『壹』 有关模具制图方面的资料
模具是生产各种工业产品的重要工艺装备,随着塑料工业的迅速发展,以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用,产品对模具的要求也越来越高,传统的模具设计方法已无法适应当今的要求. 与传统的模具设计相比,计算机辅助工程(CAE)技术无论是在提高生产率、保证产品质量方面,还是在降低成本、减轻劳动强度方面,都具有极大的优越性。美国MOLDFLOW上市公司是专业从事注塑成型CAE软件和咨询公司,自1976年发行了世界上第一套流动分析软件以来,一直主导塑料成型CAE软件市场。MOLDFLOW一直致力于帮助注塑厂商提高其产品设计和生产质量,MOLDFLOW的技术和服务提高了注塑产品的质量,缩短了开发周期,也降低了生产成本,MOLDFLOW已成为世界注塑CAE的技术领袖。利用CAE技术,可以在模具加工前,在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析,准确预测熔体的填充、保压和冷却情况,以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况,以便设计者能尽早发现问题并及时进行修改,而不是等到试模后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方 法的一次突破,而且在减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等方面,都有着重大的技术、经济意义。塑料模具的设计不但要采用CAD技术,而且还要采用CAE技术,这是发展的必然趋势。 21世纪,塑料工业以以前所未有的速度高速发展。塑料,在各个领域、各个行业乃至国民经济中已拥有举足轻重的不可替代的地位。模具是工业生产的重要工艺装备。由于用模具加工成形零部件,具有生产高效、质量好、节约原材料和能源、成本低等一系列优点,已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具制造是一个生产周期要求紧迫,技术手段要求较高的复杂生产过程。总之,模具具有结构复杂、型面复杂、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特点。应用数控加工进行模具的制造可以大幅提高加工精度,减少人工操作,提高加工效率,缩短模具制造周期。同时,模具的数控加工具有一定典型性,并比普通产品的数控加工有更高的要求。在模具的加工中,各种数控加工均有用到,应用最多的是数控铣及加工中心,数控线切割加工与数控电火花加工在模具数控加工中的应用也非常普遍,线切割主要应用在各种直壁的模具加工,如冲压加工中的凹凸模,注塑模中的镶块、滑块,电火花加 工用的电极等。对于硬度很高的模具零件,采用机加工办法无法加工,大多采用电火花加工,另外对于模具型腔的尖角、深腔部位、窄槽等也使用电火花加工。而数控车床主要用于加工模具杆类标准件,以及回转体的模具型腔或型芯,如瓶体、盆类的注塑模具,轴类、盘类零件的锻模。在模具加工中,数控钻床的应用也可以起到提高加工精度和缩短加工周期的作用。模具应用广泛,现代制造业中的产品构件成形加工,几乎都需要使用模具来完成。因此,凡制造业发达的国家,模具市场均极为广阔;凡模具发达国家,制造业也必定很发达和繁荣,也必定拥有国内、国外两个市场。所以,模具产业是国家高新技术产业的重要组成部分,是重要的、宝贵的技术资源。优化模具系统结构设计和型件的CAD/CAE/CAM,并使之趋于智能化,提高型件成形加工工艺和模具标准化水平,提高模具制造精度与质量,降低型件表面研磨、抛光作业量和制造周期;研究、应用针对各种类模具型件所采用的高性能、易切削的专用材料,以提高模具使用性能;为适应市场多样化和新产品试制,应用快速原型制造技术和快速制模技术,以快速制造成型冲模、塑料注射模或压铸模等,应当是未来5~20年的模具生产技术的发展趋势。 一 塑件的工艺分析 1.1 塑件的成形工艺性分析塑件名称:产品材料:ABS(抗冲) 塑件质量: 1.3g 塑件要求:MT8级 零件图塑件材料特性 ABS是在聚苯乙烯分子中 导入了丙烯腈 、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物,也可称为改性聚苯乙烯,具有比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程材料。ABS塑料为无定形料,一般不透明。ABS无毒、无味,成形塑件的表面具有较好的光泽。ABS具有良好的机械强度,特别是抗冲击强度。ABS还具有一定的耐磨性、耐旱性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电性能。ABS的缺点是耐热性不高,并且耐气候性较差,在紫外线作用下易变硬发脆。 塑件材料成形性能 ABS易吸水,使成形塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为此,成型加工前应进行干燥处理;在正常的成型条件下,壁厚、熔料温度对收缩率影响极小;要求塑件精度较高时,模具温度可控制在50—60oc ,要求塑件光泽和耐热,应控制在60-80oc;ABS 比热容低,塑化效率高,凝固也快,故成形周期短,ABS的表观黏度对剪切速率的依赖性很强,因此模具设计中大都采用点浇口形式。 1.2 塑件的成形工艺参数确定查有关手册得到ABS(抗冲)塑件的成形工艺参数:密度 1.01—1.04g/cm3 收缩率 0.3%—0.8% 预热温度 80oc—85oc,预热时间2—3h 料筒温度 后段150oc—170oc 中段165oc—180oc 前段180oc—200oc 喷嘴温度 170oc—180oc 模具温度 50oc—80oc 注射压力 60—100MPa 成型时间 注射时间20—90s 保压时间0—5s 冷却时间20—150s 二 注射模的结构设计注射模的结构设计主要包括:分型面的选择、模具行腔数目的确定及型腔的排列、浇注系统设计、型心、型腔结构的设计、推件 方式、侧抽心机构设计、模具零件设计等内容。模具的基本结构 塑件采用注射成型法生产。为保证塑件表面质量,使用点浇口成型,因此模具应为双分型面注射模(三开式)。 我们采用标准模架:100×L/A2 型腔布置型腔分为单型腔和多型腔,多型腔又有平衡式排布、非平衡式排布两种。在这里我们选择但型腔,因塑件体积质量较小,形状相对比较复杂,生产批量不大的特点,综合考虑,所以采用一模一腔注射模具。考虑到塑件的两侧均有内凹圆孔,须侧向抽心,采用一模一腔,这样模具尺寸较小,制造加工方便,节省材料。确定分型面影响选取分型面的因素很多,比如分型面应选在塑件的最大轮廓处;分型面的选取应有利于塑件的留模方式,便于塑件的顺利脱出 塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求,本实例中塑件的分型面有两种选择。方案1 如图所示 此方案的分型面在工件的对称中心处,因塑件表面质量要求较高,影响其表面质量,侧抽心行程相对大,不容易达到侧抽心的目的。此方案不可行。 方案2 如图所示 此分型面在底部,对塑件的外观影响不 大,侧抽心行程不大,比较容易达到侧抽目 的,此方案可行。关于塑件的分型面我们还有多种方案,由于那些方案不是很理想,为了节省时间,我们不作介绍了。 (4) 浇注系统的设计原则:浇口位置应尽量选择在分型面上,以便于模具加工及使用时浇口的清理;浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致,并使其流程为最短;浇口的位置应保证塑料流入型腔时,对着型腔中宽敞、壁厚位置,以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能尽快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件变形;尽量避免使制件产生熔接痕,或使其熔接痕产生在之间不重要的位置;浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀的流入,并有利于型腔内气体的排出; 1.主流道设计。根据手册查得XS-ZS-22型注射机喷嘴的有关尺寸。喷嘴球半径:R0=12mm 喷嘴口直径:d0=∮2mm 根据模具主流道与喷嘴的关系:R=R0+(1~2)mm,d=d0+1.5mm 取主流道球面半径:R=14mm 取主流道小端直径:d=3.5mm 为了便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计成圆锥形,其锥度为10~30。经换算得主流道大端直径D=6mm。 (2)浇口套设计见下图: 主流道浇口套的设计,主流浇口套取T8A,热处理淬火硬取55HRC。浇口套及其固定形式如图所示 浇口套预定模固定板的连接形式为螺钉连接。配合为h7/m6。 (5) 推件方式的选择 根据塑件的形状特点, 模具型腔在定模部分,型心在动模部分。其推出机构可采用推杆推出机构、推件板推出机构。由于分型面有台阶,为了便于加工,降低模具成本,我们采用推杆推出机构,推杆推出机构结构简单,推出平稳可靠,虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹,但塑件底部装配后使用时 不影响外观,设立三个推杆平衡布置,既达到了推出塑件的目的,又降低了加工成本。注:推杆推出塑件,推杆的前端应比型腔或型心平面高出0.1-0.2mm (6) 侧抽心机构的设计 改塑件上有内凹结构,并且两边对称,它垂直于脱模方向,阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此,我们在这里给它设计侧向抽心,把塑件两端的内凹结构做成活动的滑块形式的侧型心,即侧抽心。我们选用滑块导滑的斜滑块分型抽心机构。(7) 模具排气槽的设计当塑料熔体充填型腔时,必须顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体。如果气体不能被顺利排出,塑料会由于填充不足而出现气泡、接缝或表面轮廓不清等缺陷,甚至气体受压而产生高温,使塑料焦化。特别是对大型塑件、容器类和精密塑件,排气槽将对它们的品质带来很大的影响,对于在高速成行中排气槽的作用更为重要。我们的塑件并不是很大,而且不属于深型腔类零件,因此本方案设计在分型面之间、推杆预模板之间及活动型芯与模板之间的配合间隙进行排气,间隙值取0.04㎜。 (8) 冷却系统的确定 冷却水回路布置的基本原则: a) 冷却水道应尽量多,b) 截面尺寸应尽量大; c) 冷却水道离模具型腔表面的距离应适当; d) 适当布置水道的出入口; e) 冷却水道应畅通无阻; f) 冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位; 由以上原则我们可以确定冷却水道的布置情况,以及冷却水道的截面积。三 工艺计算 1、注射压力的确定由塑料的要求可知:此塑料的材料为ABS,ABS的表观黏度和剪切速率的依赖性很强,因此模具设计中大都采用点浇口形式。由《塑料模具设计与制造》表1-3可查得:ABS塑料的注射压力为70—90MPa 2、锁模力的确定由于熔体塑料是在高温上充满型腔,一定会对注射机的轴向产生很大的后推力,因此需要对模具加有一定的锁模力,否则就会产生溢料、飞边、塑件形状发生改变等缺陷,造成不应有的损失。型腔内的塑料容体的压力可由:P=KPO计算,K为压力损耗系数,一般可取:0.2—0.4。 所以:P=(0.2—0.4)×(70—90)=14—36Mpa 取P为35Mpa,A为分形面上的投影面积。则FO 远远大于Pa=35×118.256=4138.96N 3、注射量的确定 经测量计算塑件的体积为1.29cm3 模具设计时,必须使得塑件在一个注射成型周期所需塑料容体的容量或质量在注射机额定容量的80%以内,并且由表可查得ABS塑料的密度为1.01—1.04g/cm3所以估算质量为m=ρv=1.01×1.29=1.3g 保证塑件良好质量前提的条件下,主流道L应尽量短,否则将多 流道凝料,并且压力损失会显著提高,通常主流道凝料长度由模板厚度确定,一般应L≤60mm,可取L=50mm。估算凝料的容积: V凝=1/3∏(sin1/2 L2)L=0.33×3.14×0.0087×50=1.13cm3 M凝=1130*1.01=1.1g 所以: V=1.29+1.13cm3=2.42cm3=2420mm3 m=2420/0.8=3025mm3 mg=m/0.8=3.9g 所以可初步确定注塑机额定注射量为3025mm3 额定注射量质量为3.9g 四、选择注射设备 注射机规格的确定主要是根据塑件制品的大小及生产批量以及现有的设备特点来确定。 1、 根据注射机额定注射量为3.9g,可由《塑料模具设计与制造》中表2-8选择确定注射机型号为:XS-ZS-22 2、校核注射压力注射机的注射压力为75、115Mpa,我们所选的塑料的注射压力在70-90Mpa之间, 70-90 Mpa <75-115 Mpa得结论:可行。 3、校核注射机的锁模力 由以上计算可知:注射机的锁模力为:250000N>4138.96N符合要求,因此可选用XS-ZS-22 五、模具设计计算 1、模具成型零件的尺寸计算及确定成型零件:直接与塑料接触,并决定塑件形状和尺寸精度的零件,也即构成型腔的零件。型芯、凹模,它们是模具的主要零件。 模腔尺寸的计算: (1)、型腔的径向尺寸确定:按平均值计算,塑件的平均收缩率S为0.6% 7级精度 模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差£z=△/3取x=0.75。 LM1 5.98O+0.48 →6.26O-0.48 (LM1)o+£z=〔(1+s)Ls1-X△〕o+£z =〔(1+0.006)×0.26-0.75×0.48〕0+0.18 =5.930+0.16 ②LM2 48O+0.48 →5.28O-0.48 (LM2)o+£z=〔(1+S) ×5.28-0.75×0.48〕o+£z =4.950+0.16 ③LM3 5.15O+0.48 →5.63O-0.48 (LM3)o+£z=〔(1+S) ×5.63-0.75×0.48〕o+£z =5.300+0.16 ④LM4 1O+0.48 →1.38O-0.38 (LM4)o+£z=〔(1+S) ×1.38-0.75×0.38〕o+£z =1.100+0.12 ⑤LM5 18.89O+0.88→19.77O-0.88 (LM5)o+£z=〔(1+S) ×19.77-0.75×0.88〕o+£z =19.230+0.29 ⑥LM6 0.96O+0.38→1.34O-0.38 (LM6)o+£z=〔(1+S) ×1.34-0.75×0.38〕o+£z =1.060+0.12 ⑦LM7 ∮2O+0.38 →∮2.38O-0.38 (LM7)o+£z=〔(1+S) ×2.38-0.75×0.38〕o+£z =2.100+0.12 ⑧LM8 ∮6.1O+0.58 →∮6.68O-0.38 (LM7)o+£z=〔(1+S) ×6.68-0.75×0.38〕o+£z =6.290+0.19 ⑨LM9 ∮0.77→1.05 (LM9) =〔(1+S)*1.05-0.75*0.38〕 =0.86 o+0.13 ⑩LM10 10.5 →11.18 (LM10) =〔(1+S)*11.18-0.75*0.68〕 =10.74 (2)、型芯高度尺寸 ① H 4.7 →5.18 HM1 =〔(1+S)*5.18-0.75*0.48〕 =〔(1+0.006)*4.7+0.5*0.48〕 =4.97 ② H 8.9 →9.48 HM2 =〔(1+S)*9.48-0.75*0.58〕 =〔(1+0.006)*8.9+0.5*0.58〕 = 9.25 (3)、型芯的径向尺寸: ① LM1=5.98 →5.98 LM1 =〔(1+s)*Ls+x△〕 =〔(1+0.006)*5.98+0.75*0.48〕 = 6.37 ② LM2=2.12 →2.12 LM2 =〔(1+s)*Ls+X△〕 =〔(1+0.006)*2.12+0.75*0.38〕 =2.42 (4)、型腔的深度尺寸 ① H m1 0.77 →1.15 Hm1 =〔(1+s)Hs1-x 〕 =〔(1+0.006)*1.15-0.5*0.38〕 =0.97 Hm2 10.5 →11.18 Hm1 =〔(1+s)Hs2-x 〕 =〔(1+0.006)*11.18-0.5*0.68〕 =10.9 (5)斜导柱侧抽芯机构的设计与计算 ①: 抽芯距(S) S=S1+(2→3)㎜ = +(2→3)㎜ = +(2→3)㎜ =2.93+2.5㎜ =5.43㎜ ②: 抽芯力 (Fc) Fc=chp( cos -sin ) =〔2*3.14*(3.1+1)∕2*10 〕*3.5*10 *1*10 *(0.15*cos30 -sin30 ) =60.38N ③: 斜导柱倾斜角( )斜导柱倾角是侧抽心机构的主要技术数据之一,它与塑件成型后能否顺利取出以及推出力、推出距离有直接关系。本模具为安全起见,选择 =22 30 锥台斜角 ( ) =25 与抽芯距对应的开模距 H=s*cot =5.43*cot 22.5 =2.414㎜脱模力(Ft) Ft=Fc=63.08N 弯曲力(Fw)Fw=Ft∕cos =63.08∕cos22.5 =68.57N 开模力 (Fk) Fk=Ft*tan =63.08*tan22.5 =26.13N ④: 斜导柱工作长度计算 (L) L=S*(cos ∕sin ) =5.43*cos22.5 ∕sin22.5 =29.5㎜ 六 模具有关参数校核(1)模具闭合高度的确定和校核 1.模具闭合高度的确定。根据标准模架各模板尺寸及模具设计 的其他尺寸:定模座板H定=16mm 2.定模板H=18mm 动模板H.=23mm 支撑板H支=15mm 垫块?H垫=40mm 动模座板H动=16mm 模具闭合高度: H闭=H定 + H + H.+ H支 + H垫 + H动 =16+18+23+15+40+16 =128mm 模具安装部分的校核 该模具的外形尺寸为160mm×100mm,XS-ZS-22型注射机模板最大安装尺寸为250×350,故能满足模具安装要求。 由于XS-ZS-22型注射机所允许模具的最小厚度为60mm,最大厚度为180mm,故满足模具安装要求。模具开模行程校核 由于塑件小,抽心距小,故满足要求。(本注射机最大开合模行程为160mm)七 模具材料的选择及热处理的确定塑料注射模具结构比较复杂,组成一套模具具有各种各样的零件,各个零件在模具中所处的位置、作用不同,对材料的性能要求就有所不同。所以选择优质、合理的材料,是生产高质量模具的保证。塑料模具用材料的要求有:要有良好的机械加工性能;具有足够的表面硬度和耐磨性;具有足够的强度和韧性;具有良好的抛光性;具有 良好的热处理性;具有良好的热处理性;具有良好的耐腐蚀性和表面加工性等特点。在这里我们查手册得下表: 模具零件 使用要求 模具材料 热处理 说明 成形零布件 强度高、耐磨性好热处理变形小、有时还要求耐腐蚀 5GrMnMo、5GrNiMo、 3GrW8V 淬火、中温回火 ≥46HRC 用于成型温度高、成型压力大的模具 T8、T8A T10 T10A T12 淬火 低温回火 ≥55HRC 用于制品形状简单,尺寸不大的模具 38GrMoAlA 调制 氮化 ≥55HRC 用于耐磨性要求高并能防止热咬合的活动成型零件 45、50、55、40Gr、42GrMo 调制、表面淬火 ≥55HRC 用于制品批量生产的热塑性塑料成型模具 10、15、20、12GrNi2 渗碳、淬火 ≥55HRC 容易切削加工或采用塑性加工方法制作小型模具 铍铜 导热性优良、耐磨性好、可铸造成形 锌基合金、铝合金 用于制品试制或中小批量生产中的成形零件 球墨铸铁 正火或退火 正火≥200HBS 用于大型模具 主流道衬套 耐磨性好、有时要求耐腐蚀 40、50、55 表面淬火 ≥55HRC 推杆、拉料杆等 一定的强度和耐磨性 T8A T8 T10 淬火、低温回火 ≥55HRC 导柱、导套 表面耐磨、有韧性、抗弯曲不易折断 20、20Mn2B 渗碳、淬火 ≥55HRC T8A\T10A 表面淬火 ≥55HRC 45 调制、表面淬火、低温回火 ≥55HRC 黄铜H62\青铜合金 用于导套 成形零部件 强度高、耐磨性好、热处理变形小 9Mn2V 淬火低温回火 ≥55HRC 用于制品生产批量大,强度、耐磨性要求高的模具 Gr12MoV 淬火中温回火 ≥55HRC 同上,但热处理变形小、抛光性好 各种模板、推板、固定板、模座等 一定的强度和刚度 45、50、40Gr 调制 ≥200 HBS 结构钢Q235 球墨铸铁 用于大型模具 HT200 仅用于模座 八 注射模主要零件的加工要求及工艺编制 8.1注射模主要零件的加工要求 8.1.1毛坯锻造技术要求 为了节省原材料和加工工时,提高生产效率,模具毛坯采用自由锻造的方式,同时,通过锻造使材料组织细密,碳化物分布和流线分布合理,从而改善热处理性能,提高模具使用寿命。另外,为了保证锻造的硬度,消除锻造应力,软化锻件,以便于以后的机械加工,坯料还应该在锻件成型后,进行调制(淬火+高温回火)处理。 8.1.2平面加工平面加工就是对模具中的各个零件的端面和侧面的加工。加工过程分为粗加工、半精加工、精加工。由于此模具属于小型的模具,所以,粗加工可采用刨或铣削加工,左后可利用精铣或精磨进行精加工。 8.1.3型腔的加工型腔的加工方法根据加工条件和工艺方法可分为三种:通用机床加工型腔(车、铣、刨、磨、钻)。专用机床加工(仿形铣、CNC机床、加工中心等)。此塑料件对其表面质量要求较高,但零件的型腔不是很复杂,通用机床以及数控机床可以加工出其型腔。考虑以上情况,此模具型腔 可以数控铣为主要加工方法,采用Cimatron E进行编程后处理。 8.1.4 模具零件加工技术要求 零 件 名 称 加 工 零 件 条 件 要 求 动定模板 厚度 平行度 300:0.002以内 基准面 垂直度 300:0.02以内 导柱孔 孔径公差 H7 导柱孔 孔距公差 0.02mm 垂直度 100:0.02以内 导柱 压入部分直径 精磨 K6 滑动部分直径 精磨 F7 直线度 无弯曲变形 100:0.02以内 硬度 淬火、回火 55HRC以上 导套 外径 磨削加工 K6 内径 磨削加工 H7 内外径关系 同轴度 0.01mm 硬度 淬火、回火 55HRC以上 塑料注射模具制造过程的基本要求(1)要保证模具质量(2)要保证模具的使用寿命(3)要保证模具的制造周期(4)要保证模具成本低廉(5)要不断提高加工工艺水平(6)要保证良好的劳动条件 模具的制造工艺过程要保证操作工人有良好的劳动条件,防止粉尘、躁音、有害气体等污染源产生。 8.2 塑料注射模具工艺编制(1)模具图样设计了解所要生产的制件、了解所生产制品的批量、了解生产塑料制件所有设备。 下面各主要零件的加工,我们使用Cimation E来完成。型腔的加工工艺过程序号 工序名称 工序内容 0 备料 棒料 1 锻造 14*32*14 2 热处理 退火 3 铣 铣台阶及平面 4 铣 腔体 5 抛光 平面 说明: 此件在加工时,应先加工两侧的圆孔,然后再进行型腔腔体的加工,否则刚刚加工好的平面就会被夹具夹伤,在分型面处留下痕迹,对将来模具的寿命和塑件的质量有着一定的不良影响,所以我们应在热处理之后进行圆孔加工,然后重新装夹工件进行铣削。 型心的加工工艺过程 序号 工序 内容 0 煅 缎制成14*32*10 1 热处理 退火 2 铣 整个型心 3 热处理 淬火、回火 4 化学热处理 镀铬抛光 零件图 序号 工序名称 工序简要说明 1 下料锻造 10110120 2 调制 HRC26~29 3 刨 10010019/11 4 磨 10010018/10.5 5 精铣基准面 10010020 6 铣槽 1610010 7 铣槽 32.222013.57 8 钻、铣孔 5、 8、 12 2、定模座板零件图如下图: 零件名称 定模座板 编号 003 件数 1 零件图 序号 工序名称 工序简要说明 1 下料锻造 161×101×17 2 调制 HRC26~29 3 精铣基准面 160×100×16 4 配钻所有孔 20 14 8 12 工件 名称 数 量 材料 名称 定模座板 1 45 序号 工序名称 工艺简要说明 1 下料 2 铣 3 磨 4 精铣基准面 5 配钻所有孔 工件 名称 数 量 材料 名称 垫块 2 45 序号 工序名称 工艺简要说明 1 下料 2 铣 3 精铣基准面 4 配钻所有孔 工件 名称 数 量 材料 名称 动模座板 1 45 序号 工序名称 工艺简要说明 1 下料 2 铣 3 精铣基准面 4 配钻所有孔 工件 名称 数 量 材料 名称 支撑板 1 45 序号 工序名称 工艺简要说明 1 下料 2 淬火 3 铣 4 精铣基准面 5 铣型腔 半边留0.03mm抛光量,铣分流道 6 型腔抛光 型腔 7 配钻所有孔 九 模具的总装 9.1 模具的技术要求为了保证模具的制件质量就必须到达一定的制造技术要求,GT/T4170规定了塑料注射模具零件技术条件,HB2198规定了塑料、橡胶模具技术条件。标准规定了塑料模具的零件加工和装配的技术要求,以及模具的材料、验收、包装、运输、保管的基本规定。 模架装配精度要求 模具组装后的精度 浇口板上平面对地板下平面的平行度 300:0.05 导柱导套轴线对模板的垂直度 100:0.02 固定结合面间隙 不要有 分型面闭和时的贴和间隙 0.03mm 致谢本论文是在庞继伟老师、尚新娟老师、的悉心指导下完成的。庞老师对模具设计方面有着渊博的知识,在庞老师孜孜不倦的指导下使我们在整个设计过程中学到了许多在课本上无法学到的知识。庞老师对模具设计软件的了解更是我们学习的榜样。我们不仅学会对模具进行造型,还学会了CimatronE6和 Pro/e 对模具进行设计分模、数控加工等。而尚老师则在数控编程方面有着很深的研究教会了我们好多的知识。 老师严谨的治学态度,渊博的知识,敏锐的洞察力,和孜孜不倦的教导使我们受益匪浅。有了这几位老师的细心帮助,我少出很多的错误,少走很多的弯路。并且在这段期间我和老师们多了很多的接触,使我们建立了十分友好的师生情义。这使我感到我们既是师生关系,又是知心的朋友。老师们不仅在学业上给了我帮助,还在生活上给与我鼓励,在此论文完成之际,我谨向辛苦教导我的老师表示崇高的敬意和衷心的感谢。最后,向所有曾在学习、生活和工作等各方面给与我关心、支持、和帮助的辅导员、老师、同学和朋友表示我衷心的感谢! 主要参考书目《塑料模具设计与制造》 高等教育出版社 2004 齐卫东 主编 《塑料成型工艺与模具设计》 机械工业出版社 2001屈华昌 主编《型腔模具设计与制造》 化学工业出版社 2003章飞主编《模具设计指导》 机械工业出版社 2003史铁梁 主编 《塑料模具技术手册》机械工业出版社(《塑料模具技术手册》编委会编) 《塑料模具设计》 中国科学技术出版社 (马金骏 编著) 《塑料注射模具设计实用手册》 航空工业出版社 (宋玉恒 主编) 《数字化模具制造技术》 化学工业出版社 (许鹤峰 闫光荣 编著) 《塑料模具手册》 机械工业出版社 (《塑料模具设计手册》 编写组) (厂名) 注射成型工艺卡片 资料编号 007 车间 共1 页 第 1页 零件名称 材料牌号 ABS 设备型号 装配图片 材料定额 每模件数 一件 零件图号 单位质量 g 共装号 材料干燥 料桶温度 模具温度 时间 压力 后处理 温度 时间定额 时间 检验 编制 校对 审
『贰』 水口顶针怎么做不会把水口顶歪,由于用机架手生产,水口顶歪,机架手夹不到压模严重!心都碎了
本文针对一套普通塑料模具在注塑生产中出现的各种问题:(1)质量不保证(产品烧焦.缺料等);(2)不够自动化,浪费人力;(3)部分产品有破损,增加废品率;(4)产量不能满足生产需要,通过对这些问题相应的技术改进从而使此模具有着质的变化:产品质量提高,生产自动化提高,产量提高。
自从我国改革开放以来,大量的塑胶产品(包括电器.家电.日用品.玩具等)流进市场,进入千家万户,特别在珠三角.长三角等工业发达的地方随处可见。只要有商品.有物品就有塑产品,有这些塑胶产品就必少不了注塑模具。而注塑模具的质量.技术高低很大程度上决定着产品的质量和生产效益;注塑模具的技术高低也是制造工业水平高低的重要部分,模具技术水平越高而市场竞争的胜率也就越高。注塑模具主要由定模和动模部分,它们当中有;浇注系统,温度调节系统,脱模系统,导向与定位机构,分型及抽芯结构等。在我们公司的注塑模具不算很多,主要生产热水煲的控制器,但产量却很高,几乎在不停地生产,因此模具的设计.质量.先进化程度都与公司的生产成本.质量有密切的联系。
1 主要问题
2003年我公司把原来在别厂代为生产的部分注塑业务转回自己公司生产,同时把相关的模具也转了回来,其中有一套“杠杆”注塑模具。此为生产PA加玻璃纤维一出二穴的冷流道模具。这套模具经过几个月的生产后,我们总结了一下,了解近段时间的生产所出现的问题:(1)发现有部分产品的 A.B.C.D.E.F处烧焦或缺胶现象,如图1,造成了废品。 (2)生产不够自动化,浪费人力;注塑生产中,从注塑机掉下的两个产品和水口是连在一起的,需要人工把产品和水口料摘下并分开。(3)有些产品破损,增加了废品率。(4)随着业务的发展,此模具的注塑产量不能满足生产需要。就以上问题公司决定由模具部主要技术负责人我来处理,以备能更好地生产。
2 分析处理
对于模具产生的这些问题,或是模具的原先设计没考虑更多的生产问题,又由于模具用的时间久而没彻底保养。要解决这些问题首先要找出问题的真正原因及准确的判断.确认较为先进.合理的方案加以处理达到最好的效果。
(1)产品的A.B.C.D.E.F处烧焦,缺胶问题的检查与解决
对于在注塑中产品出现烧焦,缺胶现象,一般是:注塑条件不合理;浇口布置不合理;该烧焦,缺胶处排气不畅。针对这些问题,我们逐步检查试验;先从注塑的成型条件着手,对各种成型条件做注塑试验。如:注塑机料温,模具温度,射胶时间,压力,等去做各种参数调整的试验。但没有发现有太大的改善。然而再从模具去分析,产品的A.B.C.D.E.F的确是离浇口较远较偏处,容易排气不畅,从模具设计来看浇口基本不能再改变位置了,所以在该处的相应地方开排气槽。考虑产品为PA加玻纤,其溢边值为0.04-0.05MM,加排气槽靠产品最前端深度为0.02MM,不超过溢边值,离开产品0.8-1.2MM以外就可以把排气槽加深到0.1-0.2MM(甚至更深)直到模外。但是产品A处是一个柱子不能直接开排气槽,因此我们在该处做一根排气镶针。如图2的9号针,该镶针的顶部刚好是在产品柱子的R头部切线位置。同样镶针的长度比该孔的深度少0.02MM,镶针顶部约1.0MM长度的直径磨少0.04MM,以下的部分就可以再加大排气位,直至把气引到模外面。对于模具排气不畅而产生的产品烧焦,缺胶就基本解决了。
(2)生产不够自动化,浪费人力问题的检查与解决
摘要:本文针对一套普通塑料模具在注塑生产中出现的各种问题:(1)质量不保证(产品烧焦.缺料等);(2)不够自动化,浪费人力;(3)部分产品有破损,增加废品率;(4)产量不能满足生产需要,通过对这些问题相应的技术改进从而使此模具有着质的变化:产品质量提高,生产自动化提高,产量提高。
自从我国改革开放以来,大量的塑胶产品(包括电器.家电.日用品.玩具等)流进市场,进入千家万户,特别在珠三角.长三角等工业发达的地方随处可见。只要有商品.有物品就有塑产品,有这些塑胶产品就必少不了注塑模具。而注塑模具的质量.技术高低很大程度上决定着产品的质量和生产效益;注塑模具的技术高低也是制造工业水平高低的重要部分,模具技术水平越高而市场竞争的胜率也就越高。注塑模具主要由定模和动模部分,它们当中有;浇注系统,温度调节系统,脱模系统,导向与定位机构,分型及抽芯结构等。在我们公司的注塑模具不算很多,主要生产热水煲的控制器,但产量却很高,几乎在不停地生产,因此模具的设计.质量.先进化程度都与公司的生产成本.质量有密切的联系。
1 主要问题
2003年我公司把原来在别厂代为生产的部分注塑业务转回自己公司生产,同时把相关的模具也转了回来,其中有一套“杠杆”注塑模具。此为生产PA加玻璃纤维一出二穴的冷流道模具。这套模具经过几个月的生产后,我们总结了一下,了解近段时间的生产所出现的问题:(1)发现有部分产品的 A.B.C.D.E.F处烧焦或缺胶现象,如图1,造成了废品。 (2)生产不够自动化,浪费人力;注塑生产中,从注塑机掉下的两个产品和水口是连在一起的,需要人工把产品和水口料摘下并分开。(3)有些产品破损,增加了废品率。(4)随着业务的发展,此模具的注塑产量不能满足生产需要。就以上问题公司决定由模具部主要技术负责人我来处理,以备能更好地生产。
2 分析处理
对于模具产生的这些问题,或是模具的原先设计没考虑更多的生产问题,又由于模具用的时间久而没彻底保养。要解决这些问题首先要找出问题的真正原因及准确的判断.确认较为先进.合理的方案加以处理达到最好的效果。
(1)产品的A.B.C.D.E.F处烧焦,缺胶问题的检查与解决
对于在注塑中产品出现烧焦,缺胶现象,一般是:注塑条件不合理;浇口布置不合理;该烧焦,缺胶处排气不畅。针对这些问题,我们逐步检查试验;先从注塑的成型条件着手,对各种成型条件做注塑试验。如:注塑机料温,模具温度,射胶时间,压力,等去做各种参数调整的试验。但没有发现有太大的改善。然而再从模具去分析,产品的A.B.C.D.E.F的确是离浇口较远较偏处,容易排气不畅,从模具设计来看浇口基本不能再改变位置了,所以在该处的相应地方开排气槽。考虑产品为PA加玻纤,其溢边值为0.04-0.05MM,加排气槽靠产品最前端深度为0.02MM,不超过溢边值,离开产品0.8-1.2MM以外就可以把排气槽加深到0.1-0.2MM(甚至更深)直到模外。但是产品A处是一个柱子不能直接开排气槽,因此我们在该处做一根排气镶针。如图2的9号针,该镶针的顶部刚好是在产品柱子的R头部切线位置。同样镶针的长度比该孔的深度少0.02MM,镶针顶部约1.0MM长度的直径磨少0.04MM,以下的部分就可以再加大排气位,直至把气引到模外面。对于模具排气不畅而产生的产品烧焦,缺胶就基本解决了。
(2)生产不够自动化,浪费人力问题的检查与解决
经查看此模具为普通大水口结构,注塑生产水口料是连在一起的,就根本用不上注塑机上的机械手,因为机械手并不能把产品与水口料分开,而必须要人工操作。很明显有资源未能用而浪费人力,要使产品从机器掉下来时就能与水口分开,我们就从模具进胶点方式去想办法。一般情况下针状细水口,热流道直接进水口,潜伏式进水口等可以把产品和水口料分开掉下来。甚至热流道方式可以没有水口料,但是其结构复杂,成本高,周期长,所以不太可能。针状细水口结构的前提是要特别的细水口三板模架,而我们这套是普通大水口系列模架,所以也不可能。唯有把大水口改为潜伏式进胶方式,此方式对模具的改变不会太复杂且经济(如图3),新旧结构对照可看出,并且把水口勾针换成平针,而在后模的水口衬套上做倒扣,这样当产品顶出时就自动切断,产品可以掉到下面的箱子里而水口料被机器上的机械手夹走另外处理。不再用人工操作了。
(3)部分产品有破损,增加废品率的问题解决
1)经检查发现部分产品有破损主要是在进胶口处,(如图1的K处)由于当产品和水口一起掉下时与箱子里的其他产品碰撞而导致水口无规则断裂产生,
2)人工剪水口不小心剪坏。显然我们在解决第二个问题改进为潜伏式进胶,采用了机械手同时就把此问题解决了。
(4)注塑周期长不能满足业务需要的问题检查与解决
通过检查注塑生产的机器为德国生产的DEMAG DH-50型注塑机,机器一切正常。此模具注塑参数:射胶时间为0.98秒;冷却时间为8.8秒;顶出二次时间为1.2秒。加上保压时间,开模和合模时间等,总成型周期为15.8秒。根据注塑经验射胶时间,冷却时间,顶出二次时间等考虑缩短它。
1.因为排气不良会导致射胶延长,而此问题我们在第一项的烧焦,缺胶就解决了排气不良问题,这样射胶时间也就可以相应缩短。
2.冷却时间呢?主要有塑料的熔融温度较高导致模具温度相对提高,或者运水不太通顺导热不均导致冷却效果不好。至于料温基本上是不可改变的了,因为塑料的熔融温度是固定在某个范围的。只有从运水孔这方面去检查。首先我们把前后模型腔.型芯的所有冷却水孔堵头拆开检查;由于模具经过一段时间使用,在冷却水孔里面有些杂质粘在孔壁上,孔经变小传热不良,是导致冷却效果不好的原因之一。
另外又发现在前后模型芯.型腔的后半部分中间,如图4的N处,还有一定的空间。因此我们就在这个空位增加一条冷却水孔,并尽可能深一点,在原来直通运水孔16中间加运水孔13,并用铜片把它隔开,就使冷却水从运水孔16的一头进去到运水孔13的半边绕到13孔里面转到另半边,再从运水孔16的另一头出去 (如图5)。这样就增加了模具的冷却效果,缩小注塑的冷却时间。(注意:孔13的横断面是孔16横断面的两倍以上)
对于顶出两次的问题,根据注塑调机负责人反映,如果只顶一次的话,有时产品或水口不会掉下来。检查发现水口勾针会勾住水口料,另外主要由于顶针过多,每个产品有十六根,接触面积大,产品与顶针不容易分开,或产品在掉下过程中又挂在某一根顶针上,所以需要顶两次。上面谈到了把带勾顶杆换成普通顶杆已经完成,并且顶出时水口与产品已分开。至于减少顶针从而减少顶针的接触面是否可行呢?可以说不可能,因为顶针不够时受力就大顶针容易断,并且产品也容易被顶变型。最后想的是在注塑机只顶一次动作而在模具上产生顶两次的方法;如图6。在顶针板上增加了一个产生二次顶机构。当注塑机顶管往前顶出时,在顶管连接件的连接下带动顶针板.顶针和产品一起往前运动。当顶出18.78MM距离时,产品已离开后模型芯粘在顶针上,由于顶出还在往前运动,活动锲块的H面就碰到了球头螺丝使活动锲块在以转销为中心转动,这样顶针5运动的速度加快(二次顶),而其他顶针虽然还在向前运动,但由于运动速度比顶针5慢就离开了产品。只有两根顶针5顶着产品往前走。最后当顶针板运动22.0MM距离时而两根顶针5已往前运动了27.71MM的距离。这样顶针与产品的接触面就大大地减少,产品的重量超过了两根顶针粘住产品的粘力,再加上产品往前运动惯性,产品就会掉下。而两根顶针设计在产品中间的两旁相对较底处,所以产品挂在顶针上的机会也没有了,就直接掉到下面的箱子里,水口料则被机械手夹走。
3 模具改善后的总结
模具通过这次改进后,主要表现了几个方面:
(1)省了原来剪水口的工人工作,每天二十四小时不停生产可减少三个人的工作量。公司每年要为一个这样的员工支付约1.8万元左右,可以算出这一项一年可为公司节约5.4万左右。另外由于生产中机械化程度较高,减少人为错误,废品率也就降低了。
(2)从成型时间看:由于增加排气清除了困气,其射胶时间由0.98秒减少到0.68秒,节约了0.3秒。增加冷却水道和疏通冷却水道就使冷却时间由原来 8.8秒减少到7.0秒,节约了1.8秒。增加顶出机构使原来注塑机顶两次改为一次,顶出时间由1.2秒减少到0.6秒也就节约了0.6秒。总成型周期由原来的15.8秒降到12.8秒,共节约时间3秒。每年除了各方面因素不生产外,该模具实际生产时间大约为三百天。从以上数据可以算出每年可多生产约40 万模,按市场价每模0.35元计算:40万*0.35元=14万元。
以上两项每年可为公司共创造19.4万元。并且废品率也地降低了,质量也提高了(在此没有统计具体数据)。
4 结束语
通过对次模具的工艺技术改进我们获得了对模具的更深知识和宝贵的经验,为公司增加了效益,同时也更了解模具技术对生产的重要意义。随着塑料产品不断地在各个领域增长,模具会在许多工厂更为普及,市场竞争也会有更大的压力,所以先进完善的模具技术是日后生产的后盾。因此我们必须学习更新的知识,新的技能,努力地为模具事业作出更大贡献。
『叁』 CAD立面图怎么画
1、首先我们打开一个绘制好平面的施工图纸。在绘制好的平面洞铅图中的图元必须是软件绘制的,才能保证生成的立面图准确。