畢業(yè)設計(論文)熱固性塑料水壺蓋手柄注射模創(chuàng)新設計說明書_第1頁
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文檔簡介

1緒論模具是機械制造業(yè)中技術(shù)先進、影響深遠的重要工藝裝備,具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量優(yōu)良、工藝適應性好等特點,被廣泛應用于汽車、機械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。2005年中國模具工業(yè)產(chǎn)值達到610億元,增長率保持在25的高水平,行業(yè)的生產(chǎn)能力約占世界總量的10,僅次于日本、美國而位列世界第三。雖然近年來我國模具行業(yè)發(fā)展迅速,但是離國內(nèi)的需要和國際水平還有很大的差距。制造產(chǎn)業(yè)是一個國家的綜合國力及技術(shù)水平的體現(xiàn),而模具行業(yè)的發(fā)展是制造產(chǎn)業(yè)的關鍵。針對這種情況,國家出臺了相應的政策,正積極發(fā)展模具制造產(chǎn)業(yè)。我國的模具工業(yè)的發(fā)展,日益受到人們的重視和關注,在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中,6080的零部件都要依靠模具成形(型)。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和代消耗,是其它加工制造方法所不能比擬的。近幾年,我國模具工業(yè)一直以每年15左右的增長速度發(fā)展,2003年,我國模具總產(chǎn)值超過400億元人民幣。模具工業(yè)的發(fā)展和進步,在很大程度上取決于模具加工設備、軟件及切削刀具的制造水平。如今,人們對手機、電腦、汽車、手表、數(shù)碼電子等商品的要求一點也不低于發(fā)達國家。但另一方面,我國生產(chǎn)這些商品所需模具的工作母機即模具加工設備的制造水準,從總體上來說還是比較低的。隨著計算機軟件的發(fā)展和進步,CAD/CAE/CAM技術(shù)也日臻成熟,其現(xiàn)代模具中的應用將越來越廣泛??梢灶A料不久的將來,模具制造業(yè)將從機械制造業(yè)中分離出來,而獨立成為國民經(jīng)濟中不可缺少的支柱產(chǎn)業(yè),與此同時,也進一步促進了模具制造技術(shù)向集成化、智能化、益人化、高效化方向發(fā)展。因此,大力發(fā)展模具工業(yè)可以促進我國更快的走向工業(yè)化國家。模具是利用其特定形狀成型具有一定形狀和尺寸的制造工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。全面要求是能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等方面均能滿足使用要求的優(yōu)質(zhì)制品。從模具使用角度來講,要求高效率、自動化、操作簡便;而從模具制造角度來講,要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。塑料模具影響著塑料制品的質(zhì)量。首先,模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸和形狀精度以及制件的物理性能、機械性能、電氣性能、內(nèi)應力大小、各向同性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次,在塑料加工過程中,模具結(jié)構(gòu)對操作難易程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時,應盡量減少分模。合模和取制件過程中的手工勞動,常采用自動開合模和自動頂出機構(gòu)。在全自動生產(chǎn)時還要保證制品能自動從模具上脫落。另外,模具對塑料制品的成本也有相當?shù)挠绊?。除簡易模具外,一般來說制模費是十分昂貴的,一副優(yōu)良的注射模具可生產(chǎn)制品百萬件以上,壓制模約能生產(chǎn)二十五萬件。當批量不大的時候,模具費用在制件成本中所占比例將會很大,這時應盡可能地采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具,以降低成本?,F(xiàn)代塑料制品中合理的加工工藝、高效的設備、先進的模具是必不可少的三項重要因素,尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求,塑料制件使用要求和造型設計起著重要作用。高效的全自動的設備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才能發(fā)揮其效能,產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提。由于工業(yè)塑件和日用塑料制品的品種和產(chǎn)量需求量很大,對塑料模具生產(chǎn)不斷向前發(fā)展。電話發(fā)明至今,從工作原理到外形設計都有不小的變化,電話在主要功能及工作原理上不會有太大的變化,但是在外形設計上是可以有很大發(fā)展的,在現(xiàn)在外形設計千變?nèi)f化,只有外形的美觀才能引起人們的興趣,但是在外形的設計與模具的設計有一定的沖突,設計電話聽筒需要做到外形美觀又要做到模具設計簡單方便。模具制造產(chǎn)業(yè)是制造產(chǎn)業(yè)之一,而制造產(chǎn)業(yè)標志著一個國家的綜合國力及技術(shù)水平。因此大力發(fā)展模具制造產(chǎn)業(yè)是國家經(jīng)濟建設中所必須計劃到的。本次設計電話聽筒的模具雖然不能為整個行業(yè)做出什么貢獻,但我希望能夠通過本次的設計制作有所體會和認識,發(fā)現(xiàn)一些問題,提供一些有用的資料。希望通過此次有關電話聽筒的畢業(yè)設計,我能掌握一般塑料制品的設計原則與設計過程、塑料成型工藝與模具設計的設計原則與工作過程;熟悉塑料成型工藝擬定及模具設計工作步驟;了解塑料模具設計所應注意的事項以及應用所學的知識來解決工程實際問題的能力。注塑件的設計塑件制品的設計不僅要滿足使用要求,而且要符合塑料的成型工藝特點,同時還要盡量使模具結(jié)構(gòu)簡單化。在進行制品結(jié)構(gòu)工藝性能的前提下,盡量選用價廉且成型性能又好的塑料。同時,還應該力求制品結(jié)構(gòu)簡單、壁厚均勻且成型方便。另外,同時考慮模具的總體結(jié)構(gòu)合理,使模具型腔易于制造,模具的抽芯和推出機構(gòu)簡單。塑料制品形狀應該有利于模具的分型、排氣、補縮和冷卻。塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑件結(jié)構(gòu)對成型工藝方法的適應性在塑料生產(chǎn)過程中,一方面成型會對塑件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸精度等諸方面提出要求,以便降低模具結(jié)構(gòu)的復雜程度和制造難度,保證生產(chǎn)出價廉物美的產(chǎn)品;另一方面,模具設計者通過對給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進行分析,弄清塑件生產(chǎn)的難點,為模具設計和制造提供依據(jù)。塑料制品的設計主要內(nèi)容包括塑件的選材、尺寸和精度、表面粗糙度、塑料制品的形狀、壁厚、脫模斜度、圓角、加強肋、支承面、孔、螺紋、齒輪、嵌件、飛邊、文字與符號及制品表面彩飾等。21塑件的選材通常,選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求,以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)對于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來說,要考慮的主要是材料的力學性能,如屈服應力,彈性模量,彎曲強度,表面硬度等該塑件對材料的要求首先必須是塑料的流動性,其次是成型難易和經(jīng)濟性問題,和機械加工一樣要考慮到加工工藝問題,模具成型也要考慮到材料的注塑特性,在各特點都相差無幾的情況下,好的成型特性是選擇材料的主要標準,本課題設計為熱固性塑料水壺蓋手柄設計,宜選用酚醛樹脂材料,酚醛樹脂最重要的特征就是耐高溫性,即使在非常高的溫度下,也能保持其結(jié)構(gòu)的整體性和尺寸的穩(wěn)定性。正因為這個原因,酚醛樹脂才被應用于一些高溫領域,例如耐火材料,摩擦材料,鑄造行業(yè)。因此本課題選用酚醛樹脂。22塑件的尺寸精度尺寸精度的選擇;塑件的尺寸精度是決定塑件制造質(zhì)量的首要標準,然而,在滿足塑件使用要求的前提下,設計時總是盡量將其尺寸精度放低一些,以便降低模具的加工難度和制造成本。對塑件的精度要求,要具體分析,根據(jù)裝配情況來確定尺寸公差,該塑件是一般民用品,所以精度要求為一般精度即可,根據(jù)精度等級選用表,PF的高精度為2級,一般精度為3級。根據(jù)塑件尺寸公差表,在公稱尺寸在100120范圍內(nèi),取MT2B級的公差數(shù)值為052MM,MT3B級的公差數(shù)值為078MM。尺寸精度的組成及影響因素;制品尺寸誤差構(gòu)成為SZCA式中制件總的成型誤差;S塑料收縮率波動所引起的誤差;Z模具成型零件制造精度所引起的誤差;C模具磨損后所引起的誤差;模具安裝,配合間隙引起的誤差;影響塑料制品尺寸精度的因素比較復雜,歸納有以下三個方面。(1)模具模具各部分的制造精度是影響制件尺寸精度重要的因素。(2)塑料材料主要是收縮率的影響,收縮率大的尺寸精度誤差就大。(3)成型工藝成型工藝條件的變化直接造成材料的收縮,從而影響尺寸精度。23塑件的表面質(zhì)量表面質(zhì)量是一個相當大的概念,包括微觀的幾何形狀和表面層的物理力學性質(zhì)兩方面技術(shù)指標,而不是單純的表面粗糙度問題。塑件的表觀缺陷是其特有的質(zhì)量指標,包括缺料,溢料與飛邊,凹陷與縮癟,氣孔,翹曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素,通常要比塑件高出一個等級。該塑件要求對型腔拋光,所以對粗糙度的要求比較高,查表得PF拋光后順紋路方向的表面粗糙度為002M,垂直紋路方向的表面粗糙度為026M。24壁厚各種塑件,不論是結(jié)構(gòu)件還是板壁,根據(jù)使用要求具有一定的厚度,以保證其力學強度。一般地說,在滿足力學性能的前提下厚度不宜過厚,不僅可以節(jié)約原材料,降低生產(chǎn)成本,而且使塑件在模具內(nèi)冷卻或固化時間縮短,提高生產(chǎn)率;其次可避免因過厚產(chǎn)生的凹陷,縮孔,夾心等質(zhì)量上的缺陷。本設計選用的材料是PF,塑件外形高度小于50MM,推薦使用072,本課題設計的熱固性塑料水壺蓋手柄注射模的壁厚選,15MM。25脫模斜度由于塑件成型時冷卻過程中產(chǎn)生收縮,使其緊箍在凸?;蛐托旧希瑸榱吮阌诿撃?,防止因脫模力過大而拉壞塑件或使其表面受損,與脫模方向平行的塑件內(nèi),外表面都應具有合理的斜度。以下是PF的脫模斜度推薦值制件外表面制件內(nèi)表面3510303040塑件內(nèi)表面在造型時就有弧度,如果要有脫模斜度就是在凹槽和鎖位處,這不僅對脫模有好處,而且可以更好的鎖緊。26加強肋加強肋的主要作用是在不增加壁厚的情況下加強塑件的強度和剛度。塑件上適當設置的加強肋可以防止塑件的翹曲變形;沿著物料流動方向的加強肋還能降低充模阻力,提高融體流動性,避免氣泡,縮孔和凹陷等現(xiàn)象的產(chǎn)生。但本課題設計的水壺蓋手柄的受力很小所以不需要設置加強肋。27圓角塑件上各處的輪廓過度和壁厚連接處,一般采用圓角連接,有特殊要求時才采用尖角結(jié)構(gòu)。尖角容易產(chǎn)生應力集中,在受力或受沖擊載荷時會發(fā)生破裂。圓角不僅有利于物料充模,同時也有利于融料在模具型腔內(nèi)的流動和塑件的脫模。圓角的取值與應力集中的關系遵循R/T函數(shù)關系,當R/T075以后應力集中變的緩和,該塑件大部分的圓角取R1,較大值取到R3。28塑件的表面形狀塑件的內(nèi)外表面形狀應在滿足使用要求的前提下盡可能易于成型。塑件的形狀應有利于提高塑件的強度和剛度,薄殼狀塑件可設計成球面或拱形面。因此,在設計塑件時應盡可能避免側(cè)向凹凸而減少或消除不必要的側(cè)向抽芯,以簡化模具結(jié)構(gòu)。模具結(jié)構(gòu)形式及注射機的初步確定31塑件的結(jié)構(gòu)分析圖31結(jié)構(gòu)圖從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖可以看出,如采用注射成型工藝,要實現(xiàn)塑件的自動脫模,必須有兩個分型面。即以直徑為B74MM的底面作為A分型面,以手柄的中心軸線為分型面,如圖1所示位置。對于B分型面必須采用瓣合模的結(jié)構(gòu)形式要成型M5MM的螺紋孔,可以采用自動退螺紋的機構(gòu)來實現(xiàn),但模具的成本較大,加工制造難道較高為了降低模具成本,便于模具加工,可以采用活動的螺紋型芯鑲件,在注射成型取出塑件后,手工將螺紋型芯鑲件從塑件上取出。采用這種結(jié)構(gòu),可以使模具的整體結(jié)構(gòu)極為簡單,同時也降低了制造上的難度,縮短制模周期32型腔數(shù)目的確定注塑模的型腔數(shù)目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔數(shù)目的確定時主要考慮以下幾個有關因素(1)塑件的尺寸精度;(2)模具制造成本;(3)注塑成型的生產(chǎn)效益;(4)模具制造難度。為了使模具與注射機的生產(chǎn)能力相匹配,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性,并保證塑件精度,模具設計應確定型腔數(shù)目,常用的方法有1根據(jù)經(jīng)濟性確定型腔數(shù)目;2根據(jù)注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目;3根據(jù)注射機的注射量確定型腔數(shù)目;4根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。一般來說,大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu),但對于精度要求不高的小型塑件(沒有配合精度要求),形狀簡單,又是大批量生產(chǎn)時,若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件,使生產(chǎn)效率大為提高。該塑件精度要求不高,生產(chǎn)批量適中,且具有兩邊抽芯,從模具加工成本,制品生產(chǎn)時的成本考慮,故擬定為一模兩腔。一般來說,精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu),對于精度要求不太高的小型塑件,是大批量生產(chǎn)時,若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件,使生產(chǎn)效率大為提高??紤]到該塑件是一般日用品,對于水壺蓋手柄,雖然精度要求也較高,但是該設備由于市場需求量比較大,而且更要考慮其經(jīng)濟性,所以采用一模多型腔。本人先設想為一模二型腔,其具體將通過注塑機的最大注塑量校核。查手冊得塑件的經(jīng)濟精度推薦4級,所以初定為一模兩腔最合理。33分型面的確定根據(jù)分型面的選擇原則1便于塑件脫模;2在開模時盡量使塑件留在動模;(3)有利于排氣和模具的加工方便;(4)外觀不遭到損壞;(5)滿足模具的鎖緊要求。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖可以看出,如采用注射成型工藝,要實現(xiàn)塑件的自動脫模,必須有兩個分型面。即以直徑為B74MM的底面作為A分型面,以手柄的中心軸線為分B型面。圖32分型面34注射機的確定341注塑成型工藝簡介注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性,首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機的料斗送入高溫的機筒內(nèi)加熱熔融塑化,使之成為粘流狀態(tài)熔體,然后在柱塞或螺桿的高壓推動下,以很大的流速通過機筒前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具中,經(jīng)過一段時間的保壓冷卻以后,開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。一般分為三個階段的工作。如下圖32所示圖32注塑成型壓力時間曲線(1)物料準備;成型前應對物料的外觀色澤、顆粒情況,有無雜質(zhì)等進行檢驗,并測試其熱穩(wěn)定性,流動性和收縮率等指標。對于吸濕性強的塑料,應根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進行適當?shù)念A熱干燥,若有嵌件,還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù),對模具進行適當?shù)念A熱,以避免收縮應力和裂紋,有的塑料制品還需要選用脫模劑,以利于脫模。(2)注塑過程;塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過加熱達到流動狀態(tài)后,進入模腔內(nèi)的流動可分為注射,保壓,倒流和冷卻四個階段,注塑過程可以用如圖所示31所示。圖中T0代表螺桿或柱塞開始注射熔體的時刻;當模腔充滿熔體(TT1)時,熔體壓力迅速上升,達到最大值P0。從時間T1到T2,塑料仍處于螺桿(或柱塞)的壓力下,熔體會繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動,而溫度又在不斷下降,定向分子(分子鏈的一端在模腔壁固化,另一端沿流動方向排列)容易被凝結(jié),所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的時間越長,分子定向的程度越高。從螺桿開始后退到結(jié)束(時間從T2到T3),由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高,會發(fā)生熔體倒流,從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下降。倒流一直進行到澆口處熔體凝結(jié)時為止。其中,塑料凝結(jié)時的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。(3)制件后處理;由于成型過程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動非常復雜,再加上流動前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同,制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮,導致制件內(nèi)產(chǎn)生相應的結(jié)晶、取向和收縮應力,脫模后除引起時效變形外,還會使制件的力學性能,光學性能及表觀質(zhì)量變壞,嚴重時會開裂。故有的塑件需要進行后處理,常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩種。退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應力,此外,退火還可以對制件進行解除取向,并降低制件硬度和提高韌性,溫度一般在塑件使用溫度以上的1020度至熱變形溫度以下1020度之間;調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工序,主要用于吸濕性很強、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件調(diào)濕處理所用的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液(沸點為121,加熱溫度為100121,保溫時間與制件厚度有關,通常取29小時。342注塑成型工藝條件1)溫度;注塑成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度,噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度,以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生“流涎現(xiàn)象”;模具溫度一般通過冷卻系統(tǒng)來控制;為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度,應避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形,模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。PF料與溫度的經(jīng)驗數(shù)據(jù)如表31所示。表31溫度的經(jīng)驗數(shù)據(jù)料筒溫度/噴嘴溫度/模具溫度/成型壓力/MPA后段中段前段8090809080902402501702001301502)壓力;注射成型過程中的壓力包括注射壓力,保壓力和背壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動的阻力,提供充模速度及對熔料進行壓實等。保壓力的大小取決于模具對熔體的靜水壓力,與制件的形狀,壁厚及材料有關。對于像PF流動性好的料,保壓力應該小些,以避免產(chǎn)生飛邊,保壓力可取略低于注射壓力。背壓力是指注塑機螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力,背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣,提高熔體密實程度之外,還可以使熔體內(nèi)壓力增大,螺桿后退速度減小,塑化時的剪切作用增強,摩擦熱量增大,塑化效果提高,根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,背壓的使用范圍約為34275MPA。3)時間;完成一次注塑成型過程所需要的時間稱為成型周期。包括注射時間,保壓時間,冷卻時間,其他時間(開模,脫模,涂脫磨劑,安放嵌件和閉模等),在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時間,以提高生產(chǎn)率,其中,最重要的是注射時間和冷卻時間,在實際生產(chǎn)中注射時間一般為35秒,保壓時間一般為20120秒,冷卻時間一般為30120秒(這三個時間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來決定的,質(zhì)量越大則相應的時間越長)。確定成型周期的經(jīng)驗數(shù)值如表32所示。表32成型周期與壁厚關系制件壁厚/MM成型周期/S制件壁厚/MM成型周期/S05102535101530451522356520284085經(jīng)過上面的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和推薦值,可以初步確定成型工藝參數(shù),因為各個推薦值有差別,而且有的與實際注塑成型時的參數(shù)設置也不一致,結(jié)合兩者的合理因素,初定制品成型工藝參數(shù)如表33所示。表33制品成型工藝參數(shù)初步確定特性內(nèi)容特性內(nèi)容注塑機類型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速(R/MIN)48噴嘴形式直通式模具溫度50噴嘴溫度230后段溫度150210中段溫度170230前段溫度190250注射壓力MPA90保壓力MPA80注射時間S15保壓時間S5冷卻時間S20其他時間S3成型周期S30成型收縮06干燥溫度6080干燥時間13后處理溫度70,保溫時間2小時。343注塑機的選擇1956年制造出世界上第一臺往復螺桿式注塑機,這是注塑成型工藝技術(shù)的一大突破,目前注塑機加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的30;注塑機的產(chǎn)量占整個塑料機械產(chǎn)量的50。成為塑料成型設備制造業(yè)中增長最快,產(chǎn)量最多的機種之一。注塑機的分類方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標準的分類方法常用的說法有(1)按設備外形特征分類臥式,立式,直角式,多工位注塑機;(2)按加工能力分類超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機。此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類,但日常生活中用的較少。344注塑機基本參數(shù)注塑機的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,空循環(huán)時間等這些參數(shù)是設計,制造,購買和使用注塑機的主要依據(jù)1公稱注塑量;指在對空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時,注射裝置所能達到的最大注射量,反映了注塑機的加工能力2注射壓力;為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時的流動阻力,螺桿或柱塞對熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力3注射速率;為了使熔料及時充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度常用的注射速率如表34所示。表34注射量與注射時間的關系注射量/CM3125250500100020004000600010000注射速率/CM/S125200333570890133016002000注射時間/S112515175225337554塑化能力;單位時間內(nèi)所能塑化的物料量塑化能力應與注塑機的整個成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間長,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會加長成型周期5鎖模力;注塑機的合模機構(gòu)對模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應被熔融的塑料所頂開6合模裝置的基本尺寸;包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等這些參數(shù)規(guī)定了機器加工制件所使用的模具尺寸范圍7開合模速度;為使模具閉合時平穩(wěn),以及開模,推出制件時不使塑料制件損壞,要求模板在整個行程中的速度要合理,即合模時從快到慢,開模時由慢到快在到停8空循環(huán)時間;在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時間A由公稱注射量選定注射機由注射量選定注射機由PRO/E建模分析得(材料密度取145KGDM3);總體積V3462728CM3;總質(zhì)量M1457281056G;流道凝料V05V流道凝料的體積質(zhì)量是個未知數(shù),根據(jù)手冊取05V05M來估算,塑件越大則比例可以取的越??;實際注射量為V3461521038CM3;實實際注射質(zhì)量為M15M1056151584G;實根據(jù)實際注射量應小于08倍公稱注射量原則,即08V公V實V公V實/0810380812975CM;3B由鎖模力選定注射機F鎖A分P型2314373710635106301(KN)式中F鎖注射機的鎖模力(N);A分塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和;P型型腔壓力,取P型35MPA;結(jié)合上面兩項的計算,初步確定注塑機為表35所示,查國產(chǎn)注射機主要技術(shù)參數(shù)表取SZ160/1000,主要技術(shù)參數(shù)如下表35所示。表35國產(chǎn)注射機SZ160/1000技術(shù)參數(shù)表特性內(nèi)容特性內(nèi)容結(jié)構(gòu)類型臥拉桿內(nèi)間距MM360260理論注射容積(CM3)179移模行程MM280螺桿柱塞直徑MM44最大模具厚度MM360注射壓MPA132最小模具厚度MM170注射速率G/S110鎖模形式MM液壓塑化能力G/S105模具定位孔直徑MM120螺桿轉(zhuǎn)速R/MIN10150噴嘴球半徑MM10鎖模力KN1000噴嘴口直徑345注射機的校核1最大注塑量的校核為確保塑件質(zhì)量,注塑模一次成型的塑件質(zhì)量(包括流道凝料質(zhì)量)應在公稱注塑量的3575范圍內(nèi),最大可達80,最小不小于10。為了保證塑件質(zhì)量,充分發(fā)揮設備的能力,選擇范圍通常在5080。V1038CM;V179CM;實3公3滿足要求。10385792鎖模力的校核在確定了型腔壓力和分型面面積之后,可以按下式校核注塑機的額定鎖模力FKAP分型7728KN滿足要求。式中F注塑機額定鎖模力1000KN;K安全系數(shù),通常取1112,取K12;3塑化能力的校核初定的成型周期為30秒計算,實際要求的塑化能力為每次實際注射量/成型周期即346(G/S),小于注塑機的塑化能力105(G/S),說明注3081射機能完全滿足塑化要求。4噴嘴尺寸校核在實際生產(chǎn)過程中,模具的主流道襯套始端的球面半徑R2取比注射機噴嘴球面半徑R1大12MM,主流道小端直徑D取比注射機噴嘴嘴直徑D大051MM,如圖所示,以防止主流道口部積存凝料而影響脫模,所以,注射機噴嘴尺寸是標準,模具的制造以它為準則。R211MMR110MMD5MMD4MM205定位圈尺寸校核注塑機固定模板臺面的中心有一規(guī)定尺寸的孔,稱之為定位孔。注塑模端面凸臺徑向尺寸須與定位孔成間隙配合,便于模具安裝,并使主流道的中心線與噴嘴的中心線相重合。模具端面凸臺高度應小于定位孔深度。6模具外形尺寸校核注塑模外形尺寸應小于注塑機工作臺面的有效尺寸。模具長寬方向的尺寸要與注塑機拉桿間距相適應,模具至少有一個方向的尺寸能穿過拉桿間的空間裝在注塑機的工作臺面上。7模具厚度校核模具厚度必須滿足下式HHHMINMAX170300360滿足要求。式中H所設計的模具厚度300MM;H注塑機所允許的最MMIN小模具厚度170MM;H注塑機所允許的最大模具厚度360MM;AX8模具安裝尺寸校核注塑機的動模板,定模板臺面上有許多不同間距的螺釘孔或“T”形槽,用于安裝固定模具。模具固定安裝方法有兩種螺釘固定,壓板固定。采用螺釘直接固定時(大型模具常用這種方法),模具動,定模板上的螺孔及其間距,必須與注塑機模板臺面上對應的螺孔一致;采用壓板固定時(中,小模具多用這種方法),只要在模具的固定板附近有螺孔就行,有較大的靈活性。該模具外形尺寸為350300屬中,小型模具,所以采用壓板固定法(一般認為當尺寸在500500內(nèi)為中,小模具)。9開模行程校核所選注塑機為全液壓式鎖模機構(gòu),最大開模行程受模具厚度影響。此時最大開模行程S開等于注塑機移動、固定模板臺面之間的最大距離減去模具厚度。SH1H2(510)MM280446510280119滿足要求。式中S開注塑機移模行程280MM;H1推出距離44MM;H2流道凝料與塑件高度65MM。模具設計41模具材料現(xiàn)有的模具模架已經(jīng)標準化,所以在模具材料的選擇時主要是根據(jù)制品的特性和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料如何合理的選擇模具鋼,是關系到模具質(zhì)量的前提條件,如果選材不當,則所有的精密加工所投入的工時,設備費用將浪費。在選擇模具鋼時,首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能,從使用性能考慮硬度是主要指標之一,模具在高應力作用下欲保持尺寸不變,必須有足夠的硬度,當承受沖擊載荷時還要考慮折斷,崩刃問題,所以韌性也是一重要指標,耐磨性是決定模具壽命的重要因素,從PF特性看,這三項指標是必須要滿足的,此外還有紅硬性,抗壓屈服強度和抗彎強度和熱疲勞能力的指標。從工藝性能考慮要熱加工工藝好,加工溫度范圍寬,冷加工性能如切削,銑削,拋光等加工性能好,此外還要考慮淬透性和淬硬性,熱處理變形和氧化脫碳等性能另外從經(jīng)濟考慮,要求材料來源廣,價格低。查手冊選擇模仁的材料是4CR13。屬馬氏體類型不銹鋼,該鋼機械加工性能較好,經(jīng)熱處理淬火及回火后,具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,拋光性能,較高的強度和耐磨性,適于制造承受高負荷,高耐磨及在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具,透明塑料制品模具等。有關參數(shù)如下物理性能臨界溫度()AC1820;AC31100;線膨脹系數(shù)105在20100熱導率276WMK1在20左右彈性模量(MPA)21000022350020左右42成型零部件成型零件是構(gòu)成模具的型腔、直接與塑料熔體相接觸并成型制品的模具零件和部件。通常有凹模、凸模、型芯、成型桿、鑲件等零件式部件。在模具的動、定模部分合模后成型零部件構(gòu)成了模具的型腔,從而也決定了塑件的內(nèi)、外輪廓尺寸。421影響工件尺寸因素(1)塑件的公差塑件的公差按規(guī)定取單項極限制,制品的外輪廓尺寸公差取負值“”制品的內(nèi)腔尺寸取正值“”。而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原則計算,取“”。(2)模具制造公差模具制造公差可取塑件公差的1/31/6。而且按成型加工過程中的增減趨向取“”“”符號。(3)模具在分型面上的合膜間隙由于注射壓力及模具分形面皮面的影響,會導致動模定模注射時存在著一定的間隙。一般當模具分型面的平面度較高表面粗糙度較低時塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般應小于00201MM。422各零件的計算一般情況影響零件及塑件公差的主要因素是模具的制造公差Z,塑件的收縮率S和模具磨損量C這三項。塑件的尺寸公差取MT5,則制造公差Z1/3;磨損量取Z1/3;塑件ABS的收縮率S12。(1)型腔工作尺寸的計算型芯鑲塊是成型塑件外形的模具零件,其工作尺寸屬包容尺寸,在使用過程中鑲塊的磨損會使包容尺寸逐漸增大。所以,為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要,在設計模具時,包容尺寸盡量取下限尺寸,尺寸公差取上偏差。零件圖如下圖41所示41型芯鑲塊型芯鑲塊的徑向尺寸計算公式如下故型腔芯尺寸為D11SD1/2XC(100055)9207502492326073150D塑92024D21SD塑X(100055)1207503200106118300106D12032L11SL塑X(100055)1607503200106158300106D16032L21SLX(100055)40750320010638300106L4032L31SD塑X(100055)80750320010679300106D8032L41SL塑X(100055)70750320010678500106D7032L51SL塑X(100055)70750320010678500106D7032B型腔深度尺寸H塑塑件外形公稱尺寸(取5)X修正系數(shù),可隨制品的精度和尺寸變化,一般在0508之間,在此取2/3(以下相同)塑件的尺寸公差(取024)Z模具制造公差,取塑件相應尺寸公差的1/31/6,在此取Z/3(以下相同)H11SHX(100055)30075018001062992500106H30018H21SHX(100055)3407501400106339400106H34014H31SHX(100055)2707501400106279000106H270142滑塊的工作尺寸的計算滑塊是成型零件外形的,其工作尺寸屬被包容尺寸,在使用過程中凸模的磨損會使被包容尺寸逐漸變小。所以,為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要,在設計模具時,被包容尺寸盡量取上限尺寸,尺寸公差取下偏差。圖42滑塊圖L塑2540193L塑200086滑塊高度尺寸計算HM11SH塑X100055)442/3024000844120008式中H塑塑件外形公稱尺寸(取44)X修正系數(shù),可隨制品的精度和尺寸變化,一般在0508之間,在此取2/3塑件的尺寸公差(取016)Z模具制造公差,取塑件相應尺寸公差的1/31/6,在此取Z/3同理,型芯其它高度尺寸為HM21SH塑X100055)72/3001800066930006HM31SH塑X100055)652/30200066510006HM41SH塑X100055)62/30220007587015043澆注系統(tǒng)的設計由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道稱為澆注系統(tǒng),通常由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。它向型腔中的傳質(zhì),傳熱,傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量,它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設計及加工的復雜程度,所以澆注系統(tǒng)是模具設計中的主要內(nèi)容之一。431主流道主流道是連接注塑機的噴嘴與分流道的一段通道,通常和注塑機的噴嘴在同一軸線上,斷面為圓形,有一定的錐度,目的是便于冷料的脫模,同時也改善料流的速度,因為要和注塑機相配,所以其尺寸與注塑機有關。主要參數(shù)錐角2;內(nèi)表面粗糙度RA063M;小端直徑DD051MM;半徑R2R112MM;材料T8A;由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復接觸和碰撞,所以主流道部分常設計成可拆卸的主流道澆口套,以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨加工和熱處理。R211MMR110MMD5MMD4MM20澆口套如下圖43所示圖43澆口套432分流道分流道是主流道與澆口之間的通道,一般開設在分型面上,起分流和轉(zhuǎn)向作用,分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置,分流道的設計應盡可能短,以減少壓力損失,熱量損失和流道凝料分流道的斷面形狀有圓形,矩形,梯形,U形和六角形。要減少流道內(nèi)的壓力損失,希望流道的截面積大,表面積小,以減小傳熱損失,因此,可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率,其中圓形和正方形的效率最高,但正方形的流道凝料脫模困難,所以一般是制成梯形流道。在該模具上取圓形斷面形狀,直徑為6MM。如下圖44所示圖44分流道尺寸433冷料穴冷料穴一般位于主流道對面的動模板上,或處于分流道末端,其作用是存放料流前端的冷料,防止冷料進入型腔而形成冷接縫,此外,開模時又能將主流道凝料從定模板中拉出,冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑,長度約為主流道大端直徑。如下圖45所示圖45冷料穴尺寸434澆口澆口是連接分流道與型腔的一段細短的通道,它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分,澆口的形狀,數(shù)量,尺寸和位置對塑件的質(zhì)量影響很大,澆口的主要作用有兩個,一是塑料熔體流經(jīng)的通道,二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。澆口的類型有很多,有點澆口,側(cè)澆口,直接澆口,潛伏式澆口等,各澆口的應用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定,該模具采用側(cè)澆口,其有以下特性形狀簡單,去除澆口方便,便于加工,而且尺寸精度容易保證;試模時如發(fā)現(xiàn)不當,容易及時修改;能相對獨立地控制填充速度及封閉時間;對于殼體形塑件,流動充填效果較佳。1側(cè)澆口深度尺寸H的確定HNT061509MMN塑料系數(shù)PF料取06;T塑件在澆口位置處的壁厚,該設計取殼體中間壁厚T15MM。經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明,H的取值范圍在0520MM之間,若按澆口處壁厚計算則H0653MM,超出了經(jīng)驗值,而且由于澆口是易磨損部位,所以開始時取小值是有好處的,這有利于以后的修模2側(cè)澆口寬度尺寸W的確定WA型腔一側(cè)的表面積AV/T;30NV澆注體積V51910MM;T取平均壁厚33MM取3MM。31652W268取3MM30/TN019563435剪切速率的校核生產(chǎn)實踐表明,當注射模主流道和分流道的剪切速率R51025103S1、澆口的剪切速率R104105S1時,所成型的塑件質(zhì)量最好。對一般熱塑性塑料,將以上推薦的剪切速率值作為計算依據(jù),可用以下經(jīng)驗公式表示R3NVRQ上式中Q體積流量(CM/S);R澆注系統(tǒng)斷面當量半徑(CM)。V3(1)主流道剪切速率校核Q08Q/T103815692(CM3/S)主V公T注射時間,T15(S);R0375(CM)N421DR主流道的平均當量截面半徑;ND主流道小端直徑,D05(CM);D主流道大端直徑,112D1(CM)2R26510S主3NVQ375014931(2)分流道剪切速率的校核分流道Q26(CM/S)1分2主953R03(CM)N1R10810S1分3NVQ3042631(3)澆口剪切速率的校核R14210S澆3NV3141QQ13(CM/S);澆口面積S133MM,當量面積SR取R澆2分32當N1MM。當N從以上的計算結(jié)果看,流道與澆口剪切速率的值都落在合理的范圍內(nèi),證明流道與澆口的尺寸取值是合理的。44模架的選用注塑模模架國家標準有兩個,即GB/T125561990塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件和GB/T125551990塑料注射模大型模架。前者適用于模板尺寸為BL560MM900MM;后者的模板尺寸BL為(630MM630MM)(1250MM2000MM)。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展,現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標準,該設計采用龍記標準模架。441模具高度尺寸的確定各塊板的厚度已經(jīng)標準化,所需要的只是選擇,如何選擇合理的厚度,這里有兩個尺寸需要注意動模板厚度和定模板厚度;在注射成型時型腔中有很大的成型壓力,當塑件和凝料在分型面上的投影面積很大時,若定模板厚度不夠,則極有可能使模架發(fā)生變形或者破壞,為了安全,取底板厚度為30MM,。動模的底板因為是與注塑機的工作臺接觸的,所受的力傳遞到工作臺上,所以動摸板的厚度同樣只要留有走冷卻系統(tǒng)的空間就可以,該設計取動模板厚度為65MM。推板推出距離;需要推桿或推板推出一定的距離才能脫離型芯,該塑件的高度為45MM左右,黏結(jié)在型芯上的尺寸約45左右,所以當推出距離為45MM時就能使塑件和型芯分離。如果C板(即模腳)的高度太小,則推出的距離不夠而使塑件不能脫離型芯,需要滿足關系HH1H2H3H0HC板高度;H1擋銷高度;H2推板厚度;H3推桿固定板厚度;H推出距離;完成了以上的工作,確定模具厚度為295MM,A板厚度50MM,B板厚度30MM,C板厚度80MM各部份尺寸如下表43所示。表43標準模架尺寸組合系列WL315L墊塊高C80H125H525L355W1250H235推板螺釘4M8;130326導柱間距(WLLR)32;200294W2118H335復位桿間距(W2LT)16;100300模板A、B尺寸30;65W340H415座板螺釘8M12;20821045導向與定位機構(gòu)為確保動模和定模閉合時能準確導向和定位對中,需要分別在動模和定模上設置導柱和導套。深腔注射模還應在主分型面上設有錐面定位裝置。通常在推板與動模板之間也設置導向機構(gòu)。導柱國家標準規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式,分為帶頭導柱和有肩導柱,大型而長的導柱應開設油槽,內(nèi)存潤滑劑,以減小導柱導向的摩擦。若導柱需要支撐模板的重量,特別對于大型、精密的模具,導柱的直徑需要進行強度校核。導套導套分為直導套和帶頭導套,直導套裝入模板后,應有防止被拔出的結(jié)構(gòu),帶頭導柱軸向固定容易。設計導柱和導套需要注意的事項有1)合理布置導柱的位置,導柱中心至模具外緣至少應有一個導柱直徑的厚度;導柱不應設在矩形模具四角的危險斷面上。通常設在長邊離中心線的1/3處最為安全。導柱布置方式常采用等徑不對稱布置,或不等直徑對稱布置。2)導柱工作部分長度應比型芯端面高出68MM,以確保其導向與引導作用。3)導柱工作部分的配合精度采用H7/F7,低精度時可采取更低的配合要求;導柱固定部分配合精度采用H7/K6;導套外徑的配合精度采取H7/K6。配合長度通常取配合直徑的152倍,其余部分可以擴孔,以減小摩擦,降低加工難度。4)導柱可以設置在動?;蚨?,設在動模一邊可以保護型芯不受損壞,設在定模一邊有利于塑件脫模。導柱導套如下圖48所示圖46導柱導套圖46脫模機構(gòu)脫模機構(gòu)指開模過程的后期,將制品從模具中脫出的機構(gòu)。脫模機構(gòu)一般由推桿、拉料桿、推桿固定板、推板以及動模墊板組成。注射成型每一循環(huán)中,塑件必須準確無誤地從模具的凹模或型芯上脫出,完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu),也稱頂出機構(gòu)。脫模機構(gòu)的設計一般遵循以下原則1)塑件滯留于動模邊,以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置,完成脫模動作。2)由于塑件收縮時包緊型芯,因此推出力作用點盡量靠近型芯,同時推出力應施于塑件剛性和強度最大的部位。3)結(jié)構(gòu)合理可靠,便于制造和維護。本設計使用簡單的推桿脫模機構(gòu),因為采用推簡單的脫模機構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu),給制造和維護帶來方便。在對脫模機構(gòu)做說明之前,需要對脫模力做個簡單的計算。461脫模力的計算型芯投影面近似于圓形,脫模力的計算按照圓形端面的計算公式計算ABT21KCOS2SINCOFF12TA01ABELFAK式中,F(xiàn)是脫模力,E是塑料的彈性模量,S是塑料成型的平均收縮率,T是塑件壁厚,L是被包型芯的長度,是塑料的泊松比,是脫模斜度,F(xiàn)是塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù),R是型芯的平均半徑,A是矩形型芯短邊的長度,B是矩形型芯長邊的長度,A為0。參數(shù)如下表44所示表44塑料與脫模力有關的某些性能塑料名稱彈性模量壓縮比成型收縮率摩擦因數(shù)PF7000MPA10131205由以上公式計算得F166(KN)由于以上所計算得的只是一腔的脫模力,所以總的脫模力為F2F2166332(KN)總脫462推桿尺寸的計算本設計采用的是推桿推出,在求出脫模力的前提下可以對推桿做出初步的直徑預算并進行強度校核。本設計采用的是圓形推桿,圓形推桿的直徑由歐拉公式簡化為DKNEFL脫24115112MM5210434D推桿直徑N推桿的數(shù)量,N取4(參考模架尺寸,估取L150);E推桿材料的彈性模量,取E2110MP5AK安全系數(shù),取K15;F總的脫模力,脫F53020(N);脫實際推桿尺寸直徑為14MM,可見是符合要求的。但為了安全起見,再對其進行強度校核,強度校核公式為D4壓脫NF105MM滿足強度要求。150432推桿材料的許用壓應力,150MPA。壓壓2)推桿的固定形式推桿的固定形式有多種,但最常用的是推桿在固定板中的形式,此外還有螺釘緊固等形式。3)推出機構(gòu)的導向當推桿較細或推桿數(shù)量較多時,為了防止因塑件反阻力不均勻而導致推桿固定板扭曲或傾斜折斷推桿或發(fā)生運動卡滯現(xiàn)象,需要在推出機構(gòu)中設置導向零件,一般稱為推板導柱。47溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)為了滿足注射成型工藝對模具溫度的要求,模具應設有冷卻式加熱的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式,模具的加熱方式有通入熱水、蒸汽、熱油和置入加熱元件等。471模具溫度對模具的影響(1)模具在成型的過程中,模具的溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件的質(zhì)量。(2)模具溫度過高,成型收縮大。脫模后塑件變形率大,而且還容易造成溢料和黏模。(3)模具溫度過低,則熔體流動性差,塑件輪廓不清晰,表面還會產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷。(4)當模具的溫度不均勻時,型芯和型腔溫度差過大,塑件收縮不均勻,導致塑件翹取變形,會影響塑件的形狀和尺寸精度。綜上所述,模具上需要設置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達到理想的溫度要求。通常溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)兩種。由于本塑件采用的是PF,其黏度低、流動性較好,對模具溫度的要求不高,因此只要設計冷卻系統(tǒng)就可以了,加熱系統(tǒng)就不需設計。冷卻系統(tǒng)的計算很麻煩,在此只進行簡單的計算,在單位時間內(nèi)熔體凝固時所放出的熱量應等于冷卻水所帶走的熱量,模具溫度設為40。472冷卻系統(tǒng)設計原則(1)盡量保證塑件收縮均勻,維持模具的熱平衡;(2)冷卻水孔數(shù)量越多,孔徑越大,則對塑件的冷卻效果越均勻。根據(jù)經(jīng)驗,一般冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應為冷卻水孔直徑的12倍,冷卻水孔中心距約為35倍,水孔直徑一般為812。(3)盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等,當塑件壁厚均勻時,冷卻水孔與型腔表面的距離應處處相等。(4)澆口處加強冷卻。一般在注射成型時,澆口附近溫度最高,距澆口越遠溫度越低,因此加強澆口處的冷卻。(5)盡量降低進水和出水的溫度。如果進水和出水的溫度過大,將使模具的溫度分布不均勻,尤其對流程很長的大型塑件,料溫越流越低,對于矩形模具,通常沿模具寬度方向開設水孔,使進水與出水溫度差不大于5。(6)合理選擇冷卻水道的形式。(7)合理確定冷卻水管接頭的位置。為不影響操作,進出口水管接頭通常設在注射機背面的模具同一側(cè)。(8)冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機構(gòu)(如推桿孔、小型芯孔等)發(fā)生干涉現(xiàn)象,設計時要通盤考慮。(9)冷卻水孔進出接頭應埋入模板內(nèi),以免模具在搬運過程中造成損壞。473冷卻介質(zhì)的選擇冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣,但用冷卻水較多,因為水的熱容量大、傳熱系數(shù)大,成本低。用水冷卻,即在模具型腔周圍或內(nèi)部開設冷卻水道。由于PF的黏度低、流動性好,成型工藝要求模具溫度都不太高,所以常采用水對模具冷卻。48排氣系統(tǒng)的設計為了在注射成型過程中將型腔內(nèi)原有的空氣和塑料熔體中逸出的氣體排出,在模具分型在由常開設排氣槽。當型腔內(nèi)的排氣量不大時,可直接利用分型面之間的間隙自然排氣,也可利用模具的推桿與配合孔之間的活動間隙排氣。此設計是利用分型面之間的間隙排氣和利用推桿與配合孔之間的活動間隙排氣的。排氣系統(tǒng)設計原則通常,選擇排氣槽的開設位置時,應遵循以下原則1)排氣口不能正對操作者,以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故;2)最好開設在分型面上,如果產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出;3)最好設在凹模上,以便于模具加工和清模方便;4)開設在塑料熔體最后才能填充的模腔部位,如流道或冷料穴的終端;5)開設在靠近嵌件和制件壁最薄處,因為這樣的部位最容易形成熔接痕;6)若型腔最后充滿部位不在分型面上,其附近又無可供排氣的推桿或活動的型心時,可在型腔相應部位鑲嵌燒結(jié)的多孔金屬塊,以供排氣;7)高速注射薄壁型制件時,排氣槽設在澆口附近,可使氣體連續(xù)排出。此設計是利用分型面之間的間隙排氣和利用推桿與配合孔之間的活動間隙排氣的。結(jié)論本設計首先說明了塑料工業(yè)的重要地位和當今注塑模具的現(xiàn)狀,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,塑料工業(yè)將繼續(xù)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢。其次介紹了注塑件的一般設計原則,對塑件的特征如倒圓角、加強筋等做了說明,從實際來看,幾乎所有的注塑件都遵循這些原則。在做好注塑成型的準備工作之后,接著介紹了模具設計的內(nèi)容,冷流道注塑模具無外乎包括四大系統(tǒng)澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)和機構(gòu)系統(tǒng)(其實也可以歸為頂出系統(tǒng),該系統(tǒng)如斜銷、滑塊等)。在澆注系統(tǒng)的設計中根據(jù)經(jīng)驗公式取流道橫截面形狀,確定澆口尺寸,對流道剪切速率進行校核;溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)說明了設計的一般步驟,確定冷卻時間,計算體積流量等;頂出系統(tǒng)著重說明了推桿,推管的安裝要求,并進行強度校核;該模具屬于簡單脫模機構(gòu),無滑塊抽芯機構(gòu),也無開模

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