1、 毕业设计用纸摘要 在这次工厂的实习,我努力完成了快装连接座模具设计与制造。这其中主要介绍了高速球上电源总成中快装连接座的设计与制造工艺,它用了PBT为原料,模具采用了比较简单的注射成型工艺,在模具设计中用了注塑的技术与比较完善的工艺相结合,运用了模具设计手册的计算公式的尺寸计算的校核,在自己所学的基础上结合老模具师的传授设计出来了这副模具。 关键词:模具结构,模具设计,注射工艺目 录第一章 课题简介3 1.1 目前我国模具的发展趋势3 1.1.1 塑料模具的发展特点 4 1.1.2 塑料模具的发展方向 6 1.2 课题分析 6第二章 塑件的工艺性 82.1 塑件材料的特性 8 2.1.1 注
2、射模工艺条件 82.2 塑件的工艺性 8第三章 注射机与模具各参数的校核 103.1 注射机的类型及选用 103.2 工艺参数校核 10第四章 模具设计 124.1 注射模的选用 12 4.2 型腔数的确定 124.3 成型零件设计 12 4.3.1 成型零件结构设计 12 4.3.2 成型零件工作尺寸计算 13 4.3.3 模具型腔侧壁和底板厚度的设计 14 4.4 浇注系统设计 15 4.4.1 普通浇注系统设计 15 4.4.2 浇口设计 16 4.5 结构零件设计 17 4.5.1 合模导向装置的设计 17 4.5.2 支撑零件设计 17 4.6 冷却系统设计 17毕业小结 20参考文
3、献 21第一章 课题简介1.1目前我国模具技术发展趋势现代模具与传统模具不同,它不仅形状与结构十分复杂,而且技术要求更高,用传统的模具制造方法显然难于制造,必须借助于现代化科学技术的发展,采用先进制造技术,才能达到技术要求。当前整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争激烈。为适应市场对模具制造的短交货期,高精度、低成本的迫切要求,模具将有如下发展趋势。1)愈来愈高的模具精度10年前,精密模具一般为5m,现在已达2-3m,不久1m精度的模具即将上市。随着零件微型化及精度要求的提高,有些模具的加工精度要求在1m以内,这就要求发展超精加工。2)日趋大型化的模具这一方面是由于用模具成形的零
4、件日渐大型化,另一方面也是由于高生产率要求的一摸多腔(现在有的已达一摸几百腔)所致。3)扩大应用热流道技术由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产效率和质量,并能大幅度节约制件的原材料。因此,热流道技术的应用在国外发展较快,许多塑料模具厂所生产的模具50%以上采用的热流道技术,甚至80%以上,效果十分明显。热流道在国内也已用于生产,有些企业使用率达到20%30%。4)进一步发展多功能复合模具一幅多功能模具除了冲压成形零件外,还担负着叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,这种多功能复合生产出来的不再是单个零件,二是成批组件,可大大缩短产品的生产及装配周期,对模具材料的性能要求也越来越高。5)日益增多
5、高档次模具一是用于汽车、飞机、精密机械的纳米级(m)精密加工;二是用于磁盘、磁鼓制造的亚微米级(0.01m)精密加工;三是用于超精密电子器件的毫微米级(0.001m)精密加工。6)进一步增多气辅模具及高压注射成型模具随着塑料成形工艺的不断改进和发展,为了提高注塑质量,气辅模具及高压注射成型模具也随之发展。7)增大塑料模具比例随着塑料原材料的性能不断提高,各行业的零件将以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快,使用塑料模具的比例日趋增大。8)增多挤压模及粉末锻模由于汽车、车辆和电机等产品向轻量化发展,如以铝代钢,非全密度成形,高分子材料、复全材料、工程陶瓷、超硬材料成形和加工。新型材料的采用,不仅改变
6、产品结构和性能而使是生产工艺发生了根本变革,相应地出现了液态(半固态)挤压模具及粉末锻模。对这些模具的制造精度要求是高的。9)日渐广泛应用模具标准件模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期,且还能提高模具的质量和降低模具制造成本。10)大力发展快速制造模具目前是多品种小批量生产时代,一方面是产品使用周期缩短,另一方面品种更新快,这就要求模具生产周期越短越好。因此快速成型模具将越来越引起人们的重视和关注。1.1.1 塑料模具的发展特点 2006年,国民经济继续快速增长,装备制造业发展态势良好,国际模具市场大环境得到改善,有利地促进了中国塑料模具业发展。综合各方面情况,2006年中国塑
7、料模具业发展呈现六大特点。1)产需保持高速增势 2006年,汽车和装备制造业发展好于原先预计,电子信息等产业继续高速运行,国内市场对模具特别是塑料模具的需求旺盛。加上国产模具在中低端产品方面具有较强的竞争力,国外用户采购中国模具的比例继续增大,工业发达国家将模具生产向中国转移呈现加快态势,由此促进了中国塑料模具业产需两旺,增速达到20%左右,保持高速增长态势。 2)技术水平明显提高 随着汽车业继续高速发展,2006年进入汽车领域的模具企业及产品比上年大幅增加。同时,汽车对模具不断提出更高的要求,促使模具技术水平不断提高。此外,出口大幅增长,也带动了国产模具技术水平不断提高,因为出口模具水平往往
8、比内销产品要求更高。2006年国产模具水平得到明显提高,主要表现在:级进模水平提高较快,大型级进模长度已超过3米,精密级进模已可与2000次/分高速冲床匹配,热流道模具和气辅模具方面,有的已达到国际水平;在CAD/CAM技术得到普及的同时,CAE技术应用越来越广,CAD/CAE/CAM一体化技术得到进一步发展,并取得较好成果;模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现,专利数量增多;一批比往年数量更多、水平更高的模具被中国模具工业协会技术委员会评审专家组推荐为国家级新产品等。 3)信息化管理富有成效 2006年,信息化管理不但被许多模具企业提到议事日程,而且得到实施,已经有企业从中受
9、益。在实施过程中,国内外有关软件同台竞技,二次开发富有成果,数据库日渐丰富。通过实施企业信息化管理,国产模具生产周期缩短了,生产效率提高了,企业效益增加了。 4)投资热情高涨,集群化初步显现 2006年,市场产需两旺及良好的发展前景,使许多企业家和投资者纷纷投资模具业,其中外资和民资仍是主流,而且投资热情普遍高涨,较大的技改项目和新建项目在这一年不断出现。由于集群化生产具有方便协作、降低成本、扩大市场、利于交流等特点,以及可享受较为优惠的政策,因此2006年这一生产方式得到进一步发展。现在已具有相当规模的模具城(或模具园区、集聚生产基地等)全国已有十来个,正在建设、筹建或规划建设的还有十多个。
10、除集群化生产外,有些地方还在发展模具联合体及虚拟制造,这些也有类似于集群化生产的一些优点。 5)品牌建设得到重视 由于模具的从属性和对特殊用户的依赖性,品牌在模具特别是塑料模具业长期不被重视。但随着市场经济发展,模具业品牌建设在2006年受到越来越多企业的重视。据了解,全国已有10个左右的省市级驰名(著名)模具商标和品牌,个别模具企业已在申报全国著名商标,更多的企业在2006年启动了品牌建设工作。除了品牌建设外,集体地标式品牌(例如余姚模具等)也在2006年显示出优越性。随着质量管理工作不断深入和环保日显重要,2006年又有一大批模具企业通过了ISO9000国际质量体系认证及ISO14000环
11、境管理体系认证。 6)人才培训力度加大 鉴于模具业普遍缺乏人才,特别是缺乏中高级人才,2006年各地办学和培训工作备受重视,学校、培训点、企业三方力量都加大了培训力度。学校增设模具专业,并扩招;培训点明显增加,并尽量多招学员;企业自身或采取厂校结合方式加强对在职职工的培训,都收到了良好效果。国家有关部门针对模具人才缺乏的现状,开始研究开展模具人才远程培训事宜,模具设计师成为国家认可的一个新工种。 综合看,中国塑料模具业经过2006年高速运行,尽管生产总量和水平得到了较快提高,但仍旧满足不了市场需求。一方面高端产品仍大量进口,另一方面国内竞争加剧,国内模具业高端市场面临进口货和外资企业的强大压力
12、,而中低端市场是民企之间的剧烈竞争,有的已变成互相压价的无序竞争。随着汽车、电子等模具使用大户高速发展,中国模具工业协会预测,2007年中国塑料模具业仍将产销两旺,持续高速发展,模具产量、质量和技术水平将进一步提高。在这种情况下,企业如何提高自身产品的技术含量,从而在竞争中赢得先机尤为重要。1.1.2塑料模具的发展方向塑料制品的应用日渐广泛,为塑料模具提供了一个广阔的市场,同时对模具也提出了更高的要求。大型化、高精密度、多功能复合型的模具将会受到欢迎。目前,建筑、家电、汽车等行业对于塑料的需求量都非常大。据预计,仅汽车、摩托车行业每年就需要100多亿元的模具。彩电模具每年也有约28亿元的市场。
13、在各种塑料模具中,注塑模具的需求量最大。专家指出,目前中国中低档水平的塑料模具基本能够自足,但缺乏精密、大型、科技含量高、寿命长的模具,这些产品大部分需要从国外进口,每年进口额高达6.93亿美元。因此,中国模具制造企业亟需加强该方面的研制工作。并且,专家指出,热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高,气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具也将受到市场的青睐。1.2 课题分析 本课题是高速球电源总成上的快装连接座,其形状、尺寸如图1.1所示。其材料为PBT塑料,批量生产。要求采用注塑成型。图1.1第二章 塑件的工艺性2.1 塑件材料的特性聚对苯二甲酸丁二醇酯,英文名polybutylece ter
14、ephthalate(简称PBT)其化学和物理特性 :PBT是最坚韧的工程热塑材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。 PBT吸湿特性很弱。非增强型PBT的张力强度为50MPa,玻璃添加剂型的PBT张力强度为170MPa。玻璃添加剂过多将导致材料变脆。PBT的,结晶很迅速,这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。对于有玻璃添加剂类型的材料,流程方向的收缩率可以减小,但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。一般材料收缩率在1.5%2.8%之间。含30%玻璃添加剂的材料收缩0.3%1.6%之间。熔点(225%
15、)和高温变形温度都比PET材料要低。维卡软化温度大约为170。玻璃化转换温度(glass trasitio temperature)在22到43之间。由于PBT的结晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期时间一般也较低。2.1.1 注射模工艺条件干燥处理:这种材料在高温下很容易水解,因此加工前的干燥处理是很重要的。建议在空气中的干燥条件为120,68小时,或者150,24小时。湿度必须小于0.03%。如果用吸湿干燥器干燥,建议条件为150,2.5小时。熔化温度:225275,建议温度:250 。模具温度:对于未增强型的材料为4060。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一
16、定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径为12mm。注射压力:中等(最大到1500bar)。注射速度:应使用尽可能快的注射速度(因为PBT的凝固很快)。流道和浇口:建议使用圆形流道以增加压力的传递(经验公式:流道直径=塑件厚度+1.5mm)。可以使用各种型式的浇口。也可以使用热流道,但要注意防止材料的渗漏和降解。浇口直径应该在0.81.0*t之间,这里 t是塑件厚度。如果是潜入式浇口,建议最小直径为0.75mm。典型用途 家用器具(食品加工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等),电器元件(开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等),汽车工业(散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部
17、件等)。2.2 塑件的工艺性为了保证制造出理想的注射塑件,必须考虑塑件的成形工艺性。塑件的成形工艺性与模具设计有直接关系,只有塑件的设计能适应成形工艺要求,才能设计出合理的模具结构。这样既能保证塑件顺利成型,防止塑件产生缺陷,又能达到提高生产率和降低成本的目的。设计时必须充分考虑以下因素:塑件的性能。塑件的尺寸、公差、结构形状应与塑料的物理性能、机械性能和工艺性能相适应。模具结构及加工工艺性。塑件形状应有利于简化模具结构,还要考虑模具零件尤其是成型零件的加工工艺性。该制件的外形尺寸不大,结构形状较简单,公差要求为自由公差,所以模具结构也比较简单。第三章 注射机与模具各参数的校核3.1 注射机的
18、类型及选用 塑料注射机按用途分可以分为热塑性塑料通用注射机和专用注射机(热固性塑料注射机、注射吹塑机、发泡注射机、排气注射机等);按外形可以分为卧式注射机、立式注射机和直角注射机;按塑料在料筒内的塑化方式可以分为柱塞式注射机和螺旋式注射机。目前,在生产中应用最为广泛的是卧式螺杆式热塑性塑料通用注射机。但由于本产品上有很多嵌件,为防止嵌件掉落和移位,以及设备条件有限,这里我选用的是立式注射机。3.2 工艺参数校核1)注射量的校核(按体积)Vmax=V 式中:Vmax模具型腔流道的最大容积(cm3)V指定型号与规格注射机的注射量容积(cm3)塑料的固态密度(g/cm3)注射系数取0.750.85,
19、无定形料可取0.85,结晶形可取0.75。将以上各数代入式得:Vmax=V 0.856051cm3倘若实际注射量过小,注射机的塑化能力得不到发挥,塑料在料筒中停留时间会过长。所以最小注射量容积Vmin0.25V。Vmin0.25V=0.2560=15cm3实际注射量V=2V0+20.6V0=29.132+20.69.132=29cm3即Vmin VVmax所以符合要求。2)锁模力的校核公式:FKAPm式中F注射机的额定锁模力(kN) 400A制品和流道在分型面上的投影和(cm3)Pm型腔的平均计算压力(MPa) 由表9.9-4取30K安全系数,通常取K1.11.21.2则:KAPm1.22(3
20、5.25/2)2+20630 =78.905kN400kN=F所以符合要求。3)最大注射压和的校核PmaxKP0式中:Pmax注射机的额定注射压力(MPa)150P0成型时所需的注射压力(MPa)100K 安全系数,常取K=1.251.4 取1.3则KP0=1.3100=130 MPaPmax150 MPa所以符合要求。2、安装参数的校核模具各模板的厚度分别为:H1上模座 25mm H2型腔板 40mmH3模脚 22mm H4型芯板 30mmH5垫块 69mm H6支撑板 35mm H7定位圈 4.6mm H8定位环 4.7mm模具的闭合高度H=H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7=230
21、.3mm所允许的最小模具厚度Hmin=160mm所允许的最大模具厚度Hmax=280mm即模具满足Hmin228mmHmax的安装条件。经查资料SZ-60/40型注射机的最大开模行程S=180mm SH1+ H2+(510)mm =60mm所以满足要求所以注射机的开模行程足够,由以上的验证可知,型注射机能满足使用要求,故可采用。第四章 模具结构设计4.1 注射模的选用注射模的分类方法很多,按加工塑料的品种可分为热塑性塑料注射模和热固性塑料注射模;按注射机类型可分为卧式、立式和角式注射机用注射模;按型腔数目可分为单型腔注射模和多型腔注射模;通常是按注射模总体结构特征来分,可以分为单分型面注射模、
22、双分型面注射模具、侧向分型抽芯注射模、热流道注射模。由于本产品结构简单,为一个圆形平整的面,我们可以采用单分型面注射模,主浇道在定模中心位置,分浇道及浇口在分型面上,动模上设有推出机构,用于推出塑件和浇注系统凝料。4.2 型腔数的确定型腔数的确定一般得考虑以下几点:塑料制件的批量和交货周期。如果必须在相当短的时间内制造大批量的产品,则采用多型腔模具可提供独特的优越条件。质量的控制要求。塑料制件的质量控制要求是指其尺寸、精度、性能及表面粗糙度等,如前所述,每增加一个型腔,由于型腔的制造误差和成型工艺误差等影响,塑件的尺寸精度就降低约4%8%,因此多型腔模具(n4),一般不能生产高精度的塑件,高精
23、度的塑件一般宁可一模一件,保证质量。成型的塑料品种与塑件的形状及尺寸。塑件的材料、形状尺寸与浇口的位置和形式有关,同时也对分型面和脱模的位置有影响,因此确定型腔数目时应考虑这方面的因素。所选用的注射机的技术规格。根据注射机的额定注射量及额定锁模力算出型腔数目。综上所说,该制件应该使用单型腔模具,以保证制件统一。4.3 成型零件设计4.3.1 成型零件结构设计1.凹模的结构设计凹模是成型塑件外表面的凹状零件,通常可分为整体式和组合式两大类。整体式凹模结构简单,牢固可靠,不易变形,成型的塑件质量较好。组合式凹模改善了加工性能,减少了热处理变形,节约了模具贵重钢材,但是它结构复杂,装配调整麻烦,塑件
24、表面可能留有镶拼痕迹。由于本产品需要较高的成型质量及表面质量,所以这里我们采用整体式凹模。2.凸模的结构设计凸模是指注射模中成型塑件有较大内表面的凸状零件,它又称为主型芯。凸模或型芯有整体式和组合式两大类。整体式型芯结构牢固,成型的塑件质量较好,但机械加工不便,优质钢材耗量较大。组合式型芯是将凸模和模板采用不同材料制成,然后连接成一体。为了避免装配上的麻烦这里我们采用整体式型芯。凹模与凸模结构如下图所示:图4.1为凹模, 图4.2为凸模。图4.1图4.24.3.2 成型零件工作尺寸的计算所谓工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸,主要有型腔和型芯的径向尺寸,型腔的深度或型芯的高度尺寸
25、、中心距尺寸等。任何塑件都有一定的尺寸要求,在安装和使用中有配合要求的塑件,其尺寸公差常要求较小。这里我采用的PBT是不加任何其他纤维的,而PBT材料的收缩率是0.4%0.6%,我们只要把塑件尺寸加上其收缩量就是模具上成型零件尺寸了。1.总体尺寸计算型腔径向尺寸:Lm=125.6+125.6*0.5%-0.75*0.1=126.3型芯径向尺寸:lm=122+122*0.5%+0.75*0.1=122.7型腔深度尺寸:Hm=6+6*0.5%-0.67*0.1=6型芯高度尺寸:hm=4+4*0.5%+0.67*0.1=4.1中心距尺寸:Lm=119+119*0.5%=119.62.型芯与型腔脱模斜
26、度的确定塑件成型后为了便于脱模,型芯和型腔在脱模方向应有脱模斜度,其值的大小按塑件精度及脱模难易而定。一般在保证塑件精度要求前提下,宜尽量取大些,以便于脱模;型腔的斜度可比型芯取小些,因为塑件对型芯的包紧力较大,难以脱模。在取脱模斜度时,对型腔尺寸应以大端为基准,斜度取向小端方向;对型芯尺寸应以小端为基准,斜度取向大端方向。当塑件的结构不允许有较大斜度或塑件为精密级精度时,脱模斜度只能在公差范围内选取;当塑件为中级精度要求时,其脱模斜度的选择应保证在配合面的2/3长度内满足塑件公差要求,一般取=1020;当塑件为粗级精度时,脱模斜度值可取=20、30、1、130、2、3。本产品的精度等级应为粗
27、级精度,其脱模斜度可取2030。4.3.3 模具型腔侧壁和底板厚度的设计1.强度和刚度塑料模型腔壁厚及底板厚度的计算方法是模具设计中经常遇到的重要问题,尤其对大型模具更为突出。目前常用计算方法有按强度和按刚度条件计算两大类,但实际的塑料模却要求既不允许因强度不足而发生明显变形甚至破坏,也不允许因刚度不足而发生过大变形。因此要求对强度及刚度加以合理考虑。在塑料注射模注射过程中,型腔所承受的力是十分复杂的。型腔所受的力有塑料熔体的压力、合模时的压力、开模时的拉力等,其中最主要的是塑料熔体的压力。在塑料熔体的压力作用下,型腔将产生内应力及变形。如果型腔壁厚和底板厚度不够,当型腔中产生的内应力超过型腔
28、材料的许用应力时,型腔即发生强度破坏。与此同时,刚度不足则发生过大的弹性变形,从而产生溢料和影响塑件尺寸及成型精度,也可能导致脱模困难等。可见模具对强度和刚度都有要求。对大尺寸型腔,刚度不足是主要矛盾,应按刚度条件计算;对小尺寸型腔,强度不够则是主要矛盾,应按强度条件计算。强度计算的条件是满足各种受力状态下的许用应力。刚度计算的条件则由于模具的特殊性可以从以下几个方面加以考虑:1)要防止溢料。2)应保证塑件精度。3)要有利于脱模。由于本产品的型腔是整体式型腔,根据计算其型腔侧壁尺寸为37mm,底板厚度为31.1mm,刚度和强度要求都应能保证。4.4 浇注系统设计注射模的浇注系统是指塑料熔体从注
29、射机喷嘴进入模具开始到型腔为止,所流经的通道。它的作用是将熔体平稳地引入模具型腔,并在填充和固化定型过程中,将型腔内气体顺利排出,且将压力传递到型腔的各个部位,以获得组织致密,外形清晰,表面光洁和尺寸稳定的塑件。因此,浇注系统设计的正确与否直接关系到注射成型的效率和塑件质量。浇注系统可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两大类。由于本产品采用的是普通浇注系统,这里我主要介绍一下普通浇注系统,热流道浇注系统将不再介绍。4.4.1 普通浇注系统设计1、主流道设计主流道轴线一般位于模具中心线上,与注射机喷嘴轴线重合。在卧式和立式注射机注射模中,主流道轴线垂直于分型面,主流道断面形状为圆形。在直角式注射机
30、用注射模中,主流道轴线平行于分型面,主流道截面一般为等截面柱行,截面可为圆形、半圆形、椭圆形和梯形,以椭圆形应用最广。主流道设计要点如下: 为便于凝料从直流道中拔出,主流道设计成圆锥形,锥角=24,通常主流道进口端直径应根据注射机喷嘴孔径确定。设计主流道截面直径时,应注意喷嘴轴线和主流道轴线对中,主流道进口端直径应比喷嘴直径大0.51mm。主流道进口端与喷嘴头部接触的形式一般是弧面。通常主流道进口端凹下的球面半径R2比喷嘴球面半径R1大12mm,凹下深度约35mm。 主流道与分流道结合处采用圆角过渡,其半径R为13mm,以减小料流转向过渡时阻力。 在保证塑件成型良好的前提下,主流道的长度L尽量
31、短,以减小压力损失及废料,一般主流道长度视模板的厚度,流道的开设等具体情况而定。 设置主流道衬套,由于主流道要与高温塑料和喷嘴反复接触和碰撞,容易损坏。所以,一般不将主流道直接开在模板上,而是将它单独设在一个主流道衬套中。2、分流道设计对于小型塑件单型腔的注射模,通常不设分流道,对于大型塑件采用多点进料或多型腔注射模都需要设置分流道。分流道的要求是:塑件熔体在流动中热量和压力损失最小,同时使流道中的塑料量最少;塑件熔体能在相同的温度、压力条件下,从各个浇口尽可能同时地进入并充满型腔;从流动性、传热性等因素考虑,分流道的比表面积应尽可能小。1) 分流道的截面形状及尺寸:分流道的形状尺寸主要取决于
32、塑件的体积、壁厚、形状以及所加工塑料的种类、注射速率、分流道长度等。分流道断面积过小,会降低单位时间内输送的塑料量,并使填充时间延长,塑料常出现缺料、波纹等缺陷;分流道断面积过大,不仅积存空气增多,塑件容易产生气泡,而且增大塑料耗量,延长冷却时间。但对注射粘度较大或透明度要求较高的塑料,如有机玻璃,应采用断面积较大的分流道。圆形断面分流道直径D一般在212mm范围内变动。实验证明,对大多数塑料来说,分流道直径在56mm以下时,对熔体流动性影响较大,直径在8mm以上时,再增大直径,对熔体流动性影响不大。分流道的长度一般在830mm之间,一般根据型腔布置适当加长或缩短,但最短不宜小于8mm。否则,
33、会给塑件修磨和分割带来困难。2) 分流道的布置形式:分流道的布置形式,取决于型腔的布局,其遵循的原则应是,排列紧凑,能缩小模板尺寸,减小流程,锁模力力求平衡。分流道的布置形式有平衡式和非平衡式两种,以平衡式布置最佳。平衡式的布置形式其主要特征是:从主流道到各个型腔的分流道,其长度、断面形状及尺寸均相等,以达到各个型腔能同时均衡进料的目的。分流道非平衡布置形式其主要特征是各型腔的流程不同,为了达到各型腔同时均衡进料,必须将浇口加工成不同尺寸。同样空间时,比平衡式排列容纳的型腔数目多,型腔排列紧凑,总流程短。因此,对于精度要求特别高的塑件,不宜采用非平衡式分流道。3) 分流道设计要点: 分流道的断
34、面和长度设计,应在保证顺利充模的前提下,尽量取小,尤其对小型塑件更为重要。 分流道的表面积不必很光,表面粗糙度一般为1.6m即可,这样可以使熔融塑料的冷却皮层固定,有利于保温。当分流道较长时,在分流道末端应开设冷料穴,以容纳冷料,保证塑件质量。 分流道与浇口的连接处要以斜面或弧面过渡,有利于塑件的流动及填充,否则会引起反压力,消耗动能。4.4.2 浇口设计浇口是连接分流道和型腔的桥梁。浇口对塑料熔体流入型腔起控制作用;当注射压力撤消后,浇口固化,封锁型腔,使型腔中尚未冷却固化的塑料不会倒流,浇口是浇注系统的关键部分,它对塑件的质量影响很大,一般情况浇口采用长度很短而截面很窄的小浇口。小浇口可使
35、塑料熔体产生加速度和较大的剪切热,降低粘度,提高充模能力;小浇口容易冷却固化,缩短模塑周期,防止保压不足而引起的倒流现象;小浇口还便于塑件与废料的分离。这里我选的浇口是直接浇口,其尺寸即为主流道大端尺寸。4.5 结构零件设计 4.5.1 合模导向装置的设计合模导向装置是保证动模与定模合模时正确定位和导向的装置。合模导向装置主要有导柱导向和锥面定位。导柱导向装置的主要零件是导柱和导套。有的不用导套而在模板上镗孔代替导套,该孔通称导向孔。本产品模具的合模导向装置采用的是导柱导套,而导套是用导向孔代替的合模装置。4.5.2 支撑零件设计塑料模的支撑零件包括动模座板、定模座板、定模板、支撑板、垫板等。
36、塑料模的支撑零件起装配、定位和安装作用。1.动模座板和定模座板动模座板和定模座板是动模和定模的基座,也是固定式塑料模与成型设备连接的模板。因此,座板的轮廓尺寸和固定孔必须与成型设备上模具的安装板相适应。座板还必须具有足够的强度和刚度。注射模的动模座板和定模座板尺寸可参考标准模板选用。2.动模板和定模板动模板和定模板的作用是固定凸模或型芯、凹模、导柱、导套等零件,所以又称固定板。由于模具的类型及结构的不同,固定板的工作条件也有所不同。对于移动式压缩模,开模力作用在固定板上,因而固定板应有足够的强度和刚度。为了保证凹模、型芯等零件固定稳固,固定板应有足够的厚度。3.支撑板支撑板是垫在固定板背面的模
37、板。它的作用是防止型芯或凸模、凹模、导柱、导套等零件脱出,增强这些零件的稳固性并承受型芯和凹模等传递而来的压力。支撑板应具有足够的强度和刚度,以承受成型压力而不过量变形,它的强度和刚度计算方法与型腔底板的相似。支撑板的尺寸也可参照标准模板选用。4.垫块垫块的作用是使动模支撑板与动模座板之间形成用于推出机构运动空间,或调节模具总高度以适应成型设备上模具安装空间对模具总高的要求。所有垫块的高度应一致,否则会由于负荷不匀而造成动模板损坏。4.6 冷却系统设计1. 冷却系统设计原则1)冷却水孔应尽量多、孔径尽量大。2)冷却水道至型腔表面的距离应尽量相等。3)浇口处加强冷却。4)降低入水与出水的温差。5
38、)冷却水道要避免接近熔接痕部位,以免熔接不牢,影响塑件的强度。6)冷却水道的大小要易于加工和清理。2. 常见冷却系统结构1)直流式和直流循环式 这种形式结构简单,加工方便,但模具冷却不均匀。它适用于成型面积较大的浅型塑件。2)循环式 间歇循环式冷却效果好,但出入口数量较多,加工费时;连续循环式,冷却槽加工成螺旋状,且只有一个入口和出口,其冷却效果比间歇循环式稍差。这种形式适用于型芯和型腔。3)喷流式 以水管代替型芯镶件,结构简单,成本较低,冷却效果好。这种形式即可用于小型芯的冷却也可用于大型芯的冷却。由于本产品属于那种成型面积较大的浅型塑件,所以我采用的冷却方式是直流式结构。根据塑料模具的一般
39、特征、本产品本身特点及其设计出的求,其模具结构图如图4.3所示图4.3模具总装图毕业小结为期一个多月的毕业设计终于结束了,在这一个多月中我完成了快装连接座的模具设计。可以说这次毕业设计是成功的!回顾这一个多月来的设计生活,可以说是对我两年来所学知识与技能的一次系统性的终结和应用。设计中不仅要求我们具有扎实的理论基础,还需要很强的动手能力,善于发现问题,分析问题,解决问题的思维能力。同时,一个多月来的毕业设计也是我踏入社会大门之前最后对自身水平的一次考验和检测。通过设计对自身的技能水平和理论基础有一个全面的,客观的评价。 本次设计,尽管在实践中困难重重,但我收获很多很多。从初期总体设计到最终的成
40、果,从装配到最后的试模成功。我所学到的知识比从课堂上学到的要多得多!由此说明理论的重要性和实践的巩固性,只有扎实的理论基础才可以为实践服务,同时通过实践才能更好的掌握好所学的理论知识。当然,在整个设计过程中我不可避免地碰到了许多问题,为了能够使问题得到及时解决,我查阅了大量资料,积极地询问同学,请教指导老师。 因此,在整个的设计过程中除了我自身的努力外,离不开同学的帮助,老师的关心和指导。 在此,我要特别感谢本次毕业设计的指导老师王乾老师,感谢他对我本次毕业设计的细心指导和大力支持.参考文献1 陈志刚主编,塑料模具设计.北京:机械工业出版社,20022 陈剑鹤主编,模具设计基础.北京:机械工业出版社,20033 冯炳尧主编,模具设计与制造简明手册.上海:上海科学技术出版社,19944 陈万林等编著,实用模具技术.北京:机械工业出版社,20005 李澄、吴天生、闻百桥编著,机械制图.北京:高等教育出版社,20036 史铁梁主编,模具设计指导. 北京:机械工业出版社,20057 孙凤勤主编,模具制造工艺与设备. 北京:机械工业出版社,19998 陈 勇主编,模具材料及表面处理. 北京: 机械工业出版社,2001共21页 第21页