2024年3月1日发(作者:联想s8好用吗)
河南机电高等专科学校毕业设计说明书/论文
前 言
现代工业产品的生产对模具要求越来越高,模具结构日益复杂,制造难度日
益增大。模具制造正由过去的劳动密集和主要依靠工人的手工技巧及采用传统机
械加工设备转变为技术密集,更多的依靠各种高效、高精度的数控切削机床、电
加工机床,从过去的机械加工时代转变成机、电结合加工以及其他特殊加工时代,
模具钳工量正呈逐渐减少之势。现代模具制造集中了制造技术的精华,体现了先
进制造技术,已成为技术密集型的综合加工技术。
模具是机械,汽车,电子,通讯,家电等工业产品的基础工艺装备,属于高
新技术产品。
作为基础工业,模具的质量,精度,寿命对其它工业的发展起着十分重要的
作用,在国际上称为“工业之母” 。近十年来,随着国民经济的快速发展,作为工
业品基础的模具工业,也得到了蓬勃发展,已成为国民经济建设中的重要产业。
据统计,我国(未包括台湾,香港,澳门)现有模具生产厂家已超过1700家,从
业人员达到60多万人。
模具分为冷冲压模具,热锻模具,塑料模具,铸造模具,橡胶模具和玻璃模
具等。其中冷冲压模具历史悠久,用途广,技术成熟,在各种模具中所占比重最
多。汽车,摩托车,家电行业是模具最大的市场,占整个模具市场的 60%以上。
例如一种车型的轿车共需模具约 4000 套,价值达 2 亿元—3 亿元;单台电冰箱需
要模具生产的零件约 150 个,共需模具约 350 套,价值约 400 万元;单台彩电大
约有 150 个零件需用模具生产共需模具约 140 套,价值达 700 万元。其中所用模
具大部分为冷冲压模具。
利用模具生产零件的方法已成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手
段,它对于保证制品质量,缩短试制周期,进而争先占领市场,以及产品更新换
代和新产品开发都具有决定性意义。
由于模具工业的重要性,模具成型工艺在各个部门得到了广泛的应用,使得
模具行业的产值已经大大超过机床工业的产值。这一情况充分说明在国民经济蓬
勃发展的过程中,在各个工业发达国家对世界市场进行激烈的争夺中,愈来愈多
地采用模具来进行生产,模具工业明显的成为技术,经济和国力发展的关键。
从我国的情况来看,不少工业产品质量上不去,新产品开发不出来,老产品
更新速度慢,能源消费指标高,材料消耗量大,这些都与我国模具生产技术落后,
没有一个强大的,先进的模具工业密切相关。
因此要使国民经济各个部门获得高速发展,加速实现社会主义四个现代化,第 1 页 共 24 页
就必须尽快将模具工业搞上去,使模具生产形成一个独立的工业部门,从而充分
发挥模具工业在国民经济中的关键作用。
但是,我国面具工业要想在尽可能短的时间内赶上世界工业发达国家的水平,
还要付出许多艰苦的努力,主要应丛下列几个方面采取措施:
(1)进行专业化、标准化生产
(2)采用先进的制造技术
(3)研制和发展模具用材料
(4)进一步推广应用计算机辅助设计和辅助制造(CAD/CAM)
(5)加强模具技术人才的开发
为了适应模具工业的发展,迎接新时代技术革命,今后将改变“大而全” 、 “小
而全”的生产体制,大力推进专业化生产,在管理体制上实现科学化。在模具的
要求方面将朝着高效率、高精度、高寿命的方向发展,以适应制品日趋精密、复
杂和成型工艺的高速化、自动化、精密化的要求。在模具加工设备方面将着重研
制和开发高效、高精度、大型自动化的关键设备。此外健全和完善模具的有关标
准,并大力推广和实施这些标准;建立保质、保量、供应及时的模具标准件、商
品化供应渠道;加强智力开发和人才培养,很抓模具的基础理论研究和关键技术
开发…,使整个模具工业在范围和素质上获得空前的发展。
三年大学的学习即将结束,毕业设计是最后一个实践环节,是对以前所学的
知识及所掌握的技能的综合运用,巩固和检验。随着我国经济的迅速发展,采用
模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。
在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习,我熟练地掌握了机械制图、
机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识,对模具设计与制造有了
一个系统、全面的理解,达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的
设计课题,我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、中国一拖等地方
的生产实习,使我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识,丰
富了各种模具的结构和动作过程方面的知识,而对于模具的制造工艺更是实现了
零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下,同时在现场查阅了很多
相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体,明确了模具的一般工作原理、制造、
加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍,设计中,充分利用图书馆的
各种资料,与同学进行充分讨论,尽力搞好这次毕业设计。
设计的过程中,可能有一定的困难,但相信在指导老师的悉心指导下加上自
己的认真学习与思考,相信会完满的完成毕业设计任务。由于我水平有限,没有
足够的经验,设计中难免多有瑕疵,肯请各位老师审查并给予谅解。
1 模具工艺规程的编制
该塑件是一个套座,其零件图如图 1-1 所示。该塑件应用 ABS 塑料,生产类
型为大批量生产。
图 1-1 套座零件图
1.1 塑件的工艺性分析
1.1.1 塑件的原材料分析
从使用性能看,综合性能较好,冲击韧性和机械强度比较高,尺寸稳定,耐
化学性,电绝缘性良好,易于成型和机械加工;从成型性能来看,无定性料,流
动性差,吸湿性强,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件必须经长时间预热干燥,
成型时宜取高料温,高模温,但料温过
高易分解。
塑件材料采用热塑性塑料 ABS,该塑料全名为丙烯腈丁烯-苯乙烯,ABS 塑料
属于高强度塑料,在注塑成型前需要预先干燥处理,可以用热风干燥器或者料斗
干燥器在75~85℃时进行干燥。 从使用性能上看, 其粘度高, 成型时流动性能稍差。
ABS塑料成型收缩率为0.003-0.008,收缩率小,脱模比较容易,所以对塑件
脱模斜度要求不高,顶出均匀,塑件壁厚均匀,最好不带嵌件,各面应以圆弧连
接,不允许有缺口,尖角。但考虑到该材料的流动性能差,所以可以采用宽浇口
成型,浇口与塑件圆弧连接,以免去除浇口时损坏塑件。可用螺杆式或柱塞式注
射机成型。喷嘴用直通式或自锁式,但应防止飞边,宜用高料温,高模温低注塑
压力,匀速注射,并延长注射时间,有利于降低内应力,防止缩孔,变形。采用
顶出机构,因此在成型时注意控制成型温度,塑件较容易成型。
1.1.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析
(1)结构分析。 从零件图上分析,该塑件的形状规则,但不对称。在长度
方向上有一孔,直径为Ф10。在高度的方向上设计时,需要采用滑块机构,需要
设计两个凹模滑块。该塑件的结构形状较简单,尺寸适当。因此,模具的设计属
中等难度。
(2)尺寸精度分析。 该塑件的尺寸精度较简单,未注尺寸公差等级,其公
差等级取 ST1372-78 的 5 级精度。各尺寸精度要求低,对应模具相关零件的尺寸
加工能够保证。
从塑件的壁厚上来看,由图可知,该制件的壁厚均匀,为5㎜,其壁厚在成型
范围内,塑件可以成型。
(3)表面质量分析。 该塑件的表面除了要求没有缺陷,毛刺,内部不得有导
电杂质外,没有更高的表面质量要求,故比较容易实现。
综合上述分析可以看出,注塑时在工艺参数控制好的情况下,零件的成型要
求可以得到保证。
1.2 计算塑件的体积和质量
计算塑件的质量是为了选用注塑机以及确定模具型腔数量。
计算塑件的体积V 3 V = V 1 + V 2 + V 3 ≈6860mm 计算塑件的质量,根据设计手册,可以查得ABS塑料的密度为p=1.05g/㎝ 3 。
故塑件的质量M = Vp
=6860×0.001×1.05g
≈7.2g
本塑件体积和质量较大,模具采用一模一腔的结构,考虑其外形尺寸,以及
注塑时所需的压力等情况,初步选用注塑机为XS-ZY-125型。
1.3 塑件注塑工艺参数的确定
查找相关文献,对ABS塑料的成型工艺参数作如下选择: (试模时,根据实际
情况作适当的调整)
注塑温度:包括料筒温度和喷嘴的温度。
料筒温度:后段温度选用160℃;
中段温度选用170℃;
前段温度选用190℃;
喷嘴温度:选用175℃;
模具温度:选用45℃;
注塑压力:选用80MPa;
注塑时间:选用50s;
保压压力:选用60MPa;
保压时间:选用5s;
冷却时间:选用50s;
成型周期:105s。
2 注塑模的结构设计
注塑模的结构设计主要包括:分型面的选择,模具型腔数目的确定,型腔的
排列方式,冷却水道的布局,浇口位置的设置,模具工作零件的结构设计,侧向
分型与抽芯机构的设计,推出、顶出机构的设计等内容。
2.1 分型面的选择
分型面的选择决定了模具的结构,选择时应根据分型面选用原则和塑件的成
型要求来选择分型面。
该塑件为套座,其表面质量无特殊要求。塑件高度为48㎜,除一端有Ф10mm
的孔外,其截面形状简单,如果选择端面为分型面,在脱模时不容易抽芯,抽芯
困难。如果选择孔处为分型面,脱模更难。经过比较采用依靠两个滑块成型,所
以选择图示为分型面,减少了模具加工的难度,便于成型后取出塑件。故应选用
如下图1-2所示的分型方式较为合理。
图 1-2 分型面的选择
2.2 确定型腔的排列方式
综合考虑浇注系统,模具结构的复杂程度等因素该塑件在注塑时采用一模
一腔的形式,即模具设置一个型腔。
2.3 浇注系统的设计
2.3.1 主流道设计
根据设计手册查得XS-ZY-125型注塑机喷嘴的有关尺寸:
喷嘴的前端孔径:d0=Ф4㎜;
喷嘴的前端半径: R0=12㎜;
根据模具主流道与喷嘴的关系:
取主流道的小端直径d=5㎜.
0 0
为了便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计成圆锥形,其锥度取1 ~3 ,
0
该主流道锥度选取 3 。经换算得到主流道大端直径 D=9 ㎜。为了使熔料顺利的进
入分流道,可以在主流道出料端设计半径R=6 ㎜的圆弧过渡。
2.3.2 分流道的设计
分流道的形状以及尺寸的设计,根据塑件的体积,壁厚,形状的复杂程度,
注射速率,分流道长度等因素来确定。
因为该塑件除有一孔Ф10mm 外,其形状简单,熔料填充型腔较容易。根据型
腔的排列方式可知其分流道的长度较短,为了便于加工,选用半圆形截面形状的
分流道,查表得R=4㎜。
2.3.3 浇口的设计
根据塑件的成型要求以及型腔的排列方式,选用侧浇口较为合适。其浇口的
截面形状简单,加工也比较方便。
进料时考虑从端面进料,并且在模具结构上可以利用分型面排气。采用矩形
截面的侧浇口,在浇口的连接处型腔的部位应成圆角,有利于料流。
查表初选矩形截面尺寸为(b×l×h)1.5 ㎜×0.5 ㎜×0.6 ㎜,试模时加
以修整。
2.3.4 排气槽的设计
因为模具尺寸较小拟采用分型面处排气,即可满足要求。
2.3.5 抽芯机构设计
从结构分析及分型面的选择,可知成型该塑件外表面的型芯垂直于脱模方向,
阻碍成型后塑件从模具脱出。因此成型该塑件外表面的型芯必须设计成活动的型
芯,即须设置抽芯机构。本模具采用斜导柱抽芯机构。
2.3.6 确定抽拔距
抽芯距一般应大于成型孔(或凸台)的深度,本题中成型孔的深度为 43mm,
另加3~5mm的抽芯安全系数,可取抽拔距S
抽
=48mm。
2.3.7 确定斜导柱倾角
斜导柱的倾斜角α是斜抽芯机构的主要技术数据之一,它与抽拔力与抽芯距
有直接关系。一般取α=15º~25º,本题取α=24º。
2.3.8 确定斜导柱的尺寸
斜导柱的直径取决于抽拔力及其倾斜角度,可按设计资料的有关公式进行计
算。本例中经验估值,取斜导柱的直径d=f15mm。
斜导柱的长度根据抽芯距、固定端模板的厚度、斜导柱直径及斜角大小确定,其
计算根据公式: L = L 1 + L 2 + L 3 + L 4 + L 5 由于定模板和型腔板尺寸尚不确定,即 h a 不确定,故暂选 h a =78mm,如果设
计中 h a 有变化,则修正L的出长度。
2.3.9 滑块与导滑槽设计
(1) 滑块的设计。本题中侧向抽芯机构主要是用于成型零件的侧凹,考虑
到滑块的强度和模具装配问题,拟采用整体式结构。具体形状见图2-1,图2-2。
图2-1 滑块I
图2-2
(2) 滑块的导滑方式。 本题中为使模具结构紧凑,降低模具的装配复杂程
度,拟采用整体式滑块和整体式导滑槽的形式,其结构见装配图。
为提高滑块的导向精度,装配时可对导向槽采用配磨或配研的装配方法。
(3)
滑块的导滑长度和定位装置的确定。 本例中由于侧抽芯距较短,故导滑长度只要
符合滑块在开模时的定位要求即可。滑块的定位装置采用弹簧与台阶的组合方式,具体结构
见装配图。
2.4 成型零件的结构设计
成型零件的结构设计,是以成型符合质量要求的塑料制品为前提,但必须考
虑金属零件的加工性及模具制造成本。
2.4.1 凹模结构设计
本模具采用一模一腔的结构形式,由于制件结构较简单,可以直接将型腔开
在动、定模板上,减少制造时间,提高效率,降低成本。
根据主流道与浇口的设计要求,分流道和浇口均设在凹模镶块上,其结构见
装配图。
2.4.2 凸模结构设计
凸模主要是与凹模相结合构成模具型腔,本题中型芯用于成型 f
10
mm 的孔,
具体结构见零件图01。
2.4.3 型腔的结构设计
该塑件的模具结构采用一模一腔的形式,考虑其结构的加工难易程度和材料的价值利用
等因素,凹模拟采用凹模镶块,可以节省材料也能满足使用要求。其结构形式如零件图 02、 03 所示。
3 模具设计的有关计算
查手册可知,ABS 塑料的收缩率为 S=0.3﹪~0.8﹪,收缩范围较小,故其平
均收缩率为
S cp =(0.3+0.8)﹪/2=0.55﹪
考虑生产实际,模具制造的公差选取 d
z
=Δ/3。
3.1 型腔和型芯工作尺寸的计算
表 1-1 型腔,型芯工作尺寸计算如下表
类别 模具零件名称 塑件尺寸
14
型腔
寸尺的腔型42
Dm=Dmax +Dmax
max﹪-Tz
Hm=Hmax+HmaxSmax﹪
-0.5(Tz+Tm)
Dm=dmin+dminSmin﹪
+Tz
S
43 - 0 . 2 0 0 计算公式
Hm1=Hmax+HmaxSmid﹪
-C-0.5(Tz+Tm)
工作尺寸
14 - 0 . 12 0 8
小型芯
Φ10
8.23 - 0 . 04 10.28 - 0 . 05 0 3.2 型腔底板和侧壁厚度计算
(1)在注塑成型过程中,型腔所受的力有塑料熔体的压力,合模时的压力开
模时的拉力等。其中最主要的是塑料的熔体的压力。在塑料熔体的压力作用下,
型腔将产生内应力及变形。对于该塑料,其强度不足是主要问题,型腔底板厚度
应按强度条件计算。
2 由强度计算公式 t h = 3 P s p 得
M
r / 4 =15.3㎜
式中 t h —型腔底板的计算厚度(㎜);
t h = 3 ´ 80 ´ 25 2
4 ´ 160
Pm—模腔的压力(MPa);
r—型腔内孔半径(㎜);
б—材料许用应力(MPa);
型腔底板采用45钢,其许用应力160 MPa
(2)型腔侧壁厚度计算。下凹模镶块型腔侧壁厚度计算,下凹模镶块为组合
式矩形型腔,由组合式矩形型腔侧壁厚度计算公式得:
4 PaL 1 h=
3 [
32
EA d ] 式中 P=50MPa(选定值);
a=10mm;
L 1 =13.65mm(根据前面型腔工作尺寸计算的长宽尺寸分别为 13.65mm 和
4.8mm,取最大值进行计算);
E=2.1 ´ 10
5 MP a ;
A=40mm(初选值);
[
d
]
=0.025—0.04mm,取[
d
]
=0.035mm。
代入上面公式得:
4 50 ´ 10 ´ ( 13 . 65 ) h= 3 5 32 ´ 2 . 5 ´ 10 ´ 40 ´ 0 . 035 =1.2mm
4 模具加热和冷却系统的计算
塑件在注塑成型时不要求有太高的模温,因而模具在结构上不需要设置加热
系统,是否需要冷却系统做如下设计计算:
设定模具的平均工作温度为65℃,用20℃的常温水作为冷却介质,其
出口冷却水温度为25℃,其产量为(初算每两分钟一套)0.43kg/h。
(1) 查有关文献资料得到ABS塑料的单位热流量为 53×10 4 J/kg Q WQ 1 = 2 =0.43×53×10 4 =23×10 4 J
(2) 求冷却水的体积流量V
V =
WQ 1 P t cl
(
1 - t 2 ) 23 ´ 10 4
/ 60 =
3 ) 10 ´ 4 . 187 ´ 10 3 ´
(
25 - 20 =0.18 ´ 10
- 3 m 3 / min 由体积流量V查表可知所需的冷却水管的直径很小。
由上述计算可知,因为模具每分钟所需的冷却水体积流量很小,故可不设定
冷却系统,依靠空冷的方式冷却模具即可。
5 模具闭合高度的确定
在支承与固定零件中,其尺寸设计根据经验确定:取定模座板厚度 24mm,定
模板的厚度80㎜,动模板的厚度取40㎜;型芯固定板厚度取45㎜,动模座板厚
度37mm。所以,模具的闭合高度 H = H 1 + H 2 + H 3 + H 4 + H 5 =24+80+40+45+37
=226㎜
6 注塑机有关参数的校核
该模具的外形尺寸为225㎜×190㎜×190㎜,选用的XS-ZY-125型注塑机模
板最大安装尺寸370㎜×320㎜。故该注塑机能够满足模具的安装要求。由上述计
算可知模具的闭合高度 H=226 ㎜。XS-ZY-125 型注塑机所允许的最小模具厚度
Hmin=150mm,最大模具闭合高度Hmax=300mm。即满足模具的安装条件:
Hmin≤H≤Hmax
查资料可知,XS-ZY-125型注塑机的最大开模行程S=270㎜,模具
顶出塑件要求开模行程
S= H
1 + H 2 +(5~10)㎜
=12+8+10㎜
=30㎜
注塑机的开模行程能够满足顶出塑件的要求。由于侧分型抽芯距离较短,不
会过大的增加开模行程,注塑机的开模行程足够。
经过验证,XS-ZY-125型注塑机能够满足使用要求,可以采用。
7 绘制模具总装配图和非标零件工作图
该套座注塑模具总装配图,非标零件图如附图所示。
套座注塑模具的工作原理:模具安装在注塑机上,定模部分固定在注塑机的定模
板上,动模部分固定在注塑机的动模板上。合模后,注塑机通过喷嘴将熔料经流
道注入型腔,经过保压,冷却后成型塑件。模具流道和浇口设在定模板上,并由
型腔底进料。开模时,在弹簧5的作用下I-I分型面先分型,将型芯抽出。动模继
续后退,在螺栓4的作用下II-II分型面分型,滑块在斜导柱作用下沿动模板上的
导槽滑动,进行抽芯。开模后用手将塑件取出。合模时,在斜导柱和锁紧块的作
用下,滑块复位并锁紧,进行下一次注塑。
8 注塑模主要零件加工工艺规程的编制
主要零件的加工工艺过程如下表1-2,1-3所示。
表 1-2 机械加工工艺过程卡
产品型号
产品名称
毛坯
外型
型芯
零(部)件图号
零(部)件名称
01
型芯
共 (2) 页第 (1)
页
机械加工工艺过
程卡片
圆棒材料牌
号
称名序工45毛坯 Φ10 每个毛坯可制件
㎜ 数 钢 种类
4
每台
件数
4 备注 无
料 尺寸
号序工工时
间车
段工
终准件单会签
日期
工序内容
备设工艺装备
05 下料 ㎜
10 粗车端面
车 车削Φ9.5 ㎜×14.5㎜ 车间
15 精车削至Φ9.1 ㎜×14.2 模具 略
车间
磨床 略 2 0.5
车床 略 2 0.5
车 ㎜
20 磨削 14.005 ㎜
25 钳 钳工精修尺寸至要求工 模具 略
作表面抛光 Ra0.1
.
车间
锯割下料Φ10 ㎜×45 下料 略
车间
模具 略 车床 略
锯床 略
磨削至 Φ 9.05 ㎜ × 模具 略
车间
手工
设计日记更改文 签字 日期 标记
件号
处更该
期
日期 日期
数 数 文件
06 年
号
4 月
221 0.25
2 0.5
2 0.5
审核 标准化
记标
表 1-3 机械加工工艺过程卡
零(部)件图
号
固定板
4
材料牌号 5
钢
毛坯
种类
钢板
毛坯外
型尺寸
360´190´
190 mm 3 产品型号
机械加工工艺过
程卡片
产品名称
02
零(部)件名 固称 定板
1
每台
件数
1
备注 无
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每个毛坯可
制件数
工时
称名序工
号序工
间车
段工工 序 内 容
备设工
装
艺
终准备
件单0.25
0.5
1.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
会签
日期
01 下料 切割钢3 板 下料车间 略 锯床 略 1
365 ´ 195´ 195 mm 02 刨 刨六面至 模具车间
3 略 刨床 略 2
361´191 ´ 191
mm 03
04
热处理
平磨
调质至尺寸 20~25HRC 模具车间 略
略
略
磨床
略
略
2
2 磨至 360
´
190
´
190 模具车间
mm 3 05
06
07
08
09
钳
线切割
铣
钳
铣
划并钻孔位中心线
切方孔 2-75mm´55mm
翻面铣 4-35´5 柱台
钻孔 4´Φ12mm 孔
单独铣 4 个镗孔
模具车间
模具车间
模具车间
模具车间
模具车间
略
略
略
略
略
钻床
线切割机床
铣床
钻床
铣床
略
略
略
略
略
设审核日2
2
2
2
2
标准
化日
期
标记 记数 更改文 签字 日期
件号
标记 处数
更改文件号计日期 期
9 模具的装配与调试
9.1 模具的装配
由于型芯,型腔在合模后很难找正相对位置,故应先
确定安装基准。装配过程如下:
(1)装配前按照零件图检验其工作零件的尺寸及其他零件是否齐备;
(2)将型芯装好,保证轴线与端面的垂直度;
(3)将导套压入到定模固定板中,并保证其轴线与端面的垂直度;
(4)将导柱打入固定板1中,保证轴线与端面的垂直度;
(5)在固定板与支撑板之间加垫板,在固定板与支撑板以及垫板上打孔,拧
紧螺钉;
(6)最后,将支架与固定板用螺钉固定;
(7)装配完成,试模。
9.2 试模
(1)试模前,先对设备的油路,水路以及电路进行检查;
(2)选取的原料必须合格,根据选用的工艺参数将料筒和喷嘴加热;
(3)开始试模时,应该先选择选定的压力,温度和注塑时间的条件下成型,
制品不符合要求然后按压力,注塑时间,温度这样的先后顺序变动,注意一次只
改变一个参数;
(4)在试模过程中作出详细的记录,并将结果填入试模记录卡,注明模具是
否合格,如果需要返修,提出返修意见;
(5)通过不断的试模和返修,生产出合格的制件后,将模具清理干净,涂上
防锈油,入库。
9.3 试模可能产生的问题及改善措施
试模中所获得的样件是对模具整体质量的一个全面反映。以检验样件来修正
和验收模具,是塑料模具这种特殊产品的特殊性。首先,在初次试模中我们最常
遇到的问题是根本得不到完整的样件。常因塑件被粘附于模腔内,或型芯上,甚
至因流道粘着制品被损坏。这是试模首先应当解决的问题。
9.3.1 粘着模腔
制品粘着在模腔上,是指塑件在模具开启后,与设计意图相反,离开型芯一
侧,滞留于模腔内,致使脱模机构失效,制品无法取出的一种反常现象。其主要
原因是:
(1)注射压力过高,或者注射保压压力过高。
(2)注射保压和注射高压时间过长,造成过量充模。
(3)冷却时间过短,物料未能固化。
(4)模芯温度高于模腔温度,造成反向收缩。
(5)型腔内壁残留凹槽,或分型面边缘受过损伤性冲击,增加了脱模阻力。
9.3.2 粘着模芯
(1)注射压力和保压压力过高或时间过长而造成过量充模。
(2)冷却时间过长,制件在模芯上收缩量过大。
(3)模腔温度过高,使制件在设定温度内不能充分固化。
(4)机筒与喷嘴温度过高,不利于在设定时间内完成固化。
(5)可能存在不利于脱模方向的凹槽或抛光痕迹需要改进。
9.3.3 粘着主流道
(1)闭模时间太短,使主流道物料来不及充分收缩。
(2)料道径向尺寸相对制品壁厚过大,冷却时间内无法完成料道物
料的固化。
(3)主流道衬套区域温度过高,无冷却控制,不允许物料充分收缩。
(4)主流道衬套内孔尺寸不当,未达到比喷嘴孔大0.5~1 ㎜。
(5)主流道拉料杆不能正常工作。
一旦发生上述情况,首先要设法将制品取出模腔(芯),不惜破坏制件,保
护模具成型部位不受损伤。仔细查找不合理粘模发生的原因,一方面对注射工艺
进行合理调整;另一方面要对模具成型部位进行现场修正,直到认为达到要求,
方可进行二次注射。
9.3.4 成型缺陷
当注射成型得到了近乎完整的制件时,制件本身必然存在各种各样的缺陷,
这种缺陷的形成原因是错综复杂的,一般很难一目了然,要综合分析,找出其主
要原因来着手修正,逐个排出,逐步改进,方可得到理想的样件。下面就对度模
中常见的成型制品主要缺陷及其改进的措施进行分析。
(1)注射填充不足。所谓填充不足是指在足够大的压力、足够多的料量条件
下注射不满型腔而得不到完整的制件。这种现象极为常见。其主要原因有:
a.熔料流动阻力过大。这主要有下列原因:主流道或分流道尺寸不合理。流
道截面形状、尺寸不利于熔料流动。尽量采用整圆形、梯形等相似的形状,避免
采用半圆形、球缺形料道。熔料前锋冷凝所致。塑料流动性能不佳。制品壁厚过
薄。
b.型腔排气不良。这是极易被忽视的现象,但以是一个十分重要的问题。模
具加工精度超高,排气显得越为重要。尤其在模腔的转角处、深凹处等,必须合
理地安排顶杆、镶块,利用缝隙充分排气,否则不仅充模困难,而且易产生烧焦
现象。c.锁模力不足。因注射时动模稍后退,制品产生飞边,壁厚加大,使制件料
量增加而引起的缺料。应调大锁模力,保证正常制件料量。
(2)溢边(毛刺、飞边、批锋)。与第一项相反,物料不仅充满型腔,而且
出现毛刺,尤其是在分型面处毛刺更大,甚至在型腔镶块缝隙处也有毛刺存在,
其主要原因有:
a.注射过量
b.锁模力不足
c.流动性过好
d.模具局部配合不佳
e.模板翘曲变形
(3)制件尺寸不准确。初次试模时,经常出现制件尺寸与设计要求尺寸相差
较大。这时不要轻易修改型腔,应行从注射工艺上找原因:
a.尺寸变大。注射压力过高,保压时间过长,此条件下产生了过量充模,收
缩率趋向小值,使制件的实际尺寸偏大;模温较低,事实上使熔料在较低温度的
情况下成型,收缩率趋于小值。这时要继续注射,提高模具温度降低注射压力,
缩短保压时间,制件尺寸可得到改善。
b.尺寸变小。注射压力偏低、保压时间不足,制在冷却后收缩率偏大,使制
件尺寸变小;模温过高,制件从模腔取出时,体积收缩量大,尺寸偏小。此时调
整工艺条件即可。通过调整工艺条件,通常只能在极小范围内使尺寸京华,可以
改变制件相互配合的松紧程度,但难以改变公称尺寸。
9.3.5 调整措施
调整时应注意调节进料速度,增加排气孔,正确设计浇注系统。注意控制成
型周期。
总 结
历经近三个月的毕业设计即将结束,敬请各位老师对我的设计过程作最后检
查。在这次毕业设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料,请教各位老师
有关模具方面的问题,并且和同学的探讨,模具设计在实际中可能遇到的具体问
题,使我在这短暂的时间里,对模具有了更深入的认识。使我对塑料模具设计的
各种成型方法,成型零件的设计,成型零件的加工工艺(如线切割、电火花加工、
CNC数控加工),主要工艺参数的计算,产品缺陷及其解决办法,模具的总体结构
设计及零部件的设计等都有了进一步的理解和掌握。模具在当今社会生活中运用
得非常广泛,掌握模具的设计方法对我们以后的工作和发展有着十分重要的意义。
从陌生到开始接触,从了解到熟悉,这是每个人学习事物所必经的一般过程,我
对模具的认识过程亦是如此。经过近三个月的努力,我相信这次毕业设计一定能
为三年的大学生涯划上一个圆满的句号,为将来的事业奠定坚实的基础。
在这次设计过程中得到了老师以及许多同学的帮助,特别是翟德梅和杨占尧教授
的悉心指导,使我受益匪浅。在此,对关心和指导过我各位老师和帮助过我的同
学表示衷心的感谢!
参考文献
1. 杨占尧主编. 塑料注塑模结构与设计.清华大学出版社.
2. 翟德梅.模具制造技术.
3. 王孝陪主编. 塑料成型工艺及模具简明手册.机械工业出版社.2000
4. 中国模具设计大典。
5. 模具制造手册编写组.模具制造手册. 机械工业出版社.1996
6. 冯炳尧,韩泰荣,蒋文生主编.模具设计与制造简明手册.上海科
学技术出版社.1998
7. 黄毅宏主编. 模具制造工艺.机械工业出版社.1999
8. 贾润礼,程志远主编.实用注塑模设计手册.中国轻工业出版社.2000
9. 屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计.机械工业出版社.1995
10. 彭建声主编.简明模具工实用技术手册.机械工业出版社.1993
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