〔大学论文〕电器开关过电片模具设计〔含word文档〕.pdf
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1、第 页共 页 电器开关过电器模具设计电器开关过电器模具设计电器开关过电器模具设计电器开关过电器模具设计 目录 1绪论.1 1.1塑料模具的现状和发展1 1.2塑料注射模具的设计步骤2 1.3课题任务要求3 2塑件分析及设计方案确定.4 2.1塑件分析4 2.2塑料的选材及性能分析5 2.3设计方案的确定7 3洗发水瓶盖注射模的详细设计.8 3.1塑料注射成型机的选择8 3.2注射模具分型面的选择11 3.3注射模具浇注系统的设计12 3.4注射模具成型零件和模体的设计16 3.5标准模架的选择23 3.6导向与定位机构设计24 3.7脱模推出机构的设计27 3.8温度调节系统的设计28 4模具
2、装配.30 4.1模具的装配30 4.2模具的安装及加工要点31 结束语.33 致谢.34 参考文献.35 电器开关过电片冲压模具设计 1 1 1 1 1绪论绪论绪论绪论 利用塑料注射成型机成型塑料制品的模具就是塑料注射模具, 其结构由制品 的形状及注射机形式决定的。塑料注射模具是塑料制品中应用最广的,由注射模 具生产的制品已占塑料产品的 80%以上。注射模具在结构上也是塑料模具中最复 杂的。掌握注射模具的基本结构,其它模具也就触类旁通了。 1.11.11.11.1塑料模具的现状和发展塑料模具的现状和发展塑料模具的现状和发展塑料模具的现状和发展 塑料工业是世界上增长最快的工业之一。 自 192
3、7 年聚氯乙烯塑料问世以来, 随着高分子化学技术的发展,各种性能的塑料,特别是聚酰胺、聚甲醛、ABS、 聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、氟塑料等工程塑料发展迅速,其速度超过了聚乙烯、 聚丙烯、聚氯乙烯与聚苯乙烯等四种通用塑料,使塑件在工业产品与生活用品方 面获得广泛的应用,以塑料代替金属的实例,比比皆是。塑料有着一系列金属所 不及的优点,诸如:重量轻、耐腐蚀、电气绝缘性好、易于造型、生产效率高与 成本低廉等。但也存在许多自身的缺陷,诸如:抗老化性、耐热性、抗静电性、 耐燃性及比机械强度低于金属。但随着高分子合成技术、材料改性技术及成型工 艺的进步,愈来愈多的具有优异性能的塑料高分子材料不断涌现,从而促
4、使塑料 工业飞跃发展 2。 我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间(分厂) ,自产自配比例高 达 60%左右, 而国外模具超过 70%属商品模具。 专业模具厂大多是 “大而全” 、 “小 而全”的组织形式,而国外大多是“小而专” 、 “小而精” 。国内大型、精密、复 杂、长寿命的模具占总量比例不足 30%,而国外在 50%以上。2004 年,模具进出 口之比为 3.7:1,进出口相抵后的净进口额达 13.2 亿美元,为世界模具净进口 量最大的国家 3。 模具是塑件生产的重要工艺装备之一。 模具以其特定的形状通过一定的方式 使原料成型。 不同的塑料成型方法使用着不同的模塑工艺和原理及结构特点
5、个不 相同的塑料模具。塑件质量的优劣及生产效率的高低,模具因素占 80%。一副质 量好的注射模可以成型上百万次,压缩模大约可以生产 25 万件,这些都同模具 设计和制造有很大的关系。在现代塑件生产中,合理的模塑工艺、高效的模塑设 备、先进的塑料模具和制造技术是必不可少的因素,尤其是塑料模具对实现塑料 电器开关过电片冲压模具设计 2 加工工艺要求、塑件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备 也只有装上能自动化生产的模具才可能发挥其效能, 产品的生产和更新都是以模 具的设计制造和更新为前提。 随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量 需求愈来愈大、产品更新换代周期愈来愈短、用户对
6、塑件质量的要求愈来愈高, 因而对模具设计与制造的周期和质量提出了更高的要求, 促使塑料模具设计和制 造技术不断向前发展,从而也推动了塑料工业生产高速发展。 随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业等各行业广泛应用, 对塑料模具的需求日益增加,塑料模具在国民经济中的重要性也日益突出。模具 作为一种高附加值和技术密集型产品, 其技术水平的高低已经成为一个国家制造 业水平的重要标志之一 4。 1.21.21.21.2塑料注射模具的设计步骤塑料注射模具的设计步骤塑料注射模具的设计步骤塑料注射模具的设计步骤 注射模具的设计,在传统上一般按如下步骤进行: (1)确定型腔的数目。确定方法有多种,如锁
7、模力、根据最大注射量、根 据制品精度要求、根据经济性等,在设计时应根据实际情况采用哪一种方法。 (2)选定分型面。虽然在制品设计阶段分型面已经考虑或者选定,在模具 设计阶段仍应再次校核。 从模具结构及成形工艺的角度判断分型面的选择是否合 理。 (3)型腔的配置。这是模具结构总体方案的规划和确定。因为一旦型腔布 置完毕,浇注系统的走向和类型便已确定。冷却系统和脱模机构在配置时也必须 给予充分的注意。要避免各种系统的干涉。布置结束后,模板的外形尺寸基本上 就可以确定下来。在此基础上可以选定合适的模架。 (4)确定浇注系统。浇注系统设计的合理性对制品的质量和生产效率有着 决定性的影响。 (5)确定脱
8、模方式。在确定脱模方式时首先要确定制品和流道凝料滞留哪 一侧,必要时要设计强迫制品滞留的结构(如拉料杆) ,然后再决定是采用的是 推杆结构还是推件板结构。 (6)冷却系统和脱模机构的结构设计。冷却系统与脱模机构的同步设计有 助于两者的很好协调。 (7)确定凹模和型芯的结构和固定方式。当采用镶块式凹模或型芯时,应 电器开关过电片冲压模具设计 3 合理地划分镶块并同时考虑到这些镶块及镶块固定板的强度、刚度、可加工性、 紧固性及可更换性。 (8)确定排气方式。由于在一般的注射模中注射成形的气体可以通过分型 面和推件杆处的空隙排出,因此,注射模具的排气问题往往被忽略。 (9)绘制模具的结构草图。在以上
9、工作的基础上绘制注射模具的结构草图。 在总体结构设计时切忌将模具结构设计得过于复杂, 应优先考虑采用简单的模具 结构形式。结构草图完成后,应与工艺、产品设计及模具制造及使用人员共同研 究讨论直至相互认可。 (10)绘制模具的装配图。装配图应尽量按照国家标准绘制。装配图中要清 楚的表明各零件的装配关系,以便于工人装配。装配图上应尽量包括主要尺寸, 并填写名细表和标题栏,还应有技术要求。 (11)绘制模具零件图。由模具装配图上拆绘零件图的顺序是先内后外, 先 复杂后简单,先成形后结构零件。 (12)编写设计说明书。设计说明书中除了编写设计任务书、注射成形工艺 卡外,还应有以下内容:模具与注射机有关
10、参数的校核;型腔数目的计算依据; 浇注系统、冷却系统的设计计算;成形零件的尺寸与公差计算;凹模壁厚和垫板 厚度的、刚度与强度校核,型芯偏移和变形计算;开模力与脱模力计算、推杆数 目与直径的计算;调温系统的热平衡和传热面积计算,包括冷却通道的直径、 长 度和数量;弹簧的强度与刚度计算。 电器开关过电片冲压模具设计 4 模具的总体结构设计模具的总体结构设计 模具总体结构如图 1-1 所示,该模具采用后侧导柱模架,冲圆孔凸模 19, 冲腰形孔凸模 18,切断凸模 15,切边凸模 20,压弯凸模(成形侧刃)16, 导 正销 29 分别和凸模固定板 5 采用压入式装配,用圆柱销 23 在上模座上定位,
11、与垫板 4 一起固定在上模座上;凹模 11 采用整体加工而成,为了便于制造、 试 模和维修,压弯凹模镶块 17 两件采用镶拼结构,嵌入冲裁凹模槽孔内,并用螺 钉加以固定;条料送进步距由成形侧刃定位控制,制件弯曲由导正销精定位, 所 有凸模卸料由弹性卸料板 7 完成,冲孔、切边和切断废料由凹模下面的漏料孔 逐步排出,制件从料头分离,由模具终端沿凹模斜面自动落下。 电器开关过电片冲压模具设计 5 A A 图图 1 1 1 1-1-1-1-1 模具结构示意图模具结构示意图 1-1-1-1-模柄模柄 2-2-2-2-上模板上模板 3-3-3-3-圆柱头内六角卸料螺钉圆柱头内六角卸料螺钉 4-4-4-4
12、-垫板垫板 5-5-5-5-凸模固定板凸模固定板 6-6-6-6-弹簧弹簧 7-7-7-7-卸料板卸料板8-8-8-8-导套导套9-9-9-9-导柱导柱10-10-10-10-下板下板11-11-11-11-凹模凹模 电器开关过电片冲压模具设计 6 12-12-12-12-垫板垫板13-13-13-13-内六角圆柱头螺钉内六角圆柱头螺钉14-14-14-14-圆柱销圆柱销15-15-15-15-切断凸模切断凸模16-16-16-16-压弯凸压弯凸 模模17-17-17-17-凹模镶块凹模镶块18-18-18-18-冲腰形孔凸模冲腰形孔凸模 19-19-19-19-冲圆孔凸模冲圆孔凸模20-20
13、-20-20-切边凸模(成形侧刃切边凸模(成形侧刃) 21-21-21-21-开槽圆柱头螺钉开槽圆柱头螺钉 22-22-22-22-承料板承料板 23-23-23-23-圆柱销圆柱销 24-24-24-24-内六角圆柱头螺钉内六角圆柱头螺钉 25-25-25-25-圆柱销圆柱销 26-26-26-26-圆柱销圆柱销 27-27-27-27-开槽沉头螺钉开槽沉头螺钉 28-28-28-28-导料板导料板29-29-29-29-导正销导正销30-30-30-30-开槽沉头螺钉开槽沉头螺钉 31-31-31-31-螺塞螺塞32-32-32-32-弹簧弹簧 1.1 条料定位装置 由于侧刃定距方式使冲压
14、时材料送进准确可靠,但增加了材料的消耗,也使 模具的制造维修趋于复杂。侧刃的成形冲切即发挥了侧刃定距的优点,又使得有 搭边排样的有废料冲压变为无废料、少废料冲压。成形侧刃冲压是将拟选用的侧 刃与工件某部分的冲裁结合,利用冲切出条(带)料的缺口代替普通侧刃的切边 缺口实现送料限位定距,省去普通侧刃冲切后仍需留出落料冲切的搭边,实现少 无废料排样的冲裁7。 资料表明: 在级进模上使用成形侧刃与使用普通侧刃相比, 不仅可以节省冲压材料 6%-10%,成本降低 2%-6%,而且可以使连续冲压保 持较高的劳动生产率的同时,保证工件具有较高的尺寸和形状位置精度。本设计 在送料前进方向的两侧采用双成形侧刃定
15、距,如图 2-3 所示,即为使用成形侧 刃的排样图,侧刃长度稍大于送料进距,以便导正销伸入预冲孔时导料略后退。 成形侧刃尺寸按式(3-1)计算: L=h+(0.050.10)(3-1) 式中,L成形侧刃断面沿送料方向的长度(mm),这里 L=14.2mm;h步 距(mm)精确定位由导正销 29 与条料上的导正孔5 来实现,该模具装有 2 件导正销,结构形式如图 3-1 所示,条料宽度方向由左、右导料板 28 导向, 承 料板 22 承料。 1.2 出料装置 采用弹性卸料板 7 卸料,弹性卸料板由弹簧 6 产生的弹性实现卸料,并穿 过卸料螺钉 3 杆部安装在凸模固定板与卸料板之间。导正销与导正孔
16、之间存在 一定的间隙,一般可以避免导正销卡在导正孔内,若为了防止导正销卡在导正孔 内,可以采用在局部设计卸料块与弹簧,靠弹簧产生的弹性实现卸料。冲孔、 切 边废料和切断废料由凹模下方的漏料孔逐步排出, 制件由模具终端沿斜面自动落 下。 电器开关过电片冲压模具设计 7 1.3 模具结构特点 采用双成形侧刃对称布置,切边定距,冲出工件部分外形,充分利用料头和 料尾。为了便于送料,在冲切外形时工件之间留有一定的搭边连接,在冲弯后再 切去,工件成形后由凹模 11 终端的斜面滑出。 电器开关过电片冲压模具设计 8 模具零件的设计与计算模具零件的设计与计算 2.1 凸凹模刃口尺寸的计算 2.1.1 凸、凹
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