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電風(fēng)扇旋鈕注射模設(shè)計
摘 要
模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工具，按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬沖壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機械零件，在成型中多數(shù)是通過模具來制成品，所以模具制造業(yè)已成為一個大行業(yè)。在高分子材料加工領(lǐng)域中,用于塑料制品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡稱塑料模.塑料模優(yōu)化設(shè)計,是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。
本次畢業(yè)設(shè)計是電風(fēng)扇旋扭，它所要達到的要求：要能耐高溫，絕緣性要好，耐氣候性強，剛性，韌性佳，通過對產(chǎn)品的各種性能分析，選用材料為ABS，該塑件的厚度為1mm,公差等級為IT5級。它是用來調(diào)節(jié)風(fēng)速和定時的，能夠滿足人們的熱天對風(fēng)力和吹風(fēng)長短要求，同時也起到美觀的作用。
關(guān)鍵詞 ：塑料模；材料；電風(fēng)扇旋鈕
ABSTRACT
Mold is used to shape the specific shape of a certain shape and size of products tools used by the products of different raw materials, different methods shaped general layout will be divided into plastic molds, metal stamping dies, metal die-casting molds, rubber molds, glass molds. It is used in the daily life of products and various mechanical parts, mostly in the shape of heads through to finishe products, it has become a major instrument manufacturing industry. In the field of macromolecular materials for plastic products shape the instrument, known as plastic molding shape. Plastic molds optimized design is contemporary in the field of macromolecular materials processing major issue.
The graduation design is fanner knob and, it will reach request: to high temperature, insulation can strong sex is better, resistance to climate, rigid, toughness good, through various performance analysis of products, choose materials for ABS, the thickness of plastic parts for 1mm, tolerance grade IT5 level for. It is used to regulate the speed and timing, can satisfy people's hot weather blowback for wind and length of requirements, while also play beautiful role.
Key words ：Plastic mould; materials; Fanner knob
目錄
前言 1
1 塑件的工藝性分析 2
2 分型面位置分析和確定 4
2.1型腔數(shù)目的確定 4
2.2型腔的布局 4
2.3分型面設(shè)計 4
3 注射機的選擇及工藝參數(shù)校核 6
3.1注塑機的選擇 6
3.2工藝參數(shù)的校核 6
4 成型零件的設(shè)計 8
4.1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 8
4.2型腔的工作尺寸計算 9
4.3型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 9
5 模架的設(shè)計 12
6 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 13
6.1導(dǎo)柱的設(shè)計 13
6.2導(dǎo)套的設(shè)計 14
7 推出機構(gòu)的設(shè)計 15
8 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設(shè)計 19
8.1主流道的設(shè)計 19
8.2分流道的布置 20
8.3澆口的設(shè)計 20
8.4澆口位置的確定 21
8.5排溢系統(tǒng)的設(shè)計 22
9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 24
10 模具的工作過程 26
10.1模具的裝配 26
10.2模具的裝配順序 26
10.3模具的動作過程 27
結(jié)束語 28
參考文獻 29
致 謝 30
前言
光陰似箭，在校的大學(xué)四年的學(xué)習(xí)一晃而過，為具體的檢驗這四年來的學(xué)習(xí)效果，綜合檢測理論在實際應(yīng)用中的能力，除了平時的考試、實驗測試外，更重要的是理論聯(lián)系實際，即此次設(shè)計的課題為電風(fēng)扇旋鈕塑料模具設(shè)計。
本次畢業(yè)設(shè)計課題來源于生活，應(yīng)用廣泛，模具結(jié)構(gòu)較為簡單，對模具工作人員提高理論聯(lián)系實際的能力是一個很好的練習(xí)。它能加強對塑料模具成型原理的理解，同時鍛煉對塑料成型模具的設(shè)計和制造能力。
本次設(shè)計以電風(fēng)扇旋鈕注射模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。能很好的學(xué)習(xí)致用的效果。在設(shè)計該模具的同時總結(jié)了以往模具設(shè)計的一般方法、步驟，模具設(shè)計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把以前學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計當(dāng)中來，所謂學(xué)以致用。在設(shè)計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了CAD、Pro/E等技術(shù)，使用Office軟件，力求達到減小勞動強度，提高工作效率的目的。
由于本人才疏學(xué)淺，知識根底不牢，缺少經(jīng)驗，在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計計算和編寫設(shè)計說明書的過程中，得到劉先蘭老師以及其他機械、模具基礎(chǔ)課老師的細心指導(dǎo)，同時也得到同學(xué)的熱情幫助和指點，在此謹以致謝。
敬請各位老師和同學(xué)批評指正，以促我在以后的工作中減少類似的錯誤，做出成績，以報恩師的淳淳教誨和母校的培養(yǎng)。設(shè)計說明書中詳細分析了設(shè)計中的一些必要計算，并附圖分析，所有數(shù)據(jù)經(jīng)過核算，該查表的數(shù)據(jù)在《機械設(shè)計手冊》、《塑料模設(shè)計手冊》等叢書中查得。
1 塑件的工藝性分析
圖1 塑件圖
注塑模按結(jié)構(gòu)分為單分型、雙分型和多分型面，此塑件是采用側(cè)澆口工件較簡單，因此采用單分型面的模具，又因為該工件屬于薄壁塑件，當(dāng)采用推桿，會把塑件容易頂壞。所以該工件采用推件板推出，容易保證塑件的質(zhì)量。注塑模包括：成型零部件、合模導(dǎo)向機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)、推出機構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支承零部件。只有處理好各個環(huán)節(jié)的制約關(guān)系，才能設(shè)計出一副較好的模具出來，一副模具設(shè)計出來，把它裝在注塑機上，還要通過校核，才能投入生產(chǎn)。因此注塑模與注塑機的關(guān)系也是至關(guān)重要。
塑件首先選用材料為ABS塑料，它是屬于熱塑性塑料，該產(chǎn)品是通過注塑成型的。
ABS的主要技術(shù)指標(biāo)：
密度g/cm3 1.02—1.16
彈性模量MPa 1.8×103
比體積dm3/g 0.86—0.98
彎曲強度MPa 80
吸水率%（24h） 0.2—0.4
硬度HB 9.7 R121
收縮率% 0.4—0.7
體積電阻率Ωcm 6.9e+16
熔點°C 130—160
熱變形溫度°C 0.46MPa 90—108
0.185MPa 85—103
沖擊強度kJ/m2 無缺口 49
缺口 6.5
抗拉屈服強度MPa 50e
ABS成型塑件的主要缺陷及其消除措施：
成型前要干燥，容易產(chǎn)生熔接痕，澆口處不好看。以上這些缺陷均可以采取以下措施消除：
(1)分流道及澆口截面要加大，
(2)注意澆口位置，
(3)防止熔接紋，
(4)在成型時的脫模斜度2°，
(5)收縮率0.5%。
ABS塑料的原理是將顆粒或粉狀塑料從注塑機的料中送進加熱器中，經(jīng)加熱熔化，在受壓的情況下，把它注到成型的型腔中，再冷卻成型。注塑成型它的周期短，能成型復(fù)雜的、尺寸精確的制件。它的成型工藝過程包括如下：成型前的準(zhǔn)備，注塑過程，塑件后處理。由于ABS料它是屬于易濕的塑料，所以在加工前要把它進行充分的干燥。注塑過程它是一個比較關(guān)鍵的進程，各個步驟都要控制好，這對塑件的質(zhì)量和形狀起著至關(guān)重要的作用。注塑成型的核心問題是：就是采用措施得到良好的塑料熔體，并把它注塑到型腔中去，在控溫下，使塑件達到所求的質(zhì)量。溫度、注塑壓力、時間是其關(guān)鍵的工藝參數(shù)。
2 分型面位置分析和確定
打開模具取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面，稱之為分型面。分型面的設(shè)計它受到塑件的形狀、壁厚、和外觀、尺寸精度、及模具型腔的數(shù)目等諸多因素的影響。
2.1型腔數(shù)目的確定
根據(jù)塑件的精度確定型腔的數(shù)目。根據(jù)經(jīng)驗每增加一個型腔，塑件的精度就要下降4%左右，該塑件它要求它的精度比較高，根據(jù)《塑料模具技術(shù)手冊》，得到經(jīng)驗公式：
n=(x-δL/100)÷[(δL/100)x(4/100)] …………（1）
=2500x/δL-24
=(2500x0.013)/（0.05x25）-24
=26-24
=2
所以確定模具的型腔為2。其中x是塑件尺寸的公差，δ%是料的收縮率，ABS料取0.05%，L是塑件的基本尺寸。
2.2型腔的布局
由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān)，因而型腔的排布在設(shè)計中加以綜合考慮。型腔的排布應(yīng)使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從壓力中等分所得的足夠壓力，以保證塑件熔體同時均勻地充滿每個型腔。該模具采用的平衡式，其結(jié)構(gòu)如裝配圖所示。
2.3分型面設(shè)計
該模具采用的是單分型面的模具，其分型分面的設(shè)計原則滿足以下幾項原則：
（1） 塑件的脫模；
（2） 保證的塑件的質(zhì)量。該模具采用在最大圓周上，保證了塑件的外觀；
（3） 便于模具加工，該模具采用在圓周上分型，模具的型腔容易在電火花上加上，型芯也易于加工；
（4） 對成型面積的影響；
（5） 對排氣效果的影響；
該模具的分型面的設(shè)計可以見裝配圖，它基本符合上述要求。
3 注射機的選擇及工藝參數(shù)校核
3.1注塑機的選擇
根據(jù)型腔的數(shù)量的確定和校核，此副模具選用的是SZ-320/1250的注射機。其中技術(shù)規(guī)格見《塑料模具設(shè)計手冊》中的235頁。這是由上海第一塑料機械廠生產(chǎn)的?，F(xiàn)詳述如下：
理論注射量為335cm3,
螺桿直徑D=48mm,
注射壓力145Mpa,
注射速率v=140g/s,
塑化能力 19g/s,
螺桿轉(zhuǎn)速 v=10~200r/min,
鎖模力 F=1250KN，
拉桿內(nèi)間距 d=415x415mm,
移模行程 s=360mm,
最大模具厚度 d=550mm,
最不模具厚度 d=150mm,
鎖模形式為雙曲肘，
模具定位孔直徑為D=φ160mm,
噴嘴球半徑 d=SR15。
3.2工藝參數(shù)的校核
由注射機料筒塑化速率確定型腔數(shù)量n得：
n=2≤(KMt/3600-m2)/m1 ………(2) ≤(0.8x19x3600x6/3600-40)/15
≤3.4
其中n是型腔數(shù)目，K是注射機的最大注射量的利用系數(shù)，取0.8，M是注射機的額定塑化量，t 是成型周期，此時取6s(因為在上面算了塑件的冷卻時間為4s,它占整個周期的2/3.)m2 是澆注系統(tǒng)的塑料的質(zhì)量體積。型腔數(shù)為2符各要求。
注射量的校核：
由公式得: nm1+m2≤80%m ………（3）
2x15+40≤80%x335/1.02
70≤262
其中：m 是注射機充許的最大注射量，1.02是ABS的密度。所以能保證注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機的最大注射范圍內(nèi)。
塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核；
經(jīng)算得，塑件在分型面的投影面積和澆注系統(tǒng)在模具分型面的投影面積之和最多不超過5500mm2,在此就作5500mm2。
由鎖模力的校核公式得：
(nA1+A2)P
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