牙具盒上蓋模具課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　模具課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)者： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　課題設(shè)計(jì)</b>

2、;</p><p><b>　　塑件工藝分析</b></p><p>　　材料的選擇及成型性能分析</p><p>　　產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性能分析</p><p><b>　　塑件的體積和質(zhì)量</b></p><p>　　三、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>

3、;　　1. 型腔數(shù)量及排列方式</p><p><b>　　2. 選擇注射機(jī)</b></p><p><b>　　3. 確定分型面</b></p><p>　　4．澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5. 推出機(jī)構(gòu)</b></p><p>

4、;<b>　　6. 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　7. 成型零件設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算</p><p><b>　　8. 選擇模架</b></p><p>　　9. 模具與注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)校核</p><p>　　10. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)</p><p><b>　　四

5、、模具的工作過(guò)程</b></p><p><b>　　一、課題設(shè)計(jì)</b></p><p>　　某企業(yè)設(shè)計(jì)的一種牙具盒的上蓋，材料是用ABS工程塑料制成，現(xiàn)在要為牙具的上蓋設(shè)計(jì)注射模具。上蓋的外形及工程圖如下圖所示：</p><p><b>　　圖1：上蓋的外形</b></p><p>

6、<b>　　圖2：上蓋的三視圖</b></p><p>　　尺寸精度IT6，壁厚1mm，脫模斜度2°，塑料顏色是淺黃色的，生產(chǎn)批量：適度生產(chǎn)。</p><p><b>　　二、塑件工藝分析</b></p><p>　　1、材料的選擇及成型性能分析</p><p>　　ABS是炳烯腈、丁二烯

7、、苯乙烯共聚而成的聚合物，因此ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。ABS外觀為粒狀或粉狀，呈淺象牙色，不透明但成型的塑料件有較好的光澤。它無(wú)毒、無(wú)味，密度為1.02~~1.05.ABS具有較高的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降；有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性，耐寒性、耐水性、耐油性，良好的化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。ABS具有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工，且易著色。ABS幾乎不受酸、堿、鹽及水和無(wú)機(jī)化合物的影響，溶于酮、醛、酯、氯代烴中.

8、ABS的熱變形溫度為93℃,脆化溫度為-27℃,使用的溫度范圍為-40---+100℃,ABS的耐候性差，在紫外線作用下容易氧化降解，會(huì)導(dǎo)致制件變硬變脆。</p><p>　　ABS具有良好的成型和綜合力學(xué)性能，因此用途廣泛，可用來(lái)制造水箱外殼、管道、儀表殼、齒輪、汽車殼板、玩具、家用電器及家具等。</p><p>　　2、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性能分析</p><p>　　

9、牙具盒是一種很常見(jiàn)的室內(nèi)生活用品，使用的范圍比較小，但是作用比較大，使用起來(lái)方便，而且便于攜帶，不受陽(yáng)光的直接照射，ABS具有良好的抗腐蝕性和力學(xué)性能，有一定的抗沖擊能力，著色特征給人以清新的視覺(jué)享受。因此使用ABS材料制造是很合適的。</p><p>　　3、塑件的體積和質(zhì)量</p><p>　　計(jì)算塑件的重量是為了選用注射機(jī)及確定型腔數(shù)，塑件的體積V1=22.34 cm3</p&

10、gt;<p>　　查得ABS的密度為1.01kg/ cm3</p><p>　　質(zhì)量可求得M=22.34*1.01=22.5634kg?！ㄊ?）</p><p>　　根據(jù)上述的式1可知，選取的注射機(jī)初步為XS-Z-30型號(hào)的注射機(jī)。</p><p><b>　　三、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p>

11、<p>　　1、型腔數(shù)量及排列方式</p><p>　　根據(jù)模具設(shè)計(jì)的要求模具采用一模一腔，塑件為適量生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單，重量輕，但是外形較大，所以采用單腔模具。</p><p><b>　　圖3</b></p><p><b>　　2、選擇注射機(jī)</b></p><p>　　XS-Z-30

12、型注射機(jī)的主要參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表1</b></p><p><b>　　3、確定分型面</b></p><p>　　塑件的分型面應(yīng)位于截面尺寸最大的部位，并且保證塑件順利脫模和精度要求。塑件的分型面選擇如圖3所示。</p><p>　　4、澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)<

13、/p><p>　　設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)遵循如下基本原則：</p><p>　　①了解塑料的成形性能</p><p>　?、诒M量避免或減少產(chǎn)生熔接痕</p><p>　　③有利于型腔中氣體的排出</p><p>　?、芊乐剐托镜淖冃魏颓都奈灰?lt;/p><p>　?、荼M量采用較短的流程充滿型腔</p&

14、gt;<p><b>　　1）主流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主流道在模具使用過(guò)程當(dāng)中一般都垂直于分型面，主流道常設(shè)計(jì)在模具的澆口套中，主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開(kāi)始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。主流道是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。如圖4所示： </

15、p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　……………………………….(式2)</p><p><b>　　2）主流道襯套形式</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是較小模具，主流道澆口套一般采用碳素工具鋼如T8A、T10A等材料制造，熱處理淬火硬度53—57HRC。主流道澆口套及其固定形式

16、。為了便于加工和縮短主流道長(zhǎng)度，襯套和定位圈設(shè)計(jì)成分體式，主流道長(zhǎng)度取35，錐度為，襯套如圖5，材料用鋼。熱處理淬火后，表面硬度為。</p><p><b>　　圖5</b></p><p><b>　　主流道凝料體積：</b></p><p>　　……………….（式3）</p><p><b

17、>　　主流道球面半徑為：</b></p><p>　　…………………（式4）</p><p><b>　　3）澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)塑件特征看塑件屬于壁薄零件，需要快速注射成型，為了便于使?jié)沧⒛吓c塑件自動(dòng)脫落，因此采用點(diǎn)澆口，一般點(diǎn)澆口直徑，綜合考慮取澆口尺寸為1mm。澆口截面形狀如下圖6：</p

18、><p><b>　　圖6</b></p><p><b>　　澆口剪切速率的校核</b></p><p>　　由點(diǎn)澆口經(jīng)驗(yàn)公式得：</p><p>　　…………………………………(式5)</p><p><b>　　4）排氣系統(tǒng)</b></p>

19、<p>　　當(dāng)塑料熔體填充模具型腔是，必須將澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣以及塑料在成型過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利排出模外。如果型腔內(nèi)因各種原因產(chǎn)生的氣體不能排除干凈，塑件上就會(huì)形成氣泡、產(chǎn)生熔接不牢、表面輪廓不清及填充不滿等成型缺陷，另外氣體的存在還會(huì)產(chǎn)生壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮型腔的排氣問(wèn)題</p><p>　　該模具是小型模具，排氣量不大，但分型面較大，型芯之間存在間隙，可直接

20、利用間隙排氣，因此本設(shè)計(jì)不單獨(dú)開(kāi)設(shè)排氣槽。</p><p><b>　　5、推出機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　推桿推出機(jī)構(gòu)是整個(gè)推出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、最常見(jiàn)的一種形式。推桿推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小，推出動(dòng)作靈活可靠，損壞后也便于更換，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 但是因?yàn)橥茥U的推出面積一般比較小，易引起較大局部應(yīng)力而頂穿塑件或使塑件變形，所以很少用于脫模斜度小和脫模阻力大的管類或箱

21、類塑件。</p><p>　　根據(jù)模具設(shè)計(jì)要求，采用頂桿推出機(jī)構(gòu)，頂桿同時(shí)也做型芯使用，頂桿的長(zhǎng)度由將塑件頂出型芯的高度確定。如下圖7：</p><p><b>　　圖7</b></p><p><b>　　尺寸計(jì)算</b></p><p>　　L≥s+H+h+(8—10)mm</p>

22、<p><b>　　6、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　根據(jù)模具的大小和形狀，可確定該模具使用4個(gè)導(dǎo)柱，其布置為等直徑、不對(duì)稱布置，應(yīng)該采用帶頭直導(dǎo)柱，如下圖所示，帶頭導(dǎo)柱是常用結(jié)構(gòu)分兩段，近頭段為在模板中的安裝段，標(biāo)準(zhǔn)采用H7/m6配合，遠(yuǎn)頭段為滑動(dòng)段，其與導(dǎo)套的配合為H7/f6、如圖8：</p><p><b>　　圖8</b&g

23、t;</p><p><b>　　7、成型零件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　為了便于模具安裝，增加模具的精度，減小切削加工量，由于制作形狀分析確定，所設(shè)計(jì)的凸凹模都采用整體式的，其特點(diǎn)是牢固，不易變形，不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。</p><p><b>　　圖9.凸模結(jié)構(gòu)</b></p><p>

24、;<b>　　圖10.凹模結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　8、選擇模架</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)模架一般由定模板、定模座板、動(dòng)模板、動(dòng)模支撐板、墊塊、動(dòng)模座板、推桿固定板、推桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、及復(fù)位桿等組成。另外還有特殊結(jié)構(gòu)的模架，如點(diǎn)澆口模架、帶推件板推出的模架等。</p><p>　　模架按可分為基本型

25、和派生型。適用的模板尺寸為B（寬）×L（長(zhǎng)）≤560mm×900mm</p><p>　　基本型組合 它是以直接澆口為主基本型組合 </p><p>　　推板推出機(jī)構(gòu) 定模兩板，動(dòng)模一板式（A1型）</p><p><b>　　圖11</b></p><p><b>　　9、.溫度調(diào)

26、節(jié)系統(tǒng)</b></p><p>　　冷卻水回路布置的基本原則</p><p>　?、爬鋮s水道應(yīng)盡量多，截面尺寸應(yīng)盡量大</p><p>　?、评鋮s水道到型腔表面距離適當(dāng)</p><p>　?、抢鋮s水道應(yīng)暢通無(wú)阻</p><p>　　⑷冷卻水道應(yīng)避開(kāi)塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位</p><p&g

27、t;　　塑料在成型過(guò)程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，我們?cè)谀＞呱闲枰O(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達(dá)到理想的溫度要求。</p><p>　　一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為200℃左右，而塑件從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60℃以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在注射過(guò)程中，塑件的冷卻時(shí)間，通常是指塑料熔體從

28、充滿模具型腔起到可以開(kāi)模取出塑件時(shí)止的這一段時(shí)間。</p><p>　　模具冷卻在型腔、型芯的合理部位，設(shè)置通水冷卻水路，并通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水流量及流速來(lái)控制溫度，冷卻水采用室溫冷水，水孔邊離型腔的距離一般保持，距離太近則冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)則效率較低，水孔直徑一般在以上，水孔管路應(yīng)暢通無(wú)阻，水孔通過(guò)鑲塊密封嚴(yán)實(shí)，冷卻水路采用直通循環(huán)式，如圖：</p><p><b>　　圖12<

29、;/b></p><p><b>　　四、模具的工作過(guò)程</b></p><p>　　1、 模具裝配試模完畢后，模具進(jìn)入正式工作狀態(tài)，其基本工作過(guò)程如下：</p><p>　　對(duì)塑料進(jìn)行烘干，并裝入料斗中</p><p>　　清理模具型芯，型腔，病噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜帷?lt;/p><p>

30、;<b>　　合模，鎖緊模具。</b></p><p>　　對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射。</p><p>　　注射過(guò)程包括充模，保壓，倒流，冷卻，和脫模。</p><p><b>　　2、 脫模過(guò)程：</b></p><p>　　開(kāi)模時(shí)，合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模部分后移，彈簧定距拉桿在預(yù)壓彈簧的作用