(chuàng)建出小型芯體積快,再通過【分割新元件】 創(chuàng)建出動(dòng)模斜型型芯,如圖 所示。單擊【模具體積快】 按鈕,通過草繪、增加、拉伸等命令創(chuàng)建出小型芯體積快,再通過【分割新元件】 創(chuàng)建出一組定模小型芯,如圖 所示。首先通過主分型面將毛坯分割成動(dòng)、定模仁,然后通過兩個(gè)側(cè)分型面從動(dòng)模中分割出兩個(gè)側(cè)型芯,如圖 所示。 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計(jì)及加工說明書 26 圖 側(cè)分型面的創(chuàng)建 3)成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ( 1)分割模具體積塊。 圖 4— 14 主分型面示意圖 ( 6)創(chuàng)建滑塊體積塊。 圖 創(chuàng)建毛坯 ( 5)創(chuàng)建主分型面。 ( 4)創(chuàng)建毛坯。 ( 3)建立中心坐標(biāo)系。單擊【收縮率】 按鈕,設(shè)置收縮率,取 ABS 的平均收縮率為 %,如圖 所示。 ( 1)導(dǎo)入?yún)⒄樟慵瑢⒛P蛯?duì)稱排列如圖 所示。分模以后的型腔和型芯,通過有關(guān)軟件可自動(dòng)生成數(shù)控加工程序,從而可實(shí)現(xiàn)無圖化生產(chǎn),這樣大大提高了工作效率和模具的制造精度。 其他尺寸計(jì)算依次類推,計(jì)算結(jié)果如表 所列。 ( 2)型腔寬度尺寸 =[(1+ ) x△ =[(1+) =mm 式中 ——塑件平均收縮率 s=; X——修正系數(shù)(取 ); △ ——塑件公差值(查參考資料 [3]中表 ,取 ); ——制造公差,見參考資料 [1]中表 211 取 。塑件精度等級(jí)按GB/T14486—1993,ABS 一般精度取 MT3 級(jí),計(jì)算中按相應(yīng)公差來查取,采用平均值法來計(jì)算。因此,成型零件要求有正確的幾何形狀,較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度,此外,成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理,有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能和良好的拋光性能。 模具成型零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件,包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿等。 R——分流道截面積半徑( cm), R=。 ② 單個(gè)型腔充模時(shí)間 = = = ③ 注射時(shí)間 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式求得注射時(shí)間 T= /3+2 /3=+2 根據(jù)參考資料 [1]表 2—3 可知, t 注射機(jī)公稱注射量以內(nèi)的最短注射時(shí)間,所選時(shí)間合理。 ( 3)注射時(shí)間(充模時(shí)間)的計(jì)算: ① 模具充模時(shí)間
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