蜜餞盒蓋注塑模具設(shè)計(jì)
蜜餞盒蓋注塑模具設(shè)計(jì),蜜餞,盒蓋,注塑,模具設(shè)計(jì)
附件1:外文資料翻譯譯文塑件均一的帶嵌塊注射模摘要 制造光碟的注射模定義了一個(gè)可打開(kāi)的模具型腔和帶有信息的圓盤(pán),該圓盤(pán)通過(guò)模具型腔中的真空在光碟上形成壓痕,這樣在必要時(shí)為了使嵌塊易于拆除和更換。該發(fā)明涉及的注塑模具,包括至少兩個(gè)模具零件,這兩個(gè)模具零件在封閉的空間內(nèi)可相互移動(dòng),在內(nèi)部形成一個(gè)空型腔。該型腔連通了一個(gè)壓力管道,用該壓力管道來(lái)給型腔中的高溫塑料加壓,在高壓下把塑料加熱。并且在該型腔的一個(gè)可打開(kāi)的位置取出某形狀的產(chǎn)品,這個(gè)打開(kāi)的位置在正對(duì)著至少一個(gè)用來(lái)固定嵌塊的空腔壁面上,通過(guò)保障方法在事先選定的位置上夾住嵌塊。這樣的注塑模具是眾所周知的。例如鑄模制造光碟的模具。這種光盤(pán)是帶中心孔的圓盤(pán),上面以數(shù)字形式記錄音頻信息。音頻信息在光盤(pán)的平面上以螺旋形的凹陷軌道被排列,光碟上的壓痕與其他模具空腔的圓盤(pán)狀嵌塊的形狀是互補(bǔ)的。制造圓盤(pán)必須滿(mǎn)足高要求,即產(chǎn)品必須符合嚴(yán)格的尺寸精度的規(guī)范。帶有互補(bǔ)信息的圓盤(pán)要制造成嵌塊的形式,需要非常準(zhǔn)確的定位和正對(duì)模具壁。在模具打開(kāi)的時(shí)候,例如,取出一個(gè)光碟時(shí),鎳制嵌塊也仍然保持正確的定位。在整個(gè)停滯期間內(nèi)有一個(gè)嵌塊準(zhǔn)確和永久正確定位的方法,例如用于制造1000個(gè)單位的產(chǎn)品,一方面采取抓緊圓盤(pán)中央洞的圓邊的方法;另一方面在圓盤(pán)周?chē)ゾo圓盤(pán),但是,它必須保證替換嵌塊不會(huì)損失過(guò)大,一方面是考慮縮短停滯時(shí)間,另一方面防止它轉(zhuǎn)形成另外一種類(lèi)型的圓盤(pán),換句話(huà)說(shuō),將改變一系列產(chǎn)品。塑料模具通常是昂貴的。但是,使用帶有采用特殊正確手段來(lái)安置并且在預(yù)先選定的位置固定的嵌塊的模具更昂貴。此外,嵌塊容易替換的力有助于進(jìn)一步提高模具的價(jià)格。這項(xiàng)發(fā)明已經(jīng)為它的產(chǎn)品提供了注塑模具,這樣的模具可用于制造大量簡(jiǎn)單且便宜的產(chǎn)品,然而仍保持準(zhǔn)確的尺寸和穩(wěn)定的形狀。為了了解這一產(chǎn)品,該發(fā)明提出了一種類(lèi)型注塑模具,序言中所提到的是采用連接一個(gè)低壓液體源來(lái)定位,部分是由于低壓或每個(gè)嵌塊正對(duì)相關(guān)的壁作為保障手段制造而成的。制造塑料薄片如圓盤(pán)形的或上面描述的光碟時(shí),這種模具可以顯示嵌塊被安排正對(duì)平壁的特征,該壁顯示至少有一個(gè)凹槽連接了負(fù)壓源。該凹槽可以做成如環(huán)型槽的形式。在這種情況下,最好是每個(gè)凹槽可以延伸到壁的圓周區(qū)域內(nèi),并且圍繞中心孔的區(qū)域也可能存在。在一個(gè)實(shí)際設(shè)備中制造出來(lái)的薄片模型有中央洞,同時(shí)通過(guò)機(jī)械手段能夾住薄片。當(dāng)模具打開(kāi)時(shí),為了澆口的釋放容易完成,推薦的方法是壓力管道中的變體通過(guò)分開(kāi)部分的模具出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)腔中。就具體的物體來(lái)說(shuō),是可取的,甚至是對(duì)帶中央洞的物體是非常重要的。為了這個(gè)目的采用的后處理是眾所周知的。然而,為了從形狀物件沖壓中心孔使用了最好的沖壓手段制造,這樣經(jīng)過(guò)后處理去掉殘留應(yīng)力??梢蕴貏e地制造使變體顯示它的特點(diǎn),沖壓手段包括一個(gè)圓柱零件的組成部分是一個(gè)模具的部分零件,上述的圓柱零件前面有一個(gè)圓周邊緣的結(jié)構(gòu)適應(yīng)從一個(gè)物體中被打出一個(gè)洞的形狀,正在軸心的零件移開(kāi),并且附著另一半的模具,而且調(diào)整的意味著來(lái)調(diào)整前周緣圓柱輕拍的形成和表面的位于它對(duì)面其他部分模具之間的距離。在這種情況下,整手段才能加以管制,當(dāng)使用不同塑料時(shí),以確保不同形狀的物體的最好的質(zhì)量,而這種方式也有可能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),所以可以制成冷注射和熱注射。特別是著眼于確定沖壓手段中最佳的一擊的可能性,有一種可成型的變體,其中調(diào)整手段可以從外面操作??梢允菆?zhí)行在注射過(guò)程中運(yùn)轉(zhuǎn),在注射成型中逐漸進(jìn)展,例如從一個(gè)最高的位置距預(yù)先選定的位置的最小距離,例如O的距離,可以用具體設(shè)備造,在注射成型期間,該具體設(shè)備進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng),加熱,成型,最后取出產(chǎn)品。傾向于一種設(shè)備,它顯示了型腔壁在壓力管口的對(duì)面顯出一個(gè)與該型腔會(huì)和的中央凹槽的特點(diǎn),該凹槽的底部的形成是通過(guò)一個(gè)排出器的底表面,該排出器排出了從沖壓中心孔中脫離的一部分東西,由通道通向廢料區(qū)。進(jìn)一步的發(fā)明已經(jīng)在此類(lèi)型注射模之前為它的注塑產(chǎn)品描述過(guò)了。這樣一個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn)是在模具打開(kāi)時(shí)驅(qū)動(dòng)負(fù)壓源,進(jìn)行加工。這項(xiàng)發(fā)明將在所附的幾個(gè)主觀選擇的實(shí)例的基礎(chǔ)上解釋?zhuān)摪l(fā)明不能全部解釋?zhuān)还茉鯓邮潜幌拗频?。在圖中:圖中1-5顯示根據(jù)發(fā)明在一個(gè)生產(chǎn)周期的不同階段是通過(guò)注塑模具縱切;圖中6顯示詳細(xì)的解釋了帶有機(jī)械和負(fù)壓手段的插入盤(pán)的穩(wěn)定性;圖中7根據(jù)圖6顯示了VII的細(xì)節(jié);圖中8顯示了一個(gè)視角相當(dāng)于圖6中的變體,其中插入盤(pán)由負(fù)壓?jiǎn)为?dú)地夾住變體;當(dāng)根據(jù)圖8時(shí),圖中9顯示一個(gè)變體;圖中10顯示注塑模具的凹槽的細(xì)節(jié),凹槽與吸的方法連接,用多孔材料充滿(mǎn);圖中11和12顯示兩個(gè)注射模具的脫離模,其中包括外加工的沖壓調(diào)節(jié)手段和加工手段。根據(jù)發(fā)明圖中1顯示了注塑模具1,這包括前端模2和后模具3 。緊靠前表面4鎳盤(pán)5可以放在一個(gè)提供的中心孔6中,盤(pán)5可以通過(guò)一個(gè)閥座壓板7固定在前表面4。為此,閥座壓板7穩(wěn)固地與后模具3連接,用螺栓8和螺紋襯套9 。凸緣10,在圖7中可以更加清楚地看到它的形狀,抓緊中心孔6的邊緣。通過(guò)操作螺紋襯套9,通過(guò)一個(gè)齒輪聯(lián)軸器定一個(gè)直角,閥座壓板7朝箭頭13的方向可移動(dòng)到相應(yīng)模具3的型腔14,確保鎳盤(pán)5緊靠前表面4。模具1習(xí)慣用來(lái)制造光碟。針對(duì)圖中的左側(cè)是鎳盤(pán)5,為了制造光碟在表面上載有數(shù)字信息。制造成厚度0.300mm與寬度0.025mm。根據(jù)一個(gè)具體光盤(pán)的厚度,改變環(huán)16使圓盤(pán)的總厚度可以與腔14的肩部17的厚度持平。鎳盤(pán)5依靠閥座壓板7夾緊在盤(pán)5的中間。夾緊的盤(pán)進(jìn)一步保證了與管道21連接的環(huán)形槽18。后模具3顯示一個(gè)為了冷卻流體的螺旋形的管道22。圖2顯示了模具2的結(jié)構(gòu),以及與后模具3 之間的合作,共同約束一輪圓盤(pán)狀的形式腔23。因此,也可以明顯的是,圖2顯示了模具1封閉位置。這里的形式腔連接23通過(guò)壓力管道24,對(duì)不同的腔23,和注射噴嘴25。 箭頭27顯示了相對(duì)位移的表示,注射噴嘴25到達(dá)工作的位置。壓力管道24一直延伸到前面的模具2 的中心位置26。圖 3顯示如何由落后的流離失所,按照箭頭27注射噴嘴25通過(guò)的運(yùn)作春季墊圈28日,中央位置是26轉(zhuǎn)移到左側(cè),例如,一個(gè)29澆道圓錐形狀相應(yīng)的,在不同的壓力管道24可釋放。 29表示,光盤(pán)30的澆道形狀脫離了后者的沖壓手段,可以安排在光盤(pán)30的中心孔。沖床是被做成沖壓元件31的形式,直徑在32前緣相當(dāng)于與中央腔33在前面模具2,其中中央部分26。這樣凸緣32和沖孔機(jī)31共同操作,柱形空腔33的邊緣34位于它對(duì)面的一個(gè)核心部分,由光盤(pán)30的方式顯示在圖4上并且在中央形成一個(gè)洞。在沖壓機(jī)31是通過(guò)在壓力下輸送流體到壓力管道36,其中活塞37流離到左側(cè)。活塞是37是由兩半聯(lián)結(jié)圈與沖孔機(jī)31連接的。這里認(rèn)為分開(kāi)的聯(lián)結(jié)圈38,其中合作的兩個(gè)凸緣39,40的分別是活塞37和沖孔機(jī)31錐形面上的,內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當(dāng)于上述表面的形狀。表面上看,這種通過(guò)連接聯(lián)結(jié)圈38的兩半未抽出意味著一個(gè)非常簡(jiǎn)單但可靠的嚙合關(guān)系在活塞37與沖孔機(jī)31之間獲得。圖5顯示中央部分35和錐形澆道29共同構(gòu)成一個(gè)整體被固定在沖孔機(jī)31的正表面上。這一情況的結(jié)果,即一個(gè)外表腔41在沖孔機(jī)31內(nèi),當(dāng)形成了光碟,引起部件42的形成,在中心光盤(pán)并延伸到腔41,該部件42由于逐漸形式的腔,與一個(gè)非釋放沖孔機(jī)連接。腔41的底部是由噴射器43的前表面組成,其中所取代左邊的箭頭根據(jù)45對(duì)壓力形成一個(gè)彈簧44可以套用釋放力針對(duì)部件42左側(cè),即彈出廢料29,35,42。該型光碟30現(xiàn)在可以被機(jī)器人46與吸力墊47移除,按照?qǐng)D示表明,為了進(jìn)一步處理,該光碟被運(yùn)送到另一工作臺(tái)進(jìn)行加工,最后再運(yùn)送到工作臺(tái)進(jìn)行包裝。在負(fù)壓下吸力通道21與流體源連接。該流體源形成部分未被取用的注塑產(chǎn)品并且在里面通過(guò)控制手段被驅(qū)動(dòng),圖5所示的任何階段,即在處置澆道及相關(guān)材料和產(chǎn)品廢料的清除。根據(jù)此前討論的設(shè)備與閥座壓板7不一致,在其前圓柱49前表面上,圖6指出的閥座壓板48可以提供,即可直接形成理想的光碟的中心孔。 注 塑 模 課 程 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目:盒蓋注塑模設(shè)計(jì)姓 名:學(xué) 號(hào):班 級(jí):專(zhuān) 業(yè):指導(dǎo)教師:學(xué) 院:目錄前言1 二、塑件的工藝性分析3 (一)塑件的模型建立2D圖一、3D圖二, 3(二)塑料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、化學(xué)和成型使用性能, 4(三)塑件工藝參數(shù)、模具型制品的收縮率、壁外形及圓角、脫模斜度5 三、分型面設(shè)計(jì)與型腔6(一)確定制品分型分型面6(二)型腔數(shù)量的確定7四、成型設(shè)備的選擇與塑料工藝參數(shù)的編制7(一)計(jì)算塑件、澆注系統(tǒng)的體積及塑件的質(zhì)量7(二)選擇注射機(jī)的類(lèi)型和型號(hào)9(三)塑件注射工藝參數(shù)的確定10(四)查表填寫(xiě)原材料的注射工藝參數(shù)及塑件模塑的工藝卡 11五、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12(一)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)12(二)成型零件的設(shè)計(jì)15(三)頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)16(四)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)19(五)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)22六、排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)23七、模架的選擇及校核24八、模具裝配圖和零件圖28致謝29參考文獻(xiàn)29盒蓋注塑模設(shè)計(jì) 一、前言塑料,由于具有一系列優(yōu)異的物理力學(xué)性能、化學(xué)性能和易成形加工工藝性能而在輕工、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、航天航空、機(jī)械制造、建筑材料、交通運(yùn)輸?shù)炔块T(mén)與人們的日常生活密切相關(guān)的諸多方面都得到了非常廣泛的應(yīng)用。塑料件蜜餞盒蓋就是塑料運(yùn)用的實(shí)例。盒蓋是一個(gè)典型的塑料件,該零件大小適中,適合采用一模兩腔的兩板模生產(chǎn)。 通過(guò)設(shè)計(jì)該模具可較全面地熟悉塑料模具的設(shè)計(jì)過(guò)程,鍛煉自己綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力。在塑料制品的生產(chǎn)中,高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代的成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑料的重要條件。由于塑模生產(chǎn)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)應(yīng)用的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),以三維模型為基礎(chǔ)的以CAD/CAM/CAE技術(shù)為代表的模具計(jì)算機(jī)應(yīng)用的集成化生產(chǎn)模式獲得了快速的發(fā)展和進(jìn)步。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)的廣泛應(yīng)用,顯示了用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。在歐美,模具CAD/CAM/CAE技術(shù)已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面,已超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段,目前3D設(shè)計(jì)已達(dá)到了7089。PRO-E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成2D設(shè)計(jì),同時(shí)可獲得3D模型,為NC編程和CAD/CAM/CAE的集成提供了保證。應(yīng)用3D設(shè)計(jì),還可以在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行裝配干涉的檢查,保證設(shè)計(jì)和工藝的合理性。CAE技術(shù)在歐美已逐漸成熟。在塑料模設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAE分析軟件,模擬塑料的充模過(guò)程,分析冷卻過(guò)程,預(yù)測(cè)成型過(guò)程中可能發(fā)生的缺陷。同時(shí)我在塑料件盒蓋的模具設(shè)計(jì)中,也運(yùn)用了CAD繪圖軟件。二、塑件工藝分析(一)建立塑料件的模型 圖1 塑件2D圖 圖2 塑件3D圖(二)、塑料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、化學(xué)和成型性能1、基本特性 本制品的材料采用PS塑料:屬于熱塑性塑料,無(wú)色透明,無(wú)毒無(wú)味,落地時(shí)可發(fā)出清脆的金屬聲,密度約為1.05g/cm3 ,其塑件硬而脆,具有優(yōu)良的絕緣性,一定的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性,成型收縮率:0.4%0.7%,成型溫度:170250。2、成型性能 無(wú)定形料,吸溫小,不需要充分干燥,不宜分解,但熱膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,流動(dòng)性較好,可用螺桿或柱塞式注塑機(jī)成型。宜用高溫料,高模溫,低注射壓力,延長(zhǎng)注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力,防止縮孔,變形??捎酶鞣N形式澆口,頂出要均勻,塑件壁厚要均勻,最好不帶鑲塊,如有鑲塊應(yīng)預(yù)熱。3、模具設(shè)計(jì)方面(1)可以使用所有常規(guī)類(lèi)型的澆口。若用點(diǎn)澆口,直徑為0.81.0mm。(2)PS性脆易開(kāi)裂,設(shè)計(jì)恰當(dāng)合理的頂出脫模機(jī)構(gòu),防止因頂出力過(guò)大或不均勻而導(dǎo)致制品開(kāi)裂,選擇較大的脫模斜度。4、注塑工藝條件(1)干燥處理:除非儲(chǔ)存不當(dāng),通常不需要干燥處理。如果需要干燥,建議干燥條件為80度,23小時(shí)。(2)料筒溫度:180280度。對(duì)于阻燃型材料其上限為250度。(3)模具溫度:5080度(4)注射壓力:2060MPa。(5)注射速度:注射速度宜適當(dāng)高些以減弱熔接痕,但因注射速度受注射壓力影響大,過(guò)高的速度可能會(huì)導(dǎo)致飛邊或出模時(shí)粘膜以及頂出時(shí)頂白頂裂等問(wèn)題。5、共混改性塑料(1)PS+PVC共混成為性能較好的不燃塑料。(2)PPO改善PPO加工性、降低吸濕性、降低成本、提高PS耐熱性、沖擊性。5、主要用途 聚苯乙烯在工業(yè)中可制儀表外殼、燈罩、化學(xué)儀器零件、透明模型等;在電氣方面可制作絕緣性能良好的零件(如接線(xiàn)盒、電池盒等)。在日常用品方面廣泛地用于包裝材料、各種容器、玩具等。(三)、塑件工藝參數(shù)、模具型制品的收縮率、壁外形及圓角、脫模斜度1、塑件工藝參數(shù)(1)塑件的質(zhì)量和精度塑料制品的表面質(zhì)量指的是塑料制品成型后的表面缺陷狀態(tài),如常見(jiàn)的填充不足、飛邊、收縮凹陷、氣孔、熔接痕、銀紋、繞曲4變形,頂白,白斑,尺寸不穩(wěn)定及粗糙度等。塑料制品的表面粗糙度應(yīng)遵循表3-4中GB/T 14234-93塑料件表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)不同加工方法和不同材料所能達(dá)到的表面粗糙度。一般模具型腔粗糙度要比制品的要求低12級(jí)。塑件PS公差等級(jí)為MT5,它的表面粗糙度Ra1.603.20。查塑料模具成形模具設(shè)計(jì)手冊(cè)(2)塑件的尺寸分析這里尺寸是指塑件的總體尺寸,而不是指壁厚,孔徑等結(jié)構(gòu)尺寸。塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件與產(chǎn)品圖中的尺寸行使程序,即所獲得的尺寸的準(zhǔn)確度。塑料尺寸的大小與塑料的流動(dòng)性有關(guān)。注射成型的塑件尺寸還要受到注射機(jī)的注射量、鎖模力和模板尺寸的限制。2、成型收縮的形式 PS(聚苯乙烯)收縮率在0.4%0.7%之間。常用收縮率0.5%。PS的流動(dòng)性極好,成型加工容易。成型收縮主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。(1)塑料件的線(xiàn)性尺寸收縮 由于熱脹冷縮,塑料件脫模時(shí)的彈性恢復(fù)、塑性變形等原因?qū)е铝怂芰霞撃@鋮s到室溫后其尺寸縮小。為此,設(shè)計(jì)模具時(shí)對(duì)于型腔個(gè)尺寸必須于以補(bǔ)償。(2)收縮方向性 成形時(shí)分子按照方向排列,使塑料件呈現(xiàn)各向異性,沿料方向的收縮大,強(qiáng)度高。與料流方向相垂直,則收縮小強(qiáng)度低。此外,成形時(shí)由于塑料件各部分密度及填料分布不均,故收縮也不均勻。產(chǎn)生收縮差會(huì)使塑料件發(fā)生繞曲、變形、裂紋,尤其在擠塑及注射成形時(shí),其方向性更為明顯。所以,在模具設(shè)計(jì)時(shí),必須考慮收縮的方向性,按照塑料件的形狀、料流的方向來(lái)選取收縮率為宜。(3)后收縮性 塑料件成形時(shí),由于受成形壓力、剪切應(yīng)力、各向異性、密度不均、填料分布不均、模溫不均、硬化不均及塑性變形等因素的影響,引起了一系列應(yīng)力變化,在粘流狀態(tài)時(shí)不能全部消除,故塑料在應(yīng)力狀態(tài)下成形時(shí)則存在著殘余應(yīng)力。(4)后處理收縮 根據(jù)塑料件的使用性能及工藝要求,在成形之后需要進(jìn)行(時(shí)效)熱處理,處理后也會(huì)導(dǎo)致塑料件尺寸。因此,設(shè)計(jì)成形模具時(shí),對(duì)高精度塑料件應(yīng)當(dāng)考慮后收縮及后處理收縮性能給尺寸造成偏差,并予以修正。3、壁厚外形及圓角、脫模斜度熱塑性塑料易于成型薄壁制品,壁厚可小至0.75mm,推薦壁厚2mm。查表3-6常用塑料的壁厚值注射模具設(shè)計(jì)。圓角最小轉(zhuǎn)角圓弧為0.50.8,PS脫模斜度50 2查表3-5常用塑料的脫模斜度注射模具設(shè)計(jì)。三、分型面設(shè)計(jì)與型腔(一)確定制品分型分型面為將塑件從密閉的模腔內(nèi)取出,以及為了安放嵌件或取出澆注系統(tǒng)等,必須將模具分成兩個(gè)或幾個(gè)部分,一般將分開(kāi)模具能取出塑件的面稱(chēng)為分型面。分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度、表面粗糙度、嵌件位置幾其形狀、塑件在模具內(nèi)的成型位置、頂出方法、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì),模具排氣,模具制造及操作等各種因素的影響。因此,在選擇時(shí)要認(rèn)真分析、綜合比較,從幾個(gè)方案中找出一個(gè)比較合理的方案。分型面是模具動(dòng)模和定模的結(jié)合處,在塑件最大形處,是為了塑件和凝料取出而設(shè)計(jì)的。分型面的方向盡量與注塑成型機(jī)開(kāi)模方向垂直的方向,特殊情況下采用與注塑成型機(jī)開(kāi)模方向平行的方向。分型面有單分型面和雙分型面之分。分型面選擇的原則:分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處;分型面的選取應(yīng)有利于塑件的留模方式,便于塑件順利脫模,一般都應(yīng)盡可能留在動(dòng)模部分;保證塑件的精度要求;滿(mǎn)足塑件外觀的要求;便于模具的制造;減少成形面積;增強(qiáng)排氣效果。由于本產(chǎn)品的分型面簡(jiǎn)單,選擇塑件最大輪廓處為分型面,該塑件分型面比較簡(jiǎn)單,用單分型面。分型面如圖3所示。圖3 塑件分型面(二)型腔數(shù)量的確定由于本產(chǎn)品塑件外觀質(zhì)量要求高,精度方面也有要求較高,所以采取一模兩腔的方式。多腔模具設(shè)計(jì)分布有平衡式和非平衡式排布兩種,此處必須采用平衡布置分流道的方式,從主流道到分流道進(jìn)入各型腔,要保持一定溫度和壓力平衡,在相同時(shí)間注滿(mǎn)型腔。也保證塑件的成形精度、形狀、斷面尺寸分布對(duì)稱(chēng)性對(duì)應(yīng)相等。非平衡式與之相反,容易造成注射時(shí)溫度和壓力不平衡,使模具在注射時(shí)有一定的脹行力,會(huì)加快損壞模具。后面這種方式是不允許采取的。此塑件的排布采用平衡式如圖4。圖4 型腔分布四、成型設(shè)備的選擇與塑料工藝參數(shù)的編制(一)、計(jì)算塑件、澆注系統(tǒng)的體積及塑件的質(zhì)量根據(jù)畫(huà)出來(lái)的三維模型圖,用CAD軟件查詢(xún),工具/面域/質(zhì)量特性可以查詢(xún)到塑件的體積V= 10.5297176 cm3,取V=10.53 cm3而澆注系統(tǒng)的體積應(yīng)為塑件的0.6倍,所以澆注系統(tǒng)的體積為V澆=0.610.53 cm3=6.318 cm3.又由于是一模兩腔的方式,便一次注射所需要地塑料為V=V塑Ni V,所以V澆=10.532+6.318=27.378 cm3本產(chǎn)品采用PS材料,密度為1.054 g/cm3,計(jì)算一個(gè)塑件的質(zhì)量M=Pv塑=1.05410.53=11.09862g。(二)選擇注射機(jī)的類(lèi)型和型號(hào)我國(guó)采用注射量來(lái)表示注射機(jī)的規(guī)格成型熱塑性塑料,類(lèi)型和規(guī)格很多,本設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的形狀,一模兩腔的方式選擇臥式螺桿式注射成型設(shè)備,查塑料成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-3選取型號(hào):J54-S-200/400國(guó)產(chǎn)注射機(jī), 該注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示:型號(hào)項(xiàng)目J54-S-200/400額定的注射量cm3200400螺桿的直徑mm55注射壓力MPa109注射行程mm160螺桿轉(zhuǎn)速r/min16、28、48注射方式螺桿式鎖模力KN2540最大成形面積c645最大的開(kāi)合模行程mm260模具最大厚度mm406模具的最小厚度mm165動(dòng)、定模固定板尺寸mmmm532634拉桿空間mmmm290368合模方式液壓-機(jī)械定位圈尺寸mm125噴嘴球頭半徑mmSR18頂出形式中心頂出頂桿中心距mm機(jī)器外形尺寸mmmm170014001800(三)、塑件注射工藝參數(shù)的確定塑料項(xiàng)目PS注射機(jī)類(lèi)型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)3048噴嘴形式直通式溫度/oC170180料筒溫度/oC前段150170中段165180后段180280模具溫度/oC5080注射壓力/Mpa2060保壓壓力/Mpa5070注射時(shí)間/s2090保壓時(shí)間/s05冷卻時(shí)間/s20120總周期/s50220(四)、查表填寫(xiě)原材料的注射工藝參數(shù)及塑件模塑的工藝卡塑料注射成型工藝卡資料編號(hào)車(chē) 間共 頁(yè)第 頁(yè)零件名稱(chēng)盒蓋材料牌號(hào)PS設(shè)備型號(hào)裝配圖號(hào)材料定額每模件數(shù)零件圖號(hào)單件重量11.1g工 裝 號(hào)材料干燥設(shè)備J54-S-200/400溫度/C8085時(shí)間/h23料筒溫度(C)后段/C180280中段/C165180前段/C150170噴嘴/C170180模具溫度/C5080時(shí)間注射2090保壓05冷卻20120壓力注射壓力/Mpa2060背壓/Mpa后處理溫度/C70時(shí)間定額輔助/min時(shí)間/h24單件/min檢驗(yàn)編制校對(duì)審核組長(zhǎng)車(chē)間主任檢驗(yàn)組長(zhǎng)主管工程師五、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(一)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中從噴嘴開(kāi)始到型腔入口為止的塑料熔體通道。它的作用是將塑料溶體平穩(wěn)地且有順序地充填和凝固的過(guò)程中,把注射壓力充分傳剃到各個(gè)部位,以獲得組織致密、外形清晰飽滿(mǎn)的內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。澆注系統(tǒng)其組成部分有:主流道、分流道、澆口和冷料穴份組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理,這對(duì)于塑料件的性能、表現(xiàn)質(zhì)量及成形的工藝性能等都有很大的影響。因此,澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要注意幾個(gè)原則:1、 適應(yīng)塑料注射成形的工藝特性2、 有利于型腔內(nèi)氣體的排出3、 盡量減少塑料熔體的熱量損失和壓力損失4、 避免塑料熔體直沖細(xì)小型心或嵌件5、 要便于進(jìn)行擰了的修整和不影響塑料件的外觀質(zhì)量6、 防止塑料件繞曲變形7、 預(yù)測(cè)熔接痕的位置8、 盡量減少成形中物料的消耗和減少模具的形狀尺寸澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題,模具設(shè)計(jì)者必須予以足夠重視。主流道是指緊接著設(shè)機(jī)噴嘴到分流道為止那一段錐形流道,它與注塑機(jī)噴嘴在同一軸心線(xiàn)上,熔融塑料進(jìn)入模具時(shí)首先經(jīng)過(guò)它。其直徑的大小與塑料流速及充模時(shí)間的長(zhǎng)短有密切關(guān)系。直徑太大時(shí),則造成回收冷料過(guò)多,冷卻時(shí)間增長(zhǎng),而流道空氣過(guò)多也易造成氣泡和組織松散,極易產(chǎn)生渦流和冷卻不足,另外,直徑太大時(shí),熔融的熱量損失會(huì)增大,流動(dòng)性降低,注射壓力損失增大,造成成型困難;直徑太小時(shí),則增加熔體的流動(dòng)阻力,同樣不利于成型。為了便于塑料從主流道中拉出,主流道設(shè)計(jì)成圓錐形,其錐角a=24,對(duì)于粘度較大的塑料熔體可以增大到6主流道錐孔內(nèi)壁粗糙度Ra應(yīng)為低于0.4,主流道的始端也應(yīng)設(shè)計(jì)成凹形球面狀,球面半徑R根據(jù)注射機(jī)噴嘴球面半徑來(lái)確定,主流道要和注塑機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接。主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑,其半徑一般比噴嘴大12mm,凹坑深度常取35mm.主流道大端與分流道有過(guò)渡圓角,以減小塑料熔體流動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力,其圓角半徑一般取r13mm,或者取r=D/8(D為主流道大端的直徑)。所以需對(duì)塑件的成形過(guò)程及對(duì)選用的模架分析,選擇主流道。其襯套的固定用定位圈配合固定在模具的定模座板上。主流道襯套和注塑機(jī)噴嘴的配合如圖6所示。 圖6連接主流道與澆口的熔體通道叫分流道,分流道起分流和轉(zhuǎn)向作用。熔融塑料沿分流道流動(dòng)時(shí),要求它盡快地充滿(mǎn)型腔,流動(dòng)中熱量損失要盡可能小,流動(dòng)阻力要盡可能低。同時(shí),應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。盡量使分流道長(zhǎng)度最短,但是,塑料以低溫成型時(shí),為提高成型空間的壓力來(lái)減少成型制品收縮凹陷時(shí),或欲得壁厚較厚的成型制品而延長(zhǎng)保壓時(shí)間,減短流道長(zhǎng)度并非絕對(duì)可行。因?yàn)榱鞯肋^(guò)短,則成型制品的殘留應(yīng)力增大,且易產(chǎn)生飛邊,塑料的流動(dòng)不均,所以流道長(zhǎng)度應(yīng)以適合成型制品的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)為宜。排位的形狀分“O”形、“H”形、“X”形、“S”形,分流道截面形狀有:圓形、半圓形、梯形、“U”形、矩形和正六角形。常用的形式有圓形、梯形和“U”形。較小的截面周長(zhǎng)有利于減少熔融塑料的熱量散失;但截面尺寸過(guò)小時(shí),則材料的流動(dòng)阻力大,延長(zhǎng)了充模時(shí)間,易造成充填不足、燒焦、銀紋、收縮凹陷等缺陷,或者必須提高注射壓力來(lái)填滿(mǎn),故流道截面大小應(yīng)根據(jù)材料的流動(dòng)性、成型制品的質(zhì)量及投影面積適度確定。設(shè)計(jì)原則:必須保證分流道的表面積與其體積之比值最小,既在分流道長(zhǎng)度一定的情況下,要求分流道的表面積或側(cè)面積與其截面積之比值最小。PS流動(dòng)性好,分流道粗糙度為0.3,流道直徑3.29.5mm,在此取6mm.分流道如圖6圖6澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道,是澆注系統(tǒng)的最后部分,其作用是使塑料以較快速度進(jìn)入并充滿(mǎn)型腔。它能很快冷卻封閉,防止型腔內(nèi)還未冷卻的熔體倒流。設(shè)計(jì)時(shí)須要考慮產(chǎn)品尺寸、截面積尺寸、模具結(jié)構(gòu)、成型條件及塑料性能。澆口應(yīng)盡量短小,與產(chǎn)品分離容易,不造成明顯痕跡。當(dāng)熔融塑料通過(guò)狹窄的澆口時(shí),流速增高,剪切速率加大,熔體溫度也隨之升高,這對(duì)充填型腔是有利的。同時(shí),狹小的澆口在適當(dāng)?shù)谋貉a(bǔ)縮后,首先凝固而封閉型腔,是型腔內(nèi)的熔料在無(wú)壓力狀態(tài)下自由收縮、凝固成形,因而塑料件內(nèi)殘余應(yīng)力較小,可減小塑料件的變形與破裂。此外,狹小的澆口便于使?jié)驳滥吓c塑料件進(jìn)行分離也便于修整塑料件,成形周期短。雖然如此,但是澆口截面尺寸也不能過(guò)小。如果澆口尺寸過(guò)小,則使注射成形時(shí)壓力將增大,冷凝快、補(bǔ)縮困難而造成塑料件缺料、縮孔或產(chǎn)生真空泡等缺陷,甚至還會(huì)產(chǎn)生熔體破裂而形成噴射現(xiàn)象,使塑料件表面出現(xiàn)凹凸不平。同時(shí),澆口的截面 尺寸也不能過(guò)大。澆口尺寸過(guò)大會(huì)降低注射速率,溫度降低增加,塑料件表面會(huì)產(chǎn)生云層現(xiàn)象等缺陷。一般,澆口的尺寸很難用理論公式進(jìn)行計(jì)算,通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定,制作時(shí)取下限,先作得小一些,然后根據(jù)試模時(shí)塑料件所表現(xiàn)出的質(zhì)量情況進(jìn)行修正。通常,澆口的截面面積約為分澆道截面面積的3%8%,截面形狀多為矩形或圓形,澆口的長(zhǎng)度約為0.52.0mm,其表面粗糙度一般為Ra0.40.2um。冷料穴是為儲(chǔ)存因熔體與低溫模具接觸而在料流前鋒產(chǎn)生的冷料而設(shè)置的,這些冷料如果進(jìn)入型腔將減慢熔體填充速度,最終影響制品的成形質(zhì)量。冷料穴一般設(shè)置在主流道的末端,分流道較長(zhǎng)時(shí),分流道的末端也應(yīng)設(shè)冷料穴。一般情況下,主流道冷料穴圓柱體的直徑為56mm,深度為56mm。對(duì)于大型制品,冷料穴的尺寸可適當(dāng)加大。對(duì)于分流道冷料穴,其長(zhǎng)度為11.5倍的流道直徑。(二)、成型零件的設(shè)計(jì)在模具結(jié)構(gòu)中,決定塑料件幾何形狀和尺寸的零件叫做成形零件。塑料注射模具的成形零件包括凹模、型心(有時(shí)也叫凸模)、鑲塊、成形螺桿、成形螺環(huán)等成形零件工作時(shí),直接與塑料相接觸,承受塑料熔體的高壓料流的沖刷;在脫模過(guò)程中還要與塑料件產(chǎn)生摩擦;在整個(gè)成形過(guò)程中有可能還要接觸程度不同的腐蝕性氣體。因此,成形零件要求要有正確的幾何形狀、較高的尺寸精度、較低的表面粗糙度值和一定的耐腐蝕能力;從結(jié)構(gòu)上來(lái)講,成形零件還要求結(jié)構(gòu)合理,便于加工與裝配,具有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。(1)型腔型腔是成型塑件制品外表面的主要零件,按其結(jié)構(gòu)不同,可分為整體式和組合式兩類(lèi)。整體式凹模由整塊材料加工而成,其特點(diǎn)是牢固,使用中不易發(fā)生變形,不會(huì)使制品產(chǎn)生拼接線(xiàn)痕跡。而組合式凹模在使用中則出現(xiàn)制品產(chǎn)生拼接線(xiàn)痕跡的幾率高一些。所以,此處采用整體式凹模。如圖7圖7(2)型芯型芯是成型塑件內(nèi)表面的零件。主要有主型芯和小型芯。對(duì)于簡(jiǎn)單的容器,如殼、罩、蓋之類(lèi)的塑件,成型其主要部分內(nèi)表面的零件稱(chēng)主型芯,而將成型其他小孔的型芯稱(chēng)為小型芯或成型桿。按結(jié)構(gòu)主型芯可分為整體式和組合式兩種。此處采用組合式。如圖8圖8(三)頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在注射模中,將冷卻固化后的塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具中安全無(wú)損壞地推出的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為脫模系統(tǒng),也叫推出系統(tǒng)或頂出系統(tǒng)安全無(wú)損壞是指制品被推出時(shí)制品不變形,不損壞,不粘膜,無(wú)頂白,推桿位置不影響制品美觀,制品被推出時(shí)不會(huì)對(duì)人或模產(chǎn)生安全事故。注射模的脫模系統(tǒng)包括:1、 推桿、推管、推板、推塊等推出零件。2、 復(fù)位桿、復(fù)位彈簧及推桿板先復(fù)位機(jī)構(gòu)等推出零件的復(fù)位零件。3、 推桿固定板和推桿底板等推出零件的固定零件。4、 高壓氣體推出的氣閥等配件。5、 內(nèi)螺紋脫模系統(tǒng)中的齒輪、齒條、馬達(dá)、油缸等配件。脫模系統(tǒng)的動(dòng)作方向與模具的開(kāi)模方向是一致的。頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)則:1、盡量設(shè)法使塑件留于動(dòng)模;2、保證塑件不變形不損壞完整脫出;3、盡量不損壞塑件的外觀;4、結(jié)構(gòu)可靠;5、每副模具的推桿的直徑相同,方便加工;6、塑件推出模具10mm左右,對(duì)型腔斜度較大者,頂出塑件深度2/3即可。頂出力的計(jì)算脫模力包括如下四點(diǎn):1、 制品在模具中冷卻定型時(shí),由于體積收縮,產(chǎn)生抱緊力;2、 不帶通孔殼體類(lèi)制品,推出時(shí)要克服大氣壓力;3、 脫模系統(tǒng)(如推桿、推管和推板等)本身運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力;4、 制品與模具之間的粘附力。在開(kāi)始頂出塑件的瞬間所需克服的阻力最大,稱(chēng)為初始頂出力,以后還需的力稱(chēng)為相繼頂出力,后者要比前者小,所以計(jì)算頂出力時(shí),總是計(jì)算初始頂出力。單個(gè)塑件所需的頂出力為:Q=Ahp(fcosa-sina) =0.3630.0181.2107(0.2-0.017) =14300N所以?xún)蓚€(gè)塑件所需的頂出力為28600N式中: Q頂出力(N);f摩擦系數(shù),聚苯乙烯取0.10.2,其余取0.20.3,此處取0.2a脫模斜度,a為502,此處取1;A活動(dòng)型芯被塑件包緊的斷面形狀周長(zhǎng),m;h成型部分深度,m;P單位面積的正壓力,一般取7.84101.17610Pa,此處取1.210Pa;推出機(jī)構(gòu)的類(lèi)型分為一級(jí)頂出機(jī)構(gòu)、二級(jí)頂出機(jī)構(gòu)。其中一級(jí)頂出機(jī)構(gòu)又可分為頂桿頂出機(jī)構(gòu)、頂管頂出機(jī)構(gòu)、推板頂出機(jī)構(gòu)、頂塊頂出機(jī)構(gòu)、氣壓頂出機(jī)構(gòu)、成型鑲件和型腔頂出。本次設(shè)計(jì)是使用單分型面,且塑件可一次推出,所以采用一級(jí)頂出機(jī)構(gòu)中的頂桿頂出機(jī)構(gòu)。頂桿頂出機(jī)構(gòu)是頂出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、最常見(jiàn)的一種形式。由于頂桿截面多為圓形,制造、修配方便、頂出效果好,因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。有于設(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)阻力小,推出動(dòng)作靈活可靠。而推出零件固定板即推桿固定板,則與推桿一起運(yùn)動(dòng),將塑件頂出型芯。 單個(gè)塑件推桿的根數(shù)及直徑可通過(guò)以下公式計(jì)算并校核。D=K64F脫(uL)2/N2E 0.25式中: D推桿直徑,mm; K安全系數(shù),可取1.41.8,此處取1.6; F脫脫模力,N; u摩擦系數(shù),一端固定時(shí)u為0.7,兩端固定時(shí)u為0.5,此處取0.7; L推桿長(zhǎng)度,mm; N推桿根數(shù); E穩(wěn)定系數(shù),此處取5106。若N為3,則 D=K64F脫(uL)2/N2E 0.25 =1.66414300(0.7108)2/33.1425106 0.25 =7.5mm所以本設(shè)計(jì)中推桿直徑采用8mm符合要求。若D為8,則N= 64F脫(uL)2/(D/K)42E =6414300(0.7130)2/(3.5/1.6)43.1425106 =2.5所以本設(shè)計(jì)中單個(gè)塑件所需的推桿根數(shù)為3符合要求,所以總共有6根推桿。推桿應(yīng)力校核:= 4K2F脫/D2N=41.6214300/4233.14=276 N/cm2。 而推桿的許用應(yīng)力為32000 N/cm2。故符合要求。(四)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)在塑料注射成型中,注入模腔中的熔體的溫度一般在200300度之間,熔體在模腔中成型、冷卻、固化成制品,當(dāng)制品從模具中取出時(shí),溫度一般在60度左右,熔體釋放出的熱量都傳遞給模具。為保證正常生產(chǎn),模具必須將這部分熱量及時(shí)傳遞出去,是模具的溫度始終控制在合理的范圍內(nèi)。模具中將這部分熱量及時(shí)傳遞出去的結(jié)構(gòu)叫做冷卻系統(tǒng)。熱傳遞的方式有傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。模具中熱傳導(dǎo)的介質(zhì)主要是冷卻水(包括常溫水和凍水)冷卻介質(zhì)最普遍的是用水冷卻,因?yàn)樗臒崛萘看螅瑐鳠嵯禂?shù)大,成本低廉,有時(shí)也用油和鈹銅。冷卻回路的設(shè)計(jì)應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)能充分吸收成形塑件所傳導(dǎo)的熱量,使模具成形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi),并且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)暢通,無(wú)滯留部位。(1)冷卻回路所需的總表面積計(jì)算經(jīng)查表及計(jì)算可得, 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中樹(shù)脂的質(zhì)量為77.76 kg /h,模具成形表面的溫度1為50 C,冷卻水的平均溫度為25 C, 冷卻水在該溫度下的密度為1000 kg/ ,冷卻水的流速v 為2m/s, 冷卻水孔直徑d 為0.006m。 冷卻回路所需總面積可按下式計(jì)算A=Mq/3600(1-2) 式中 冷卻回路總表面積, 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中樹(shù)脂的質(zhì)量,kg /h ; 單位質(zhì)量樹(shù)脂在模具所內(nèi)釋放的熱量, Jkg,值查表得4105Jkg ;冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù), /(k) ; 1模具成形表面的溫度,C ; 2冷卻水的平均溫度,C 。A(77.76 X 4 X 105)/3600 X 9673 X (50-25)0.0357 (2)冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可以以下公式計(jì)算=(pv)0.8/d0.2=(v)0.8/ d0.2=7.95 X (1000 X 2)0.8/0.0060.2 =9673 /(k)式中 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),/(k) ; 冷卻水在該溫度下的密度,kg/ m3 ; v冷卻水的流速,m/s ;d冷卻水孔直徑,m ;與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)。3)冷卻回路的總長(zhǎng)度計(jì)算 冷卻回路總長(zhǎng)度可用下式計(jì)算 =1000A/d =1000x0.0357/3.14x6 =1.895 m在設(shè)計(jì)和制造冷卻系統(tǒng)的時(shí)候一般大于理論數(shù)值就可以了,而無(wú)需按照計(jì)算出來(lái)的尺寸來(lái)制造。在設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí),應(yīng)遵循以下原則:快速冷卻,均勻冷卻,加工簡(jiǎn)單,并盡量保證模具的熱平衡,使制品收縮均勻。序號(hào)原則簡(jiǎn)圖及說(shuō)明1冷卻水道可設(shè)計(jì)成單回路或多回路冷卻水道必須是一個(gè)回路,使水道中的水循環(huán)。當(dāng)水道較長(zhǎng)時(shí),隨著水溫的升高,模具的溫度不均勻,可設(shè)計(jì)成多個(gè)回路2冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大圖a的冷卻水道為五個(gè),直徑較大,型腔的表面溫度較均勻,溫度在6060.5C之間;圖b的冷卻水道為兩個(gè),直徑較小,型腔的表面溫度不均勻,溫度在53.3358.38C之間3冷卻水道與型腔表面之間的距離應(yīng)盡量相等當(dāng)塑件壁厚較均勻時(shí),冷卻水道與型腔表面之間的距離應(yīng)相等;當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí),厚的地方,冷卻水道與型腔表面之間的距離應(yīng)近些,冷卻水道的間距也應(yīng)小些。冷卻水道的孔邊與型腔表面之間的距離一般應(yīng)大于10mm,常用1215mm4冷卻水道的入口宜選在澆口附近塑料熔體在填充型腔時(shí),模具的澆口處是最熱的部分,距澆口越遠(yuǎn)的地方溫度越低,為了得到等溫的型腔表面,冷卻水的入口宜選在澆口附近,出口選在熔體流動(dòng)的末端5冷卻水道的出、入口溫差應(yīng)盡量小圖a的冷卻水道較長(zhǎng),其出、入口溫差會(huì)加大;圖b的冷卻水道較短,其出、入口溫差會(huì)減小。為了減小出、入口的溫差,必要時(shí),要在模具上設(shè)置多對(duì)冷卻水道的出口和入口(五)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)塑料注射模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能是 其動(dòng)模部分和其定模部分在模具工作時(shí), 進(jìn)行正確的導(dǎo)向與定位。不僅如此,有的比較精密的模具,為了保證頂出機(jī)構(gòu)平穩(wěn)的工作,不使塑料件在頂出過(guò)程中產(chǎn)生變形等質(zhì)量問(wèn)題,還在頂出機(jī)構(gòu)中設(shè)置了導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)套定位和錐面定位兩種形式,一般都是采用導(dǎo)柱導(dǎo)向與定位。導(dǎo)向作用 模具在合模過(guò)程中,首先是導(dǎo)向零件接觸,引導(dǎo)動(dòng)模部分和定模部分準(zhǔn)確地閉合,避免型心先進(jìn)入型腔過(guò)程中造成模具相關(guān)成形零件的損壞。定位作用 模具閉合之后,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)還同時(shí)保證動(dòng)模部分和定模部分進(jìn)行 正確的定位,也就是要保證各分型面兩側(cè)型腔的形狀與尺寸的準(zhǔn)確。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具的加工和裝配過(guò)程中也起到了定位的作用,給模具的裝配和調(diào)整帶來(lái)了方便。增加了模具相關(guān)零件的強(qiáng)度 由于導(dǎo)向裝置在模具工作過(guò)程中,承受了一定的側(cè)向壓力(塑料熔體在充型過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生側(cè)向的壓力),或者由于成形設(shè)備精度下降的影響,也會(huì)使導(dǎo)柱承受一定的側(cè)向壓力。所以,模具的正常工作得以保證。如果側(cè)向壓力很大時(shí),就不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承受,那么,設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)式必須注意:1、數(shù)量及布置布局 導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻地分布在模具分型面的四角,導(dǎo)柱至模具的尺寸來(lái)選取關(guān)于導(dǎo)柱的直徑的選取和布置的位置可參考標(biāo)準(zhǔn)模架來(lái)選取。為了不使模具在裝配或合模時(shí)將方向搞錯(cuò),導(dǎo)柱的布置方式常采用等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱(chēng)布置或不等直徑導(dǎo)柱的對(duì)稱(chēng)布置方式。2、長(zhǎng)度 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出812mm,以避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型心先進(jìn)入型腔。3、形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形或半球形,以便能夠使導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。4、配合精度 導(dǎo)柱的導(dǎo)滑部分的配合為H8/f7,導(dǎo)柱、導(dǎo)套固定部分的配合都按H8/f7配合。5、材料 導(dǎo)柱的材料應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面,韌而不易折斷的心部,因而多選用20鋼經(jīng)滲碳淬火處理或選用T8、T10A鋼經(jīng)淬火處理,硬度為5055HRC。導(dǎo)柱固定部分的表面粗糙度為Ra0.8um,而導(dǎo)向部分的表面粗糙度為Ra0.4um。設(shè)計(jì)導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)式必須注意:1、形狀 為使導(dǎo)柱能夠順利進(jìn)入導(dǎo)套的導(dǎo)向孔,于是,在導(dǎo)套的前端應(yīng)設(shè)計(jì)有倒角或圓角。導(dǎo)柱孔一般都設(shè)計(jì)制作成通孔,以利于孔內(nèi)空氣及殘?jiān)鼜U料的排出。如果模板較厚,導(dǎo)柱孔 做成不通孔時(shí),可在不通孔的側(cè)面打一小孔進(jìn)行排氣。2、材料 用于導(dǎo)套的材料可與導(dǎo)柱的材料相同,也可使用銅合金等耐磨材料來(lái)制造,其硬度一般低于導(dǎo)柱的硬度,以減輕磨損,防止導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間被拉毛。導(dǎo)套固定部分的表面粗糙度為Ra0.8um,而導(dǎo)向孔的表面粗糙度為Ra0.4um。3、固定形式與配合精度 I型導(dǎo)套與模板之間為H7/p6或H7/s6的配合形式。 六、排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)塑料熔體注入模具型腔時(shí),必須依次排出澆注系統(tǒng)和型腔中的空氣以及塑料受熱或凝固過(guò)程中所產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔中因各種原因而產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈,那么,一方面將會(huì)在塑料件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清、充填缺料等成形缺陷;另一方面氣體受壓,體積縮小而產(chǎn)生高溫將可能導(dǎo)致塑料制品局部燒焦與碳化。注射模成形模具工作時(shí),排氣通常采取以下四種方式:1、 利用配合間隙排氣2、 在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽排氣3、 推桿排氣4、 利用鑲件排氣排氣槽位置設(shè)計(jì)選擇原則1) 排氣槽要設(shè)計(jì)在熔體流程的最終端。2) 排氣槽要設(shè)置布局在兩股料流的匯合處。3) 排氣槽要設(shè)置在型腔中容易滯留氣體的部位。4) 排氣槽要設(shè)置在型腔中不通孔的底部。5) 盡量將排氣槽設(shè)置在模具的分型面上。6) 排氣槽的方向不要對(duì)著操作者的方位,盡管有安全門(mén)檔著。七、模架的選擇及校核模架是設(shè)計(jì)、制造塑料注射模具的基礎(chǔ)部分。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定中小型模架的周界尺寸范圍為大于260mmX900mm。本設(shè)計(jì)中采用標(biāo)準(zhǔn)模架,根據(jù)資料和設(shè)計(jì)需要,選用了塑料注射模中小型模架的派生型的P2型號(hào)模架結(jié)構(gòu)。根據(jù)注塑模具設(shè)計(jì)表4-16的標(biāo)準(zhǔn)模架參數(shù):NL=220300mm.(一)、注射機(jī)最大注射量校核塑件連同澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的重量一般不應(yīng)大于注射機(jī)公稱(chēng)注射量的80%,注射機(jī)多以公稱(chēng)容量來(lái)校核在一個(gè)注射成形周期內(nèi),需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量,應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量之和,即VnV1V2 式中:V 一個(gè)成形周期內(nèi)所需注射的塑料容積(cm3); n型腔數(shù)目;V1單個(gè)塑件的容量(cm3);V2澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量(cm3)。V20.6 V1故有VnV1V20.8 Vg 式中: Vg注塑機(jī)額定注射量(400cm3)。VnV1V2 227.3780.627.378 71.1828 cm3V71.1828 0.8400=320 cm3 (滿(mǎn)足要求)(二)、注射壓力的校核注射機(jī)的公稱(chēng)壓力要大于成型的壓力,即P公P注式中 P公注射機(jī)的最大注射壓力; P注塑件成形所需的實(shí)際注射壓力;P注= KP0;K-安全系數(shù),常取K為1.251.4,此處取1.3;P0成型時(shí)所需的注射壓力P0;在實(shí)際生產(chǎn)中P0通常取70100MPa范圍,此處取80MPa。根據(jù)注射機(jī)的類(lèi)型,可得注射機(jī)最大注射壓力為109 MPa,又塑件成形所需的實(shí)際注射壓力P注= KP01.380104 MPa故可知P公=109 MPaP注=104 MPa,滿(mǎn)足要求。(三)鎖模力的校核由于高壓塑料熔體充滿(mǎn)型腔時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的推力,這個(gè)力應(yīng)小于注射機(jī)的公稱(chēng)鎖模力,否則將產(chǎn)生溢料現(xiàn)象,即: F鎖pA分式中:F鎖注射機(jī)公稱(chēng)鎖模力(N),查表得F鎖為2.54106 N; p注射時(shí)型腔內(nèi)注射的壓力,它與塑料品種和塑件有關(guān)(MPa)查表得p為30 MPa; A分塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積之和(m3)。流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積為A2,在模具設(shè)計(jì)前還是個(gè)未知數(shù),根據(jù)多型腔的統(tǒng)計(jì)分析,A2是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A1的0.20.5倍,因此可用0.35A1來(lái)進(jìn)行估算,所以A分nA1A2nA10.35 A10.037 m2 F= pA分301060.0371.11106 N F鎖2.54106 N故滿(mǎn)足要求(四)模具安裝部分得尺寸校核(1)噴嘴尺寸注射機(jī)的噴嘴頭部的球面半徑R1應(yīng)與模具主流道始端的球面半徑R2吻合,以免高壓熔體從縫隙處溢出。一般球面半徑R2應(yīng)比噴嘴頭半徑R1大12mm,否則主流道內(nèi)的塑件凝料無(wú)法脫出。此模具主流道始端的球面半徑R=20mm注射機(jī)的噴嘴頭部球面半徑R18mm,因此符合要求(2)定位圈尺寸為了使模具主流道的中心線(xiàn)與注射機(jī)噴嘴的中心線(xiàn)相重合,模具定模板上的定位圈或主流道襯套與定位圈的整體式結(jié)構(gòu)的外尺寸應(yīng)與注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動(dòng)的間隙配合,同時(shí)其大端的圓盤(pán)凸出定模端面高度510mm。本次設(shè)計(jì)模具定模板上的定位圈直徑為60mm,與所選注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動(dòng)的間隙配合,因此符合要求。(3)最大、最小模厚在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使模具的總厚度位于注射機(jī)可安裝模具的最大模厚和最小模厚之間。同時(shí)應(yīng)校核模具的外形尺寸,使得模具能從注射機(jī)拉桿之間裝入。而注射機(jī)可安裝模具的最大厚度是406mm,最小厚度是165mm,本次設(shè)計(jì)模具的總厚度為在這個(gè)范圍內(nèi),故滿(mǎn)足要求。(4)螺孔尺寸注射模具的動(dòng)模板、定模板應(yīng)分別與注射機(jī)動(dòng)模板、定模板上的安裝方法有螺孔相適應(yīng)。模具在注射機(jī)上的安裝方法有螺栓固定和壓板固定兩種形式。本此設(shè)計(jì)采用螺釘固定。(5)開(kāi)模行程和頂出裝置的校核注射機(jī)的開(kāi)模行程是有限制的,塑件從模具中取出時(shí)所需的開(kāi)模距離必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模距離,否則塑件無(wú)法從模具中取出。開(kāi)模距離一般可分為兩種情況:一是當(dāng)注射機(jī)采用液壓、機(jī)械聯(lián)合作用的鎖模機(jī)構(gòu)時(shí),最大開(kāi)模行程由連桿機(jī)構(gòu)的最大行程決定,并不受模具厚度的影響即注射機(jī)最大開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān);二是當(dāng)注射機(jī)采用液壓機(jī)械聯(lián)合作用的鎖模機(jī)構(gòu)時(shí),最大開(kāi)模行程由連桿機(jī)構(gòu)的最大行程決定,并受模具厚度的影響即注射機(jī)最大開(kāi)模行程與模具厚度有關(guān)。因?yàn)檫x用的注射機(jī)的合模方式為液壓機(jī)械式合模方式,模具為單分型面,而注射機(jī)最大開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān),它的行程大小由連桿機(jī)構(gòu)的最大沖程決定。 對(duì)于單分型面注射模,開(kāi)模行程可按下式校核: SH1 + H2 +(510) 式中: S注射機(jī)的最大開(kāi)模行程(mm),查表得S260 mm;H1塑件推出距離,mm;H2制品高度,mm。 塑件推出距離H1一般等于型芯高度H1=25,H2=65 mm。則:S260 mmH1 + H2 +(510)2520(510)5060(mm)故符合要求。八、模具裝配圖和零件圖(一)模具零件圖見(jiàn)零件圖附件。(二)模具裝配圖見(jiàn)裝配圖附件。致謝為了鞏固自己所學(xué)的知識(shí),熟悉有關(guān)資料,樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思路、方向,掌握設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)實(shí)際的工作能力;根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際要求和設(shè)計(jì)方法、步驟,參照各種設(shè)計(jì)有關(guān)資料,基本上獨(dú)立地完成了該注塑模的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,模具工作性能的好壞,影響到生產(chǎn)制作的效率、質(zhì)量、成本、直接關(guān)系到企業(yè)的利益。因此對(duì)于模具的設(shè)計(jì)和對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的選擇或依據(jù)現(xiàn)在設(shè)備進(jìn)行量身定做模具,更是占有舉足輕重的地位。通過(guò)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在工藝分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、模具零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫(xiě)技術(shù)文件和查閱文獻(xiàn)方面受到一次綜合訓(xùn)練,增強(qiáng)了我的實(shí)際工作能力。由于編寫(xiě)水平有限,時(shí)間倉(cāng)促,如果文中有欠妥之處,懇請(qǐng)各位老師指點(diǎn)。參考文獻(xiàn)1、塑料成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 主編 :吳生緒;北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20082、典型模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) 編著:王樹(shù)勛 朱亞林 梅伶 龍國(guó)梁;廣州: 華南理工大學(xué)出版社,2005;3、公差配合與測(cè)量 主編:胡容華 甘澤新 ;北京:清化大學(xué)出版社,2005;4、機(jī)械制圖 主編:高玉勞 卜桂玲5、沖壓與塑料成型機(jī)械設(shè)備 主編:馬 廣 張國(guó)文6、塑料模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程 編著:張維合27
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