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本科畢業(yè)論文 設計 中期進展情況檢查表 學生姓名 張玉改 班級 機教 031 指導教師 李保國 王保國 論文 設計 題 目 保溫杯注塑模設計 1 制定畢業(yè)設計計劃 2 查找相關文獻 3 完成畢業(yè)論文開題報告 4 完成注塑模制件分析 5 完成凸模和凹模的結構設計 目前 已完 成任 務 是否符合任務書要求進度 符合 1 繼續(xù)對論文材料進行組織和整理 2 按照論文提綱 有步驟有計劃的開展論文工作 存在問題要及時與老師及工程師溝通 3 對已完成的論文內容進行檢查審核 力求把問題降到最少 4 到規(guī)定的時間完成論文初稿 5 根據(jù)指導老師的指導意見和全部材料完成論文 尚需 完成 的任 務 能否按期完成論文 設計 能 存 在 問 題 由于實驗設備以及生產設備條件的限制 設計出來的模具無法加工出來 無法確定 模具的使用情況 存在 問題 和解 決辦 法 擬 采 取 的 辦 法 根據(jù)存在的問題 在工廠現(xiàn)場考察學習 向工廠內的工程師請教解決的方法 指導教師 簽 字 日期 年 月 日 教學院長 主任 意 見 負責人簽字 年 月 日 Precision injection molding technology of progress Author Masaki Mikell Chen Chun Abstract Introduction about precision injection molding technology of the polymer materials and discussion about factors which impact the precision injection molding including the precision of the mold the control accuracy of the injection molding machine the process control of precision injection and other computer control technology Discussed to each of these factors and given the relevant solutions finally introduce a number of advanced molding technology Keywords Precision Injection Injection Machine Precision Injection Mold In recent years with the rapid development of the electronics telecommunications health care automotive and other industries the demand to high precision and high performance of plastic products is increasing day by day prompted precision molding technology continues to progress new technologies continue to emerge Precision injection molding products not only require high dimensional accuracy low warpage good to write but also require excellent optical properties 1 Injection molding is the most important method of the plastic molding including plastics plastics injection and packing several basic cooling process so there are many factors which can impact precision injection molding 1 Precision Mold To create sophisticated products precision mold is essential Generally the accuracy of the Mold controlled by the mold temperature the precision manufacturing mold and the selection of plastic shrinkage rate when mold design 1 1 The Control Precision of The Mold Temperature General precision parts in the injection molding temperature control of mold is to increase productivity However the impact of temperature control of mold for precision injection molding is great 2 it affects component of contraction shape crystallization stress and so on therefore mold design temperature loop temperature distribution at the request reasonable control accuracy is precise Wen preferred mode control and a cool water machine Mold temperature control and cooling time on product performance and the impact is as follows 3 1 Melt plastic injection and the cycle time of mold cavity can make fluctuations of the temperature difference therefore be to minimize the volatility worse peaks 2 Heat transfer of mold is through the concrete and mold die within the media around the world Mold is unchanged and therefore control of the media is the key the general import and export of its cooling water temperature is less than 1 application of the theory to the average temperature calculated 4 this can guarantee the stability of heat transfer 3 Stable state of mold to maintain a balance between absorption and distribution of heat injection molding machine should strictly maintain a stable temperature 1 2 The Design And Manufacture of Precision Mold The premise to guarant precision component size of plastic is mold design in order to improve the precision of precision injection mold using computer aided analysis is necessary in the design process especially on the gating system and the behavior of mold temperature control system heat distribution analysis 1 3 The Use of Precision Mold Design Shrinkage Rate Precision injection molding machine generally has larger injection of power make difficulties to mold design size and cavity size precision control products 5 Precision plastic parts of the design prior to manufacture simple mold to measure the molding part of the actual shrinkage this will greatly improve the accuracy of component size 2 Best Precision Iinjection Molding Process Parameters Settings To the best molding process parameters to reduce plastic products the shrinkage rate Parts of the wall thickness difference is generally considered by the two factors 1 Melt hypertension caused by mold cavity minor deformation 2 When the mold cavity flexibility of the material after expansion 3 Precision Injection Molding Machine Used to Replace Conventional Injection Molding Machine Precision injection molding machine generally larger injection of power Besides meet injection pressure and injection rate of requirements Power will be injecting itself on the accuracy of a certain role in the improvement 3 1 The consistency of molding cycle time General typical injection molding machine with three modes manual semi automatic and fully automatic Due to the influence of various factors in the former two models under each molding cycle time vary this will affect the mold temperature and melt materials in the residence time thereby affecting the precision of the parts made so in Precision molding should maximize the use of fully automatic mode 14 3 2 The Temperature Control of Precision Injection Molding Machine And A New Design of Screw Injection barrel automatic thermostat on the cycle of sexual relations and the opening of the stove to melt density and viscosity changes Products thus affecting the quality and accuracy of the cyclical fluctuations injection molding machine nozzle close to the mold cavity Therefore the nozzle temperature of molding component will have an important impact 4 Precision Molding Technology 4 1 Application of The Mold Injection Compression Molding ICM Technology ICM Technology is the means to open a certain distance from the mold under the conditions of the beginning injection injection of a certain amount close to the beginning die cavity melt implementation of the compression Die completely closed at the termination of injection and then packing cooling until the removal products 4 2 The High speed Injection Molding High speed injection molding method of filling melts faster than traditional fast 10 100 times so that melt in a mold cavity to produce high shear flow and viscosity mold filling fast plastic surface hardening slowed will be enhanced thin wall molding thickness limit inhibit excessive molding pressure and low pressure die as mobile products the lower the stress 4 3 No Guarantee Pressure Injection Molding Without packing injection molding technology is referred to the plastic melt in high speed high pressure filling into the mold then close to the nozzle needle a plastic mold cavity melt automatically cover all parts of the product contraction Such products can greatly reduce the warpage 4 4 Other Intelligent Control Technology Precision injection molding process on the processing conditions for continued monitoring and accurate control is very important With the development of computer technology computerized injection molding has been widely used 5 Conclusion The growing requirement of plastic products for high accuracy and high performance requirements is the momentum for sophisticated injection molding technology forward People of precision injection molding understanding of the principle is the continuous deepening of precision injection molding technology the basis for progress With new materials new techniques and new equipment has emerged particularly plastic widely used in the computer processing to create good conditions for precision injection technology As long as reasonable to use we will be able to produce sophisticated products References 1 Luo WeiHua Application Engineering Plastics 2002 30 8 27 2 Zhang yougen Plastics technology 1990 1 3 Xi yongsheng Precision Injection Mold Design Beijing China Light Industry Press 1997 4 Wang songjie Plastics Processing 2002 37 3 40 5 Chen Hong Precision Plastic Molding Beijing National Defense Industry Press 1999 6 Dai wenli Polymeric Materials Science and Engineering 1995 11 5 97 7 Yang S Y Advances in Polymer Technology 1996 15 4 289 8Chen Shi Advances in Polymer Technology 2003 22 4 306 8 Zhu Xikun Die industry 2001 41 11 37 10Kleinebrahm M Kunstoffe Plast Europe 1998 1 12 9 Hu haiqing Application Engineering Plastics 2000 28 10 18 10 Mikell K Plastics Technology 2001 4 54 11 Hang Xu Electromechanical Components 2002 22 2 56 12 Xu Bin China Plastics 2003 17 4 61 13 Yang S Y Advances in Polymer Technology 1996 15 3 205 14 Masaki Y Polymer Engineering and Advanc e 1998 38 9 17Peter Pokorny 1587 15 Peter Pokorny Injection Molding 2001 91 7 100029 22 16 Wu daming China Plastics 2003 17 2 1 精密注射成型技術的研究進展 作者 Masaki Mikell 陳占春 摘要 介紹聚合物材料的精密注射成型技術 論述影響精密注射成型的因素 包括模具的精度 注塑機的控制精度 精密注射工藝控制和其它一些計算機控 制技術 分別對這些因素進行分析討論 并給出了相關的解決方法 最后介紹 了一些先進的模塑成型技術 關鍵詞 精密注射 注塑機 精密注射模具 近年來 隨著電子 電信 醫(yī)療 汽車等行業(yè)的迅速發(fā)展 對塑料制品的 高精度 高性能要求與日俱增 促使精密成型技術不斷地進步 新的技術不斷 地涌現(xiàn) 精密注射成型要求制品不僅具有較高的尺寸精度 較低的翹曲變形 優(yōu)良的轉寫性 而且還應有優(yōu)異的光學性能等 1 注射成型是最重要的塑料成 型方法之一 包括塑料的塑化 注射 保壓 冷卻等幾個基本的過程 因此影 響精密注射成型的因素也很多 1 精密模具 要制造出精密的制品 精密模具是必不可少的 模具的精度一般受模具的 溫度控制 模具的精密制造和模具設計時對塑料收縮率選用等影響 1 1 模具溫度的精密控制 在一般精度零件的注射成型中 控制模具溫度主要是為了提高生產率 然 而模具溫度控制對精密注射成型的影響極大 2 它影響制件的收縮 形狀 結 晶 內應力等 因此設計模具冷熱回路時要求溫度分布合理 控制精度精確 最好采用模溫機和冷水機控制 模具溫度控制和冷卻時間對制品性能的影響及 其影響因素如下 3 1 塑料熔體注入和模具開模的循環(huán)時間二者會在模具中產生溫度差的波動 因此應該盡量減小這種波動差峰 2 模具內的熱量轉移模具的熱量是通過模具體和模具內的媒體傳遞出去的 模具是不變的 因此對媒體的控制是關鍵 一般其冷卻水出入口溫度差小于 1 應用平均溫度理論來計算 4 這樣能夠保證熱量傳遞的穩(wěn)定性 3 模具穩(wěn)定狀態(tài)為使模具所吸收和散發(fā)的熱量保持平衡 注塑機注射出的 熔體要嚴格保持穩(wěn)定的溫度 1 2 精密模具的設計與制造 模具設計的好壞是保證塑料制件尺寸精度的前提 為了提高精密注塑模的 精度 在設計過程中采用計算機輔助分析是必要的 特別是對澆注系統(tǒng)的流動 行為和模具溫度調節(jié)系統(tǒng)熱量分布的分析等 1 3 精密模具設計時物料收縮率的選用 熱塑性塑料制品成型時收縮率波動較大 給模具設計 確定型腔尺寸和控 制制品尺寸精度帶來困難 5 對高精度塑料件可在設計前先制造簡易模具 以 測出成型時各部位的實際收縮率 這樣便可大大提高制件的尺寸精度 2 精密注射成型最佳工藝參數(shù)的設定 選取最佳的成型工藝參數(shù)能夠減少塑料制品的收縮率 制件壁厚的差異一 般認為是由兩個方面的因素引起的 1 高壓熔體引起的模具型腔輕微變形 2 當模具開模后材料的彈性膨脹 3 用精密注塑機代替常規(guī)注塑機 精密注塑機一般都采用較大的注射功率 這樣除了可以滿足注塑壓力和注 射速率方面的要求外 注射功率本身還會對制品精度起一定的改進作用 3 1 成型制件循環(huán)時間的一致性 一般典型的注塑機有三種模式 手動 半自動 全自動 由于各種因素的 影響 在前兩種模式下每次模塑的循環(huán)時間不盡相同 這會影響到模具溫度和 物料在料筒中的停留時間 進而影響到制件的精度 因此在精密成型中應盡量 采用全自動的模式 14 3 2 精密注塑機的溫度控制和新型螺桿的設計 注塑機筒上自動調溫器的循環(huán)性開和關導致了料筒內熔料密度和粘度的變 化 從而影響制件質量和尺寸精度的周期性波動 注塑機的噴嘴緊靠模具型腔 所以噴嘴的溫度對模塑制件也有重大的影響 4 精密成型新技術 4 1 在模具中應用注射壓縮成型 ICM 技術 ICM 技術是指模具開啟一定距離的條件下開始注射 注射到一定量后 模 具開始閉合對型腔內的熔體實施壓縮 模具完全閉合時注射終止 然后保壓 冷卻直到取出制品 4 2 高速注射成型 高速注射成型方法的熔體填充速度較傳統(tǒng)的快 10 100 倍 使熔體在模腔 內產生高剪切的流動 粘度下降 充模速度快 塑料表面硬化減慢 因而可提 高薄壁制品的成型厚度極限 抑制過度的成型壓力 同時由于模內低壓流動 制品的內應力降低 4 3 無保壓的注射成型 無保壓注射成型技術是指將塑料熔體以高速 高壓充填入模具 然后關閉 設于噴嘴的針閥 以模腔內的塑料熔體自動彌補制品各部分的收縮 這樣可以 大大降低制品的翹曲變形 4 4 其它的智能控制技術 精密注射成型過程中對加工條件實行持續(xù)性監(jiān)測和精確控制非常重要 隨 著計算機技術的發(fā)展 計算機化的注射成型已得到廣泛的應用 5 結語 對塑料制品高精度 高性能要求的日益增長是精密注射成型技術前進的動 力 人們對精密注射成型原理理解的不斷深化是精密注射成型技術進步的基礎 隨著新材料 新工藝和新設備的相繼出現(xiàn) 尤其是計算機在塑料加工中的廣泛 應用 為精密注射技術創(chuàng)造了良好的條件 對只要合理的利用這些技術 就一 定能生產出精密的制品 參考文獻 1 羅衛(wèi)華 工程塑料應用 2002 30 8 27 2 張友根 塑料技術 1990 1 3 奚永生 精密注塑模具設計 北京 中國輕工業(yè)出版社 1997 4 王松杰 塑料加工 2002 37 3 40 5 陳洪 精密塑料成型 北京 國防工業(yè)出版社 1999 6 戴文利 高分子材料科學與工程 1995 11 5 97 7 Yang S Y Advances in Polymer Technology 1996 15 4 289 8 Chen Shi Advances in Polymer Technology 2003 22 4 306 9 朱錫坤 模具工業(yè) 2001 11 37 10 Kleinebrahm M Kunstoffe Plast Europe 1998 1 12 11 胡海青 工程塑料應用 2000 28 10 18 12 Mikell K Plastics Technology 2001 4 54 13 許航 機電元件 2002 22 2 56 14 許忠斌 中國塑料 2003 17 4 61 15 Yang S Y Advances in Polymer Technology 1996 15 3 205 16 Masaki Y Polymer Engineering and Advance 1998 38 9 1587 17 Peter Pokorny Injection Moulding 2001 91 7 22 18 吳大鳴 中國塑料 2003 17 2 1 河南科技學院畢業(yè)論文 設計 課題審核表 院 系 名稱 機電學院 專業(yè)名稱 機電技術教育 指導教師 姓名及職稱 李保國 王保國 教 授 工程師 課題名稱 保溫杯注塑模的設計 課題來源 河南西峽龍成特種材料有限公司 立題理由 和所具備 的條件 用模具成型制品與采用機床分步加工成制品的方法相比具有以下優(yōu)點 1 用模具成型生產效率高 2 用模具成型的制品質量高 3 用模具成型的制品原材料的利用率高 4 用模具成型的制品比用別的方法獲得的制品成本更低 經濟效 益更好 5 用模具成型操作簡單 綜上所述 模具已成為當代工業(yè)生產中的重要手段 特別適用于各類 產品的制造和生產 傳統(tǒng)的用機械加工等方法自由成型的零件 很多都逐 漸改成了使用模具成型 如自由鍛改成了模鍛 切削成型零件改成了壓鑄 成型零件等 可以認為模具成型是成型工業(yè)發(fā)展的一個方向 教研室 審批意見 教研室主任簽字 年 月 日 畢業(yè)論文 設 計 工作領導 小組審批意見 組長簽字 年 月 日 注 本表經教務處復審后存院 系 備查 河南科技學院 2007 屆本科畢業(yè)設計 論文題目 保溫杯注塑模的設計 學生姓名 張玉改 所在院系 機電學院 所學專業(yè) 機電技術教育 導師姓名 李保國 王保國 完成時間 2007 年 5 月 20 日 畢業(yè)論文 設計 任務書 題目名稱 保溫杯注塑模設計 學生姓名 張玉改 所學專業(yè) 機電技術教育 班級 031 班 指導教師 李保國王保國 所學專業(yè) 機電一體化機械設計制造 職稱 教 授工程師 完成期限 2007 年 1 月 20 日 至 2007 年 5 月 20 日 一 論文 設計 主要內容及主要技術指標 1 主要內容 要求設計出能生產出保溫杯的注塑模具 2 技術指標 1 能夠合理的進行制件分析 2 能夠完成凸模和凹模的結構設計 3 能夠選擇合理的模架 4 能夠完成合模導向機構和脫模機構的設計 5 成型過程中保證精度要求和注射機的校核 二 畢業(yè)論文 設計 的基本要求 1 畢業(yè)設計 論文 一份 有 400 字左右的中英文摘要 正文后有 15 篇左右的參考文獻 正文中要引用 5 篇以上文獻 并注明文獻出處 論文字數(shù)在 6000 字以上 2 有不少于 2000 漢字的與本課題有關的外文翻譯資料 3 畢業(yè)設計總字數(shù)在 10000 字以上 4 模具裝配圖 一套 要求 有 CAD 圖或手繪圖 三 畢業(yè)論文 設計 進度安排 非師范專業(yè) 1 2007 年 1 月 8 日 1 月 20 日 下達畢業(yè)設計任務書 寒假期間完成外文資料翻譯和開題 報告 2 2007 年 3 月 5 11 日 第 1 周 指導教師審核開題報告和設計方案 3 2007 年 3 月 12 日 4 月 15 日 第 2 6 周 畢業(yè)設計單元部分設計 4 2007 年 4 月 16 22 日 第 7 周 畢業(yè)設計中期檢查 5 2007 年 4 月 16 日 5 月 13 日 第 7 10 周 整理 撰寫畢業(yè)設計 論文 6 2007 年 5 月 14 20 日 第 11 周 上交畢業(yè)論文 指導 評閱教師審查評閱論文 畢業(yè) 設計答辯資格審查 學生修改整理論文 畢業(yè)設計 論文 答辯 河南科技學院 2007 屆本科畢業(yè)設計 論文題目 保溫杯注塑模的設計 學生姓名 張玉改 所在院系 機電學院 所學專業(yè) 機電技術教育 導師姓名 劉法治 王忠躍 完成時間 2007 年 5 月 20 日 摘 要 塑料成型加工是將塑料原料轉變?yōu)橹破返年P鍵環(huán)節(jié) 塑料成型加工及其模 具技術是一門不斷發(fā)展的綜合學科 不僅隨著高分子材料合成技術的提高 成 型設備的革新 成型工藝的成熟而進步 而且隨著計算機技術 數(shù)值模擬技術 等在塑料成型加工領域的滲透而發(fā)展 本設計通過對模具的研究和工廠實地考 察研究 分析模具結構 借鑒國內外學者的設計經驗確定方案 主要研究的是 塑料模的材料選取 注射機的應用 型腔布局與分型面設計 澆注系統(tǒng)設計 冷卻系統(tǒng)設計 成型零件設計 模架的選用 合模導向機構設計 脫模機構設 計 注射機校核 由此設計出保溫杯注塑模 關鍵詞 塑料成型加工 熱塑性塑料 注射成型技術 Insulation Cup Injection Mold Design Abstract The key link of changing plastic raw materials into products is the plastics molding process Plastic processing and mold technology is an evolving integrated subject Not only with the improving synthesis technology of the polymeric materials the innovations of the molding equipments the maturity of processing technology to make progress but also with the infiltration of computer technology numerical simulation technology and so on in the field of plastics molding process to access development The design through the study of mold and the factory site study to analysis the mold structure meanwhile drawing on the experiences in the design of programs of scholars from home and abroad to determine the program Major study is the materials selection of the plastic molds the application of injection machine the layout of cavity and the design of regional type the design of gating system the design of cooling system the design of prototyping parts die selection mold design oriented institutions the design of ejection mechanism the check of injection machine then we can design the injection mold of insulation cup Keywords Plastic Molding Of Plastics Processing Raw Materials Into Products Thermoplastic The Injection Takes Shape The Technology 1 目 錄 1 緒論 1 2 制件分析 1 3 計算制件的體積和質量 3 4 制件注射成型工藝參數(shù) 4 5 注射模的結構設計 6 5 1 型腔數(shù)目的確定 6 5 2 型腔的排列方式 6 5 3 分型面的選擇 6 6 澆注系統(tǒng)設計 8 7 冷卻系統(tǒng)設計 11 8 成型零件設計 11 8 1 成型零件的結構設計 11 8 1 1 凹模結構設計 11 8 1 2 型芯結構設計圖 11 8 2 成型零件尺寸計算 13 8 3 型腔壁厚計算 14 9 模架的選用 15 10 合 模 導 向 機 構 設 計 15 11 脫模機構設計 17 11 1 脫模機構設計的總體原則 17 11 2 推出機構設計 18 11 3 澆注系統(tǒng)凝料脫模機構 18 12 注射機校核 19 12 1 注射量 鎖模力 注射力 模具的厚度的校核 19 12 2 開模行程的校核 19 13 結束語 19 謝 辭 20 參考文獻 21 1 1 緒論 模具是工業(yè)生產中使用極為廣泛的基礎工藝裝備 在汽車 機電 儀表 電 器 電子 通信 家電和輕工等行業(yè)中 60 80 的零件都依靠模具成形 并且 隨著近年來這些行業(yè)的迅速發(fā)展 對模具的要求越來越迫切 精度要求越來越高 結構要求也越來越復雜 用模具生產制件所表現(xiàn)出來的高精度 高復雜性 高一 致性 高生產效率和低消耗 是其他加工制造方法不能比擬的 模具生 產技術的 高低 已成為衡量一個國家 產品制造水平的重要標志 模具的類型很多 按照成型件的材料不同 可分為沖壓模具 塑料模具 鍛 造模具 壓鑄模具 橡膠模具 粉末冶金模具 玻璃模具和陶瓷模具等 其中應用 最廣泛的是沖壓模具和塑料模具 其中應用最廣泛的是沖壓模具和塑料模具 塑料成型加工技術的發(fā)展仍在繼續(xù) 其近期發(fā)展趨勢如下 1 由單一性技術向組合性技術發(fā)展 如注射 拉伸 吹塑成型技術和 擠出 模壓 熱成型技術等 2 有常規(guī)條件下的成型技術向特殊條件下的成型技術發(fā)展 如超高壓和高 真空條件下的塑料成型加工技術 3 由基本上不改變原有性能的保質成型加工技術向賦予塑料新型性能的變 質成型加工技術發(fā)展 如雙 軸拉伸薄膜成型 發(fā)泡成型和借助電子束和化學交聯(lián) 機使熱固性塑料在成型過程中進行交聯(lián)擠出等 4 為提高加工精度 縮短制造周期 在模具加工技術方面已經廣泛應用仿型 加工 電 加工 數(shù)控加工等技術 5 模具材料的選用直接影響到模具的加工成本 使用壽命以及塑料制件的 成型質量等 因此 國內外對模具的工作條件 失效條件和提高模具使用壽命的 途徑進行了大量研究工作 并開發(fā)出許多具有良好使用性能 加工性能 熱處理 變形小的新型塑料模具鋼 如預硬鋼 新型淬火回火鋼 馬氏體實效鋼 析出硬 化鋼和耐腐蝕鋼 經過應用均已取得較好的技術和經濟效果 本設計通過對模具的研究和工廠實地考察研究 分析模具結構 借鑒國內外 學者的設計經驗確定方案 主要研究的是塑料模的材料選取 注射機的應用 型 腔布局與分型面設計 澆注系 統(tǒng)設計 冷卻系 統(tǒng)設計 成型零件 設計 模架的選 用 合模導向機構設計 脫模機構設計 注射機校核 由此設計出保溫杯注塑模 2 制件分析 制件的材料采用聚苯乙烯 GPPS 屬于熱塑性塑料 其分子量高達 200 000 300 000 如此高的分子量提高了它的抗沖擊性能 它的透明度可以與 PMMA 相媲美 此外 它的可加工性和 優(yōu)秀的機械性能使其適用范 圍非常廣泛 2 透明度 雜質含量 分子量是決定該材料性能和等級判定的重要因素 圖1 模型圖 GPPS有極優(yōu)秀的機械性能 透光性 耐熱性 可塑模性和著色性 它在加 熱 時軟化以至流動 冷卻時卻固化定型 這種過程是可逆的 可以反復進行 此 圖2 零件圖 外 GPPS 的特性能夠極好地滿足電子工業(yè)的要求 它的介電常數(shù)可以忽略不計 它是一種無毒的樹脂 在注塑過程中能產生少量的氣體 由于其擁有極優(yōu)秀的耐 3 磨性和流動性 GPPS可以很好地用于注塑成模 以及 OPS 導向性樹脂 和PS 樹 脂薄膜 GPPS優(yōu)異的機械性能 可加工性 可注模性 以及耐熱性 能 夠極大的 改善最終產品的質量 用其他樹脂制造品發(fā)生的表面脫落現(xiàn)象還沒有在HIPS樹 脂上發(fā)現(xiàn) 從零件圖上看 尺寸精度中等偏上 對應的模具相關零件的尺寸加工可以 保證 從零件壁厚來看 壁厚差為 0 4mm 較均勻 有利于零件的成型 該零件的 表面質量除要求沒有缺陷 毛刺 內部不得有導電雜質外 沒有其他特殊要求 所以比較容易實現(xiàn) 注射模主要由成型部件 指動 定模部分有關組成型腔的零件 澆注系統(tǒng) 將熔融的塑料從注射機噴嘴進入模具型腔所經的通道 導向部件 使模具合模 時能準確對合 推出機構 模具分型后 塑料從型腔中推出的裝置 調溫系統(tǒng) 為滿足注射工藝對模具溫度的要求 排氣系統(tǒng) 將成型時型腔內的空氣和塑料 本身揮發(fā)的氣體排出模外 常在分型面上開設排氣槽 和支承零部件 用來安裝 固定或支承成型 零部件及其它機構的零部件 組成 有時還有側向分型與抽芯 機構 3 計算制件的體積和質量 注射成型機是利用塑料成型模具將熱塑性塑料或熱固性塑料制成塑料制件 的注射成型設備 也是應用最廣的塑料成型設備 注射成型機通常由注射裝置 合模裝置 液壓傳動系統(tǒng) 電器控制系統(tǒng)等組 成 注射裝置使塑料均勻地塑化成熔融狀態(tài) 并以足夠的速度和壓力將一定量的 熔體注射進模具型腔 合模裝置也稱鎖模裝置 用于保證注射模具可靠閉合 實 現(xiàn)模具開 合動作以及頂出制件 液壓和電器控制系 統(tǒng)保證注射機按預定工藝過 程的要求 如壓力 溫度 速度和時間 和動作程序準確 有效地工作 塑料注射成型是利用塑料的玻璃態(tài) 高彈態(tài)和粘流臺三種物理狀態(tài) 在一定 的工藝條件下 借助于注射機和模具 成型出所需要的制件 盡管所用的注射機 模具和工藝參數(shù)不盡相同 但從所要實現(xiàn)的工藝內容基本工序來看 其工作過程 大致是 1 合模與鎖緊 2 注射裝置前移 3 注射與保壓 4 制件冷卻與預塑化 5 注射裝置后退 6 開模與頂出制件 使用Pro E軟件畫出保溫杯三維實體圖 自動計算出制件體 積V 125cm 3 查 4 手冊得到聚苯乙烯 GPPS 密度P 1 04g 3 即得到制件的質量為130g 1 采用一模兩件的模具結構 考慮注射時所需壓力和工廠現(xiàn)有設備等情況 初 步選用注射機為上海橡塑機廠的XS ZY 500立式注塑機 其主要技術參數(shù)查表如 下 注射壓力 145Mpa 合模力 500KN 注射行程 200mm 最大開 合 模行程 500mm 模具最大厚度 450mm 模具最小厚度 300mm 動定模固定板尺寸 700mm 850mm 注射方式 螺桿式 噴嘴球半徑R 12mm 噴嘴口直徑D 4mm 2 對于薄壁精密制品 可以利用注塑時螺桿前移引起熔體吸收能量 在螺桿移 動停止后通過熔體膨脹高速充滿型腔來實現(xiàn) 4 制件注射成型工藝參數(shù) 要制造出精密的制品 精密模具是必不可少的 模具的精度一般受模具的溫 度控制 模具的精密制造和模具設計時對塑料收縮率選用等影響 模具應有足夠的強度 剛度和耐磨性 在注塑壓力下不易變形 磨 損 要達 到以上的加工精度可采用立體加工中心 數(shù)控機床和應用 CAD CAM CAE 等新 技術 選取最佳的成型工藝參數(shù)能夠減少塑料制品的收縮率 塑料的收縮特性是 指塑料的熱收縮 彈性回復 塑性變形 后收 縮和老化收 縮的綜合反映 通常是 因材料吸水或分子鏈重排而引起 具體表現(xiàn)為線性收縮率和體積收縮率的變化 常用收縮特性值表示 熱塑性塑料注塑制品成型時收縮率波動較大 特別是對于結晶性塑料注塑 制品更加明顯 由于結晶度不 僅取決于化學結構 而且還受到加工過程中冷卻參 數(shù) 冷卻速率 熔體溫度 模具溫度 制品厚度 的影響 給模具設計確定型腔尺寸 和控制制品尺寸精度帶來困難 所以迫切需要了解注塑工藝參數(shù)對各種塑料收 縮率的影響規(guī)律 注塑條件對制品成型的影響 1 塑料材料 塑料材料性能的復雜性決定了注射成型過程的復雜性 而塑料材料的性能 5 又因品種不同 牌號不同 生產廠家不同 甚至批次不同而差異 較大 不同的性 能參數(shù)可能導致完全不同的成型結果 2 注射溫度 熔體流入冷卻的型腔 因熱傳導而散失熱量 與此同時 由于剪切作用而 產 生熱量 這部分熱量可能較熱傳導散失的熱量多 也可能少 主要取決于注塑條 件 熔體的粘性隨溫度升高而變低 這樣 注射溫度越高 熔體的粘度越低 所需 的充填壓力越小 同時 注射溫度也受到熱降解溫度 分解溫度的限制 3 模具溫度 模具溫度越低 因熱傳導而散失熱量的速度越快 熔體的溫度越低 流 動性 越差 當采用較低的注射速率 時 這種現(xiàn)象尤其明顯 4 注射時間 注射時間對注塑過程的影響表現(xiàn)在三個方面 1 縮短注射時間 熔體中的剪應變率也會提高 為了充滿型腔所需要的注 射壓力也要提高 2 縮短注射時間 熔體中的剪應變率提高 由于塑料熔體的剪切變稀特性 熔體的粘度降低 為了充滿 型腔所需要的注射壓力也要降低 3 縮短注射時間 熔體中的剪應變率提高 剪切 發(fā)熱越大 同 時因熱傳導而 散失的熱量少 因此熔體的溫度高 粘度越低 為了充滿型腔所需要的注射壓力也 要降低 以上三種情況共同作用的結果 使充滿型腔所需要的注射壓力的曲線呈現(xiàn) U 形 也就是說 存在一個注射 時間 此 時所需的注射壓力最小 要制得高質量和穩(wěn)定的塑料件 注塑機的塑化單元是非常重要的 對塑化單 元評判的重要標準是 注射量 塑化速率 注射速率 高聚物在塑化單元的停留時 間 干燥處理 如果儲存適當則不需要干燥處理 熔化溫度 200 275 注意不要超過275 模具溫度 60 80 建議使用50 結晶程度主要由模具溫度決定 注射壓力 可達到1800bar 注射速度 使用高速注塑可以使內部壓力減小到最小 成型時間 20s 50s 高壓時間 0s 3s 冷卻時間 20s 90s 總周期 50s 160s 6 5 注射模的結構設計 5 1 型腔數(shù)目的確定 為了使模具與注射機的生產能力相匹配 提高生產效率和經濟性 并保證制 件精度 模具設計時應確定型腔數(shù)目 型腔數(shù)目的確定 應根據(jù)塑件的幾何形狀及尺寸 質量 批量大小 交 貨長 短 注射能力 模具成本等要求來綜合考慮 設為一模二腔 5 2 型腔的排列方式 綜合考慮到澆注系統(tǒng) 模具結構的復雜程度 抽芯 結構以及出模方式的設計 等復雜因素 模具的型腔排列方式如圖3所示 圖3 型腔排列方式 5 3 分型面的選擇 分型面是動 定模的分界面 即打開模具取出制件或取出澆注系統(tǒng)凝料的面 分型面的位置影響著成型零部件的結構形狀 型腔的排氣情況也與分型面的開 設密切相關 分型面是模具中用以取出制品和澆注系統(tǒng)凝結材料的可分離的接觸表面 在模具設計中 必須考慮成型 時分型面的形狀和位置 以便于模具成型 分型面位置選擇的總體原則 是能保證塑件的質量 便于塑件脫模及簡化模 7 具的結構 分型面受到塑件在模具中的成型位置 澆注系統(tǒng)設計 塑件的 結構工 藝性及精度 嵌件位置形狀以及推出方法 模具的制造 排氣 操作工藝等多種 因素的影響 因此在選擇分型面時應綜合分析比較具體可以從以下方面進行選 擇 1 分型面位置應設在制件截面尺寸最大的部位 便于脫模和加工型腔 這 是分型面選擇的首要原則 2 有利于保證制件尺寸精度 3 有利于保證制件的外觀質量 4 滿足制件的使用要求 5 考慮注射機的技術規(guī)格 使模板間距大小合適 6 考慮鎖模力 盡量減少制件在分型面的投影面積 7 盡可能將制件留在動模一側 易于設置和制造簡便易行的脫模機構 8 考慮側向抽拔距 一般機械式分型面抽芯機構的側向抽拔距都較小 因 此選擇的分型面應使抽拔距離盡量短 9 盡量方便澆注系統(tǒng)的布置 10 有利于排氣 11 模具零件易于加工 實踐中 分型面的選擇有時與上面的各條原則相悖 因此在選擇分型面時應 綜合考慮各種因素 權衡利弊 以取得最佳的效果 位置如圖4所示 4 8 圖 4 分型面布局 6 澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)設計是注塑模設計的一個重要環(huán)節(jié) 澆口的位置選擇與塑料的質量有直接影響 在確定澆口的位置時 應考慮以下 幾點 一是熔體在型腔內流動時 其動能損失最小 要做到這一點必須使 1 流程 包括分流程 為最短 2 每一股分流都能大致同時到達其最遠端 3 應先從壁厚較厚的部位進料 4 考慮各股分流的轉向越小越好 二是有效地排出型腔內的氣體 三是型腔內如有成型孔的型芯時 澆口應避免沖擊小型芯 并且應考慮到熔體 的壓力損失 四是型腔如有金屬嵌件時 澆口應遠離嵌件 以免沖擊嵌件 它對注射成型周期和制件質量 如外觀 物理性能 尺寸精度等 都有直接影 響 設計時 必須遵循如下原 則 1 重點考慮型腔布局 包括盡可能采用平衡式布置 以便產生平衡式留道 型腔布置和澆口開設部位力求對稱 防止模具承受偏載而產生溢料現(xiàn)象 型腔的 排列要盡可能緊湊 以減小模具外型尺寸 2 熱量及壓力損失小 3 均衡進料 4 塑料耗量要少 5 消除冷料 6 排氣良好 7 防止制件出現(xiàn)缺陷 8 制件外觀美觀 9 生產效率高 9 10 塑料熔體流動特性好 模具設計的好壞是保證塑料制件尺寸精度的前提 模具的制造質量是保證塑料制件尺寸精度的關鍵 精密模具主要的制造特 點是除了拋光和裝配作業(yè)外 均不用手工加工 一般模具機械加工和手工加工的 比例約為 6 4 7 3 而精密模具的機械加工和手工加工比例為 9 1 主流道設計包括主流道設計 冷料井設計和分流道設計三部分 1 主流道的一端與注射機噴嘴相接觸 可看作是噴嘴的通道在模具中的延 續(xù) 另一端與分流道相連是一段帶有錐度的流動通道 其設計要點是主流道設計 成圓錐形 其錐角可取2 6 流道壁表面粗糙度取Ra 0 4 m 且加工時應沿道軸 向拋光 主流道始端凹坑球面半徑R2 比注射機的噴 嘴球半徑R1大1 2 mm 球面凹 坑深度3 5mm 主流道始端入口直徑d比注射機的噴嘴孔直徑大0 5 1mm 一般 d 2 5 5mm 主流道末端呈圓弧狀過渡 圓角半徑r 1 3mm 主流道長度L以小于 60mm為佳 最長不宜超過 95mm 主流道常開 設在可拆卸的主流道襯套上 其材 料常用T8A 熱處理淬火后硬度53 57HRC 2 為便于機械加工以及冷凝料脫模 分流道設置在分型面上分流道截面形 狀可以為圓形 這是由理論 分析得知的 圓形截面的流道總是比任何其它形狀截 面的流道更可取 因此 選擇圓形截面比較理想 分流道要盡量可能短 且少彎 折 便于注射成型過程中最 經濟的使用原料和注射機 減少壓力損失 可根據(jù)模 具自設 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻 只有中心部分的塑料熔 體的流動狀態(tài)較為理想 因而分流道的內表面粗糙度并不要求很低 可取1 6 設 計參數(shù)和尺寸如圖5所示 10 圖5 澆注系統(tǒng) 根據(jù)以上的設計參數(shù)由公式 Li Ti校核流動比 4 Li T 1 24 3 60 6 60 6 25 3 74 4 2 110 4 109 8 式中 流動 距離比 Li 模具中各段料流通道及各段模腔的長度 mm Ti 模具中各段料流通道及各段模腔的截面厚度 mm 因為流動比的因素主要是塑料的流動性 GPPS為中等 部分塑料的流動比為 5 300 260 所以 精密模具澆口的設計 澆口的類型 大小 位置和數(shù)量都影響制件尺寸精度 點澆口噴射力大 但 補縮效果差 對厚壁制件不適用 澆口位置影響熔體流向和流程遠近 流程愈 長 收縮愈大 多澆口可以縮短流程 但熔接痕增多 澆 口的設計應該根據(jù)制件大小 和所選用的材料運用分析軟件并借助于實際經驗來最終確定 排氣槽的作用主要有兩點 一是在注射熔融物料時 排除模腔內的空氣 二 是排除物料在加熱過程中產生的各種氣體 越是薄壁制品 越是遠離澆口的部位 排氣槽的開設就顯得尤為重要 另外對于小型件或精密零件也要重視排氣槽的 開設 因 為它除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外 還可以消除制品的各種 缺陷 減少 模具污 染等 那么 模腔 的排氣 怎樣 才算充 分呢 一般來 說 若 以最高 的注 射速率 注射 熔料 在制 品上卻 未留 下焦斑 就可 以認為 模腔 11 內的排氣是充分的 圖6 冷卻水道布置 適當?shù)亻_設排氣槽 可以大大降低注射壓力 注射時間 保壓時間以及鎖模 壓力 使塑件成型由困難變?yōu)?容易 從而提高生 產效率 降低生產成本 降低機 器的能量消耗 其設計往往主要靠實踐經驗 通過試模與修模再加以完善 此模我們利用模 具零部件的配合間隙及分型面自然排氣 7 冷卻系統(tǒng)設計 模具冷卻系統(tǒng)設計原則 合理地確定冷卻管道的中心距及冷卻管道與型腔壁的距離 1 盡可能使冷卻孔至型腔表面的距離相等 2 加強澆口出的冷卻 3 降低冷卻介質出 入的溫度差 4 合理考慮冷卻管道的排列形式 5 合理確定冷卻水管的接頭位置 6 要盡量避免與模具結構中其他部分產生干涉現(xiàn)象 由于制件的平均壁厚為4mm 制件尺寸比較大 而且為了加工的方便和清理 所以定注水孔的的直徑為10mm 12 冷卻水道的位置 結構的形式 孔徑 表面狀 態(tài) 水的流速 模具材料等很多 因素都會影響模具的熱量向冷卻水傳遞 精確計算比較困難 實際生產中 通常 都是根據(jù)模具的結構確定冷卻水路 通過調節(jié)水溫 水速來滿足要求 8 成型零件設計 8 1 成型零件的結構設計 8 1 1 凹模結構設計 凹模采用整體式方便加工 及表面精度 其形狀結構如上圖7所示 凹模用于成型制件的外表面 又稱陰模 型腔 按其結構不同可分為整體式 整體嵌入式 底部鑲嵌式 局部鑲嵌式和四壁 拼合式5種 8 1 2 型芯結構設計圖 整體嵌入式型芯 適用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中 此處采用整 體嵌入式型芯如圖8所示 生成凸 凹模后 還要對凸模和凹模進行一些必要的局部修飾 例如工 藝圓 角 進料口 澆 口型芯 推桿孔和 緊固螺孔等 圖7 凹模 13 圖 8 凸模 8 2 成型零件尺寸計算 近年來 隨著電子 電信 醫(yī)療 汽 車等行業(yè)的迅速發(fā)展 對塑料制品的高精 度 高性能要求與日俱增 促使精密成型技術不斷地 進步 新的技 術不斷地涌現(xiàn) 精密注射成型要求制品不僅具有較高的尺寸精度 較低的翹曲變形 優(yōu)良的轉寫 性 而且還應有優(yōu)異的光學性能等 注射成型是最重要的塑料成型方法之一 包 括塑料的塑化 注射 保壓 冷卻等幾個基本的 過程 因此影響精密注射成型的 因素也很多 熱塑性塑料制品成型時收縮率波動較大 給模具設計 確定型腔尺寸和控制 制品尺寸精度帶來困難 因此在模具設計時應了解塑料的收縮特性和因制件形 狀而造成的各部位收縮率的差異 然后采用必要的補償措施 對高精度塑料件可 在設計前先制造簡易模具 以 測出成型時各部位的實際收縮率 這樣便可大大提 高制件的尺寸精度 精密模具設計時物料收縮率的選用 塑件成型后的收縮率與多種因素有關 通常按平均收縮率計算 GPPS的收縮率為0 2 0 8 即平均收縮率 6 MAXINS 2 2 14 S0 2 8 0 5 模具在分型面上的合模間隙由于注射壓力及模具分型面平面度的影響 會 導致動模 定模注射時存在著一定的間隙 一般當模具分型的平面度較高 表面 粗糙度較低時 塑件產生的 飛邊也小 飛邊厚度一般 應小于0 02 0 1mm 根據(jù)公式 6 1 型腔徑向尺寸 mm 3 D1M 82 132 046 5 0 82 132 0 2 型芯徑向尺寸 mm 4 M d 0132 46 5 01 74 0132 75 3 型芯高度尺寸 mm 5 h m 111 132 046 5 01 132 0 4 型腔深度尺寸 mm 6 HM 132 046 5 01 89 132 089 8 3 型腔壁厚計算 塑料模具型腔的側壁厚度的計算有兩類 基于強度計算和基于剛度計算 在 模具設計中要綜合考慮 因 為工程中的模具既不允許強度不足而產生明顯的變 形甚至破壞 也不允許因剛 度不足而產生過大變形 一般情況下 大尺寸型腔 剛 度不足是主要問題 應按剛 度條件計算 對于小尺寸型腔 強度不足是主要問題 應按強度條件計算 熱塑性塑料注塑制品成型時收縮率波動較大 特別是對于結晶性塑料注塑 制品更加明顯 由于結晶度不 僅取決于化學結構 而且還受到加工過程中冷卻參 數(shù) 冷卻速率 熔體溫度 模具溫度 制品厚度 的影響 給模具設計確定型腔尺寸 和控制制品尺寸精度帶來困難 所以迫切需要了解注塑工藝參數(shù)對各種塑料收 縮率的影響規(guī)律 制件壁厚的差異一般認為是由兩個方面的因素引起的 一是高壓熔體引起的模具型腔輕微變形 二是當模具開模后材料的 彈性膨脹 一般來說 質量精度能夠很好地控制尺寸精度 而在較高的模具溫度里熔體的粘 z1MSD zMSd mhl zMSH 15 度較低 所以粘度梯度較小 在一定的螺桿背壓下 制件的質量精度就能夠得到 精確的控制 然而對于液晶聚合物 LCP 來說 它恰恰需要較低的模具溫度 這是 因為 LCP 遇冷后會迅速冷卻定形 LCP 有低的熔解熱和有序的結構狀態(tài) 因此 在液體晶態(tài)向固體晶態(tài)轉變之間有較小的變化 當充分冷卻時 液 固轉變幾乎 是在瞬間完成 在較冷的模具中 當型腔充滿時 型腔中的大部分材料和澆口已 經固化 因此壓縮階段很難補充熔體 因而制件的尺寸與未變形的型腔尺寸十分 接近 無定型塑料較結晶型塑料收縮率低 配混料的收縮率較純聚合物材料低 同 時隨著彈性體用量的增加 材料的收縮率有所降低 塑料經增強或填充后 熱容 減小 剛 性增大 收縮率大幅度降低 且 纖維或填充 劑含量愈高 收縮率愈小 結晶型塑料制品精度還受壓力的影響 由于壓力致結晶的作用 注塑壓力 P1 保壓壓 力 P2 和補料壓力 P3 能夠加速結晶過 程 因此結晶度隨 P1 P2 P3 的增加呈上升趨勢 對于 P1 其壓力致結晶作用提高了結晶度 使收 縮率增加 P2 和 P3 上升 一方面因 結晶度提高使收縮率增加 另一方面 P2 升高能壓入更 多的熔體 使型腔內塑料受到充分壓實 P3 升高能增大補料量 并有效地防止倒 流 有利于降低收縮率 因此 塑料件的收縮率是兩方面作用的結果 所以收縮 率隨 P1 P2 P3 的升高先增加后減小 根據(jù)以上計算的型腔尺寸確定型腔壁厚為45mm 9 模架的選用 根據(jù)以上分析 計算以及型腔尺寸位置尺寸可以確定模架的結構形式和規(guī) 格 選用A1 160 27 Z2 GB T4196 8 84 2 如圖9和圖10所示 定模板厚度 A 35mm 動模板厚度 B 22mm 中間厚度 C 98mm 墊板厚度 D 70mm 定模座厚度 E 20mm 模具厚度 H 40 A B C D E 346mm 模具外型尺寸 320mm 320mm 346mm 10 合 模 導 向 機 構 設 計 導向 定位機構是保證動模與定模合模時正確定位和導向的重要零件 主要 有合模導向裝置和錐面定位兩種形式 其主要功能如下 1 定位作用 16 2 導向作用 3 承載作用 4 保持運動平穩(wěn)作用 5 錐面定位機構作用 導向機構的總體設計原則 1 導向零件應合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位 其中心至 模具邊緣應有足夠的距離 以保證模具的強度 防止壓入導柱和導套后發(fā)生變形 導柱中心至模具邊緣應至少有一個導柱直徑的距離 2 根據(jù)模具的外形和大小 一副模具需要2 4個導柱 對于小型模具 無 論 圓形的或矩形的 通常只用兩個直徑相同且對稱分布的導柱 3 由于制件通常留在動模 所以為了便于脫模 導柱通常安裝在定模 為了保證分型面很好地接觸 導柱和導套在分型面處應設有承屑槽 一般都 是削去一個圓 或在導套的孔口倒角 4 各導柱 導套及導向孔的軸線應保證平行 否 則將影響合模的準確性 甚 至損壞導向零件 5 在合模時 應保證導向零件首先接觸 避免凸模先進入型腔 導致成型零 件損壞 6 當動 定模板采用合并加工時 導柱裝配處的直徑應與導套外徑相等 17 7 導柱與導套的配合形式對于一般的簡單模具 導柱不需要導套 直接與 模板導向孔配合 圖9 剖視圖 導向零件應合理分布在模具的周圍或靠近邊緣部位 導柱中心到模板邊緣的 距離 一般取導固定端的直徑的 1 1 5倍 其設置位置可參見標準模架系列 導柱常固定在方便脫模取件的模具部分 但針對某些特殊的要求 如塑件在 動模側依靠推件板脫模 為 了對推件板起到導向與支承作用 而在動模側設置導 柱 為了確保合模的分型面良好貼合 導柱與導套在分型面處應設置承屑槽 一 般都是削去一個面 或在導 套的孔口倒角 導柱工作部分的長度應比型芯端面的 高度高出6 8mm 以確保其 導向作用 應確保各導柱 導套及導向孔的軸線平行 以及同 軸度要求 否 則將影響合 模的準確性 甚至損壞導向零件 導柱工作部分的配合精度采用H7 f7 低精度時 可采用H8 f8 或 H9 f9 導柱固定部分的配合精度采用H7 k6 或H7 m6 導套與安 18 裝之間一般用H7 m6的過渡配合 再用 側向螺釘防止其被拔出 表1 裝配表 對于生產批量小 精度要求不高的模具 導柱可直接與模板上加工的導向孔 配合 通常導向孔應做志通孔 如果型腔板特厚 導 向孔做成盲孔時 則應在盲孔 側壁增設通氣孔 或在導柱柱身 導向孔開口端磨出排氣槽 導向孔導滑面的長 度與表面粗糙度可根據(jù)同等規(guī)格的導套尺寸來取 長度超出部分應擴徑以縮短 滑配面 7 直導套常應用于簡單模具或模板較薄的模具 型帶頭導套主要應用于復雜 模具或大 中模具的動定模 導向中 型帶頭導套主要應用于推出機構的導向中 11 脫模機構設計 11 1 脫模機構設計的總體原則 在注射成型的每一個循環(huán)中 制件必須從模具型腔中取出 完成取出制件動 作的機構稱我脫模機構 或頂出機構 脫模機構的 動 作包括脫出 取出兩個 動作 即首先將制件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離 稱為脫出 然后把制件和澆注 系統(tǒng)凝料等從模內取出 19 定模板 1 45 18 螺釘 2 45 17 澆口套 1 青銅 16 冷卻水道 14 15 型芯 2 45 14 導柱 1 45 13 導柱 1 45 12 導柱 2 45 11 螺釘 2 45 10 螺釘 2 45 9 動模座板 1 45 8 墊板 4 45 7 推桿 2 T10A 6 推桿固定板 1 Q235A 5 吹氣孔 2 45 4 動模座 1 45 3 彈簧 2 45 2 限位銷 1 45 1 定模座 1 45 序號 名稱 數(shù)量 材料 19 脫模機構設計一般要遵循下述原則 1 機構運動準確 可靠 靈活 并有足夠的剛度 強度來克服脫模力 2 保證制件不變形或不損壞 正確分析制件對模腔的粘附力的大小及其所 在部位 有針對地選擇合適的脫模裝置 使推出重心與脫模阻力中心相重合 3 選擇頂出位置時 力求保證良好的制件外觀 4 盡量使制件留在動模一側 以便借助于開模力驅動脫模裝置 完成脫模 動作 致使模具結構簡單 要求在開模過程中塑件留在動模一側 以便推出機構盡量設在動模一側 從 而簡化模具結構 正確分析塑件對模具包緊力與粘附力的大小及分布 有針對性地選擇合理 的推出裝置和推出位置 使脫模力的大小及分布與脫模阻力一致 推出力作用點 應靠近塑件對凸模包緊力最大的位置 同時也應是塑件剛度與強度最大的位置 力的作用面盡可能大一些 以防止塑件在被推出過程中變形或損壞 推出位置應盡可能設在塑件內部或對塑件外觀影響不大的部位 以力求良 好的塑件外觀 推出機構應結 構簡單 動作可靠遠動 靈活 制造及 維修方便 11 2 推出機構設計 因為凸模為整體式 而且凸模的尺寸也比較大 在凸模鉆孔的難度就減少 它的原理就像溢流閥一樣 在孔內設有彈簧 在氣體壓力 F彈力時 凸模的處于 關閉狀態(tài) 這時就可以將熔融的液體注入 當氣體壓力 F彈力塑件的包緊力時 這是指開模后 凸模的平 頂就頂開同時塑件也隨著被頂出 11 3 澆注系統(tǒng)凝料脫模機構 澆注系統(tǒng)要留在動模部分或定模的活動部分 以方便脫出 普通澆注系統(tǒng)多 數(shù)是單分型面的雙板模具 而點澆口 潛伏式 澆口多是雙分型面的三板模具 流道凝料的脫模方式 這里采用三板式脫模 點澆口式澆注系統(tǒng)凝料能夠利 用開模動作實現(xiàn)塑件與流道凝料的自動分離 同時利用塑件對凸模的包緊力將 塑件與流道凝料拉斷 一般用人工 機械手取出 模具的結構簡單 但生產效率 低 勞動強 度大 為適應自動化生產的需要 可依靠模具結構將澆注系統(tǒng)凝料自 動取出 對于聚苯乙烯一類的塑料 當主流道凝料與噴嘴脫離時 往往會出現(xiàn)拉絲現(xiàn) 象 因而妨礙了澆注系統(tǒng)凝料的自動脫落 因此主流道上還必須加上細絲切斷裝 置 每次開模時 裝在注射機上的壓塊通過壓棒推動 滑塊切斷主流道中的細絲 保證澆注系統(tǒng)自動脫落 20 12 注射機校核 12 1 注射量 鎖模力 注射力 模具的厚度的校核 由于在初選注射機和選用標準模架時是根據(jù)以上技術參數(shù)及計算等因素選 用的 所以注射量 鎖模力 注射力 模具的厚度的校核 已基本符合注射機的要 求 必要時根據(jù)生產的需要和 經濟作出相應的調整 12 2 開模行程的校核 開模取出制件所需開模距離必須小于注射機的最大開模行程 注射機的最大開模行程 8 S2h 5 10 件 澆 7 S 2 110 55 5 10 280mm 式中 h件 塑料制件高度 mm h澆 澆注系統(tǒng)高度 mm 故滿足要求 13 結束語 這次設計主要是注塑模的應用 對其有如下的了解 早期的注射成型技術是 從其它材料的加工方法中借鑒過來的 所以早期的加工方法主要是移植改造 聚 碳酸酯 聚甲醛 聚苯醚 聚 砜 環(huán)氧樹脂 聚胺酯等一大批高性能塑料的出現(xiàn) 要求塑料成型加工技術向更高的階段發(fā)展 同時 塑料成型設備的設計和制造技 術的不斷進步 以及塑料成型加工理論研究的不斷深入 為塑料成型加工技術的 提高 創(chuàng) 新提供了條件 移動螺桿式注射機 雙螺桿擠出機的出現(xiàn) 使熱敏性和 高熔體粘度的熱塑性 熱固性塑料都能采用高效的成型技術生產出高質量的制 件 反映注射技術使聚胺酯 環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯 的液態(tài)單體或低聚物的聚合 成型成為可能 往復式螺桿注射 反映注射和滾塑等一批塑料獨有的制件生產技術的出現(xiàn) 標志著塑料成型加工從改造 移植為主的時期過渡到了開發(fā)更能發(fā)揮塑料成型 工藝性的新成型技術時期 這一時期成型加工技術的發(fā)展 促使制件聲廠過程從 機械化和自動化進一步向著連續(xù)化 程序化和自適應控制的方向發(fā)展 進入創(chuàng)新 時期的塑料成型加工技術與前一時期相比 在可成型加工塑料材料的范圍 制件 的范圍和制件的質量等方面均有重大突破 采用創(chuàng)新的成型技術 不僅使以往難 成型的熱敏性和高熔體粘度的原料方便地成為制件 而且也使以往較少采用的 長纖維增強材料 片狀塑料和 團狀塑料能大量用做高效成型技術的原材料 質量 超過100kg的汽車外殼 船體 容積超過50000L的特大容器 幅寬大于30m 的薄膜 21 和寬度大于2m的板材 以及 質量僅幾十克的微型齒輪 與微型軸承 在成型加工技 術進入創(chuàng)新期后都已經成為塑料制件家族中的成員 謝 辭 轉眼之間 四年的學習生活在這次畢業(yè)設計后將畫上圓滿的句號 在這四年 中 河南科技學院的各位領導 老 師和同學對我的學 習給予了很大的支持和幫助 我在這里不僅體會到了學習的樂趣 而且也感受到了集體給我的關懷 在此謹對 各位表示衷心的感謝 論文結束之際 首先感謝我的指導老師在本次設計中給予我殷切指導 在寫 論文的過程中 老師給我做了全程的分析與引導 在本次設計中我不僅受到老師的學風 師德的熏陶 而且其學識和風范 關 懷和教誨 將成為我永遠的精神動力 并相信 這在我的人生中將會受益匪淺 同 時也使自己的理論學習和實際聯(lián)系得更加緊密 也更加端正了自己的工作作風 和學習態(tài)度 以及工作中的持之以恒的精神 另外 在我設計期間 同組同學也給了我很多的幫助 在資料的收集整理和 實驗中我們小組成員團結一致 共同解決困難 在此表達我真誠的謝意 最后 對所有在我學習生活中給予幫助和關心的人表示衷心的感謝 22 參考文獻 1 許發(fā)樾 模具結構設計 M 北京 機械工業(yè)出版社 2 004 2 孫鳳勤 沖壓與塑壓設備 M 北京 機械工業(yè)出版社 2005 3 屈華昌 塑料成型工藝與模具設計 M 北京 機械工業(yè)出版社 2005 4 盛永華 塑料成型工藝與模具設計 M 湖北 華中科技大學出版社 2006 5 劉潔 現(xiàn)代模具設計 M 北京 化學工 業(yè)出版社 2005 6 鄧明 實用模具設計簡明手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2006 7 羅曉嘩 模具的液壓成行工藝 J 浙 江 大 學 學 報 1999 4 6 49 51 8 程志遠 實用注塑模設計手冊 M 北京 中國輕工業(yè)出版社 2000 9 吳伯杰 注塑模設計 課件平臺研究開發(fā) J 華中科技大學學 報 2004 4 2 78 98 10 許發(fā)樾 模具實用實例 M 北京 機械工業(yè)出版社 1999 11 郭鐵良 模具制造工藝研究 J 華中科技大學學報 2 001 13 5 23 35 12 許發(fā)樾 模具常用機構設計 M 北京 機械工業(yè)出版社 2003 13 陳劍鶴 塑料產品缺陷分析的CAI 及專家系統(tǒng) J 北京航空航天大學學報 2003 36 4 6 16 14 趙昌盛 實用模具材料應用手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2005 15 王煥琴 機械工程材料與熱加工 M 成都 電子科技大學出版社 2000 16 許發(fā)樾 實用模具設計與制造手冊 M 北京 機械工業(yè) 出版社 2005 17 陳占春 精密注射成型技術的研究進展 J 北京航空航天大學學 報 2005 25 4 9 18 23 目 錄 1 緒論 1 2 制件分析 1 3 計算制件的體積和質量 3 4 制件注射成型工藝參數(shù) 4 5 注射模的結構設計 6 5 1 型腔數(shù)目的確定 6 5 2 型腔的排列方式 6 5 3 分型面的選擇 6 6 澆注系統(tǒng)設計 8 7 冷卻系統(tǒng)設計 11 8 成型零件設計 11 8 1 成型零件的結構設計 11 8 1 1 凹模結構設計 11 8 1 2 型芯結構設計圖 11 8 2 成型零件尺寸計算 13 8 3 型腔壁厚計算 14 9 模架的選用 15 10 合 模 導 向 機 構 設 計 15 11 脫模機構設計 17 11 1 脫模機構設計的總體原則 17 11 2 推出機構設計 18 11 3 澆注系統(tǒng)凝料脫模機構 18 12 注射機校核 19 12 1 注射量 鎖模力 注射力 模具的厚度的校核 19 12 2 開模行程的校核 19 13 結束語 19 謝 辭 20 參考文獻 21