广东工业大学机械设计及其自动化本科(1)班陈叠甜
摘要:
通过对READ-COVER工艺的正确分析,设计了一副一模一腔的塑料模具。
详细地叙述了模具成型零件包括型芯、型腔、行位、行位座等的设计与加工工艺过程,重要零件的工艺参数的选择与计算,推出机构与浇注系统以及其它结构的设计。
一:产品图分析
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二:产品分析:
(1)拔模角分析:
脱模斜度的取向原则(减胶原则):型蕊(内表面)以小端为基准,向扩大方向取值;
型蕊(外表面)以大端为基谁,向缩小方向取值。
(2)壁厚分析:
塑胶件壁厚要求:
①塑胶产品的壁厚尽可能均匀一致,否则会因冷却或固化速度不同产生附加内应力,使塑件产生翘曲、缩孔、
裂纹甚至开裂。
②塑件局部过厚,外表面会出现凹痕,内部会产生气泡。
③如果结构要求必须有不同壁厚时,不同壁厚的比例不应超过1:3。
根据产品图,我们可以看出产品壁厚较为均匀。
主要缺陷处如下图:
产品进胶方案:
三:浇口位置的选择:
模具设计时,浇口的位置及尺寸要求比较严格。
无论采用那种进胶方式,其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大,因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节,同时浇口位置的不同还影响模具结构。
设计时应尽量保证均一的充填和成型。
一般在塑件形状及模具结构允许的情况下,应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同的形式。
否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致。
总而言之要使塑件具有良好的性能和外观,一定郑重考虑浇口位置的选择。
其原则:
① 尽量缩短流动距离。
②浇口应开设在塑件壁厚最大处。
③ 应有利于型腔中气体排出。
④必须尽量减少熔接痕。
⑤ 考虑分子定向影响。
⑥避免产生喷射和蠕动。
⑦ 浇口处避免弯曲和受冲击载荷。
⑧注意对外观质量的影响。
根据本产品的特征,综合考虑以上几项原则,确定入水方案如下图;
四:分型面位置的确定:
如何确定分型面,需要考虑的因素比较复杂。
由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、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比较,从几种方案中优选出较为合理的方案。
选取原则:
(1) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。
(2) 便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边。
(3) 保证塑件的精度要求。
(4) 满足塑件的外观质量要求。
(5) 便于模具的加工制造。
(6) 对成型面积的影响。
(7) 对排气效果的影响。
(8) 对侧面抽蕊的影响。
考虑到第四点及入水,前、后模镶件(如下图)。
设计意图将产品留于前模。
后模不能做顶针,用吸盘取产品
综上所述分型面确定如下图所示:
五:成型零件的设计及加工工艺:
六、冷却系统的设计:
由于制品平均壁厚为2mm ,根据制品尺寸确定水孔直径为10mm 。
由于冷却水道的位置结构形成孔径表面状态,水的流速,模具材料等很多因素都会影响模具的热量向冷却水传递,精确计算比较困难。
实际生产中,通常都是根据模具的结构确定冷却水路,通过调节水温,水速来满足要求。
由于定模镶拼式,冷却水路布置,受结构限制,因此本模具的运水加有隔水片。
加强冷却效果.
七、排气系统的设计:
如果型腔内因各种原因而产生的气体不被排除干净,一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及充填缺料等成型缺陷,另一方面气体受压,体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦,同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度,因此设计是必须考虑排气问题。
在这套模具上利用了型芯与模板之间的间隙进行排气的同时也开有排气设计。
八、模具的工作过程
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,模具的工作过程如下:注射保压,冷却之后,注塑机的动模座板往后开模,由于受尼龙扣,脱水口弹簧的作用,迫使A 板,前模仁及后模部分往开模方向运动.浇注系统分流道受水口勾针的作用。
使得点浇口自动载断产品。
往后开模,在脱水口螺丝,限位螺丝的作用下。
浇注系统脱离水口勾针。
并自行落下。
与此同时,斜销完成抽蕊。
再往下开模,受弹簧的作用顶出块顶出产品。
九、设计总结:
在设计的过程中,我深刻的体会到了设计的乐趣,当然还有很多的难题和困难,我深切的感受到我学到的知识还不能满足我在设计上的运用,要学的东西还有很多,模具专业是个飞速发展的行业,很多的知识和创新的理念还要我们到社会上慢慢学习。
现在我只能是努力把最基本的模具技术学好,以后才可以去研究复杂的模具。
在设计的过程中也有痛苦的时候,需要很多的时间和精力才可以做出一套好的模具,所谓一分耕耘一分收获,所以我们要踏踏实实的做好我们的事情,在这段时间里,我对塑料模设计已经有了一定的了解,有关方面的知识也有了一定的提高。
十、致谢词:
在塑料模的设计过程中,得到了老师的热心指导,克服了重重困难,感谢老师给我们提供了这样的环境给我们学习,让我对注塑模的结构和基本的设计思路有了一定的了解和提高,在设计室,老师不辞劳苦的教导我们,带我们入门,让我们学到了很多很多。
在此感谢老师的教导和学校的栽培,我会继续努力把模具专业设计做好 .由于学生水平有限,而且缺乏经验,设计中不妥之处在所难免,请各位老师指正。
十一、参考文献:
[1]塑料成型工艺与模具设计屈华昌2005.7
[2]模具设计与制造简明手册冯炳荛1996.8
[3]Pro/ENGINEER周峻辰2006.12
[4]公差配合与测量技术黄云清2003.7
[5]中国模具设计大典李志刚2003.5。