PAGEPAGE51PVC三通管模具設(shè)計【摘要】本設(shè)計介紹了注射成型的基本原理和注射模具設(shè)計的一般步驟。具體的設(shè)計內(nèi)容是從零件的工藝分析開始的，根據(jù)工藝要求來確定設(shè)計的大體思路。開始是從零件的材料選擇，接下是成型參數(shù)、密度、收縮率的確定，模具種類與模具設(shè)計的關(guān)系、塑件的尺寸精度與結(jié)構(gòu)、注射機的選擇、模具設(shè)計有關(guān)尺寸的計算（包括模具型腔型芯的計算及其公差的確定），為保了保證塑件表面質(zhì)量采用中心澆口。由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，最后塑件從模具中脫出，成為塑料制品。關(guān)鍵詞：塑件；注射模；模具設(shè)計；工藝性能Abstract:Thedesignonthebasicprinciplesofinjectionmoldingandinjectionmolddesignthegeneralsteps.Isthedesignofspecificcomponentsfromthebeginningoftheprocess,accordingtodeterminethedesignrequirementsofthegeneralideas.Partsfromthebeginningofthematerialselection,tookoverthemoldingparameters,density,therateofcontractionidentified,moldanddiedesignofthetype,sizeprecisionplasticpartswithstructure,andthechoiceofinjectionmachine,molddesignofthesizeofterms(includingmoldcavitytothecoreofthedeterminationandtolerance),inordertoprotecttheplasticsurfacequalityassurancecentergate.AsthepiecesofplasticinjectionmoldprocessperformancerequirementsinthecoolingsystemistheplasticinjectionmoldingrawmaterialsAddintheLiaodongheatingmelting,sothattheycanbecomehigh-viscosityfluid,usedasaplungerorscrewcompressiontoolstomeltthroughnozzletothehighpressureinjectionmoldcavity,aftercooling,solidificationstage,andthenemergefromthemold,aplasticproducts.Keywords:Plasticparts,injectionmould,molddesign,processperformance目錄1、塑件成型工藝性分析 12、模具的結(jié)構(gòu)式 32.1成型工藝性分析 32.2PVC塑料的成型特性 32.3PVC塑料的用途，42.4PVC塑料的注射工藝參數(shù) 42.5型面位置的確定 52.6定型腔數(shù)量和排列方式 52.7具結(jié)構(gòu)形式的確定 62.8射機型號的選定 62.8.1射量的計算 72.8.2流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力計算72.8.3選擇注射機 72.9射機有關(guān)參數(shù)的校核 72.9.1射機料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù) 2.9.2注射機最大注射量校核型腔數(shù)量 2.9.按注射機額定鎖模力校核型腔數(shù)量82.9.4射機注射量的校核 2.9.5射壓力的校核 29.6鎖模力校核 92.10注系統(tǒng)的設(shè)計 9210.1主流道尺寸 9210.2主流道襯套形式 10210.3分流道的設(shè)計 10210.4澆口的設(shè)計 103塑件成型零件的尺寸計算 1031型芯和型腔的有關(guān)計算 1131.1型腔的尺寸計算 1131.2型芯徑向尺寸的計算 1131.3腔深度尺寸和型芯高度尺寸計算 1132側(cè)抽芯斜滑塊的設(shè)計 1232.1抽撥力的計算 1232.2斜導(dǎo)柱的直徑計算 1232.3斜導(dǎo)柱的總長 1332.4斜導(dǎo)柱的固定端長 1332.5工作部分的長度 134塑件成型零件的有關(guān)校核 1441型腔側(cè)壁強度及剛度校核 1443.1按強度校核 1443.2按剛度校核 1442型腔底板強度及剛度校核 1443.1按強度校核 1543.2按剛度校核 155架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 1651標(biāo)準(zhǔn)件的選用 1652合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 1652.1導(dǎo)向機構(gòu)的功用 1652.2結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計 1652.3導(dǎo)柱的設(shè)計1653脫模推出機構(gòu)的設(shè)計1753.1脫模推出機構(gòu)設(shè)計原則 1753.2塑件推出機構(gòu)設(shè)計 1753.3側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計 1753.4排氣、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 17結(jié)束語 18謝詞19參考文獻 20PAGE21、塑件成型工藝性分析1.1塑件的分析1）、塑件圖及技術(shù)要求2）、塑料名稱聚氯乙烯(PVC)3)、色調(diào)不透明、白色4）、生產(chǎn)綱領(lǐng)大批量5）、塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析（1）、結(jié)構(gòu)分析如下=1\*GB3①、該塑件為三通連接件，三個接口口徑相同，側(cè)接口較短，兩主型芯分別在不同的型腔內(nèi)成型，。必須保證塑件的同軸度，所以在模具設(shè)計與制造過程中要有良好的定位措施和良好的加工工藝，以保證塑件的精度。=2\*GB3②、該塑件外形是以階梯形空心件，三個接口的外圍部分都有加強凸臺。=2\*GB2⑵、成型工藝分析如下=1\*GB3①、精度等級。采用一般精度級，5級精度。=2\*GB3②、脫模斜度。該塑件平均厚度為2.5mm，其脫模斜度內(nèi)表面為25＇～40＇，塑件外表面為20＇～40＇。由于該塑件沒有狹窄的細長部分，所以塑料選用HPVC。在塑料中加入潤滑劑和穩(wěn)定劑、增塑劑等填料。1.2熱塑性塑料（PRC）的注射成型過程及工藝參數(shù)1.注射成型過程成型前的準(zhǔn)備對PRCdes色澤，亮度和均勻度等進行檢驗聚氯乙烯在成型溫度下容易分解放出氯化氫，因此，在成型過程中，必須加入穩(wěn)定劑和潤滑劑，并且嚴(yán)格控制溫度及熔材的滯留時間，不能用一般的柱塞式注射成型PRC塑料，因此，聚氯乙烯耐熱性和導(dǎo)熱性不好，而且柱塞式注射機需要將料筒內(nèi)的溫度加熱到166~193·C這回引其聚氯乙烯分解。所以，應(yīng)采用帶有預(yù)塑化裝置的螺桿式注射機注射成型。模具澆注系統(tǒng)應(yīng)該少短些，進料口截面宜大，模具應(yīng)有冷卻裝置塑件的后期處理采用調(diào)溫處理，其熱處條件查相關(guān)資料處理溫度介于20～30,處理時間0.5～1h的注射工藝參數(shù)注射機類型：螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速：20～30R/min噴嘴溫度：150oC～190oC(噴嘴形式：直通式)料筒溫度：前段：170～190oC中斷：165～180oC后端：160～170oC模具溫度：30~60·C注射壓力（MPa）：80～130MPa保壓壓力（MPa）：40～50MPa注射時間：2～5S保壓時間15~40S成型周期40～90S注：螺桿帶止回環(huán)3PRC的性能分析1）使用性能硬聚氯乙烯有較好的抗拉抗彎、抗壓和沖壓性能，可單獨工作結(jié)構(gòu)材料。由于聚氯乙烯的化學(xué)性能穩(wěn)定高，所以可以制作防腐管道、管件、輸油管、離心泵和鼓風(fēng)機等。2）成型性能、結(jié)晶型塑料、熔融溫度范圍（175·C~190·C）熱穩(wěn)定性差料溫超過200·C在較短時間內(nèi)滯留就會分解易吸溫、徐預(yù)熱烘干、流動性差已編制為0.02MM易流料、用螺桿式注射機，注射時噴嘴宜用自鎖式結(jié)構(gòu)，并且加熱螺桿帶止回環(huán)，因熔融的prc熱穩(wěn)定性能差，易發(fā)生降解使塑件性能降下，因為不需在高溫料筒內(nèi)滯留時間過長。、成型性、取向性不明顯，不易發(fā)生縮孔、凹痕、變形、等缺陷成型條件應(yīng)穩(wěn)定，3）HPVC的主要性能指標(biāo)表面密度：0.4~0.658·C熱導(dǎo)率：2.10kw/M.K比熱容：1.04~1.463J/G.`·C`收縮率：0.6~1.5顆粒半徑：50~150cm玻璃態(tài)：85·C軟化點：75~85·C高彈態(tài)：85~175·C粘流態(tài)：190~200`C4、HPVC成型塑件的主要缺陷及消除措施1）缺陷注射量不足，氣孔熔接痕強度降低，表面硬度和強度不足2）消除措施加大主流道、分流道、澆口、噴嘴尺寸，增大注射壓力提高模具強度。2、擬定模具的結(jié)構(gòu)式2.1塑件成型工藝性分析該塑件是三通連接件，三個接口口徑相同，側(cè)接口較短。如圖1-1所示。塑件壁厚均勻，均為PVC材質(zhì)PVC主要成分為聚氯乙稀，其分為硬HPVC和軟PVC，硬PVC不含柔軟劑。本設(shè)計中塑件采用硬PVC。柔性好，易成型。不易脆。無毒，無污染，保存時間久。圖1－12.2HPVC塑料的成型特性硬聚氯乙稀具有較好的抗拉，抗彎，抗壓，抗沖擊性能。又單獨做結(jié)構(gòu)材料。聚氯乙稀化學(xué)穩(wěn)定性高，所以可以制作仿腐管道。輸油管，離心泵，鼓風(fēng)機等。1、該塑料為結(jié)晶型塑料，熔融溫度范圍為175－190攝氏度。熱穩(wěn)定性差，料筒溫度超過200攝氏度，在較短時間內(nèi)滯留就會分解，易吸濕。經(jīng)預(yù)熱烘干。2、流動性差，溢邊值為0.02毫米，易流料。用螺桿式注射機注射時宜用自鎖結(jié)構(gòu)并加熱。螺桿帶止環(huán)，因熔融狀態(tài)下PVC熱穩(wěn)定性差，易發(fā)生降解使塑件性能下降，因此不可在高溫下滯留時間過長。3、通過加大主流道及各流道澆口，注射壓力提高其強度及硬度、2.3HPVC塑料的用途PVC可分為軟PVC和硬PVC，聚氯乙烯容易加工，可通過模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方式進行加工。聚氯乙烯主要用于生產(chǎn)人造革、薄膜、電線護套等塑料軟制品，供水管道，家用管道，房屋墻板，商用機器殼體，電子產(chǎn)品包裝，醫(yī)療器械，食品包裝，也可生產(chǎn)板材、門窗和閥門等塑料硬制品。2.4HPVC塑料的注射工藝參數(shù)注射機類型螺桿式保壓力/Mpa40－50噴嘴溫度/°C150-170注射時間/s2-5預(yù)熱時間t/°C80-85保壓時間/s15－40干燥時間/h2-3保壓時間/s15－40料筒溫度/°C前段110-190成型周期/s40-90中段165-180模具溫度/°C30-60后段160-170注射壓力/Mpa60－1500裝配圖（1－7）4.2合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計注射模的導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機構(gòu)的運動導(dǎo)向。錐面導(dǎo)向機構(gòu)用于動、定模之間的精密對中定位。4.2.1 導(dǎo)向機構(gòu)的功用⑴、導(dǎo)向機構(gòu)的功用①定位作用；②導(dǎo)向作用；③承載作用；④保持運動平穩(wěn)作用。⑵、定位機構(gòu)的功用對于薄壁、精密塑件注射模，大型、深型腔注射模和生產(chǎn)批量大的注射模，僅用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)是不完善的，還必須在動、定模之間增設(shè)錐面定位機構(gòu)，有保持精密定位和同軸度的要求。4.2.2結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計⑴、制件應(yīng)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(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強度，防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套壓入后變形⑵、模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對稱布置⑶、模具導(dǎo)柱安裝在動模固定板上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上；⑷、導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行；⑸、在合模時，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進入型腔，導(dǎo)致模具損壞；⑹、動定模板采用合并加工時，可確保同軸度要求4.2.3導(dǎo)柱的設(shè)計⑴、該模具采用帶頭導(dǎo)柱，且不加油槽⑵、導(dǎo)的長度必須比凸模端面高度高出6～8mm；⑶、為使導(dǎo)柱能順利地進入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分⑷、導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架知為?25；⑸、導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/m6配合。導(dǎo)柱滑動部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合；⑹、導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為Ra0.4μm；⑺、導(dǎo)柱應(yīng)具有堅硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A、T10A經(jīng)淬火處理，硬度為55HRC以上或45#鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度55HRC以上。4.3脫模推出機構(gòu)的設(shè)計4.3.1脫模推出機構(gòu)設(shè)計原則（1）、推出機構(gòu)盡量留在動模一側(cè)（2）、保證塑件不因推出機構(gòu)損壞（3）、機構(gòu)簡單，動作可靠（4）、塑件具有良好的外觀（5）、合模時準(zhǔn)確復(fù)位4.3.2塑件推出機構(gòu)設(shè)計本套模具采用推桿推出，每個塑件用三根根推桿推出如下（1）、推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的位置（2）、推桿均勻布置（3）、推桿設(shè)在強度剛度較大位置（4）、推桿形式為階梯形式（5）、推桿直徑與模板上推桿孔采用H8／f8間隙配合（6）、推桿與推桿固定板采用單邊間隙0.5mm間隙（7）、推桿材料常用T8,T10碳素工具鋼熱處理要求50HRC以上工作端配合部分表面粗糙度Ra為0.8μm4.3.3側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)用來成型塑件上的外側(cè)凸起、凹槽和孔以及殼體塑件的局部凸起、凹槽和不通孔。具有側(cè)抽芯的注射模，其活動零件多、動作復(fù)雜，在設(shè)計中特別要注意其機構(gòu)的靈活、可靠和高效。側(cè)抽芯機構(gòu)類型很多，根據(jù)動力來源的不同，一般可分為機動、液壓或氣動以及手動三大類型。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)進行合理選用。1.側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)類型的確定該模具采用機動側(cè)抽機構(gòu)，通常斜滑塊由錐形模套鎖緊，能承受較大側(cè)向力，但抽拔距離不大。此塑件的側(cè)孔較淺，所以抽芯距不大，但側(cè)凹的成型面積較大，因而需較大的抽芯力，故采用此機構(gòu)較為合2斜滑塊的導(dǎo)滑形式該模具采用滑塊導(dǎo)滑，其斜向滑槽為T形導(dǎo)滑槽。利用斜滑塊外側(cè)的凸耳與左右壓塊的T形槽滑動配合，達到側(cè)向分型與復(fù)位的目的。同時為了防止開模時滑塊被粘附在定模上，在定模部分設(shè)置了4套彈簧合彈簧頂銷。 4.3.4排氣、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計該模具是小型模具，排氣兩量很小，可以從分型面排氣。因此可不必單獨設(shè)計排氣槽。該模具是小型塑料模具，在成型時只需要外部制冷系統(tǒng)工作就可以了，無需設(shè)計冷卻水道制冷。結(jié)束語在這次畢業(yè)設(shè)計中通過