模具设计实例分析,做模具的你不可错过暖

1、塑料制品工艺分析

图1.1所示充电器滑道材料为ABS,有1个2mm×1.7mm沟槽与4个直径4.2mm通孔相邻,脱模时2mm×1.7mm沟槽横向脱模,4个直径4.2mm通孔竖向脱模,因为距离太近,同时进行脱模时成型滑块与型芯会发生干涉。根据以上特点,应用顺序脱模的方法达到了以上要求。

2、模具结构分析、模具各部件功能和用途

2.1模具工作过程

从塑件的工艺分析中明确了塑件需主要解决的问题是2mm×1.7mm沟槽及4个直径4.2mm通孔的顺序脱模,为了达到要求及产品质量,选择了图1塑件成型后的逐级分型、逐级脱模结构。图2为模具结构,动、定模都采用浮动式结构,以便于塑件逐级脱模。模具工作时,由于定模板26与动模板24之间有弹簧4作用,因此开模时Ⅰ处先分型,浇口从浇口套中脱出。当动模板24继续移动到定距拉杆3碰到定模板时,带动定模板移动,使定模板与动模板在Ⅱ处分开。塑件脱出定模板,继续开模,锁扣6起作用,拉动动模板24及成型滑块27和镶件28在Ⅲ处分型,从而使塑件从型芯8及型芯7中脱开。当锁扣拉动模板继续移至限位螺钉11碰到固定板21时,定模板与动模板完全脱开,推板15开始前移,顶杆18推动成型滑块在斜向燕尾槽中滑动,使成型滑块竖向与横向同时滑动,使塑件从成型滑块中脱出,从而完成三级脱模。

1.浇口套；2.定模座板；3.定距拉杆；4.弹簧；5.导套；6.锁扣；7、8.型芯；9.垫圈；10.螺柱；11.限位螺钉；12.垫块；13.动模座板；14.螺栓；15.推板；16、18.顶杆；17.推杆固定板；19.内六角螺栓；20.支承板；21.固定板；22.导柱；23.导套；24.动模板；25.导套；26.定模板；27.成型块；28.镶件；

2.2模具各部件功能及作用

2.2.1浇注系统

将塑料熔体由注塑机喷嘴引向型腔的流道即为浇注系统。它由主流道、分流道、浇口等组成。该模具采用直浇口。

2.2.2成型零部件

型腔是直接成型塑件的部分，它由凹模（成型塑件外部形状）、凸模（成型塑件内部形状）、型芯等构成。模具的型腔由动模和定模有关部分联合构成。

凹、凸模是构成模具型腔的主要零件，由于型腔直接与高温高压的塑料相接触，它的质量直接关系到制件质量，故要求它有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性，以承受塑料的挤压力和料流的摩擦力，有足够的精度和适当的表面粗糙度，以保证塑件制品表面的光亮美观、容易脱模。本模具采用镶件和成型滑块配合的方式构成凸模，主要结构在镶件上，为了推出方便，镶件与滑块以斜面相接触。

2.2.3导向部分

导向零件确保动模与定模合模时准确对中。模具两侧设有导柱，并通过套筒与模具配合。

2.2.4推出机构

推出机构是在开模过程中，将塑件和浇注系统凝料从模具中推出的装置。本设计中推出装置由推杆、推杆固定板、推板组成。每个成型滑块有两个顶杆推出，中间的镶块由三根顶杆推出，由于两者采用斜面配合，滑块由顶杆定出后会推动塑件，并和镶件中的顶杆一起将塑件推出。

2.2.5模具设计公式

1．锁模力F（TON）F=Am*Pv/

F：锁模力TONAm：模腔投影面积CM2Pv：充填压力KG/CM2

（一般塑胶材料充填压力在-KG/CM2）

（流动性良好取较底值，流动不良取较高值）

充填压力/0.4-0.6=射出压力

2．射出压力PiKG/CM2Pi=P*A/Ao

Pi:射出压力P：泵浦压力A：射出油缸有效面积Ao:螺杆截面积

A=π*D2/4D：直径π：圆周率3.

3．射出容积VCM3V=π*Do2/4*ST

V：射出容积CM3π：圆周率Do：螺杆直径CMST：射出行程CM

4．射出重量G

Vw=V*η*δVw：射出重量GV：射出容积η：比重δ：机械效率

5．射出速度SCM/SECS=Q/A

S：射出速度CM/SECQr：泵浦吐出量（每回转/CC）CC/REV

A：射出油缸有效面积CM2Q=Qr*RPM/60(每分钟/L)

Q：泵浦吐出量RPM：马达回转数/每分钟

6．射出率SvG/SECSv=S*Ao

Sv：射出率G/SECS：射出速度CM/SECAo：螺杆截面积

3、模具制造

模具制造的关键是保证成型体组合后的精度,因此选择成型滑块27与镶件28的加工方法是主要问题,首先将镶件28进行粗加工,磨后留余量,在能加工斜度的线切割上加工外部燕尾槽,然后将成型滑块27粗加工,磨后留余量,也上线切割加工与镶件28相配合的燕尾槽,然后将成型滑块27与镶件28组合后加工外部成型及配合尺寸使之达到图纸要求,再用镗床加工,使各孔径达到要求。定模板的设计如下图所示。

模具的镶件部分的设计如下图所示，塑件中的沟槽由成型滑块形成，镶件则成型中间部位。

4、设计总结

对此类塑料件,模具设计采用二次分型结构的脱模顶出方法往往难以满足要求,需采用三级分型模具结构与脱模方式。该模具结构合理,动作可靠,塑件脱模顺利,塑件各项尺寸及精度完全达到设计要求。

本次实验中我们对模具的设计有了进一步的认识和了解，培养了我们独立思考的能力，同时，面对设计过程中对任务书上不了解的部位，通过同学之间的相互讨论、参考相关的资料，做出合理的解释与设计。本次设计为我们日后的从事机械方面的设计工作起到了很大的引导作用。

参考文献

[1].朱光力万金保.塑料模具设计（第二版）.清华大学出版社，

[2].冯开平左宗义.画法几何与机械制图.华南理工大学出版社，

[3].宋宝玉吴宗泽.机械设计、课程设计指导书.高等教育出版社，

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