按键注塑模具设计课题

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资源描述
新乡职业技术学院 毕业设计(论文)题目:按键注射模设计 系 别:材料工程系 姓 名:彭 涛 学 号: 专 业:模具设计与制造 指导老师:李 润 泉 2013 年 10 月 5 日摘要 模具是制造业的一种基本工艺装备,它的作用是控制和限制材料(固态或液态)的流动,使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高,产品质量好,材料消耗低, 生产成本低而广泛应用于制造业中。 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分,又是高新技术产业化的重要领域。模 具在机械、电子、轻工、汽车、纺织、航空、航天等工业领域里,日益成为使用最广泛 的主要工艺装备,它承担了这些工业领域中 60-90的产品的零件,组件和部件的生 产加工。目前世界模具市场供不应求,模具的主要出口国是美国,日本,法国,瑞士等国家。中国模具出口数量极少,但中国模具钳工技术水平高,劳动成本低,只要配备一些先进 的数控制模设备,提高模具加工质量,缩短生产周期,沟通外贸渠道,模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术,提高模具技术水平,对于促进国民经济的发展有着特 别重要的意义。本次设计的题目是计算机按键的注塑模具设计,本次设计是根据零件的实体形状结 构,通过测绘得到各个尺寸,用 AutoCAD 绘制装配图及零件图,用 Pro/E 绘制实体图。 通过本课题能够帮助我系统了解塑料的工艺性及注塑成型的有关成型原理、工艺特点 等,正确分析成型工艺对模具的要求;掌握模具结构及零部件的设计、计算方法、模具 结构特点及设计程序等;了解其它模具有关知识及模具 CAD/CAM;本课题还与机械制 图、公差配合、材料学、模具制造工艺学等课程关系紧密,是所学知识综合应用。 本次设计的题目是计算机按键的注塑模具设计,本次设计是根据零件的实体形状结 构,通过测绘得到各个尺寸,用 AutoCAD 绘制装配图及零件图,用 Pro/E 绘制实体图。 通过本课题能够帮助我系统了解塑料的工艺性及注塑成型的有关成型原理、工艺特点 等,正确分析成型工艺对模具的要求;掌握模具结构及零部件的设计、计算方法、模具 结构特点及设计程序等;了解其它模具有关知识及模具 CAD/CAM;本课题还与机械制 图、公差配合、材料学、模具制造工艺学等课程关系紧密,是所学知识综合应用关键词:模具制造,模具工业。模具市场,模具设计 Abstract Mold is a basic process equipment manufacturing industry, its role is to control and limit the material ( solid or liquid ) flow , so as to form the desired shape .Mold manufacturing parts for its high efficiency, product quality , material consumption , low production cost and widely used in manufacturing . An integral part of the mold industry is both high-tech industries , high-tech industries is an important area .Mold in machinery, electronics, light industry, automobile , textile , aviation, aerospace and other industrial areas , is increasingly becoming the most widely used major technology and equipment, it took these industrial areas 60% -90% of product parts , components andparts production and processing. The world market demand mold , the mold is a major exporter of the United States , Japan, France , Switzerland and other countries.Chinese exports very few die , but the high technical level of China Mould fitter , low labor costs , as long as the number of control with some advanced molding equipment , mold processing to improve quality, shorten the production cycle , communication channels, foreign trade , exports will have great development mold.Research and development of mold technology to improve the level of mold technology , promoting the development of the national economy has a special significance. The injection mold design is the subject of a computer button design , this design is based on the physical shape of the structural components , obtained by mapping various sizes , assembly drawing and parts drawing with AutoCAD, using Pro / E drawing entity map.Through this project can help me understand the system forming principle , process characteristics and manufacturability of plastic injection molding , etc. , the correct analysis of the mold forming process requirements ; master mold structure and parts design , calculation methods , structural features and design of the moldprocedures ; knowledge and understanding of other mold mold CAD / CAM; this issue also with the mechanical drawing , tolerances , materials science curriculum relations , mold manufacturing technology and so closely integrated application of knowledge learned .Keywords: mold manufacturing, mold industry .Mold market , mold design 目 录 摘要.2关键词.2Abstract.3Key words.3第一章 塑件工艺性分析析.5 1.1塑件选材5 1.2尺寸精度5 1.3表面质量6第二章 成型设备的选择62.1计算塑件的体积62.2注塑机的选择与校核6锁模力,最大开模行程,公称压力等 2.3塑件成型工艺参数的确定6温度,时间,压力,注射量第三章 塑料模的结构设计73.1分型面的选择.73.2型腔数目的确定及排列.73.3浇注系统的设计.73.4凹模深度和型芯高度.73.5推杆直径的确定及校核.83.6冷却系统的设计.8第四章 模具结构及工作原理分析.124.1模具结构分析.134.2模具工作原理分析.134.3其它模具零件材料的选择.13(模板,导柱,导套,浇口套,顶杆,复位杆,拉料杆等零件尺寸设计)第五章 注射机参数校核.13 5.1闭合高度 开模行程是否满足要求.14第六章 制定模具零件加工工艺过程.16 6.1型芯加工工艺过程166.2型腔加工工艺过程.166.3动模板,定模板加.16第七章 模具图纸绘制.167.1模具装配图的设计绘制.177.2模具零件图的设计绘制.18第八章 模具的装配.19设计总结.28 致谢28参考文献29 第一章 塑件的工艺性分析塑件的选材:根据塑件的设计原则,经过综合考虑,选择塑件材质为 ABS 工程塑料。它的化学 名称为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,比重:1.05 克/立方厘米,成型收缩率:0.4-0.7%, 成型温度:200-240,干燥条件:80-90 2 小时。以下是塑件的三维和二维零件图: 特点: (1)综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.(2)与 372 有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理. (3)有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。(4)流动性比 HIPS 差一点,比 PMMA、PC 等好,柔韧性好。用途:适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件。 成型特性: (1)无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥 80-90 度,3 小时。(2)宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270 度)。对精度较高的 塑件,模温宜取 50-60 度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取 60-80 度。(3)如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水 位等方法。(4)如成形耐热级或阻燃级材料,生产 3-7 天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。塑件的尺寸和精度: 在满足塑件的尺寸精度要求下,考虑到模具的制造成本问题,根据翁其金编的塑 料模塑成型技术材料的成型建议及此零件的使用要求,对一些重要和次重要的尺寸精度为 MT4 级,其它尺寸均无公差要求,一般可采用 MT5 级精度6。该零件的尺寸精度 属中等,对应模具相关零件尺寸的加工可保证。从塑件的壁厚上来看,厚度较为均匀塑件的表面质量:该塑件表面粗糙度只有塑件外形要求较高,其它部位没有较高粗糙度要求,取表面粗糙度为 Ra0.8m,模腔表面的粗糙度要高于塑件,一般为塑件的 1/2,故为 Ra0.4m。 还有就是要避免在分型面处出现毛边,注意孔处不出现锐边,表面无凹坑等缺陷。确定成型方法塑件采用注射成型法生产,为符合塑件外观要求,初步采用侧浇口,模具为单分型 面双型腔注射模。 第二章 成型设备的选择 2.1 计算塑件的体积:塑件的体积:V 塑件=2698=1396mm3 2.2注塑机的选择与校核(锁模力,最大开模行程,最大注射机压力等)选择:采用 XS-Z-30 的注塑机,公称注射量为 30cm37。 锁模力的校核(1)塑件投影面积计算 A=2020=400mm2(2)型腔压力计算 P=KPi=106.6/3=58.6Mpa,K:熔体流经喷嘴和浇注系统时的压力损耗系数。一般在 之间。(3)锁模力计算 F=0.1PA=0.158.64kN=23.44kN25kN(所选注塑机的最大锁模力)。 开模行程校核模具开模行程应满足:SmSz,其中:Sz 为最大开模行程,查注射机 XS-Z-30 型 Sz =160mm,Sm 为模具的开模行程。Sm =塑件的高度+浇注系统的高度+顶件的顶出高度+(5-10)mm = 114mm可见 Sm P 塑。可见 XS-Z-30 注射机满足 ABS 注射压力的要求。2.3塑件成型工艺参数的确定( 温度,时间,压力,注射量等)根据情况,ABS 塑料的成型工艺参数可作如下选择,在试模时可根据实际情况作适 当的调整。料筒温度:后段温度 t1 选用 190,中段温度 t2 选用 210,前段温度 t3 选用 230;喷嘴温度:选用 200; 注射压力:选用 100MP;注射时间:选用 20s; 保压时间:选用 2s; 保压:80MP;冷却时间:选用 28s; 总周期:50s。 第三章 塑料模的结构设计 3.1分型面的选择分型面是打开模具取出塑件浇注系统凝料的面。 确保塑件尺寸精度 为满足同轴度,防止错腔要求,使塑件全部在定模中成型,且塑件表面呈平面型,故可以采用较小的脱模斜度。 确保塑件表面质量 分型面尽可能选择在不影响外观的部位以及分型面处产生的飞边容易加工修整部位。根据产品实际考虑,我把分型面选在键盘外壳底面的最大面积处。 考虑模具结构 尽量简化脱模部件,为便于塑件脱模,应使塑件在开模时尽可能留于动模,即只要上塑件与动模结合力大于塑件与定模结合力即可。在满足此要求前提下,尽可能使塑件与定模有一定结合力,而不将塑件与模具的结合力全部放于动模中。 综上所述,键盘按键的分型面设计采用单分型面,如图所示: 3.2型腔数目的确定及排列 由于塑件外形因素,型腔内要做深槽,所以不宜采用太多的型腔数目,而该塑件的体积小,为提高生产效率,本次设计决定采用一模两腔。在型腔数目的确定时主要考虑以下几个原因: (1)塑件的尺寸精度; (2)模具制造成本; (3)注塑成型的 生产效益; (4)模具制造难度。考虑到该塑件是计算机键盘的常用品,查手册得塑件的经济精度推荐 5 级,这个产品是壳件的组合,所以初定为一模两腔。为使模具设计制造简便,综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素,拟采用如图所示的型腔排列方式。结合锁模力计算 F=0.1PA=0.158.64kN=23.44kN25kN(所选注塑机的最大锁模力),满足要求。此模具可采用一模两腔,平衡布置。 3.3 浇注系统设计注塑模的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道,它由主流道,分流道,冷料穴和浇口组成。它向型腔中的传质,传热,传压情况决定着塑件的内在和外表质量。本模具用一模两腔的成型方法,将浇注系统设在塑件中央处,分 流道设置成圆形,易于加工。1) 图中浇口套的尺寸为33.06mm2) 浇口的尺寸2mm3) 分流道总长13.71mm 3.4 冷料系统设计冷料穴一般位于主流道对面的动模板上,或处于分流道末端,作用是存放料流前端的冷料,防止冷料进入型腔而形成冷接缝,此外,开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。本模具采用常用的带 Z 形头拉料杆的冷料穴. 3.5 型腔深度和型芯高度由于计算凹模深度和型芯高度的基准平面与脱模方向垂直,在计算这两种尺寸时可不考虑磨损引起的尺寸公差。型腔深度: H m =(1+ scp ) hs - x 计算得 H m =9.42mm。 H m 型腔深度名义尺寸(最小尺寸)scp 平均收缩率,scp =0.5%hs 制品高度名义尺寸(最大尺寸), hs =10mmx 修正系数, x =1/21/3,一般取 0.63。型芯高度: H m =(1+ scp ) hs + x 计算得H m =10.68mm。 H m 型芯高度名义尺寸(最小尺寸),scp 平均收缩率, scp =0.5%hs 制品高度名义尺寸(最大尺寸), hs =20mmx 修正系数, x =1/21/3,一般取 0.63。3.6 型芯、型腔工作尺寸计算 型腔工作尺寸计算类别序号零件名称塑件尺寸 计算尺寸 工作尺寸型腔的计算一定模镶块0.745L m =(L s + L s S CP -34) d z00.70 0. 0 504.02 0- 0 .1L m =(L s + L s S CP -34) d z04.00 0. 0 30二定模镶块16.0 0- 0 .1L m =(L s + L s S CP -34) d z016.0 0-0.014.02 0- 0 .1L m =(L s + L s S CP -34) d z0 0.024.00 0型腔镶块2 底部厚度计计算公式:T h =Lp3 p m b 4 Bs计算结果: 10mm型腔的深度计算计算公式: Hm =H s + H s S CP -23计算结果: 0. 114 . 58 0 + mm参数:L M 凹模径向尺寸L S 塑件的公称尺寸S CP 塑件的平均收缩率 塑件公差值S C 凹模的磨损S max 塑件的最大收缩率S min 塑件的最小收缩率H s 凹模制造公差P m 型腔压力p s 材料的许用应力m H 凹模的深度尺寸型芯工作尺寸计算 类别序号塑件尺寸 计算公式型芯工作尺寸型芯的计算14.6 0. 1- 0 .1L m =L S + L S S CP +344.66 0- 0 .0 6 10.5 0 . 1L m =L S + L S S CP+ 2310.55 0- 0 .05 3 0. 1 0- 0 .1L m =L S + L S S CP +343.05 0- 0 .0 5 3 0 . 1L m =L S + L S S CP+ 233.08 0- 0 .0 5 3 0. 1 0- 0 .1L m =L S + L S S CP +343.05 0-0 .0 6 15 0 -0.1L m =L S + L S S CP +2315.10 0- 0 .0 5型芯中心距尺寸可由经验公式L M =L S 2 得出中心距尺寸为7.8mm。型腔侧壁厚度计算由于所设计的模具为组合嵌块式模腔,可按下面公式计算型腔的侧壁厚侧壁厚计算 经计算得侧壁厚Tc =1.84mm参数: Tc凹模型腔侧壁的计算厚度(mm)h 型腔的深度(mm) 取 h=15M p 模腔压力(MPa) 取 M p =40p d 成型零件的许用变形量(mm) 取 p d =0.03H凹模外侧的高度(mm) 取 H =30l 凹模型腔的长边尺寸(mm) 取 l =18该设计中模具的实际侧壁厚可满足要求。易变形、表面无顶痕、结构简单且不需要设置复位机构。、。 3.7 推杆直径的确定及校核推杆尺寸计算:本设计采用的是圆形推管和推杆推出,在求出脱模力的前提下可以对推杆或推管做出初步的直径预算并进行强度校核. 根据圆形推杆直径公次得推杆直径 d=2.5mm.实际推杆直径为6mm,所以符合要求,为安全起见,在对其进行强度校核。根据强度校核公次得d=3.5mm. 推杆的许用压应力=150mpa,所以推杆满足强度要求。 第四章 模具结构及工作原理分析模具结构分析根据塑件的结构特征与外观要求,我们可以采用一模两腔侧浇口的三板式注射模。脱模机构采用一次脱模,即推杆脱模方式.模具工作原理分析模具安装在注射机上,定模座固定在注射机的定模板上,动模座固定在注射机的动模板上。合模后,注射机通过喷嘴将熔料经流通注入型腔,经保压,冷却后塑件成型。开模时,动模随动模板一起运动,推板 19 逐渐将分型面顶开,与此同时在推杆 16 和拉料杆 15 的作用下将注塑件和凝料从型腔中推出。合模时,由于复位杆 17 的作用,可以将推板,导柱,拉料杆和推杆复位.其它模具零件材料的选择a、导柱、导套材料的选择使用要求:对导柱要求表面硬度较高,内部具有足够的韧性,不易折断、折弯;表面的耐磨性要好。在材料上,导柱应具有硬而耐磨的表面,坚韧而不易折断的芯部,因此多采用低碳钢(20 号钢)渗碳(0.50.8mm 深),经淬火处理(5660 HRC)或碳素工具钢(T8A、T10A)经淬火或表面淬火处理(5055 HRC)。导套材料选用 T8A,淬硬到 5055HRC。其硬度较导柱低 5 度以免同硬度材料之间碰撞磨损。以下是导套的2D图: b、主流道衬套材料的选择使用功能要求:有良好的耐磨性,有时还需要有耐腐蚀性。45 钢表面淬火硬度为4348HRC,用于本模具的主流道衬套用钢。c、顶杆、拉料杆材料的选择使用要求:有一定的强度,不能产生压杆失稳,也要有一定的耐磨性。头部要与塑料接触,硬度也要达到要求;此外,顶杆经常会更换,还要具有好的经济性,并且是常用钢种。T8A 淬火低温回火硬度大于等于 50HRC,用作本模具的顶杆和拉料杆等用钢。d、模板、推板、推板固定板、垫块和模座等的材料选择本模具为中小型注塑模具。要求模板、推板、推板固定板、垫块、模座等具有足够的强度、刚度,易于加工成型。大部分时候是从模具的经济性方面来考虑这些零件的材料。该模具采用 45 钢或 Q235 作为模板、推板、推板固定板、垫块和模座等的钢材。 第五章 注射机参数校核国产注塑机 XS-Z-30 的主要注射参数如表 :标称注射量30cm3定位孔直径63.5mm锁模力25t喷嘴球头半径R12mm最大装模高度180mm喷嘴孔直径2mm最小装模高度60mm螺杆直径/mm28模板安装尺寸250280mm最大开模行程160mm最大注射机压力选用的注塑机的注射压力 P 机为 116.6Mpa,ABS 塑料成型注射压力 P 塑为 60-100Mpa,P 机 P 塑。可见 XS-Z-30 注射机满足 ABS 注射压力的要求。 锁模力的校核(1)塑件投影面积计算 A=2020=400mm2(2)型腔压力计算 P=KPi=106.6/3=58.6Mpa,K:熔体流经喷嘴和浇注系统时的压力损耗系数。一般在 0.3-0.7 之间。(3)锁模力计算 F=0.1PA=0.158.64kN=23.44kN25kN(所选注塑机的最大锁模力)。开模行程校核模具开模行程应满足:SmSz,其中:Sz 为最大开模行程,查注射机 XS-Z-30 型 Sz =160mm,Sm 为模具的开模行程。Sm =塑件的高度+浇注系统的高度+顶件的顶出高度+(5-10)mm= 10+75+22+7 = 114mm可见 SmSz ,XS-Z-30 满足其开模行程 第六章 模具零件加工工艺过程型腔加工工艺过程:序号 工序名称 工序内容1下料用轧制的圆棒料在锯床上切断2锻造将棒料断层122x62x42的长方体毛胚3退火经锻造后的毛胚必须经过退火,以消除内应力,并改善其加工性能4铣床加工洗两边槽 分流道5划线划出个空位置,并在空中性处转中心眼6孔加工划出个空位置,并在空中性处转中心眼7磨削加工精磨长方体的六个平面,保证相互位置关系 8铣削加工由于塑件的精度,用铣床洗塑件的外表面,再用电火花至所需内型9精加工钳工精修。 (型芯加工工艺过程: 工序号 工序名称 工序内容1下料用轧制的圆棒料在锯床上切断2锻造 将棒料段造成长方体毛胚3 退火经段造后的毛胚要进行退火以消除内应 其加工性能。4 铣床加工5 划线划出隔空位置并在中心处转直径为二的中心眼6 孔加工加工个螺纹孔和直径为三的孔7 磨削加工精磨长方体六个平面,保证位置关系8 铣削加工由于塑件的精度要求不高用铣床洗塑件的外表面,再用电火花至所需外型9 精加工钳工精修动 、定模板加工工艺过程序号 工序名称 工序内容1下料锻造各边毛胚余量2MM2粗洗平口钳加持工件粗洗毛胚各平面保留精洗余量0.2mm3精洗表面精洗毛胚各表面大要求尺寸4钳工划线工件平放于划线板上,划线定位各孔5钳工打孔平口虎钳夹持工件,6.5钻头钻出螺纹孔,12.5钻头钻出导柱孔6粗洗动、定模固定板平口虎钳夹持工件,6.5钻头钻出螺纹孔,12.5钻头钻出导柱孔7精洗动、定模固定板平口钳夹持工件,精铣模具动、定模固定板,至要求尺寸8粗洗型芯固定板孔平口钳夹持工件,粗铣型芯固定板孔,保留精加工余量0.1mm 9精铣型芯固定板孔平口钳夹持工件,粗铣型芯固定板孔,至要求尺寸10钳工去除毛刺去除毛刺11 清洗检查清洗检查第七章 模具图纸的绘制模具装配图的绘制如下: 主视图 俯视图 模具零件图的绘制如下 第八章 模具的装配 8.1 装配的目的和内容模具装配过程是按照模具技术要求和各零件间的相互关系。将合格的零件连接固定为组件、部件,直至装配成合格的模具。它可以分为组件装配和总装配等。模具装配是模具制造过程中的关键工作,装配质量的好坏直接影响到制件的质量、模具本身的工作状态及使用寿命。模具属于少件生产类型,所以模具装配大都采用集中装配的组织形式。所谓集中装配是指从模具零件组装成部件或模具的全过程,由一个工人在固定地点来完成。有时因交货期短,也可将模具装配的全部工作适当分散为各种部件的装配和总装配,由一组工人在固定地点合作完成模具的装配工作,此种组织形式称为分散装配。对于需要大批量生产的模具部件(如标准模架)。则一般采用移动式装配,即每一道装配工序按一定的时间完成,装配后的组件再传送至下一个工序,由下道工序的工人继续进行装配,直至完成整个部件的装配。模具装配内容包括:按加工好的模具零件按图纸要求选择装配基准、组件装配、调整、修配、研磨抛光、检验和试冲(试压)等环节,通过装配达到模具各项精度指标和技术要求。通过模具装配和试冲(试压)也将考核制件成型工艺、模具设计方案和模具工艺编制等工作的正确性和合理性。在模具装配阶段发现的各种技术质量问题、必须采取有效措施及时解决,满足试制成形的需要。模具装配工艺规程是指导模具装配的技术文件,也是制定模具生产计划和进行生产技术准备的依据。模具装配工艺规程的制定根据模具种类和复杂程度,各单位的生产组织形式和习惯作法等具体情况可简可繁。模具装配工艺规程包括:模具零件和组件的装配顺序,装配基准的确定,装配工艺方法和技术要求,装配工序的划分以及关键工序的详细说明,必备的工具和设备,检验方法和验收条件等。8.1.2 装配精度要求模具装配精度包括:1.相关零件的位置精度例如定位销与孔的位置精度;上、下模之间,定、动模之间的位置精度;型腔、型孔与型芯之间的位置精度等。2.相关零件的运动精度包括直线运动精度、圆周运动精度及传动精度。例如导柱和导套之间的配合状态,顶块和卸料装置的运动是否灵活可靠,进料装置的送料精度等。3.相关零件的配合精度相互配合零件间的间隙和过盈程度是否符合技术要求。4.相关零件的接触精度例如模具分型面的接触状态如何,间隙大小是否符合技术要求,弯曲模的上、下成型表面的吻合一致性,拉深模定位套外表面与凹模进料表面的吻合程度等。8.2 装配尺寸链和装配工艺方法模具装配的重要问题是用什么样的装配工艺方法来达到装配精度要求,如何根据装配精度要求来确定零件的制造公差,而建立和分析装配尺寸链将确定经济合理的装配工艺方法和零件的制造公差。8.2.1 装配尺寸链在模具装配中,将与某项精度指标有关的各个零件的尺寸依次排列,形成一个封闭的链形尺寸,这个链形尺寸就称为“装配尺寸链”。装配尺寸链的组成和计算方法与工艺尺寸链相似。装配尺寸链有封闭环和组成环封闭环是装配后自然得到的,它往往是装配精度要求或是技术条件。组成环是构成封闭环的各个零件的相关尺寸。 模具装配的工艺方法模具装配的工艺方法有互换法、修配法和调整法。模具生产属于单件小批生产,又具有成套性和装配精度高的特点。所以目前模具装配常用修配法和调整法。今后随着模具加工设备的现代化,零件制造精度将满足互换法的要求,互换法的应用会越来越多。就是说对于加工合格的零件,不需经过任何的选择、修配或调整,经装配后就能达到预定的装配精度和技术要求。 2. 互换法的优、缺点互换法的优点是:(1)装配过程简单,生产率高。(2)对工人技术水平要求不高,便于流水作业和自动化装配。(3)容易实现专业化生产,降低成本。(4)备件供应方便。互换法的缺点是:(1)零件加工精度要求高(相对其它装配方法)。(2)部分互换法有不合格产品的可能。2修配法在单件小批生产中,当装配精度要求高时,如果采用完全互换法,则使相关零件尺寸精度要求很高,这对降低成本不利。在这种情况下,采用修配法是适当的。修配法是在某零件上预留修配量,在装配时根据实际需要修整预修面来达到装配精度的方法。修配法的优点是能够获得很高的装配精度,而零件的制造公差可以放宽。缺点是装配中增加了修配工作量,工时多且不易预定,装配质量依赖于工人技术水平,生产率低。采用修配法时应注意:(1)应正确选择修配对象应选择那些只与本项装配精度有关,而与其它装配精度无关的零件。通过装配尺寸链计算修配件的尺寸与公差。既要有足够的修配量,又不要使修配量过大。(2)应尽可能考虑用机械加工方法代替手工修配3.调整法调整法的实质与修配法相同,仅具体方法不同。它是利用一个可调整的零件来改变它在机器中的位置,或变化一组定尺寸零件(如垫片、垫圈)来达到装配精度的方法。调整法可以放宽零件的制造公差。但装配时同样费工费时,并要求工人有较高的型腔,则应以型腔为基准叠合)用内圆磨床磨孔,或在淬硬的模板孔(孔径加大)内压入软套或软芯,再在软芯上镗导柱、导套孔。由于模具的结构和装配方法各不相同,所以导柱、导套孔的加工工序安排也不一样。一般,有下述两种情况:(1)在模板的型腔凹模固定孔末修正之前安排加工导柱、导套孔工序。它适合于:各模板上固定孔的形状与尺寸均一致,而且采用将各模板叠合后一起加工固定孔的方案。此时可借助导柱、导套作为各模板间的定位。不规则立体形状的型腔, 试模模具装配完成后,在交付生产之前应进行试模。试模的目的主要是:检查模具在设计制造上是否存在缺陷,若有缺陷则需查明原因并进行排除;对模具成形工艺条件进行试验以有利于模具成形工艺的确定和提高。试模应其按下列颁序进行:在模具装上注射机之前,应按设计图样对模具进行检验时发现问题,进行修理,减少不必要的重复安装和拆卸。模具应尽可能整体安装。模具定位圈装入注射机上定模板的定位圈孔后,以极慢的速合模,由动模板将模具轻轻压紧,然后装上压板。通过调节螺钉或垫块,将压板调整到与模具的安装基面基本平行后压紧,压板的数量应根据模具的大小进行选择,一般为48 块。模具固紧后可慢慢启模,直到动模部分停止后退,此时应调节注射机的顶杆使模具上的推杆固定板和动模支承板之间的距离不小于5mm,以防顶坏模具。为了防止制件溢边,又保证型腔能适当排气,合模的松紧程度很重要,因此对注射机的通过试模塑件上常会出现各种弊病,为此必须进行原因分析,排除故障。造成次废品的原因很多,有时是单一的,但经常是多个方面综合的原因。需按成型条件,成型设备,模具结构及制造精度,塑件结构及形状等因素逐个分析找出其中主要矛盾,然后再采取调节成型条件,修整模具等方法加以解决。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。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。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,尤其成型芯上有加强筋槽的制品,情况更为明显。(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0.51 。(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,一方面要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。 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。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:(1)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。(2)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。(3)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:(1)注射过量(2)锁模力不足(3)流动性过好(4)模具局部配合不佳(5)模板翘曲变形3)制件不准确初次试模时,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。(1)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。(2)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。 设计总结历经近两个月的毕业设计即将结束,敬请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使我 在这短暂的时间里,对模具的认识有了一个质的飞跃。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,主要工艺参数的计算,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。同时也大量使用相关的专业软件,如用 Pro/E 绘制模具的三维图,利用 CAD 绘制模具的装配图和零件图。但由于本人能力有限且缺少工程实际经验,设计过程中难免有错误,希望老师们指出。论文的写作是枯燥艰辛而又富有挑战的。老师的谆谆诱导、同学的出谋划策及家长的支持鼓励,是我坚持完成论文的动力源泉。在此,我特别要感谢我的导师李润泉老师。从论文的选题、文献的采集、框架的设计、结构的布局到最终的论文定稿,从内容到格式,从标题到标点,她都费尽心血。没有李润泉老师的辛勤栽培、孜孜教诲,就没有我论文的顺利完成。 致谢非常感谢李润泉老师在我大学的最后学习阶段毕业设计阶段给自己的指导,从最初的定题,到资料收集,到写作、修改,到论文定稿,她们给了我耐心的指导和无私的帮助。为了指导我们的毕业论文,她们放弃了自己的休息时间,她们的这种无私奉献的敬业精神令人钦佩,在此我向她们表示我诚挚的谢意。同时,感谢所有任课老师和所有同学在这四年来给自己的指导和帮助,是他们教会了我专业知识,教会了我如何学习,教会了我如何做人。正是由于他们,我才能在各方面取得显著的进步,在此向他们表示我由衷的谢意,并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才,桃李满天下!通过这一阶段的努力,我的毕业论文按键注塑模设计终于完成了,这意味着大学生活即将结束。在大学阶段,我在学习上和思想上都受益非浅,这除了自身的努力外,与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。在本论文的写作过程中,我的导师李润泉老师倾注了大量的心血,从选题到开题报告,从写作提纲,到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题,严格把关,循循善诱,在此我表示衷心感谢。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。毕业论文暂告收尾,这也意味着我在新乡职业技术学院的三年的学习生活既将结束。回首既往,自己一生最宝贵的时光能于这样的校园之中,能在众多学富五车、才华横溢的老师们的熏陶下度过,实是荣幸之极。在这三年的时间里,我在学习上和思想上都受益非浅。这除了自身努力外,与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的老师的谆谆诱导、同学的出谋划策及家长的支持鼓励,是我坚持完成论文的动力源泉。在此,我特别要感谢我的导师。从论文的选题、文献的采集、框架的设计、结构的布局到最终的论文定稿,从内容到格式,从标题到标点,她都费尽心血。没有老师的辛勤栽培、孜孜教诲,就没有我论文的顺利完成。感谢材料工程系系的各位同学,与他们的交流使我受益颇多。最后要感谢我的家人以及我的朋友们对我的理解、支持、鼓励和
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