3694 斜齒輪組件注塑模設(shè)計(jì)1

3694 斜齒輪組件注塑模設(shè)計(jì)1,齒輪,組件,注塑,設(shè)計(jì) 1斜齒輪組件注塑模設(shè)計(jì)第一章 任務(wù)來源及設(shè)計(jì)目的意義1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)來源設(shè)計(jì)題目：斜齒輪注塑模材 料：POM生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)圖 1-1 產(chǎn)品零件圖1.2 設(shè)計(jì)目的及意義 本設(shè)計(jì)題目為斜齒輪組件注塑模，但對(duì)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的畢業(yè)生有一定的設(shè)計(jì)意義，它概括了斜齒輪組件塑料零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向。通過對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者注塑模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的注塑模具做 2好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。第二章 零件的工藝性分析2.1 塑件的工藝性分析塑件的原材料分析。(1)聚甲醛為白色或蛋黃色塑料，縱合性能良好，強(qiáng)度剛度，都好，抗沖擊疲勞，減磨耐磨性好，吸水少尺寸穩(wěn)定但熱穩(wěn)定性差、易燃燒，長(zhǎng)期暴曬易老化，適于做耐磨性零件、傳動(dòng)件、化工容器及儀器儀表外殼。（2）聚甲醛對(duì)注射壓力比較敏感在成型時(shí)要注意控制， （3）聚甲醛的吸濕性強(qiáng)；故成型前需要對(duì)材料進(jìn)行干燥，并且干燥后的材料還要防止再次吸濕。 （4）聚甲醛的收縮率的范圍比較大（1.5%----3.5%）具有很強(qiáng)的不穩(wěn)定性。2.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析2.2.1 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析：從零件圖上分析：該零件總體形狀為帶凸緣的斜齒輪組件，形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)合理且制件的壁厚均勻，在兩邊相交的部分也都設(shè)有圓弧過渡，在成型時(shí)塑料在模具型腔內(nèi)流動(dòng)阻力相對(duì)較小有利于制品的成型，只是該塑件是斜齒輪組件，其齒槽方向與開模方向不一致，不能直接對(duì)塑件進(jìn)行脫模，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)旋轉(zhuǎn)的脫模機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)脫模過程的順利完成，因而在模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具 3有一定的難度，該零件屬于中等復(fù)雜程度。2.2.2 尺寸精度分析該零件的重要尺寸如 、 為 MF1（GB/T14486-1993）其余尺12.05??1.?寸 mm 、 mm、 mm、 mm 等尺寸精度為 MT5 級(jí)（GB/T14486-0.158??0.4?0.31?0.24?1993）,次重要尺寸如 6mm、16mm 等的尺寸精度為未注公差，由以上分析可見，該零件的尺寸精度中等偏下，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。從塑件的壁厚上來看，壁厚最大處尺寸為 6mm，最小處為 4mm 壁厚差為2mm，較均勻，有利于塑件的成型。2.2.3 表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部要求比較光滑外，還要保證產(chǎn)品兩端面與中心孔的同軸度，制件不能彎曲變形等。故設(shè)計(jì)模具型腔時(shí)要特別考慮型腔結(jié)構(gòu)對(duì)塑件制品質(zhì)量的影響。綜上分析可以看出，在模具型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，注塑時(shí)工藝參數(shù)控制得合乎要求的情況下，零件的成型要求是可以得到保證。2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具的型腔數(shù)。計(jì)算塑件的體積：V=5465 （過程省略）3m計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得 POM 的密度為 ρ=1.12～1.5g/ 取3cm 4ρ=1.4 g/ 3cm故塑件質(zhì)量為：W=Vρ=5465×1.4× =7.5g310?采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)考慮其外形尺寸注塑時(shí)所需要的注射壓力、合模力等有關(guān)因素的情況下初步選用型號(hào)為 FL—80G 型注塑機(jī)，該注塑機(jī)的注射量為72g，最大注射壓力為 120Mpa，最大鎖模力為 500KN。最大開模行程 220mm 拉桿間距離（水平×垂直）為 350mm×310mm,裝模高度為 150m～300mm,頂出力 22KN，頂出行程為 50mm[4]。2.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定查找相關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠實(shí)際應(yīng)用情況 PA6 成型工藝參數(shù)可作如下選擇（試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整）注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：喂料區(qū)溫度 選用 80℃1t后段溫度 選用 230℃2t中段溫度 選用 240℃3t前段溫度 選用 240℃4t噴嘴溫度選用 240℃熔料溫度：230～240℃料筒恒溫：210℃ 5模具溫度：60～100℃注射壓力：100～160Mpa注塑時(shí)間：選用 0.15s保壓壓力：注射壓力的 50%保壓時(shí)間：10s背壓：2～8Mpa 需要準(zhǔn)確的調(diào)解冷卻時(shí)間：30s注塑速度：建議采用較快的注塑速度計(jì)量行程：0.5～3.5D殘料量：4mm預(yù)熱桿：80℃時(shí)烘干 4 小時(shí)回收率：可加入 10%回料收縮率：0.7%～2.0%澆口系統(tǒng)：點(diǎn)式機(jī)器停工時(shí)段：無需用其它料清洗，熔料殘留在料筒內(nèi)時(shí)間可達(dá) 20min。容易發(fā)生熱降解。注：料筒設(shè)標(biāo)準(zhǔn)螺桿，特殊幾何尺寸有較高塑化能力，上述可用直通式噴嘴。[4] 6第三章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇，模具型腔數(shù)的確定、型腔的排列方式、冷卻水道布局、澆口位置設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。[5]3.1 分型面的選擇模具閉合時(shí)動(dòng)模和定模相配合的接觸平面，叫做分型面。分型面的選擇受塑件形狀，壁厚，成型方法，后處理工序，塑件外觀，塑件尺寸精度，塑件脫模方法，模具類型，型腔數(shù)目，模具排氣，嵌件，澆口位置與形式成型機(jī)的結(jié)構(gòu)等的影響。在選擇分型面時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：1．塑件脫模方便，選擇分型面時(shí)應(yīng)盡可能使開模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)。2．要盡可能使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。3．型腔排氣順利，因此分型面應(yīng)該選擇在熔體流動(dòng)的末端。4．確保塑件質(zhì)量。5．無損塑件外觀。6．考慮側(cè)向抽拔距，選擇分型面時(shí)應(yīng)將抽芯或分型距離長(zhǎng)的方向置于動(dòng)，定模的開合模方向上，對(duì)于帶有互相垂直的兩個(gè)方向都有孔或凹槽的塑件，應(yīng)避免長(zhǎng)距離抽芯。7．要注意脫模斜度對(duì)塑件質(zhì)量的影響。8．如果塑件上側(cè)孔，必須側(cè)向抽芯，應(yīng)避免定模上側(cè)向抽芯。9．分型面的選擇應(yīng)有利于嵌件的安裝。綜上述幾點(diǎn)原則，確定分型面的位置在裝配圖所示的 模具設(shè)計(jì)過程中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。該塑件為斜齒輪組件，表面無特殊的質(zhì)量要求，但齒輪配合部分要求光滑無 7毛刺且端部有圓角過度為最好，塑件的下半部分有金屬鑲件為使鑲件能夠很好地和塑料融合在一起，而成型后又較容易把塑件頂出。采用如下圖所示的分型方式較為合理 分行面圖 3-1 分型面3.2 確定型腔的排列方式本塑件在注塑時(shí)采用一模四件即需要四個(gè)型腔，綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素?cái)M采取以下的型腔排列方式：圖 3-2 型腔排列方式 8采用上圖所示的型腔排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是從主流道末端到各型腔的分流道其長(zhǎng)度、端面形狀和尺寸都是對(duì)應(yīng)相等的，所以各流道受力較為平衡，易于塑件的成型。綜合考慮模具型腔的排列方式和塑件的外形尺寸初步選用標(biāo)準(zhǔn)模架類型為 —1A200×250—T— GB/T12556.1—19901F3.3: 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。普通澆注系統(tǒng)包括主流道，分流道，澆口和冷料穴。澆注系統(tǒng)在模具中占有非常重要的地位，他的設(shè)計(jì)合理與否直接對(duì)制品的成型起到?jīng)Q定的作用。澆注系統(tǒng)的功能就是將熔體的塑料，經(jīng)過注塑機(jī)噴嘴，在高溫，高壓，高速狀態(tài)下，通過澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔。澆注系統(tǒng)的基本原則，是在滿足塑料制品質(zhì)量的同時(shí)，還應(yīng)有利于提高成型速度來縮短成型周期。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問題：1)首先根據(jù)塑料制品的結(jié)構(gòu)分析其充填過程，以保證塑件制品的內(nèi)在質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定。2)在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)非常注意澆注系統(tǒng)對(duì)制品外觀的影響。在設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況，某一塑料制品的澆口設(shè)計(jì)在某處比較合理，但由于在該處位置澆口影響制品外觀，只能將澆口改在其它部位。若實(shí)在無法處理時(shí)，可通過改變制品結(jié)構(gòu)再解決。3)在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該考慮到模具在注射時(shí)，是否能適應(yīng)全自動(dòng)操作。要達(dá)到全自動(dòng)操作，必須在保證開模時(shí)，制品與澆注系統(tǒng)能自動(dòng)脫落，澆口與制品亦要盡可能自動(dòng)分離。 4)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必須考慮到塑料制品生產(chǎn)的后續(xù)加工工序。如因后續(xù)工序在加工，裝配，管理上的需要，往往需設(shè)置輔助流道，將多件制品取成一件。5.在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)留有一定的余地，這樣在使用時(shí)即使有些不足之處，亦可以比較方便地得到解決。6)多觀察分析各類塑料制品的澆注系統(tǒng)和澆口位置的選擇，吸取其成功之處，提高澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性。7)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，其主流道進(jìn)口處的位置應(yīng)盡量與模具中心重合。 93 .3. 1主流道設(shè)計(jì)主流道是主流道機(jī)噴嘴與模具接觸的部分起到分流道為止的一般流道，是熔融塑料進(jìn)入模具時(shí)最先經(jīng)過的部位，它的作用是將注塑機(jī)噴嘴流出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐狀，錐角取 2 ~4 ，便于塑料熔體順?利地向前流動(dòng)，開模時(shí)主流道凝料又能順利地被拔出，主流道出口端應(yīng)有圓角，圓角半徑 R 取 0.3~3mm 或 0.125D 主流道長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，以減小壓力損失和廢料量。通常，主流道長(zhǎng)度可小于 60mm。（1）主流道設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 FL—80G 型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴前端孔經(jīng)： =Ф4mm0d噴嘴前端球面半徑 =12mm0R根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系R= +（1～2）mm0D= +(0.5～1)mm0d取主流道球面半徑 R=13mm取主流道小端直徑 d=Ф5mm為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形其斜度為～ ，經(jīng)換算得主流道大端直徑 D=Ф8.5mm。為了使熔料順利進(jìn)入分流道，可013在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑 r=5mm 的圓弧過渡。（2）分流道設(shè)計(jì)常見的分流道的截面形狀有圓形，半圓形，橢圓形和梯形，U 形和矩形截面，但 10以梯形截面最為常用。恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積，壁厚，形狀復(fù)雜程度，模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。在這里選用梯形分流道，此種截面是拋物線形截面的變形，與此兩種截面相比，熱損失大，但便于分流道的加工及刀具選擇，因此也是最常用的形式。分流道結(jié)構(gòu)尺寸參考文分流道的布局取決于型腔的布局，型腔與分流道的布局原則是排列緊湊，縮小模具尺寸，分流道的長(zhǎng)度盡量短，鎖模力力求平衡，分流道的布置形式有平衡式進(jìn)料和非平衡式進(jìn)料兩種，根據(jù)實(shí)際要求，在這里采用平衡式澆口形式。分流道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）分流道布置應(yīng)盡量平衡。（2）分流道的尺寸需根據(jù)制品的壁厚，體積，形狀復(fù)雜程度以及所用塑料性能等因素而定。（3）分流道表壁的表面粗糙度不宜太小，以免冷料帶入模腔，一般要求達(dá)到Ra1.25~2.5m 即可，這樣做可增大對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力，使其流速減小并與中心熔體之間具有一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有合適的切變速率和剪切熱。（4）當(dāng)分流道設(shè)計(jì)比較長(zhǎng)時(shí)，其末端應(yīng)留有冷料穴，以防前鋒冷料堵塞澆口或進(jìn)入模腔造成充模不足或影響制品的熔接強(qiáng)度。（5）設(shè)計(jì)分流道時(shí)應(yīng)將熱量損失和流動(dòng)阻力作為主要矛盾進(jìn)行考慮，只有在保證塑料熔體能夠在足夠的壓力和合理的溫度下充滿模腔時(shí)，才能盡量減小分流道截面積和長(zhǎng)度以降低原材料消耗。分流道的形狀及尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的體積壁厚形狀的復(fù)雜程度注塑速率，分流道長(zhǎng)度等因素來確定。本塑件的形狀不算復(fù)雜，熔料填充型腔比較容易，根據(jù)型腔的排列方式可知分流道的長(zhǎng)度較短，為了便于加工起見選用截面形狀為半圓形的分流道。查表得 R=4mm。如圖所示：圖 3-3 11圖 3－3 半圓形分流道3．3．2.冷料穴設(shè)計(jì)：冷料穴一般都設(shè)置在主流道末端，即主流道正對(duì)面的動(dòng)模上，直徑應(yīng)稍大于主流道大端直徑，以利于冷料流入。當(dāng)分流倒較長(zhǎng)時(shí)，可將分流道的盡頭沿前進(jìn)方向稍延長(zhǎng)部分作為冷料穴。其作用是用來儲(chǔ)藏注射間隔期間產(chǎn)生的冷料類的，防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，并使塑件能順利地充滿型腔。為便于拉料桿將主流道凝料拉出，選用底部帶有拉桿的 Z 形冷料穴，這類冷料穴的底部由一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意，冷料穴的大小要適宜，一般情況下，主流道冷料穴圓柱體的直徑為 6~12mm，其深度為 6~10mm,對(duì)于大型制品，冷料穴的具體尺寸可適當(dāng)加大，在此處三板式模具上一般不設(shè)主流道冷料穴，只在分流道上設(shè)計(jì)冷料穴，其結(jié)構(gòu)尺寸參照文獻(xiàn)【3】表 6——161 冷料穴與拉料桿。3．3．3 澆口設(shè)計(jì)：它是分流道與型腔之間的狹窄部分，也是澆注系統(tǒng)中最短小的部分，它的作用是使分流道輸送來得熔融塑料的流速產(chǎn)生加速度，形成理想的流態(tài)順序，迅速地充滿型腔，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料倒流的作用，并在成型后便于使?jié)部谂c塑件分離。3．3．4．1．澆口形式和尺寸設(shè)計(jì)因該塑件屬扁平塑件，在這里宜采用平縫式澆口，它又稱薄片式澆口或?qū)挶部?，是?cè)澆口的另一變異形式，采用平縫式澆口的優(yōu)點(diǎn)是塑料通過特別開設(shè)的平行澆道得到均勻分配，以較低的線速度呈平行流均勻進(jìn)入型腔，因而使塑件的內(nèi)應(yīng)力小，尤其是為了減少因定向而產(chǎn)生的翹曲，并減小了氣泡及缺料等缺陷，這對(duì)防止聚乙烯塑件變形更為有效，但去除澆口加工量大，且澆口痕跡明顯， 澆 12（3）澆口設(shè)計(jì)影響澆口截面形狀及其尺寸確定的因素，就制品而言，包括制品的形狀，大小，壁厚，尺寸精度，外觀質(zhì)量及力學(xué)性能等，制品所用塑料特性對(duì)澆口設(shè)計(jì)的影響因素是塑料的成型溫度，粘度，收縮率及有無填充物等。此外，在進(jìn)行澆口設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)考慮澆口的加工，脫模及消除澆口的難易程度，除此以外，在選擇澆口位置時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1．澆口位置應(yīng)設(shè)在制品最大壁厚處，使塑件從厚壁流向壁薄，并保持澆口至型腔各處的流程基本一致。2．防止?jié)部谔幃a(chǎn)生噴射而在充填過程中產(chǎn)生產(chǎn)生蛇形流。3．澆口位置應(yīng)設(shè)在制品的主要受力方向上，因?yàn)樗芰系牧鲃?dòng)方向上所承受的力和壓應(yīng)力最高，特別是帶填料的增強(qiáng)塑料，這種情況更加明顯。在選擇澆口位置時(shí)應(yīng)考慮制品的尺寸要求，因?yàn)樗芰辖?jīng)澆口充填型腔時(shí)，在塑料的流動(dòng)方向與垂直于流動(dòng)方向上的收縮不盡相同，所以應(yīng)考慮到變形和收縮的方向性。根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式選用側(cè)澆口較為理想。設(shè)計(jì)時(shí)考慮選擇從壁厚為 6mm 處進(jìn)料，料有厚處往薄處流，而且在模具結(jié)構(gòu)上采取鑲拼式型腔，型芯，有利于填充，排氣，故采用截面為矩形的側(cè)澆口，查表初選尺寸為（b×l×h）1mm×0.8mm×0.6mm, 試模時(shí)修整。3.4 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：注塑模的排氣是模具設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)問題，特別是快速注塑成型工藝的發(fā)展對(duì)注塑模排氣的要求更加嚴(yán)格。在注塑過程中，塑料熔體進(jìn)入模腔的同時(shí)置換出模腔內(nèi)的氣體，這些氣體如果不能排出模腔，將會(huì)影響制品成型以及脫模后的質(zhì)量，因此，在注塑模具時(shí)，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題。常見的排氣方式有排氣槽排氣，分型面排氣，拼鑲件縫隙排氣，推桿間隙排氣，粉末燒結(jié)合金塊排氣，強(qiáng)制排氣等。本設(shè)計(jì)中盒蓋塑件采用的是中小型模具，僅利用分型面排氣還不行，在這里應(yīng)設(shè)置排氣槽， 排氣槽深度通常為 0.03~0.05mm 必要時(shí)可深至 0.1~0.3mm，寬度為 5~10mm,為了防止塑料堵塞排氣槽，又在上述深度的排氣槽向外延伸 6mm，以外加深到 0.8mm.其具體尺寸參考文獻(xiàn)【6】 133.5 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本塑件的模具設(shè)計(jì)過程中一模四件的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度。凹模擬采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式如圖：圖 3－4 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（2）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。凸模主要是與凹模相結(jié)合構(gòu)成模具的型腔，其凸模和側(cè)型芯的結(jié)構(gòu)形式如圖： 14圖 3－5 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15第四章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算本例中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均收縮率，平均制造公差和平均磨損量來進(jìn)行計(jì)算。查表得尼龍的收縮率為 S=1.5～2.5% 故平均收縮率為 =（1.5+2.5）%/2=2%，Scp考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具的制造公差取 δZ=△/34.1 型腔和型芯工作尺寸的計(jì)算型腔、型芯工作尺寸計(jì)算見表 4-1類別 序號(hào) 模具零件名稱 塑件尺寸 計(jì)算公式 型腔或型芯工作尺寸70.28?? 04.6527?1輪齒成型型腔板16 3.. 04.819?L 型腔的計(jì)算 2 輪掏成型型腔板 38.09?003()4ZMSCPL??????02()3ZMSCPH?????03.751 小型芯 .7? 03.9?2 輪套成型型心 12.05? .41型芯的計(jì)算3 側(cè)型心 36?00()ZSCPL???03.6? 164.2 型腔側(cè)壁厚度及底板厚度計(jì)算（1）凹模型腔側(cè)壁厚度計(jì)算凹模力整體式圓形型腔，鑲?cè)肽＞甙寄Ｐ颓话逯械慕Y(jié)構(gòu)形式，根據(jù)整體圓形凹模型腔側(cè)壁厚計(jì)算公式 126??PMrTC經(jīng)計(jì)算得 t 為 6.65mm,為方便設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)取 10mm.(2)底板厚度計(jì)算該模具的凹模板的底部部分為一整塊模板，其強(qiáng)度足以承受注射時(shí)的壓力。但為了設(shè)計(jì)時(shí)整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)，取該塊模板厚度為 80mm。第五章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17在注塑成型的每一個(gè)循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中取出，完成取出塑件這個(gè)動(dòng)作的機(jī)構(gòu)就是脫模機(jī)構(gòu)，也稱為頂出機(jī)構(gòu)。熱塑性塑料在脫模時(shí)有較大的彈性，即使在較小的脫模斜度下，也可順利脫模。但為了減小脫模阻力，一般在產(chǎn)品沒有特殊要求的條件下，應(yīng)選用 2°脫模斜度作為標(biāo)準(zhǔn)斜度。根據(jù)以上設(shè)計(jì)規(guī)范，查文獻(xiàn)【7】表 5—27 常用塑料的脫模斜度推薦值可得聚乙烯凸模的脫模斜度為20″~45″，凹模的脫模斜度為 25″~45 ″。頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循如下設(shè)計(jì)原則：1）頂出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確，可靠，靈活，無卡死現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的剛度和強(qiáng)度，足以克服脫模阻力。2）保證在頂出過程中塑件不變形，這是對(duì)頂出機(jī)構(gòu)的最基本要求。在設(shè)計(jì)時(shí)要正確估計(jì)塑件對(duì)模具粘附力的大小和所在位置，合理地設(shè)置頂出部位，使頂出力能均勻合理地分布，要讓塑件能平穩(wěn)地從模具中脫出而不會(huì)產(chǎn)生變形。頂出力中大部分是用來克服因塑料收縮而產(chǎn)生的包緊力，這個(gè)力的大小與塑料品種，性能，以及塑件的幾何形狀復(fù)雜程度，型腔深度，壁厚還有模具溫度，頂出時(shí)間，脫模斜度，模具成型零件的表面粗糙度等因素有關(guān)，其影響因素較為復(fù)雜，很難準(zhǔn)確地進(jìn)行計(jì)算。一般原則是塑件收縮率越大，塑件壁越厚，型芯尺寸越大，形狀越復(fù)雜，型腔深度越深，脫模斜度越小，模具溫度越低，冷卻時(shí)間越長(zhǎng)，成型零件表面粗糙度越大，其對(duì)模具的包緊力就越大 ，此時(shí)就應(yīng)選擇頂出力較大的頂出方式。3）頂出力的分布應(yīng)盡量靠近型芯，且頂出面積應(yīng)盡可能大，以防塑件被頂壞。4）頂出力應(yīng)作用在不易使塑件產(chǎn)生變形的部位，如加強(qiáng)筋，凸緣，厚壁處等。應(yīng)盡量避免使頂出力作用在塑件平面位置上。5）若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時(shí)，為不影響塑件尺寸和使用，一般使頂桿與塑件接觸部位處凹進(jìn)塑件 0.1mm 左右，而頂出桿端面應(yīng)高于基準(zhǔn)面，否則塑件表面會(huì)出現(xiàn)凸起，影響基準(zhǔn)面的平整和外觀。根據(jù)上述原則及前面設(shè)計(jì)內(nèi)容可知模具中選用脫模機(jī)構(gòu)為推板加斜導(dǎo)桿推出，推板頂出的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下:1. 推板頂出位置應(yīng)設(shè)置在頂出阻力大的地方,也就是使塑件不易變形的部位.2. 由于塑件收縮時(shí)包緊型芯,因此頂出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯,同時(shí)頂出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位,如凸緣,加強(qiáng)筋等處,作用面積也盡可能大一點(diǎn).3. 與塑件直接接觸的脫出零件的配合間隙要保證不漏料,以免在塑件上留下飛刺痕跡. 184. 在設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)時(shí),必須考慮在開模過程中保證塑料留在具有頂出裝置的那一部分,即留于動(dòng)模上,這樣的頂出機(jī)構(gòu)較為簡(jiǎn)單.5. 在脫出機(jī)構(gòu)完成動(dòng)作后,并在取出機(jī)構(gòu)完成動(dòng)作后,到下一個(gè)操作循環(huán)時(shí),脫出機(jī)構(gòu)要可靠協(xié)調(diào)復(fù)位,避免各種干涉和損壞現(xiàn)象.本塑件是斜齒輪組件在齒輪外側(cè)的齒槽與開模方向不一致且它們之間有一個(gè)螺旋的角度所以在脫模時(shí)必須考慮設(shè)計(jì)一個(gè)能在開模時(shí)隨著開模過程的進(jìn)行使塑件和型腔同時(shí)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角這樣才能在開模時(shí)順利把制件頂出，在本副模具的設(shè)計(jì)中，在頂管的尾部安裝了推力軸承，在開模時(shí)頂桿頂動(dòng)軸承蓋及軸承座使推塊上升，在上升的過程中，由于塑件及推塊同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，直到塑件脫出型腔。這種機(jī)構(gòu)脫?？煽浚O(shè)計(jì)方便且在模具中占用空間較小，非常適合在本副模具中使用。第六章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算 19本塑件在注射成型時(shí)不要求太高的模溫，因此，在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)，通過下列計(jì)算可以判斷是否需要設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)：設(shè)定模具平均工作溫度 40℃，用 20℃的常溫水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 30℃，產(chǎn)品為(初算每 2 分鐘一套 1.08kg/h。一、求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 Q3，查有關(guān)文獻(xiàn)得 PA6 的單位熱流量為 6.27× J/kg510Q3=WQ2=1.1286× J/kg610二、求冷卻水的體積流量 VV= WQPcl(t1-2)= 433.860/07(2)??=0.45× /min41?m可見，由體積流量 V 查表可知所需的冷卻水管直徑非常小，故在該副模具的設(shè)計(jì)過程中可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。 20第七章 模具閉合高度的確定在支承和固定零件的設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：定模座板 =25mm 定模鑲件固定1H板 =35mm，動(dòng)模鑲件板 =35mm，支承板 =20mm ，墊板 =20mm,推力軸承2H3H45固定板 =10mm， =10mm,動(dòng)模座板 =25mm 因而模具的閉合高度為：678H= + + + + + + +12345678=25+35+35+20+20+10+10+25=191mm 21第八章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核模具的外形尺寸為 200mm×250mm×191mm 而 FL—50G 型注塑機(jī)的最大安裝尺寸為 350mm×310mm.裝模高度為 150～300mm 即該副模具滿足安裝條件。經(jīng)查FL—50G 型注塑機(jī)的最大開模行程 S=220mm。滿足頂出塑件時(shí)的頂出要求 S≥ +1H+（5～10）mm=20+6+10=36mm 經(jīng)驗(yàn)證。FL—80G 型注塑機(jī)型注塑機(jī)能滿足使用2H要求，故可采用。 22第九章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖9.1.工作原理：開模時(shí)，在彈簧8的作用下I-I分型面分型，點(diǎn)澆口凝料留在流道板27內(nèi)。當(dāng)I-I面分型距離達(dá)流到高度之后 定距拉桿9限定流到板27移動(dòng)，從而II-II分型面分型。在I-I面分型時(shí)，脫落了斜楔7約束的側(cè)型心4，在彈簧3的作用下抽出制品。推出時(shí)，推管20邊推出制品，邊沿軸向旋轉(zhuǎn)，推管20下方放置了鋼球，以減少推管20旋轉(zhuǎn)的阻力。合摸時(shí)，導(dǎo)柱33插入一對(duì)連桿36之間，連桿伸展迫使推出機(jī)構(gòu)先復(fù)位，復(fù)位桿1作用保證推管準(zhǔn)確的復(fù)位。9.2 塑料模具的裝配塑料模具裝配時(shí)常用的裝配基準(zhǔn)大致分為兩種，以塑料模中的主要工作零件如型芯、型腔和鑲塊等為裝配基準(zhǔn)件，模具的其他零件都依靠裝配基準(zhǔn)件進(jìn)行順序裝配；有導(dǎo)柱，導(dǎo)套的模具，以模板側(cè)面為基準(zhǔn)進(jìn)行修配和裝配。一，塑料模零件組裝：型芯壓入前,通常在固定板的孔口加工出工藝倒角或引入錐度，有利于型芯壓入組裝和保證型芯垂直度。將型芯尖角部位修成 R0.3 圓弧，或?qū)⒐潭ò蹇捉遣坑娩彈l修出槽，型芯壓入過程中要多次檢查型芯的垂直度和方位。然后按劃線加工定模固定板型孔，將預(yù)加工的型芯精修成型，將動(dòng)定模固定板疊合在一起，使分型面緊密貼合，然后夾緊。下一步是將型芯壓入固定并配合緊密，裝配后，型芯外露部分要符合圖紙要求，分別將導(dǎo)套，導(dǎo)柱壓入定模，固定模并檢查導(dǎo)套，導(dǎo)柱的松緊程度，將定模上平面磨平，然后將動(dòng)模固定板下平面磨平。再將滑塊型芯裝入導(dǎo)滑槽，并推至端面與定模定位面相接觸，將滑塊上固定螺釘，使滑塊與滑塊面均勻接觸，同時(shí)分型面間留有 0.2mm 的間隙，此間隙可用塞尺檢查。用壓力機(jī)將澆口套壓入定模板，將定模板，復(fù)鉆螺孔后，擰入螺釘和敲入銷釘緊固，將動(dòng)模板，支架復(fù)鉆后擰入螺釘緊固。各部分裝配完成后，檢查制品，驗(yàn)證模具質(zhì)量狀況，發(fā)現(xiàn)問題可以調(diào)整。導(dǎo)柱導(dǎo)套孔在整個(gè)模具裝配過程中的順序基本上有兩種：若選定型芯和型腔為裝配基準(zhǔn)時(shí)，則導(dǎo)柱導(dǎo)套孔的加工順序應(yīng)安排在完成型芯，型腔的組裝。合模 23后進(jìn)行，若塑件結(jié)構(gòu)形狀使型芯，型腔在合模后很難找正相對(duì)位置，或者模具設(shè)有斜滑塊機(jī)構(gòu)時(shí)，則要先加工裝配導(dǎo)柱導(dǎo)套，作為模具裝配基準(zhǔn)。未淬硬模板上導(dǎo)柱導(dǎo)套孔的加工，可在坐標(biāo)鏜床上分別加工或?qū)?dòng)，定模板疊合在一起用工藝銷釘定位后在車床，立銑和鏜床上加工。二，裝配調(diào)試的工藝要求及注意問題：1，試模前，應(yīng)對(duì)零件的裝配過程再次檢查一遍，以防安裝模具過程中造成傷人，同時(shí)必須對(duì)設(shè)備的油路，水路進(jìn)行檢查，并按規(guī)定作好開機(jī)前的準(zhǔn)備。2，開模試模時(shí)，原則上選擇在低壓，低溫和較長(zhǎng)的時(shí)間條件下成型，然后按壓力，時(shí)間，溫度這樣的先后順序變動(dòng)。3，注射成型時(shí)，可選用高速和低速兩種工藝，一般在制件壁厚面大時(shí)采用高速注射成型。4，對(duì)粘度高和熱穩(wěn)定差的塑件，采用較慢的螺桿轉(zhuǎn)速和略低的背壓加料和預(yù)塑，而粘度低和熱穩(wěn)定性好的塑料，可采用較快的螺桿轉(zhuǎn)速和略高的背壓。5，試模后，將模具清理干凈，涂上防繡油，然后分別入庫(kù)和返修。 24第十章 注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制10.1 定模鑲件加工工藝過程定模鑲件的加工工藝過程見表 10-1。表 10-1 下模座板的加工工藝過程序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容1 下料 材料牌號(hào) 45 鋼。材料252mm×201mm×15mm 的平面①銑平面②銑平面保證 55+0.32 銑③切斷保證長(zhǎng)度 35+0.23 熱處理 調(diào)質(zhì)處理至 24～28HRC①在平面上鉆 4 個(gè)￠15 的孔②鉆中心孔￠50 的孔③半精車各臺(tái)階面4 鉆空④精車各臺(tái)階面及兩端面留 0.2mm 磨量5 鉸 精鉸中心孔留 0.1～0.2mm 磨量6 熱 淬火后回火保證 45～50HRC7 磨 精磨各外圓臺(tái)階面至圖8 表 鍍鉻9 鉗 拋光 2510.2 動(dòng)模鑲件加工工藝過程動(dòng)模鑲件加工工藝過程見表 10-2表 10-2 側(cè)型芯的加工工藝過程序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容1 下料 材料牌號(hào) 45 號(hào)鋼 材料規(guī)格 Ф13×150mm一根①車端面②車外圓保證 Ф55+0.32 車③切斷保證 35+0.23 熱處理 調(diào)質(zhì)處理至 24～28HRC①車外圓各臺(tái)階面留 0.3～0.5 余量②車 2×2 的凹槽4 車③鉆中心孔留 0.3～0.5mm 鉸量5 鉸 鉸中心孔留 0.2mm 磨量6 熱處理 淬火后回火保證 45～50HRC7 磨 精磨各外圓部分至圖8 鉗 研配鉆面部分9 表 鍍鉻10 鉗 拋光 26模具典型零件機(jī)械加工工序卡（模具專業(yè)沖壓、塑料模具課題適用） 27產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào)機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 共( )頁(yè) 第( )頁(yè)車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào)毛坯種類 毛坯外形 尺寸 每個(gè)毛坯可 制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù)設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液工序工時(shí)工位器具編號(hào) 工位器具名稱 準(zhǔn)終 單件工步工時(shí)工步內(nèi)容 工藝裝 備主軸轉(zhuǎn)速r·minˉ1切削速度m·minˉ1進(jìn)給量mm·rˉ1切削深度mm進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助工步號(hào)設(shè) 計(jì)(日期)審 核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期 28模具典型零件機(jī)械加工工序卡產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào)機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 共( )頁(yè) 第( )頁(yè)車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào)毛坯種類 毛坯外形 尺寸 每個(gè)毛坯可 制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù)設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液工序工時(shí)工位器具編號(hào) 工位器具名稱 準(zhǔn)終 單件工步工時(shí)工步內(nèi)容 工藝裝 備主軸轉(zhuǎn)速r·minˉ1切削速度m·minˉ1進(jìn)給量mm·rˉ1切削深度mm進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助工步號(hào)設(shè) 計(jì)(日期)審 核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期 29第十一章 模具的安裝與調(diào)試11.1 模具的安裝：裝配的要求如下：（1）模具上下平面的平行度偏差不大于 0.05mm，分型面處需密合。（2）推件時(shí)推件桿和卸料板動(dòng)作要同步。裝配順序：(1)裝配前按圖檢驗(yàn)主要工作零件及其他零件的尺寸。(2)鏜導(dǎo)柱孔，將定模，推件板，型芯固定板合在一起，使分模面緊密接觸并夾緊。鏜導(dǎo)柱孔，型孔，在空內(nèi)壓入工藝定位銷后，加工側(cè)面的垂直基準(zhǔn)。(3)加工定模，用定模側(cè)面的垂直基準(zhǔn)確定定模上型腔中心的實(shí)際位置，并依次作為加工基準(zhǔn)，鏜線切割用的穿絲孔 ，線切割矩形孔。2.5m?(4)加工推件板，按定模實(shí)際加工中心位置在推件板上鏜線切割用的穿絲孔，并以穿絲孔為基準(zhǔn)切割型孔。2.5m?(5)壓入導(dǎo)柱。在定模座，推件板，型芯固定板上分別壓入導(dǎo)柱，使導(dǎo)向可靠，滑動(dòng)靈活。 (6)裝配型芯。將型芯固定板與推件板合攏，把型芯放入推件板型孔內(nèi)，用螺孔復(fù)印法和壓銷釘套法使型芯緊固在型芯固定板上。(7)通過型芯引鉆支撐板和型心固定板上的孔。(8)通過支撐板引鉆推桿固定板上的孔。(9)在推桿固定板和支撐板上加工限位螺釘孔和復(fù)位桿孔。(10) 將鑲塊裝入定模。(11) 加工定模座板，加工螺孔，限位孔和導(dǎo)柱孔。(12) 定模和定模座板的裝配。用平行夾頭把它們夾緊，通過定模板的孔引鉆在定模上，拆開后，再定模上攻螺孔，然后用螺釘和銷釘將定模和定模座板緊固。(13) 裝配動(dòng)模部分，修正推桿和復(fù)位桿長(zhǎng)度。(14) 完成裝配后進(jìn)行試模，并校驗(yàn)入庫(kù)。 3011.2 模具的調(diào)試：注射模裝配成以后。也要按正常的生產(chǎn)條件進(jìn)行試模，以了解模具的實(shí)際使用性能是否滿足生產(chǎn)要求、有無不完善的地方進(jìn)行改進(jìn)或作調(diào)整。通過試模塑件上常會(huì)出現(xiàn)各種弊病，為此必須進(jìn)行原因分析，排除故障。造成次廢品的原因很多，有時(shí)是單一的，但經(jīng)常是多個(gè)方面綜合的原因。需按成型條件，成型設(shè)備，模具結(jié)構(gòu)及制造精度，塑件結(jié)構(gòu)及形狀等因素逐個(gè)分析找出其中主要矛盾，然后再采取調(diào)節(jié)成型條件，修整模具等方法加以解決。首先，在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問題。在試模過程中，應(yīng)做詳細(xì)記錄，并將結(jié)果填入試模記錄卡，注明模具是否合格。如需返修，則應(yīng)提出返修意見。在記錄卡中應(yīng)摘錄成型工藝條件及操作注意要點(diǎn)，最好能附加上加工出的制件，以供參考。試模后，將模具清理干凈，涂上防銹漆，然后分別入庫(kù)和返修。 31設(shè)計(jì)總結(jié)本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容為斜齒輪組件塑料模設(shè)計(jì)，通過對(duì)斜齒輪組件的設(shè)計(jì)，基本掌握了對(duì)塑料模設(shè)計(jì)的方法及步驟，對(duì)塑料模有了更進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)，對(duì)模具的制造方法和制造途徑積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)中模板等尺寸也不代表一種最佳的選擇，例如模板的厚度，可以根據(jù)能取得的原料的厚度按最小的加工量選擇（要滿足最小厚度要求，同時(shí)也不能太厚太重） 。合理選擇模具的結(jié)構(gòu)。根據(jù)塑件的圖紙及技術(shù)要求，研究和選擇適當(dāng)?shù)某尚头椒ㄅc設(shè)備，必要時(shí)還要請(qǐng)教老師。只有模具結(jié)構(gòu)選擇好了，才能設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便，的模具。設(shè)計(jì)模具必須制造方便。設(shè)計(jì)模具時(shí)，盡量做到使設(shè)計(jì)的模具制造容易，造價(jià)便宜。設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)效率高，工作可靠。這一要求涉及到的方面很多。模具零件應(yīng)耐磨耐用，模具零件的耐用度影響整個(gè)模具的使用壽命。模具的結(jié)構(gòu)要適應(yīng)塑料的成型特性。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，充分了解所用塑料的成型特性，并盡量滿足要求，同樣是獲得優(yōu)質(zhì)制件的措施。同一塑件由不同的人設(shè)計(jì)有多種多樣的方案，最終都有可能很好的使用，通過這次設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到了除了正確掌握和應(yīng)用書本知識(shí)外，吸取他人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)也是非常重要的。 32致謝本設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程中得到了楊占堯、翟德梅、趙常海、原紅玲、于智宏、蘇光等幾位指導(dǎo)老師的大力支持和幫助，再此表示誠(chéng)摯的感謝，由于本人水平有限，收集資料困難，如果有不盡人意的地方，懇請(qǐng)導(dǎo)師不吝賜教，提出寶貴改進(jìn)意見。 33參考文獻(xiàn)【1】 《塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》清華大學(xué)出版社 楊占堯主編 20004【2】 《塑料注塑模具設(shè)計(jì)從人門到精通》航空工業(yè)出版社 張中元主編 1999【3】 《塑料模具設(shè)計(jì)》西北工業(yè)大學(xué)出版社 李秦蕊主編 1995.9 年【4】 《金屬與塑料成型機(jī)械》河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 翟德梅主編 2000 年【5】 《注塑成型技術(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社 王興天主編 2001 年【6】 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