单眼望远镜盖注射模具设计.doc

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1、目 录摘要 关键词引言 11 塑件工艺分析 12 模具结构设计 22.1 整体布局 22.2 浇注系统设计 22.3 分型面设计 22.4 型芯、型腔尺寸设计 32.5 导向、定位机构设计 32.6 抽芯机构设计 32.6.1 动模抽芯 32.6.2 定模抽芯 42.6.3 双“T”型槽抽芯 42.7 推出机构设计 62.8 其他结构设计 63 模具工作过程 74 模具制造 84.1 型芯型腔的制造 84.2 双“T”型槽的制造 9结束语 9参考文献 10单眼望远镜盖注射模具设计XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXX摘要: 单眼望远

2、镜盖是一类形状复杂的塑料零件，对模具的设计制造要求较高。论文通过分析塑件的结构特殊性及成型工艺性，来研究二次分型结构，并阐述了三个不同形式的抽芯动作过程，以及从模具钢材选用、抽芯机构设计、浇注系统设计、冷却系统设计、顶出系统设计、模具加工等细节方面作了详细介绍。关键词: 双T型槽抽芯 动定模抽芯 定位 二次分型引言 近年来，塑料产品迅猛发展，塑料以其优越的性能取代了许多钢材制件。在各行业中用注射成型塑件作仪表外壳件是非常普遍，尤其是这类单眼望远镜外壳，塑件结构复杂。除此之外在别的一些工程领域，也不乏有大量的复杂外壳塑件。掌握这类塑件的设计技巧，对塑料模具的设计具有一定的意义。1 塑件工艺性分析

3、 图1上图为单眼望远镜的外壳（上盖），其外表面粗糙度要求较高，手感舒适。制件要与下盖配合，所以要求壁厚均匀。(1)该塑件为壳类零件，塑件外形尺寸较大，内侧有6个盲孔。深度较长（3.5D），所以盲孔外侧要增加加强筋，增强盲孔的强度。(2)图1中1处中有个嵌件，对塑件结构进行分析，嵌件必须在合模前放进滑块中，所以在此处的抽芯时滑块的固定方向要慎重考虑。(3)图1中2处孔的位置与曲面垂直(如图2所示)，决定了此处抽芯机构的特殊性。 图2(4)塑件整体壁厚比较均匀，只有在图1中3处壁厚较厚。在注射过程容易出现缩水现象，使塑件表面产生凹坑的缺陷。(5)塑件的材料为ABS，成型收缩率为0.5%，流动性中等

4、，吸湿性强，在注射前要进行烘干。ABS易产生溶接痕，设计浇注系统时应给予重视。2 模具结构设计. 整体布局 根据以上分析，塑件结构相对比较复杂，需要三向抽芯，模具结构比较复杂，所以将模具结构定为一模一位。. 浇注系统设计 ABS的流动性一般，在设计流道与口时可稍微取大点。塑件外形尺寸约为70mmX70mm，设计计算后分流道宽度b取6mm的梯形流道，高度h取4mm，浇口宽度取2mm，厚度取1.2mm。形状及浇口分布位置如图3所视。图1中3处的壁厚大，分三个浇口进料，且有个浇口方向必须开在壁厚最大处，防止缩水。. 分型面设计 图3根据塑件的形状及尺寸要求，设计的分型面如图4所视。 图4. 型芯、型

5、腔尺寸设计 用Pro/E软件分模前根据塑料的收缩率（1.005）对塑件进行比例缩放，即可得到型芯和型腔的尺寸，再将型芯、型腔上该做成嵌块的分割出来。这样就避免了传统的成型部分的尺寸计算，大大的缩短了设计周期节约了成本。. 导向、定位机构设计 动定模的导向、定位采用导柱、导套。设计时要注意导柱的有效导向长度应该比型芯高812mm。导柱、导套的配合为H7/f7间隙配合，模具中仅通过导柱、导套来定位一般是不够的，容易使塑件产生壁厚不均匀的问题。在塑件对壁厚有要求的情况下，应增加一个精定位装置，并且设计在公模仁和母模仁上（图5），从而保证壁厚。导向部分有5的斜度配合导向。 图5. 抽芯机构设计 塑件结

6、构的特殊性也决定了模具设计中抽芯的特殊性，也是本课题的一大特色。由上述对塑件的工艺性分析可以知道，这副模具有三处地方需要抽芯。2.6.1 动模抽芯 对塑件进行分析图1中1处的抽芯方式应为动模抽芯，因为该处有个嵌件，在注射前要将嵌件放入滑块中，若滑块设计在定模，在安放嵌件时非常的不方便。将滑块设计在动模，滑块如图所示（图6）。这部分有效抽芯距为8.68mm，抽芯面积较大，所需要的抽芯力比较大。滑块型芯端面与型心没有靠破，在合模后滑块不需要楔紧。所以在滑块设计时，必须考虑3方面的重要因素。首先，在满足模具零件使用强度和刚度的前提下，必须使整个模具结构尽量紧凑，并且便于装配和调整；第二，必须考虑便于

7、模具零部件的加工，加工工艺应尽量简单；图6第三，考虑滑块抽芯零部件的加工成本要尽量低廉。综上考虑决定采用弯销滑块抽芯机构。抽芯角度取22计算出各尺寸如下图所示（图7）。 图72.6.2定模抽芯 塑件中两个侧孔需用到定模抽芯，也采用弯销滑块抽芯机构。弯销与滑块都安装在定模上，为了使弯销与滑块两者之间的有相对运动，必须在定模座板与定模板之间增加一个分型面B-B，因此，需要采用定距顺序分型机构，即开模是主分型面A-A暂时不分型，让分型面B-B先定距分型并使弯销驱动侧滑块进行侧向抽芯，抽芯结束后主分型面A-A开始分型（图8）。 图8 2.6.3 双T型槽抽芯 塑件上有斜孔（图2）所示，滑块抽芯时抽芯方

8、向就不是水平的，成品的倒勾面是斜方向，因此滑块的运动方向要与成品倒勾斜面方向一致，否侧会拉伤成品。传统的方法是将滑块做成倾斜的，如右所示（图9）。但这种结构的零部件加工难度大，成本高；装配调整比较困难；一般允许的倾斜角小。由于这个制件中斜孔的倾斜角度相当大。且在型腔中很深的位置， 图9所以不适宜用这种倾斜式滑块。 现将该处设计成双T型槽结构，如图所示。 图10 如上图中（图10）S3=H*tg； (H为滑块下降的高度即小拉杆行程； 为拨块角度)S2=2*cos； (2为拨块与滑块间隙，一般为0.5mm)S=S3-S2=H*tg-2*cos=(H*sin-2)/cos； (S为滑块水平运动距离)

9、S4=1/cos； (1滑块入子与滑块间隙隙；为滑块入子倾斜角度)S1=(H*sin-1)/sin(+)；（为勾槽间隙，一般为0.5mm；S1为滑块入子脱离倒勾距离）注意事项：（1）装配要求：滑块入子与倾斜的入子孔装配，要特别注意尺寸A与A1的关系，应为AA1（A1为入子垂直抽芯距） 。（2）双T槽公差：如下图（图11） 图11. 推出机构设计 开模后塑件对型芯的包紧力远大于型腔的包紧力，使塑件留在动模部分。塑件内部分布6个不均匀的盲孔，采用推管推出，再均匀的分布3根顶杆，使推出力分布均匀。. 其它结构设计 （1）塑件上有个内螺纹，将螺纹型心做成嵌件，在开模后将嵌件从制件中旋出。嵌件底部要用电

10、火花加工出内六角，以便用内六角扳手将其旋出。（2）嵌件的安装应注意定位，防止在合模中嵌件脱落，所以在安装嵌件的型心做个凹槽，在嵌件上装有定位钢珠。（3）该副模具为双分型面结构，主分型面应在定模部分的抽芯完成后再动作，即B-B分型面要先开模，然后再A-A分型面开模，另外在合模时要保证A-A分型面先闭合，B-B分型面后合闭。所以不能采用在主分型面A-A上增加开闭器的结构。开闭器的工作原理是通过增加A-A面的摩擦力，来保证A-A面后分型。这种装置安装简单、调整方便在模具制作中广泛应用。但在这副模具中如果用开闭器后，在合模时A-A分型面会后合闭，使定模抽芯先复位后再型芯、型腔闭合，这样滑块入子容易磨损

11、、破坏。所以在B-B分型面安装弹簧先分型装置。（4）定距分型，在第一个分型面B-B开模后的一定行程后，主分型面B-B要开始动作。所以设置了一个定距分型结构，采用定距拉杆，并且定距拉杆的行程要满足两个定模抽芯所需的行程，同时也要保证侧抽芯时滑块始终不脱离弯销，这样就不需要对滑块设置定位装置了。（5）滑块的固定方式是压板固定，加工简单，强度较好，应用广泛。（6）弯销底部做成带有5的斜度，并在导滑槽上开个槽也是带有5的斜度，在合模后这个机构就相当于楔紧块的机构，压紧力通过弯销传递给滑块，同样对滑块起到压紧的作用。3 模具工作过程 图12 装配图1.动模座板 2.顶杆推板 3.螺钉 4.顶杆固定板 5

12、.垫脚 6.顶杆 7.动模板 8.工模仁-型芯 9.滑块压板 10.螺钉 11.动模滑块1 12.弯销1 13.定位钢珠 14.螺纹嵌件 15.母模仁-型腔 16.定模板 17.型腔嵌件 18.中间板 19.螺钉 20.螺钉 21.定模座板 22.浇口套 23.弯销2 24.定模滑块2 25.复位杆 26.螺钉 27.顶管 28.顶杆 29.螺塞 30.定距拉杆 31.弹簧 32.螺钉 33.垫片 34.导套 35.导柱 36.弯销3 37.双T型滑块 38.滑块入子 如图12所示，注塑机开模，在1组弹簧31的作用下，B-B面开始分型。这时浇口套中的凝料被拉出，同时固定在定模座板上的弯销23和

13、弯销36开始工作，迫使滑块24和双“T”型槽滑块37向外运动，滑块37又带动入子38沿着滑块37上的斜导滑槽做斜向抽芯运动。开模到一定行程定模上的抽芯完成后，在定距拉杆30的作用下，A-A面开始分型。弯销12开始工作，带动滑块1开始抽芯动作，直至开模具完成。最后注塑机推出系统动作，推管27、推杆6（共9根）同时作用把塑件推出。同时，内螺纹嵌件14也跟着塑件被推出，最后手工将螺纹嵌件旋出，完成开模。合模前，将螺纹嵌件装入公模仁-型芯内8，靠钢珠13定位，防止螺纹嵌件在合模时脱落，另外还要将金属嵌件放进滑块11内。最后合模，在复位杆25的作用下，模具推出机构复位。由与弹簧的作用，A-A分型面先闭合

14、，然后B-B分型面闭合带动定模上的滑块运动，并迫使滑块锁紧，完成合模动作。 图134 模具制造4.1 型芯型腔的制造 一副模具注射模能否生产出优质的塑件，除了模具结构设计要周密、细致、合理外，更重要的一点是型芯、型腔的制造精度，另外对型芯、型腔的材料选用也是相当重要的，该模具选用了P20作为核心材料，P20的硬度可达2732HRC，适合作为长期生产的模具材料。由于塑料注射成型的收缩特性，在型芯、型腔加工时，应加上一定的收缩率（1.005）。型芯制造时，应合理使用相拼结构，可避免和弥补NC加工是的一些不足。由于塑件内的盲管有位置度要求，所以应在NC加工中对孔的位置进行点钻，保证其孔的位置度。加强

15、筋用电火花加工，加强筋的电极薄又长，刚性不足，在打电极时电流要小点，否则电极容易弯曲。型腔底部与侧壁的过度圆角小，型腔深度又大。所以型腔加工采用了两种加工工艺，先用NC加工出大致型腔，留火花余量，后采用电火花成型，最后抛光，型腔侧壁还有三处需给抽芯让位，特别是滑块2和滑块3处，抽芯方向与模仁-型腔外框不垂直，用NC加工时可以做工装或者配用正弦台加工进行加工。4.2 双T型槽的制造 双T型槽的加工考虑到精度问题，外导轨采用普通铣床铣削，内导滑槽及弯销孔采用线切割加工，再经过多次抛光，达到较低的表面粗糙度值，使滑块的运动顺畅。结束语：该注射模总体结构设计合理，组合式型芯、型腔便于加工，塑件质量优异，抽芯机构、顶出系统、定距分型机构、冷却系统及其它机构运作可靠，达到设计要求，取得了很好的经济效益。参考文献1.屈华昌 塑料成型工艺与模具设计 北京 高等教育出版社 2001 2.模具制造手册编写组 模具制造手册 北京 机械工业出版社19943.王兴天 注塑成型技术 北京 化学工业出版社 19899