轴承支架注塑模设计说明书

. . . . 塑料轴承支架注塑模设计香河大学机械工程学院材料成型级控制工程四班摘要：轴承支架注射模是我三个月以来所编写的毕业设计说明书。主要介绍：注射模的整个过程，包括成型零部件、推出机构、流道等一些设计。在论文书写过程中，通过一个半月的时间对原始资料进行搜集，充分考虑模具的各种结构并和指导老师与同学之间进行讨论，最终选择了论文所写的模具结构。本论文的资料大多是我结合四年所学的各方面的理论知识完成的，包括机械制图、互换性与技术测量、机械设计、塑料成型模具设计、模具材料等；一部分是通过查手册所得；还有少部分是同学之间的交流和自己四年的实习总结。关键词：聚苯乙烯（PS）、侧抽芯，侧浇口、注射机SZ60/40Design of injection mold for bearing bracketZhang XiangheSchool of Mechanical Engineering, XiangtanUniversity, Control Engineering Material Molding-class (four classes)Abstract : “Bearing Support Injection Mold” is written in the three months since graduation instructions. Introduced : injection mold the entire process, including molding parts, the introduction agencies ,such as some of the design flow. In the paper writing process , through a half months to collect the original data , take full account of the various structures and the mold and guide discussions between teachers and students , and finally chose a paper written by the mold structure . Most of the information in this paper is the combination of four years I have learned to complete the theoretical knowledge in all aspects , including Mechanical Drawing ; Interchangeability and Technical Measurement ; Mechanical Design ; Plastic Mold Design ; Mold Materials. Part is obtained by checking the manual , there is a small part of communication between students and their four-year internship summary.Key words : Polystyrene (PS) ; The Side Core Pulling ; Side Gate ; Injection Machine SZ-60/40绪 论1、我国塑料模具工业的发展现状 80年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为13%，1999年我国模具工业产值为245亿，至2000年我国模具总产值预计为260-270亿元，其中塑料模约占30%左右。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。 我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注塑模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以与汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具与塑封模具。如津荣天和机电和北极星I.K模具制造的多腔VCD和DVD齿轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.020.05mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模达501000万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距，具体数据见表一。 成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如海信模具、通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳以与一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。如新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备与技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的5080%相比，差距较大。 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UG、美国Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold与澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统与CAE软件等，这些软件具有适应国模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点，为进一步普与模具CAD/CAM技术创造了良好条件。 近年来，国已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如：P20、3Cr2Mo、PMS、SM 、SM等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%-80%相比，仍有很大差距。 国外塑料模具技术比较表 :表1国外塑料模具技术比较表项目国外国注塑模型腔精度0.0050.01mm0.020.05mm型腔表面粗糙度Ra0.010.05mRa0.20m非淬火钢模具寿命1060万次1030万次淬火钢模具寿命160300万次50100万次热流道模具使用率80%以上总体不足10%标准化程度7080%小于30%中型塑料模生产周期一个月左右24个月在模具行业中的占有量3040%2530%据有关方面预测，模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要正常的，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中，精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。建筑业的快速发展，使各种异型材挤出模具、PVC塑料管材管接头模具成为模具市场新的经济增长点，高速公路的迅速发展，对汽车轮胎也提出了更高要求，因此子午线橡胶轮胎模具，特别是活络模的发展速度也将高于总平均水平；以塑代木，以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大；家用电器行业在“十五”期间将有较大发展，特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大；而电子与通讯产品方面，除了彩电等音像产品外，笔记本电脑和网机顶盒将有较大发展，这些都是塑料模具市场的增长点。 2、我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向将包括： 2.1、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平与比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以与因高生产率要求而发展的一模多腔所致。 2.2、在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普与创造了良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件与模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 2.3、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究发展高压注射成型工艺与模具以与注射压缩成型工艺与模具也非常重要。 2.4、开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。 2.5、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种。 2.6、应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 2.7、研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提第一章、产品技术要求和工艺分析1. 1、产品设计图如图1-1： 图1-1支架零件图1. 2、产品技术要求： 塑料零件的材料为PS（聚苯乙烯）无色透明，其表面粗糙度要求Ra6.3。未注圆角度半径R2,塑件未注公差按MT6级加工，并要求大批量生产。1.3、聚苯乙烯（PS）的加工特性 （1）聚苯乙烯为非结晶型塑料，其玻璃化温度为左右，热分解温 度为，熔体粘度适中，流动性较好，熔体在成型温度围的高温区不会形成液滴状态，不易产生溢料等，注射成型比较容易，可用螺杆式或柱塞式注射机成型。 （2）处于粘流态的聚苯乙烯，其粘流度对剪切速率和温度都比较敏感，在注射成型中，无论是增大注射压力或升高料筒温度，都会使熔体粘度显著下降。 （3）该塑料的成形收缩率为0.4%0.7%，为了使塑料能够顺利脱模，脱模斜度应增大到。 （4）浇口长度一般为0.53mm.过长则会使物料温度降变大，从而影响压力的传递。截面越薄，则流速越大，有利于薄件的成形。是过小，会延长塑料充满型腔的时间，发生塑件过早冷却，造成注射压力过多损失，使成形困难，过大则熔体流速相对降低，亦会延长塑料充满型腔的时间，从而使熔体温度降变大，造成分型面处表面发生分层现象，并给清除浇口带来困难。一般来说，设计浇口时可参 考表11所列经验数据。表11浇口设计经验数据塑料件厚度/mm3浇口厚度/mm0.40.60.60.80.81.21.4、聚苯乙烯（PS）的成型工艺要求（1）聚苯乙烯塑料的自身吸水率很小，注射成形之前一般不需要干燥处理，其允许含水量为0.1%。（2）聚苯乙烯注射成形时，料筒温度可控制在,喷嘴温度，模具温度，成形厚壁塑料件常因模具冷却不均匀而产生应力，甚至产生开裂，故模具温度应尽量均匀，温差不大于。（3）注射压力视塑料件的形状、壁厚、模具结构与其他工艺参数而定。一般注射压力为60150Mpa,使用螺杆式注射机比柱塞式注射机低20%30%。第二章、模具的基本结构和注射机的选择2.1、确定成形方法根据塑料件的原料PS选择注塑成型方法。注塑是将粉状或颗粒状固体树脂转变为粘性液体或熔体，熔体在压力作用下，通过喷嘴进入模具型腔，经过冷却定型后 形成塑料制品。注塑优点有：1、设计灵活2、生产效率高3、所需的劳动力相对较低4、可以成形形状复杂的制品5、制品无需修整或仅需少量修整6、废料损耗小，对于热塑性塑料，浇注系统可以再利用7、可以充分利用聚合物特有的属性，如流动性，质轻，透明等。2. 2、型腔布置一般来说，进度要求高的小型塑件和型塑件优先采用一模一腔的结构，对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。该塑件精度按MT6级，为低精度塑件，形状简单，且要求大批量生产，选用一模多腔的模具结构，这里选择一模两腔模具结构。型腔排列方式如图21：图21 型腔排列方式2. 3、分型面位置的确定分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性与塑料的脱模。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性与精度、形状以与推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析，选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：（1） 分型面应选在塑件外形最大轮廓处（2） 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模（3） 满足塑件的外观质量要求（4） 便于模具制造加工（5） 对排气效果（6） 对侧抽芯的影响在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一般应抓住主要矛盾，根据塑料件的要求和形状，考虑上述原则的（1）（2）（3）（4）（5）确定该模具分型面如下图：图22 分型面图2. 4、选择浇注系统浇注系统是指凝料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具流经的通道。根据制件的形状和型腔的布置情况选择侧浇口形式。主流道垂直于分型面，为使凝料能从其中顺利拔出，需设计成圆锥形，锥角设计为。浇口套示意图如下：图23 浇口套主流道小端直径d取值4mm。主流道球半径取11mm，高度5mm，主流道长取50mm。分流道采用半圆形，布置在下型腔上，分流道长度就共用浇口套下主流道以外的长度。侧浇口长1mm，高1mm，宽1mm。侧浇口和分流道采用圆角过渡，过渡半径为分流道的半径4mm，与分流道接触的部位用半径为0.5mm的圆弧过渡，这样有利于熔料的流动。2. 5、确定推出方式制件的形状不适合推板推出，根据制件的形状选择推杆推出，由于制件之间是由筋连接的，且壁厚较薄，为了推件时使塑件受力均匀，把推杆布置在筋的周围，一个塑件布置八个推杆，与设计十六根推杆，同时还要设计复位杆，使合模时推杆能回到原来的位置而不影响制件的成型。设计四根复位杆，对称布置，与上型腔下表面接触。2. 6、侧抽芯机构采用斜滑块侧抽芯机构，由于侧型芯比较小，为了加工方便把侧型芯和斜滑块分开加工，选用直径为的销钉利用过渡配合H7m6，把侧型芯固定在斜滑块上。斜销的布置：斜销的斜角布置为，斜销与固定板采用过渡配合，由于斜销只起驱动滑块的作用，滑块的运动精度由导滑槽与滑块间的配合精度保证，滑块的最终位置精度由楔紧块保证。斜销的长度计算：这里取75mm。导滑槽设置在型芯固定板上，与把斜滑块布置在动模一侧，则不需延时抽芯。滑块定位装置如图24：图24 滑块定位装置示意图采用这种有弹簧的装置，能够保证滑块无论向哪个方向抽出时，都能稳定地停靠在挡块上，弹簧的弹力应为滑块重的1.52倍。2. 7、模具装配结构示意图与模具工作情况2.7.1、模具装配示意图如图25A、B：图25 A 模具装配示意主视图图25 B 模具装配示意侧视图1、下模座2、支撑板3、凸模垫板4、凸模固定板5、滑块挡块 6、滑块7、楔紧块 8、上型腔9、上模座10、斜销 11、紧固销钉12、侧型芯 13、定位圈 14、紧固六角螺钉 15、浇口套 16、小型芯 17、大型芯 18、推杆19、弹簧20、垫圈21、螺母 22、双头螺柱23、紧固螺钉 24、拉料杆25、复位杆26、推板导柱27、推杆固定板 28、推杆垫板 29、推板导套 30、定位销钉 31、紧固六角螺钉 32、紧固六角螺钉33、定位销钉 34、下型腔 35、导套 36、导柱 37、定位销钉 38、紧固六角螺钉2.7.2、模具的工作情况：如上示意图所示，上模座9和上型腔8固定在一起作为定模部分，其他板固定在一起作为动模部分，分型面在上型腔8和下型腔34的装配面上，工作流程是：合模锁模注射成型（贮料）开模顶件取件合模。合模时通过注射机合模控制按钮使注射机推动动模向定模方向运动，合模后继续按住合模按钮5秒钟左右，锁紧模具，然后按注射按钮注射熔料，通过配合间隙排气，注射完后冷却成型同时也是贮料的阶段。成型后开模，当完全打开在顶件。取件后再合模。重复这个过程。2.8、注射机的选择如图26所示，用绿色的线把制件分为四个部分计算熔料体积。图26 制件分拆图两个圆柱之间的体积等于大圆柱体积减去小圆柱的体积，计算如下：如上图所示，第二部分是不规则图形，面积的计算由大梯形的面积减去大半圆的面积：第三部分是规则的图形梯形，体积如下：第四部分是一个标准的长方体减去两个小圆柱，体积如下：制件的总体积主流道里熔料的体积以与分流道里的熔料体积估算如下：实际熔料体积如下：为了确保塑件的质量，注塑模一次成型的塑料体积应在理论注塑量的35%75%围，最大可达80%，最小应不小于10%。为了保证塑件的质量，充分发挥设备的能力，选择围通常在50%80%。所以选择理论注塑量为初选立式注射机SZ60/40.立式注射机SZ60/40的主要参数如下表21：表21 注射机主要参数表注射容量/60注射压力/MPa150锁模力/kN400最大模具厚度/mm280最小模具厚度/mm160模具定位孔直径/mm80模具定位孔深/mm10喷嘴球直径/mm20喷嘴口直径/mm3.5移模行程/mm180260第三章、模具零件设计3.1、模板和模架的选择根据第二章的装配示意图和型腔的布局以与相互的位置尺寸，再结合标准模板 ，可选用标准模板。3.1.1、凸模固定板凸模固定板外形尺寸，厚度取25mm。示意图如图31：图31 凸模固定板如上图所示，由于制件的形状，固定板要做成上图所示，凸起的部分比其他部分高10mm，型芯与固定板杆采用H7/m6的过渡配合，由于拉料杆要在固定板里滑动，拉料杆与固定板采用大间隙配合，固定板通过4个的六角螺钉与下模座连接，螺钉孔比螺钉直径大1mm，同时4个的销钉采用H7/m6的过渡配合与下模座和支撑板定位。销钉孔直径也比定位销钉大1mm。由于斜滑块的导滑槽是加工在固定板上的，而导滑表面应有足够的硬度HRC5256.所以凸模固定板的材料选择Cr12,热处理至HRC5055。3.1.2、下型腔下型腔模板外形尺寸，厚度与制件的厚度一样40mm。下型腔与固定板装配在一起，所以下型腔的外形与固定板是相配合的，示意图如图32：图32 下型腔模板和固定板凸起的部分一样，下型腔凹进的部分比其他部分矮10mm，由于拉料杆的上方是熔料，为了让熔料不流下来同时拉料杆还要在下型腔里滑动，所以拉料杆与固定板采用小间隙的H8j7过渡配合，通过4个的六角螺钉与固定板和下模座连接，在下型腔上要加工螺纹孔，同时4个的销钉采用H7/m6的过渡配合与固定板和下模座定位。型腔的表面硬度要求高，所以材料选择T10A,热处理至HRC5558。3.1.3、上型腔上型腔模板外形尺寸，厚度20mm。示意图如图33：图33 上型腔模板主流道浇口套与上型腔为H7/m6过渡配合，通过4个的螺钉与上模座连接，2个的销钉定位。型腔的表面硬度要求高，所以材料选择T10A,热处理至HRC5558。3.1.4、凸模垫板凸模垫板外形尺寸，厚度取20mm，销钉孔与螺钉孔和凸模固定板相对应的加工，由于垫板要受一定的力，所以硬度要求较高，选择45号钢，热处理至HRC4348。.3.1.5、推杆固定板，推杆垫板，支撑板推杆固定板：高度15mm。由于不受什么力，所以材料选择Q235，推杆孔和复位孔均比杆的直径大1mm。推杆垫板 ：高度20mm，由于受力较大，材料选择45号钢，热处理至HRC4348。支撑板：，支撑板高度 其中是顶出行程的余量，一般为510mm。这里取5mm。所以：。3.1.6、模架的选择模具的固定是通过夹板夹紧模具的两侧固定的，所以模架比模板大，两边一般大3040mm左右，再根据模架标准选择，模架的外形尺寸选择比较合适，上模座厚度30mm，下模座厚度35mm。3.2、成型零件尺寸计算:成型零件材料为T10A，材料热处理至HRC5558。.3.2.1、大型芯尺寸计算大型芯示意图如图34：图34 大型芯计算时材料收缩率按平均收缩率计算，PS的平均收缩率高度尺寸计算遵循公式：由于H1和H2受模具活动的影响，所以为B类公差，查表可知H2的公差，H1的公差所以有：L1、L2、R不受模具活动的影响，为A类公差，查表公差分别为1.1、0.26、0.54。.3.2.2、小型芯尺寸计算：小型芯视图如下图35 图35 小型芯H的尺寸受模具活动影响，公差为B类。3.2.3、侧型芯尺寸计算侧型芯视图如下：图36图36 侧型芯3.2.4、型腔尺寸计算大型芯俯部分视视图如下：图37图37 型腔部分俯视图L与大型芯的L1是配套的，D与大型腔的2R是同一个值，大型芯的2R其实际意义相当于型腔。可按同一尺寸加工3.3、导向零件的选择导向机构主要有导向、定位和承受注塑时产生侧压力三个作用，因此导向零件应具有耐磨的表面，坚韧而不易折断的芯部，所以多采用碳素工具钢T10A，经热处理至硬度HRC5558。现分述如下：1、 导向作用： 动定模合模时按导向机构的引导，使动定模按正确方位闭合，避免合模时因方位搞错而损坏模具或因定位不准而互相碰伤，因此设在型芯周围的导柱应比导柱应比主型芯高出至少68mm。2、 定位作用： 在模具闭合后使型腔保持正确的形状和所有动定模合模构成的尺寸的精度，例如定位不准会引起筒形塑件壁厚不均或尺寸精度下降。3、 承受注塑产生的侧压力：当塑件形状不对称或通过侧浇口注入塑料时会产生单向侧压力，该力会使动定模在分型面处产生错动，当侧压力很大时，还不能单靠导柱来承担，需增设锥面或斜面进行定位。3.3.1导柱选择导柱沿长度分为固定段和导向段，两段名义尺寸一样，只是公差不同的导柱叫直导柱，两段名义和公差都不一样的叫台阶式导柱，其大端用来固定，小端用来导向。这里选择的是直导柱，示意图如下：图38图38 导柱导柱的端部做成锥形的先导部分，锥形头高度取与其相邻圆柱直径的1/3，前端还应倒角或圆角，使其能顺利进入导套。固定段与模板间采用过渡配合H7/m6，导向段与导套间采用动配合H8/f7。固定段和导向段表面粗造度均用。导柱固定用的台阶和固定段之间有退刀槽，一般取23mm长，0.51mm高，主要主用一是作为退刀槽，而是能防止热处理时应力集中。导柱的长度根据国家标准导柱典型尺寸，以与模具模板厚度选择导柱的长度为112mm。3.3.2导套选择导套可分为直导柱和带轴肩的导套以与带有滚珠的导套，为了方便导套压入模板同时便于导柱进入导套，在导套端面外倒圆角R，模具上导向孔最好做成通孔，这样合模时孔中空气易排出。导套示意图如图39:图39 导套导柱外侧与模板间采用过渡配合H7/m6，侧与导柱间采用动配合H8/f7。导套外侧表面粗造度均用，侧属于孔，由于孔的加工较困难，所以表面粗糙度要求就行。导套固定用的台阶和外侧之间有退刀槽，一般取23mm长，0.51mm高，主要主用一是作为退刀槽，而是能防止热处理时应力集中。导柱的长度根据国家标准导套典型尺寸，和固定导套的模板，选择导套的长度为20mm。3.4、推出零件的设计3.4.1推杆脱模机构推杆是推出机构中最简单最常见的一种形式，由于推杆加工简单，安装方便，维修容易、使用寿命长、脱模效果好，因此在生产中广泛应用，但是，因为它与塑件接触面积一般比较小，设计不当易引起应力集中因而顶穿或使塑件变形，因此当用于脱模斜度小和脱模阻力大的管状或箱类塑件时，应增加推杆数量，增大接触面积。根据塑件的形状和壁厚，设计多跟推杆，防止应力集中使塑件变形，而且推杆布置在侧壁旁边。选择的推杆，根据型腔布置，选择16根推杆。推杆和推杆固定板常采用轴肩连接，应将推杆与固定孔之间设计有较大的配合间隙。推杆示意图如下：图310图310 推杆推杆大部分用热作模具钢制造，最后经表面氮化处理，推杆上段表面硬度应达到HRC6065，这样可防止推杆与配合孔间拉毛咬死，此外也可以用退火工具钢T8A、T10A或弹簧钢制造，头部局部淬火。这里选择材料T8A，材料热处理至HRC5055。头部局部淬火，至更高的硬度。配合段表面和上表面粗造度为，其余部分则可要求低些。根据模板的厚度，和推出的距离，推杆长度取142mm。3.4.2推杆复位装置推杆脱模机构用复位杆复位是最常见的。复位杆应对称布置，常见24跟，但最好多与2跟。采用复位杆复位时只有当模具完全闭合时，复位动作才告完成。复位杆示意图如下：图11图311 复位杆复位杆材料选择45号钢，热处理至HRC4348，配合段表面粗造度为，其余部分则可要求低些，根据模板的厚度，和推出的距离，复位杆长度取145mm。3.4.3推板导柱，导套由于模具设计的推杆较多，为了保证推板能平移滑动，为此设计推板导柱。推板导柱与导套设计与导柱、导套选择是一样的，示意图如下：图312A 导柱 B导套图312 推板导柱、导套推板导柱长100mm，导套长35mm。配合，粗糙度与导柱导套一样。第四章、模具的校核4.1、模具闭合高度的校核根据第三章模具模板尺寸设计和选择，可计算出模具的闭合高度H为：所选设备立式注射机SZ60/40的最小模板厚度为160mm，最大模板厚度为280mm。即：模具的闭合高度在设备允许的围，模具模板厚度设计合理。4. 2、注塑压力的校核 JI!1 .& 查塑料成形工艺技术手册聚苯乙烯的注射成型工艺参数 GKDSS4jv ，一般注射压力为60150MPa，即实际注射压力 (150MPa为选择的注塑机注射压力)，合乎要求。 u;q Q/Ftb FFw(A_ 4. 3 锁模力的校核 *U1*/Q. QPflN/$4d 锁模力是指当高压熔体充满模具型腔时，会在型腔产生一个很大的力，力图使模具分型面涨开，其值等于塑件和流道系统在分型面上总的投影面积乘以型腔塑料压力。作用在这个面上的力应小于注塑机的额定锁模力F. u;t喷嘴孔直径3.5mm; 合乎要求 3|$?T|#B b)、定位孔与定位圈的尺寸校核：定位圈直径,满足过渡配合要求。 T7,_T TgV-U MkVv5C 4. 5、开模行程和塑件推出距离的校核 7V=deYt_p 注塑机开模时的行程是有限的，取出制件所需要的开模距离必须小于注塑机的最大开模距离。开模距离可分为两类情况校核：一是注塑机最大开模行程与模厚无关；另一种是注塑机最大开模行程与模厚有关。这里选择液压曲肘式合模装置。即开模行程与模具厚度无关。为了使成型制件便于取出，一般最大开模距离为成型制件最大高度的34倍。这里取3倍，即最大开距 ( / 42A455 。 显然，120260, 合乎要求。 L(y ,Kc 到此，注塑机的各项相关工艺参数均已校核通过。 Q#cLJ/ qyE*?73W 主要参考文献：1.周良德等主编.现代工程图学.科技,20002.忠圻等主编.金属学与热处理.:机械工业,20093.唐志玉著.大型注射模具设计技术原理与应用.：化学工业，20044.海梅等主编.注塑成型与模具设计实用技术. ：化学工业，20025.洪慎章编著.实用注塑成型与模具设计. ：化学工业，20066.模具设计大典编委会.中国模具设计大典.：科学技术，20037.黄毅弘等主编.模具制造工艺.：机械工业，19968.高为国主编，模具材料，机械工业2008.19.申开智主编.塑料成型模具设计.：中国轻工业，200210.塑料模设计手册编写组. 塑料模设计手册.机械工业，199411.廖念钊主编.互换性与技术测量.：中国计量，199812.吴生绪主编.塑料成形工艺技术手册. ：化学工业,200813.黄义俊主编.模具专业英语. ：清华大学，2007致 时间过得真快，转眼间即将面临毕业。四年来，学会了怎样为学，怎样做人。由于此课程设计是第一次进行全面的模具设计，设计过程中遇到了很多问题，提高了我解决问题的能力；同时也使我意识到了自己对专业知识掌握得比较牢固，将来我还需要进一步努力学习。接到题目时，我大脑里就有了总体设计的框架，在翻阅了大量相关书籍后，进一步的确定了我的设计方案，并对设计充满了信心。通过这次设计，我对系统的进行模具设计有了较好的认识，并进一步巩固了以前所学的知识。此外，由于对大量相关书籍进行了参考，这使得我的视野大为开阔，学到了很多以前不知道的新知识。在这次设计中，各位老师给予了我很大的帮助，对我的设计进行了认真的指导并提出了相关的修改意见，使得我的设计得以顺利与时的完成，对此，我深深的表示感，尤其要感我的指导老师应明老师。我深知，尽管我在毕业设计上花费了很多时间和精力，但是肯定还会有不少漏洞，还请各位老师批评指正，能在本次毕业设计中得到大家如此多的帮助，是设计工作能顺利完成的重要原因，在此再次对大家的热心支持表示衷心的感。附录：5.1、专业英语文献：Precision injection molding technology of progress Abstract: The polymer precision injection molding technology, impact on precision injection molding of factors, including the precision molds, injection molding machine control accuracy, precision injection process control and other computer control technology. These factors were discussed, and give the relevant solutions, finally introduces some advanced molding technology. Key words: precision injection; injection molding machine precision injection technology; Precision Injection Mold 1, precision molds To produce sophisticated products, precision molds is essential. Die Die in general, the accuracy of the temperature control, mold and die design precision manufacturing, use of plastic shrinkage rate impacts. 1.1 Precision Mold temperature control In general precision injection molding of parts, control mold temperature is to increase productivity. However mold temperature control for precision injection molding of great impact, it affects parts of the contraction, shape, crystallization, such as stress, hot and cold circuit design mold temperature distribution at the request reasonable, precise control accuracy, a die temperature of the best and Lengshuiji control. Mold temperature control and cooling time on the products and their impact on performance of the following factors: (1) melt plastic injection molds and a two-cycle time will be produced in the mold temperature difference fluctuations, and should therefore be to minimize the volatility differential peak. (2) changes in the efficiency of heat exchange with mold after a long time in the cooling water pipes and Youban appears in the scale, then the interface to reduce the thermal conductivity should furring timely clearance. 1.2 Precision Die Design and Manufacture Die design is good or bad is to ensure the dimensional accuracy of plastic parts premise, in order to enhance the accuracy of precision injection mold, in the process of designing a computer-aided analysis is necessary, especially for gating system and the flow of heat-conditioning systems mold temperature distribution the analysis. Applications should be as much as possible the use of simulation software and close to the actual loading conditions to melt in the mold simulation analysis in the pouring, cooling, and other non-steady-state process. Die manufacturing quality assurance plastic parts Size is the key to accuracy, precision die is the main characteristic of the manufacturing and assembly operations in addition to polishing, are no manual processing. Die general machining and manual processing ratio is about 6:4 to 7:3, and the machining precision molds and manual processing ratio of 9:1. Die materials and heat treatment is the protection of precision molds in the molding process, the die temperature in the state, which even the mould parts tempered by low temperature, high temperature melt production and will repeat parts tempering而使lower hardness, Consideration should also be given retained austenite caused by the volume expansion. Therefore general tempering temperature should be at least molding processing, more than double the die temperature and low-temperature processing is carried out properly in order to eliminate residual austenite. On the high-precision products for Molding precision parts, assembly accumulated precision die in the direction of the accuracy of the sub-surface as well as the parallel degree should achieve micron level. Mold should have sufficient strength, stiffness and abrasion resistance, in the injection molding deformation under the pressure of hard wear. To achieve the above processing can be three-dimensional precision machining centers, CNC machine tool and application of CAD / CAM / CAE and other new technologies. 1.3 precision molds design shrinkage rate of use Thermoplastic plastic molding shrinkage volatile, to mold design, identify and control products cavity size dimensional accuracy difficult. Therefore, in plastic mold design should understand the characteristics and contraction caused by the shape of the parts of the difference in the rate of contraction site, and then use the necessary compensation measures. On the high-precision plastic parts can be manufactured in the design before simple mold, measured molding to the various parts of the actual shrinkage rate, this can greatly enhance the dimensional accuracy of parts. 1.4, the design of precision molds gate Gate type, size, location and quantity of all affected parts dimensional accuracy. At the gate of the jet, but the effects of poor feeding, thick-walled parts do not apply. Gate position and the flow of impact melt flow distance, the longer the process of the greater contraction. Multi-gate process can be shortened, but increasing weld marks. Gate parts should be designed in accordance with the size and the choice of materials and the use of software to help finalize practical experience. 2, the best precision injection molding process parameters set Choose the best molding process parameters to reduce plastic shrinkage rate. Plastic is that the contraction of the heat shrinkable plastic, elastic recovery, plastic deformation, contraction after contraction and a comprehensive reflection of aging, usually caused by absorbent material or molecular chain rearrangement caused, the specific performance linear shrinkage rate and volume contraction rate changes in value of common contraction said. Thermoplastic plastic injection molding products shrinkage volatile, particularly for crystalline plastics injection molding produc