塑料模具设计说明书5305104.docx
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课程项目:收音机上壳塑料模设计 专业年级:机电系03模具(1)班 作 者:林邦远 指导老师:杨志勇老师 设计 论文 番禺职业技术学院 毕 业 任 务 书 姓 名 林邦远 机械与电子 系 2003模具设计与制造 专业 设计(论文)题目: 收音机上壳 基本任务及要求: 1、测绘塑件,应用Pro/E绘制3D塑件图。要求选择的塑料制品必须是具有一定难度、有侧抽芯的制品。 2、对塑件结构和成型性能进行分析,并选择注射机。 3、设计注射模具,并对模具进行必要的结构计算。要求模具结构力求简单合理,加工维修容易,操作安全可靠,使用寿命长。 4、运用Pro/E绘制模具装配图和主要零件图、模具动画图,并将3D图转换成2D平面图。要求模具图的绘制必须符合机械制图国家标准。 5、运用Pro/E软件进行注射流动性分析和分型面分析。 6、对设计的主要零件进行数控编程。 7、编写设计说明书一份。要求分析正确,数据准确充分,表述合理流畅;编写格式符合要求,并打印成册。 完成时间: 2006年 3 月6日至2006 年6月17日 指导老师 教研室主任 系 主 任 年 月 日 前言 我第二次走进模具设计的课堂,我第二次完成了自己的设计,理论与实践找到了一个结合点。一个月时间匆匆而过,我将告别大学的生活,它成了我大学生活中美好的回忆。 自己动了脑动了手才意识到什么缺乏什么需要什么,知识在不断更新,社会在不断前进,制造业中的模具设计与制造走在社会的前沿。现作为大学即将毕业很快就要投身社会的我来说,应熟练自己的专业软件,撑握模具制造与设计的理论知识,更重要的是理论与实践相结合。 本说明书主要介绍了我这一模具题目的设计思想过程,从画零件图到PRO/E分模到选用注塑机,到校核计算,到模具制造工艺等,从各方面叙述本人所设计的模具制品的整个思想过程。特别是此次设计我基本上都是用PRO/E完成的,利用此软件画产品图、模板、导柱、导套、分模、出工程图、模流分析等。通过这次的毕业设计,我们能够将三年所学的知识进行归纳总结,我觉得自己的模具专业知识与PROE水平有了更大的提高。 目录 前言-------------------------------------------------------------------3 一、塑件分析-----------------------------------------------------5 二、塑料材料的成型特性与工艺参数---------------------------------5 1、选择材料-------------------------------------------------5 2、ABS的注塑工艺参数----------------------------------------------------------6 3、注射机的选择--------------------------------------------------------------------6 三、模具设计 1、标准模架的选用-------------------------------------------8 2、确定型腔数目及型腔布置方案------------------------------10 3、浇口套设计----------------------------------------------10 4、分流道与浇口的设计--------------------------------------11 5、浇口位置的选择---------------------------------------------------------------12 6、导柱导套设计与加工---------------------------------------------------------13 7、推出机构的设计---------------------------------------------------------------13 四、加工要求---------------------------------------------------14 1、型腔加工工艺过程----------------------------------------14 2、凸模固定板加工工艺--------------------------------------15 五、装配要求---------------------------------------------------16 六、综合要求---------------------------------------------------16 七、零件工艺路线----------------------------------------------16 八、模流分析-------------------------------------------18 1、 塑料充满情况------------------------------------------------------------------18 2、 填充时间分析------------------------------------------------------------------18 3、 流前温度分析------------------------------------------------------------------19 4、 注射压力分布情况------------------------------------------------------------19 5、 浇注件充满的质量情况------------------------------------------------------20 6、 汽泡------------------------------------------------------------------------------21 7、 熔接痕---------------------------------------------------------------------------22 九、附录------------------------------------------------------------------22 模具材料-------------------------------------------------------------------------------22 塑料模具主要构件的材料及热处理硬度----------------------------------------23 塑料模常用成型零件的材料及热处理-------------------------------------------24 摘要: 使用PRO/E、AutoCAD做为设计软件,选用大水口模架,一模两腔。 关键词:材料 模架 机型 结构 锁模力 脱模力 开模程行的校核 浇注系统 模流分析 一、塑件分析 图1-1 结构特点:该塑件大体是一个2~3mm厚的壳体,壳体外部有光洁度要求,不能留痕迹,所以浇口不能设在外部,固使用潜伏式二次浇口。产品的精度要求不高,从成本上考虑,可以采用一模两腔,单分型面的模架(大水口模架)。材料采用ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物),丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物无毒、无味,呈微黄色,成型的塑料件有较好的光泽。 二、 塑料材料的成型特性与工艺参数 1、选择材料 : ABS Acrylonitrile-butadiene-styrene 丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物 塑料分析:(1)、基本特性 ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性,使ABS具有良好的综合力学性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度,丁二烯使ABS坚韧,苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 ABS无毒、无味,呈微黄色,成型的塑料件有较好的光泽。密度为1.02~1.05/cm 。ABS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、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响,在酮、醛、酯、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溶胀。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性,易于成型加工。经过色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高,连续工作温度为70度左右,热变形温度约为93度左右。耐气侯性差,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。 (2)、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、冷藏库和冰霜衬里等。汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节管、加热器等,还有用ABS夹层板制小轿车车身。ABS还可用来制作水表壳、纺织器材、电器零部件、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。 (3)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大;ABS易吸水,成型加工前应进行干燥处理;易产生熔接痕,模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力;在正常的成型条件下,壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时,模具温度可控制在50~60度,要求塑件光泽和耐热时,应控制在60~80度。 2、ABS的注塑工艺参数: 1、注塑机类型: 螺杆式 7、保压力 50~70MP 2、喷嘴形式 直通式 8、注射时间 3~5s 3、螺杆转速(r/min) 30~60 9、保压时间 15~30s 4、喷嘴温度 180~190C 10、模具温度 50~70 5、成型温度 C 料筒:前200~210 中210~230 后180~200 11、冷却时间 15~30s 6、注射压力 70~90 MP 12、成型周期 40~70s 3、注射机的选择 1、注塑模的最大开模行程: ≥S=H+H+5~10mm ≥35+138+10=183mm =S-H≥ H+H+5~10mm S≥H +H+H+5~10mm=120+183=203 mm 式中:—注射机最大开模行程(mm) H—推出距离(脱模距离)(mm) H—包括浇注系统凝料在内的塑件高度(mm) S—注射机动模固定板和定模固定板的最大距离(mm) H—模具厚度(mm) 所以注射机最大的开模距:183mm 2、锁模力:锁模力不小于总注射压强的1.5倍,即 F=1.5P.A x0.1 F=1.5x80x380x0.1=4560kN 式中:F—注射机的所需锁模力(KN) P—塑料熔体对型腔的成型压力(MP),其大小是一般的注射压力的80%。 A—型腔(包括浇注系统)的投影面积(cm) 3、充满型腔所需的塑料质量: m= m=1.06x204=216.24g 式中:m—成型工件(包括浇注系统)的塑料质量(g)。 —ABS的塑料密度(g/cm)。 V—成型工件(包括浇注系统)的塑料体积(cm)。 4、注射机的最大注射量是其允许最大注射量(额定注射量)的80%,所以工件的注射量: M=m/80%=216.24÷80/100=273g 式中:M—注射机允许的最大注射量(g) m—成型工件(包括浇注系统)的塑料质量(g) 综上计算,我选用上海塑料机械厂的注射机,型号为:D430 其参数如下: 名称 数据 额定注射量 1390g 螺杆直径 82mm 模具厚度 Max 770mm Min 380mm 锁模力 4740kn 注射压力 151MP 顶出力 86KN 顶出行程 210mm 模板最大开距 1480mm 模板行程 710mm 三、 模具设计 1、 标准模架的选用:标准化设计能提高效益,缩短生产周期。 根据型腔的布局等因素选用标准模架为:大水口模架 板 尺寸(mm) T 510×500×25 A 450×500×85 B 450×500×65 C 78×500×100 E 290×500×16 F 290×500×20 L 510×500×25 模具爆炸图 2、确定型腔数目及型腔布置方案: 型腔数量主要设计依据: (1)制品重量与注射机最大注射量。 (2)制品投影面积与注射机的锁模力。 (3)模具外形尺寸与注射机安装模具的有效面积。(即注射机拉杆内间距) (4)制品精度。(数量提高,塑件精度相应降低,根据经验数值,每增加一个型腔, 塑件尺寸精度降低4%~8%) (5)侧抽芯及其处理方法。 (6)制品的生产批量。(月批量或年批量) (7)经济效益。(每一模的生产值) 型腔数量的确定: 要点:既要保证最佳的生产经济性,技术上又要充分保证产品的质量,也就是应保证塑料件最佳的技术经济性。 ⑴塑料制作的批量和交货周期方面:该塑件(收音机后盖)是中批量生产的产品,交货周期要短,使用多型腔模具可提供独特的优越条件。 ⑵质量控制要求方面:该塑件不属于高精度生产要求的产品,精度要求不高采用多型腔有较高的生产效率。 ⑶塑料品种和其他方面:该塑件所用塑料为ABS工程塑料,流动性能好. 经过以上分析和本人经验所得,总结出:采用一模二腔是最佳形式,具有最佳的经济性。 如图1-1所示 3、浇口套设计: 主流道部分在成型过程中,其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔要冷热交替地反复接触,属易损件,对材料的要求较高,因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套式,以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理。此浇口套采用碳素工具钢T8A加工,热处理要求淬火53~57HRC。其应设置在模具的对称中心位置上,并尽可能保证与相联接的注射机喷嘴为同一轴心线。 为了便于流道凝料从主流道衬套中拔出,主流道设计成圆锥形 。一般锥角取2°~ 4°粗糙度Ra≤0.63 与喷嘴对接处设计成半球形凹坑,球半径略大于喷嘴头半经。考虑到本模具主流道比较长,主流道的圆锥孔采用1:50锥度,加工时采用1:50的铰刀加工出来,加工方便,也不会导致主流道过大。 4、分流道与浇口的设计: 分流道的截面形状有圆形、半圆形、梯形、U形、正方形、正六边形等。从增大传热面积考虑,截面最好采用正方形;从减少散热面积考虑,截面最好采用圆形;从压力损失上考虑,截面亦最好采用圆形。实验证明,对多数塑料来说,分流道在5~6mm以下时,对流动性影响较大,但直径在8mm以上时,对流动性的影响不大。 常用塑料的分流道直径可参考表 塑料品种 分流道直径/mm 塑料品种 分流道直径/mm ABS、AS 聚甲醛 丙烯酸酯 耐冲击丙烯酸脂 尼龙6 聚酸碳酯 4.8~9.5 3.2~9.5 8.0~9.5 8.0~12.7 1.6~9.5 4.8~9.5 聚丙烯 聚乙烯 聚苯醚 聚苯乙烯 聚氯乙烯 4.8~9.5 1.6~9.5 6.4~9.5 3.2~9.5 3.2~9.5 表(4-2) 图1-3 分流道的表面不要求很光滑,粗糙度一般达Ra3.2~1.6即可,因为分流道的表面稍不光滑就能使熔料的冷却皮层固定,有利于保温。 分流道有时只开设在动模或定模部分,有时则动模、定模都能开设分流道,这取决于模具结构、塑料特性及加工能力。动定模都开设分流道时,对塑料流动有利,多用于流动性较差的塑料,但要求模具加工精度较高,对中性强。一般的分流道多设在模具的一边。有时要加设分流道拉料杆或顶出杆,以便流道料的脱模。 分流道的布局取决于型腔的布局,型腔于分流道的布置原则是排列紧凑,缩小模具尺寸,分流道的长度应尽量短,锁模力应力求平衡,布置形式应力求平衡进料。(但也有非平衡式进料的) 根据以上的结果,考虑到型腔的布局、浇口的位置,本模具分流道的设计见图1-3。采用半圆形截面分流道,平衡进料。由于塑料ABS的流动性中等,分流道的直径取8mm。 5、浇口位置的选择应遵循以下原则: (1)、浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致,并使起流程最短。 (2)、浇口的位置应保证塑料流入型腔时,对着型腔中宽畅、厚壁部位,以便塑料顺利地流入。 (3)、避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁、型心或镶件,使塑料能尽快流入到型腔各部位,并避免型心或嵌件变形。 (4)尽量避免使制品产生熔接痕,或使其熔接痕产生在制品不需要的部位。 (5)、浇口位置及其流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀地流入,并有利于型腔内气体排出。 (6)、浇口位置应在制品最易清除的部位,同时,尽可能不影响制品的外观。 6、导柱导套设计与加工: 孔径与导柱相配,一般采用H7/h6,为了保证导向作用,要求导柱.导套 的配合间隙小于凹、凸模之间的间隙。外径与上模座相配,采用H7/r6过盈配合,另一端则与道套滑动配合。为了保证精度,加工时除了使导柱、导套的配合符合彻寸精度要求外,还应满足配合表面间的同轴度。为了使导柱、导套的配合表面硬而耐磨而中心部分具有良好韧性,用T10A,表面耐磨.有韧性.抗弯曲。不易折断。热处理要求:表面淬火,低温回火HRC≥55HRC。导柱在热处理后修复中心孔,最后进行磨削时,可利用两端中心孔进行装夹,并.应在一次装夹中将道柱的两个外圆磨出,以保证两表面间的同轴度。道套磨削加工时,以达到同轴度要求。用这方法加工时,夹持力不宜过大,以免内孔变形。或者是先磨内圆,再一内圆定位,用定尖顶顶住芯轴磨外圆。这种加工方法不仅可以保证同轴度,且能防止在运动中将配合面划伤。因此,全部精磨后,必须用油石将圆弧处磨圆滑,消除磨削后在圆弧出现的棱带。 7、推出机构的设计: 推出机构主要由推出零件、推出零件固定板和推板、推出机构的导向与复位零部件组成。 根据本模具形状的结构特点,本模具宜采用圆形推杆推出机构。如图1-9。其特点是:推杆位置的自由度大,推杆的截面形状可根据塑件的推出情况而定,可以设计成圆形、矩形等。其中圆形推杆因其容易加工和容易达到推杆和模板或型芯上推杆孔的配合精度,另外圆形推杆不具有减少运动阻力、防止卡死现象,损坏后便于更换等优点。 顶杆与顶杆孔的配合采用间隙配合。顶杆材料采用T8A经淬火处理后达HRC 50以上。 四、加工要求 1)模具分型面及组合件的结合面应很好贴合,局部间隙不大于0.02mm 2)模具成型表面的内外锐角、尖边、图样上未注明圆角时允许不大于0.3mm圆角(分型面及结合面除外)。当不允许有圆角时。应在图样上注明。 3)图样中未注明公差的一般尺寸其极限偏差按GB1804,其孔按H13,轴按h13,长度按Js14。 4)模具中各承压板(模板)的两承压面的平行度公差按GB1184附录一的5级。 5)导柱、导套孔对模板平面的垂直度公差按GB1184附录一的4级。导柱、导套之间的配合按H7/f7。 6)模具中安装镙钉(镙栓)之螺纹孔及其通孔的位置公差不大于2mm,或相应各孔配作。 7)导柱(直导柱、台肩导柱)其配合部位的大径与小径的同轴度公差t按GB1184附录一的5级。 8)导套(直导套、带头导套)外圆与内孔的同轴度公差t按GB1184附录一的5级。 9)主流道衬套的中心锥孔应研磨抛光,不得有影响脱浇口的各种缺陷。 型腔加工工艺过程 工序号 工序名称 工序内容 设备 工序简图 1 备料 锻造毛坯成平行六面体,保证各面留有足够的加工余量。 2 铣削加工 铣六面,各面留0.6的磨削余量 3 钳工划线 划出型腔的外轮廓,并留有2mm的数控铣余量。 钳工台 4 铣削加工 粗铣型腔,尽量使各型面所留余量均匀。 立式铣床 5 数控铣加工 编制数控带(或计算机编程)并进行必要的检验; 工件的定位和装夹; 确定程序原点; 机床的调整(检查机床主轴和导轨润滑是否正常、设定刀具半径补偿值、F1进给速度); 试运转; 切削加工(分粗、半精和精加工),精加工后留0.02~0.04mm的抛光余量; 数控铣床 6 钳工划线 划型腔内镶件固定孔的轮廓线,并留有1mm左右的电火花加工余量,力求余量均匀。 钳工台 7 铣削加工 按所划轮廓线粗铣镶件固定孔(电火花的预孔加工) 立式铣床 8 热处理 淬火并回火HRC58~62。 9 钳工加工 磨光型腔底面和定位所需的基准面,除锈并去磁。 钳工台 10 电火花加工 电极(粗、精电极)的制造; 工件的定位,电极的找正、定位; 电规准(粗、中、精规准)的选择及转换。 电火花机床 11 磨削加工 磨削各平面达图纸要求。 平面磨床 12 钳工加工 抛光并倒边角。 钳工台 13 检验 凸模固定板加工工艺 工序号 工序名称 工序内容 设备 工序简图 1 钳工划线 划凸模固定凹槽轮廓线,各边留1mm数控铣余量; 划抽芯机构导滑槽轮廓线。 钳工台 2 铣削加工 粗铣凸模固定凹槽; 铣抽芯机构导滑部分,留0.6磨削余量; 用T型槽铣刀铣T型槽达图纸要求。 立式铣床 3 数控铣加工 粗铣、精铣凸模固定凹槽(所选铣刀要能铣出凹槽四周的圆角部分) 数控铣床。 4 电火花加工 加工分流道和潜伏式浇口 电火花机床 5 磨削平面 磨抽芯机构导滑槽部分,并留0.2的精磨余量。 万能工具磨床 6 钳工划线 划导滑槽各边上的螺钉孔中心线,限位孔中心线。 钳工台 7 钻孔 钻螺钉孔并攻丝,钻斜导柱孔及限位销孔达图纸要求。 立式铣床 8 磨削加工 磨削抽芯机构导滑槽部分达图纸要求。 万能工具磨床 9 检验 五、装配要求: 1、顶出制品的推杆的端面与所在的相应型面保持持平,允许推杆端面高出型面不大于0.1mm。 2、注射模的复位杆,其端面应与模具分型面持平,允许底于分型面不大于0.03 mm。 3、型心.凸模.镶件等,其尾部高度尺寸未注明公差时,其端面应在装配后与其配合的零件齐平。 4、制品同一表面的成型腔分布在上、下模或两模时,装配后沿分型面的错边不大于0.05mm,并其组合尺寸不超过型腔允许的极限尺寸。 5、凸模与凹模装配后的配合间隙,应保持周围均匀。 6、需保持同轴的两个以上零件,其同轴度必须保证装配要求,使个配合零件能顺利装卸,活动自如。 7、模具导向件的导向部分,装配后保证滑动灵活,无卡滞现象。 模具中两次分型用的拉杆.拉板装配后,各工作面应在同一平面内,允许其极限偏差为±0.1mm。 8、模具装配后,两安装平面应保持平,其平行度公差按GB1184附录—的6级。 六、综合要求 1、模具、模架及其零件的工件表面,不应有碰伤、凹痕、裂纹、毛刺、锈蚀等缺陷。 2、经热处理后的零件,硬度应均匀,不允许有脱碳、软点、氧化斑点及裂纹等缺陷。热处理后应清除氧化皮,脏物油污。 3、配通用模架模具,装配后两侧面应进行同时磨削加工,以保证模具能顺利装入模架。 4、模具的冷却水道应保证畅通。 七、零件工艺路线: 1 导柱加工工艺路线: 毛坯(棒料)→ 车削加工(外圆配合部分留磨量0.2—0.3mm)→ 热处理(淬火或渗碳淬火)→ 外圆磨削→ 精磨到要求尺寸。 2 导套加工工艺路线: 毛坯(棒料)→ 球化退火→ 车削加工(内圆配合部分磨量0.1—0.15mm)→ 热处理(淬火或身碳淬火)→内圆磨削→ 精磨到要求尺寸 3 板座加工工艺路线: 毛坯在铣床或刨床上粗加工上下平面,留精加工余量,热处理,最后在平面磨床上磨到符合图纸的要求。45钢,一定的强度和刚度,热处理:调质:≥200HBS. 4 动.定模板加工工艺路线: 毛坯→ 铣床加工→ 热处理→ 精磨到要求。 5 支承板加工工艺路线: 毛坯→ 铣床加工→ 精磨到要求。 6 推杆固定板加工工艺路线: 毛坯→ 球化退火→ 铣床加工→ 热处理→ 精磨到要求。 45钢,一定的强度和刚度,热处理:调质:≥200HBS. 7 推板加工工艺路线: 毛坯→ 铣床加工→ 热处理→ 精磨到要求。45钢 热处理硬度:40—45HRC。 8、 复位杆: 毛坯→ 球化退火→ 车床加工→ 热处理→ 精磨到要求。T8A1一定的强度和耐磨性,热处理淬火.低温回火≥55HRC。 9、垫块加工工艺路线: 毛坯 → 铣床加工 → 热处理 → 精磨到要求。45钢,一定的强度和刚度,热处理:调质≥200HBS。 10、浇口套加工工艺路线: 毛坯 → 车床加工 → 钻孔 → 铰孔保证主流道表面粗糙度Ra<0.8µm T8A热处理硬度53~57HRC 八、模流分析 Confidence of Fill (塑料充满情况): Fill Time (填充时间分析): Flow Front Temp(流前温度分析): Injection Pressure( 注射压力分布情况:) Quality Prediction(浇注件充满的质量情况): Air Traps (汽泡) 根据气泡的产生原因,解决的对策有以下几个方面: 1)在制品壁厚较大时,其外表面冷却速度比中心部的快,因此,随着冷却的进行,中心部的树脂边收缩边向表面扩张,使中心部产生充填不足。这种情况被称为真空气泡。解决方法主要有: a)根据壁厚,确定合理的浇口,浇道尺寸。一般浇口高度应为制品壁厚的50%~60%。 b)至浇口封合为止,留有一定的补充注射料。 C)注射时间应较浇口封合时间略长。 d)降低注射速度,提高注射压力, e)采用熔融粘度等级高的材料。 2)由于挥发性气体的产生而造成的气泡,解决的方法主要有: a)充分进行预干燥。 b)降低树脂温度,避免产生分解气体。 3)流动性差造成的气泡,可通过提高树脂及模具的温度、提高注射速度予以解决。 Weld Lines(熔接痕) 熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生 的。一般情况下,主要影响外观,对涂装、电镀产生影响。严重时,对制品强度产生影响 (特别是在纤维增强树脂时,尤为严重)。可参考以下几项予以改善: l)调整成型条件,提高流动性。如,提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速 度等。 2)增设排气槽,在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。 3)尽量减少脱模剂的使用。 4)设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处,成型后再予以切断去除。 5)若仅影响外观,则可改变烧四位置,以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等,予以修饰。 九、附录 附录A 模具材料 1、渗碳钢 渗碳钢含碳量一般在0.1%~0.25%范围内,退火状态硬度较低,具有良好的切削性能和良好的塑性,可以采用冷挤压成型法制造模具。渗碳后经淬火、低温回火处理,模具表面具有高硬度、高耐磨性及抛光性,同时具有一定的强度和韧性,从而保证模具的使用性并有效地提高模具使用寿命。 常用的渗碳钢有碳素低碳钢10、20钢及合金钢20Cr、12CrNi2、12CrNi3A等。 碳素低碳钢因其淬透性较差,因而只适用承受载荷较小,要求不高的模具。合金低碳钢与碳素低碳钢相比,其淬透性较好,故只适用做截面较大、承受较大载荷的塑料模具。 用渗碳钢制造模具,因其周期长,渗碳设备及批量的限制而较少使用。 2、调质钢 塑料模具所用调质钢为中碳钢如45、55钢等碳素钢及40Cr、3Cr2Mo、4CrT5MoSiV1等合金钢。 用调质钢制造塑料模具,在退火状态下进行粗加工,在进行调质处理,最后进行精加工,或在调质或正火处理后,直接进行粗加工和精加工,避免或减少模具热处理是产生变形和裂纹等缺陷。 碳素调质钢45钢是常用的塑料模具钢,具有良好的切削性能,但因其淬透性较差,回火后强度和硬度较低,较适用的硬度为HRC33~38,所以只适用小型或生产批量小的塑料模具。 对于塑料制品批量较大,型腔复杂的中型或大型塑料模具,宜采用合金调质钢。这类钢在预硬化处理后硬度一般为HRC42~48。 3、高碳工具钢 高碳工具钢如CR12、CR12MOV、CRWMN、9MN2V等,经淬火和低温回火后具有高硬度和高耐磨性。因此,常被用于制造热固性塑料模具或要求耐磨的热塑性塑料(如玻璃纤维增强的热塑性塑料)模具。这类钢经热处理后的适宜硬度为HRC58~60 4、耐蚀钢 耐蚀钢的耐蚀性主要与其化学成分有关,耐蚀钢基本是属于含铬量较高的不锈钢。用耐蚀钢加工模具其表面不用进行镀铬。常用的耐蚀钢有4Cr13、9Cr18、9Cr18MoV、Cr14Mo、Cr14Mo4V等马氏体不锈钢。 5、马氏体时效钢 马氏体时效钢是超低碳的超高强度钢。超低碳马氏体时效钢具有良好的加工性、焊接性、耐蚀性及镜面加工性。马氏体时效钢在固溶状态下的硬度为HRC30~35,经480C时效3~6h后,其硬度可达HRC50以上,而且时效过程中产生的变形很小。因此,采用马氏体时效钢制造模具,可在固溶状态下进行机械加工后再进行时效处理,以获得模具所需的硬度和强度。马氏体时效钢适合制造大型复杂、精密度要求高、耐磨耐蚀的塑料模具钢。 常用的马氏体时效钢有:Ni18Co8Mo5TiAl、Ni20Ti2AlNb、Ni25Ti2AlNb、Cr5Ni12Mo3TiAl0. 附录B 塑料模具主要构件的材料及热处理硬度 构件名称 材料 热处理硬度(HRC) 构件名称 材料 热处理硬度(HRC) 定模座板 30、35、45 —— 斜销 T8A、T10A、 GCr15 50~60 动模座板 30、35、45 —— 弯销 T8A、T10A、 GCr15 55~60 推流道板 45、50、55 30~35 滑块 45、3Cr2Mo 40CrNiMo 35~40 推件板 45、3Cr2Mo 40CrNiMo 30~35 斜滑块 45、3Cr2Mo 40CrNiMo 35~40 型芯固定板 30、35、45 —— 滑块导板 45、T8A 45~50 支承板 45、50、T7A 40~45 楔紧块 45、T8A、 CrWMn 50~55 推杆固定板 30、35、45 —— 斜槽导板 45、50、T7A 45~50 推板 45、50、T7A 40~45 定位拉杆 45、T8A 45~50 垫块 30、35 —— 定位拉板 45、T8A 45~50 定位圈 45、50 40~50 限位钉 45 30~35 浇口套 T8A、T10A、 CrWMn 50~55 限位块 45 —— 复位杆 T8A、T10A 50~55 支承柱 45 —— 拉料杆 T8A、T10A 50~55 T8A、T10A、 GCr15 55~60 推杆 d≤4㎜ 65Mn、50CrV 45~50 导柱、导套 20(渗碳0.5~0.8) 55~60 d>5㎜ T8A、T10A 50~55 T8A、T10A、 GCr15 推管 孔径≤3㎜ 65Mn、50CrVA 45~50 推板导柱 推板导套 20(渗碳0.5~0.8) 55~60 孔径>3㎜ T8A、T10A 50~55 T8A、T10A、 GCr15 分流道拉料杆 65Mn、50CrVA 45~50 精密定位件 CrWMn、Cr12MoV、GCr15 55~60① 注:①支承柱兼作推板导柱时,支承柱材料用T8A、T10A、GCr15,热处理硬度HRC55~60。 附录C 塑料模常用成型零件的材料及热处理 构件名称 材料 热处理方法 硬度 说明 凹模 凸模 螺纹型芯 螺纹型环 成型镶件 成型推杆等 T8A、T10A 淬火 54~58HRC 用于形状简单的小型芯、型腔 CrWMn、9Wn2V、 Cr2Mn2SiWMoV 淬火 54~58HRC 用于形状复杂、要求热处理变形小的小型芯、型腔或镶件和增强塑料的成型模具 Cr12、Cr4W2MoV 20CrMnMo、20CrMnTi 渗碳、淬火 5CrMnMo、40CrMnMo 渗碳、淬火 54~58HRC 用于高耐磨、高强度和高韧性的大型型芯、型腔等 3Cr2W8V、38CrMoAl 调质、渗碳 1000HV 用于形状复杂、要求耐腐蚀和高精度型芯、型腔等 P20 预硬化 36~38HRC 用于中小型热塑性塑料注射模 5NiSCa、SM1 预硬化 35~45HRC- 配套讲稿:
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