按钮开关体注射模设计

按钮开关体注射模设计 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 按钮开关体注射模设计 1 引言 1.1 塑料模的现状以及发展趋势 1.1.1 我国塑料模的现状 模具工业是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视。发达国家有“模具工业是进入富裕社会的原动力”之说，可见其重视的程度，当今，“模具就是产品质量”，“模具就是经济效益”的观念，已被越来越多的人接受。 我国塑料模的发展极其迅速，30年已走过国外90年的历程，现已具相当规模。塑料模的设计技术、制造技术、CAD技术、CAPP(Computer Aided Programed Procedure/Process Planning)技术已被广泛的开发应用。专用模具钢品种少、规格不全，质量不稳定，且供应渠道不畅。塑料模以45钢为主要材料的状况，短时间内难以改变。 1.1.2 塑料模发展趋势 (1)注塑模CAD的实用化 随着人类社会的进步和高技术不断发展，世界各国对塑料模设计技术给予了高度重视和关注，不惜投入重金进行研究和开发，塑料模Mold-Flow或C-Flow软件和塑料模Mold-Cool或C-Cool软件等已经商品化，注塑模CAD正向实用化阶段迈进。 (2)挤塑模CAD的开发 挤塑模设计与制造，发达国家已广泛地应用了CAD/CAM技术，尤其是CAE的应用，极大地提高了挤塑模设计水平和可靠性。我国向此发展，势在必行。 (3)压缩模CAD探索 压缩模及传递模是历史悠久、正在工业上发挥了重要作用的一类塑料模具，一些发达国家，如加拿大、美国等已在在这方面作了大量研究和探索工作，我国已在这方面做研究和探索工作。 (4)塑料模专用材料 塑料模专用系列钢，大致可分为以下五类: (a)基本型 如55钢，使用硬度小于20HRC，切削加工性能好，但模具表面粗糙度差，使用寿 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 命短，但已被预硬钢所代替( (b)预硬化型 这类钢是在中、低碳钢中加入一些合金元素的低合金钢，淬透性高，加工性能好，调质后的使用硬度为25HRC,35HRC,属最大的通用型塑料模具钢，如美国的P20钢。 (c)时效硬化型 这类钢是在中、低碳钢中加入Ni、Cr、Al、Cu、Ti等合金元素，耐磨性和腐蚀性优于预硬钢，经过时效处理后，硬度可高达40HRC,50HRC(这类钢的典型牌号，如美国的P21、日本的NAK55等，多用于复杂、精密塑料模具，或大批量生产的长寿命模具。 (d)热处理硬化型 这类塑料模具钢如美国的D2、日本的PD613、PD555等，模具表面能达很高的镜面，并可进行表面强化处理。这类钢制造的模具，精加工后进行淬火、回火处理，使用硬度可达50HRC,60HRC。 (e)马氏体时效钢和粉末冶金模具钢 对于要求更高耐磨性、耐腐蚀性、高韧性、超镜面的高级塑料模，可采用马氏体时效钢或粉末冶金模具钢。这类钢如美国的PS、日本的HAP和ASP钢，均是采用粉末冶金法制造的模具钢。 (5)工程控化 机械技术与电子技术的密切结合，日益更多地采用了数控数显、计算机程序控制的加工方法，实现高层次、多工位加工，使塑料模在质量上、效率上产生一个新的飞跃(激光成形技术在塑料模型腔加工中已获得巨大的成功。 (6)塑件功能设计 不同塑件其使用功能不同。塑件可单独使用，也可与其它零件组合起来使用，不论是何种情况，塑件在形状、尺寸、表面质量、物力机械性能等方面，均有一定的指标要求，因此，塑件设计者必须根据塑件的使用功能、使用环境、受力状况、使用特点等，正确选择塑料材料，设计其几何结构，确定其几何尺寸与精度及各种性能指标 要求，力求设计出价廉物美、坚固耐用、令人喜爱的塑件来。 塑件的基本结构有工艺结构、功能结构及造型结构三部分组成。其中功能机构设计是核心，工艺结构和造型结构设计是在满足功能结构设计基础上进行的设计。在设计塑件时应当把这三种结构的设计有机地结合起来，已达到较好的设计效果。 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 1.2 设计任务要求 本设计要求根据所给饮料瓶盖实物，测绘零件图纸，设计成型注射模具，并学习Pro/E、solidworks或solid edge等大型CAD软件在模具设计中的运用。以及要求完成塑件注射模具 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计和相关设计计算，对模具零件CAD三维造型设计，完成该注射模具装配图设计和全部零件图纸设计，最后完成该注射模具的制造工艺设计。 1.3 本模具设计步骤 该设计分为两部分，一部分是对按钮开关测绘零件图纸，用CAD软件进行三维造型，完成塑件注射模具方案设计和相关设计计算;一部分是完成模具零件CAD三维造型设计，完成该注射模具装配图设计和全部零件图纸设计，最后完成该注射模具的制造工艺设计。所以本设计分两个阶段完成，第一阶段相关计算和方案确定大概要一个月的时间;第二阶段模具设计大概要两个月的时间。 首先，根据给定的按钮盖进行测绘，我用AUTOCAD软件绘制了经过测量后的图纸，并学习了Solidworks 软件，在基本掌握该软件的运用后，对瓶盖做了三维造型，然后按照要求进行了计算。 其次，开始对按钮开关进行模具设计，在进行模具设计时，根据其形状并结合 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 循序渐进的进行模具设计。这次模具设计是对以前所学知识的一次实践。由于我没有实践经验所以很多东西都要依靠手册。包括数据的选取和工艺性的确定。模具设计包括浇注系统、动、定模个部分的结构以及脱模结构的设计。在设计时要使用到AUTOCAD和SOLIDWORKS，SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，第一个创造了FeatureManager特征管理员的设计思想，是第一个在Windows平台下实现的自顶向下的设计方法，是第一个实现动态装配干涉检查的CAD软件。这些计算机辅助设计软件对于提高设计的速度和质量很有帮助，这也是当今模具行业发展的选择。 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 2 塑件分析与模具方案设计 2.1 旋钮开关结构分析 旋钮开关为内螺纹结构(如图2.1右)，外圈有直线滚花(如图2.1左)，所以有一定的精度要求，在设计模具时要考虑到其脱螺纹方式，应该尽可能选择能保证一定精度的方法。 图2.1 CAD图 2.2 成型制品的选材 塑料的选择主要考虑材料成型后的强度以及注塑过程中塑料的流动性。ABS在工业上应用很广泛，工业上很多塑料结构件都使用ABS，如鼠标、显示器、仪表盘等外壳都使用ABS，ABS能满足强度要求，并且注塑性能也相当好。所以饮料瓶盖可以选用ABS。 ABS是由丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特征，使ABS具有良好的综合力学性能。丙烯晴使ABS有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧。苯乙烯使它具有良好的加工性和染色性能。 3ABS无毒、无味，成微黄色，成型的塑料件有较好的光泽，密度为1.02g/cm, 3 oo o1.05g/cm，熔融温度为217C,237C，热分解温度为250C以上，无毒、无味、不透明。ABS具有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电器性能。水、无机盐、酸、碱类对ABS几乎无影响，在酮、醛、脂、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化熔胀。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS有一定的尺寸稳定性，易于成型加工。经过调 o色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70C左右，热变形温度 o为93C左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。 根据ABS中三种组分之间的比例不同，其性能也略有差异，从而适应各种不同的应用。根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。 主要用途:ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏柜和冰箱衬里等。汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身。ABS还可以用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。 表2.1 ABS质量指标参数 性能指标 超高冲击型 高强度冲击型 低冲击型 耐热型 3密度(g/cm) 1.05 1.07 1.02 1.06,1.08 吸水率(%) 0.3 0.3 0.2 0.2 热变形温度(度) (0.46Mpa压力下) 96 98 98 104,116 (1.86Mpa压力下) 87 89 78,85 96,110 -5o线膨胀(x10/C) 10.0 7.0 8.6,9.9 6.8,8.2 燃烧性 - - 0.55 0.55 (>12.7mm,mm/s) 拉伸强度(MPa) 35 63 21,28 53,56 拉伸弹性模量(GPa) 1.8 2.9 0.7,1.8 2.5 弯曲强度(MPa) 62 97 25,46 84 弯曲弹性模量(GPa) 1.8 3.0 1.2,2.0 2.5,2.6 压缩强度(MPa) - - 18,39 70 硬度(洛氏R) 100 121 62,86 108,116 2冲击强度(KJ/m) o(带缺口，23C) 53 6.0 27,49 16,32 o(带缺口，0C) - - 21,32 11,13 o(带缺口，-40C) - - 8.1,18.9 1.6,5.4 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 介电强度(KV/mm) - - 15.1,15.7 14.2,15.7 14141111体积电阻率(Ωm) 10 10 10 10 介电常数(60Hz) 2.4,5.0 2.4,5.0 3.7 2.7,3.5 介电损耗角正切 0.003,0.008 0.003,0.008 0.011,0.073 0.034 (60Hz) 耐电弧性(S) 50,85 50,85 70,80 70,80 成型特点:ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍 o大，应取2C以上; ABS宜吸水，含水量小于0.3%，成型加工前应进行干燥处理， o o要求表面光泽的塑料应要求长时间预热干燥，需在70C,80C预热4小时以上;流动性中等，溢边料0.04mm左右，模具设计时要注意浇注系统对料流阻力小，浇口处外观不良，已发生熔接痕，应注意选择浇口位置、形式，顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹(但在热水中加热可消失);在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。宜取高料温、模温(对耐热、高抗冲击和中抗击型树脂， o料温更易取高)，料温对物性影响极大，料温过高宜分解(分解温度为250C左右) o o要求塑件精度高时，模具温度可控制在50C,60C，要求塑件光泽和耐热时应控制在o oo o60C,80C。注射压力比聚苯乙烯高。一般用柱塞式注射机时料温为180C,230C左 o o右，注射压力为100Mpa,140Mpa，螺式注射机则取160C,220C，70Mpa,100MPa。 2.3 塑件的精度和表面粗糙度分析 2.3.1 塑件的尺寸精度和精度分析 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件与产品图纸中尺寸的符合程度。即所获得塑件尺寸的准确度。影响塑件尺寸精度的因素很多，首先是模具的制造精度和模具的磨损程度，其次是模具的收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化、塑件成型后的时效变化和模具结构形状等。因此，塑件的尺寸精度往往不高，应在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。 由《塑料模设计手册》可查得，ABS建议采用的精度为高精度3级，一般精度4级，低精度5级。考虑到瓶盖的使用对精度的要求不太高，所以各个地方均选择4级精度。公差值的选择见模具设计部分。 2.3.2 表面粗糙度分析 塑件间的表面粗糙度一般取Ra0.8um,0.2um之间，在设计时应考虑到瓶盖的美 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 观性，同时兼顾经济性要求。为满足美观性要求，塑件的外表面要求比较光滑，取Ra0.4um;为了降低成本，内表面可以取稍大的表面粗糙值，取Ra0.6um。 2.4 塑件结构和形状分析 2.4.1 注塑成型基本概念 (1)注塑成型:简称注塑 是通过螺丝杆将塑料搅入注射机加热料筒中塑化，达到流动状态，螺杆在旋转过程中到和逐步后退，而塑料则向前积聚，当螺杆停止转动，由注塑活塞通过螺杆注射到闭合模具的模腔中形成制品的成形过程。 (2)注射成形三要素和五原则 三要素:成形材料(塑料) 、注塑机及模具。 五原则:成形压力、速度、温度、时间、行程 (3)塑料的分类，分两大类 (a)热塑性塑料:受热时可以塑化，冷却时则疑固成形，温度改变时可以反复变形。 (b)热固性塑料:受热时塑化和软化，发生化学反应，并固化成形，冷却后再加热时，不再发生塑化变形，如果温度继续升高就会发生分解。 (4)塑件的几何结构，尺寸精度 塑件的结构设计包括其內部结构设计和外部结构(造形)设计。 (a)形状 塑件的几何形状应尽可能保证有利于成形的原则，即在开模取出塑件时尽可能不采用复杂的瓣合分型与侧抽芯。 (b)脱模斜度 由于塑料冷却后产生收缩，为了防止脱模时拉伤或擦伤塑件，设计塑件时必须考虑塑件內外表面沿脱模方向均应具有足够的脱模斜度，常用脱模斜度为1?,1 ?30,塑件上的凸起或加强筋单边应有4?,5?的斜度,在不影响塑件的使用时出模斜度应取大些。 (c)壁厚 塑件的壁厚与使用要求和工艺要求有关，因此，合理选择塑件的壁厚是很重要的。在使用上要求壁厚具有足够的强度和刚度;脱模时能承受脱模机构的冲击和振动;装配时能承受紧固力以及在运输中不变形或损坏。 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 (d)加强筋 用增加壁厚的办法来提高塑件的强度通常是不合理的，因为壁厚在工艺上受到一定的限制，此时可采用加强筋的办法来增加塑件的强度，既使塑件壁厚均匀，节约材料，又提高强度，还可避免气泡、缩孔、变形等缺陷。 (e)支承面 以整个底面作为支承面是不合理的，因为塑件稍有翘曲或变形就会使底面不平，通常采用边框支承或底脚(三点或四点)支承。 (f)圆角 带有尖角的塑件，有时会在尖角处产生应力集中，影响塑件强度;同时还会出现凹痕或气泡，影响外观质量，所有转角处应可能采用圆弧过度，不仅避免应力集中，提高强度，而且增加美观，有利塑料充模时的流动，圆角半径一般不小于0.5mm。 (g)孔位 塑件上的孔是用模具的型芯成型的，但应采用工艺上易于加工的孔，常用的孔有通常有通孔、盲孔、形状复杂的孔等。 (h)螺纹 塑件上的螺纹可以在模塑时直接成型，也可以在模塑后加工而而成，在经常装卸和受力较大的在方则应采用金属的螺纹嵌件。 (i)齿轮 塑料齿轮在电子工业中应非常广泛，目前主要用于精度和强度要求不太高的齿轮传动。常用的塑料是尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛等。为了避免装配时产生应力，轴与孔应尽可能不采用过盈配合采用过渡配合。 (j)嵌件 镶入嵌件目的是增加塑件局部的强度、硬度、耐磨、导电性、导磁性。嵌件的材料有色或黑色金属、玻璃、木材等。其中金属嵌件用得最普遍，为了防止嵌件受力时转动或拔出，嵌件表面应加制滚花或制成六边形。 2.4.2 脱模斜度分析 为了便于塑料件从模腔中脱出，防止在脱模过程中出现由于脱模阻力过大，塑件被顶裂、变形和擦伤，塑件废品率增加、质量下降的现象。在平行于脱模方向的塑件 [1]表面上，必须设有一定的斜度，此斜度称为脱模斜度。 斜度与塑料的种类和塑件的高度有关，并且为了使塑件留在凸模或凹模上，塑件 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 内表面和外表面的的斜度值也有差异，塑件高度不大时，对于高度小于3mm的结构都不设脱模斜度。 2.4.3 壁厚分析 塑件的壁厚是重要的结构要素，是设计时必须考虑的问题之一。 塑件壁太薄，刚度差，在脱模、使用、装配中会发生变形，影响塑件的使用和装配的准确性，塑件壁太薄，还会造成模腔通道狭窄、流动阻力大。 2.4.4 圆角分析 在塑件的角隅处，即外表面的交接转接处应设计成圆角。而且圆角的半径不应小 mm。凡能设计成圆角的地方均设计成圆角，有一系列好处，在塑件成型时溶料流于1 动阻力小，有利于改善流动充模特性。其结果可以防止因塑料收缩而导致的塑料变形，或者因钝角而引起的应力集中，使塑件的强度增大。模具使用寿命延长，塑件外形也因圆弧过渡而显得更为美观。同时，与塑料相对应的模具成型零件在热处理是不易裂口，强度大为增加。 2.5 成型模具方案 2.5.1 模具方案的论证和选择 模具方案的不同主要在选择浇口方式的区分上。 方案一:采用直浇口式 直接浇口又称中心浇口、主流道型浇口或非限制性浇口，塑料熔体直接由主流道进入型腔，因而具有流动阻力小、流料速度快及补缩时间长的特点，但注射压力直接作用在塑件上容易在进料处产生较大的残余应力而导致塑件翘曲变形，浇口痕迹和较明显，并且较难清除，这类浇口大多数用于注射成型大型厚壁长 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 深型腔的塑件以及一些高粘度塑料。而本设计采用ABS塑料，流动性较好，并且塑料型腔不深，壁厚较薄，所以不宜采用直浇口。 方案二:采用侧浇口式 侧浇口又称边缘浇口。侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其截面形状多位矩形狭缝，调整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。这类浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活的选择进料位置。因此它是广泛使用的一种浇口形式。但有浇口痕迹存在，会形成熔接 [2]痕、缩孔、气孔等塑件缺陷，且注射压力损失大。 方案三:点浇口 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 点浇口又称针点式浇口、橄榄型浇口或菱形浇口，其尺寸很小。采用点浇口成型塑件，去除浇口后残留很极小。易取得浇注系统的平衡。也利于自动化操作。本设计可以在塑件的底面上采用点浇口，并且底面没有外观质量要求，即使有一定的浇口痕迹，对塑件的外观也不影响，所以可以采用点浇口。 综合考虑到塑件的形状、外观和结构上的要求，采用点浇口比较合适，所以选择方案3。 2.5.2 脱模方案制定 带螺纹的塑件成型模具结构和一般模具不同，主要区别在于螺纹在模具中脱出以及整个塑件的脱模。带螺纹塑件的脱模和螺纹尺寸、材料以及成型方法有很大关系。如果螺纹形状易脱模，材料质地比较软就能使用强制方法脱模。像很多PE软螺纹盖就可用这种方法强制脱模。此外，如果是小批量生产就能用下面几种方法获得螺纹: (1)用活动螺纹型芯或者型环，在开模后连同塑件取下后手工或机动脱开; (2)手工在模具上将简单的带螺纹旋下; 方案一:由于该产品螺纹较多，可采用强制方法脱模,即利用塑料的弹性,在不损伤塑件表面的前提下,利用塑料的弹性胀缩,强制地将凹凸部分顶出。如图2.3所示。 图2.3 方案一 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 方案二，和方案一一样，方案二是采用强制脱模方法，然而不同的是，方案一适用于比较大型的零件，而方案二适用于比较小型的零件，相比之下，方案二更为高效，更为经济，适合大批量的生产。如图2.4所示， 图2.4 方案二 旋钮盖为无毒塑料制件，制造方法采用塑料熔化后注射成型工艺。本成型工艺为卧式注射成型工艺。将模具横放，序1和序18分别压固在注塑机的左右固定板上，序18端为定模，序1端为动模。当动模移动至分型面处，合模压紧;将已加热熔化的ABS塑料通过浇冒口注射到型腔中，成型;待塑料固化但还未完全变硬时，移动动模将序16和序18分开，动模和定模在分型面处分开(分开距离足以掉下饮料瓶盖)。此时用钳子将浇冒口拉出。由于塑料的热胀冷缩，此时饮料瓶盖已从序16型腔板中脱出包紧在序15型芯上。开启顶柱推动，序13强行将饮料瓶盖从型芯上顶出落入下 [3]方的接料筐中，按钮盖注塑成功。 方案三，该方案与上述2个方案不同，主要在与其脱模方式，该方案采用的是哈夫分型机构，用哈夫分型不仅可以完成外螺纹的成型，同时还能自动脱模，一举两得。 具体方案如图2.1所示。开模时，模具沿?-?面开始分型，动模后退，带动两侧哈夫块向两侧移动，当达到开模距离时，由于螺栓头在前由于重力作用塑件自动脱落， 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 达到自动脱件目的。 如图2.5所示， 图2.5 方案三 对比以上3个方案，第三方案明显优于第一，二两个方案，故本设计采取第三方案进行。 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 3 旋钮开关模具设计 3.1 模具成型尺寸计算 模具的成型尺寸是指型腔 亲,由于某些原因,没有上传完整的毕业设计，完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等，,此文档也稍微删除了一部分内容，目录及某些关键内容，如需要的朋友,请联系我的叩扣:2215891151,数万篇现成设计及另有的高端团队绝对可满足您的需要. 此处删除XXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXX约5000字,需完整说明书联系Q2215891151。 20.75Pcr[,]h==25.3 (3.9) r——圆形型腔内半径 [?]——底板的许用变形量 经计算h为25.3mm。 3.5.3 必须设置必要的脱模斜度 为确保制件成型时能顺利脱模，设计时必须在脱模方向设置脱模斜度，其大小与塑料性能、制件的收缩率和几何形状有关，对于工程塑料的结构件来说，一般应在保 [6]证顺利脱模的前提下，尽量减小脱模斜度。 具体确定脱模斜度时应考虑以下几点: (1)对于收缩率大的塑料制件应选用较大的脱模斜度; (2)对于大尺寸制件或尺寸精度要求高的制件应采用较小的脱模斜度; (3)制件壁厚较厚时，成型收缩增大，因此脱模斜度应取大; (4)对于增强塑料脱模斜度宜取大; (5)含自润滑剂等易脱模塑料可取小; 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 (6)一般情况下脱模斜度不包括在制件公差范围内。 根据以上各点，本设计取脱模斜度为1?。 3.6 注射模具的顶出机构的设计 3.6.1 注射模具的顶出机构 顶出机构的分类: ; 按驱动方式分类:手动顶出、机动顶出、液压顶出和气动顶出 按模具结构分类:一次顶出、二次顶出、螺纹顶出、浇注系统自动切断顶出。 (1)推出机构的结构组成 将塑料制品及浇注系统中的凝料从模具中脱出的机构称为推出机构，也叫顶出机构或脱模机构。推出机构的动作通常是由安装在注射机上的机械顶杆或液压缸的活塞杆来完成的。 结构组成:由推出、复位和导向零件组成。 (2)结构分类 手动推出、机动推出、液压或气动推出。 (3)结构设计要求 塑件尽量留在动模,塑件在推出过程中不变形,塑件的外观质量不损坏,合模时应使推出机构能够正确复位,动作可靠。 (4)顶出机构的设计原则 顶出机构应设在塑件的内表面以及不显眼的位置，并尽量保证顶出塑件时不影响外观质量。在一般情况下开模时，尽量设计使塑件留在动模一侧，以便于顶出塑件。这在分型面的选择时就应充分考虑。如果出现塑件并没有留在动模侧的情况时，可设法增加动模一侧的阻力。在特殊情况下必须使塑件留在定模时可采用定模顶出机构。顶出零件应有足够的机械强度和耐磨性能，使其在相当长的运作周期内平稳顺畅，无卡滞现象，并力求制造方便，容易维修。顶出装置要求均匀分布，顶出力作用点应在塑件承受顶出力最大的部件，即不易变形或损伤的部位，尽量避免顶出力作用于最薄的部位，防止塑件在顶出过程中的变形和损伤。 由于采用哈夫分型，塑件达到开模距离后会自动脱下，可以不设置推杆。只需复位杆和拉料杆。经计算，推板推动距离是11mm。拉料杆顶出凝料距离为6mm，所以符合要求。 3.7 导柱的选择 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件，合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式，通常采用导柱导向定位，本设计采用导柱导向。 图3.5 导柱的形状 3.8 温度调节系统分析 模具温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率及塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响。注射模中这支温度调节系统的目的，就是要通过控制模具温度，是注射成型具有良好的产品质量和较高的生产效率。 无论何种塑料进行注射成型，均有一个比较适宜的模具温度范围，在此温度范围内，塑料熔体的流动性好，容易充满型腔，塑件脱模后收缩和翘曲变形小，形状和尺寸稳定，力学性能以及表面质量比较高。 模具温度的调节是指对模具进行冷却和加热，必要时两者皆有，从而达到控制模温的目的，对于粘度低、流动性好的塑料，因为成型工艺要求模温都不太高，所以常用常温水对模具进行冷却，有时为了进一步缩短在模内的冷却时间，亦可以用冷水控制模温。对于粘度高、 流动性差的塑料，为了提高充型性能，成型工艺要求有较高的模温，因此经常需要对模具进行加热。ABS成型工艺性较好，因此不需设置加热系 [7]统。所以，只设置冷却系统，用常温水进行冷却。 4 注射模具加工工艺 4.1 通用加工工艺 4.1.1 下料 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 (1)剪板下料 钢板、角钢、扁钢下料时，应优先使用剪切下料。钢板、扁钢用龙门剪床剪切下料，角钢用冲剪机剪切下料。 (2)气割下料 气割时，看清切割线条符号。切割前，将工件分段垫平(不能用砖和石块)，将工件与地面留出一定的间隙利于氧化铁渣吹出。气割不同厚度的钢板时，要调节切割氧的压力，而同一把割炬的几个不同号码嘴头应尽量不经常调换。 4.1.2 金属切削加工工艺 (1)应根据工件材料、精度要求和机床、刀具、夹具等情况，合理选择切削用量。在粗加工时应尽量采用较大的进给量、较深的切削深度及较低的切削速度;精加工时反之。 (2)加工铸件时，为了避免表面夹砂、硬化层等损坏刀具，在许可的条件下，切削深度应大于夹砂或硬化层深度。 (3)对有公差要求的尺寸，在加工时应尽量按其中间公差加工。 (4)铰也前的表面粗糙度Ra值应不大于12.5um。 (5)精磨前的表面粗糙度Ra值应不大于6.3um。 (6)粗加工时的倒角、倒圆、槽深等都应按精加工余量加大或加深，以保证精加工后达到设计要求。 4.1.3 镗削加工 (1)镗孔前，应将工作台的回转装置以及床头箱位置销紧。 (2)在镗(扩)铸、锻件毛坯孔前，应先将孔端倒角或先刮平面。 (3)镗削有位置公差要求的孔或孔组时，应先镗基准孔，再以基准孔依次加工其余各孔。 (4)在镗床上用铰刀精铰孔时，应先镗后铰。 (5)精镗孔时应先试镗，测量合格后才能继续加工。 (6)镗削盲孔或台阶孔时，走刀终了稍停片刻再退刀。 4.1.4 磨削加工 (1)在磨削工件前，机床应空运转5min以上。 (2)在磨削细长轴时，严禁使用切入法磨削。 (3)在平面磨床上磨削的工件，加工完应去磁。 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 (4)磨深孔时，尽可能先用较粗的磨杆，以增加刚性，砂轮转整要适当降低。 (5)在精磨结束前，应无进给量的多次走刀至无火花止。 (6)精镗时的切削量可参照车削加工的切削用量。 4.1.5. 铣削加工 (1)铣削前把机床调整好，应把不用的动动方向锁紧。 (2)用成形铣刀铣削时，为提高刀具的耐用度，铣削用量一般比圆柱形铣刀小25%左右。 (3)切断工件时，铣刀应尽量靠近夹具，以增加切断时的稳定性。 (4)顺铣和逆铣的选用 在下列情况下应选用逆铣加工 (a)铣床工作台的丝杆与螺母的间隙较大时; (b)工件表面有硬质层、积渣或硬度不均匀时; (c)工件表面凹凸不平较明显时; (d)工件材料过硬时; (e)阶梯铣削时; (f)切削深度较大时。 在下列情况下，应选用顺铣 (a)铣销不易夹牢或薄而长的工件时; (b)精铣时; (c)切断胶木、塑料、有机玻璃等材料时。 应根据工件材料的硬度以及加工要求，合理正确的选择其切削用量，使铣削达到 [8]最佳状态。 4.2 注射模加工工艺的设计 4.1.1 模板类零件加工 本设计中的一些动、定模板等多采用平面切削加工，即用车床、刨床、铣床等对坯料进行加工，通常对一些模板上的孔会接着进行钻削加工，部分零件在加工完后会进行退火处理。 例如对动模板的加工就是采用先铣四侧面，留单边加工余量，然后磨上下面，接着进行钻削加工，最后进行铰孔。 4.1.2 型腔加工 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 型腔是注射模的关键部分,型腔质量对塑件的外形起着决定作用,如本设计的饮料瓶盖,瓶盖的外形是多种多样的,从而导致了型腔成为设计最复杂,加工最困难的一部分。加工型腔的方法有很多种，最常用也是最高效的就是利用专用机床加工的方法，可用于加工型腔的专用机床有仿形铣床、数控铣床、数控线切割机体、坐标镗床、电 [9]火花机床、仿形磨床或坐标磨床等。 本设计中的型腔加工是采用现在通用机床上进行粗加工，然后用数控铣床进行精加工，最后进行抛光，完成加工。 4.1.3 孔系加工 本设计采用精密划线加工的方法,找出中心线后，在中心处用冲头打窝，首先选用比被加工孔直径小的钻头钻孔。钻孔后，检验孔与基准面的相对位置以及各孔之间的相对位置是否满足位置精度的要求，如果发现偏差可用整形锉修正，然后再扩孔，再检验，直到各孔位置精度达到欲求位置，最后进行留有铰孔位置余量的最后扩孔，并进行粗铰和精铰。 4.1.4 齿轮加工 齿轮加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性，而这与切齿时采用的定位基准(孔和端面)的精度有着直接的关系，所以，这个阶段主要是为下一阶段加工齿形准备精基准，使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。在这个阶段中除了加工出基准外，对于齿形以外的次要表面的加工，也应尽量在这一阶段的后期加以完成。 第二阶段是齿形的加工。对于不需要淬火的齿轮，一般来说这个阶段也就是齿轮的最后加工阶段，经过这个阶段就应当加工出完全符合图样要求的齿轮来。对于需要淬硬的齿轮，必须在这个阶段中加工出能满足齿形的最后精加工所要求的齿形精度，所以这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。 加工的第三阶段是热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理，使齿面达到规定的硬度要求。 加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。这个阶段的目的，在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形，进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度，使之达到最终的精度要求。在这个阶段中首先应对定位基准面(孔和端面)进行修整，因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形，如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 精加工，是很难达到齿轮精度的要求的。以修整过的基准面定位进行齿形精加工，可 [10]以使定位准确可靠，余量分布也比较均匀，以便达到精加工的目的。 5 成型工艺及模具调试 5.1 注塑成型的工作循环及工艺 5.1.1 工作循环 (1)计量:成形一定大小的塑件，用一定量的顆粒状塑料。 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 (2)塑化:将熔融的塑料充入模腔。 (3)注射充模:将熔融塑料施加注射压力注入模腔。 (4)保压增密(预冷却):熔融塑料充满型腔后，向模腔內补充因制品冷却收缩而所需的物料。 (5)制品冷却:保压结果后，制品即开始时入正式冷却定型階段。 (6)开模:制品冷却定型后，注射机的合模装置带动模具部分与定模部分分离，即开模。 (7)顶件:注射机顶出机构顶出塑件。 (8)取件:人手或机械手取出塑件 (9)闭模(锁模):注射机合模装置闭合并锁紧模具。 5.1.2 成型工艺 (1)成形产的准备: (a)原料的检验和预处理; (b)原料的预热及干燥; (c)料筒的清洗;(d)脱模剂的选用(常用有三种:硬脂酸锌)液体石蜡，即白油)硅油)。 (2)注射过程:包括加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模等步骤。实际就是塑化和流动与冷却定形两大过程。 (a)塑化:塑料在料筒內经加热达到流动状态并具有良好的可塑性过程。 (b)流动与冷却定型:柱塞或螺杆推动塑化后的塑料熔体注入并充满塑料模型腔，熔体在压力下的冷却凝固定型，直至塑料制品脱模的全过程。?冲模階段;?压 [11]实階段;?倒流階段;?浇口冻结后的冷却階段。 5.1.3 注塑成型工艺的影响因素 (1)料筒温度 成型过程选定料筒温度时应注意: (a)能保证物料塑化良好不引起塑料的局部降解。 (b)塑料在加热筒中停留时间。 (c)制品和模具结构的特点。 (2)注射成型压力、速度行程的设定 压力是靠”前阻后推”而形成的: 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 (a)射膠压力的设定必须要保障熔体在受控的速度下充入模腔。 (b)保压压力的作用是补充靠近浇口料源方向倒流，减少注塑机的能源需要，防止产品飞边，降低产品的內应力，重量，亦可使成品重量)尺寸的变化较轻微和获得强度较高的制品。 (c)內应力:是聚合物內部结构组织受力后对外产生的扩张力。 (d)射膠速度的设定影响注射成型和稳定性和作用在塑料上的热量。 (e)射膠速度的设定是必须要保证熔体在冷却前充满模腔。 (f)背压压力的作用是提高塑化能力，改善熔料的均匀度。 (g)熔膠停止位置的设定将影响受力的稳定性，传输的速度，损耗力度的大小。 5.1.4 注射压力 制品所需成型注射压力大小取决于塑料的品种、注塑机的类型，模具的结构)制 [12]品的壁厚及工艺条件等，注射压力的选择原则。 (1)成型流动性好的塑料形状，简单的壁厚制品，注射压力取较低值。 (2)熔体粘度较低，制品形状一般，对精度有一定要求的制品，注射压力取适中值。 (3)具有高或中等熔体粘度，制品形状一般，对精度要求较高的制品，注塑压力取较高值。 (4)具有高熔体粘度，薄壁长流程，壁厚不均，精度要求严格的制品，注射压力取值特大值。 注射压力的设定是保证熔体在受控的速度下充满模腔。并不代表压力越大越不缩水。 5.1.5 保压压力 保压压力的大小直接影响制品的重量)尺寸及內应力的平衡，较低的保压可使制品的强度提高。 专家实践证明，一般制品保压位置通常都设定模腔充填了95%-98%的位置上。 5.1.6 背压 背压的作用是提高塑化能力及改善熔体的均匀度，一般压力调教为10bar。 5.1.7 注高压速度 指螺杆在注射时的移动速度，一般情況下，应尽量采用低压慢速注射，下列情況应采用高速注射:熔体粘度高，成型温度范围窄的物料;成型冷却速度快的物料;流 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 程长的物料;玻璃纤维增强制品。 5.1.8 熔膠速度 熔膠速度跟背压关系密切。 最佳的熔膠速度是在冷却前(即开模前)1-2秒钟停止，因为熔膠速度的快慢影响成型和稳定性和作用在塑料上的热量，当螺杆以高速旋转时，传送到塑料的磨擦也提高，同时增加了熔体温度的不均匀性，如果熔体速度低，熔料的温度均匀性较好，在注塑成型中就有一个稳定的温度。 5.1.9 熔膠停止位置设定 通常设定熔膠停止位置比产品所需的膠量行程大1mm，這樣的行程可传输足够及稳定的压力至模腔，减小机器的损压力，(熔体与炮筒的磨擦力)亦可减小因调机不当 [13]而喷出的大爆柵。 5.1.10 成型周期 (1)是指完成一次注射过程所需的时间，包括: (2)注射时间、充模和保压时间; (3)冷却时间; (4)其它时间，如开模取出制品，打脱模剂，安放嵌件及闭模等时间。 要缩短成型周期，提高生产效率，可考虑采取以下措施: (5)设置料斗干燥器预先局料; (6)调节加料量，控制最小缓冲垫;加强模具冷冻水冷却; (7)壁厚产品浸水用夹具定形; 调整成型限位开闭，使辅助时间减小到最低限度。 5.1.11 调整操作条件的方法 成型上的缺点，除有些是发生在机器性能，模具设计或原料特性本身外，大部分问题可靠调整操作条件来解决。操作条件必须注意: (1)每次变动一个因素见到其结果再变动另一个。 (2)调整完了以后必须观察一段时间。保操作稳定后结果，压力则在一两啤之內即知结果，而时间是温度变动需要观察十分钟后结果才稳定。 (3)熟悉各种缺点可能原因及优先调整之因素和方向。 (4)调机的步骤: (a)观察产品的大小衡量产品的重量; 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 (b)设定大约的走膠行程; (c)了解产品的流程方向，是否需要多段射膠速度(這樣可分清间题的起因及位置) (d)保压的设定:熔膠停止位置的设定; (e)成型周期时间的设定;熔膠速度的设定。 5.2 模具调试 塑料模具是生产塑料制品的工具。设计塑料模具的目的是要生产合格的产品，模具成型的制品质量如何，必须通过试模来检验。影响制品质量的主要要素有注塑机、模具和成型技术。即便是以选定的注塑机和预想的成型条件来设计模具，但有些问题不经过实际“成型”检验，仍无法了解。因此，模具完成后必须进行试模。试模的重要意义是: (1)验证工程师的工作是否准确无误以及模具加工质量及生产操作可行性; (2)为模具正常投入生产寻求最佳工艺参数; (3)为设计提高和改进创造一个良好的机会。 模具的调试通常是以试模或是注射的方式来完成的，它与模具制造息息相关，但试模及试注射液可以认为是在注射车间里进行正式注射生产的前奏，是属于注射生产的事情，不管怎样，在模具设计的时候必须考虑到模具调试的基本方案。试模及试注射一方面是为了检验所开发的模具的质量是否达到要求;另一方面是实验整个注射工艺系统的运行状况，以及寻找满足正式注射生产的最佳工艺参数和其他技术参数。通 [14]过试模及试注射可以提供修正模具及整个注射工艺系统的依据。 5.2.1 模具的安装 模具的安装，是指将模具从制造地点运至注射机所在地，并安装在指定注射机上的全过程。将设备按钮选择在“调试”位置上，使机器的全部功能置于调试者手动控制之下，吊装模具时将电源关闭，以避免引起意外事故的可能性。即应遵守“确保操作者人身安全，确保模具和设备在调试过程中不受损坏”的原则。 (1)模具检验 模具装配完成后，应完整检验模具个部分的机能，最后还要对模具进行水压试验，检查冷却回路是否漏水，模具检验，应逐项检验，确认模具完全符合图纸要求后，方可试模，这会对缩短试模时间，提高试模成功率起保证作用。另外，模具闭合状态必须有锁紧板，尤其是大型模具，以防吊装式模具开启发生意外。 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 (2)吊装模具 当一副模具加工完成后，模具侧面场留下若干个螺钉孔，用于安装吊环，来起吊模具。一般模具吊装需2人,3人，大型模具吊装时需4人,6人，现场操作时，最好选一名具有吊装经验的人员作现场总指挥。通常在吊装设备允许的条件下，尽量将模具整体起吊，如果起重设备受限制，也可以进行分体吊装。 (3)模具紧固. 采用落定将模具紧固在模板上，要求平稳可靠。中小型模具采用四块压板压紧动模或定模，螺钉剧模具与支撑板的相对位置要合适，避免压板工作点受力不足。 4)调整锁模机构 ( 调整锁模机构是利用合模油缸来实现的，对模具的厚度无严格限制，一般规定:模板间的最大距离，其值大约为最小模厚的3倍,4倍。 (5)模具空循环试验 模具主体安装在注射机上之后，要进行空循环试验，其目的在于检验模具上个运行机构是否灵活，定位装置是否能够有效作用。 首先对顶出距离进行调节，模具紧固后，慢速开启模具，直到动模板停止后退，将注射机上顶出机构的顶出装置，调节到使模具的顶出板和动模板之间的距离尚有不小于5mm的间隙。做到既能顶出制件，又能防止损坏模具。 其次，观察模具松紧程度，锁模力大小的选择，一方面要防止模具被挤压坏，另一方面也要避免锁模力过大，使设备模板上产生过大的集中应力，从而引起模板塑性变形，引起凹坑。 5.2.2 成型工艺条件的拟定 (1)调整喷嘴与模具流道衬套的接触应力，使喷嘴与衬套之间不漏料。 2)将ABS原料装入注射机的供料系统。 ( (3)预热模具。 (4)确定试模的工艺参数。 (5)以下面的工艺参数进行试注射。 ooo(6)料筒温度180C,230C，选择注射压力为80MPa，模具温度为65C，保压时间为20s。 (7)试注射。 当料筒中的塑料大到熔融状态以及模具达到预热温度时，就可以进行注射。 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 在注射中，观察成型的塑料质量故障，找出原因，逐步试验并调整工艺条件和其他技术参数，甚至达到最佳状态。如果原因在模具上，则要卸下模具进行修正，然后装模再试。 结束语 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 这次设计的完成是基于AUTOCAD2004和solidworks2006软件，模具设计部分先用AUTOCAD2004进行了详细的绘制，在此基础上制作了三维造型，三维造型全是用solidworks完成。 文献综述介绍了塑料模在我国的发展现状和制造特点及塑料模CAD/CAM技术的发展，并且介绍了模具设计的方法以及solidworks2006的特点以及应用。模具设计部分，选择注射模，一模四腔，结构为点浇口三版式，并且还有一个自动脱螺纹机构。并对模具每个部分的设计进行了详细的计算。在塑料模具制造工艺设计部分，详细的列出了，工艺过程。模具调试部分，由于生产条件限制，文中只简要介绍了试模的一些过程方法。 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 致 谢 经过了三个多月的努力，我终于完成了按钮盖的模具设计。这首先得益于我的指导老师丁武学老师和张跃老师对我的帮助和指导。正是由于他们的精心指导，我才能顺利地完成这次设计。由于以前没有接触过模具，开始对此上手比较难，但在老师的耐心指导下，很快就能够借助参考书开始模具设计，这是个边学边做的过程。丁老师和张老师的模具知识让我们钦佩，三个多月的时间真的很短，我们该学习的东西还很多。 感谢丁老师对我们的耐心教导，在百忙之中还不忘督促我们的学习，并经常打电话询问我们的情况。 同时还要感谢同组的同学对我的帮助和支持，在与他们的交流中，学到了很多东西。 需说明书、图纸等完整设计请加叩叩22158911512 参 考 文 献 [1] 刘谋佶, 吕志咏, 丘成昊, 等. 边条翼与旋涡分离流[M]. 北京: 北京航空 学院出版社, 1988. 24,27. 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