摩托车灯罩模具设计说明书——毕业设计

摩托车灯罩模具设计说明书——毕业设计内容摘要：

制造； 考虑对成型面积的影响； 要考虑排气效果； 考虑对侧向抽芯的影响。 对于灯罩塑件，预定的几个分型面方案如下： 方案（一）： 其分型面的设计如图 所示，这种设计方式共有两个分型面，首先在 A处分型面进行定距分型，然后在 B 处分型。 首先在 A 处分型是因为考虑到塑件有两个φ 10 的小孔不能随型芯直接脱出，所以要对两个小孔设计侧向抽芯构。 这种方案的优点如下： 1. 两个分型面分型不会在塑件表面产生飞边、痕迹。 2. 模具便于制造； 方案（二）： 其分型面的设计如图 所示，这 种设计方式共 有三个分型 面；除了在 A、 B 处有分型面外 ,它还利用了塑件的对称性，在中间多设了一个分型面。 在 A 分型面分型的同时，中间的分型面亦进行分型，型腔板向左右两边移动，在移动了一段距离停止分型后 B 分型面才开始分型。 这种方案的优点是：通过多设了中间 这个分型面后，省去了对两小孔的侧向抽芯机构，但缺点是会在塑件的表面产生分型痕迹，影响塑件的外观质量。 图 分型面 (a) 9 图 分型面 (b) 方案（三）： 其分型面的设计如图 所示，这种设计方式和方案（一）一样，也是有两个分型面，只是塑件的安置方式不同，在方案（三）里的塑件将会留在定模内，塑件顶出机构不好设计，不方便取出塑件，同时产生的凝料也比方案（一）方案（二）多，而且也要考虑对 两小孔的侧抽芯问题。 图 分型面（ c） 10 根据分型面选取一般应遵循的原则和其它因素，比较了三个方案的优缺点后，在本设计里决定采用方案（一）的分型面方式。 选择浇注系统与排溢系统的方式 浇注系统的设计和浇口的选择 浇注系统设计是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响很大，而且还与塑件所用的利用率、成型生产效率等相关，因此浇注系统设计是模具设计的重要环节。 对浇注系统进行总体设计时， 一般应遵循如下基本规则： 1． 了解塑料的成型性能和塑料熔体的流动特性； 2． 采用尽量短的流程，以减少热量与压力损失； 3． 浇注系统设计应有利于良好的排气； 4． 防止型芯变形和嵌件位移； 5． 便于修整浇口以保证塑件外观质量； 6． 浇注系统应结合型腔布局同时考虑； 7． 流动距离比和流动面积比的校核。 因为本塑件不是大型或薄壁塑料制件，所以无需进行流动距离比和流动面积比的校核。 （ 1）、主流道设计 主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流动距离。 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、压力的塑料熔体要冷热交替地反复接触，属于易损件，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（也称浇口套），以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理。 一般采用碳素工具钢如 T8A、 T10A 等，热处理要求淬火 53～ 57HRC。 主流道衬套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。 主流道衬套形式如图 2． 2． 1 所示，图 2． 2． 1 a 为主流道 11 与定位圈设计成整体式，一般用于小型模具；图 2． 2． 1 b 和图 2． 2． 1 c 所示为将主流道衬套和定位圈设计成两个零 件，然后配合固定在模板上。 在本设计中，为了安装与拆卸方便，所以采用图 2． 2． 1 b 的形式。 (a) (b) (c) 图 主流道衬套 （ 2）、 浇注口位置的选择 模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模之后有时还需修改浇口尺寸。 无论采用什么形式的浇口，其开设的位置对塑件的成型性能及成型质量影响很大，因此合理 选择浇口的开设位置是提高塑件质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。 一般在选择浇口位置时，需要根据塑件的结构工艺特征、成型质量和技术要求，并综合分析塑料熔体在模内的流动特性、成型条件因素。 以下几项原则可以参考： 尽量缩短流动距离； 浇口应开设在塑件最大壁厚处； 必须尽量减少或避免熔接痕； 应有利于型腔中气体的排除 考虑分子定向的影响； 避免产生喷射和蠕动（蛇形流）； 不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口； 浇口位置的选择应注意塑件外观质量。 预先拟订浇注口位置的设计 方案有两种，如图 所示，分别为在 I处和II处。 根据上面的几项原则来分析：如果开在 I处，那就产生浇注口不平衡，而且会影响塑件外观质量，而在 II处开浇注口是非常平衡的，也尽量缩短了塑料的流动距离，不影响塑件的外观质量，浇口凝料也易于去除，还能够同时填充 12 满型腔，故选择在 II处开浇注口。 图 浇口位置 （ 3）、浇口的选择 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。 除直接浇口外，它是浇注系统中截面积最小的部分，但却是浇注系统的关键部分。 浇口的位置、形状及尺寸对塑件的性能和质量的影响很大。 根据所采取浇口的位置，拟订采用浇口的形式如下： 环形浇口 环形浇口主要用来成型圆筒形塑件，它开设在塑件的外侧，采用这类浇口，塑料熔体在充模时进料均匀，各处料流速度大致相同，模腔内气体易排出，避免了使用侧浇口时容易在塑件上产生的熔接痕，但浇口去除较难，浇口痕迹明显； 轮辐浇口 轮辐浇口是在内侧 开设的环形浇口的基础上加以改进，由四周进料改为几段小圆弧进料，浇口尺寸与侧浇口类似。 这样浇口凝料易于去除且用料也有减少，这类浇口在生产中比环形浇口应用广泛，但塑件易产生多条熔接痕从而影响了塑件的强度。 潜伏浇口 潜伏浇口又称剪切浇口，由点浇口演变而来。 这类浇口的分流道位于分型面上，而浇口本身设在模具内的隐蔽处，塑料熔体通过型腔侧面斜向注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不致于因浇口痕迹而影响塑件的表面质量及美观效果。 三种浇口的优缺点经比较易见，环形浇口凝料去除比较难，增加了工人的劳动强度，所以不采用环 形浇口。 潜伏浇口的优点比较多，但因为本塑件是摩托车灯罩的内部零件，对塑件的外表面质量及美观效果要求不是很高，只须能保证其一般的尺寸精度就可，而轮辐浇口已经满足其设计要求。 为了加工的方 13 便性，所以决定采用轮辐浇口。 （ 4）、分流道设计 根据浇口位置而采取的轮辐浇口，因为由图 ，塑件有四个浇注口，而且塑件中芯离浇注口还有一段距离，所以就必须要设计有分流道。 在多型腔或单型腔多浇口时应设置分流道。 分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。 它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前， 通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段，因此要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔，并且流动过程中压力损失及热量损失尽可能小。 为便于机械加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上。 常用的分流道截面形状一般可分为圆形、梯形、 U形、半圆形及矩形等。 分流道截面形状及尺寸应根据塑料制件的结构（大小和壁厚）、所用塑料的工艺特性、成型工艺条件及分流道的长度等因素来确定。 由理论分析可知，圆形截面的流道总是比任何其他形状截面的流道更可取，因为在相同截面积的 情况下，其比表面积最小（流道表面积与体积之比值称为比表面积），即它在热的塑料熔体和温度相对较低的模具之间提供的接触面积最小，因此从流动性、传热性等方面考虑，圆形截面是分流道比较理想的形状。 圆形截面分流道因其要以分型面为界分成两半进行加工才利于凝料脱出，但这种加工的工艺性不佳，且模具闭合后难以精确保证两半圆对准，故生产实际中不常使用。 而 U形截面分流道容易加工，且塑料的热量散失及流动阻力均不大，经过多方面的考虑，在本设计里采用 U形截面的分流道。 （ 5）、冷料穴的设计 在完成一次注射循环的间隔，考察注射机喷嘴和 主流道入口小端间的温度状况时，发现喷嘴端部温度低于所要求的塑料熔体温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约 10～ 25㎜的深度有个温度逐渐升高的区域，深于此区域时才达到正常的塑料熔体温度。 位于这一区域的塑料的流动性能及成型性能不佳，如果这里温度相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。 为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。 冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上，其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为 1～ 倍主流道大端直径，最终要保证冷料的体积小于 14 冷料穴的体积。 .冷料穴的各种形式如图所示。 图 a～ c是底部带推杆的冷料穴形式，图 a 是端部部为 Z字形拉料杆形式 冷料穴，是最常用的一种形式，开模时主流道凝料被拉料杆拉出，推出后常常需用人工取出而不能自动脱落；图 b 是靠带倒锥形的冷料穴拉出主流道凝料的形式；图 c是环形槽代替了倒锥形用来拉主流道凝料的形式， b 图合 c 图适用于弹性较好的软质塑料，能实现自动化脱模。 图 d 和图 e 是适用于推件板脱模的拉料杆形式冷料 穴。 在比较了这几种冷料穴的特点后，和经过对塑件的结构分析，可能将采用推杆将塑件推出，所以在这里预先选用图 b形式的冷料穴，若塑件推出机构不宜为推杆推出而宜推件板推出的话，那将再重选冷料穴形式。 (a) (b) (c) (d) (e) 图 浇口形式 排溢系统的设计 当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受 15 热或凝固产生的低分子挥发气体。 如果型腔内因各种原因而产生的气体，不被排除干净，一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部炭化或烧焦（褐色斑纹），同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度，因此设计型腔时必须考虑排气问题。 有时在注射成型过程中，为保证型腔充填的均匀合适及增加塑料熔体汇合处的熔接强度，还需在塑料最 后充填到的型腔部位开设溢流槽以容纳余料，也可以容纳一定量的气体。 注射模具成型时的排气通常以如下四种方式进行： 利用配合间隙排气； 在分型面上开设排气槽排气； 利用排气塞排气； 强制性排气。 在本设计中，利用配合间隙就足以满足排气的需要，所以就无须再设计其它方式排气。 成型零件的结构设计 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶件、成型杆和成型环等。 成型零件工作时，直接与塑料接触，承受塑料熔体的高压、料流的冲杀刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。 因此，成型零件 要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。 设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 凹模 凹模是成型零件外表面的主要零件，按其结构不同，可分为整体式和组合 16 式两类。 整 体式凹模 整体式凹模由整快材料加工而成。 组合式凹模 组合式凹模是指凹模由两个以上零件组合而成。 按组合方式的不同分为以下几种形式： ①、嵌入式凹模 ②、局部镶嵌式凹模 ③、底部镶拼式凹模 ④、侧壁镶拼式凹模 ⑤、多件镶拼式凹模 ⑥、四壁拼合式凹模 根据以上这些原则和特点，本人对型腔的设计提出了三种设计方案，其设计结构如下： 方案（一）： 如图 所示：型腔根据塑件的结构特点，把型腔设计成左右两半拼合式。 这样的话，就方便了型腔的加工，降低了加工成本，但由于是两对半式拼合，所以在拼合处塑件会产生痕迹，影响塑件的外观质量，同时使得模具安装困 难。 图 半拼式凹模 方案（二）： 如图 所示：这种方案的特点是结构加工效率高，装拆方便，节省了模具加工需要的模具工具钢材料，适合于多型腔或大型模具。 17 图 镶拼式凹模 方案（三）： 如图 所示：采。