包装印刷打印机方形固定座的设计分析doc 15页.docx
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方形固定座的设计
一：
塑件的工艺分析：
（1）塑件的原料分析：
塑件的材料采用ABS，属于热塑性塑料。
从使用性能上看，该材料的综合性能较好，冲击韧度、力学强度较高，尺寸稳定，易于成型和机械加工。
但材料的热变形温度较低，极易分解，流动性对温度变化不敏感，但对注射压力变化敏感，成型时模具大都采用点交口。
（2）塑件的结构分析：
该零件是前端有一回转体，外端直径为Φ11，内径为Φ6.7。
零件的后端可以看成是一非对称的坐台，四周的尺寸均需要保证。
因此，型腔可以采用整体式的，而型芯可以采用镶拼式的。
（3）塑件的尺寸精度分析：
由零件图可知，由零件的基本尺寸和所标注的公差，查表（1-4）P18知ABS的等级取值为MT3级和MT4级，精度等级为中等，比较容易实现。
（4）塑件的塑厚分析：
从图纸上看，零件的壁厚在各段比较均匀，比较利于塑件的成型。
（5）塑件的表面质量分析
题目中要求塑件的全部表面粗度为Ra=0.8mm，要求较高，故其表面不能有缺陷，毛利，及划痕等。
二：
计算塑件的体积和质量：
体积（用分解法求得）：
最外端圆环：
V1==179
坐台中空心部分：
V2=3.14（6.5-3）=123
坐台四周的空隙：
V3==145.7
坐台：
V4=14×19×5.5=1463
零件的总体积：
V5=V1+V4-V2-V3
179+1463-123-145.7=1373.3
查附表B（P285）知：
由于是一模8件，所以：
再查附表G预选HTG60-I型注射机
三：
塑件注射成型工艺参数的确定。
查附表H，聚甲醛的注射成型工艺参数如下：
前段200~210
料简温度：
中段210~230
后段180~200
喷嘴温度：
180~190c（直通式）
模具温度：
50~700c
注射压力：
70~90MPa保压压力：
50~70MPa
冷却时间：
15~30s成型周期：
40~70s
四：
注射模分析面的选择：
模具的分型面宜开在塑件的最大轮廓处，即有利于脱模，也有利于减小模具的外型尺寸，如下图所示：
五：
选择型腔数目
由教材P53式（2-3）：
N≤
注射机的额定锁模力FP查600KN,单个塑料熔体在模具分型面上的投影面积
A为266mm2；浇注系统凝料在分型面的投影面积约为720mm,即A1=720mm；
熔体对型腔的成型压力p约为注射压力的80%，即p=80MPa×80%=64MPA；将以上数
据代式中，得N≤（个）
但考虑到零件数越多其精度越低，故取一模八件。
六：
注射模型腔排列方式的确定：
为了便于型腔的设计分布及提高生产力，可采用一模八件，其具体分布情况如下图所示：
七：
注射模浇注系统的设计：
1主流道设计：
查附录G得HTF60-I型注射机喷嘴前端孔径d=2mm，喷嘴球面半径r=10mm。
根据模具主流道球面半径R=r+（1-2）mm，及小端半径D=d+（0.5-1）mm，取主流道球面半径R=11mm，小端直径D=2.5mm
主流道的斜度为～，主流道长度约为50mm，取其大端直径为6mm。
主流道出料端口设计为半径R1=2mm的圆弧过渡。
2分流道的设计：
由于本塑件的形状不太复杂，而ABS的流动性较好，根据型腔的排列分布方式可知分流道长度一般。
为了制造的方便，将截面选为半圆形：
其截面半径R2=6mm,长度L1=8mm。
L2=6，两塑件之间的型腔壁厚取12mm，所以一级分流道的长度L为112mm，二级分流道的长度为64mm。
⑶浇口设计
根据塑件的成型要求及型腔的排列方式和塑件的形状，选用潜伏浇口较合适。
设计时从Φ6.7的型芯处进料，型芯采用挂台式，型腔均采用组合式结构，有利于排气和填充。
浇口尺寸选用1mm，向下的倾斜角度为。
八：
注射模成型零件结构设计
⑴凹模型结构设计
模具采用一模八件的结构形式，而且型腔的结构不是很复杂，因此凹模型腔采用整体式结构，其示意图见步骤二
⑵型芯结构设计
型芯也镶拼式结构，其示意图如下：
九：
成型零件工作尺寸的计算
⑴盛开零件工件尺寸计算
查附表B（P285）得聚甲醛的收缩率Smin=0.4%、Smax=0.7%则平均收缩率S=×100%=0.55%
模具制造公差取，模具磨损公差取
⑵计算型腔的工作尺寸
查表1-4（P18和P19）知图纸上的尺寸为：
D1D2D3H1H2
由公式：
D=（D0+D0×S-）、H=（H0+H0×S-）代入各数据得：
D1=（D0+D0×S-）=（14+14×0.55%-×0.43）=11.07
D2=（D0+D0×S-）=（19+19×0.55%-×0.52）=15.13
D3=（D0+D0×S-）=（11+11×0.55%-×0.24）=18.20
H1=（D+DS-）=（3.2+3.2×0.55%-×0.2）=4.65
H2=（D+DS-）=（8.7+8.7×0.55%-×0.4）=
⑶计算型芯的工作尺寸
查表1-4（P18和P19）知图纸上的尺寸为：
d1d2d3h1h2
由公式：
d=（d0+d0×S+）、h=（h0+h0×S+）代入各数据得：
d1=（d0+d0×S+）=（4+4×0.55%+×0.14）=8.33
d2=（d0+d0×S+）=（5+5×0.55%+×0.16）=11.43
d3=（d0+d0×S+）=（6+6×0.55%+×0.16）=15.55
h1=（h0+h0×S+）=（6.7+6.7×0.55%+×0.36）=3.627
h2=（h0+h0×S+）=（6.3+6.3×0.55%+×0.4）=3.832
（4）计算中心尺寸
查表1-4（P18和P19）知图纸上的尺寸为：
C111.94±0.06C216.06±0.06
由公式Cm=（C+CS）代入各数据得：
C1=（C+CS）=（11+11×0.55％）±=
C2=（C+CS）=（16+16×0.55％）±
⑷确定凹模镶块侧壁厚度
由基本尺寸19和14查表3-11（P99）（底座近似看做圆）知：
型腔壁厚为20mm，而定模板的
长度约为L=浇口套外径+（型腔总壁厚+零件总长）×2
=10+（40+28）×2=146
十：
确定排气方式
因塑件尺寸较小，且型芯采用组合式结构，故可利用间隙排气。
十一：
模架尺寸和类型的确定
根据塑件布置的情况知模具动、定模采用两块模板，有支承板，动模板采用八根推管推出塑件，单分型面，故选用A2型标准模架。
查附表知其外形尺寸为：
125mm×160mm（N×L）
十二：
模具闭合高度的确定
根据所选用的标准模架规格，查附录I，定模座板的厚度：
h1=16mm,支承板的厚度：
h3=25mm，动模板的厚度h4=16mm，根据塑件的高度尺寸及型腔镶件的结构选定模板A=16mm，动模板厚度B=16mm,推板固定板h5=12.5mm,推板厚度h6=16mm.取型芯固定板的厚度h7=10mm.而推出行程为6mm,所以垫块厚度C＞6+12.5+16+10=44.5mm，查附表I（P300）取C=50mm，因而模具的闭合高度为：
H=16+25+16+16+16+50=139mm,
故本模具的外形尺寸为：
180×160×125mm（N1×L×N）
十三：
注射模有关参数的样核
由步骤二可知选用HTF60-Ⅰ的压力机，查附录G，得其主要参数如下：
最大注射容量为38cm，注射压力为266MPa,锁模力为：
600KN，拉杆内距为310mm×310mm,
最大模具厚度为330mm,最小模具厚度为120mm,模板开模行程为270mm,喷嘴圆弧半径
为SR10mm,喷嘴孔直径为mm,中心顶杆直径为40mm.根据以上参数进行校核。
⑴锁模力校核：
锁模力按公式（2-6）：
Fp≥npA+PA1进行校核
通常熔体对型腔的压力取注射压力的80%。
根据表7-2得：
P=266MPa×80%=212.8MPA
经计算：
得到单个塑件在分型面的投影面积为A=240mm
浇注系统凝料在分型面的投影面积约为840mm,即A1=840mm
则npA+PA1=212.8×10×（240×8+840）×10N=587.3KN
所以，注射机的锁模力是满足锁模要求的。
⑵注射量校核
经计算，单个塑件体积为1.37cm,浇注系统的体积约为6cm，模具中系统凝料和塑
件的总体积为：
8×1.37+6=16.96cm，注射机的最大注射量为38cm，
按公式（2-5）：
38×0.8cm=30.4cm＞16.96cm
满足注射机成型要求。
⑶合模机构尺寸的校核
①模具厚度的校核
注射机允许安装的模具厚度范围为：
120mm＜H＜330mm,而模具的实际厚度为H=139mm，
故模具的实际厚度满足使用要求
②开模行程校核
按开模取件的最小开距进行校核，该模具的浇注系统为侧浇口形式，单分型面注射模，可按
公式（2-7）校核，即S≥H1+H2+（5～10）mm
其中注射模最大行程S为270mm,制件的推出距离为：
H1=6mm，制件的总高度（含主流道凝料）为:
8.5+16+25=49.5mm,则H1+H2+（5～10）=8.5+49.5+10=68mm
显然，注射机最大开模行程S=270mm＞68mm,满足使用要求。
⑷推出机构的校核
由于制件高度尺寸为8.5mm，只需推出6mm，推出机构所需的推出力也很小；因此，可以略去推出机构的校核
经验证，HTF60W-Ⅰ型注射机能够满足使用需求。
注射模价格估算
按工时法计算
（一）：
计算该模具的制造工费Ga1
1、选取和确定参数值
⑴依制件外形尺寸及一模8腔的要求，确定该模具的架规格为“1520”，如果模架自制，由表（2-2）
查得，基点工时T01=196h
⑵制件在开模方向上的投影面积为：
266mm,最大高度为：
6.5mm，由表（2-3）查得不深度系数：
K11=1
⑶制件尺寸数目为14个，因为是一模8腔，则总尺寸数目为：
14×8=112，根据“型腔相同，K12降级
规定”由表（2-4）知：
K12=2.20
⑷制件图上没有标准公差的尺寸，其精度为“一般精度”，由表（2-5）知：
K13=1.00
⑸制件表面粗糙度值为Ra=0.8um，根据“型腔比制件的Ra值提高一级”的规定，由表（2-6）
查得：
K14=1.05
⑹由模具设计知，本模具不需要侧抽芯，则K141=0，主分型面为平面，则K152=0，开模次数为1次，则K153=0，故K15=K141+K152+K153=0
⑺某制件单位现时期内的单位工时平均含金额，可按中小型塑料注射模具参考表2-8按电加工选取，即A1=30元/h
2：
计算
根据式（2-1），式（2-2）得：
=T01×K11×K12×K13×K14×（1+K15）=196×1×2.2×1×1.05×（1+0）=452.76h
而GA1=×A1=452.76h×30元/h=13582.8元
（二）计算模具的原材料费用CR1
⑴此模具的结构要用推管推出，动、定模座都有镶块，无侧抽芯，无斜导柱，由表（2-10）查得：
K116=0.15、K162=0、K163=0.3、K164=0、K165==0、K166=0
K16=K161+K162+K163+K164+K165+K166=0.45
⑵此模具的定模板厚为16mm,动模也为16mm，垫块为50mm,闭合高度为139mm，查表（2-11）知，模具的毛重为：
P11=39kg
⑶此模具的动、静模座不采用其他牌号钢材所以P12=0
⑷此模具的推杆、复位杆、浇口等标准件自制：
取：
元
⑸此模具的材料为45钢，单价为a11=4元/kg
⑹计算CR1
根据式（2-3）得：
CR1=P11×（1+K16）×+P12·a12+
=39×（1+0.45）×4+0+400=626.2
三：
计算该模具的销售价格M1
1.选取和确定参数值
⑴模具图依制件图设计，由表（2-13）查得d1=0.12
⑵模具价格采用利润率核算，由表（2-14）查得：
r10=30%
⑶此模具在自由制作中不需要专用工具，试模工序在制造方进行，模具由用户自带包装自提，
故：
E1=0、U1=0、Y1=0
2.计算型腔模具价格
查表（2-8）得：
M1=[Ga1（1+d1）+CR1+E1+U1+Y1]/（1-r10）
=[13582.8×（1+0.12）+626.2]/（1-0.3）=22627元
塑料零件注射成型工艺卡片
型芯加工工艺
工序号
工序
名称
工序内容
机床
夹具
刀具
1
备料
备102mm的棒料
锯床
2
热处理
退火至硬度为HRC28-32
3
车
光端面并保证全长主102mm,打中心孔
车床
三爪卡盘
中心钻
4
粗车
粗车8mm圆柱面，留0.5mm的余量
车床
顶尖、夹头
5
粗车
粗车13mm圆柱面，留0.5mm的余量
车床
顶尖、夹头
6
精车
粗车13mm圆柱面，留0.1～0.15mm的余量
车床
顶尖、夹头
7
精车
精车8mm圆柱面，留0.1～0.15mm的余量
车床
顶尖、夹头
8
铣
铣上工作平面，并留0.1mm余量
铣床
9
热处理
调质处理，达到HRC53～57
10
车
修中心孔
车床
顶尖、夹头
硬质合金
11
磨
精磨8mm、13mm圆柱面、及上工作平面平面，达到图纸要求
12
检验
13
转钳工处待装
定模镶件加工工艺
工序号
工序名称
工序内容
1
备料
备83×83×25mm的板料
2
热处理
退火至硬度为HRC28～32
3
铣
对角尺，铣六面保证尺寸73×73×16mm留0.5mm余量
４
粗磨
磨六面留0.02mm的余量并达到平行度０．２５
５
数控铣
铣内型腔工作表面及挂台面
６
热处理
淬火至硬度HRC53～57
７
精磨
精磨上下表面至尺寸和表面粗糙度达到图纸要求
８
电火花
加工6×1.5均布的环形槽
９
钳工精修
手工抛光各电加工表面和粗糙度达到图纸要求
１０
检验
1１
转钳工处待装
动模板加工工艺
工序号
工序名称
工序内容
1
备料
锯床下料
2
锻造
锻六方132×132×20mm
3
热处理
退火,硬度为HRC28-32
4
铣
铣六面、达到尺寸为125×125×16mm,对角尺测量,留0.5mm余量
5
平磨
磨六面留0.02mm的余量并达到平行度０．２５
6
钳工
按要求划出各螺纹底孔及穿丝孔的位置
7
钳工
钻4×M8螺纹孔、穿丝孔、冷却水道孔和拉料杆、复位杆的孔
8
钳工
攻螺纹及镗孔
９
数控铣
以上面为基准,铣塑件的型腔孔
１０
热处理
淬火,达到硬度HRC52-58
１１
精磨
磨两大平面及各型孔
１２
电火花
加工型腔及分流道和侧浇口
1３
钳
手工抛光各电加工表面，达到Ra=0.６um
1４
检验
1５
转钳工处待装
定模板加工工艺
工序号
工序名称
工序内容
1
下料
锯床下料
2
锻造
锻六方132×132×20mm
3
热处理
退火,硬度为HRC28-32
4
铣
铣六面、达到尺寸为125×125×16mm,对角尺测量,留0.5mm余量
5
平磨
磨六面留0.02mm的余量并达到平行度０．２５
６
数控铣
铣与定模镶件相配合的型孔
７
钳工
按要求划出各螺纹底孔及穿丝孔的位置
８
钳工
钻4×M8螺纹孔、冷却水道孔及主道流道孔
９
钳工
攻螺纹
１０
热处理
淬火,达到硬度HRC52-58
１１
精磨
磨两大平面及各型孔达到Ra=0.６um
1２
检验
1３
转钳工处待装
升级会员 