1、模具设计7教学文案图1-3 大学生偏爱的手工艺品种类分布是 否（1） 政策优势调研要解决的问题：十几年的学校教育让我们大学生掌握了足够的科学文化知识，深韵的文化底子为我们创业奠定了一定的基础。特别是在大学期间，我们学到的不单单是书本知识，假期的打工经验也帮了大忙。世界上的每一个国家和民族都有自己的饰品文化，将这些饰品汇集到一起再进行新的组合，便可以无穷繁衍下去，满足每一个人不同的个性需求。2003年，上海市总人口达到1464万人，上海是全国第一个出现人口负增长的地区。附件（二）：调研提纲：（三）上海的文化对饰品市场的影响 职业技术学院实施报告 课程名称：塑料模具设计与制造项目名称：指示盘注塑模
2、具设计与制造学生姓名： 所在班级： 学生学号： 设计时间： 项目一：指示盘注射模具设计1、塑件的工艺性分析塑件名称：指示盘（如图1-1，1-2所示）生产批量：10万件材料：PVC未注公差尺寸按8级加工图1-1 指示盘二维图图1-2 指示盘三维图 塑件的工艺性分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的结构工艺性分析，其具体分析如下。1.1塑件的原材料分析本塑件采用品种为PVC的工程塑料。聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末，形同面粉，造粒后为透明块状。纯聚氯乙烯的密度为1.49 cm3加入增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般在1.52.00 cm3范围内。总的来说，聚氯乙烯有
3、较好的电气绝缘性能。其使用温度一般为-1555度成形特点如下： 聚氯乙烯的流动性差，过热时容易分解放出氯化氢。所以聚氯乙烯中必须加入稳定剂和润滑剂，并严格控制成型温度及熔料的滞留时间。 成型温度范围小，必须严格控制料温，模具应有冷却装置。 使用一般注塑机时需将料筒内的物料温度加热到166193度，但这样做会引起热分解，因此应使用带预塑化装置的螺杆式注射机。 模具浇注系统应粗短，进料口截面宜大。1.2塑件的尺寸精度分析此塑件尺寸未注公差，按8级加工精度。1.3塑件的表面质量分析塑件表面不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷，表面粗糙度可取Ra0.4。1.4塑件的表面质量分析此塑件为回转体壳类零件，腔体深
4、6mm。壁厚均匀3mm，大于最小壁厚要求。总体尺寸399，属于小型塑件。侧壁有斜度，可以顺利脱模。塑件顶面内圆角R0.5，可以提高模具强度、改善熔体的流动情况和便于脱模。通过以上分析可知，此塑件可采用注射成形生产。又因产量为100,000件，属于大批量生产，采用注射成形具有较高的经济效益。2、注射机的选择2.1计算塑件的体积和质量经UG软件测得塑件的体积V=4cm3，PVC的密度为1.152.00g/cm3 ，则质量M=42.00=8.00g。2.2确定模具型腔数量塑件的生产批量为100,000件，属于大批量生产，且塑件精度要求不高，因此，应采用一模多腔，为使模具尺寸紧凑，确定型腔数目为一模两
5、腔。2.3选择注射机根据公式Vmax(nVs+Vj)/K式中 Vmax注射机的最大注射量（cm3） n型腔数量 Vs塑件体积（cm3） Vj浇注系统凝料体积（cm3） K注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8已知n=2，Vs=4cm3，估计Vj =5 cm3则Vmax（24+5）/0.8=16.25cm3查附录表，初步选择注射机XS-ZY-125。明确注射机的规格参数：最大注射量：125cm3注射压力：120MPa最大开模行程：300mm模板尺寸：428mm458mm锁模力：900kN模具厚度：最大300mm、最小200mm 拉杆空间：260mm290mm 喷嘴尺寸：圆弧半径R12mm、孔
6、直径4mm定位孔直径：100mm顶出形式：两侧顶出，孔径22mm，孔距230mm。2.4制定注射成形工艺参数查附录表，PVC的注射成形工艺参数如下：温度（）喷嘴温度：150170 料筒温度：前段170190，中段165180，后段160170模具温度：3060压力（MPa）注射压力：80130保压压力：4060时间（S）注射时间：25保压时间：1540冷却时间：1540成形周期：40903、模具结构设计3.1分型面的选择首先确定模具的开模方向为塑件的轴线方向，根据分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处原则，则此塑件的分型面选在盒盖的下底面处，如图1-3所示。图1-3 分型面3.2型腔布局由于采用一
7、模两腔模具结构，型腔间隔20mm布置。图1-4 型腔布局3.3确定模具总体结构类型由于使用点浇口注射，优先采用三板模结构，即总体结构类型为双分型面注射模。3.4成型零件设计结构设计 图1-5 型芯结构形式图1-6 型腔结构形式型腔和型芯的结构有两种基本形式，即整体式与组合式。考虑到塑件大批量生产，则应选用优质模具钢，为节省贵重钢材，型腔和型芯都宜于采用组合式结构，此外，组合式结构还可减少热处理变形、利于排气、便于模具的维修。型芯结构简单，选择镶嵌式，其为最常用的方法。其结构形式见图1-5。型腔尺寸较小、结构简单，适于采用整体嵌入式，为装拆方便，选镶嵌式。其结构形式见图1-6。工作尺寸计算对于标
8、注公差的型芯、型腔尺寸按相应公式进行尺寸计算，其余则按简化公式计算。查附录表，可知RPVC的收缩率Smin=0.6%，Smax =1.5%，则其平均收缩率 Scp=(Smin+Smax)/2=(0.6%+1.5%) /2=1.05% 1.5、3尺寸未注公差，按简化公式LM=(LSLSScp)计算，制造公差取IT7级，查附录得。R0.5型腔圆角尺寸： LM=(LSLSScp) + =(0.5+0.51.05%)+0.01 =0.50525+0.018.5型腔深度尺寸：HM=(HSHSScp) + =(8.5+8.51.05%)+0.01 =8.58925+0.0122.07型腔径向尺寸: LM=
9、(LS+LSScp) + =(22.07+22.071.05%)+0.01 =22.301735+0.0139.07型腔径向尺寸: LM=(LS+LSScp) + =(39.07+39.071.05%)+0.01 =39.48235+0.01R0.5型芯圆角尺寸： lM=(lSlSScp)z =(0.5+0.51.05%)0.01 =0.50525-0.01 6型芯高度尺寸 hM=(hS+hSScp) z =(6+61.05%) 0.01 =6.063-0.01 0.5型芯深度尺寸 hM=(hS+hSScp+2/3) z =(0.5+0.51.05%) 0.01 =0.50525-0.0120
10、型芯径向尺寸 Ls=(Ls+LSScp+3/4) + =(20+201.05%) 0.01 =20.21-0.0139.07型芯径向尺寸 Ls=(Ls+LSScp) + =(39.07+39.071.05%) 0.01 =39.48235-0.0132型芯径向尺寸 Ls=(Ls+LSScp) + =(32+321.05%) 0.01 =32.336-0.01型腔侧壁和底板厚度计算此模具采用组合式矩形型腔，查相关知识表，已知圆形型腔内壁短边39.07mm，则型腔壁厚S1=9mm，模套壁厚S2=22mm。查相关知识表，由公式，L/b=39.07/39.07=1.0 则a=0.3078 ，已知p=4
11、0MPa， b=39.07mm，=300MPa，带入公式t (ap/ )0.5 b = (0.307840/300)0.539.07=8mm3.5选择标准模架确定模架组合形式采用推板推出机构，定模和动模均由两块模板组成，则应选择A4型。计算型腔模板周界（如图1-7所示）长度L=22939.072039.07922=160.14宽度N=22939.07922=101.07图1-7 型腔模板周界选取标准的型腔模板周界尺寸首先确定模架宽度，N=101.07最接近于标准尺寸200，则选200L；然后从124系列标准尺寸中选择接近于L= 160.14的165。最终确定的模架规格为124165。确定模板厚
12、度A板（定模板），用来嵌入型腔镶块，因型腔镶块采用盲孔式，则A板厚度=型腔深度+2底板厚度=9210=29，选取标准中A板厚度HA=30mm。B板（动模板），用来固定型芯，采用盲孔式，型芯高度为6，则型芯嵌入B板厚度在36之间，B板厚度=2型芯嵌入B板厚度=26=12，选取标准中B板厚度HB=25mm。C板（垫块），形成推出机构的移动空间，其厚度=推杆垫板厚度推杆固定板厚度塑件推出距离，保证把塑件完全推离型芯。此模架推杆垫板厚度=20mm，推杆固定板厚度=15 mm，塑件推出距离=型芯高度+（510）=6+10=16mm，则C板厚度=201516=51，选标准Hc=50mm。选定模架模架标记：
13、DAI-2025-A30-B25-C30 如图1-8所示。图1-8 标准模架检验模架与注射机的关系模具外形尺寸250250拉杆空间260290，适合。最大模具厚度300 模具厚度230 最小模具厚度200 ，合理。开模行程=6910=25 最大开合模行程300，合理。 3.6浇注系统型腔布局为一模两腔，点浇口浇注系统。浇注系统组成为主流道、分流道、浇口、冷料井。主流道圆锥形，锥角a=2，表面粗糙度Ra0.63m。主流道进口端直径D1=4.5mm，长度L由装配决定，完整尺寸见附录浇口套零件图。设计成浇口套形式，节约优质钢材，便于拆卸和更换。如图1-9所示。图1-9 浇口套分流道选用圆形截面分流道
14、，直径ts+1.5=3+1.5=4.5，取d=5mm。图1-10 分流道截面尺寸 浇口采用侧浇口，查表点浇口直径尺寸，已知材料为PVC，塑件壁厚3mm，则浇口直径d=（0.71.0）mm，取d=1.0mm，L=1mm，a=15。如图1-11所示。图1-11 浇口截面尺寸浇注系统详细结构见图1-12图1-12 浇注系统3.7推出机构采用推杆推出机构，其优点是使用圆形推杆，较容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度，另外圆形推杆还具有减少运动阻力、防卡死现象。3.8温度调节系统注射模的温度对塑料熔体的充模流动、固化定形、生产效率以及塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响，因此应设置冷却系统。由于此塑
15、件为小型(8g)、薄壁(3mm)塑件，且成形工艺对模温要求不高，也可以采用自然冷却。此模具设计中采用人工冷却，冷却系统设计如图1-13所示。图1-13 冷却水道3.9排气系统由于此模具属于中小型模具，且模具结构较为简单，可利用模具分型面和模具零件间的配合间隙自然地排气，间隙通常为0.020.03mm ，不必设排气槽。4、注射机的校核4.1最大注射量已知VsVj=42+5=13，Vmax=125，K取0.8，则KVmaxVsVj，适合。4.2注射压力已知P注= 7090 MPa，P公 =120MPa，则P公P注，适合。4.3锁模力已知Pq=2040MPa，A分=3.14(39.07/2)2232
16、 =2429mm2。F锁=900kN，则Pq A分=39.072429=94901N=95kN。显然F锁Pq A分 ，适合。4.4安装部分尺寸喷嘴圆弧半径12浇口套圆弧半径16喷嘴孔直径4主流道小端直径4.5定位孔直径100定位圈外径100 拉杆空间260290模具外形250250最小模厚200模具厚度230最大模厚3004.5开模行程开模行程=96105325则最大开模行程开模行程，适合。4.6推出机构两侧顶出，孔径22mm，孔距230mm。5、装配图零件图5.1装配图尽可能按1:1比例绘制，视图表达清晰合理（剖视动模方向视图）， 整体性为主（过模具中心的阶梯剖），辅以局部性（局部剖或虚线），明细表、技术要求或使用说明书写完整，标注模具外形尺寸（合模状态）、重要的装配尺寸。如图1-14所示。图1-14 装配图5.2零件图绘制成型零件和需要加工的结构零件的零件图，符合机械制图国家标准。如图1-151-20所示。图1-15 型腔镶块技术要求：材料：CrWMn热处理：HRC5358图1-16 型芯技术要求：材料：CrWMn热处理：HRC5358 图1-17 浇口套技术要求：材料：T8A热处理：HRC5357图1-18 定位圈技术要求：材料：45钢热处理：HRC4550图1-19 定模座板技术要求：材料：Q235钢图1-20 定模板技术要求：材料：45钢热处理：HRC3035
