模具设计PPT

•撰写工序、工艺卡片•撰写模具加工说明书•刀具清单•加工进程表•程序编写•实际加工•塑料模具设计•三维建模•零件加工质量检验•撰写装配工序卡•实训总结第四阶段第一阶段第二阶段第三阶段汇报任务分配一、注塑模具设计二、注塑模具工艺、工序三、注塑模具程序编写四、注塑模具的零件加工五、注塑模具的质量检测六、注塑模具的装配注塑模具设计汇报人：王续一、塑料的简介•1.1注塑成型•1.2热塑性材料的性能二、塑件分析•2.1塑件图•2.2塑件材料的分析•2.3塑料件的结构以及表面质量的分析•2.4注塑机的确定三、塑件成型方案设计•3.1分型面的选择•3.2型腔数的确定•3.3型腔布局•3.4浇注系统的确定•3.5成型零件结构设计•3.6成型零件尺寸计算•3.7脱模（推出）机构的设计•3.8模架选用四、参考文献模具设计的基本流程一、塑料的简介塑料的主要成分是由树脂组成，加入若干的助剂以便产品的成型以及使用。塑料具有密度相对较低、成型加工性较好、化学稳定性好、绝缘性能良好、价格便宜、耐磨性能良好等。但是同时也存在缺点，例如：强度不高、耐热性差、刚度较低、散热性较差、不易自行分解。当今社会，塑料可以代替很多金属材料，无机材料以及木材等。塑料成为了国民日常工作以及生活中的必需品。1.1注塑成型塑料件的成型方法有多种多样，其中主要的有以下几种：注射成型挤出成型压缩成型吹塑成型二、塑件分析2.1塑件材料①良好的抗腐蚀性、较好的加工性和染色性以及良好的综合力学能力。②因为乙烯含量的增多，ABS材料强度的增加。它的维卡软化的温度为150℃。因为结晶度比较高，所以ABS材料表面的刚度以及抗划痕性能较好。③ABS材料不会环境应力的原因而开裂。想要改善ABS材料的性能，一般情况下都需要通过加入添加剂的方法实现，主要加入的材料有玻璃纤维、热塑橡胶等。④ABS材料的流动率一般都在1到40。由于结晶原因，所以ABS材料有较高的收缩率，一般为0.4~0.7%。并且ABS材料收缩率方向均匀性相对于PE等其它材料要好。ABS材料通常是指的一种半结晶体材料。基本特性有以下几点：2.2选择注塑机的确步骤2.2.9注塑机相关尺寸的校核2.2.8注射压力的校核2.2.7锁模力的校核2.2.6注射量的校核2.2.5相关参数选用2.2.4注塑机相关尺寸的确定2.2.3注射压力的确定2.2.2锁模力的确定2.2.1注射容量的确定2.2.1注射容量的确定通常情况下，注射成型时的总重量应该是注射机最大注射量的80%以下。按式G≤80%Gmax式中G——注射成型时的总重量（N）；Gmax——注射机的最大注射量（N）。又因为塑料容积与其收缩率有关，根据查表所得，ABS树脂的收缩率在0.3～0.8%之间，在此我们选取收缩率为0.6%，所以可以计算出注射成型所需的总容积为v＝（1＋0.6%）V总＝（1＋0.6%）×9.3cm3＝9.36cm32.2.2锁模力的确定A=nA1+A2F=(nA1+A2)×P型式中A—塑件和流道凝料在分型面上的投影面积（mm2）A1——单个塑件在分型面上的投影面积（mm2）A2—流道凝料在分型面上的投影面积（mm2）F—模具所需的锁模力（N）P型——塑料熔体对型腔的平均压力（成型压力）（MPa）查表得，ABS材料的型腔压力为30Mpa则：P成=30Mpan=2A1=1183.35mm2A2=1183.35mm2F=(nA1+A2)×P型=(2×1183.35+1183.35)×30×0.001=106.5KN2.2.3注射压力的确定注射压力是成型时柱塞或螺杆施于料筒内熔融塑料上的压力。注射机的最大注射压力要大于成型制品所需的注射压力。其关系按下式校核P成≤P注式中P成——塑件成形所需的注射压力（MPa）；P注——注射机的最大注射压力（MPa）2.2.4注塑机相关尺寸的确定（1）模具长宽尺寸模具长度方向的尺寸和宽度方向的尺寸不能大于拉杆的间距,模具长宽为150×180，所以拉杆间距大于150×180.（2）模具厚度（闭合高度）模具的闭合高度应该满足以下公式：HminHHmax式中Hmin--注射机的最大模厚Hmax--注射机的最小模厚本设计中模具厚度为20+20+60+35+50=185mm（3）开模行程的计算单分型面的开模距离公式HmaxHH1H2C式中S—注射机动模板的开模行程(mm)H1—顶出行程(mm)H2—包括流道凝料在内的制品高度(mm)C—安全距离5~10mmH=H1+H2+10=65+14.6+10=89.6mm2.2.5相关参数选用根据以上条件我们选择注射机的型号为HDX78，注射方式为螺杆式。其有关性能参数如下：2.2.6注射量的校核有上述所需注射量可得：v＝9.36cm3v≤Vmax×80%v/0.8=9.36/0.8=11.7cm355cm3注射量符合要求2.2.7锁模力的校核为了得到可靠的锁模，注射机的额定锁模力应该大于成型压力和浇注系统投影到分型面的面积之和的乘积。即：Fm≥F=(nA1+A2)×P型式中Fm———注射机的额定锁模力其他参数含义其它意义同上F==106.5KN500KN符合要求2.2.8注射压力的校核通过查表可知装饰条ABS材料属于高粘度塑料，精度较高。因此选择型腔内的平均压力为30MpaP成=30MpaP注=190Mpa符合要求2.2.9注塑机相关尺寸的校核（1）模具长宽尺寸此次采用机台拉杆间距是285×285,模具长宽为150×180，通过校核符合要求。（2）模具厚度（闭合高度）HminHHmax式中Hmin--注射机的最大模厚Hmax--注射机的最小模厚H=185，100H285通过校核符合要求（3）开模行程校核单分型面的开模距离公式SmaxSH1H2H3C由上式可知H89.600mm260mm通过校核符合要求三、塑件成型方案设计3.7脱模（推出）机构的设计3.6成型零件尺寸计算3.5成型零件结构设计3.4浇注系统的确定3.3型腔布局3.2型腔数的确定3.1分型面的选择3.1分型面的选择确定该分型面主要考虑了一下几点：(1)分型面的位置应该选在便于脱模的塑件最大轮廓的地方。(2)分型面的选取应该尽可能让塑料件留在动模板上。(3)分型面的设置应该保证塑料零件的形状和尺寸精度。(4)分型面的选择应该满足塑料零件的外观质量要求。(5)分型面的设置应该有利于保证模具的锁紧以及壁厚的均匀性。(6)分型面的设置应该有利于模具进行排气。3.2型腔数的确定由于本产品利用的侧浇口，并且产品的外形不大，为了提高产品的成功率减少成本以及加快生产的效率，决定采用一模两腔的设计，从而进行产品的制造。3.3型腔布局型腔的布局是很重要的一个环节，关联到浇注系统的设置。型腔的布局需要把型腔各个区域都通过浇注系统，为了让型腔内的熔体均匀的充满，需要把总的压力进行平分然后得到需要的压力,让塑件内部的质量均匀稳定。那么，为了达到这要的设计，我们需要尽可能的将主流道和型腔靠的更近一些。采用平衡流道会相对来说更合理一些，从而达到良好浇注的质量。3.4浇注系统的确定浇注系统有分类。最常见两类，一个是普通浇注系统这个是最常见的，另一个用的不是很多的是无流道浇注系统。通过对产品的分析，这次设计采用常见的浇注系统就是普通浇注系统。只有正确的选用以及设计浇注系统，这样才能保证产品的质量要求。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料井四部分组成。其作用是使来自注射机喷嘴的塑料熔体稳定而顺利的流入并充满全部型腔，同时，在充模的过程中，将注射压力传递到型腔的各个部位，以保证塑件的完整成型。3.4.5排气系统的设计3.4.4浇口的设计3.4.3分流道的设计3.4.2冷料穴的设计3.4.1主流道设计3.5成型零件结构设计3.5.1型腔设计按照结构的不同一般可以分成整体式和组合式型腔。根据产品零件的外形考虑，本次设计采用整体式型腔中的镶嵌式结构。它的特点是结构不容易产生变形，牢固，结构简单，零件成型以后表面溢料痕迹是不会有的，成型零件的数量可以相对来说减少一点，不会造成很庞大的模具外形。进行模具的加工并不容易，3.5.2型芯设计本产品的内部结构不是很复杂，并且高度和深度方向都相对较小。我们对塑料的形状进行分析后，为了便于热处理和节约优质模具钢，型腔采用整体镶块式结构。3.5.3固定方式型腔与型芯均通过台阶方式固定3.6成型零件尺寸计算ABS材料的收缩率是0.6％A=B+0.006B式中A--成型零件常温尺寸B--塑件常温尺寸3.6.1凹模径向深度尺寸的计算ABS材料收缩率S取0.6：型腔径向尺寸计算公式：LM+б=[(1+s)LS-X△]+б型腔深度尺寸计算公式：HM+б=[(1+S)HS-△]+б3.6.3凸模1径向、深度尺寸的计算型芯径向尺寸计算公式：Am-б=[(1+S)AS+X△]-б型芯高度尺寸计算公式：Bm-б=[(1+S)hS+X△]-б3.7脱模（推出）机构的设计通常把将产品零件从模具上完全脱出的装置叫做脱模机构，也叫做顶出机构。简单的脱模机构通常有推杆、导向零件、推板固定板等部件组成。3.7.1脱模机构的选择脱模机构种类有很多，它的分类方法也不一样，我们通过推出零件的不同展开分类：推板推出机构、推块推出机构、推杆推出机构、套管推出机构、利用成型零部件推出等。通过以上叙述的分析，推杆推出机构比较适合本次的设计，可以很好的将产品从产品上脱离。3.7.2推杆推出机构设计=单个零件所需的脱模力计算cossin1cossintFAptF———脱模力（N）A———塑件包容型芯的面积（mm2）p———塑件对型芯单位面积上的包紧力（Mpa），一般情况下模具外冷却的塑件：p=24~39Mpa;模具内冷却的塑件：p=8~12Mpa。这里取12Mpa。———塑件对钢的摩擦系数，约为0.1~0.3；这里取0.1———型芯的脱模斜度（。）；cossin1cossintFAp0.1*cos5sin5*2369.47*12354.31tFN推出面积，设6mm的圆推杆设3根，总共需要6根推杆，那么3根面积为3*42dAπ杆22853*6*4mmAπ杆单边推杆推出应力，根据查表可知许用应力σ=12MPa。354.34.1785tFMPaA杆符合要求。3.8模架选用3.8.1确定模架的类型注塑模具的种类有很多，它的分类方法也不一样，根据模具整体结构分类，有以下种类：双分型面注射模、单分型面注射模、斜导柱侧向分型与抽芯注射模具、定模带有推出装置的注塑模具和自动卸螺纹模具等。3.8.2模架的选择模具是有很多个部件组成，其中最基本的就是模架。对本产品进行全方位分析，决定采用单分型面的模具，由GB/T12556.1-12556.2-1990《塑料注射模中小型模架》可选择CI型的模架，如图所示是它的大致结构：3.8.1壁厚与底板的强度计算侧壁厚度计算公式：120.730.41phShlS——侧壁厚度P——型腔压力p=15MPa——许用应力16h——塑件高度h=15.6mm130.28945hl120.730.41phShl12300.73*13*0.411316hSmml取壁厚大于13mm就能能满足要求。取实际底板厚度大于44mm就能满足要求。根据上述的各个因素采用的模架。产品零件的高度是15.6mm，因为产品上大部分是在型腔上的，所以型腔和型芯的厚度是由产品零件深入的高度再加上20-50mm。因为强度和刚度都有要求，根据这两点因素综合考虑，定模板的厚度取35mm，动模板的厚度取50mm。支撑板的取值要达到60mm才能满足推杆行程的要求，并且让推杆正常的工作。综上所述模架的型号为：1518-CI-A50-B35。2171.0plh12300.714543.7516h底板厚度计算，根据公式:四、参考文献1.沈言锦.林章辉.塑料模课程设计