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1、塑料模具具课程设设计目录1) 所需资料料:注射射成型工工艺与模模具设计计、模具具设计与与制造手手册。2) 原始数据据:制品品材料、制制品图如如下。 4)注射射模设计计塑料制品品结构分分析;注射成型型工艺参参数选择择、模架架选择、注注射机选选择;成型零部部件、浇浇注系统统、脱模模机构、温温度调节节系统等等的设计计; 模具总体体方案设设计和比比较;主要零部部件强度度、刚度度计算;绘制模具具装配图图;绘制主要要零部件件图;编制成型型零件数数控加工工程序。5ABBS注射射成型性性工艺参参数为工艺参数数注射机类类型螺杆式喷嘴形式式通用式料筒温度度/前部2002100中部2102300后部1802000喷
2、嘴温度度()1801900模具温度度()50770注射压力力(Mppa)70990保压压力力(Mppa)50770螺杆转速速(r/minn)30660注射成型工艺规程的编制高压瓶盖盖注射成成型工艺艺分析与与模具3.1.2塑件件的结构构和尺寸寸精度及及表面质质量分析析塑件图如如图1所所示:第 5 页 共 48 页图1 塑件图图(1)结结构分析析。从零零件图上上分析,该该零件总总体形状状为圆锥锥形,在在顶部两两侧壁上上有2个个小孔,其其为通孔孔。因此此,模具具设计时时必须设设置侧向向分型抽抽芯机构构。在其其内壁上上还有22个凸筋筋,其高高度为22.5mmm,长长度为228.775mmm。因此此,用
3、推推杆或推推板不能能直接推推出塑件件,可以以采用斜斜滑块推推出机构构来推出出塑件。该该零件属属于中等等复杂程程度零件件。(2)尺尺寸精度度分析。该该零件各各个尺寸寸均未注注明公差差,为了了提高经经济效益益,则按按未注明明公差尺尺寸来处处理,根根据课本本上的表表2-11查得AABS材材料的适适用未注注公差等等级为MMT5级级,对应应的模具具相关零零件的尺尺寸加工工容易保保证。从从塑件的的壁厚上上来看,两两侧的壁壁厚为33.755mm,底底部的壁壁厚为22.5mmm,壁壁厚差为为1.225mmm,较均均匀,有有利于零零件的成成型。(3)表表面质量量分析。该该零件的的表面除除要求没没有缺陷陷、毛刺,
4、内内部不得得有导电电杂质外外,没有有特别的的表面质质量要求求,因此此表面要要求比较较容易实实现。综上分析析可以看看出,注注射时在在工艺参参数控制制的较好好的情况况下,零零件的成成型要求求可以得得到保证证。3.2计计算塑件件的体积积和重量量计算塑件件的体积积:用PProee软件绘绘制塑件件的三维维图形,计计算出塑塑件的体体积为第 7 页 共 48 页126.46ccm,浇注注系统的的体积为为4.883cmm。计算塑件件的质量量:根据据设计手手册可查查得ABBS的密密度为11.022g/ccm1.220g/cm,取其其平均密密度为11.111g/ccm。故塑件的的质量为为:W=V=1266.466
5、1.111 =1400.377g经计算塑塑件的体体积和质质量,根根基手册册,采用用一模一一件的模模具结构构,考虑虑其外形形尺寸,注注塑时所所需的压压力和工工厂现有有设备等等情况,初初步选用用注塑机机为XSS-Z-2500型。3.3塑塑件注射射工艺参参数的确确定查找相关关文献资资料,AABS塑塑料的成成型工艺艺参数4可作如如下选择择。试模模时,可可根据实实际情况况作适当当调整。注射温度度:包括括料筒温温度和喷喷嘴温度度。料筒温度度:后段段温度tt选用2000;中段温度度t选用用2200;前段温度度t选用用2400;喷嘴温度度:选用用2000;注射压力力:选用用1000MPaa(相当当于注射射机表
6、压压35kkgf);注射时间间:选用用15s;保压压力力:选用用72MMPa(相相当于注注射机表表压255kgff);保压时间间:选用用10s;冷却时间间:选用用15s。3.4塑塑料成型型设备参参数根据计算算及原材材料的注注射成型型参数确确定注塑塑机为XXS-ZZ-2550型5,查资资料得知知其技术术参数如如下:螺杆直径径: 50mmm注射容量量: 2500cm注射压力力: 1477MPaa锁 模 力: 18800KKN注射速率率: 1144g/ss塑化能力力: 55kkg/hh模板行程程: 5000mm模具厚度度: 20003500mm喷嘴球半半径: 118mmm喷嘴孔直直径: 4mmm定位
7、孔直直径: 1100mmm3.4.1注射射量的校校核在一个生生产周期期内,注注射机的的最大注注射量应应大于制制品的质质量或体体积(包包括浇道道及凝料料和飞边边),通通常注射射机的实实际注射射量最好好是注射射机最大大注射量量的800%,所所以选用用的注射射机最大大注射量量应满足足:式中 注射机机的注射射量(ccm),取取=2500cm;塑件的的体积(ccm),取取=1266.833cm;浇注系系统的体体积(ccm),取取=4.883cmm。代入数据据,计算算得:cmcm2001311.666所以注射射量符合合要求。3.4.2注射射压力的的校核注射机的的额定注注射压力力即为它它的最高高压力,应该大
8、大于注射射机注射射成型所所需调用用的注射射压力,即注射机的的额定注注射压力力为1447Mppa,AABS注注射成型型所需的的注射压压力为1100MMpa,所所以注射射压力符符合要求求。3.4.3锁模模力的校校核注射模的结构设计在注射成成型时,为为了防止止模具分分型面被被注射压压力顶开开,必须须对模具具施加足足够的锁锁模力,否否则在分分型面处处将产生生溢料现现象,因因此注射射机的额额定锁模模力必须须大于注注射压力力,即:式中 注射机机的额定定锁模力力(N),取取=18800NN;塑件和和浇注系系统在分分型面上上的总投投影面积积(cmm),取取=133523.884mm;模具型型腔内塑塑料熔体体的
9、平均均压力(MMPa),取取=500Mpa;安全系系数,通通常取11.11.22。代入数据据,计算算得: N=7777.62210 N180007777.62210所以锁模模力符合合要求。4注射模模的结构构设计注射模结结构设计计主要包包括:分分型面的的选择、模具型型腔数目目的确定定、型腔的的排列方方式、冷却水水道的布布局、浇口位位置设置置、模具工工作零件件的结构构设计、侧向分分型与抽抽芯机构构的设计计、推出机机构的设设计等内内容。4.1分分型面的的选择选择模具具分型面面时,首首先应该该选择塑塑件断面面轮廓最最大的地地方做为为分型面面。此外外,还应应考虑以以下几项项基本原原则6:(1)尽尽量使塑
10、塑件在开开模后留留在动模模;(2)应应合理安安排塑件件在型腔腔中的方方位;(3)应应有利于于侧面分分型和抽抽芯;第 9 页 共 48 页(4)尽尽量保证证塑件外外观质量量要求;(5)应应确保塑塑件的位位置及尺尺寸精度度;(6)尽尽量使成成型零件件便于加加工,且且有利于于模具制制造;(7)应应有利于于防止溢溢料并考考虑飞边边在塑件件上的部部位;(8)应应有利于于排气;(9)考考虑对塑塑件造成成的脱模模阻力大大小;(10)考考虑脱模模斜度对对塑件尺尺寸的影影响。该塑件为为高压瓶瓶盖,表表面质量量无特殊殊要求,其分型面选择如下图所示:图2 方案一一如图2所所示的方方案一,取取A-AA为分型型面,有有
11、利于塑塑件的脱脱模,由由于塑件件本身就就有一定定的斜度度,所以以脱模斜斜度对塑塑件没有有影响,并并且有利利于侧面面的分型型和抽芯芯。图3 方案二二如图3所所示的方方案二,取取A-AA为分型型面,则则塑件内内壁处的的凸筋无无法抽芯芯,且浇浇口的位置置很难确确定,侧侧向抽芯芯机构很很复杂,需需要很大大的抽芯芯距,增增加了模模具设计计的难度度。从以上两两个分型型面的比比较可以以看出,方方案一比比较合理理,有利利于模具具成型。4.2确确定型腔腔的数目目及排列列方式注射模的的型腔数数量与注注射机的的塑化能能力、最大注注射量及及合模力力等参数数有关,还还受塑件件的精度度和生产产的经济济性等因因素的影影响。
12、由由上述参参数和因因素,可可按下列列方法确确定型腔腔的数量量。4.2.1按注注射机的的塑化能能力确定定型腔的的数量 (11)式中 型腔的的数量;注射机机最大注注射量的的利用系系数,一一般取00.8;注射机机的额定定塑化量量(g/h或ccm/h),取=55510g/hh;成型周周期(ss),取取=400s;浇注系系统和飞飞边所需需的质量量或体积积(g或或cm),取取=5.336g单个塑塑件的质质量或体体积(gg或cmm),取取=1400.377g代入数据据,计算算得:4.2.2按注注射机的的最大注注射量确确定型腔腔的数量量 (22)式中 型腔的的数量;注射机机允许的的最大注注射量(gg或cmm)
13、,取取=2500cm;代入数据据,计算算得:第 11 页 共 48 页根据以上上两种计计算方式式,可以以看出模模具型腔腔的数量量必须取取,中的较较小值,由由于型腔腔的数目目只能是是整数,所所以最终终确定型型腔的数数目为一一腔。由于型腔腔的数目目为一腔腔,所以以这里就就不需要要再确定定型腔的的排列方方式了。4.3浇浇注系统统的设计计普通浇注注系统由由主流道道、分流道道、浇口和和冷料井井组成。浇浇注系统统是注塑塑模设计计的一个个重要的的环节,它它对注塑塑成型周周期和塑塑件的质质量(如如外观、物理性性能、尺寸精精度)都都有着直直接的影影响,设设计时必必须按如如下原则则7:(1)型型腔布置置和浇口口开
14、设部部位力求求对称,防防止模具具承受偏偏载而造造成溢料料现象。(2)型型腔和浇浇口的排排列要尽尽可能的的减少模模具外形形尺寸。(3)系系统流道道应尽可可能短,断断面尺寸寸适当(太太小则压压力及热热量损失失大,太太大则塑塑料耗费费大);尽量减减少弯折折,表面面粗糙度度要低,以以使热量量及压力力损失尽尽可能小小。(4)分分流道尽尽可能平平衡布置置,使塑塑料熔体体能在同同一时间间内到达达型腔的的深处及及角落。(5)在在满足型型腔能够够充满的的前提下下,浇注注系统的的容积尽尽量小,以以减少塑塑料的耗耗量。(6)浇浇口位置置要适当当,尽量量避免冲冲击型芯芯,防止止型芯变变形。浇浇口的残残痕不应应影响塑塑
15、件的外外观。4.3.1主流流道的设设计主流道的的形状如如图4所所示:图4 主流道道XS-ZZY-2250型型注射机机喷嘴的的有关尺尺寸如下下:喷嘴前端端孔径:=4mmm;喷嘴前端端球面半半径:=18mmm;为便于将将凝料从从主流道道中拔出出,将主主流道设设计成圆圆锥形,其其锥角=24,对流流动性较较差的塑塑料可取取=36,由于于ABSS塑料的的流动性性为中性性,故取取其锥度度为=3,内壁壁表面的的粗糙度度为Raa=0.4m。为防止主主流道与与喷嘴处处溢料。主主流道与与注射机机喷嘴应应紧密对对接,主主流道对对接处应应制成半半球形的的凹坑,则则有:R=R+(12)mmmD=d+(0.51)mmm取
16、主流道道球面半半径R=20mmm;取主流道道的小端端直径dd=5mmm;凹坑的深深度为hh=5mmm。为减小料料流转向向时的阻阻力,主主流道呈呈圆角过过渡,其其圆角半半径为rr=3mmm。在在保证塑塑料良好好成型的的前提下下,主流流道长度度L应尽尽量短,以以减少凝凝料,降降低压力力损失。第 13 页 共 48 页4.3.2分流流道的设设计由于该模模具为单单腔模具具,且塑塑件的投投影面积积较大,深深度较大大,且外外形基本本上为圆圆形,熔熔料可以以直接通通过主流流道进入入型腔,不不需要再再设分流流道。4.3.3浇口口的设计计浇口又称称进料口口,是连连接流道道与型腔腔之间的的一段细细短通道道(直接接
17、浇口除除外),是是浇注系系统的关关键部分分,其主主要作用用为:(1)型型腔充满满后,熔熔体在浇浇口处首首先凝结结,可以以防止熔熔体倒流流。(2)易易于在浇浇口处切切除浇注注系统的的凝料。浇浇口截面面积约为为分流道道截面积积的0.030.009,浇浇口的长长度约为为0.55mm2mmm,浇口口具体尺尺寸一般般根据经经验确定定,取其其下限值值,然后后在试模模时逐步步纠正。当塑料熔熔体通过过浇口时时,剪切切速率增增高,同同时熔体体的内摩摩擦加剧剧,使料料流的温温度升高高,黏度度降低,提提高了流流动性能能,有利利于充型型。但浇浇口尺寸寸过小会会使压力力损失大大,凝料料加快,补补缩困难难,甚至至形成喷喷
18、射现象象,影响响塑件质质量7。浇口位置置的选择择应遵循循下列原原则:(1)浇浇口位置置应使填填充型腔腔的流程程最短。(2)浇浇口设置置应有利利于排气气和补缩缩。(3)浇浇口位置置的选择择要避免免塑件变变形。(4)浇浇口位置置的设计计应减少少或避免免生成熔熔接痕。(5)浇浇口位置置应避免免侧面冲冲击细长长型芯。浇口的形形式和位位置如下下所示:图5 点浇口口如图5所所示为点点浇口,采采用点浇浇口的优优点是:(1)因因点浇口口截面积积小,熔熔料通过过时有很很高的剪剪切速率率和摩擦擦,从而而产生热热量,提提高熔料料温度,同同时降低低了黏度度,利于于流动,使使塑件外外观清晰晰,表面面光洁。(2)因因点浇
19、口口在开模模时即被被拉断,浇浇口痕迹迹呈不明明显圆点点痕,故故点浇口口可开在在塑件的的任何位位置而不不影响外外观。(3)点点浇口一一般开在在塑件的的顶部,注注射流程程短,拐拐角小,排排气好,易易于成型型。但是,采采用点浇浇口时,为为了能够够取出浇浇注系统统的冷凝凝料,模模具必须须使用双双分型面面的结构构或单分分型面热热流道结结构,费费用较高高,并且且点浇口口不适合合用于厚厚壁或壁壁厚不均均匀的塑塑件成型型。由于于该塑件件的壁厚厚为3.75mmm,采采用双分分型面结结构加大大了模具具设计的的困难,使使得生产产成本增增高,所所以该模模具不适适合采用用点浇口口。第 15 页 共 48 页图6 轮辐式
20、式浇口如图6所所示为轮轮辐式浇浇口,采采用轮辐辐式浇口口的优点点是:(1)进进料均匀匀,浇口口小,易易除去浇浇口凝料料且减小小了塑料料用量。(2)消消除了塑塑件在脱脱模时内内部形成成真空,脱脱模困难难的问题题。但是,采采用轮辐辐式浇口口时,增增加了接接缝线,会会产生熔熔接痕,对对塑件的的强度有有影响。所所以该模模具不适适合采用用轮辐式式浇口。图7 直接浇浇口如图7所所示为直直接浇口口,采用用直接浇浇口的优优点是:(1)浇浇口截面面较大,流流程较短短,流动动阻力小小,适用用于深腔腔,壁厚厚,流动动性差的的壳类塑塑件。(2)模模具结构构简单紧紧凑,便便于加工工,流程程短,压压力损失失小。(3)保保
21、压补缩缩作用强强,易于于完全成成型。(4)有有利于排排气及消消除熔接接痕。由于该塑塑件的壁壁厚为33.755mm,并并且该模模具为单单腔模具具,所以以采用直直接浇口口合适。4.3.4冷料料井和拉拉料杆的的设计冷料井位位于主流流道正对对面的动动模板上上,或处处于分流流道末端端,其作作用是接接受料流流前锋的的“冷料”,防止止“冷料”进入型型腔而影影响塑件件的质量量,开模模时又能能将主流流道的凝凝料拉出出。冷料料井的直直径稍大大于主流流道大端端直径,长长度一般般取主流流道直径径的1.52倍8。基于本本次设计计的模具具,可采采用底部部带有拉拉料杆的的冷料井井,其配配合如图图8所示示。这类类冷料井井的底
22、部部有一个个拉料杆杆,拉料料杆装于于推杆固固定板上上。开模模时,拉拉料杆通通过钩头头拉住井井内的冷冷料,使使主流道道凝料脱脱出定模模,然后后随推出出机构运运动,将将凝料与与塑件一一起推出出动模。本本次设计计的拉料料杆为球球头型拉拉料杆。其其形状如如图9所示:图8 冷料井井与拉料料杆的配配合图9 拉料杆杆4.4排排气系统统的设计计注射模成成型时排排气通常常以如下下几种方方式进行行:(1)利利用配合合间隙排排气;(2)在在分型面面上开设设排气槽槽排气;(3)利利用排气气塞排气气;(4)强强制排气气。根据塑件件的结构构特点和和型芯、型腔以以及模具具的结构构,本副副模具因因为型芯芯和型腔腔均是采采用镶
23、嵌嵌式结构构,可以以利用配配合间隙隙排气。另另外,由由于该模模具还设设有拉料料杆,气气体也可可以通过过拉料杆杆和型芯芯之间的的间隙排排出。同同时,气气体还可可以通过过分型面面和侧型型芯的间间隙排出出。所以以该模具具不需要要再设排排气槽,减减少了模模具设计计的难度度。4.5成成型零部部件结构构设计4.5.1凹模模结构设设计第 21 页 共 48 页本次模具具设计中中采用一一模一腔腔的结构构形式,考考虑到塑塑件的结结构特点点,以及及加工的的难易程程度和材材料的利利用价值值等因素素,凹模模采用镶镶嵌式结结构,其其结构形形式如图图16所示:图16 凹模模图中件22为左滑滑块,其其上3用用于安放放左斜导
24、导柱,44用于安安放左侧侧型芯。55用于安安放上型型芯,66用于安安放下型型芯。图图中件99为右滑滑块,其其上100用于安安放右斜斜导柱,111用于于安放右右侧型芯芯。8为为塑件把把手处的的型芯。4.5.2型芯芯结构设设计型芯主要要是与凹凹模相结结合构成成模具的的型腔。型型芯的结结构形式式如图117所示示:图17 型芯芯4.6合合模导向向机构设设计合模导向向机构是是塑料模模具设计计中必不不可少的的部分,导导向机构构是保证证动模和和定模合合模时,正正确定位位和导向向的零件件。合模模导向机机构主要要有导柱柱导向和和锥面定定位两种种形式。导导柱导向向在注射射模中应应用最普普遍,主主要零件件包括导导柱
25、和导导套,分分别安装装在动、定模的的两半部部分。导向机构构的主要要作用有有:定位位、导向和和承受一一定的侧侧压力。定位作用用:模具具闭合后后,保证证动定模模位置正正确,保保证型腔腔的形状状和尺寸寸精确;导向机机构在模模具装配配过程中中也起了了定位作作用,便便于装配配和调整整。导向作用用:合模模时,首首先是导导向零件件接触,引引导动定定模准确确闭合,避避免型芯芯先进入入型腔造造成成型型零件损损坏。承受一定定的侧压压力:塑塑料熔体体在充型型的过程程中可能能产生单单向侧压压力,或或者由于于成型设设备精度度低的影影响,使使导柱承承受了一一定的侧侧压力,以以保证模模具的正正常工作作。若侧侧压力很很大时,
26、不不能单靠靠导柱来来承担,需需增设锥锥面定位位作用10。4.6.1导柱柱设计导柱导向向部分的的长度应应比型芯芯端面的的高度高高出8mmm12mmm,以以免出现现导柱未未进入导导套,而而型芯先先进入型型腔的情情况。导柱前端端应做成成锥台形形或半球球形,以以使导柱柱能顺利利的进入入导套。由由于半球球形加工工困难,所所以导柱柱前端采采用锥台台形的形形式。导柱应具具有硬而而耐磨的的表面和和坚韧而而不易折折断的内内芯,因因此导柱柱采用TT8A钢钢(经淬淬火处理理),硬硬度为55055HHRC。导导柱固定定部分的的表面粗粗糙度值值为Raa=0.8m,导导向部分分的表面面粗糙度度值为RRa=00.4m0.8
27、8m。导柱固定定端与模模板之间间采用HH7/kk6的过过渡配合合,导柱柱的导向向部分采采用H77/f77的间隙隙配合11。导柱的结结构图如如图188所示:第 23 页 共 48 页图18 导柱柱4.6.2导套套设计为使导柱柱顺利进进入导套套,导套套的前端端应倒圆圆角。导导向孔要要做成通通孔,以以利于排排出孔内内的空气气。导套的材材料与导导柱相同同,也为为T8AA,但其其硬度应应略低于于导柱硬硬度,这这样可以以减轻磨磨损,以以防止导导柱或导导套拉毛毛。本副模具具采用直直导套,直直导套用用H7/r6过过盈配合合镶入模模板。直导套的的结构图图如图119所示示:图19 直导导套4.7推推出机构构设计成
28、型结束束后,模模具打开开,需要要把塑件件从型腔腔中推出出,因此此,推出出机构是是必不可可少的。在在设计推推出机构构时,须须遵循以以下原则则12:(1)推推出机构构应尽量量设计在在动模的的一侧;(2)推推出机构构的设计计应保证证塑件不不应推出出而变形形损坏;(3)推推出机构构简单,运运动准确确、灵活、可靠;(4)选选择合适适的脱模模方式和和恰当的的推出位位置,使使塑件平平稳脱出出,保证证塑件不不变形,不不影响塑塑件外观观。(5)合合模时能能够准确确复位。考虑到该该塑件的的内壁上上有两个个凸筋,仅仅靠推杆杆直接推推是不可可能把塑塑件推出出去的,所所以还必必须加上上其它的的方式。本本副模具具采用推推
29、杆和斜斜滑块配配合的方方式推出出塑件。4.7.1脱模模力的计计算注射成型型后,塑塑件在模模具中冷冷却定型型,由于于体积收收缩,会会对型芯芯产生包包紧力,塑塑件必须须克服摩摩擦阻力力和大气气压力才才能从模模具中脱脱出。脱模力的的计算公公式如下下: (33)式中脱脱模力(NN);垂直抽抽芯方向向型芯的的投影面面积(mmm),取取=16333.778mmm;塑料的的拉伸弹弹性模量量(Mppa),取=1.94MMpa;塑料的的平均成成型收缩缩率(%),取取=0.5%;塑件的的壁厚(mmm),取取=3.775mmm;模具型型芯的脱脱模斜度度(),取取=1;塑料的的泊松比比,取=0.330;塑件与与型芯间
30、间的静摩摩擦因数数,取=0.115;塑件对对型芯的的包容长长度(mmm),取=28.75mmm。代入数据据,计算算得:第 25 页 共 48 页 N4.7.2推杆杆尺寸的的计算及及机构设设计为了能够够更好的的与斜滑滑块配合合,方便便塑件的的整体脱脱模及不不对塑件件损坏,所所以推杆杆的数量量为4根根,其在在支撑板板上的分分布如图图20所示示:图20 推杆杆分布图图(1)推推杆受力力的计算算每一根推推杆的平平均受力力,计算算公式如如下: (44)式中 脱模力力(N);推杆的的数目;每根杆杆所受的的力(NN)。代入数据据,计算算得: N(2)推推杆的结结构设计计推杆的直直径计算算公式如如下: (55
31、)式中 推杆的的直径(mmm);推杆的的长度(mmm),取取=1000mm。代入数据据,计算算得: mm由于推杆杆是标准准件,故故其直径径可取为为8mmm,推杆杆的材料料为T88A(GGB/TT 12298-19886),推推杆与推推杆孔的的配合一一般为HH8/ff8或HH9/ff9。推推杆的结结构图如如图211所示:图21 推杆杆4.7.3复位位机构设设计本设计采采用复位位杆复位位,用44根复位位杆。复复位杆的的材料为为T8AA,直径径为12mmm,其其结构图图如图222所示示:图22 复位位杆4.8侧侧抽芯机机构设计计第 27 页 共 48 页该塑件侧侧壁上有有两个小小孔,把把手处还还有一
32、个个长孔,另外,塑件内壁上还有两个凸筋,它们阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此,成型侧壁上的小孔、把手处长孔的零件和内壁处的凸筋必须做成活动的型芯,在塑件推出前先将活动型芯抽出,然后再从模腔中脱出塑件。完成侧型芯抽出和复位动作的机构叫侧向抽芯机构。4.8.1抽芯芯机构的的选择侧向分型型的抽芯芯机构按按动力来来源可分分为手动动、气动、液压和和机动四四种13。(1)手手动抽芯芯。手动动抽芯是是在推出出塑件前前或脱模模后用手手工方法法将活动动型芯取取出。手手动抽芯芯机构的的模具结结构简单单,但生生产效率率低、劳动强强度大、抽拔力力有限,仅仅在特殊殊场合使使用,因因此本次次设计中中不采用用。(2)液液压
33、或气气动抽芯芯。液压压或气动动抽芯是是指侧向向分型的的活动型型芯可由由液压传传动或气气压传动动的机构构抽出。由由于一般般注射机机没有抽抽芯油缸缸或气缸缸,需另另行设计计液压或或气动传传动机构构及抽芯芯系统,增增大了模模具设计计的困难难,因此此本次设设计中也也不采用用。(3)机机动抽芯芯。机动动侧向分分型与抽抽芯是利利用注射射机的开开模力,通通过传动动机构改改变运动动方向,将将侧向活活动的型型芯抽出出。机动动抽芯机机构的结结构比较较复杂,但但是抽芯芯不需要要人工操操作、抽拔力力较大,具具有灵活活、方便、生产效效率高、容易实实现全自自动操作作、无需另另外添置置设备等等优点,在在生产中中被广泛泛采用
34、。因因此本次次设计将将采用机机动抽芯芯机构。4.8.2塑件件左侧小小孔的抽抽芯侧壁上的的小孔和和长孔的的抽芯设设计采用用斜导柱柱侧抽芯芯机构。斜斜导柱侧侧抽芯机机构是应应用最广广的分型型机构,它它借助开开模力完完成侧向向抽芯,结结构简单单,制造造方便,动动作可靠靠。左侧侧小孔的的抽芯结结构如图图23所示示:图23 左侧侧抽芯结结构滑块装在在导槽内内,可沿沿着抽拔拔方向平平稳滑移移,驱动动滑块的的斜导柱柱与开模模运动方方向成斜斜角安装装,斜导导柱与定定模板采采用H77/m66的配合合,与滑滑块上对对应的孔孔采用留留有一定定间隙的的配合。开开模时,斜斜导柱与与滑块发发生相对对运动,斜斜导柱对对滑块
35、产产生一侧侧向分力力。迫使使滑块完完成抽芯芯机构。开模后,滑滑块必须须停留在在一定的的位置上上,否则则闭模时时斜导柱柱不能准准确地进进入滑块块,为此此必须设设置滑块块定位装装置。图图中的限限位挡钉钉和弹簧簧的作用用是完成成抽拔动动作后对对滑块起起定位作作用,使使它停留留在与斜斜导柱脱脱离的位位置上,以以便合模模时斜导导柱能准准确进入入斜孔,驱驱动其复复位。楔楔紧块的的作用是是在闭模模时锁紧紧滑块,以以免注塑塑时滑块块因受到到塑料的的压力而而产生位位移。4.8.3塑件件右侧小小孔的抽抽芯塑件右侧侧的小孔孔和把手手处的长长孔的抽抽芯机构构如图224所示示:第 29 页 共 48 页图24 右侧侧抽
36、芯机机构把手处地地型芯通通过螺钉钉与滑块块连在一一起,随随着滑块块一起运运动。由由于右侧侧的滑块块运动距距离比较较大,所所以右侧侧的定位位装置与与左侧的的不同。该该定位装装置依靠靠螺钉和和压紧弹弹簧使滑滑块退出出后紧靠靠在限位位挡板上上定位。4.8.4凸筋筋处的抽抽芯机构构斜滑块抽抽芯机构构适用于于塑件侧侧孔或侧侧凹较浅浅,所需需抽芯距距不大但但成型面面积较大大的场合合,所以以塑件内内壁凸筋筋处的抽抽芯可以以用斜滑滑块侧抽抽芯机构构。斜滑滑块侧抽抽芯机构构结构简简单、制造方方便、动作可可靠,应应用广泛泛14。本次设计计采用滑滑块导滑滑斜滑块块侧向抽抽芯机构构,凸筋处处的斜滑滑块侧抽抽芯机构构如
37、图225所示示:图25 斜滑滑块侧抽抽芯机构构开模时,推推杆推动动斜滑块块,斜滑滑块在导导滑块的的导滑作作用下,沿沿着型芯芯的斜面面向上运运动,从从而完成成对塑件件内壁处处凸筋的的抽芯,同同时也推推出了塑塑件。为为了防止止斜滑块块沿着型型芯的斜斜面运动动距离过过大,所所以导滑滑槽的长长度并没没有到达达型芯顶顶端处,而而是有一一定的长长度限制制。4.8.5斜导导柱的结结构设计计斜导柱的的断面形形状为圆圆柱形,斜斜导柱的的端部做做成锥形形,锥体体角应大大于斜导导柱的倾倾斜角,避避免斜导导柱有效效工作长长度部分分脱离滑滑块斜孔孔之后,锥锥体仍有有驱动作作用。斜斜导柱采采用T88A号钢钢,热处处理硬度
38、度在555HRCC以上,表表面粗糙糙度Raa不大于于0.88m。斜斜导柱与与其固定定板采用用H7/m6的的配合,与与滑块斜斜孔之间间留有00.51mmm的间隙隙,此间间隙使滑滑块运动动滞后于于开模运运动,且且使分型型面处打打开一缝缝隙,使使塑件在在活动型型芯未抽抽出前获获得松动动,然后后再驱动动滑块抽抽芯。斜导柱的的结构如如图266所示:第 31 页 共 48 页图26 斜导导柱4.8.6滑块块滑块上装装有侧型型芯,在在斜导柱柱的驱动动下,实实现侧抽抽芯,滑滑块是斜斜导柱抽抽芯机构构中的重重要零部部件。滑块与型型芯有整整体式和和组合式式两种。整整体式适适于形状状简单易易于加工工的场合合;组合合
39、式的特特点是加加工、维修和和更换方方便,能能节省优优质钢材材,故被被广泛采采用。本本次设计计采用的的是组合合式滑块块,滑块块与侧型型芯用销销钉连接接,如图图27所示示:图27 滑块块滑块采用用45号号钢,淬淬硬度在在40HHRC以以上,成成型部位位采用局局部热处处理达到到硬度要要求。侧侧型芯采采用Crr12钢钢制造,硬硬度在550HRRC以上上。4.8.7滑块块的导槽槽滑块的导导槽与滑滑块的配配合要求求运动平平稳,不不宜过分分松动,亦亦不宜过过紧,两两者之间间上下、左右各各有一对对平面配配合,配配合取HH7/ff7,其其余各面面留有间间隙。滑块的导导槽部分分应有足足够的长长度,避避免运动动中产
40、生生歪斜,一一般导槽槽部分长长度应大大于滑块块宽度的的2/33。导滑滑槽应有有足够的的耐磨性性,由TT8A钢钢制造,硬硬度在550HRRC以上上。滑块块的导滑滑槽结构构如图228所示示:图28 导滑滑槽4.9温温度调节节系统的的设计在塑件成成型过程程中,模模具的温温度直接接影响到到塑料的的充模、塑件的的定型、模塑的的周期和和塑件的的质量,而而模具的的温度高高低又取取决于塑塑料的结结晶性、塑件尺尺寸与结结构、性能要要求以及及其它工工艺条件件(熔料料温度、注射速速度、注射压压力)等等15。模具温温度调节节的基本本原则如如下:(1)对对于黏度度低、流动性性好的塑塑料,可可采用常常温水进进行冷却却,并
41、通通过调节节水的流流量大小小控制模模具温度度。(2)对对于粘度度高、流动性性差的塑塑料,常常需要对对模具加加热。(3)对对于黏流流温度或或熔点不不太高的的塑料,一一般采用用常温水水或冷冻冻水对模模具进行行第 33 页 共 48 页模具零件的计算冷却。有有时也采采用加热热措施对对模具的的温度进进行控制制。(4)对对于黏流流温度或或熔点高高的塑料料,可采采用温水水控制温温度。(5)对对于流程程很长、壁厚又又较厚的的塑件,或或者是黏黏流温度度或熔点点虽然不不高、但成型型面积很很大的塑塑件,可可对模具具采取适适当的加加热措施施。(6)对对于小型型薄壁零零件,当当成型工工艺要求求的模温温不太高高时,可可
42、依靠自自然空气气冷却。4.9.1加热热系统的的设计由于该塑塑件的材材料是AABS,且且ABSS要求的的模温较较低,所所以本模模具不需需要设置置加热系系统,只只设置冷冷却系统统即可。4.9.2冷却却系统的的设计ABS塑塑料的模模温要求求较低,由由于模具具不断地地被注入入的熔融融塑料加加热,模模温升高高,单靠靠模具本本身自然然散热不不能使模模具保持持较低的的温度,因因此,必必须加设设冷却装装置16。模具具冷却系系统的设设计原则则如下:(1)在在保证模模具材料料有足够够机械强强度的前前提下,冷冷却水道道尽可能能开设在在靠近型型腔或型型芯表面面的位置置。(2)冷冷却水道道的直径径优先采采用8mmm以上
43、上的,且且各个水水道的直直径应尽尽量相同同,避免免因水道道直径不不同造成成冷却液液流速不不均。(3)防防漏水,特特别不能能渗透到到成型区区域,当当水道必必须通过过镶件、模板接接缝时,必必须密封封。(4)进进出水口口应设在在不影响响操作的的方位,通通常设在在注射机机操作位位置的对对面或模模具下方方。(5)在在模具总总体设计计过程中中应给冷冷却水道道留出足足够的空空间。而且在冷冷却系统统内,各各处连接接处应保保持密封封,防止止冷却水水外泄。5.1型型腔工作作尺寸的的计算5.1.1型腔腔径向尺尺寸计算算型腔径向向平均尺尺寸计算算公式如如下: (66)式中 模具型型腔径向向尺寸(mmm);塑件径径向公
44、称称尺寸(mmm);平均收收缩率(%),取取=0.5%;系数,取取=0.75;塑件公公差值(mmm);成型零零件制造造公差(mmm),取取=/3。(1)对对于300.733mm的尺尺寸,其其径向公公称尺寸寸为=300.733,成型零零件制造造公差为为=/3=0.228/33=0.0933。(2)对对于299.277mm的的尺寸,其其径向公公称尺寸寸为=229.227,成型零零件制造造公差为为=/3=0.225/33=0.0833。(3)对对于211.088mm的的尺寸,其其径向公公称尺寸寸为=221.008,成型零零件制造造公差为为=/3=0.222/3=0.0073。(4)对对于1116mmm的尺寸寸,其径径向公称称尺寸为为=1166,成型零零件制造造公差为为=/3=0.557/33=0.19。(5)对对于1333.55mm的的尺寸,其其径向公公称尺寸寸为=1133.5,,成型零零件制造造公差为为=/3=0.664/33=0.2133。第 35 页 共 48 页5.1.2型腔腔深度尺尺寸计算算型腔深度度平均尺尺寸计算算公式如如下: (7)式中 模具型腔腔深度尺尺寸(mmm);塑件深深度公称称尺