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1、毕业设计(论文)开题报告学生姓名班 级学 号指导教师论文题目电子节能镇流器上盖的设计设计(论文)综述:注射模也称塑料模,其成型原理是将塑料从注塑机的料斗送进加热的料筒中,经过加热熔化呈流动状态后,在柱塞和螺杆的推动下,熔融塑料被压缩并向前移动,进而通过料筒前的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭合模腔之中,充满型腔的熔料在受压的情况下,经冷却固化后即可保持模具腔所赋予的形状,然后开模分型获得成型塑件。根据当前注射模具的发展要求,设计塑料模工作应广泛运用技术,提高模具精度、延长模具寿命、降低模具制造成本,提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。为达到这一设计目标,此次设计完成了以下工作:由产品的3D
2、建模,借助UG和AOTUCAD设计软件创建型腔、镶件以及其他零件,并生成所需要的零件工程图 ;使用草图和厚度检测,评估零件;参照产品三维模型,生成模具型腔组件(动模、定模);其中型腔组件的实体模型与产品模型相关联,并且可用于数控加工;对于模架可直接参考标准模架,大大缩短模具设计周期。在电子节能镇流器套盖的模具设计过程中,从零件建模到型腔、型芯的设计、模架设计及模具开模动作模拟,直至最后的NC数控加工指令编程,都充分发挥了UG和AOTUCAD设计软件的各个模块和插件的优势,不但提高了模具的制造精度,而且能缩短设计时间,以确保能在较短的时间内完成设计1模具设计的研究方法及技术路线根据产品,此次设计
3、应用UG软件,拟定新的模具设计路线:产品结构工艺分析模具型腔、型芯三维设计模具型腔、型芯二维出图数控加工指令编程NC数控加工。 根据商家要求,应用UG软件创建零件的3D模型,生成二维工程图,然后创建分模曲面,并把模具划分成动模部分和定模部分,然后创建型腔、镶件及侧抽芯等零件,然后使用UG软件分析模块的草图和厚度检测功能,评估零件,看所设计出的零件是否合格 ; 根据各组数据选用并校核注塑机。当各零件以实体绘出时,使用组装模块将各零件仿真组装起来,生成可交付使用的模具产品图,其中型腔组件的实体模型与产品模型相关联,可用于数控加工;应用模具NC数控模块进行仿真加工,设置各种参数后,便可看到数控加工刀
4、具轨迹路线,也生成了NC程序。2模具生产的主要仪器设备选用根据产品所生成模具尺寸拟定注塑机;根据产品的用途、工作环境、经济角度考虑选材; 研究意义和内容: 随着人民生活水平的不断提高和科学技术的发展,同时具有复杂、精密、多品种、高质量和短期交货将是今后电子类产品模具发展的趋势,CAD/CAM技术能很好地解决这一问题,采用先进的制造技术提高具有模具制造质量,缩短产品开发周期,降低产品开发的成本,显得非常重要。预期目标:此次的设计任务即电子节能镇流器的注射模具设计,商家强烈要求如何才能以最快的速度设计出模具来,并降低成本。首先应考虑技术如何才能在设计中发挥其主要优势,因此,我们使用了强大的模具设计
5、软件UG和AOTUCAD,从最初的零件3D建模到最后的NC数控编程,都完全依靠软件的各个模块,因此设计的关键就是设计软件在注射模设计中的应用问题,并且由于该零件的尺寸及复杂程度,使得分模与型腔及型芯的设计工作变的尤为关键,为圆满完成这次设计任务,我对该软件的几个常用模块,特别是零件、工程图及模具模块进行了比较深入的学习,相信能借助UG和AOTUCAD,使设计工作圆满成功!参考文献注塑成型技术 王兴天 主编 化学工业出版社2001.4 机械设计 西北工业大学机械原理及机械零件教研室编 高等教育出版社 2000.4机械零件手册 周开勤 主编 高等教育出版社 1998.3模具制造工艺装备及应用 模具
6、实用技术丛书编委会编 机械工业出版社 2000.5 模具结构设计 模具设计与制造技术教育丛书编委会编 机械工业出版社 2003.10模具设计与制造教程 陈万林编 北京希望电子出版社 2001.1模具制造 黄健求主编 机械工业出版社 2001.1塑料模具设计 刘昌祺主编 机械工业出版社 1998.10塑料模设计手册编写组毕业设计(论文)进度计划表起止时间工 作 内 容毕业设计开题报告的撰写电子节能镇流器上盖整体结构工艺分析塑件产品的3D及CAD/CAM二维出图模具型腔型芯的制作及论文的撰写与修改模具的配模及调试指导教师意见指导教师签名年 月 日目录1、 塑料成型概述11.1、塑料成型工艺 11.
7、2、注塑机与注塑成型的工艺过程 21.2.1、注塑成型机的工作原理 21.2.2、注塑机的结构 21.3、塑件材料的选择 22、 塑件结构工艺分析 32.1、尺寸、配合精度、脱模斜度和圆角 32.2、工艺方案的确定 33、 成型零件的设计及加工工艺 43.1、分型面的选择 43.2、型腔和布局 53.3、成型零件的结构设计 64、 浇注系统的设计 84.1、流道的设计 84.2、浇口的设计与选择114.3、浇注系统的平衡 124.4、冷料穴的设计 135、 脱模机构的设计 135.1、顶针的高度计算 145.2、弹簧的长度计算 146 、模具的装配与调试14参考文献19题 目:简单零件的注塑模
8、设计与CAD内容要求:(包括规定阅读的文献、应完成的程序、图纸、实验、说明书等)1参考文献 :模具结构设计 模具设计与制造技术教育丛书编委会编 机械工业出版社 2003.10模具设计与制造教程 陈万林编 北京希望电子出版社 2001.1模具制造 黄健求主编 机械工业出版社 2001.1塑料模具设计 刘昌祺主编 机械工业出版社 1998.10塑料模设计手册编写组2、设计内容:(1)、塑件的分析及塑料的成型工艺性能;(2)、塑件的质量与体积计算;(3)、型腔数目的确定;(4)、注射机的选择;(5)、成型部分的尺寸设计;(6)、零件的加工工艺;(7)、模具加工工艺流程;(8)、模架的选择;(9)、压
9、力机的校核;2毕业设计(论文)工作程序1)调查研究、查阅参考文献、收集资料;2)设计研究的任务分析与实验方案的确定,撰写开题报告;3)实施设计、计算、绘图、实验、数据整理、资料分析;4)写设计说明书或撰写论文;5)毕业设计(论文)答辩及成绩评定。3主要任务:1)、设计出成形此零件的注射模一副(要求:独立完成模具结构设计,模具零部件的设计任务)2)、手工完成一副注射模装配图,若干模具零件图(不少于两张A0图纸工作量);3)、撰写一本设计说明书(毕业设计论文)( 一般不少于5000字).;4)、用Pro/E或UG等CAD软件完成模具装配图及所有零件图。电子节能镇流器下盖的设计摘要:介绍了基于CAD
10、/CAM软件的在塑料模具产品技术研究的一般过程和方法,并以电子节能镇流器上盖为例简单介绍了模具型腔产品设计及模具加工并使用注塑机打出产品采用CAD/CAM技术的现实意义。随着当今社会计算机软件不断发展,CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)技术已在机械、电子、汽车、服装、雕刻等行业得到了较为广泛应用.关键词:CAD/CAM技术 产品设计 模具加工 注塑机 1、塑料成型概述1.1、塑料成型工艺注射成型是指有一定形状的模型,通过压力将融溶状态的胶体注入摸腔而成型,工艺原理是:将固态的塑胶按照一定的溶点融化,通过注射机器的压力,用一定的速度注入模具内,模具通过水道冷却将塑胶固化而得到与设计模腔一样的
11、产品。1.2、注塑机与注塑成型的基本过程注塑机全称为塑料注射成型机。注射成型是将热塑性塑料或热固性塑料加工成各种塑料制品的重要成型方法。热塑性注塑机是将塑料均匀地塑化成熔融状态,并以足够的压力和速度将一定量的溶料注射到模腔内,经保压冷却成型后制成各种塑料制品。注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品,被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。注射成型工艺对各种塑料的加工具有良好的适应性,生产能力较高,并易于实现自动化。在塑料工业迅速发展的今天,注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位,从而成为目前塑料机械中增长最快
12、,生产数量最多的机种之一。 我国塑料加工企业星罗其布,遍布全国各地,设备的技术水平参差不齐,大多数加工企业的设备都需要技术改造。这几年来,我国塑机行业的技术进步十分显著,尤其是注塑机的技术水平与国外名牌产品的差距大大缩小,在控制水平、产品内部质量和外观造型等方面均取得显著改观。选择国产设备,以较小的投入,同样也能生产出与进口设备质量相当的产品。这些为企业的技术改造TodayHot创造了条件。 要有好的制品,必须要有好的设备。设备的磨损和腐蚀是一种自然规律,人们掌握了这种规律,就可以预防或减少设备的磨损和腐蚀,延长设备的使用周期,保证设备的完好率。 为加强塑料机械的使用、维护和管理工作,我国有关
13、部门已制订了有关标准和实施细则,要求各设备管理部门和生产企业对设备的管理和使用做到“科学管理、正确使用、合理润滑、精心维护、定期保养、计划检修,提高设备完好率,使设备经常处于良好状态。 塑料注射成型技术是根据压铸原理从十九世纪末二十世纪初发展起来的,是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一。该法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料(约占塑料总量的1/3)。 1.2.1注塑成型机的工作原理 注塑机的工作原理与打针用的注射器相似,它是借助螺杆(或柱塞)的推力,将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内,经固化定型后取得制品的工艺过程。 注射成型是一个循环的过程,每一周期主要包括:定量加
14、料熔融塑化施压注射充模冷却启模取件。取出塑件后又再闭模,进行下一个循环。 1.2.2注塑机的结构 注塑机根据塑化方式分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机;按机器的传动方式又可分为液压式、机械式和液压机械(连杆)式;按操作方式分为自动、半自动、手动注塑机。 (1)卧式注塑机:这是最常见的类型。其合模部分和注射部分处于同一水平中心线上,且模具是沿水平方向打开的。其特点是:机身矮,易于操作和维修;机器重心低,安装较平稳;制品顶出后可利用重力作用自动落下,易于实现全自动操作。目前,市场上的注塑机多采用此种型式。 (2)立式注塑机:其合模部分和注射部分处于同一垂直中心线上,且模具是沿垂直方向打开的。因此,其占
15、地面积较小,容易安放嵌件,装卸模具较方便,自料斗落入的物料能较均匀地进行塑化。但制品顶出后不易自动落下,必须用手取下,不易实现自动操作。立式注塑机宜用于小型注塑机,一般是在60克以下的注塑机采用较多,大、中型机不宜采用。 (3)角式注塑机:其注射方向和模具分界面在同一个面上,它特别适合于加工中心部分不允许留有浇口痕迹的平面制品。它占地面积比卧式注塑机小,但放入模具内的嵌件容易倾斜落下。这种型式的注塑机宜用于小机。 (4)多模转盘式注塑机:它是一种多工位操作的特殊注塑机,其特点是合模装置采用了转盘式结构,模具围绕转轴转动。这种型式的注塑机充分发挥了注射装置的塑化能力,可以缩短生产周期,提高机器的
16、生产能力,因而特别适合于冷却定型时间长或因安放嵌件而需要较多辅助时间的大批量塑制品的生产,但因合模系统庞大、复杂,合模装置的合模力往往较小,故这种注塑机在塑胶鞋底等制品生产中应用较多。 一般注塑机包括注射装置、合模装置、液压系统和电气控制系统等部分。 热塑性注塑机是将塑料均匀地塑化成熔融状态,并以足够的压力和速度将一定量的溶料注射到模腔内,经保压冷却成型后制成各种塑料制品。 注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提,而为满足成型的要求,注射必须保证有足够的压力和速度。同时,由于注射压力很高,相应地在模腔中产生很高的压力(模腔内的平均压力一般在2045MPa之间)
17、,因此必须有足够大的合模力。由此可见,注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。1.3、塑料材料的选择热塑性塑料包括:聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙和ABS聚碳酸酯等。热固性塑料包括胶木等。由于材料是由厂商直接提供的PPT工程塑料,因此我们也不用过多的去考虑塑料的选择.2、塑件结构工艺分析2.1、尺寸、配合精度、脱模斜度和圆角由于本塑件是与其他另外零件的配合,那么我们根据厂商提供的零件配合设计出该塑件的工作尺寸,再考虑本塑件材料为热塑性PPT材料,要求的工件配合精度公差为+0.05。图2.1 产品结构图根据图2.1 产品结构图可知,由于本塑件最大壁厚处为 4.52而且产品为平直的。所以我们不用过多
18、的去考虑塑件的脱模斜度,在脱模时只需动模上的推出(顶出)机构推出,将产品胶位抛光即可。同时本塑件有14处的圆角过渡。本塑件是灯具的附属产品它受承受的应力载荷较小可以忽略不记。另外圆角过度是为了提高该塑件的使用寿命,起到加强筋的作用,同时他也是灯具中的另一种审美工艺。2.2、工艺方案的确定确定下来了塑件的尺寸精度和结构工艺后,我们就得为本套模具的开发制订一条规范的成型零件加工工艺方案。1. 绘图:这是模具开发中的首要任务,确定模具的尺寸结构2. 定材料:选择模架和注射机的型号一般工厂的塑胶部都会拥有从大到小各种型号的注射机,其中中等型号的占大部分所以我们也不必过多的考虑注射机的型号,具体到这套模
19、具。厂商也根据自己的注射机类型提供了注射机型号和规格以及各种参数如下: 注射机型号:锁模力 :120T 模板大小:400550同时根据厂商的系列数据,也方便了选择模架的尺寸规格、因为目前模具市场上有很多中型号的模架规格。模具制造商只需按照自己的需要去订购就可以了综合考虑整套模具使用情况以及厂商提供的各类数据,我们决定选择模架尺寸规格如下:定模座板:45025020定模板:45020035动模板:45020065垫板:4503565(两块)推板:45012010推板固定板:45012015动模座板:450250203. 开料(即开粗)用 开粗的铣床铣掉材料的表层,再到平面磨床上精磨,根据产品图,
20、定模只有四个小镶件较为简单,只要在定模板上打出四个长方形的孔再配上镶件即可。后模仁是个长方体,它的设计尺寸为29014020。而订材料时的尺寸必须大约留3的余料,订的材料尺寸应该为29314323。市场上的材料厚度刚好有23系列的。料到了之后就要进行开粗,开粗的最终尺寸单边要留25丝的余量,是最后精磨的,即290.5140.520.5因此所有的成型零件的加工工艺大致可分为:绘图、订料开料选择注射机型号、模架规格型腔加工抛光模具装配调试等几道工序。3、成型零件的设计及加工工艺模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件,包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时,直接与塑料接触,塑
21、料熔体的高压、料流的冲刷,脱模时与塑件间还发生摩擦。因此,成型零件要求有正确的几何形状,较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度,此外,成型零件还要求结构合理,有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时,应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求,确定型腔的总体结构,选择分型面和浇口位置,确定脱模方式、排气部位等,然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计,计算成型零件的工作尺寸,对关键的成型零件进行强度和刚度校核。3.1分型面的选择 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
22、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。选择分型面时一般应遵循以下几项原则: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) 对侧向抽芯的影响。其中最重要的是第5)和第2)点。为了便于模具加工制造,应尽是选择平直分型面易于加工的分型面。图3.1 定模结构图如图3.1定模结构,前模(即定模)做成平的就行了,胶位全部做在后模(即动模),大简化了前模的加工。
23、分型面的选择应尽可能使塑件在开模后留在后模一边,这样有助于后模设置的推出机构动作,由于塑件收缩会包在后模仁上,依靠注射机的顶出装置和模具的推出机构推出塑件。3.2 型腔和布局1) 确定型腔数量和排列方式型腔的数量也是由厂商给定的为“一出二穴”,他们已经考虑本产品的生产批量(大批量生产)和自己的注射机型号,考虑到模具成型零件的结构以及出模方式的设计,模具型腔的排列方式(如图3.2型腔排列结构图)。图3.2 型腔排列结构图2) 模具结构形式的确定由于塑件外观质量要求较高,尺寸精度要求普通,且装配精度要求也较高,根据塑件结构及材料,我们设计了模具分型面。3.3 成型零件的结构设计 本套模具的成型零件
24、较为简单,由前面分析分型面的确定可知,成型零件总体上只有定模仁上的四个镶件来碰穿动模仁,以形成塑件上的四个方孔而后模仁却是要包括整个产品中的其他部分。1) 定模仁的设计定模仁总体上就是一个长方体,底面是平的,其面积至少要能盖住动模上的两个型腔,然后考虑定模仁上的四个镶件位置,定模镶件就是镶在定模仁的镶件孔中,再顶到动模上,以形成塑件中的配合小方孔的成型零件,镶件的位置比较好做,因为是要和动模碰穿的,又有胶位在这个不难。由于有两个大型腔,模仁受到的压力较大,据经验厚度需要设计的厚一点,另外还要考虑到固定定模仁的螺丝孔的位置、冷却水道的布置以及定模仁固定到动模中的固定形式。设计定模仁的长290,宽
25、140,厚20。最终的设计结构已经确定,结构图中显示左右有对称的四条冷却水道,因此在定模上钻对应的八个孔,也就是说长型的进水口穿过这八个孔,再在模仁上打出M8的螺丝孔攻牙,锁紧到定模框中,完成定模的设计。2) 动模的设计动模仁就是分型面下面部分的成型零件。其成型的关键部位的形状就是该塑件的整体轮廓了,也就是动模型腔的总体截面形状。因为这套模具整体的话比较简单,动模型腔的制作也就相应的不那么复杂了.根据产品结构图分析,在动模型腔是整体的塑件形状.中间凹进去的是成型部位.因此在制作中也不会那么难了.首先按照产品图尺寸用铣刀铣出一个基本轮廓,注意要留50丝的余量用于型腔的后加工.型腔的加工要求精度较
26、高不能用普通的刀具加工,一般模具中精度要求较高的地方如分型面、成型型腔等基本上都是用以下三种精度很高的方式加工的:一是线切割(线切割机),二是打火花(即电火花加工),三是精磨(平面磨床)。型腔的加工多数是用打火花的。电火花加工的原理是基于工具电极和工件脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除金属,对工件进行尺寸加工,以达到工件尺寸形状、表面质量等预定的要求。 电火花加工是直接利用电能和热能对工件进行无接触加工,所以适应范围极广,对于一些机械难以加工的高硬度、高强度、高脆性、高黏度、半导体等新材料,诸如导电陶瓷、聚晶金刚石、硬质合金等等,只要有良好的导电性均可进行放电加工。放电机可以自行编辑,依个人经
27、验去编辑加工条件。AUTOZ自动编辑,给予最大深度初始电流,及完成的粗细选择,就会自动将加工条件编辑完成。智能型条件编辑,只要选择电极形状、电极与工件材料、电极的截面积、加工完成粗细选择与深度设定,就会自动将加工条件编辑好,以上三种编辑方式,皆可由粗中细一次完成加工。当然要放电就少不了电极的制作了: 图3.3 动模电极1 图3.4 火花位 表3.1 1号电极放电参数表段数加工深度电流周率效率加工时间积碳敏度0+2.303.5A120US70%271+2.453A120US70%272+2.512A120US80%27下面是我们编辑好的另一组型腔放电加工参数:图3.5 动模型腔电极2表3.2 2
28、号电极放电参数表段数加工深度电流周率效率加工时间积碳敏度0+4.304A120US70%271+4.453A120US70%272+4.502A120US80%273+4.521A140US90%27这样以后动模的加工就基本上是完成了,接着就是对型腔的抛光了。同样的还要在钻下冷却水道,攻好螺纹牙。钻冷却水道时注意,因为动模和定模都是200长,即使用加长的钻头也是不好一次钻通,所以必须分别从两端对钻,从而开通一条冷却水道。4、浇注系统的设计41、流道的设计41.1、主流道设计主流道尺寸主流道是一端与注射机喷嘴相接触,另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为3.54mm。412
29、主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触,属易损件,对材料要求较严,因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式(俗称浇口套,这边称唧咀),以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。唧咀都是标准件,只需去买就行了。常用唧咀分为有托唧咀和无托唧咀两种下图为前者,有托唧咀用于配装定位圈。唧咀的规格有12,16,20等几种。由于注射机的喷嘴半径为20,所以唧咀的为R21。图4.1 唧咀图413、主流道衬套的固定因为采用的有托唧咀,所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件,外径为120mm,内径35mm。414、分流道设计在多型腔或单型腔多浇口(塑件尺寸大)时应设置分
30、流道,分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前,通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态,并在流动过程中压力损失尽可能小,能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。415、主分流道的形状及尺寸为了便于加工及凝料脱模,分流道大多设置在分型面上,分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等,工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好,且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大,一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸:(式1)(式2)式中B梯形大底边的宽度(mm)m塑件的重量(g)L分流道的长度
31、(mm)H梯形的高度(mm)梯形的侧面斜角a常取50150,在应用式(式1)时应注意它的适用范围,即塑件厚度在3.2mm以下,重量小于200g,且计算结果在3.29.5mm范围内才合理。已知本塑件的体积为3221.7324mm3,质量大约4g,分流道的长度预计设计成5mm长,且有2型腔,所以:取B为8mm取H为5mm梯形小底边宽度取6mm,其侧边与垂直于分型面的方向约成100。另外流道必须做成梯形截面,便于凝料脱模。实际加工时实,常用两种截面尺寸的梯形流道,一种大型号,一各小型号。如下图所示:图4.2流道形状图416、主分流道长度从模具的经济造价上来说,我们考虑的是更方便与浇注效果,所以尽可能
32、少用分流道,考虑到模具成型零件结构和型腔结构,流道要尽可能短,且少弯折,便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗,减少压力损失和热量损失。将流道设计成直的,总长5mm。流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却,只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想,因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低,一般取1.6m左右既可,这样表面稍不光滑,有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定,从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差,以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。实际加工时,用铣床铣出流道后,少为研磨抛光,抛光掉加工纹理就行了。(抛光:制造模具的一道很重要的工序,一般配备了专业的省
33、模女工,即用打磨机,沙纸,油石等打磨工具将模具型腔表面磨光,磨亮,降低型腔表面粗糙度。)417、流道的布置形式分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关,有多种不同的布置形式,但应遵循两方面原则:即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸;另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。42、浇口的设计与选择421、浇口的设计浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔的通道,除直接浇口外,它是浇注系统中截面最小的部分,但却是浇注系统的关键部分,浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。422浇口的选用浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇口。限制性浇口一方面通过截面积的突然变化,使分流道输送
34、来的塑料熔体的流速产生加速度,提高剪切速率,使其成为理想的流动状态,迅速面均衡地充满型腔,另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特性,调节浇口尺寸,可使多型腔同时充满,可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量,同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流,并便于浇口凝料与塑件分离的作用。从产品浇口图可看出,我们采用的是侧浇口。侧浇口又称边缘浇口,国外称之为标准浇口。侧浇口一般开设在分型面上,塑料熔体于型腔的侧面充模,其截面形状多为矩形狭缝,调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。这灯浇口加工容易,修整方便,并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置,因此它是广泛使用的一种浇口形式
35、,普遍使用于中小型塑件的多型腔模具,且对各种塑料的成型适应性均较强;但有浇口痕迹存在,会形成熔接痕、缩孔、气孔等塑件缺陷,且注射压力损失大,对深型腔塑件排气不便。具体到这套模具,其浇口形式及尺寸。浇口各部分尺寸都是取的经验值。实际加工中,是先用圆形铣刀铣出直径为4的分流道,再将材料进行热处理,然后做一个铜公(电极)去放电,用电火花打出这个浇口来的。图4.3 产品浇口图423、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,初步试模后还需进一步修改浇口尺寸,无论采用何种浇口,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
36、具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表,一定要认真考虑浇口位置的选择,通常要考虑以下几项原则:1)短流动距离。2)应开设在塑件壁厚最大处。3)尽量减少熔接痕。4)利于型腔中气体排出。5)分子定向影响。6)产生喷射和蠕动。7)处避免弯曲和受冲击载荷。8)对外观质量的影响。根据本塑件的特征,综合考虑以上几项原则,每个型腔设计进浇点如图4.3所示。43、系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式,设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。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(型腔布局为平衡式)的形式,否则就需
37、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,这就是浇注系统的平衡。显然,我们设计的模具是平衡式的,即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等,形状及截面尺寸都相同。44、冷料穴的设计在完成一次注射循环的间隔,考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度,从喷嘴端部到注射机料筒以内约1025mm的深度有个温度逐渐升高的区域,这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳,如果这里温度相对较低的冷料进入型腔,便会产生次品。为克服这一现象的影响,用一个井穴将主流道延长以接收冷料,防止冷料进入浇注系统的流道和型腔,把这一用来容纳注射
38、间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上(也即塑料流动的转向处),其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些,深度约为直径的11.5倍,最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积,冷料穴有六种形式,常用的是端部为Z字形和拉料杆的形式,具体要根据塑料性能合理选用。本模具中的冷料穴的具体位置我们根据流道的设计将冷料穴开成拉料杆的形式。在很多情况下,只要将分流道顺向延长一段距离就行了。5、脱模机构的设计 脱模推出机构,即将塑件从动模顶出,脱模推出机构包括推板,推板固定板,回针,弹簧顶杆,就是我们经常说的推杆(顶针).根据后模仁的设计,我们要设计出顶针孔的大小和位置,.根据经验顶
39、针一般都设计在塑件胶位较不明显的地方,不能直接影响塑件外观,尽可能的设计在塑件表面平直位置,并用对称方式排列,以保证塑件顶出时的平衡。顶针的型号有很多种,设计者可以根据设计模具的壁厚、脱模斜度等去考虑用的顶针型号。那这边我们用的是4的顶针。顶针位置如图5.1:图5.1 (脱模机构)顶针图51 、顶针的高度计算:顶针的高度计算=垫脚高度+动模高度推板固定板高度-分型面到型腔顶针位。因此根据模架规格和顶针孔位置设计顶针的高度为65+65-15-2.51=112.49。刚好在模具配件市场上有4120规格的顶针,只要买回来切割掉就可以了,但是记得要留20丝的余料,是为了留着精磨的。即切到112.69再
40、精磨。另外顶针空的钻孔也要特别注意,不能直接用4的钻头钻下去,而是先用3.7的钻,最后用绞刀铰孔。顶针与顶针孔要有精密的配合,不能过松也不能过紧。否则 的话将塑件在打出来的时候会出现毛边的等影响塑件质量。52、复位弹簧的高度计算:复位弹簧的高度=垫脚高度-推板高度-推板固定板高度+动模膛孔深度+2(经验值)弹簧的型号也是各种不一样的,主要是根据模架的重量和顶出的力量决定的。我们现在选的是40的强力复位弹簧。弹簧高度为65-10-15+25+2=676、 模具的装配和调试整套模具已经做的差不多的时候就要对模具装配调试了。调试模具我们又要用到注射机了6. 1 、注塑机的动作程序 喷嘴前进注射保压预
41、塑倒缩喷嘴后退冷却开模顶出退针开门关门合模喷嘴前进。 6. 2 、注塑机操作项目:注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制柜操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择,料筒各段温度及电流、电压的监控,注射压力和背压压力的调节等。注射过程动作选择: 一般注塑机既可手动操作,也可以半自动和全自动操作。 手动操作是在一个生产周期中,每一个动作都是由操作者拨动操作开关而实现的。一般在试机调模时才选用。 半自动操作时机器可以自动完成一个工作周期的动作,但每一个生产周期完毕后操作者必须拉开安全门,取下工件,再关上安全门,机器方可以继续下一个周期的生产。
42、全自动操作时注塑机在完成一个工作周期的动作后,可自动进入下一个工作周期。在正常的连续工作过程中无须停机进行控制和调整。但须注意,如需要全自动工作,则(1)中途不要打开安全门,否则全自动操作中断;(2)要及时加料;(3)若选用电眼感应,应注意不要遮闭了电眼。 实际上,在全自动操作中通常也是需要中途临时停机的,如给机器模具喷射脱模剂等。 正常生产时,一般选用半自动或全自动操作。操作开始时,应根据生产需要选择操作方式(手动、半自动或全自动),并相应拨动手动、半自动或全自动开关。 半自动及全自动的工作程序已由线路本身确定好,操作人员只需在电柜面上更改速度和压力的大小、时间的长短、顶针的次数等等,不会因
43、操作者调错键钮而使工作程序出现混乱。 当一个周期中各个动作未调整妥当之前,应先选择手动操作,确认每个动作正常之后,再选择半自动或全自动操作。 6. 3 、预塑动作选择 根据预塑加料前后注座是否后退,即喷嘴是否离开模具,注塑机一般设有三种选择。(1)固定加料:预塑前和预塑后喷嘴都始终贴进模具,注座也不移动。(2)前加料:喷嘴顶着模具进行预塑加料,预塑完毕,注座后退,喷嘴离开模具。选择这种方式的目的是:预塑时利用模具注射孔抵助喷嘴,避免熔料在背压较高时从喷嘴流出,预塑后可以避免喷嘴和模具长时间接触而产生热量传递,影响它们各自温度的相对稳定。(3)后加料:注射完成后,注座后退,喷嘴离开模具然后预塑,预塑完再注座前进。该动作适用于加工成型温度特别窄的塑料,由于喷嘴与模具接触时间短,避免了热量的流失,也避免了熔料在喷嘴孔内的凝固。 注射结束、冷却计时器计时完毕后,预塑动作开始。螺杆旋转将塑料熔融并挤送到螺杆头前面。由于螺杆前端的止退环所起的单向阀的作用,熔融塑料积存在机筒的前端,将螺杆向后迫退。当螺杆退到预定的位置时(此位置由行程开关确定,控制螺杆后退的距离,实现定量加料),预塑停止,螺杆停止转动。紧接着是倒缩动作,倒缩即螺杆