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畢 業(yè) 設 計 任 務 書 1 已知條件 電風扇罩零件圖 1 材料 PP 2 生產(chǎn)批量 46 萬件 年 2 設計要求 1 按要求寫出開題報告 6 畫出電風扇罩產(chǎn)品 2D 圖和 3D 圖 2 結(jié)合設計課題到工廠進行畢業(yè)實習 3 收集國內(nèi)外有關(guān)情報資料 查閱有關(guān)文獻資料 15 篇以上 4 檢索與閱讀與設計題目相關(guān)的外文資料 并書面翻譯 3 篇 并不少于 1 0 萬字 的外文資料 5 在分析 計算 選擇和設計的基礎上編寫出不少于 2 萬字的設計計算說明書 含文獻綜述 7 設計出電風扇罩注塑模的裝配圖和主要零件圖 8 用 Pro E 分模 并進行開模動作模擬仿真 9 繪制工程圖折合 A0 號幅面的圖紙不少于 3 張 10 制訂一個主要零件的加工工藝 生成模具型腔的刀具路徑并進行模擬仿真 11 準備和參加畢業(yè)答辯 3 工作進度 1 查閱設計資料 寫出開題報告 1 周 2 結(jié)合設計課題進行畢業(yè)實習 調(diào)研 并寫出 6000 8000 字的文獻綜述 1 周 3 外文翻譯 0 5 周 4 繪制產(chǎn)品零件圖 2D 圖 和模具結(jié)構(gòu)方案設計 1 周 5 草圖設計 1 周 6 工作圖設計 含裝配圖和零件圖 5 周 7 模具分模及開模動作仿真 2 周 8 制訂模具加工工藝 生成模具型腔的刀具路徑并進行模擬仿真 1 5 周 9 整理設計計算說明書 1 5 周 10 修改設計 0 5 周 11 準備和參加畢業(yè)答辯 0 5 周 4 主要參考資料 1 上海模具技術(shù)協(xié)會著 塑料技術(shù)標準大全 M 杭州 浙江科學技術(shù)出版社 1990 2 王孝培主編 塑料成型工藝及模具簡明手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2000 3 黨根茂主編 模具設計與制造 M 西安 西安電子科技大學出版社 1997 4 陳萬林等主編 實用塑料注射模具設計與制造 M 北京 機械工業(yè)出版社 2002 5 賈潤禮等主編 實用注塑模設計手冊 M 北京 中國輕工業(yè)出版社 2002 6 德 E 林納主編 注射成型模具設計 108 例 M 北京 輕工業(yè)出版社 2001 7 徐佩弦編著 塑料制品與模具設計 M 北京 中國輕工業(yè)出版社 2001 年 8 詹友剛編著 Pro ENGINEER 中文野火版 2 0 基礎教程 M 北京 清華大學 出版社 2005 3 9 曹巖主編 Pro ENGINEER wildfire 產(chǎn)品設計實例精解 M 北京 機械工業(yè) 出版社 2005 9 10 佟河亭主編 Pro ENGINEER wildfire 中文版習題精解 M 北京 人民郵電 出版社 2006 4 11 張祥杰 Pro ENGINEER wildfire 模具設計 M 北京 中國鐵道出版社 2002 12 黃曉燕 模具 CAD CAM 實用教程 Pro ENGINEER 軟件 M 北京 清華大學 出版社 2004 年 13 二代龍震工作室主編 Pro MOLDESIGN Wildfire 2 0 模具設計 北京 電子工 業(yè)出版社 2005 2 14 何滿才主編 模具設計 Pro ENGINEER Wildfire 中文版實例詳解 北京 人 民郵電出版社 2005 1 15 關(guān)興舉主編 Pro ENGINEER 塑料模具設計 北京 人民郵電出版社 2006 2 16 余強主編 Pro E 模具設計基礎教程 北京 清華大學出版社 2005 9 17 林清安主編 Pro ENGINEER Wildfire 2 0 模具設計 北京 電子工業(yè)出版 社 2005 4 18 周峻辰主編 Pro ENGINEER 中文野火版塑料模具設計專家實例精講 M 北 京 中國青年出版社 2006 12 P190 19 孫中柏主編 Mastercam9 1 模具設計與加工范例 M 北京 清華大學出版 社 2006 3 20 洪慎章主編 注塑加工速查手冊 北京 機械加工出版社 2009 9 21 楊占堯 注射模具典型結(jié)構(gòu)圖例 北京 化學工業(yè)出版社 2005 5 22 葉久新 王群 塑料成型及模具設計 北京 機械工業(yè)出版社 2007 11 2010 8 重印 23 黃鎮(zhèn)昌 互換性與測量技術(shù) 廣州 華南理工大學出版社 2009 8 2010 1 重 印 24 汪萬清主編 機械加工工藝基礎 重慶 重慶大學出版社 1994 25 李云程主編 模具制造工藝學 北京 機械加工出版社 1992 26 孔德音主編 模具制造學 北京 機械加工出版社 1996 27 劉繼林主編 機械加工工藝基礎 長沙 湖南科學技術(shù)出版社 1995 指導教師 接受論文任務開始執(zhí)行日期 2012 年 3 月 12 日 學生簽名 摘要 I 摘要 通過對電風扇罩進行成型工藝分析 選擇了成型工藝參數(shù) 確定了分型面的位置 設計了一模一腔的注射模具 重點介紹了注射模的結(jié)構(gòu)設計和工作過程 主要包括以 輪輻式為澆口的澆注系統(tǒng)設計 型芯和型腔立體式冷卻水道的分別設計 側(cè)向分型與 抽芯機構(gòu)的設計 順序脫模機構(gòu)的設計 以及成型零件的設計 同時制訂模具加工工 藝 通過用 CAM 軟件生成模具型腔的刀具路徑并進行加工模擬仿真 實踐證明該模具 結(jié)構(gòu)合理 動作可靠 塑件質(zhì)量滿足設計要求 關(guān)鍵詞 注塑成型 輪輻式澆口 立體冷卻水道 側(cè)抽芯機構(gòu) 模擬仿真 Abstract II Abstract Based on the the analysis of the cover of fanner forming process the molding process parameters was selected and the parting surface location was determined and one mold one cavity was designed It introduces the priority in the injection mold structure and mold design process which including the design of the spoke tape gating system and the different design of stereo type cooling waterway of the core and cavity and the side parting and core pulling mechanism design and sequential demoulding mechanism design also the into parts design of the mold At the same time the mold processing technology was developed The mold cavity tool path as well as the processing simulation was built by the CAM software The practical production proves that the mould structure is reasonable action is reliable and the quality of plastic parts meet design requirements Key words injection molding spoke type gate stereo cooling waterway side core pulling mechanism simulation 目錄 目錄 摘要 I Abstract II 第 1 章 塑件成型工藝性分析 1 1 1 塑件結(jié)構(gòu)工藝性的分析 1 1 1 1 塑件尺寸精度分析 1 1 1 2 塑件的表面質(zhì)量 2 1 1 3 脫模斜度 2 1 1 4 加強筋 2 1 1 5 側(cè)沉孔 2 1 2 塑件材料的使用性能 2 1 3 塑件材料的工藝性能 2 1 4 PP 的成型工藝參數(shù) 2 第 2 章 塑料成型工藝與設備的確定 4 2 1 初步選擇注射成型設備 4 2 1 1 依據(jù)最大注射量初選設備 4 2 1 2 注射機的相關(guān)參數(shù)的校核 5 2 2 塑件成型工藝參數(shù)的確定 6 第 3 章 分型面與澆注系統(tǒng)的設計 7 3 1 分型面的設計 7 3 1 1 分型面位置的確定 7 3 1 2 型腔數(shù)目與分布 7 3 2 澆注系統(tǒng)的設計 8 3 2 1 主流道設計 8 3 2 2 分流道設計 9 3 2 3 澆口設計 10 3 2 4 校核主流道的剪切速率 10 3 2 5 冷料穴的設計 11 3 2 6 排氣的設計 11 第 4 章 成型零件的設計 12 4 1 成型零件設計 12 4 1 1 成型零件的結(jié)構(gòu)設計 12 4 1 2 成型零件鋼材的選用 12 4 2 成型零件工作尺寸的計算 13 4 2 1 凹模徑向尺寸的確定 13 4 2 2 凸模徑向尺寸的確定 13 4 2 3 凹模深度尺寸的確定 14 4 2 4 凸模高度尺寸的確定 14 4 2 5 凹模側(cè)壁厚度的確定 14 目錄 4 2 6 動模墊板厚度的確定 15 第 5 章 脫模機構(gòu)及側(cè)抽機構(gòu)的設計 16 5 1 推出方式和脫模順序的確定 16 5 2 脫模力的確定 17 5 2 1 脫模力的計算 17 5 2 2 校核推出機構(gòu)作用在塑件上的單位壓力 17 5 3 脫模板厚度的計算 17 5 4 側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)的設計 18 5 4 1 抽芯距的計算 18 5 4 2 抽芯力和斜導柱直徑的計算 18 5 4 3 滑塊的設計 19 5 5 模具工作過程 20 第 6 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 21 6 1 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的相關(guān)計算 21 6 1 1 冷卻介質(zhì) 21 6 1 2 冷卻系統(tǒng)的計算 21 6 2 冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 22 6 2 1 型腔冷卻水道結(jié)構(gòu) 22 6 2 2 型芯冷卻水道結(jié)構(gòu) 22 第 7 章 模架及導向與定位機構(gòu)的設計 23 7 1 各模板尺寸的確定 23 7 2 模架各尺寸的校核 23 7 3 導向與定位機構(gòu)的設計 23 第 8 章 成型零件的加工 24 8 1 非標準成型零件加工工藝規(guī)劃 24 8 2 成型零件數(shù)控加工工藝單 27 8 3 成型零件加工仿真圖 28 設計總結(jié) 30 參考文獻 31 附件一 外文翻譯 32 附件二 計算機編程程序 37 第 1 章 塑件材料的分析與塑件結(jié)構(gòu)工藝性的確定 1 第 1 章 塑件成型工藝性分析 1 1 塑件結(jié)構(gòu)工藝性的分析 電風扇罩制件材料為 PP 其尺寸和三維造型如圖 1 1 該制件主要是以筒形為主 在上部的側(cè)面位置處有沉孔 為了注出此沉孔 需要采用側(cè)向抽芯機構(gòu) 設計時側(cè)向 抽芯是重點考慮的部分 此外在上部的位置處還有四處加強筋 在設計模具是要特別 注意該處 必要時可將結(jié)構(gòu)做進一步的改進 該制件的結(jié)構(gòu)要求并不是很高 在設計 模具時候要考慮一些即經(jīng)濟 又實用的方法改進模具的結(jié)構(gòu) 以期達到最佳的設計效 果 有助于實際的生產(chǎn) 圖 1 1 電風扇罩尺寸和三維圖 1 1 1 塑件尺寸精度分析 根據(jù)題目要求可知 該塑件尺寸精度無特殊要求 所有尺寸均為自由尺寸 因影 響塑料制品的尺寸精度的主要因素是材料的收縮和模具的制造誤差 查得 PP 的收縮率 為 1 0 2 5 分析時都采用 S 1 75 由于對于制品的精度無特殊要求 根據(jù) GB T14486 1993 規(guī)定 參照下表 1 1 的收縮特性和選用的公差等級 可得到制件的公 差等級為 MT6 表 1 1 收縮特性和選用的公差等級 公差等級 標準公差尺寸 收縮率特性 值 S 高精度 一般精度 未標準公差尺寸 0 1 1 2 2 3 3 MT2 MT3 MT4 MT5 MT3 MT4 MT5 MT6 MT5 MT6 MT7 MT7 第 1 章 塑件材料的分析與塑件結(jié)構(gòu)工藝性的確定 2 1 1 2 塑件的表面質(zhì)量 塑件外表面要求粗糙度較低 表面光滑 內(nèi)表面要求更低點 而 PP 在不同加工方 法所能達到的表面的粗糙讀值為 0 1 1 6 m 因為對表明粗糙度無特殊要求 為了方 便實際的加工 制造加工過程中可選擇 Ra 0 8 m 1 1 3 脫模斜度 因該塑件沒有設定脫模斜度 又該制件本身具有具有斜度 適合脫模 固塑件成型 部分的脫模不需脫模斜度 而其他輔助脫模的脫模斜度設定為 0 5 1 1 4 加強筋 該塑件高度較大 在頂部需要加強筋加強中間孔壁的強度 故設計有 4 條加強筋 1 1 5 側(cè)沉孔 該塑件有一個直徑為 3 4mm 和 6 7mm 的沉孔 需要使用側(cè)向抽芯機構(gòu)來成型 通過以上分析可知 該制件結(jié)構(gòu)屬于中等程度 結(jié)構(gòu)工藝性合理 制件尺寸 精度一般 對應的模具零件的尺寸加工容易保證 1 2 塑件材料的使用性能 聚丙烯 PP 為半結(jié)晶性樹脂 具有無毒 無味 密度小 是最輕的塑料 等特點 強度 剛度 硬度耐熱性均優(yōu)于 LDPE 低壓聚乙烯 可在 100 度左右使用 具有良好 的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響 但低溫時變脆 不耐磨 光氧作用下易降解老 化 適于制作一般機械零件 耐腐蝕零件和絕緣零件 如電器絕緣材料 電氣制品的被 覆 機器包裝用薄皮 常見的酸 堿有機溶劑對它幾乎不起作用 可用于如容器 食 具等日常用具和其他如膠卷 水管等各種成型品 1 3 塑件材料的工藝性能 1 結(jié)晶料 濕性小 易發(fā)生融體破裂 長期與熱金屬接觸易分解 2 流動性好 但收縮范圍及收縮值大 易發(fā)生縮孔 凹痕 變形 3 冷卻速度快 澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應緩慢散熱 并注意控制成型溫度 料溫低 溫高壓時容易取向 模具溫度低于 50 度時 塑件不光滑 易產(chǎn)生熔接不良 流痕 90 度以上易發(fā)生翹曲變形 4 塑料壁厚須均勻 避免缺膠 尖角 以防應力集中 1 4 PP 的成型工藝參數(shù) 1 注射成型過程 第 1 章 塑件材料的分析與塑件結(jié)構(gòu)工藝性的確定 3 1 成型前的準備 對 PP 的色澤 粒度和均勻度等進行檢驗 并進行預熱 2 注射過程 塑件在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱 塑化達到流動狀態(tài)后 由模具的主 系統(tǒng)進入模具型腔成型 其過程可分為充模 壓實 保壓 倒流和冷卻五個階段 2 PP 的注射工藝參數(shù)如表 1 2 所示 表 1 2 PP 注射工藝參數(shù) 溫度 C 80 100 壓力 MPa70 120干燥 處理 時間 h 3 4 注射 時間 s1 5 后部 160 180 壓力 50 60 中部 180 200 保壓 時間 20 50 料筒 溫度 前部 200 230 降溫固化時間 s15 30 注射機類型 螺桿式 成型周期 40 90 溫度 C 180 190 轉(zhuǎn)速 r min 1 30 60 噴嘴 結(jié)構(gòu) 直通式 螺桿 結(jié)構(gòu)形式 突變型 模具溫度 40 80 第 2 章 塑料成型工藝與設備的確定 4 第 2 章 塑料成型工藝與設備的確定 2 1 初步選擇注射成型設備 2 1 1 依據(jù)最大注射量初選設備 1 計算單個塑件的體積 通過根據(jù)制件的三維造型 利用三維軟件 Pro E 分析計 算得 塑件體積 3c15 2mV 塑 塑件質(zhì)量 g94 0 塑 式中取 PP 材料的密度 3 90 g 2 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前是不能確定準確的數(shù)值 但是可以根據(jù)經(jīng)驗按塑件體 積的 0 2 1 倍來估算 由于本次采用的流道較短 因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 0 5 倍來估算 故以此注入模具腔塑料熔體的總同一級 即澆注系統(tǒng)的凝料和塑件體積 之和 為 3c2 1685 125 0mV 塑總 3 選擇注射機 根據(jù)第二步計算得出以此注入模具型腔的塑料總質(zhì)量 結(jié)合公式3c2 168mV 總 根據(jù)以上的計算 初步選定公稱注射量為3c9 08 368 總公 250 注射機型號為 XS ZY 250 的注射機 其主要參數(shù)見表 2 1 3cm 表 2 1 XS ZY 250 主要技術(shù)參數(shù) 標稱注射容量 3c250 模板最大厚度 350 螺桿直徑 mm 50 模板最小厚度 m200 注射壓力 MPa130 模板尺寸 598 520 注射行程 m160 拉桿空間 Mm 448 370 注射速率 g s 110 鎖模形式 增壓式 注射時間 s 2 球半徑 18 注射方式 螺桿式 噴嘴 孔直徑 m4 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 25 31 39 58 32 89 推出形式兩側(cè)退出時 中心距 中心及兩側(cè)推出 鎖模力 kN1800 電動機功率 kW 18 5 最大成型面積 2cm500 機器外形尺寸 m 4 7 1 0 1 815 模板最大行程 500 第 2 章 塑料成型工藝與設備的確定 5 2 1 2 注射機的相關(guān)參數(shù)的校核 1 注射壓力校核 由表 1 1 知 PP 所需注射壓力一般為 70 120 這里取 該注射MPaMPap10 機的公稱壓力 注射壓力安全系數(shù) 這里取 則 MPap130 公 4 25 1 k25 k 3012525 01 公pk 所以 注射機注射壓力合格 2 鎖模力校核 塑件在分型面上得投影面積 則塑A 2285 1754m 塑 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 即流道凝料 包括澆口 在分型面上得投澆 影面積 數(shù)值 是每個塑件在分型面上的投影面積 的 0 2 0 5 倍 由于本次澆A澆 塑A 采用的流道較短 因此這里取 塑澆 A3 0 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總得投影面積 則總 1 3 x 12271 85 15953 40 塑塑塑澆塑總 1 3m 模具型腔內(nèi)的脹型力 則脹F kNpAF 81 3939802540 159 模總脹 式中 是型腔的平均計算壓力值 是模具型腔內(nèi)的壓力 通常取注射壓力的模P模P 20 40 大致范圍 25 40 對于容易成型的塑料制品應取較小值 本塑件 Ma 采用 PP 根據(jù)表 2 2 故 取 25 模 根據(jù)表 2 1 可得該注射機的公稱鎖模力 鎖模力安全系數(shù)為kF1250 鎖 這里取 則2 1 2 k2 1 k 所以 注射機鎖模力合格 鎖脹脹 F 7 4839 對于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定 結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進行 表 2 2 常用塑料注射時型腔的平均壓力 塑件特點 舉 例 型腔平均壓力 MPa 容易成型塑件 PE PP PS 等薄厚均勻的日用 品 容器類 25 一般塑件 在模溫較高下 成型壁薄容器類 30 中等粘度塑料及有精度 要求的塑件 ABS POM 等有精度要求的零 件 如殼體等 35 高粘度塑料及高精度 難充型塑料 高精度的機械零件 如齒輪 凸 輪等 40 第 2 章 塑料成型工藝與設備的確定 6 2 2 塑件成型工藝參數(shù)的確定 電風扇罩塑件注射成型采用的是 XS ZY 250 臥式注射機 螺桿轉(zhuǎn)速為 40 r min 電 風扇罩注射成型工藝參數(shù)如表 2 3 所示 表 2 3 電風扇罩塑件注射成型工藝卡片 廠名 資料編號 車間 料注射成型工藝卡片 共 1 頁 第一頁 零件名稱 電風扇罩 材料牌號 PP 設備型號 XS ZY 250 裝配圖號 EFC 01 材料定額 g 每模制件數(shù) 1 件 零件圖號 EFC 10 單件質(zhì)量 g 94 10工裝號 設備 真空干燥機 溫度 80材料干燥 時間 h 2 料筒后段 160 220 料筒中段 180 200 料筒前段 160 180 料筒溫度 噴嘴 220 310 模具溫度 20 60 注射 2 保壓 15時間 s 冷卻 20 注射壓力 70 100 壓力 MPa 背壓 10 15 溫度 輔助 后處理 時間 min 時間定額 min 單件 10 處理 編制 校 對 審 核 第 3 章 分型面與澆注系統(tǒng)的設計 7 第 3 章 分型面與澆注系統(tǒng)的設計 3 1 分型面的設計 3 1 1 分型面位置的確定 從模具結(jié)構(gòu)及成形工藝的角度出發(fā) 綜合 PP 原材料的工藝特性選擇了分型面的位 置如圖 3 1 所示 其中 分型面在型腔與定模墊板之間 是為側(cè)抽芯機構(gòu)而設計 則在型芯與型腔之間 是為塑件的推出而設計 圖 3 1 分型面的位置 3 1 2 型腔數(shù)目與分布 1 按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目 設注射機的最大注射量為 G g 單個制品的質(zhì)量為 W1 g 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為 W2 則型腔數(shù)目 n 為 28 115 2 08 8 012 W 由于塑件采用一般精度 同時考慮到塑件尺寸 模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系 以及 制造費用和各種成本費等因素 故采用一模一腔的結(jié)構(gòu)形式 2 型腔排列形式確定 多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置 且力求緊湊 并與澆口開設的部位對稱 而設計選擇的是一模一腔 故使用鑲嵌式型腔 3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 從上面的分析可知 本模具設計為一模一腔 根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀 推出機構(gòu)擬采 用脫模板推出的推出形式 澆注系統(tǒng)設計時 采用輪輻式澆口 從塑件內(nèi)側(cè)面上注射 因此 定模部分不需要單獨開設分型面取出凝料 動模部分需添加型芯固定板 動模 墊板和脫模板 由上述綜合分析可確定選用帶脫模板的注射模 第 3 章 分型面與澆注系統(tǒng)的設計 8 3 2 澆注系統(tǒng)的設計 3 2 1 主流道設計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處 它將注射機噴嘴注射出的熔體導入 分流道或型腔中 主流道的形狀為圓錐形 以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順 利拔出 主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間 另外 由于其與高溫 塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸 因此設計中成可拆卸更換的澆口套 澆口套與定模 座板的配合一般按照 H7 k6 過渡配合 其一般采用 T8A 或 T10A 材料 熱處理硬度為 50 55HRC 可直接從市場上購買 1 主流道尺寸 1 主流道的長度 小型模具 應盡量小于 60mm 先取 30mm 進行設計 主L 2 主流道小端直徑 d 注射機噴嘴尺寸 0 5 1 mm 4 1 mm 5mm 3 主流道大端直徑 d d 2 tan 8mm 式中 3 主 4 主流道球面半徑 注射機噴嘴球頭尺寸 1 2 mm 18 1 mm 19mm0SR 5 球面的配合高度 一般為為 3 5mm 故取 h 3mm 2 主流道的凝料體積 3322 01 5 4 014 3 cmrLV 主主主主主主 3 主流道當量半徑 mR5 3 4主 4 主流道澆口套的形式 主流道襯套為標準件可選購 主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸 易磨損 對材料的要求較嚴格 因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設計成一個 整體 但考慮上述因素通常仍然將其分開來設計 以便于拆卸更換 同時也便于選用 優(yōu)質(zhì)鋼材進行單獨加工和熱處理 設計中澆口套常采用碳素工具鋼 T8A 或 T10A 熱 處理淬火表面硬度為 50 55 其結(jié)構(gòu)形式如圖 3 2 所示 HRC 圖 3 2 澆口套的結(jié)構(gòu)形式 第 3 章 分型面與澆注系統(tǒng)的設計 9 3 2 2 分流道設計 1 分流道的布置形式 考慮到流道內(nèi)壓力損失和熔體溫度降低等情況 還要注意減小分流道的容積和壓 力平衡 因此采用輻射式分流道 其布置形式如圖 3 3 所示 2 分流道的長度 由于流道設計簡單 根據(jù)型腔的結(jié)構(gòu)設計 分流道較短 故設計時可適當選小一 些 單邊分流道長度 L 分取 11mm 3 分流道的當量直徑 該塑件的質(zhì)量 86mm 用剛度計算公式 r 86mm 用強度計算公式 顯然應采用 強度計算公式則將以上數(shù)據(jù)代入公式得 按強度要求計算型腔壁厚 mS89 2 則凹模側(cè)壁厚度取 6 凹模側(cè)壁是采用嵌件 為結(jié)構(gòu)緊湊 這里凹模嵌件單邊厚選 17 5mm 由于型腔采 用單個布置 故型腔壁厚滿足結(jié)構(gòu)設計 而型腔與模具周邊的距離由模板的外形尺寸 來確定 根據(jù)估算模板平面尺寸選用 315 315 它比型腔布置的尺寸大得多 所以完全滿足強度和剛度要求 4 2 6 動模墊板厚度的確定 動模墊板厚度和所選模架的兩個墊塊之間的跨度有關(guān) 根據(jù)前面的型腔布置 模 架應選 315 315 這個范圍之內(nèi) 而實際生產(chǎn)的規(guī)格模架中最接近的尺寸為m 300 300 墊塊之間的跨度大約為 300 50 50 200 所以 根據(jù)型mm 腔布置及型芯對動模墊板的壓力 可得動模墊板的厚度 ELpATP 93 6503 10 286574054 54 0 1531 式中 是動模墊板剛度計算需用變形量 miP 2 23 25 11 是兩個墊塊之間的距離 約 200 是動模墊板的長度 取 300mm A 是型Lm1L 芯投影到動模墊板上的面積 型芯所受壓力的面積為 2221 865 07441 3DA 對于此動模墊板計算尺寸相對于小型模具來說還可以再小些 可以增加 1 根支撐 柱來進行支撐 故可以近似得到動模墊板厚度 mTnT16 259 0213 434 因此動模墊板可按照標準厚度取 32 m 第 5 章 推出機構(gòu)及側(cè)抽機構(gòu)的設計 16 第 5 章 脫模機構(gòu)及側(cè)抽機構(gòu)的設計 塑件在從模具上取下以前 還有一個從模具的成型零件上脫出的過程 使塑件從成 型零件上脫出的機構(gòu)稱為推出機構(gòu) 它包括以下幾個部分 脫模力的計算 推出機構(gòu) 復位機構(gòu)等的機構(gòu)形式 安裝定位 尺寸配合以及某些機構(gòu)所需的強度 剛度或穩(wěn)性 校核 在設計此機構(gòu)時 應遵守以下幾個原則 推出機構(gòu)應盡量設置在動模一側(cè) 保證塑件不因推出而變形損壞 機構(gòu)簡單動作可靠 良好的塑件外殼 合模時的正 確定位 5 1 推出方式和脫模順序的確定 由于塑料件收縮時包緊型芯 且塑件外形為筒形 故本塑件采用脫模板推出的方 式 脫模板推出面積大 塑件不易變形 表面無推出痕跡 結(jié)構(gòu)簡單 模具無需設置 復位桿 脫模板推出時為了減小脫模板與型芯的摩擦 設計中在用脫模板與型芯之間 留 0 2 的間隙 并采用錐面配合 可以防脫模板因偏心而產(chǎn)生溢料 同時避免了脫m 模板與型芯產(chǎn)生摩擦 錐面的斜度約取 5 10 圖 5 1 拉勾壓板式順序脫模機構(gòu) 因為有滑塊安裝在定模板上 所以設計時需有順序脫模機構(gòu) 這是此模具設計的 關(guān)鍵點 第一次開模將側(cè)抽芯抽離塑件 第二次開模則由脫模板將塑件從凸模鑲件上 脫下 本設計中選用了壓板拉鉤式順序脫模機構(gòu) 其組成有限位螺釘 28 彈簧 29 壓 板 30 拉鉤 31 等 壓板用螺釘固定在定模墊板上 而拉鉤的頭部 無鉤的一端 有彈 簧與定模扳連接 中間則有轉(zhuǎn)軸固定使其能轉(zhuǎn)動 其示意圖如圖 5 1 所示 第 5 章 推出機構(gòu)及側(cè)抽機構(gòu)的設計 17 開模后 塑件會包緊型芯 留在動模一側(cè) 由于拉鉤 31 的連接作用 首先由 間分型面分開 斜導柱帶動斜滑塊 而斜滑塊又連接著側(cè)抽芯 故側(cè)抽芯先脫離了 塑件 至彈簧鋼球終止滑塊的滑動為止 接著是壓板 30 迫使拉鉤 31 轉(zhuǎn)動 并與動模 墊板 14 脫鉤 同時限位螺釘 28 起作用 于是模具從 分型面分開 最后推板帶動 由推桿連接的脫模板推出塑件 從而完成整個脫模過程 5 2 脫模力的確定 5 2 1 脫模力的計算 因為圓形塑件的內(nèi)孔半徑與壁厚之比 109238 tr 所以 此塑件視為薄壁圓筒塑件 故脫模力為 AKftESLF 1 01tancos22 09 3 01tan5 cos5754 3 N69 式中 是塑料的彈性模量 是塑料成型的平均收縮率 是塑EMPaS t 件的壁厚 是被包型芯的長度 是塑料的泊松比 是脫模斜度mLm 是塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù) 是型芯的平均半徑 是塑件在開模方向f rA 垂直的平面上得投影面積 mm2 當塑件底部有通孔時 A 項為 0 查表可得 1350 1 75 115mm 0 32 1 0 5 38mm 0 是由ES fr2K 和 決定的無因次數(shù) f 9 1cos1sin5 01cosin12 fK 5 2 2 校核推出機構(gòu)作用在塑件上的單位壓力 1 推出面積 3222 c4 9 4 34 mdDA 2 推出應力 抗壓強度 MPaF89 1 7 所以校核合格 5 3 脫模板厚度的計算 為了使制件在推出時不發(fā)生表形 采用脫模板推出的結(jié)構(gòu)形式 脫模板在塑料件 的整個周邊端面上進行推出 作用面積大 推出力大而且均勻 動作平穩(wěn)順暢 推出 過程保證了塑件的質(zhì)量 第 5 章 推出機構(gòu)及側(cè)抽機構(gòu)的設計 18 按剛度要求計算脫模板厚度 按強度要求計算脫模板厚度 3121 ERFkH脫 21 脫FkH 式中 H 是脫模板厚度 mm F 脫 是脫模力 N R 是推桿軸線到脫模板中心距 離 mm k1 與 k2 是與 R r 相關(guān)的系數(shù) 按表 4 26 選取 其中 r 為脫模板環(huán)形內(nèi)孔 或型芯 半徑 E 是鋼材彈性模量 MPa 是脫模板中心允許的最大變形量 mm 0 一般取塑件在推出方向上的公差的 1 10 1 5 是鋼材的需用應力 MPa 經(jīng)查得 R r 2 k2 0 753 160MPa 而脫模力由前計算可得 F 22995 56N 采用強度計算可得 H 10 40mm 設計過程中取脫模板的厚度 t 16mm 5 4 側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)的設計 因在注塑件上部有一個沉孔 在模具上成型該沉孔的零件就必須制作成可以側(cè)向 移動的 為了使模具在脫模具過程中能夠順利的脫模 因此必須采用側(cè)向分型與抽芯 機構(gòu) 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)根據(jù)動力來源的不同 有機動 液壓或氣動以及手動等三大 類 本塑件采用機動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 它是利用注射機開模力作為動力 通過有關(guān) 傳動零件使力作用于側(cè)向成型零件而將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從塑料制件中抽出 合模時又靠它使側(cè)向成型零件復位 根據(jù)傳動零件的不同 這類機構(gòu)可分為斜導柱 彎銷 斜導槽 斜滑塊和齒輪齒條等許多不同類型的側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 本次設計 選用斜導柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 該種結(jié)構(gòu)簡單 制造方便 安全可靠 勞動強度小 生產(chǎn)效率高 借助機床開模 行程來完成抽芯動作 廣泛用于延時抽芯或接近分型面抽芯力不大的型芯 斜導柱的 使用材料為 T8A 由于斜導柱經(jīng)常和滑塊摩擦 所以 其熱處理硬度要求為 55 58HRC 表面粗糙度值低于 Ra0 4 m 斜導柱與其固定板之間采用過渡配合形式 H7 k6 5 4 1 抽芯距的計算 側(cè)抽芯的傾斜角 20 一般 的選取范圍為 15 22 20 或 22 選用最 多 抽芯距 S h 2 3 mm 11 2 5 13 5mm h 為塑件側(cè)孔深度或凸臺高度 有效長度 L4 s sin 39 5mm 取 40mm 開模距 H s tan 37 1mm 取 38mm 實際的模具中工作長度 L 取 48mm 第 5 章 推出機構(gòu)及側(cè)抽機構(gòu)的設計 19 5 4 2 抽芯力和斜導柱直徑的計算 抽芯力是將側(cè)型芯從制品中抽出所需的力 剛開始抽芯所克服的阻力稱為初始抽 芯力 繼續(xù)將全部側(cè)芯抽出所需的力稱為相續(xù)抽芯力 相續(xù)抽芯力通常小于初始抽芯 力 故設計時以初始抽芯力為準 影響初始抽芯力的主要因素有 a 成型芯表面積愈大 包緊力愈大 因而抽芯力就愈大 方形成型芯比圓形成型 芯抽芯力大 當制品一面有兩個以上的孔時 抽芯力更大 成型芯距離愈大 收縮愈 大 抽芯力也就愈大了 b 制品壁愈厚 收縮就愈大 抽芯力也愈大 c 制品塑料的收縮率大 成型芯摩擦系數(shù)大 抽芯力就大 d 成型芯表面粗糙度低脫模斜度大 抽芯力就小 反之抽芯力就大 e 注射力小保壓壓力小 冷卻時間短 則抽芯力小 反之 抽芯力就大 抽芯力可用如下簡化公式進行計算 sinco hpFc 式中 c 側(cè)抽芯成型部分的截面平均周長 m h 側(cè)抽芯成型部分的高度 m p 塑料件對側(cè)抽芯的收縮應力 包緊力 一般模內(nèi)冷卻的塑件 p 0 8 1 2 10 7Pa 模外為 2 4 3 9 10 7Pa 塑料在熱狀態(tài)對鋼的摩擦因數(shù) 一般 0 15 0 2 斜導柱的斜度 經(jīng)查表及計算可得 c 0 022m h 0 0135m p 3 10 7Pa 0 18 20 計算得抽芯力 Fc 1541N 斜導柱彎曲力 1640N cos CFN 對于圓形橫截面的斜導柱 其直徑 d mm 為 mNLd16 034 由以上計算可知 斜導柱的工作結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸由圖 5 1 所示 圖 5 1 斜導柱的工作結(jié)構(gòu)圖 5 2 斜滑塊的剖面尺寸圖 第 5 章 推出機構(gòu)及側(cè)抽機構(gòu)的設計 20 5 4 3 滑塊的設計 1 活動型芯與滑塊的連接方式 制件中的沉孔可用側(cè)型芯成型 而側(cè)型芯經(jīng)過型腔 與滑塊通過銷釘連接 其連接 方式如圖 5 1 所示 滑塊的剖面結(jié)構(gòu)和尺寸則如圖 5 2 所示 2 滑塊的導滑形式 為了使滑塊在導滑槽中的活動順利平穩(wěn) 不發(fā)生卡滯 跳動等現(xiàn)象 選擇了如圖 5 3 所示的導滑形式 圖 5 3 滑塊導滑形式圖 5 4 滑塊的彈簧鋼球式定位裝置 3 滑塊的導滑長度 由于滑塊的導滑槽即是整個滑塊的長度 所以其導滑長度 L 遠大于其寬度 B 的 1 5 倍 滑塊完成抽芯動作后必定會繼續(xù)留在導滑槽內(nèi) 并保證了在導滑槽內(nèi)的長度 l 不 小于滑塊的全長的 2 3 圖 5 1 中虛線所示為導滑槽長度 4 滑塊的定位裝置 為了保證在合模時斜導柱的伸出端可靠地進入滑塊的斜孔 滑塊在抽芯后的終止 位置必須定位 即必須停留在固定位置 本設計中選擇彈簧鋼球式定位裝置來定位滑 塊 其加工簡單 安裝方便 占位小 適用于中小型滑塊 此處滑塊上使用 2 個彈簧 鋼球均衡排位來定位 使滑塊受力平均 其裝置結(jié)構(gòu)如圖 5 4 所示 5 5 模具工作過程 模具工作過程為 模具閉合 熔融塑料由噴嘴注射入型腔 經(jīng)過一段時間的保壓和 冷卻定型后開模 開模時壓板拉鉤式順序脫模機構(gòu)作用下 先從 分型面 分型面 位置如圖 5 5 所示 處打開 滑塊在斜導柱的作用下與側(cè)抽芯一起完成抽芯 繼續(xù)開 模至壓板迫使拉鉤轉(zhuǎn)動 拉鉤脫離動模墊板 至限位螺釘起作用 這時再從 分型 面處分開 主流道凝料從澆口套中脫離 隨塑件留在動模一側(cè)的型芯上 繼續(xù)開模到 一定距離 注塑機推板前進 帶動推桿推動脫模板使塑件脫離型芯 實現(xiàn)塑件頂出 合模時 動模側(cè)前進 脫模板與定模板相遇后 模具脫模機構(gòu)和側(cè)抽芯機構(gòu)復位 完成一個注射成型周期 第 5 章 推出機構(gòu)及側(cè)抽機構(gòu)的設計 21 圖 5 5 分型面位置示意圖 第 6 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 22 第 6 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 6 1 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的相關(guān)計算 6 1 1 冷卻介質(zhì) 查表可知 PP 成型溫度及模具溫度分別為 160 260 和 40 60 所以 模具C 溫度初步選定為 50 用常溫水對模具進行冷卻 C 6 1 2 冷卻系統(tǒng)的計算 1 單位時間內(nèi)注入模具中得塑料熔體的總質(zhì)量 W 1 塑料制品的體積 392 1028 916 0 1cmnVV 塑分主 2 塑料制品的質(zhì)量 kgm 83 9 2 0 3 因為注射時間 由表 4 34 冷卻時間 脫模時間st注 st3冷 則注射周期 由此得每小時注射st8 脫 tt 820 脫冷注 次數(shù) 次13 6N 4 單位時間內(nèi)注入模具中得塑料熔體的總質(zhì)量 hkgmW 8 09 2 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時所放出的熱量 查表 4 35 直接可知 PP 的單位SQ 熱流量的 kgJQS 59 3 冷卻水的體積流量 設冷卻水道入水口的水溫為 出水口的水溫qVC 2 為 取水的密度 水的比熱容 則根據(jù)公C 21 3 10mkg kgJc 187 4 式可得 min 03 925187 469060 321c WqVs 冷卻水路的直徑 由于 查表 4 32 可知 根據(jù)塑件的壁厚 din 30qV 應取模具冷卻水孔的直徑 m 5 冷卻水在管內(nèi)的流速 v smd qVv 94 10 14 360960422 冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) 因為平均水溫為 23 5 hC 所以 查表 4 31 可得 則有 7 f 2 0 8 02 08 194617 4 dvfh ChmkJ 23 5 8 第 6 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 23 7 冷卻水通道的導熱總面積 A 23 094 25501 289 mhWQAs 8 模具所需冷卻水管得總長度 L mdL 94 4 309 9 冷卻水道的根數(shù) 設每條水道的長度為 則冷卻水道的根數(shù)為xl150 根1 20 lx 有上述計算可以看出 兩條冷卻水道對于模具來說顯然不合適 因此為了提高生 產(chǎn)效率 凹模和型芯都應得到充分的冷卻 6 2 冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 6 2 1 型腔冷卻水道結(jié)構(gòu) 型腔的冷卻由型腔鑲件上的三條 10mm 環(huán)形立體冷卻水道完成 其結(jié)構(gòu)和水道路 線如圖 5 1 圖 6 1 型腔冷卻水道結(jié)構(gòu)和路線圖 6 2 2 型芯冷卻水道結(jié)構(gòu) 型芯的冷卻由型芯鑲件 02 上的立體環(huán)形冷卻水道完成 其結(jié)構(gòu)和水道路線如圖 5 2 型芯與支 撐板之間用密封圈密封 圖 6 2 型芯冷卻水道結(jié)構(gòu)和路線 第 7 章 模架及導向與定位機構(gòu)的設計 24 第 7 章 模架及導向與定位機構(gòu)的設計 根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)和尺寸的要求 模具型腔布局 凹模壁厚 導柱 導套的布置等 查 塑料注塑模具的標準模架手冊 可選擇 A4 型標準模架 315 315 m 7 1 各模板尺寸的確定 1 A 板尺寸 A 板式定模型腔板 塑件高度為 115 由塑件的模板設計可知 A 板厚度取 115 m 2 B 板尺寸 B 板是型芯固定板 按模架標準 厚度取 25 m 3 C 板 墊塊 尺寸 墊塊 推出行程 推板厚度 推桿固定板厚度 5 10 21 20 16 5 10 62 67 由模架標準選擇 C 為 80 m 經(jīng)上述尺寸的計算 模架尺寸確定為 315 315 W L 模架形式為 A4 型的標準模架 其外形尺寸 寬 長 高 315 315 344mm 由此選擇實際生產(chǎn)的標準模架尺寸為 300 300 344mm W1 L H 7 2 模架各尺寸的校核 1 模具平面尺寸 315 315 448 370 拉桿間距 校核合格 m m 2 模具高度尺寸 344 200 344 350 模具的最大厚度和最小厚 度 校核合格 3 模具的開模行程 500 mHS 205 105 410 5321 開模行程 校核合格 m 7 3 導向與定位機構(gòu)的設計 導向機構(gòu)主要功能是保證其動模部分和定模部分在模具工作時 能夠進行正確的 導向與定位 有時在頂出機構(gòu)中設置導向機構(gòu) 為了使模具的頂出機構(gòu)平穩(wěn)的工作 在該模具的設計時主要采用導柱和導套的結(jié)構(gòu) 導柱布置在模具的四周 并且采 用對稱等徑布置 導柱和導套采用 T8 碳素工具鋼 淬火處理 配合面的 Ra 值要求為 0 4 m 而固定部分的 Ra 值要求為 0 8 m 導柱滑動部分的配合精度按 H7 g6 間隙 配合 導柱固定部分的配合精度按 H7 k6 過渡配合 導套外徑的配合精度按 H7 k6 過渡配合 由于模具所成型的塑件比較簡單 模具定位精度要求不是很高 因此可采用模架本身所帶的定位結(jié)構(gòu) 第 8 章 成型零件的加工 25 第 8 章 成型零件的加工 成型零件分為標準成型零件和非標準成型零件 在實際加工中必須對成型零件進 行加工工藝規(guī)劃 本設計還對部分非標準成型零件進行加工模擬仿真 所使用的軟件 為美國 CNC Software INC 所研究開發(fā)的 CAD CAM 系統(tǒng)的 Mastercam 軟件 此是最經(jīng)濟 有效的全方位軟件系統(tǒng)之一 被包括美國在內(nèi)的各工業(yè)大國皆一致采用 作為設計 加工制造的標準 8 1 非標準成型零件加工工藝規(guī)劃 在非標準成型零件的加工主要是三個成型零件和一個用于設置水道的型芯鑲件 具體加工工藝規(guī)劃在表 8 1 到表 8 4 型芯鑲件 01 為型芯成型塑件內(nèi)部的部分 其外形尺寸如表 4 3 凸模徑向尺寸表 表 4 5 凸模高度尺寸表 所示 加工工藝規(guī)劃則如表 8 1 所示 表 8 1 型芯鑲件 01 的加工工藝卡 產(chǎn)品型號 機電工程學院 型芯鑲件 01 機 械 加 工 工 藝 過 程 名稱 型號及規(guī)格 毛坯種 類 毛坯尺寸 mm 毛重 kg材 料 3Cr2Mo 圓鋼 132 164 凈重 kg 工藝裝備名稱與編號序 號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設備 夾具 量具 刃具 輔具 1 粗車 粗車外腔和內(nèi)部的 70 105 mm 留 1mm 的加工余量 車床 三爪卡盤 游標 卡尺 車刀 2 半精車 半精車外腔和內(nèi)部的 70 105 mm 留 0 3mm 的加工余量 車床 專用夾具 游標 卡尺 車刀 3 銑 銑出上部的各個槽和底部的密封圈所使 用的槽 銑刀 4 熱處理 表面滲碳淬火 5 磨削 磨削外腔 專用夾具 游標 卡尺 6 精車 精車內(nèi)部的 70 105 mm 車床 游標 卡尺 車刀 7 鉗 去毛刺 第 8 章 成型零件的加工 26 型芯鑲件 02 是為用于冷卻型芯而設計的便于加工水道的部分 其外形尺寸為 70 105 水道路線如圖 6 2 型芯冷卻水道結(jié)構(gòu)和路線 所示 加工工藝規(guī)劃則如 表 8 2 所示 表 8 2 型芯鑲件 02 的加工工藝卡 產(chǎn)品型號 機電工程學院 型芯鑲件 02 機 械 加 工 工 藝 過 程 名稱 型號及規(guī)格 毛坯種類 毛坯尺寸 mm 毛重 kg材 料 45 圓鋼 72 108 凈重 kg 工藝裝備名稱與編號序 號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設備 夾具 量具 刃具 輔具 1 粗車 粗車外徑至 71 mm 車床 三爪卡盤 游標 卡尺 外圓 車刀 2 半精車 半精車外徑至 70 3 mm 車床 三爪卡盤 游標 卡尺 外圓 車刀 3 精車 精車外徑至 70 mm 車床 三爪卡盤 外徑 千分 尺 外圓 車刀 4 車 車環(huán)形槽 10 mm 車床 三爪卡盤 游標 卡尺 切槽 刀 5 銑 銑出頂端的環(huán)形槽和沿軸向的 10 的螺 旋槽 專用銑夾 具 游標 卡尺 8 立 銑刀 6 鉆 鉆各個 10 mm 孔 專用夾具 7 鉗 去毛刺 側(cè)型芯是為塑件側(cè)面沉孔而設計 因塑件沉孔與中心孔是曲面連接 故設計和加 工規(guī)劃時要特別注意側(cè)型芯小端側(cè)面的曲面 其加工工藝規(guī)劃則如表 8 3 所示 凹模鑲件為型芯成型塑件內(nèi)部的部分 其外形尺寸如表 4 2 凹模徑向尺寸表 表 4 4 凹模深度尺寸表 所示 加工工藝規(guī)劃則如表 8 4 所示 第 8 章 成型零件的加工 27 表 8 3 側(cè)型芯件的加工工藝卡 產(chǎn)品型號 機電工程學院 側(cè)型芯 機 械 加 工 工 藝 過 程 名稱 型號及規(guī)格 毛坯種類 毛坯尺寸 mm 毛重 kg材 料 3Cr2Mo 圓鋼 8 84 凈重 kg 工藝裝備名稱與編號序 號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設備 夾具 量具 刃具 輔具 1 粗車 粗車外徑和長度至 7 78 mm 和 4 3 5 mm 車床 三爪卡 盤 千分尺 游標卡尺 外圓車 刀 3 鉆 鉆 4 mm 孔 專用夾 具 4 熱處理 表面滲碳淬火 5 精車 精車外徑和長度至 6 7 77 mm 和 3 4 3 5 mm 車床 三爪卡 盤 千分尺 游標卡尺 外圓車 刀 6 銑 沿軸向銑出外徑 3 4 mm 端的側(cè)面 長至 3 mm 加工出曲面 銑床 專用銑 夾具 千分尺 游標卡尺 22 立銑刀 7 鉗 去毛刺 表 8 4 凹模的加工工藝卡 產(chǎn)品型號 機電工程學院 型芯 機 械 加 工 工 藝 過 程 名稱 型號及規(guī) 格 毛坯種 類 毛坯尺寸 mm 毛重 kg材 料 3Cr2Mo 半成品 160 160 116 凈重 kg 工藝裝備名稱與編號序 號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設備 夾具 量具 刃具 輔具 1 粗銑 粗銑型腔 留 0 5mm 的加工余量 加工中心 平口鉗 銑刀 2 精銑 精銑型腔 留 0 1mm 的加工余量 加工中心 平口鉗 銑刀 3 熱處理 型腔滲碳淬火 4 精加工 型腔的電火花成型加工 3 鉆孔 水路 孔系的加工 注意其位置精度 要求 加工中心 平口鉗 鉆頭和 鉸刀 4 鉗 去毛刺 第 8 章 成型零件的加工 28 8 2 成型零件數(shù)控加工工藝單 型腔數(shù)控加工程序單如表 8 5 加工程序單參見附錄 2 表 8 5 型腔加工程序單 數(shù)控加工程序單 模具編號 工件名稱 姓名 學號 編程日期 文件檔名 電風扇罩 李堅強 08024180117 2012 05 29 EFC 序號 程序名 加工方式 刀具 切削深度 理論加工進給 r min 時間 備注 1 EFC 01 鉆孔 12mm 鉆頭 Z 116mm 500 42s 鉆孔 2 EFC 02 一般挖槽 12mm 平刀 Z 116mm 500 49min34s 開粗 3 EFC 04 等高外形 8mm 平刀 Z 97 11mm 500 355min26s 精加工 4 EFC 05 等高外形 8mm 平刀 Z 116mm 500 11min31s 精加工 5 EFC 03 開放式輪 廓 挖槽 8mm 平刀 Z 97 11mm 500 6min3s 精加工 裝夾示意圖 1 工件用虎鉗裝夾 擺放方式如圖 2 工件頂面高于鉗口至少 50mm 3 X Y 分中 Z 以工件頂面為原點 第 8 章 成型零件的加工 29 8 3 成型零件加工仿真圖 型腔加工仿真路線圖和實體加工圖如圖 8 1 至圖 8 8 圖 8 1 型腔總加工路線圖 圖 8 2 鉆孔仿真加工圖 圖 8 3 一般挖槽仿真加工路線圖 圖 8 4 一般挖槽仿真加工圖 圖 8 5 等高外形仿真加工路線圖 圖 8 6 等高外形仿真加工圖 第 8 章 成型零件的加工 30 圖 8 7 等高外形仿真加工路線圖 圖 8 8 等高外形仿真加工圖 設計總結(jié) 31 設計總結(jié) 本次的畢業(yè)設計是對電風扇罩塑料進行注射成型模具設計 在注塑模具的設計 計算方面 首先分析了塑件的形狀尺寸特點 然后確定工藝 方案 注射機型號的選擇 分型面 澆注系統(tǒng) 凹模 凸模 導向機構(gòu) 推出部分 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)和冷卻部分的設計 根據(jù)確定的分型面模具 選擇標準模架 最 后繪制模具的總裝配圖和所需的凹模 凸模零件圖 在繪圖過程中 主要是運用 AutoCAD 軟件繪制 2D 圖 通過 Pro E 軟件建立塑件 3D 模型 并進行開模動作模擬仿真 制訂模具加工工藝 通過 CAM 軟件生成模具型腔的刀 具路徑并進行加工模擬仿真 這為更進一步地熟練掌握專業(yè)的繪圖分析技巧 提供了 有利的環(huán)境 在這次塑料注射模的畢業(yè)設計中 不僅鞏固了之前所學的知識 還加深了對模具 設計的理解和對相關(guān)軟件的應用 這是對過去所學知識的一次綜合運用 也是對過去 所學的知識進行了一次系統(tǒng)的復習與應用 使我更加熟練掌握了模具設計的基本方法 與步驟 讓我明白厚厚的書會越讀越薄 是因為書上的內(nèi)容裝進了腦子里 而讀薄了 的書會越讀越厚 是因為書上的基礎知識結(jié)合了實際應用 豐富了所學內(nèi)容 一個良好的設計思路往往可以省掉一大半的時間 通過此次設計 我學到了在行 動前須整理好思路 而合理良好的思路往往能事半功倍 如在一開始就先理清冷卻系 統(tǒng)中的水道的走法 側(cè)抽機構(gòu)的設計要點和可能會出現(xiàn)的干涉問題 從而能在設計計 算時就能及時避免 節(jié)省了后面需要回來修改的時間 通過本次的畢業(yè)設計 我會在以后的工作中將理論與實際的內(nèi)容相結(jié)合 在工作 中不斷完善自己 使自己在各個方面都有所提高 同時 非常感謝指導老師陶筱梅副 教授的悉心指導 在完成畢業(yè)設計過程中 老師關(guān)心我的設計情況 督促我按時完成 設計進度 使我能順利的完成該畢業(yè)設計 在此 我真誠地向老師說聲 陶老師 謝謝您 設計總結(jié) 32 參考文獻 1 上海模具技術(shù)協(xié)會著 塑料技術(shù)標準大全 M 杭州 浙江科學技術(shù)出版社 2006 2 王孝培主編 塑料成型工藝及模具簡明手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2000 3 黨根茂主編 模具設計與制造 M 西安 西安電子科技大學出版社 1997 4 陳萬林等主編 實用塑料注射模具設計與制造 M 北京 機械工業(yè)出版社 2002 5 賈潤禮等主編 實用注塑模設計手冊 M 北京 中國輕工業(yè)出版社 2002 6 德 E 林納主編 注射成型模具設計 108 例 M 北京 輕工業(yè)出版社 2001 7 徐佩弦編著 塑料制品與模具設計 M 北京 中國輕工業(yè)出版社 2001 年 8 詹友剛編著 Pro ENGINEER 中文野火版 2 0 基礎教程 M 北京 清華大學出版社 2005 3 9 曹巖主編 Pro ENGINEER wildfire 產(chǎn)品設計實例精解 M 北京 機械工業(yè)出版社 2005 9 10 佟河亭主編 Pro ENGINEER wildfire 中文版習題精解 M 北京 人民郵電出版社 2006 4 11 張祥杰 Pro ENGINEER wildfire 模具設計 M 北京 中國鐵道出版社 2002 12 黃曉燕 模具 CAD CAM 實用教程 Pro ENGINEER 軟件 M