表后盖《模具设计与制造》
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《模具设计与制造》作业 设计题目 表后盖
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成绩 一、给出制品图：（如图1） 图1 表后盖 二、确认所用塑料品种、并分析其特性、注塑机选型： （一）塑料品种： 表后盖的形状较复杂，带有很多不同形状的孔，在保证孔间距和孔的形状是给模具的加工带了很大的难度。表后盖的注塑材料首先选用ABS，表的后盖绝大部分的决定了表的重心的位置的所在。可以考虑采用双浇口，但应用了Pro/E的塑料顾问对其进行模仿CAE的注塑之后，发现会给表后盖的表面带来更多的熔接痕和气孔，因为考虑到凹凸模形状的复杂，用整体形式是不利于损坏后的维修，适当的使用嵌件就可以解决这些问题，但不能利用过多的嵌件，不然的话就会造成型腔的强度与刚度不够。 （二）塑料品种特性： 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS树脂微黄色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐热，耐化学腐蚀，丁二烯使聚合物具有优越的柔性，韧性；苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。因此ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。同时具有吸湿性强，但原料要干燥，它的塑件尺寸稳定性好，塑件尽可能偏大的脱模斜度。 （三）注塑机选型： 3.1估算塑件体积 估算塑件体积和质量： 该产品材料为ABS，查书本得知其密度为1.13-1.14g/cm3，收缩率为，计算其平均密度为1.135 g/cm3，平均收缩率为0.55﹪。 使用PRO/E软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形浇道凝料和塑件的体积。 另预置浇道凝料为2 cm3因此估算塑件体积为9 cm3。 3.2选择注射机 根据塑料制品的体积或质量，查书可选定注塑机型号为SZ-40/25. 注塑机的参数如下： 注塑机最大注塑量：40cm3 注塑压力：200/Mpa 注塑速率：50(g/s) 塑化能力：20(Kg/h) 锁模力：2500KN 注塑机拉行间距：250×250mm 顶出行程：55mm 最小模厚：130mm 最大模厚：220mm 模板行程：230mm 注塑机定位孔直径：55 mm 喷嘴球半径：SR10 3.3最大注射压力的校核 表后盖的原料为ABS，所需注射为60-100MPa，而所选注射机压力为200 MPa，所以注射压力符合要求。 最大注塑量的校核 注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。所以选用的注塑机最大注塑量应满足： 0.8 V机 ≥ V塑＋V浇 式中 V机 ————注塑机的最大注塑量，40cm3 V塑————塑件的体积，该产品V塑＝18cm3 V浇————浇注系统体积，该产品V浇＝2cm3 故 V机≥（18+4）cm3 锁模力校核 F锁﹥pA 式中 p————熔融型料在型腔内的压力，该产品 A————塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，经计算A=4641 mm3 F锁————注塑机的额定锁模力。 故 F锁＞pA=200Mpa×4641 mm3 选定的注塑机的压力为2500KN，满足要求。 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 A 模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适 模具长×模具宽B模具闭合高度校核 Hmin————注塑机允许最小模厚=130mm Hmax————注塑机允许最大模厚=220mm H——————模具闭合高度=180mm 故满足Hmax＞H＞Hmin。 （1）开模行程校核 注塑机的最大行程与模具厚度有关（如全液压合模机构的注塑机），故注塑机的开模行程应满足下式： S机————注塑机最大开模行程，230mm; H1———顶出距离，16mm； H2————包括浇注系统在内的塑件高度，52mm; S机－(H模－Hmin)＞H1＋H2＋(5～10) 因为本模具的浇注系统和塑件的特殊关系，浇注系统和塑件的高度就已经包括了顶出距离。 故： 230－(180－130)＞62＋(5～10) 满足条件 三、型腔个数及其排列方式的确定： 由于表后盖须与前盖配合，所以只有表后盖的边缘的榫才起着配合决定性的作用，还有表后盖与电池盖的配合，故需要计算相对于榫和铰链的凹，凸模的尺寸，凹，凸模型腔尺寸则直接按产品尺寸确定。因 ABS的成型收缩率为0.4～0.7%,所以平均收缩率取S=0.5% 型腔的径向尺寸 （LM）0+δ=[（1+S）Ls-(0.5～0.75)△] 0+δ=[1.008×Ls-0.75△] 0+δ 其中LM为型腔的基本尺寸公差值为正偏差，Ls塑件的基本尺寸。塑件公差△为负偏差，S为塑料的平均收缩率，δz为模具成型零件的制造公差取1/4～1/6△，模具型腔按六级精度制造， 模具型腔壁厚的计算 如果是利用计算公式的话比较烦琐，且不能保证在生产中的精确性，我们可以根据书中的经验值来取成型零件材料选择。 为实现高性能的目的；选用模具材料应具有高耐磨性，高耐蚀睡，良好的稳定性和良好的导热性。必须具有一定的强度，表面需要耐磨，淬火变型要小，但不需要耐腐蚀性，因为ABS没有腐蚀性。可以采用Cr12，经过调质，淬火加低温回火，正火。HRC≥55。可以去型腔壁厚为：0.20L+17=33。 拉料杆与冷料穴设计 冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端，其作用是接受料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道的凝料拉出。冷料井的直径宜大于大端直径，长度约为主流道大端直径。基于本次设计的模具，可采用底部带有拉料杆的冷料井，这类冷料井的底部由一个拉料杆构成。拉料杆装于型芯固定板上，因此它不能随脱模机构运动。利用球头形的拉料杆配合冷料井。 四、分型面选择： 塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则： （1）分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件流在动模部分，由于推出机构通常设置在动模的一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利脱模。 （2）分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求。 （3）分型面的选择应有利于成型零件的加工制造。 五、成型零件设计： 装配模具是模具制造过程中的最后阶段，装配精度直接影响到模具的质量、寿命和各部分的功能。模具装配过程是按照模具技术要求和相互间的关系，将合格的零件连接固定为组件、部件直至装配为合格的模具。 在模具装配过程中，对模具的装配精度应控制在合理的范围内，模具的装配精度包括相关零件的位置精度，相关的运动精度，配合精度及接触只有当各精度要求得到保证，才能使模具的整体要求得到保证。 塑料模的装配基准分为两种情况，一是以塑料模中和主要零件台定模，动模的型腔，型芯为装配基准。这种情况，定模各动模的导柱和导套孔先不加工，先将型腔和型芯镶块加工好，然后装入定模和动模内，将型腔和型芯之间垫片法或工艺定位器法保证壁厚，动模和定模合模后用平行夹板夹紧，镗投影导柱和导套孔，最后安装动模和定模上的其它零件，另一种是已有导柱导套塑料模架的。 浇口套与定模部分装配后，必须与分模面有一定的间隙，其间隙为0.05——0.15毫米，因为该处受喷嘴压力的影响，在注射时会发生变形，有时在试模中经常发现在分模面上浇口套周围出现塑料飞边，就是由于没有间隙的原因。为了有效的防止飞边，可以接近塑件的有相对位移的面上锉一个三角形的槽，由于空气的压力的缘故可以更好的防止飞边。应严防零件在装配过程中磕、碰、划伤和锈蚀。装配滚动轴承允许采用机油进行热装，油的温度不得超过1000C。 六、浇注系统设计： 普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。在设计浇注系统之前必须确定塑件成型位置，可以用一模两腔，浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节，它对注塑成型周期和塑件质量（如外观，物理性能，尺寸精度）都有直接的影响， 主浇道设计 主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内。主流道套通常又高碳工具钢制造并热处理淬硬。塑件外表面不许有浇口痕，又考虑取料顺利，对塑件与浇注系统联接处能自动减断。采用带直流道与分流道的潜伏式点浇口，为了方便于拉出流道中的凝料，将主流道设计成锥形，锥度为3，内表面的粗糙度为Ra0.8微米,孔径为0.5毫米。 分流道设计 分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开在分型面上，起分流和转向的作用。分流道截面的形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等，圆形和正方形截面流道的比面积最小（流道表面积于体积之比值称为比表面积），塑料熔体的温度下降小，阻力小，流道的效
