【正文】
英文摘要及關(guān)鍵詞Injection Mold Design for the DVD door【Abstract】This thesis mainly introduce the design for the part of DVD door Injection mold. The process of the design is that firstly saving the STEP file of the part (the part solid model is created by UG) .Then use the Pro/ENGINEER2001 to finish the design of mold, at last, use MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS to do mold flow analysis . The finished mold contains two cavities. If the mold passes all checks, then finish the drawings of nonstandard parts and the assembly drawing about the injection mold. At last write out the essay.【Key words】Injection mold. Pro/ENGINEER2001. . Moldflow Plastic Advisers. DVD door.42 / 42。感謝胡老師我很多方向性的建議,在設(shè)計過程中給予的幫助和支持!感謝黃桂堅老師在模架選擇和澆口設(shè)計上給予的指導(dǎo),感謝陳獎同學(xué)在模具分型及滑塊設(shè)計上給予的建議,感謝增路平、陶賢奉同學(xué)在設(shè)計細(xì)節(jié)上的幫助。但遺憾也是一種收獲,它會在以后的工作中時時督促本人做的更好。最大的失誤就是在早期放置塑件位置布局型腔時,由于經(jīng)驗不足,沒有做長遠考慮,塑件位置擺反,導(dǎo)致兩個型腔距離過近,以致影響到后來冷卻系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)和澆口的設(shè)計。第二節(jié)、設(shè)計存在問題及解決設(shè)想由于對軟件和設(shè)計方法的不熟悉,本人走了很多彎路,浪費了許多時間,造成時間緊張,導(dǎo)致最后還有有很多不完善的地方有待改進。這些困難有專業(yè)性的也有非專業(yè)性的,解決專業(yè)性難題,讓本人更加深刻的掌握了模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識,而解決那些非專業(yè)性的難題,讓本人學(xué)會了做事縝密,鍛煉了自己的耐心和毅力。在技能方面,通過對此塑件模具的設(shè)計,本人更加熟練了對Pro/ENGINEER和AutoCAD的運用,同時,學(xué)習(xí)了新的軟件,如Moldflow Plastic Advisers和EMX插件。模具整體效果如圖42圖430所示。墊塊=推出行程+推板厚度+推板固定板厚度+(5~10)=28+12+30+(5~10)=75~80mm,取墊塊厚度為80mm。圖428標(biāo)準(zhǔn)模架各模板尺寸的確定:A板是定模腔板,塑件高度28mm,在模板上還要開設(shè)冷卻水道,冷卻水道離型腔應(yīng)由一定的距離,因此A板厚度取40mm。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Futoba2P:SC,如圖428所示。之間取值,取=15176。圖427滑塊結(jié)構(gòu)(1)抽芯距=+(2~3) , 取S=4mm (427)(2)斜銷傾角 開模行程,取15~20176。查參考文獻【1】中表83得==,E=1800Mpa,S=%,=0,L=14cm∴=625N(2)推板厚度 (425) =300mm,E=210000Mpa,B=150mm, =1/5*∴(3)推桿直徑 (426) K=,L=140,n=7,E=2100000∴,取d=4mm七、 滑塊機構(gòu)的設(shè)計前面已經(jīng)分析過此塑件的側(cè)向結(jié)構(gòu),得出結(jié)論需要滑塊機構(gòu)側(cè)抽芯,在此,進行滑塊結(jié)構(gòu)配合設(shè)計。圖425 1號頂桿圖426 2號拉料桿圖427 3~5號頂桿(1)脫模力 (421) (422) (423) (424) 取1176。2號為拉料桿,脫模是頂出澆道凝料,達到自動切斷澆口的目的,其形狀如圖426所示。圖424頂桿布局示意圖其中,1號為澆口頂桿,其中挖了潛伏式澆口。推桿形式選擇圓形推桿。(1)推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè);(2)保證塑件不因推出而變形損壞;(3)機構(gòu)簡單、動作可;(4)良好的塑件外觀;(5)合模時的準(zhǔn)確復(fù)位。 塑件推出是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié),推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量,因此,塑件的推出是不可忽視的。其中,為了表達清晰,只保留水管的中心線。 由上面計算可知,該模具塑料釋放的總熱量不大,旨在模具型腔周圍開始冷卻水管即可,凹模水管直徑為10mm,凸模水管直徑為8mm。但為更加安全和提高效率,仍添加冷卻系統(tǒng)。(1)設(shè)計原則:冷卻水孔數(shù)量盡可能的多,孔徑盡可能大;冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等;澆口處要加強冷卻;冷卻水孔道不應(yīng)穿過鑲塊或其接縫部位,以防漏水;冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處;進出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè),通常應(yīng)設(shè)在注塑機的背面。一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為200℃左右,而塑件固化后從模具性強中取出時其溫度在60℃以下。ABS材料的注塑成型溫度為50~80,查參考文獻【1】中表610 常用熱塑料的模具溫度表,可以得知所選塑件材料模具溫度為:100176。圖420凹模圖421凸模圖422滑塊四、 排氣系統(tǒng)的設(shè)計該套模具是屬于小型模具,排氣量很小,可利用分型面、滑塊和頂桿等間隙進行排氣,不需要單獨開設(shè)排氣槽。此塑件有側(cè)向軸孔,因此成型部分零件包括凹、凸模及滑塊。圖418分型面bottom向3D圖圖419分型面top向3D圖三、 成型零件設(shè)計直接與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀的零件稱為成型零件,其中構(gòu)成塑件外形的成型零件成為凹模,構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件成為凸模(型芯)。合并后效果如圖417所示。在此,僅對曲面合并舉例說明。二、 分型面設(shè)計在Pro/ENGINEER工作環(huán)境下,可以對簡單零件自動產(chǎn)生分型面。圖413潛伏式澆口產(chǎn)生的熔接痕圖414側(cè)澆口產(chǎn)生的熔接痕圖415雙澆口產(chǎn)生的熔接痕綜合以上,采用側(cè)澆口時,各方面都不是很理想;雖然雙澆口在控制氣泡上比較有優(yōu)勢,但是熔接痕方面有明顯缺陷,而且如采用雙澆口,分流道布置會過長,所以也不合適;潛伏式澆口最合適,而且相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)也比較簡單,所以選用潛伏式澆口。圖410潛伏式澆口產(chǎn)生的氣泡圖411側(cè)澆口產(chǎn)生的氣泡圖412雙澆口產(chǎn)生的氣泡熔接痕如圖413~圖415所示。圖47潛伏式澆口澆注質(zhì)量圖48側(cè)澆口澆注質(zhì)量圖89雙澆口澆注質(zhì)量其次,從氣泡數(shù)目和位置進行比較,如圖410~圖412所示。首先,對澆注質(zhì)量進行比較,如圖47~圖49所示。其中,潛伏式澆口模具結(jié)構(gòu)簡單,只需兩板模即可,比較有優(yōu)勢。~,澆口截面積取為圓形。澆口是連接流道于型腔之間的一段細(xì)短通道,它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。(4)分流道表面粗糙度由于流道中于模具接觸的外層塑料迅速冷卻,只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較理想,因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低,~,這樣表面稍不光滑,有助于增大塑料熔體的外層流動阻力。該模具的分流道長度在設(shè)計過程中由繪圖的出,L=5 mm。流道分布如圖46所示。(1)分流到布置形式分流道在分型面上的布置與型腔排列密切相關(guān),有多種不同的布置形式,應(yīng)該遵循兩方面原則:一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸;另一方面流程盡量段、鎖模力力求平衡。由于該模具型腔分布對稱,所以冷料穴可設(shè)在中心位置。(3)主流道襯套的固定主流道襯套采用四個螺釘均布固定。=,取D′=7mm (46)澆口套總長LO=L+h+2=45mm (47)(2)主流道襯套的形式主流道小端入口處于注塑機噴嘴反復(fù)接觸,屬于易損件,對材料要求較嚴(yán)格,因而模具主流道部分設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套,以便有效的選用幼稚鋼材進行單獨加工和熱處理,常采用碳素工具鋼,如T8A、T10A等,熱處理硬度為50HRC~55HRC。主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處,它將注射機噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。式中: H1——推出距離,單位mm;H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度,單位mm;S機——注塑機最大開模行程。3) 開模行程校核此處所選用的注塑機的最大行程與模具厚度有關(guān)(如全液壓合模機構(gòu)的注塑機)。(3)模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核 1)模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿間距相合適模具的長寬為300400mm〈注塑機拉桿的間距415415mm)故滿足要求。∴V注≥V總/=所以注塑機符合注射容量和質(zhì)量要求。根據(jù)以上的計算,初步選定型號為SZ10/16,該注塑機參數(shù)如表41所示。近年來我國引進的注射機型號很多,國內(nèi)注射機生產(chǎn)廠的新機型也日益增多。(2)澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算,由于該模具采用一模兩腔,所以,澆注系統(tǒng)凝料體積為V2=2 V1=2= cm3(3)該模具一次注射所需要的ABS體積 V0=2 V1+ V2 = cm3;質(zhì)量 M0=ρ根據(jù)這些參數(shù),選擇一臺和模具匹配的注射機,倘若用戶已經(jīng)提供了注射機的型號和規(guī)格,設(shè)計人員必須對其進行校核,若不能滿足要求,則必須自己調(diào)整或于用戶取得商量調(diào)整。 圖45型腔分布示意圖四、注射機型號的確定注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備,因此設(shè)計注射模應(yīng)該詳細(xì)了解注射機的技術(shù)規(guī)范,才能設(shè)計出符合要求的模具。側(cè)向成型方法有多種形式:斜導(dǎo)柱、斜導(dǎo)槽和彎銷驅(qū)動側(cè)線成型滑塊成型及斜滑塊側(cè)向成型等方法。故由此初步擬定采用一模兩腔,如圖44所示。圖42分型面正視圖 圖43分型面?zhèn)纫晥D圖44分型3D主體效果圖二、確定型腔數(shù)量及排列方式當(dāng)分型面確定之后,就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。該塑件在進行塑件設(shè)計時已充分考慮了上述原則,同時從所提供的塑件圖樣可以看出該塑件兩端的彎臂,彎臂上有孔和柱形部分(如圖41所示),所以需要側(cè)向抽芯分型。因此,分型面的選擇是注塑模具設(shè)計中的一個關(guān)鍵因素。在模具設(shè)計階段,應(yīng)首先確定分型面的位置,然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。密度ρ= g/;