塑料支架注塑模設(shè)計
塑料支架注塑模設(shè)計,塑料,支架,注塑,設(shè)計
廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院塑料模具設(shè)計課程設(shè)計說明書廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院課程設(shè)計說明書課程名稱: 課題名稱: 塑料支架注塑模具設(shè)計 指導(dǎo)教師: 班 級: 姓 名: 學(xué) 號: 成績評定: 指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日II目錄1 概論11.1 設(shè)計的目的及意義11.2國內(nèi)外發(fā)展狀況11.2.1國內(nèi)發(fā)展狀況11.2.2國外模具發(fā)展情況22 塑件的工藝分析42.1 塑件的原始材料分析42.2 POM的注塑工藝參數(shù)52.3 明確塑件生產(chǎn)批量62.4 估算塑件的體積和重量62.5計算塑件的體積和質(zhì)量73 確定模具結(jié)構(gòu)方案113.1 注射模具分型面的選擇113.1.1 分型面的基本形式113.1.2 分型面選擇的基本原則113.1.3 分型面的選擇113.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計123.2.1 澆注系統(tǒng)的組成123.2.2 注射模具主流道的設(shè)計123.2.3 分流道的設(shè)計133.2.4 澆口的設(shè)計153.2.5 冷料穴和鉤料脫模裝置173.3 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列174 模具設(shè)計的有關(guān)計算114.1型芯和型腔工作尺寸的計算114.1.1型腔徑向尺寸的計算114.1.2型腔深度的計算114.2 側(cè)壁厚度與底板厚度的計算114.2.1 側(cè)壁厚度114.2.2 推板厚度115 選擇模架125.1 初選注射機125.1.1 澆注系統(tǒng)重量125.1.2 注射壓力135.2 選標準模架136 校核注射機156.1 注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核156.2 開模行程的校核156.3 模具在注射機上的安裝157 推出機構(gòu)的設(shè)計167.1推件力的計算167.2 推桿的設(shè)計167.2.1推桿的強度計算167.2.2 推桿壓力校核177.3 推板強度計算178 連接件的選用198.1 銷釘?shù)倪x用198.2 螺釘?shù)倪x擇199 模具的裝配209.1 模的裝配209.2 動模的裝配20參考文獻21III1 概論1.1 設(shè)計的目的及意義 本次畢業(yè)設(shè)計是為了讓我們更清楚地去了解模具設(shè)計以及生產(chǎn)的過程,為我們即將走上工作崗位的畢業(yè)生打基礎(chǔ),最后,讓我們在可以自己設(shè)計出模具,可以基本通過理論達到生產(chǎn)要求。注射模具的設(shè)計過程要求我們學(xué)生綜合知識和實踐能力較強,它既是我們大學(xué)四年所學(xué)的機械制圖、工程材料、公差配合與技術(shù)測量、塑料成型工藝與設(shè)備等技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的綜合應(yīng)用,又需要我們學(xué)生了解大量的實踐經(jīng)驗。 通過畢業(yè)設(shè)計,會使我們在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉:塑料制品的設(shè)計及成型工藝的選擇;一般塑料制品成型模具的設(shè)計能力;塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進、塑料模具結(jié)構(gòu)改進設(shè)計的能力;了解模具設(shè)計的常用商業(yè)軟件以及同實際設(shè)計的結(jié)合。1.2國內(nèi)外發(fā)展狀況 1.2.1國內(nèi)發(fā)展狀況 工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高,工業(yè)產(chǎn)品更新速度加快,對模具的要求越來越高,盡管改革 開放以來,模具工業(yè)有了較大發(fā)展,但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要,目前滿足率只能達到70%左右。造成產(chǎn)需矛盾突出的原因,一是專業(yè)化、標準化程度低,除少量標準件外購?fù)?,大部分工作量均需模具廠去完成。加工企業(yè)管理的體制上的約束,造成模具制造周期長,不能適應(yīng)市場要求。二是設(shè)計和工藝技術(shù)落后,如模具CAD/CAM技術(shù)采用不普遍,加工設(shè)備數(shù)控化率低等,亦造成模具生產(chǎn)效率不高、周期長??傊峭狭藱C電、輕工等行業(yè)發(fā)展的后腿。因此我們必須意識到,對模具設(shè)計的研究的目的和意義在于能夠更好的認識模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位的重要性。因為利用模具成型零件的方法,實質(zhì)上是一種少切削、無切削、多工序重合的生產(chǎn)方法,采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝,可以提高生產(chǎn)效率,保證零件質(zhì)量,節(jié)約材料,降低生產(chǎn)成本,從而取得很高的經(jīng)濟效益。利用模具生產(chǎn)零件的方法已經(jīng)成為工業(yè)上進行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段,它對保證制品質(zhì)量,縮短試用周期,進而爭先占領(lǐng)市場,以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都具有決定性的意義。因此德國把模具稱為“金屬加工中的帝王”,把模具工業(yè)視為“關(guān)鍵工業(yè)”,美國把模具稱為“美國工業(yè)的基石”,把模具工業(yè)視為“不可估量其力量的工業(yè)”,日本把模具說成是“促進社會富裕繁榮的動力”,把模具視為“整個工業(yè)發(fā)展的秘密”。要使國民經(jīng)濟各個部門獲得高速發(fā)展,加速實現(xiàn)社會主義四個現(xiàn)代化,就必須盡快將模具工業(yè)搞上去,使模具生產(chǎn)形成一個獨立的工業(yè)部門,從而充分發(fā)揮模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的關(guān)鍵作用。1.2.2國外模具發(fā)展情況國外發(fā)達國家的模具廠大體分為獨立的模具廠和隸屬于一些大的集團公司的模具廠,一般規(guī)模都不大,但專業(yè)化程度高,生產(chǎn)效率極高。國外模具企業(yè)一般不超過100人,多數(shù)在50人以下。在人員結(jié)構(gòu)上,設(shè)計、質(zhì)量控制、營銷人員超過30%,管理人員在5%以下。我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右,而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多1520萬美元,有的達到 2530萬美元。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達70%以上,而我國才達到45。國內(nèi)模具企業(yè)中一些私營、合資企業(yè)人員結(jié)構(gòu)和國外差不多。國外模具企業(yè)對人員素質(zhì)要求較高,技術(shù)人員一專多能,一般能獨立完成從工藝到工裝的設(shè)計;操作人員具備多種操作技能;營銷人員對模具的了解和掌握很深。國內(nèi)模具企業(yè)分工較細,缺乏綜合素質(zhì)較高的人員。國外模具企業(yè)CAD/CAE/CAM的技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛,逆向工程、快速原型制造鑄造模具的使用也比較多。國內(nèi)模具企業(yè)中一些骨干廠家在這方面和國外差距已經(jīng) 不大,有些已經(jīng)達到國外水平。但一些中小型模具企業(yè)與國外的差距還是很大的。不過在模具材料方面,隨著國外技術(shù)的引進和中國研發(fā)能力的提高,差距在逐漸縮小。國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上;國外模具企業(yè)的組織形式是大而專、大而精。在模具的價格和制造周期上,國外模具價格一般是國內(nèi)模具的5-10倍,制造周期是2-3倍。在這兩方面應(yīng)該說國內(nèi)模具企業(yè)還是具有一定競爭優(yōu)勢的。72 塑件的工藝分析2.1 塑件的原始材料分析 選擇材料:POM聚甲醛塑料是繼尼龍之后發(fā)展的又一優(yōu)良樹脂品種,具有優(yōu)良的綜合性能。聚甲醛有著良好的耐溶劑、耐油類、耐弱酸、弱堿等性能。聚甲醛有著很高的硬度和鋼性,具有高度抗蠕變和應(yīng)力松弛能力,優(yōu)良的耐磨性,自潤滑性,耐疲勞性聚甲醛是一種沒有側(cè)鏈、高密度、高結(jié)晶性的線型聚合物,具有優(yōu)異的綜合性能。聚甲醛的拉伸強度可達70MPa,可在104下長期使用,脆化溫度為-40,吸水性較小。但聚甲醛的熱穩(wěn)定性較差,耐候性較差,長期在大氣中曝曬會老化。聚甲醛的力學(xué)性能相當(dāng)好,它具有較高的強度的彈性模量,摩擦系數(shù)小,耐磨性能好。聚甲醛還具有高度抗蠕變和應(yīng)力松弛的能力。聚甲醛尺寸穩(wěn)定性好,吸水率很小,所以吸水率對其力學(xué)性能的影響可以不予考慮。聚甲醛有較好的介電性能,在很寬的頻率和溫度范圍內(nèi),它的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值變化很小。聚甲醛的耐熱性較差,在成型溫度下易降解放出皿醛,一般在造粒時加入穩(wěn)定劑。若不受力,聚甲醛可在140下短期使用,其長期使用溫度為85。聚甲醛耐氣候性較差,經(jīng)大氣老化后,一般性能均有所下降。但它的化學(xué)穩(wěn)定性非常優(yōu)越,特別是對有機溶劑,其尺寸變化和力學(xué)性能的降低都很少。但對強酸和強氧化劑如硝酸、硫酸等耐蝕性很差。聚甲醛的拉伸強度達70MPa,吸水性小,尺寸穩(wěn)定,有光澤,這些性能都比尼龍好,聚甲醛為高度結(jié)晶的樹脂,在熱塑性樹脂中是最堅韌的。具抗熱強度,彎曲強度,耐疲勞性強度均高,耐磨性和電性能優(yōu)良。POM具有很低的摩擦系數(shù)和很好的幾何穩(wěn)定性,特別適合于制作齒輪和軸承。由于它還具有耐高溫特性,因此還用于管道器件(管道閥門、泵殼體),草坪設(shè)備等。2.2 POM的注塑工藝參數(shù)POM物性表:密度g /cm31. 39吸水率%1. 2連續(xù)使用溫度50-110屈服抗拉強度MPa63屈服拉應(yīng)變%10極限抗拉強度MPa極限拉應(yīng)變%31抗沖擊韌度Kj/缺口沖擊韌度Kj/6洛氏硬度MPa135邵氏硬度MPa85抗彎強度MPa彈性模量MPa2600軟化溫度150熱變形溫度HDT155熱線膨脹系數(shù)1. 1熱導(dǎo)率W/(mK)031摩擦系數(shù)1. 351、注塑機類型:螺桿式7、保壓力5070MP2、噴嘴形式直通式8、注射時間35s3、螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)30609、保壓時間1530s4、噴嘴溫度180190C10、模具溫度50705、成型溫度 C料筒:前200210中210230后18020011、冷卻時間1530s6、注射壓力7090 MP12、成型周期4070s2.3 明確塑件生產(chǎn)批量 該塑件要求大批量生產(chǎn)。2.4 估算塑件的體積和重量 V總=3.1419217=19270.18 mm3 V1 =3.149.526=1700.31 mm3 V2 =3.14(192-112)6=4521.6 mm3 V3 =3.14(192-9.5)28=6801.25 mm3 V4 =3.148211=2210.56 mm3所以塑件的體積為V=19270.18-1700.31-4521.6-6801.25-2210.56=4036.46mm3=4.04 cm3塑件重量為Gs =V=1.064.04=4.2824 g式中為塑料密度(密度=1.041.07g/cm3)2.5計算塑件的體積和質(zhì)量計算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù)。計算塑件的體積:V=46.87cm計算塑件的質(zhì)量:根據(jù)設(shè)計手冊可查得POM的密度為=1.06kg/dm塑件質(zhì)量:M=V50g(通過3D軟件測量得到)采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu),考慮其外形尺寸,注塑時所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況,初步選用注塑機XSZY125型。3 確定模具結(jié)構(gòu)方案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)與注射機的參數(shù)相適應(yīng);(8)考慮脫模斜度的影響11。3.1.3 分型面的選擇根據(jù)對工件模型的觀察和分型面選擇的基本原則?,F(xiàn)選擇A-A為分型面。如圖3.1。圖3.1 分型面3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從注射機噴嘴進入模具型腔所經(jīng)的通道,它包括主流道、分流道、澆口及冷料。在設(shè)計注射模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)注意以下幾項原則12。(1)根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計合理的澆注系統(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)計主流道是熔融塑料由注射機噴嘴先經(jīng)過的部位,它與注射機噴嘴在同一軸心線上。由于主流道與熔融注射機噴嘴反復(fù)接觸、碰撞,一般澆口不直接開設(shè)在定模上,為了制造方便,都制成可拆卸的澆口套,用螺釘或迫合形式在定模板上13。(1)主流道的設(shè)計主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道。主流道的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響,因此,必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。(2)主流道尺寸在臥式或立式注射機上使用的模具中,主流道垂直于分型面。為了讓主流道凝料能從澆口套中順利拔出,主流道設(shè)計成圓錐形,其錐角 為26。小端直徑d比注射機噴嘴直徑大0.5mm1 mm。由于小端的前面是球面,其深度為3mm5 mm,注射機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半徑大1mm2mm。流道的表面粗糙度值Ra為0.08 。(3)主流道澆口套主流道澆口套一般采用碳素工具鋼如T8A、T10A等材料制造,熱處理淬火硬度53HRC57HRC。澆口套的材料應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼T8A,并應(yīng)進行淬火處理,為了防止注射機噴嘴不被碰撞而損壞,澆口套的硬度應(yīng)低于注射機噴嘴的硬度。為了便于澆注凝料從主流道中取出,主流道采用為36左右的圓錐孔。澆口套于注射機的噴嘴頭的接觸球面必須吻合,由于注射機噴嘴是球面,半徑是固定的,所以為使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出,應(yīng)使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注射機噴嘴端的凸面接觸良好,圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑,球面與主流道孔應(yīng)以清角連接,不應(yīng)有倒拔痕跡。為了便于澆注凝料從主流道中取出,主流道采用為36度左右的圓錐孔,對流動性較差的塑料也可取得稍大一些,但過于大則容易引起注射速度緩慢,并容易形成渦流。澆口套與塑料注射區(qū)直接接觸時,其出料端端面直徑應(yīng)盡量選得小些。澆口套于注射機的噴嘴頭的接觸球面必須吻合,由于注射機噴嘴是球面,所以為使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出,應(yīng)使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注射機噴嘴端的凸面接觸良好,圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑,球面與主流道孔應(yīng)以清角連接,不應(yīng)有倒拔痕跡,以保證主流道凝料順利脫模14。定位環(huán)是模體與注射機的定位裝置,它保證澆口套與注射機的噴嘴對中定位,定位環(huán)的外徑應(yīng)與注射機的定位孔間隙配合。澆口套端面應(yīng)與定模相配合部分的平面高度一致。注射機XS-Z-30的噴嘴球半徑為12 mm,噴嘴孔徑為2 mm。所以要使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注射機噴嘴的端凸球面接觸良好,凹球面半徑取13 mm,圓錐孔的小端直徑則應(yīng)大于噴嘴口內(nèi)徑,取3 mm,如圖3.2。圖3.2 澆口套3.2.3 分流道的設(shè)計分流道是將熔融塑料從主流道截面及其方向的變化,平穩(wěn)進入單腔中的進料澆口或主流道進入多腔的澆口的通道,它是主流道與澆口的中間連接部分,起分流和轉(zhuǎn)換方向的作用,通常分流道設(shè)置在分型面的成型區(qū)域內(nèi)。在注射過程中,熔融的塑料在流經(jīng)分流道時,應(yīng)是它的壓力損失以及熱量損失最小,而以分流道中產(chǎn)生的凝料最少為原則,分流道的設(shè)計要點總體歸納如下:分流道的形狀要考慮分流道的截面積與其周邊長度的比最大為好,這樣可以減少熔料的散熱面積和摩擦阻力,減少壓力損失。 在可能情況下,分流道的長度應(yīng)盡量的短,以減少壓力損失,避免模體過大影響成本,在多型腔模具中和型腔的分流道長度盡量相等,以達到注射大時壓力傳遞的平衡,保證塑料盡可能同時均勻的充滿各個型腔。在有些情況下分流道長度不能相等時,則應(yīng)在澆口處作必要的補救措施,如果分流道較長時,應(yīng)在其末端設(shè)置冷料穴,放置冷料和空氣進入模腔15。在滿足注射成型工藝的前提下,分流道的截面積應(yīng)盡量的小,但分流道的截面積過小會降低注射速度,使填充時間延長,同時可能出現(xiàn)缺料、焦燒、皺紋、縮孔等塑件缺陷,而分流道過大則增大冷卻時間應(yīng)比型腔中塑件的冷卻時間要短,才不影響注射時的效率。因此在設(shè)計時應(yīng)采用較小的截面積,以便于在試模是為不要的修正留有余地。分流道和型腔的分布是排列緊湊,距離合理,應(yīng)采用軸對稱或中心對稱,使其平衡,盡量縮小成型區(qū)域的總面積。最好使型腔和分流道在分型面上的總投影面積的幾何中心和鎖緊力的中心相重合。在分流道上的轉(zhuǎn)向次數(shù)盡量少,在轉(zhuǎn)向處應(yīng)圓滑過渡,不能有尖角,這些都是為了減小壓力損失,有利于物料的流動。當(dāng)分流道設(shè)在定模一側(cè)或分流道延伸較長時,應(yīng)在澆口附近或分流道的交叉處設(shè)置鉤料桿,以便于在開模時在鉤料桿的作用下首先從定模中拉出分流道的凝料,并與塑料一起頂出。分流道的內(nèi)表面不必要求很光,一般表面粗糙度取1.6m即可,這樣可以在分流道的摩擦阻力下使料流外層的流動小些,使其分流道的冷卻皮層固定,有利于熔融塑料的保溫。在總體分布中,應(yīng)綜合考慮冷卻系統(tǒng)的方式和布局,并留出冷卻水路的空間。端蓋注射模要求一模兩腔,在布局上選擇平衡式分流道。平衡式分流道的特點是:從主流道到各個型腔的分流道,其長度、截面尺寸及其形狀完全相同,以保證各個型腔同時均勻進料,同時注射完畢。分流道的截面形狀選擇半圓形截面,它的效率比圓形稍差,但加工起來比圓形截面要簡單。3.2.4 澆口的設(shè)計(1)澆口的概念澆口亦稱進料口,是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設(shè)計與位置的選擇恰當(dāng)與否,直接關(guān)系到塑件能否被完好、高質(zhì)量地注射成形。(2)澆口的作用澆口可分成限制性澆口和非限制性澆口兩類。非限制性澆口是整個澆注系統(tǒng)中截面尺寸最大的部位,它主要是對中大型筒類、殼類塑件型腔起引料和進料后的施壓作用。限制性澆口是整個澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位,其作用如下:澆口通過截面積突然變化,使塑料熔體通過撓口的流速有突變性增加,提高塑料熔體的剪切速率,降低黏度,使其成為理想的流動狀態(tài),從而迅速均衡地充滿型腔。對于多型腔模具,調(diào)節(jié)澆口的尺寸,還可以使非平衡布置的型腔達到同時進料的目的。澆口還起著較早固化、防止型腔中熔體倒流的作用。澆口通常是澆注系統(tǒng)最小截面部分,這有利于在塑件的后加丁中塑件與澆口凝料的分離16。(3)注射模澆口的類型單分型面注射模的澆口可以采用直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口和爪形澆口。(a)直接澆口直接澆口叉稱為主流道型澆口,它屬于非限制性澆口。這種形式的澆口只適于單型腔模具。特點是:流動阻力小,流動路程短及補縮時間長等;有利于消除深型腔處氣體不易排出的缺點;塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積最小,模具結(jié)構(gòu)緊湊,注射機受力均勻;塑件翹曲變形、澆口截面大,去除澆口困難,去除后會留有較大的澆口痕跡,影響塑件的美觀。 (b)中心澆口當(dāng)筒類或殼類塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔時,內(nèi)澆口開設(shè)在該孔處,同時在中心處設(shè)置分流錐,該澆口稱為中心澆口,是直接澆口的一種特殊形式。它具有直接澆口的優(yōu)點,而克服了直接澆口易產(chǎn)生的縮孔、變形等缺陷。(c)側(cè)澆口側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上,塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充填模具型腔,其截面形狀多為(扁槽),是限制性澆口。側(cè)澆口廣泛使用在多型腔單分型面注射模上。特點是由于澆口截面小,減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量,同時去除澆口容易,不留明顯痕跡。側(cè)澆口的兩種變異形式為扇形澆口和平縫澆口。扇形澆口是一種沿澆口方向?qū)挾戎饾u增加、厚度逐漸減少的呈扇形的側(cè)澆口, 平縫澆口又稱薄片澆口,澆口寬度很大,厚度很小。主要用來成形面積較小、尺寸較大的扁平塑件,可減小平板塑件的翹曲變形,但澆口的去除比扇形澆口更困難,澆口在塑件上痕跡也更明顯。(d)環(huán)形澆口對型腔填充采用圓環(huán)形進料形式的澆口稱環(huán)形澆口。環(huán)形澆口的特點是進料均勻。圓周上各處流速大致相等,熔體流動狀態(tài)好型腔中的空氣容易排出,熔接痕可基本避免,但澆注系統(tǒng)耗料較多,澆口去除較難。(e)輪輻式澆口輪輻式澆口是在環(huán)形澆口基礎(chǔ)上改進而成。這種形式的澆口耗料比環(huán)形澆口少得多。這類澆口在生產(chǎn)中比環(huán)形澆口應(yīng)用廣泛。多用于底部有大孔的圓筒形或殼形塑件。輪輻澆口的缺點是增加了熔接痕,會影響塑件的強度。(f)爪形澆口爪形澆口加工較困難,通常用電火花成形。型芯可用做分流錐,從而避免了塑件彎曲變形或同軸度差等成形缺陷。爪形澆口的缺點與輪輻式澆口類似,主要適用于成形內(nèi)孔較小且同軸度要求較高的細長管狀塑件。澆口位置的選擇原則:盡量縮短流動距離;避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷;澆口應(yīng)開設(shè)在塑件厚壁處;考慮分子定向的影響;減少熔接痕。(4)澆注系統(tǒng)平衡設(shè)計(a)澆注系統(tǒng)的平衡概念為了提高生產(chǎn)效率,降低成本,小型(包括部分中型)塑件往往采取一模多腔的結(jié)構(gòu)豫應(yīng)盡量采用型腔平衡式布置的形式。若根據(jù)某種需要澆注系統(tǒng)被設(shè)計成型腔非平衡式布置形式,則需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸,使?jié)部诘牧髁考俺尚喂に嚄l件達到一致,這就是澆注系的平衡,亦稱澆口的平衡。(b)澆注系統(tǒng)的平衡計算方法澆注平衡計算的思路是通過計算多型腔模具各個澆口的BGV(Balanced Gate Value)值來判斷或計算。澆口平衡時,BGV值應(yīng)符合下列要求:相同塑件的多型腔模具,各澆口計算出的BGV值必須相等;不同塑件的多型腔模具,各澆口計算出的BGV值必須與其塑件型腔的充填量成正比。(5)澆口的選擇本模具為一模兩腔,選擇側(cè)澆口。側(cè)澆口為扁平形狀,可以大大的縮短冷卻時間,縮短成型周期。易于去除澆注系統(tǒng)的凝料而不影響塑件的外觀。澆口設(shè)置在塑件表面,澆口截面形狀簡單,容易加工,且注射效率高。3.2.5 冷料穴和鉤料脫模裝置冷料穴設(shè)置在主流道的末端,即主流道正對面的動模板上。它的作用是用來儲存注射間歇期間,噴嘴前端由散熱造成溫度降低而產(chǎn)生的冷料。在注射時,如果它們進入流道,將堵塞流道并減緩料流速度。進入型腔,將在塑件上出現(xiàn)冷疤或冷斑。球形拉料裝置由冷料穴、拉料桿組成,拉料桿安裝在型芯固定板上,不與頂出系統(tǒng)聯(lián)動。3.3 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列根據(jù)塑件生產(chǎn)批量及經(jīng)濟性,通過注射量及鎖模力計算,可確定盡可能多的型腔數(shù),以提高生產(chǎn)率。其型腔在一模中的數(shù)目確定方法見表三:序號確定依據(jù)確定方法說明1按塑件的經(jīng)濟性確定型腔數(shù)按總成型加工費用最小的原則,并忽略準備時間和試生產(chǎn)時的原材料費用,僅考慮模具費和成型加工費。其型腔數(shù)量,可用下式計算:N=式中 N每副模具型腔數(shù); P計劃生產(chǎn)總件數(shù); Y單位小時模具加工費用(元h);T成型周期(min);c每個型腔模具加工費用(元);單型腔模具比多型腔模具制造成本低、周期短,所以批量較少的塑件,不宜采用多型腔特別是形狀復(fù)雜、尺寸較大的、精度要求較高、小批量試生產(chǎn)的塑件應(yīng)選用單型腔模具比較經(jīng)濟。2按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)塑件的每次注射量總和不能超過注射機最大額定注射量的80,其計算方法是:N式中 N每臺模具允許型腔數(shù); V注射機最大注射量; Vj澆注系統(tǒng)凝料量; Vs單個塑件的容積;或質(zhì)量(cm 或g) 若每次注射量總和大于注射機額定注射量,則型腔數(shù)應(yīng)減小或采用單型腔;3按注射機額定鎖模力確定型腔數(shù)按注射機額定鎖模力確定所需設(shè)型腔數(shù),可以按下式核算:N式中 F注射機額定鎖模力(KN); P塑料對型腔平均壓力(MPa);A澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積(cm);AZ單個塑件在分型面上的投影面積(cm);所確定的型腔個數(shù)總鎖模力不應(yīng)超過注射機額定鎖模力,否則合模時,模具難以合嚴,有溢料產(chǎn)生,應(yīng)減小型腔個數(shù)。4按制品精度要求確定型腔數(shù)型腔數(shù)越多精度越低,從滿足精度要求出發(fā)型腔數(shù)可按下式確定:N2500-24式中 L塑件基本尺寸(mm); 塑件尺寸公差(mm); 單腔時,塑件可能達到尺寸公差(mm),其中聚甲醛為0.2、PE、PP、PC、PVC為0.05 ;1.根據(jù)經(jīng)驗,每增加一個型腔,其尺寸精度可降低4。2.一模一腔時,塑料公差聚甲醛為0.2,尼龍66為0。3,聚碳酸酯POM,聚乙烯為0.05。3.對于高精度塑件,一模不能超過四腔。表三此塑件采用第二種方法確定型腔數(shù)目;按注射機的最大注射量確定型腔數(shù);根據(jù)公式:NN5(取整)最終確定采用一模二腔的結(jié)構(gòu)形式;224 模具設(shè)計的有關(guān)計算 4.1型芯和型腔工作尺寸的計算 查表塑料模設(shè)計手冊表 1-4 塑料ABS收縮率:0.3%0.8%。平均收縮率: S=(0.3%+0.8%)/2=0.55%4.1.1型腔徑向尺寸的計算50:(Lm)+0z=(1+0.0055)50-0.263/4+00.26/3=50.01+00.08724:(Lm)+0z=(1+0.0055)24-0.223/4+00.22/3=23.96+00.07330:(Lm)+0z=(1+0.0055)30-0.223/4+00.22/3=29.94 +00.0734.1.2型腔深度的計算8 :(Hm)+0z=(1+0.0055)8-0.162/3+00.16/3=7.94+00.05330 :(Hm)+0z=(1+0.0055)6-0.142/3+00.14/3=29.94+00.0473:(Hm)+0z=(1+0.0055)1.5-0.122/3+00.12/3=2.93+00.044.2 側(cè)壁厚度與底板厚度的計算 4.2.1 側(cè)壁厚度 該型腔為整體式。因此,型腔的強度和剛度按整體式進行計算。由于型腔壁厚計算比較麻煩,也可以參考經(jīng)驗推薦數(shù)據(jù)。查塑料成型工藝與模具設(shè)計表6.10 型腔側(cè)壁厚取=20 mm4.2.2 推板厚度 H=0.74 pr4/E) 1/3 其中查,E=2.1105Mpa,可取制品軸向尺寸公差的1/10,取=0.03 mm,p由表4.1取30Mpa。H=(0.74300.84 /2.11050.00003) 1/3 =1.13 cm 16mm5 選擇模架 5.1 初選注射機 5.1.1 澆注系統(tǒng)重量 單件塑件重量 Ms=4.2824 g注射機額定注射量Gb,每次注射量不超過最大注射量的80% 即 n=(0.8GbGj)/Gs 式中n型腔數(shù) Gj澆注系統(tǒng)重量(g) Gs塑件重量(g) Gb注射機額定注射量(g)澆注系統(tǒng)估算結(jié)果:V1=1/3(42-1.52)40=575.7mm3 V2=4210=602.88 mm3 2V3=23215=847.8mm3 Vj=575.7+602.88+847.8=2026 mm3=2.026 cm3澆注系統(tǒng)重量Gj=2.0261.18=2.39 g設(shè)n=2 則得: Gb=(n Gs+ Gj)/0.8 =(24.2824+2.39)/0.8g=14 g總質(zhì)量: M=14g滿足注射量: V機 V塑件/0.80式中 V機額定注射(cm3)V塑件塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和( cm3)V機=V塑件/0.8=10.106/0.8 cm3=12.6325 cm3或滿足注射量 M機 M塑件/0.8M機=M塑件/0.8=14/0.8=17.5g5.1.2 注射壓力 P注 P成型查塑料模具設(shè)計手則表 1-8 ABS塑料成型時的注射壓力 P 成型=106281Mpa.鎖模力: P鎖 pF式中:p塑料成型時型腔壓力ABS塑料的型腔壓力,取 p=30 MpaF 澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和分型腔及澆住引流及型腔在分型面上的投影面積F=(28502+2102+387.22)mm2=1874.36mm2pF=301874.36=56230.8N 56.23KN根據(jù)以上分析與計算,根據(jù)塑料注射機技術(shù)規(guī)格表4.2塑料成型工藝與模具設(shè)計選用XSZ60型注射機。注射機XSZ60有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下:模板最大開合模行程 180mm模具最大厚度 200mm模具最小厚度 70mm噴嘴圓弧半徑 12mm噴嘴孔直徑 4mm 動、定模板尺寸 330mm440mm 拉桿空間 300mm5.2 選標準模架 根據(jù)以上分析計算型腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和格。查塑料成型工藝與模具設(shè)計表 7-4 選用:A4型(GB/T12556-90)定模底板厚: 20 mm定模板厚: A=32 mm滑塊厚度: 17 mm推板厚度: 16 mm動模板厚: B=25 mm動模墊板厚: 32 mm墊塊厚度: C=50 mm下模座厚: 20 mm模具厚度:H模=A+B+C+20+16+32+20=195mm模具外形尺寸: 160200195mm6 校核注射機 6.1 注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核 由于在初選注射機和標準模架時是根據(jù)以上四個技術(shù)參數(shù)及計算壁厚等因素選用的,所以注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度不必 進行校核,已符合所選注射機要求。6.2 開模行程的校核 注射機最大行程SS2h件+h澆+(510)式中h件塑料制品高度(mm);h澆澆注系統(tǒng)高度(mm)。2h件+h澆+(510)=217+40+10=84 mm故滿足要求。6.3 模具在注射機上的安裝 從標準模架外形尺寸看小于注射機拉桿空間,并采用壓板固定模具,所以選注射機規(guī)格滿足要求。7 推出機構(gòu)的設(shè)計 7.1推件力的計算 Ft=2rESLf/(1+m+k)(1+f)Ft脫模力(推出力)(N)E塑料彈性模量(N/cm2,ABS塑料為1.82.9105N/cm2之間,取2.0105 N/cm2)S塑料的平均成型收縮率(mm/mm)L包容凸模的長度(cm)f塑料與剛的摩擦系數(shù)(ABS塑料取0.2)m塑料的帕松比(取0.3)k=2r2/(t2+2r) (t為塑料平均壁厚)t=塑料平均壁厚(cm)r圓柱半徑(cm)2Ft=221.92000000.00551.70.3/(1+0.3+5.87)(1+0.2) =1393.97(N)7.2 推桿的設(shè)計 7.2.1推桿的強度計算 查塑料模設(shè)計手冊之二由式5-97得d=( ) d圓形推桿直徑cm推桿長度系數(shù)0.7l推桿長度cmn推桿數(shù)量E推桿材料的彈性模量N/(鋼的彈性模量E=2.1107N/) Q總脫模力d=( )= 0.193 cm=1.93mm 取6mm。7.2.2 推桿壓力校核 查塑料模設(shè)計手冊式5-98 = 取320N/mm 推桿應(yīng)力合格,硬度HRC50657.3 推板強度計算 推板選用45鋼,允許變形0.3mm。查塑料模設(shè)計手冊由式5-103得:H=0.54L( )H推板厚度cm L推桿間距cmQ總脫模力B推板寬度cmE鋼材的彈性模量N/ (鋼的彈性模量E=N/)y推板允許最大變形量cm H=0.546.4( )=3.95 mm 16 mm所以推板強度合格。8 連接件的選用 8.1 銷釘?shù)倪x用 由于連接的各種板料比較大所以銷釘選用35號鋼,熱處理硬度28-38HRC銷 GB/T 117 16 x 50 :參考圓柱銷系列.8.2 螺釘?shù)倪x擇 (1). 定模緊固螺銓的選用; 定模底板的厚度和定模板的總長為60mm.所以選用的螺銓型號為: GB/T 5782 M20 X 40 .(2). 動模緊固螺銓的選用: 動模底板,墊塊,動模支撐板和動模板的總長度為185mm.所以選用螺銓的型號為:GB/T 5782 M X 140.(3).連接滑塊螺釘?shù)倪x用:根據(jù)所有連接的定位塊和倒滑槽的長度這里選用: GB/T 5782 M12 X 609 模具的裝配 9.1 模的裝配 將定模板平放在平臺上,先將型腔放進去,再把四根斜倒柱,四個鍥緊塊和八個型腔拼塊敲入指定的位置,把上模板放上去,對準好倒套孔和澆口套孔,把倒套和澆口套敲進去,訂上銷釘,最后將澆口套螺釘,定模螺釘旋上緊固,完成裝配。9.2 動模的裝配 把動模板倒放在平臺上,先將四個側(cè)滑塊放進倒滑槽,把定位塊擰好,裝上彈簧螺釘將滑塊固定好,在型芯放進去,再放入型芯拼塊和四個倒柱。放上動模板,對準好各種孔位后放上推桿定位板后把拉料桿,推件桿放到其位置,再將墊塊對準各種孔位放上去,再將下模板放上把螺釘旋上即可,然后把動模翻過來,把定模倒套對準倒柱放進去。整套模具裝配完成。最后檢驗,試模。 參考文獻1.屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計.北京: 機械工業(yè)出版社1996.2.李澄.吳天生.聞百橋主編.機械制圖.北京: 機械工業(yè)出版社1996.3.李云程主編 模具制造工藝學(xué) 北京: 機械工業(yè)出版社 2001.4.周開勤主編 機械零件手冊 北京:高等教育出版社 2001.5.范有發(fā)主編 沖壓與塑料成型設(shè)備 北京:機械工業(yè)出版2001.6.許德珠主編 機械工程材料 北京:高等教育出版社1991.7.孫玲主編,塑料成型工藝與模具設(shè)計M.北京:清華大學(xué)出版社,20088. 史鐵梁.模具設(shè)計指導(dǎo).M,北京:機械工業(yè)出版社,2003.9. Jalve. Electrode sposicion de metalesE.2000.10. Pearce. R.Sheet Matal FormingM. Bristol、philadelphia:Adam hilger, c1991. 11. 甄瑞麟主編,楊善義,張永軍副主編.王哲明主審.模具制造工藝學(xué)M.清華大學(xué)出版社,2005.112. 何永強.塑料模具設(shè)計指導(dǎo)與資料匯編M.大連:大連理工大學(xué)出版社.200513. 齊衛(wèi)東.塑料模具設(shè)計與制造M.北京.高等教育出版社,200414. 葉久新、趙龍主編.塑料制品成型及模具設(shè)計. 湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2004.715. 電子資料查詢:Google,百度,校園網(wǎng)上的電子閱覽室等.16.齊衛(wèi)東.塑料模具設(shè)計與制造.北京:高等教育出版社.2004.17.閻亞林.塑料模具圖冊.北京:高等教育出版社.2004.18.屈華昌.塑料成形工藝與模具設(shè)計.北京:高等教育出版社.2001.19.甑瑞麟.模具制造實訓(xùn)教程.北京:機械工業(yè)出版社.2006.20.付麗.實用模具技術(shù)手冊.北京:機械工業(yè)出版社.2002.21.于華編著.注塑模具設(shè)計技術(shù)及實例.北京:機械工業(yè)出版社.2004.6.22.陳萬林等編著.實用塑料注塑模設(shè)計與制造.北京:機械工業(yè)出版社.2000.3.23.蔣繼宏,王效岳編著.注塑模具典型結(jié)構(gòu)100例.北京:中國輕工業(yè)出版社.2000.24.Fu MW, Fuh JYH, Nee AYC. Undercut feature recognition in an injection mould design system. Comput Aided Des 1999;31:77790.25.Zhai M, Lam YC, Au CK, Liu DS. Automated selection of gate location for plastic injection molding processing. Polym Plast Technol Eng 2005;44:22942.26.Shi F, Lou ZL, Lu JG, Zhang YQ. Optimisation of plastic injection moulding process with soft computing. Int J Adv Manuf Technol 2003;21:65661.
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