三级分流 - 15 - 上海工程技术大学材料工程学院 旋钮注塑模课程设计说明书 道截面尺寸 H ? 3mm , L ? 4mm ,截面形状如下图 6-3 所示。 图 7-5-3 充填时间 CAE 分析图 分流道截面形状 气穴 CAE 分析图 - 16 - 上海工程技术大学材料工程学院 熔接痕 CAE 分析图 旋钮注塑模课程设计说明书 注射位置 CAE 分析 8 冷却系统的设计 8.1 冷却系统设计原则: (1)冷却水孔的数量尽可能多,截面尺寸尽量大; (2)一般水道孔边至型腔表面的距离应大约为 6~8mm; (3)水孔通过镶块时,防止镶套管等漏水; (4)冷却管路一般不宜设置在型腔内塑料熔接的地方,以免影响塑件强度。 8.2 型腔的冷却形式: 在凹模一侧从浇口附近进水,水流沿圆形截面水道(侧部)围绕模腔一周后, 从分型面附近的出口排出。 - 17 - 上海工程技术大学材料工程学院 旋钮注塑模课程设计说明书 冷却水管直径为 6mm,水管穿过镶块,采用 O 型密封圈进行密封。位置如 图 8-2 所示 8.3 型芯的冷却形式: 图 8-2 型腔冷却系统 PP 的熔点和熔点热焓量比 LDPE 高,在结晶和冷却过程中会放出较多的热 量,故模具应设置冷却系统。型芯冷却采用米思米双螺旋隔水芯,保证型芯冷却 均匀,这样使模具有恒温的模温,能有效地减少塑件成型时收缩的波动,保证塑 件的尺寸精度,防止制件翘曲变形。 双螺旋隔水芯安装形式如下图: 8.4 相关零件 图 8-3 型芯冷却系统 8.4.1 双螺旋隔水芯 采用米思米标准件 C-SPBFD,如图所示 - 18 - 上海工程技术大学材料工程学院 旋钮注塑模课程设计说明书 图 8-4-1 双螺旋隔水芯 D ? 20mm,L1 ? 35mm,L ? 125mm,d1 ? 13mm,d 2 ? 8mm 8.4.2 水嘴 采用米思米标准件 KPM,如图所示 图 8-4-2 水嘴 d1 ? 6mm, l ? 15mm, V ? 8mm, L ? 35mm, 8.4.3 密封圈 采用米思米标准件固定式的密封圈,如图 9-3 所示 图 8-4-3 密封圈 W ? 3.1mm,d0 ? 49.4mm W ? 3.1mm,d0 ? 54.4mm - 19 - 上海工程技术大学材料工程学院 8.5 水道的布置形式 旋钮注塑模课程设计说明书 冷却水道 CAE 图 图 8-5 9.顶出机构设计 - 20 - 上海工程技术大学材料工程学院 9.1 推出机构 推出机构设计原则: (1)推出机构应尽量设置在动模一侧。 (2)保证塑件不因推出而变形损坏。 (3)机构简单、动作可靠。 (4)良好的塑件外观。 (5)合模时的准确复位。 旋钮注塑模课程设计说明书 9.2 推出形式: 根据塑件的形状及结构,由此可以确定该模具的顶出方式:工件采用推杆、 推板顶出,采用弹簧式二级推出机构,浇道处二次分型结合处加冷料穴及拉料杆。 9.3 二级推出机构 因为塑件的结构,采用二级推出,我们采用的是弹簧式二级推出,它是利用 弹簧的作用实现第一次推出,然后再由推杆来实现第二次推出。 9.4 强制脱模校核 型腔下部分直径 B=37.16mm,零件外形 A=38.88mm,根据公式计算: 可以强制脱模 (A ? B)?100% ? 4.62% ? 5% B 9.5 顶出相关零部件 9.5.1 推杆 采用米思米的标准直推杆,如图 9-5-1 所示。由于推杆与加强筋形状相同,需自 - 21 - 上海工程技术大学材料工程学院 行加工。形状尺寸与加强筋相同。 旋钮注塑模课程设计说明书 9.5.2 推件板 图 9-5-1 推杆 图 9-5-2 推件板 9.5.3 拉料杆 查手册(三)P559,表 2-4-70[1],选择 d=6mm,L=160mm 规格的 I 型拉料杆 如图 9-5-3 所示 - 22 - 上海工程技术大学材料工程学院 旋钮注塑模课程设计说明书 图 9-5-3 拉料杆 d1 ? 6mm,d ? 6mm,d2 ? 3mm,d3 ? 3.8mm,D ? 10mm,m ? 7mm,l1 ? 3mm 9.5.4 二级推出机构 9.5.4.1 带肩螺栓 采用米思米的 MSB 的带肩螺栓,如图 9-5-4-1 所示。 M ? 10mm,D ? 13mm, L ? 110mm, E ? 10mm 9.5.4.2 矩形螺旋弹簧 采用米思米标准件 - 23 - 上海工程技术大学材料工程学院 旋钮注塑模课程设计说明书 D ? 17mm, d ? 10.5mm, l ? 24mm 10.支撑、导向机构设计 10.1 合模和导向机构设计 当采用标准模架时,因模架本身带有导向装置,一般情况下,设计人员只要 按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置,则须由设计人员根据模具结 构进行具体设计。 10.2 导向机构的总体设计: (1)导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位,其中心至模 具边缘应有足够的距离,以保证模具的强度,防止压入导柱和导套后变形。 (2)该模具采用 4 根精密级导柱,其布置为等直径导柱对称布置。 (3)为了保证分型面很好接触,导柱和导套在分型面处应制有承屑槽,即可削 去一个面或在导套的孔口倒角,该模具采用后者。 (4)在合模时,应保证导向零件首先接触,避免凸模先进入型腔,导致模具损 坏。 (5)动定模板采用合并加工时,可确保同轴度要求。 10.3 导向零件 10.3.1 导柱 采用米思米精密级带肩导柱,如图 10-3-1 所示: - 24 - 上海工程技术大学材料工程学院 旋钮注塑模课程设计说明书 图 11-3-1 导柱 D ? 30mm,L ? 125mm 10.3.2 导套 查手册(三)P557,表 2-4-67 [1 ],选择 I 型导套,d=30mm,L=35mm, 如图 10-3-2 图 10-3-2 导套 查手册(三)P556,表 2-4-66 [1 ],选择直导套标准尺寸,d=30mm,L=35m 如下图 - 25 - 上海工程技术大学材料工程学院 10.3.3 推板导柱 采用米思米标准件,推板导柱 旋钮注塑模课程设计说明书 10.3.4 推板导套 图 10-3-3 推板导柱 D ? 20mm, L ? 65mm 采用米思米标准件,EGBN 推板导套: 图 10-3-4 推板导套 D ? 20mm,l ? 20mm,H ? 32mm 10.4 支撑零件 推板支撑柱 - 26 - 上海工程技术大学材料工程学院 旋钮注塑模课程设计说明书 : 选择尺寸d = 32mm, L = 125mm。采用M × 10螺钉紧固定位。 11. 分型面的选择 11.1 分型面选择原则: (1)分型面应选择在制品的最大截面处,无论塑件以何形式布置,都应将此作 为首要原则; (2)便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边。 (3)有利于保证塑件的精度要求。 (4)尽可能满足塑件的外观质量要求。分型面上型腔壁面稍有间隙,就会产生 飞边。 (5)便于模具加工制造,在选择非平面分型面时,应有利于型腔加工和制品的 脱模方便。 (6)对成型面积的影响,尽量减少制品在合模方向上的投影面积,以减小所需锁 模力。 (7)对排气效果的影响,尽可能有利于排气。 (8)对侧向抽芯的影响(本塑件没有抽芯)。 11.2 旋钮分型面方案确定 - 27 - 上海工程技术大学材料工程学院 旋钮注塑模课程设计说明书 根据分型面选择原则之分型面应选在塑件的最大截面处,由于旋钮只有一 个最大截面,同时塑件在成型的过程中会冷却收缩,为了使塑件能够紧紧包在动 模上,支架的分型面选在如下图所示的蓝色位置处。 11.3 双分型面 由于采用点浇口以及塑件的几何形状的原因,我们采用双分型面。因此模具各 分型面的打开必须按照一定的顺序进行。 11.4 顺序推出机构 11.4.1 定距导柱拉杆 采用米思米标准件,PBTK c ? 4mm,k ? 13mm,H ? 24mm,B ? 10mm,E ? 30mm M ? 10mm,D ? 16mm,L ? 180mm 图 11-4-1 - 28 - 上海工程技术大学材料工程学院 11.4.2 矩形螺旋弹簧 采用米思米标准件 旋钮注塑模课程设计说明书 D ? 31mm,d ? 21mm,l ? 30mm 12 成型零部件 查表得聚丙烯的收缩率为 1%-3%,故平均收缩率为(1%+3%) = 2%,考虑工厂模具 2 制造的现有条件,模具制造公差取 = Δ/3. - 29 - 上海工程技术大学材料工程学院 旋钮注塑模课程设计说明书 成型零部件 塑件标注尺寸 计算公式 型芯或型腔工作尺寸 径向尺寸 型腔尺寸 轴向尺寸 径向尺寸 型芯尺寸 轴向尺寸 ?34.44?0.5 ?39.85?0.5 ?38.88?0.5 20.3?0.41 3.45?0.26 R84.22?0.84 R81.11?0.74 19.5?0.41 20 ?0.3 1 29.89 ?0.3 5 1.5+0.23 84.22+0.84 81.11+0.74 18.15+0.41 1.34+0.23 20.3+0.41 36+0.5 0.6+0.23 2.1+0.23 = ( + ? 3 4 )0+ = ( + ? 3 4 )0+ = ( + ? 3 4 )0+ = ( + ? 3 4 )0+ = ( + ? 3 4 )0+ = ( + ? 2 3 )0+ = ( + ? 2 3 )0+ = ( + ? 2 3 )0+ = ( + ? 2 3 )0+ = ( + + 3 4 )?0 = ( + + 3 4 )?0 = ( + + 2 3 )?0 = ( + + 2 3 )?0 = ( + + 2 3 )?0 = ( + + 2 3 )?0 = ( + + 2 3 )?0 = ( + + 2 3 )?0 = ( + + 2 3 )?0 = ( + + 2 3 )?0 34.750+0.167 40.270+0.167 39.280+0.167 20.400+0.137 3.320+0.087 85.340+0.280 82.240+0.247 18.240+0.137 20.190+0.103 30.750?0.117 1.7?0 0.077 86.460?0.280 83.230?0.247 20.160?0.137 1.52?0 0.077 20.980?0.137 37.050?0.167 0.77?0 0.077 2.30?0 0.077 - 30 - 上海工程技术大学材料工程学院 旋钮注塑模课程设计说明书 13.结论 1.注射机选择为 HTF120J/TJ。 2.塑件一模八腔成型,梯形浇道,圆形浇口,平衡式排布。 3.模架形式为定二动三。 4.模具闭合高度为 352mm。 5.采用精密级导柱导套进行模具导向。 6.推出机构为推板推出、推杆进行二次。 7.模具加装支撑块,保证模具强度。 8.排气方式为零件间隙排气。 9.冷却水道采用直通式水道,采用 O 型密封圈密封。 14.设计体会 通过对旋钮注塑模具的设计,对常用塑料在成型过程中对模具的 工艺要求有了更深一层的理解,掌握了塑料成型模具的结构特点及设 计计算方法,对独立设计模具具有了一次新的锻炼。 开始设计时因为不懂设计思路走了很多弯路,在设计过程中充分 利用了各种可以利用的方式,参考各类书籍,同时在反复的思考中不 断深化对各种理论知识的理解,因为旋钮塑件外形复杂,制图困难, 在设计的后一阶段利用 CAD、UG 软件进行工程图参考,大大提高了工 作效率。 模具 CAD 技术是模具传统设计方式的革命,大大提高了设计效率, 尤其是系列化或类似注射模具设计效率更为提高。以计算机为手段, - 31 - 上海工程技术大学材料工程学院 旋钮注塑模课程设计说明书 专用模具分析设计软件为工具设计模具。软件可直接调用数据库中模 架尺寸,金属材料数据库及加工参数,通过几何造型及图形变换可得 到模板及模腔与型芯形状尺寸迅速完成模具设计。 总之,通过课程设计的锻炼已初步清楚注塑模的整个设计过程, 同时充分利用 CAD 技术进行设计,并在实际中不断的积累经验,以设 计出价廉物美并且实用性更强的模具。 这次设计能顺利完成,非常感谢廖秋慧老师老师的精心指导。但 错误之处在所难免,望批评指正。非常感激! - 32 - 上海工程技术大学材料工程学院 旋钮注塑模课程设计说明书 参考文献 1、杨占尧主编 《塑料模具课程设计指导与范例》 化学工业出版社 2、池成忠主编 《注塑成型工艺与模具设计》 化学工业出版社 3、冯炳尧 韩泰荣 殷振海 蒋文森·编 《模具设计与制造简明手册(第一 版)》 上海科学技术出版社 4、冯炳尧 韩泰荣 蒋文森·编 《模具设计与制造简明手册(第三版)》 上海科学技术出版社 - 33 -