以上為資料預(yù)覽概圖,下載文件后為壓縮包資料文件?!厩逦?,無水印,可編輯】dwg后綴為cad圖,doc后綴為word格式,需要請自助下載即可,有疑問可以咨詢QQ 197216396 或 11970985
塑料注射成型工藝卡片
資料編號
0007
車間
共 1 頁
第 1 頁
零件名稱
XX
材料牌號
ABS
設(shè)備型號
SZ-63/4000
裝配圖號
材料定額
每模件數(shù)
1件
零件圖號
單件質(zhì)量
22g
工裝號
材料干燥
設(shè)備
干燥機(jī)
溫度/℃
70-80
時(shí)間/h
1-2
料筒溫度/℃
后段
190~200
中段
200~220
前段
170~190
噴嘴溫度/℃
180~190
模具溫度/℃
50~70
成型時(shí)間
/s
注射時(shí)間
30~70
保壓時(shí)間
15~30
冷卻時(shí)間
10~30
壓力
/MPa
注射壓力
80Mpa
背壓力
60Mpa
后處理
溫度/℃
烘箱 70
時(shí)間定額
/min
輔助
1min
時(shí)間
10min
單件
3 min
檢驗(yàn)
編制
校對
組長
車間主任
檢驗(yàn)組長
主管工程師
塑料注射成型工藝卡片
模具設(shè)計(jì)與制造技能訓(xùn)練設(shè)計(jì)說明書
設(shè) 計(jì) 題 目 :
設(shè) 計(jì) 者:
班 級:
指 導(dǎo) 教 師:
哈爾濱理工大學(xué)
2013年 12 月 26 日
摘 要
論文根據(jù)工程實(shí)際的需要完成XX的注射模設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中采用塑料注射成型論文中具體分析了產(chǎn)品的工藝性,確定了所采用塑料的工藝參數(shù)和所采用的成型設(shè)備,確定了模具制作的總體方案,分析并解決了模具的總體結(jié)構(gòu)和各工作部分的具體結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了一些必要的尺寸計(jì)算和強(qiáng)度的校核。論文中還對分型面、澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì),完成了工件工程圖設(shè)計(jì),圓滿完成了模具設(shè)計(jì)所要求的各項(xiàng)工作。
本文中針對XX注射模具制定出合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),其中包括成型部分及其零部件設(shè)計(jì),澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì),脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。根據(jù)分析,設(shè)計(jì)了一套塑料注射模具,并對模具以及主要零件進(jìn)行了CAD繪圖。
關(guān)鍵字:注射模具,澆注系統(tǒng),脫模機(jī)構(gòu),冷卻系統(tǒng)
目 錄
摘 要 II
目 錄 III
第1章 前言 1
第2章 塑件的工藝分析 2
2.1塑件的工藝性分析 2
2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 4
2.2.1結(jié)構(gòu)分析 4
2.2.2尺寸精度分析 4
2.2.3表面質(zhì)量分析 4
2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 4
2.4 注射機(jī)的初選 4
第3章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6
3.1 注射模具分型面的選擇 6
3.1.1 分型面的基本形式 6
3.1.2 分型面選擇的基本原則 6
3.1.3 分型面的選擇 6
3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7
3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成 7
3.2.2 注射模具主流道的設(shè)計(jì) 7
3.2.3 分流道的設(shè)計(jì) 9
第4章 成型零件的設(shè)計(jì) 11
4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13
4.3 成型零件的尺寸確定 13
第5章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18
第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21
第7章 排氣系統(tǒng) 21
第8章 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核 22
第9章 模具特點(diǎn)和工作原理 24
總 結(jié) 25
參考文獻(xiàn) 26
第1章 前言
先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展使人們不再單純地依賴產(chǎn)品圖或產(chǎn)品樣件來設(shè)計(jì)制作模具,逆向工程技術(shù)的應(yīng)用使產(chǎn)品的圖片、照片或影像資料,甚至產(chǎn)品模具本身,都可以作為模具的設(shè)計(jì)依據(jù)。逆向工程技術(shù)特別在消化、吸收國外先進(jìn)模具技術(shù)方面具有突出的優(yōu)勢, 由此還帶來設(shè)計(jì)思路上的變化,有時(shí)可以先設(shè)計(jì)模具型腔,然后據(jù)此再完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣[1]。
塑料制品的成型是塑料成為具有實(shí)用價(jià)值制品的重要環(huán)節(jié)。塑料成型方法已達(dá)40多種。其中最重要的是注射,擠出,吹塑和壓制等。它們幾乎占了整個(gè)塑料成型的85%;其中注射尤為突出,占塑料成型的30%以上。注射模具成形是熱塑性塑料成型的一種方法,幾乎所有的熱塑性塑料都可以用此方法成型,有些熱固性塑料也可以用注射模塑成型。
25
第2章 塑件的工藝分析
第2章 塑件的工藝分析
該塑件是XX產(chǎn)品,其零件圖如圖所示。本塑件的材料采用ABS,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
圖2.1 XX圖
2.1塑件的工藝性分析
該材料為ABS,ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大,應(yīng)用最廣泛的聚合物,它將PS,SAN,BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來,兼具韌,硬,剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。
ABS塑料-名稱
化學(xué)名稱 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料 英文名稱 Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic
一般性能
ABS外觀為不透明呈象牙色粒料,其制品可著成五顏六色,并具有高光澤度。ABS相對密度為1.05左右,吸水率低。ABS同其他材料的結(jié)合性好,易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18~20,屬易燃聚合物,火焰呈黃色,有黑煙,并發(fā)出特殊的臭味。
力學(xué)性能
ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能,其沖擊強(qiáng)度極好,可以在極低的溫度下使用;ABS的耐磨性優(yōu)良,尺寸穩(wěn)定性好,又具有耐油性,可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大,但比PA及POM小。ABS的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大。
熱學(xué)性能
ABS的熱變形溫度為93~118℃,制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性,可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。
電學(xué)性能
ABS的電絕緣性較好,并且?guī)缀醪皇軠囟取穸群皖l率的影響,可在大多數(shù)環(huán)境下使用。
分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性塑件尺寸較小,內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單,對塑件的測量和計(jì)算沒較大影響,符合塑件的設(shè)計(jì)要求。
塑件精度要求,塑件工作要求不高,故選普通精度:4級
2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析
2.2.1結(jié)構(gòu)分析
從零件圖上分析,該零件總體形狀為圓形。因此,模具設(shè)計(jì),該零件屬于中等復(fù)雜程度.
2.2.2尺寸精度分析
從塑件的壁厚上來看,壁厚最大處為3.5mm,壁厚均勻,,在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角,防止在此處出現(xiàn)缺陷,由于制件的尺尺寸中等。
2.2.3表面質(zhì)量分析
該零件的表面除要求沒有缺陷﹑毛刺,內(nèi)部不得有雜質(zhì)外,沒有什么特別的表面質(zhì)量要求,故比較容易實(shí)現(xiàn)。
綜上分析可以看出,注塑時(shí)在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.
2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量
計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。
計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。
計(jì)算塑件的體積:V=19.2cm(單個(gè))
計(jì)算塑件的質(zhì)量:根據(jù)設(shè)計(jì)手冊可查得ABS的密度為ρ=1.06kg/dm
塑件質(zhì)量:M=Vρ=22g(通過3D軟件測量得到)
2.4 注射機(jī)的初選
根據(jù)塑件的計(jì)算重量或體積,選擇設(shè)備型號規(guī)格,確定型腔數(shù)當(dāng)未限定設(shè)備時(shí),須考慮以下因素:
采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu),考慮其外形尺寸,注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況,初步選用注塑機(jī)XS-ZY-4000型。
第3章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 注射模具分型面的選擇
3.1.1 分型面的基本形式
分型面的形式由塑料的具體情況而定,但大體上有平面式分型面、階梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、綜合式分型面。
3.1.2 分型面選擇的基本原則
選擇分型面的基本原則:(1)保持塑料外觀整潔;(2)分型面應(yīng)有利于排氣;(3)應(yīng)考慮開模是塑料留在動模一側(cè);(4)應(yīng)容易保證塑件的精度要求;(5)分型面應(yīng)力求簡單適用并易于加工;(6)考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào);(7)分型面應(yīng)與成型設(shè)備的參數(shù)相適應(yīng);(8)考慮脫模斜度的影響[11]。
3.1.3 分型面的選擇
1、確定成型位置
由于塑件結(jié)構(gòu)簡單,所以不用設(shè)計(jì)小型心,型腔直接開設(shè)在定模板和中間板上.采用兩排各8個(gè)型腔分布.
2、確定分型面
采用單分型面注射模,從AA分型面一次分型,如下圖所示:
圖3.1 分型面
3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成
澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從成型設(shè)備噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道,它包括主流道、分流道、澆口及冷料。在設(shè)計(jì)注射模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)注意以下幾項(xiàng)原則。
(1)根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)布局。
(2)根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等諸多因素,并結(jié)合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置。
(3)應(yīng)盡量的縮短物料的流程和便于清除料把,以節(jié)省原料,提升注射效率。
(4)應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能,特別是它的流動性能,選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長度,并使其圓滑過渡以利于物流的流動。
3.2.2 注射模具主流道的設(shè)計(jì)
為了便于凝料從主流道中拔出,主流道設(shè)計(jì)成圓錐形(如圖4)。其錐角取30,內(nèi)壁表面粗糙度值Ra取0.7um。
為了補(bǔ)償對中誤差并解決凝料的脫模問題,主流道進(jìn)料口端直徑D1應(yīng)比注射機(jī)噴嘴直徑d大0.5~1mm。
主流道軸線位于模具中心線上,與注射機(jī)噴嘴軸線重合,型腔也以此軸線為中心對稱布置。
主流道不直接開在模板上,將它單獨(dú)設(shè)在一個(gè)主流道襯套中,即可以使易損壞的主流道部分單獨(dú)選用優(yōu)質(zhì)鋼材,延長模具使用壽命和損壞后便于更換或修磨,也可以避免在模板上直接開住流道且需穿過多個(gè)模板時(shí),拼按縫處產(chǎn)生鉆料,主流道凝料無法拔出。
通常主流道進(jìn)口端凹下的球面半徑R比噴嘴球面半徑r大1~2mm,凹下深度約2-5mm.R=r+1=14+1=15mm,凹下深度為2m。
定位環(huán)是模體與成型設(shè)備的定位裝置,它保證澆口套與成型設(shè)備的噴嘴對中定位,定位環(huán)的外徑應(yīng)與成型設(shè)備的定位孔間隙配合。澆口套端面應(yīng)與定模相配合部分的平面高度一致。成型設(shè)備XS-ZY-4000的噴嘴球半徑為18 mm,噴嘴孔徑為2 mm。所以要使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c成型設(shè)備噴嘴的端凸球面接觸良好,凹球面半徑取19 mm,圓錐孔的小端直徑則應(yīng)大于噴嘴口內(nèi)徑,取3 .2mm,如圖3.2。
圖3.2 澆口套
主流道垂直于分型面。為了讓主流道凝料能順利從澆口中拔出,主流道設(shè)計(jì)成圓錐形,其錐角為 3o。小端直徑d比成型設(shè)備噴嘴直徑大0.5-1mm。由于小端的前面是球面,其深度為3-5mm,取值為5mm,成型設(shè)備噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合,因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面大1-2mm。
3.2.3 分流道的設(shè)計(jì)
在多型腔或單型腔多澆口(塑件尺寸大)時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道,分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前,通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài),并在流動過程中壓力損失盡可能小,能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。
截面形狀為圓形,這樣效率比較高。
對于圓形截面分流道,直徑一般在3~10mm的范圍內(nèi)變動,查《各種塑料的分流道直徑表》,得ABS的分流道直徑為3.8~9.5mm,因本塑件比較簡單,所以這里取5mm。
澆口的設(shè)計(jì)
澆口亦稱進(jìn)料口,是連接分流道與型腔的通道,除直接澆口外,它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分,但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。
澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆口。限制性澆口一方面通過截面積的突然變化,使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度,提高剪切速率,使其成為理想的流動狀態(tài),迅速面均衡地充滿型腔,另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)的流動特性,調(diào)節(jié)澆口尺寸,可使多型腔同時(shí)充滿,可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量,同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流,并便于澆口凝料與塑件分離的作用。
我們采用的是側(cè)澆口。側(cè)澆口又稱邊緣澆口,國外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上,塑料熔體于型腔的側(cè)面充模,其截面形狀多為矩形狹縫,調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及澆口封閉時(shí)間。這種澆口加工容易,修整方便,并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置,因此它是廣泛使用的一種澆口形式,普遍使用于中小型塑件的多型腔模具,且對各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng);但有澆口痕跡存在,會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷,且注射壓力損失大,對深型腔塑件排氣不便。澆口各部分尺寸都是取的經(jīng)驗(yàn)值。實(shí)際加工中,是先用圓形銑刀銑出直徑為Φ5分流道,再將材料進(jìn)行熱處理,然后做一個(gè)銅公(電極)去放電加工,用電火花打出這個(gè)澆口來的。
此套模具采用的是點(diǎn)澆口的形式,點(diǎn)澆口是一種截面尺寸很小的澆口。這種澆口由于前后兩端存在較大的壓力差,可較大程度地增加塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱,從而導(dǎo)致容體的表現(xiàn)粘度下降,流動性增加,有利于型腔的充填。
模具設(shè)計(jì)時(shí),澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格,初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸,無論采用何種澆口,其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大,因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)??傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表,一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇,通常要考慮以下幾項(xiàng)原則:
(1)盡量縮短流動距離。
(2)澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。
(3)必須盡量減少熔接痕。
(4)應(yīng)有利于型腔中氣體排出。
(5)考慮分子定向影響。
(6)避免產(chǎn)生噴射和蠕動。
(7)澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。
(8)注意對外觀質(zhì)量的影響。
本模具澆口的位置選在分流道延長線上,直接與型腔相連,這樣便于塑料流動。
第4章 成型零件的設(shè)計(jì)
4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
型腔大體有以下幾種結(jié)構(gòu)形式:整體式、整體組合式、局部組合式和完全組合式。
型腔由整塊材料制成,用臺肩或螺栓固定在模板上。它的主要優(yōu)點(diǎn)是便于加工,特別是在多型腔模具中,型腔單個(gè)加工后,在分別裝入模板,這樣容易保證各型腔的同心度以及尺寸精度要求,并且便于部分成型件進(jìn)行處理等。
型腔由整塊材料制成,但局部鑲有成型嵌件的局部組合式型腔。局部組合式型腔多于型腔較深或形狀較為復(fù)雜,整體加工比較困難或局部需要淬硬的模具。
完全組合式是由多個(gè)螺栓拼塊組合而成的型腔。它的特點(diǎn)是,便于機(jī)加工,便于拋光研磨和局部熱處理。節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材。這種形式多用于不容易加工的型腔或成型大面積塑件的大型型腔上。這里選擇整體式型腔。
在塑料注射模具的注射過程中,型腔從合模到注射保證過程中受到高壓的沖擊力,因此模具型腔應(yīng)該有足夠的硬度和剛度,總的來說,型腔所承受的力大體有合模時(shí)的壓應(yīng)力、注射過程中塑料流動的注射壓力、澆口封閉前一瞬間的壓力保證和開模時(shí)的壓應(yīng)力,但型腔所承受的力主要是注射壓力和保證壓力,并在注射過程中總是在變化。在這些壓力作用下,當(dāng)型腔的剛度不足時(shí),往往會產(chǎn)生彈性變形,導(dǎo)致型腔向外膨脹,它將直接影響塑件的質(zhì)量和尺寸精度。所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)要首先考慮使型腔的壁厚和底板厚度都有足夠的強(qiáng)度和剛度,以保證型腔在注射過程中產(chǎn)生超過規(guī)定限度的彈性變形。因此型腔壁厚和底板的計(jì)算和選擇是十分重要的。
(1)型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算
按強(qiáng)度計(jì)算
其壁厚S按下列公式計(jì)算
式中 [σ]— 型腔材料的許用應(yīng)力,[σ]=156.8MPa
p—型腔內(nèi)單位平均壓力,P=38.4MPa
r—型腔內(nèi)半徑,r=10mm
代入公式得:S=4mm
(2)底板厚度的計(jì)算
按強(qiáng)度計(jì)算
其壁厚H按下面公式計(jì)算
式中 [σ]— 型腔材料的許用應(yīng)力,[σ]=156.8MPa
p—型腔內(nèi)單位平均壓力,P=38.4MPa
r—型腔內(nèi)半徑,r=10mm
代入公式得:H=5.5mm
4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
型芯的結(jié)構(gòu)形式大體有:整體式、整體復(fù)合式、局部組合式、完全組合式。
4.3 成型零件的尺寸確定
(1)型腔尺寸計(jì)算
型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸,因此應(yīng)選擇塑件公差△的1/2,取負(fù)偏差,再加上-1/4△的磨損量,而型芯深度則再加上-1/6的磨損量,這樣的型芯的計(jì)算尺寸的表述如下。
(a)型腔的徑向尺寸的計(jì)算式:
式中 D0—型芯的最小基本尺寸;
—塑件的最大基本尺寸;
S—塑件的平均收縮率,S=0.02;
△—塑件的公差,取八級精度;
δ—模具制造公差,按1/4△選?。?
(b)型腔的深度根據(jù)尺寸的計(jì)算公式
式中 —型腔深度的最小尺寸;
—塑件的最大基本小尺寸;
S—塑件的平均收縮率;
△—塑件的公差,取八級精度;
δ—模具制造公差,按1/4△選??;
(2)型芯尺寸的計(jì)算
型芯的各部尺寸除特殊情況外都是趨于縮小尺寸,因此應(yīng)選擇塑件公差的1/2,取正偏差,再加上+1/4的磨損量,而型芯高度則加上+1/6的磨損量.型芯的計(jì)算尺寸表達(dá)如下。
(a)型芯的徑向尺寸的計(jì)算式:
式中 —型芯的最大基本尺寸;
—塑件的最小基本尺寸;
S—塑件的平均收縮率;
△—塑件的公差,取八級精度;
δ—模具制造公差,按1/4△選??;
根據(jù)公式計(jì)算得型芯的徑向尺寸:
(b)型芯的高度尺寸的計(jì)算:
式中 —型芯高度的最大尺寸;
—塑件內(nèi)形深度的最小尺寸;
S—塑件的平均收縮率;
△—塑件的公差,取八級精度;
δ—模具制造公差,按1/4△選??;
根據(jù)公式計(jì)算得型芯的高度尺寸:
外形尺寸:
L1=[L塑1(1+K)-(3/4)△]+δ
=[84×(1+0.5%)-3/4×0.4]0.4×1/6
=84.03+0.067
L2=[L塑2(1+K)-(3/4)△]+δ
=[12×(1+0.5%)-3/4×0.3]0.3×1/6
=11.87+0.05
注:1 . 未標(biāo)注公差按公差表MT5查取;
2. 小型芯(C2)為四個(gè)圓周均勻分布;
3. 由于圖幅受限等一些原因零件其它尺寸就不在此一一計(jì)算,這些尺寸可按上述步驟計(jì)算出來
4.6確定主要零件結(jié)構(gòu)及尺寸
定模座板
材料:Q235A;調(diào)質(zhì)HB216-260;澆口套與板之間采用φ20H7/k6過渡配合,如圖所示。
圖5 定模座板
4.6.3、型腔
材料:45鋼;調(diào)質(zhì)HB230-270;板上開16腔孔;采用四個(gè)φ30,孔距為230*6mm的導(dǎo)套孔采用過渡配合(H7/k6)。
4.6.3、型芯
材料:45鋼;調(diào)質(zhì)HB230-270;板上開24腔孔;采用四個(gè)φ20mm、孔距為258×260mm的導(dǎo)柱與孔采用過渡配合(H7/k6);260×160mm。
4.6.7、推桿固定板
材料:Q235A;四個(gè)與φ2.6推桿過渡配合、孔距為150×240mm的孔;四個(gè)用于連接推板的M12螺釘孔,孔距為285×160mm,如圖8所示。
4.6.8、推板
外形材料:45鋼;淬火HRC43-48;四個(gè)用于連接推桿固定板的φ12孔,孔距為285×160mm。如圖9所示。
圖9
4.6.9、動模座板
材料:Q235A;調(diào)質(zhì)HB216-260;四個(gè)孔距為260×160mm的M16螺釘孔。如圖10所示。
圖10 動模座板
第5章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
頂出機(jī)構(gòu)的分類:按驅(qū)動方式分類可分為:手動頂出、機(jī)動頂出、啟動頂出。
按模具結(jié)構(gòu)分類可分為:一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。
(1)推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成
在注射成形的每個(gè)周期中,將塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具巾脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu),也叫頂出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動作通常是由安裝在成型設(shè)備上的機(jī)械頂桿或液壓缸的活塞桿來完成的。
結(jié)構(gòu)組成:由推出、復(fù)位和導(dǎo)向零件組成。
(2)結(jié)構(gòu)分類
手動推出、機(jī)動推出、液壓或氣動推出。
(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
塑件留在動模,塑件在推出過程中不變形、不損壞,不損壞塑件的外觀質(zhì)量,合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位,動作可靠。
(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(a)推桿推出機(jī)構(gòu)
推桿推出機(jī)構(gòu)是整個(gè)推出機(jī)構(gòu)中最簡單、最常見的一種形式。由于設(shè)置推桿的自由度較大,而且推桿截面大部分為圓形,容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度.推桿推出時(shí)運(yùn)動阻力小,推出動作靈活可靠,因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 但是因?yàn)橥茥U的推出面積一般比較小,易引起較大局部應(yīng)力而頂穿塑件或使塑件變形,所以很少用于脫模斜度小和脫模阻力大的管類或箱類塑件。
(b)推管推出機(jī)構(gòu)
推管推出機(jī)構(gòu)是用來推出圓筒形、環(huán)形塑件或帶有孔的塑件的一種特殊結(jié)構(gòu)形式,其脫模運(yùn)動方式和推桿相同。由于推管是一種空心推桿,故整個(gè)周邊接觸塑件,推出塑件的力量均勻,塑件不易變形,也不會留下明顯的推出痕跡。
(c)推件板的推出機(jī)構(gòu)
凡是薄壁容器、殼形塑件以及表面不允許有推出痕跡的塑料制品,可采用推件板推出.推件板推出機(jī)構(gòu)義稱頂板頂出機(jī)構(gòu),它由一塊與型芯按一定配合精度相配合的模板和推桿組成。
特點(diǎn):推件板推出的特點(diǎn)是頂出力均勻,運(yùn)動平穩(wěn),且推出力大。但是對于截面為非圓形的塑件,其配合部分加工比較困難。
(d)活動嵌件及凹模推出機(jī)構(gòu)
有一些塑件由于結(jié)構(gòu)形狀和所用材料的關(guān)系,不能采用推桿、推管、推件板等簡單推出機(jī)構(gòu)脫模時(shí),可用成形嵌件或型腔帶出塑件。
(5)頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則:
塑件在成型頂出后,一般都留有頂出痕跡,但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀,這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。
注射設(shè)備的頂出裝置都設(shè)計(jì)在動模一側(cè),因此,在一般情況下開模時(shí),盡量設(shè)計(jì)使塑件留在動模一側(cè),以便于頂出塑件。這在分型面的選擇時(shí)就應(yīng)充分考慮。
在實(shí)踐中如果出現(xiàn)塑件并沒有留在動模側(cè)的情況時(shí),可設(shè)法增加動默一側(cè)的阻力,一是將型芯的脫模斜度變小,或增加型芯的表面粗糙度,或者在不影響塑件使用的前提下,在型芯側(cè)面人為的開設(shè)橫凹槽、凹窩等脫模障礙,以增大動模的阻力。在特殊情況下必須使塑件留在定模時(shí)可采用定模頂出機(jī)構(gòu)。
塑件在成型頂出后,一般都留有頂出痕跡,但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀,這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。
頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能,使其在相當(dāng)長的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢,無卡滯現(xiàn)象,并力求制造方便,容易維修。
頂出裝置力求均勻分布,頂出力作用點(diǎn)應(yīng)在塑件承受頂出力最大的部件,盡量避免頂出力作用于最薄的部位,防止塑件在頂出過程中的變形和損傷。
頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能,使其在相當(dāng)長的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢,無卡滯現(xiàn)象,并力求制造方便,容易維修。
第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
塑料注射成型是將熔融狀態(tài)的塑料向模腔高壓注射,其后這些熔料在摸腔中冷卻到塑料變形溫度以下固化成型。在塑料固化成型過程中,由熔融狀態(tài)冷卻到固化狀態(tài)是由熔料溫度和模具的溫差來實(shí)現(xiàn)的,而且一般說來,模具溫度應(yīng)在塑料熱變形溫度以下才能達(dá)到迅速固化成型的目的。但是模具的溫度既不能過高也不能過低。模具溫度過高會造成溢料,脫模困難,并使塑件固化時(shí)間延長,延長注射成型周期,降低生產(chǎn)效率;模溫過低則會影響注射熔料的流動性,使塑料應(yīng)力增大,并可能出現(xiàn)熔接痕及缺料等制品缺陷,影響塑件質(zhì)量。模具溫度不均勻會使塑件變形,以及收縮率偏差等諸多問題影響塑件的質(zhì)量。為此,控制模具溫度是塑件注射成型中的重要環(huán)節(jié)。
第7章 排氣系統(tǒng)
在注塑模具的設(shè)計(jì)過程中,必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),否則,熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi),在填充模具的型腔過程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣,氣體如不能及時(shí)排出會使制件的內(nèi)部有氣泡, 除此以外,塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則,被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫,會引起塑件局部碳化燒焦,或塑件產(chǎn)生氣泡,或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降,甚至充模不滿甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦,從而出現(xiàn)廢品。
排氣方式有兩種:開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。
由于XX注塑模是小型鑲拼式模具,可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣,而不需在模具上開設(shè)排氣槽。
第8章 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核
1、模具閉合高度的確定
根據(jù)零件數(shù)據(jù)測量確定: H=618mm
2、 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核
本模具的外形尺寸為900㎜×710㎜,XS-ZY-4000型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為950㎜×1050㎜;故能滿足模具的安裝要求。
經(jīng)驗(yàn)證,XS-ZY-4000型注射機(jī)能夠滿足使用要求,故可以采用
XS-ZY-4000型注射機(jī)
注射量/cm3
4000
注射時(shí)間/t
6
螺桿直徑/mm
130
注射方式
螺桿式
注射壓力/MPa
106
合模力/KN
10000
注射行程/mm
370
最大成型面積/cm2
3800
螺桿轉(zhuǎn)速r/min
16,20,32,41,51,74
移模行程/mm
1000
模板最大厚度/mm
1000
噴嘴孔直徑/mm
2.5
模板最小厚度/mm
700
定位圈/mm
150
拉桿空間/mm
1050X950
推出形式,中心距
中心推出
合模方式
液壓-機(jī)械
噴嘴球直徑/mm
10
XS-ZY-4000型注射機(jī)技術(shù)參數(shù)表
第9章 模具特點(diǎn)和工作原理
1、模具的特點(diǎn):
該模具是兩板模,設(shè)計(jì)了1 個(gè)水平分型面。設(shè)計(jì)了定距拉桿, A 分
型面是為了取出制件。該模具一模8件,節(jié)省了成本,降低了制造周期,提高了生產(chǎn)效率。
2、模具的工作過程
模具裝配試模完畢后,模具進(jìn)入正式工作狀態(tài),其基本工作過程如
下。
(1)對塑料進(jìn)行烘干,并裝入料斗。
(2)清理模具型芯、型腔,并噴上脫模劑,進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。
(3)合模、鎖緊模具。
(4)對塑料進(jìn)行預(yù)塑化,注射裝置準(zhǔn)備注射。
(5)注射過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。
(6)脫模過程。制件的推出同一般注塑模具推出方式相同,即由注
塑機(jī)推桿推動模具推板,從而推動推件桿將之間頂出。
總結(jié)
總 結(jié)
這次課程設(shè)計(jì)針對設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了大量的工作,順利完成了課程設(shè)計(jì)中所提出的各項(xiàng)任務(wù),達(dá)到了課程設(shè)計(jì)的目的。
通過此課程設(shè)計(jì),掌握了模具設(shè)計(jì)的方法和步驟,并結(jié)合具體的零件進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)工作,包括確定型腔的數(shù)目、選擇分型面、確定澆注系統(tǒng)、脫模方式、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、注射模成型零件尺寸的計(jì)算等。
課程設(shè)計(jì)進(jìn)行三維造型繪制;完成塑件注射模具方案設(shè)計(jì)和相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算;最后完成模具加工,掌握了完整的工程設(shè)計(jì)過程,工程設(shè)計(jì)應(yīng)用能力得到了鍛煉和提高。
參考文獻(xiàn)
1. 屈華昌主編.《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》.北京:高等教育出版社,2001
2. 李澄,吳天生,聞百橋主編.《機(jī)械制圖》.北京:高等教育出版社,1997
3.許發(fā)樾主編.《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002
4. 李軍主編 , 《精通PRO/E中文野火版模具設(shè)計(jì)》.北京:中國青年出版社,2004
5.《塑料模設(shè)計(jì)及制造》.李學(xué)鋒主編.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001年