注塑模具畢業(yè)設(shè)計(jì)-三通注塑模具設(shè)計(jì)(全套含CAD圖紙)
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分 類 號(hào) 密 級(jí) 寧XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)三通注塑模具設(shè)計(jì)所在學(xué)院專 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)老師 年 月 日摘 要隨著高性能工程塑料的不斷發(fā)展,各種塑料制品行業(yè),該行業(yè)需要繼續(xù)增長(zhǎng),注射成型工藝越來(lái)越多地用于成形制造的產(chǎn)品的各種性能要求。注塑模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量,對(duì)注塑機(jī)的生產(chǎn)效率直接影響成型,產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。模具可以是一個(gè)很好的注射成型上百萬(wàn)次,因?yàn)槠漭^長(zhǎng)的壽命,在另一方面,降低了塑件的成型和模具成本,作為一個(gè)結(jié)果,一個(gè)好的更換,維修少,從而提高生產(chǎn)效率。為了滿足日益增長(zhǎng)的工業(yè)需求和生活質(zhì)量的需要,應(yīng)繼續(xù)研究和開發(fā),已被設(shè)計(jì)來(lái)提高注塑模具的性能,滿足各行各業(yè)的需求。在本設(shè)計(jì)中,通過(guò)對(duì)三通,CAD模具設(shè)計(jì)和開發(fā)利用包括凸,凹模的設(shè)計(jì),頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),注射機(jī)的選擇和校核,澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì),冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì),模具及其他工作選擇。在本設(shè)計(jì)中,重點(diǎn)設(shè)計(jì)了以成形件的凸,凹模的設(shè)計(jì),澆注系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)的靈魂和冷卻設(shè)計(jì),澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響著塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率 1 。因此,澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵。同時(shí),模具溫度對(duì)塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率有著直接的影響,對(duì)模具的凝固時(shí)間和收縮應(yīng)力,模具溫度的控制直接影響,從而影響模具和塑料件質(zhì)量的成型周期,和表面粗糙度。大小的凸,凹模尺寸,澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì),我們首先學(xué)習(xí)了解當(dāng)前的形勢(shì)和發(fā)展情況,中國(guó)塑料模具結(jié)構(gòu)和成型工藝的模具及注塑模具設(shè)計(jì)的基本原理。 關(guān)鍵詞:三通;注射模;設(shè)計(jì);PP33ABstractWith the development of high performance engineering plastics, plastic products industry, the industry needs to continue to grow, the injection molding process is more and more used in various performance requirements of the product manufacturing. The quality of injection mold design, the injection molding machine production efficiency directly affects molding, product quality and cost. Mold can be a very good injection molding millions of times, because of their longer life expectancy, on the other hand, reduces the cost of molding and mold plastic parts, as a result, a good replacement, repair, thereby improving the production efficiency. In order to meet the growing needs of the industry and the quality of life needs, should continue to research and development, has been designed to improve the performance of injection mold injection mold, to meet the needs of all walks of life.In this design, through the one or two point of cover on the air conditioning remote control, the design and development of CAD die comprises a convex, concave mold design, the ejection mechanism design, selection and optimization of the injection machine, the design of gating system, cooling system design, mold and other work options. In this design, designed to focus on parts of the convex, concave mold design, gating system, cooling system. The gating system is the mold design of the soul and cooling design, the design of gating system directly affects the moulding quality and production efficiency 1. Therefore, the design of gating system is the key of the injection mold design work. At the same time, mould temperature has a direct impact on the quality of plastic parts and production efficiency, solidification time and contraction on die stress, mold temperature control of a direct impact, thus affecting the molding cycle of molds and plastic parts quality, and surface roughness. The size of the convex, concave die size, design key points and system structure design of gating system and cooling system. Through this design, we first learn to understand the situation and the current development situation, basic principle of injection mold and die design China plastic mould structure and injection molding process. Key Words: remote base, injection mold, design, PP目 錄摘 要IIABstractIII目 錄IV第1章 緒 論11.1 模具的作用與地位11.2 本次設(shè)計(jì)研究目的及意義11.3 CAD發(fā)展概況11.4 注塑模CAD內(nèi)容2第2章 三通塑料模工藝設(shè)計(jì)42.1三通塑件的工藝分析42.1.1塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù)42.1.2三通塑料的選材42.1.3 PP材料成型特性52.2注射成型基本過(guò)程52.3三通的設(shè)計(jì)件7第3章 注射機(jī)的選擇和校核83.1注射機(jī)規(guī)格的選擇83.2注射機(jī)的校核83.2.1注射機(jī)注射容量的校核83.2.2注射機(jī)注射壓力的校核93.2.3注射機(jī)鎖模力的校核93.2.4注射機(jī)模具厚度校核注射機(jī)模具厚度校核103.2.5注射機(jī)最大開模行程校核103.3確定型腔數(shù)目和分模面的選擇103.3.1確定型腔數(shù)目103.3.2分模面的選擇11第4章澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)124.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)125.1.2 流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)124.1.3澆口設(shè)計(jì)144.1.4冷料穴和拉料桿設(shè)計(jì)144.1.5澆注系統(tǒng)的平衡154.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)154.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)154.3.1設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的必要性154.3.2冷卻系統(tǒng)尺寸計(jì)算16第5章 其他零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)185.1脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)185.1.1脫模機(jī)構(gòu)的分類185.1.2脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則185.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)185.2.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則185.2.2導(dǎo)柱的外形尺寸計(jì)算195.2.3導(dǎo)向孔的設(shè)計(jì)195.2.4導(dǎo)柱的數(shù)量和布置205.3定位圈205.3.1定位圈的定義205.3.2導(dǎo)柱的數(shù)量和布置205.4主流道襯套205.5其他結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)20第6章 注塑模側(cè)分型機(jī)構(gòu)分析226.1 斜導(dǎo)柱側(cè)分型機(jī)構(gòu)226.2 彎銷側(cè)分型機(jī)構(gòu)226.3 液壓側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)236.4 斜導(dǎo)槽側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)246.5 成型零件的設(shè)計(jì)256.5.1 成型零件剛材的選用256.5.2 成型零件工作尺寸計(jì)算26第7章 模具的校核287.1 工藝參數(shù)的校核287.1.1注射量校核287.1.2 鎖模力校核287.1.3 最大注射壓力校核287.2 安裝參數(shù)校核297.2.1 模具厚度校核297.2.2 模板尺寸校核29結(jié) 論30參考文獻(xiàn)31致 謝32第1章 緒 論1.1 模具的作用與地位模具是指工業(yè)生產(chǎn)上通過(guò)注塑、壓鑄或鍛壓等方式生產(chǎn)產(chǎn)品所用的各種模型和工具,是工業(yè)生產(chǎn)中極其重要而又不可或缺的特殊基礎(chǔ)工藝裝備,被稱為“工業(yè)之母”。其生產(chǎn)過(guò)程集精密制造、計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能控制為一體,既是高新技術(shù)載體,又是高新技術(shù)產(chǎn)品。由于使用模具批量生產(chǎn)制件具有的高生產(chǎn)效率、高一致性、低耗能耗材,以及有較高的精度和復(fù)雜程度,因此已越來(lái)越被國(guó)民經(jīng)濟(jì)各工業(yè)生產(chǎn)部門所重視,被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、汽車、信息、航空、航天、輕工、軍工、交通、建材、醫(yī)療器械、五金工具、生物、能源、日用品等制造領(lǐng)域,據(jù)資料統(tǒng)計(jì),利用模具制造的零件數(shù)量,在飛機(jī)、汽車、摩托車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀器儀表等機(jī)電產(chǎn)品中占80%以上;在電腦、電視機(jī)、攝像機(jī)、照相機(jī)、錄像機(jī)、傳真機(jī)、電話及手機(jī)等電子產(chǎn)品中占85%以上;在電冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、微波爐、吸塵器、電風(fēng)扇、自行車等輕工業(yè)產(chǎn)品中占90%以上;在槍支等兵器軍工產(chǎn)品中占95%以上。為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)防現(xiàn)代化和高端技術(shù)服務(wù)做了重要貢獻(xiàn)。模具工業(yè)是重要的基礎(chǔ)工業(yè)。工業(yè)要發(fā)展,模具須先行。沒(méi)有高水平的模具就沒(méi)有高水平的工業(yè)產(chǎn)品?,F(xiàn)在,模具工業(yè)水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位,模具技術(shù)也已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。1.2 本次設(shè)計(jì)研究目的及意義(1).調(diào)查研究中外文獻(xiàn)檢索和閱讀能力;(2).綜合運(yùn)用專業(yè)理論和知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力;(3).設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖的能力,包括使用計(jì)算機(jī)的能力;(4).掌握模具設(shè)計(jì)方法和步驟,了解模具的加工工藝過(guò)程;(5).邏輯思維與形象思維相結(jié)合的文字及口頭表達(dá)能力;(6).撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)的能力;(7).養(yǎng)成嚴(yán)肅、認(rèn)真、細(xì)致地從事技術(shù)工作的優(yōu)良作風(fēng)。1.3 CAD發(fā)展概況計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD-ComputerAidedDesign)指利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。CAD的應(yīng)用,使得設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中,能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大算術(shù)邏輯運(yùn)算功能、大容量信息存儲(chǔ)與快速信息查找的能力,完成信息管理、數(shù)值計(jì)算、分析模擬、優(yōu)化設(shè)計(jì)和繪圖等項(xiàng)任務(wù),并通過(guò)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)方案。CAD(ComputerAidedDesign)誕生于20世紀(jì)60年代,是美國(guó)麻省理工大學(xué)提出了交互式圖形學(xué)的研究計(jì)劃,由于當(dāng)時(shí)硬件設(shè)施的昂貴,只有美國(guó)通用汽車公司和美國(guó)波音航空公司使用自行開發(fā)的交互式繪圖系統(tǒng)。70年代,小型計(jì)算機(jī)費(fèi)用下降,美國(guó)工業(yè)界才開始廣泛使用交互式繪圖系統(tǒng)。80年代,由于PP機(jī)的應(yīng)用,CAD得以迅速發(fā)展,出現(xiàn)了專門從事CAD系統(tǒng)開發(fā)的公司。CAD最早的應(yīng)用是在汽車制造、航空航天以及電子工業(yè)的大公司中。隨著計(jì)算機(jī)變得更便宜,應(yīng)用范圍也逐漸變廣。通用的CAD件是AutoCAD,但AutoCAD是一種通用的繪圖軟件,對(duì)機(jī)械行業(yè)針對(duì)性差,不過(guò)幸運(yùn)的是,AutoCAD是個(gè)開放性軟件,可以對(duì)它進(jìn)行二次開發(fā),如采用ADS,ARX語(yǔ)言等。由于二次開發(fā)的深入,加強(qiáng)了參數(shù)化設(shè)計(jì)、智能化設(shè)計(jì)等,這樣充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大的搜索功能和運(yùn)算功能。CAD技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對(duì)于徹底改變塑料模具設(shè)計(jì)與制造的傳統(tǒng)方法與落后面貌,提高模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)效率,縮短模具的設(shè)計(jì)制造周期,具有重要作用。世界上第一套塑料模具CAD軟件是澳大利亞MOLDFLOW公司于1976年推出并以公司名字命名的MOLDFLOW。目前MOLDFLOW已經(jīng)發(fā)展得比較完善,能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員、模具制作人員、工程師提供指導(dǎo),通過(guò)仿真設(shè)置和結(jié)果闡明來(lái)展示壁厚、澆口位置、材料、幾何形狀變化如何影響可制造性。實(shí)現(xiàn)了對(duì)注塑過(guò)程的模擬、設(shè)計(jì)原理的應(yīng)用和精確計(jì)算,并逐步優(yōu)化模擬過(guò)程,使設(shè)計(jì)工程師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段可以在計(jì)算機(jī)上“制造”塑料產(chǎn)品。據(jù)美國(guó)Protetype&PlasticMold公司統(tǒng)計(jì),該公司使用CAD系統(tǒng)后一年內(nèi)生產(chǎn)效率提高了一倍,節(jié)省了35%的準(zhǔn)備時(shí)間,制造周期平均縮短了30%,材料節(jié)省了10%,模具成本降低了10%30%。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步,普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟,各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度;進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能,實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合,使虛擬制造成為可能。塑料模具CAD的應(yīng)用帶來(lái)了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。1.4 注塑模CAD內(nèi)容在模具設(shè)計(jì)中,模架及某些零件,如導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿、支撐塊、澆口套、定位圈等分別已形成廠標(biāo)、行標(biāo)或國(guó)標(biāo)。對(duì)于這些標(biāo)準(zhǔn)的或本單位采用的模架及零件可在通用的二維工程圖CAD系統(tǒng)中建立模架、零件庫(kù),以被設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)用。對(duì)于澆注系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、模架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算等內(nèi)容,已有一些較成熟的計(jì)算方法或經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法,可設(shè)置這些計(jì)算公式的模塊,以便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行快速計(jì)算。注塑模CAD的內(nèi)容有以下幾點(diǎn):1.注塑制品的幾何造型2.模腔面形狀的生成3.模具結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)4.標(biāo)準(zhǔn)模架選擇5.部裝圖及總裝圖的生成6.模具零件圖的生成7.常規(guī)計(jì)算和校核。第2塑料模工藝設(shè)計(jì)第2章 三通塑料模工藝設(shè)計(jì)2.1三通塑件的工藝分析2.1.1塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù)塑料一般具有重量輕,低密度的優(yōu)點(diǎn),比強(qiáng)度高,電,熱,聲和優(yōu)良的絕緣性能,耐腐蝕性能和光學(xué)性能強(qiáng),耐磨性強(qiáng),優(yōu)秀的。塑料成型過(guò)程中在許多方面的性能特點(diǎn),一些操作相關(guān),一些特性直接影響成型方法及工藝參數(shù)的選擇。熱塑性塑料,成型工藝參數(shù)包括收縮期,流動(dòng)性,相容性,吸濕性和熱靈敏度和熱力學(xué)性質(zhì),結(jié)晶度和取向. 2.1.2三通塑料的選材塑料材料是根據(jù)材料的選擇和使用,他不需要一個(gè)很大的負(fù)載,其工作溫度不高,因此要求的耐熱性不高。根據(jù)需要和條件看,一般塑料結(jié)構(gòu)材料能滿足他們的要求,因此在材料的蓋材料的選擇。為塑料材料的一般結(jié)構(gòu),主要是在高,低密度聚乙烯,聚丙烯,聚碳酸酯,PP,聚甲基丙烯酸甲酯,高抗沖聚苯乙烯樹脂,玻璃鋼和丙烯晴共聚物等。但塑件注射模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,根據(jù)在優(yōu)良的初步選擇注塑成型材料,低密度聚乙烯,聚丙烯,PP,聚碳酸酯和其他四種材料作為原材料制造三通。2.1.3 PP材料成型特性無(wú)定形塑料,流動(dòng)性中等,吸濕性小, 一般不需要很大程度上干燥,也能獲得較好的表面質(zhì)量塑料零件。高料溫,高模溫,材料分解溫度為270度,對(duì)精度要求較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光澤度高,耐熱塑件,模溫宜取60-80度。如出現(xiàn)水紋,需提高材料的流動(dòng)性,采取高料溫、高模溫,或者改變澆口位置等方法。2.2注射成型基本過(guò)程圖2.1. 注射成型基本過(guò)程生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作一般是為了使注射成型生產(chǎn)順利進(jìn)行和保證制件質(zhì)量,在生產(chǎn)前進(jìn)行的包括原料的預(yù)處理、清洗機(jī)筒、預(yù)熱嵌件和選擇脫模劑等準(zhǔn)備工作。1、原料的預(yù)處理原料的預(yù)處理包括三個(gè)方面:一是質(zhì)量檢驗(yàn),造型材料的分析。這一部分包括材料,水含量測(cè)試的顏色,紋理,無(wú)雜質(zhì),并測(cè)試其熱穩(wěn)定性,流動(dòng)性,收縮率。粉狀物料,在注塑前還將制成小丸的要求。兩個(gè),著色。根據(jù)塑件成型的產(chǎn)品需求,成型材料中添加一個(gè)顏色或顏色的材料,以達(dá)到所需的顏色。粉狀或粒狀熱塑性塑料的著色,用直接法和間接法兩種方法實(shí)現(xiàn)。前者稱為著色的方法,它是天然的彩色塑料著色劑和精細(xì)的簡(jiǎn)單混合粉末可直接用于成型,或其他用于塑化成型。該方法比較簡(jiǎn)單,容易操作。間接染色方法相比是更困難的,它需要使用被稱為“塑料粒子、彩色塑料顆粒高的顏料濃度色母比例稱重放入攪拌機(jī),攪拌,然后發(fā)送到成型設(shè)備的使用。其步驟簡(jiǎn)單,容易染色的分散均勻,色澤明亮的部分和沒(méi)有顏料粉塵污染,并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)著色工藝。但因?yàn)樗呛?jiǎn)單和自然的彩色塑料顆粒混合,沒(méi)有混合功能或只成型設(shè)備的混合功能很差,所以當(dāng)成型顏色均勻性高的產(chǎn)品不需要使用顏色形成材料。三,預(yù)熱和干燥。對(duì)材料的吸濕性和粘性的水性強(qiáng),預(yù)熱干燥適當(dāng)根據(jù)水的要求允許的注射成型工藝,以在材料和揮發(fā)水分太多出去,成型后的產(chǎn)品以防止氣泡和裂紋缺陷,而且可以避免注水時(shí)間的降解。但是,吸濕性和粘性的水是不強(qiáng)的材料,如果包裝是更好的可以不預(yù)熱干燥。2、清洗料筒如果你需要在塑料制品的生產(chǎn),改變顏色或更換,更換材料在熱分解或降解反應(yīng)時(shí)間形成的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),對(duì)注塑機(jī)清洗桶的需要。通常,筒柱塞式機(jī)庫(kù)存量大,必須拆卸清洗機(jī)筒,螺桿機(jī)筒,可用于清潔空氣噴射的方法。3、預(yù)熱嵌件本程序主要用于塑料插入,因?yàn)榻饘俸退芰鲜湛s率不同,導(dǎo)致插入周圍的塑料易收縮應(yīng)力和裂縫,為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生,在成型前可插入的預(yù)熱溫度,減少它融化的塑料在成型,避免或全塑性收縮應(yīng)力和裂紋插入的抑制作用。4、選擇脫模劑常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液體石蠟(白油)和硅油等。其中除了硬脂酸鋅不能用于聚先胺外,這三種脫模劑對(duì)于一般塑料均可使用,尤其是硅油的脫模效果是最好的,只要對(duì)模具施用一次,即可以長(zhǎng)效脫模,但是價(jià)格昂貴。硬脂酸鋅通常多用于高溫模具而液體石蠟多用于中低溫模具。另外,對(duì)于含有橡膠的軟制品或透明制品不宜采用脫模劑,否則將影響制品的透明度。加料:計(jì)量將粒料和粉料加入料斗,通過(guò)料斗進(jìn)入注射機(jī)料筒,物料一般是在注射機(jī)的料筒中塑化。通過(guò)對(duì)塑化計(jì)量的計(jì)算設(shè)定好后,物料在設(shè)定的計(jì)量中塑化完全,即粒料和粉料變成塑料熔體后,注射模閉合,注射機(jī)注射充模。注射充模:注射充模一般劃分為流動(dòng)充模、保壓補(bǔ)縮和倒流三個(gè)階段。注流指的過(guò)程中熔體注射將好的塑料進(jìn)入模腔。在注射壓力注射過(guò)程中隨時(shí)間而變化,流動(dòng)期,噴射壓力、噴嘴壓力迅速上升,而腔(柵極端子)壓力接近于零,所以注射壓力主要是用來(lái)克服阻力,熔體在模腔中的思想。在填充過(guò)程中,熔體流入模腔,模腔壓力的急劇增加,注射壓力和噴嘴的壓力將增加到最大,然后停止變化,注射壓力對(duì)熔體起兩個(gè)作用,一是克服在模具型腔的液流,二是壓實(shí)熔融程度。包裝料,夾持進(jìn)給階段從熔體充滿型腔在機(jī)筒螺桿回現(xiàn)在開始。壓力定義為熔體的注射壓力,模腔的壓實(shí)過(guò)程,喂養(yǎng)是注塑機(jī)的包裝工藝,模具型腔逐漸開始空冷熔體由于成型收縮,美聯(lián)儲(chǔ)的行動(dòng)。反在機(jī)筒柱塞或螺桿后退(即解除保羅的壓力),熔體在澆口和流道流動(dòng)方向相反的方向。冷卻:冷卻凍結(jié)時(shí)間開始從大門,放行產(chǎn)品到目前為止,這是注射成型過(guò)程的最后階段。在這個(gè)階段,有問(wèn)題的注模腔壓力,冷卻部分的密度,熔體在模和脫模條件。的后處理部分:從模具零件,在塑性成形過(guò)程中熔體的流動(dòng)行為的溫度和壓力是非常復(fù)雜的,再加上不均勻的熔體流動(dòng)前沿和冷卻速率不同填充塊后,往往會(huì)出現(xiàn)一些結(jié)晶,部分不均勻取向和收縮,產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶,取向和收縮應(yīng)力,脫模后的變形的影響,還可使機(jī)械零件可轉(zhuǎn)換的光學(xué)性能,和表面質(zhì)量,甚至開裂,需要解決一系列我們必須作出相應(yīng)的處理問(wèn)題。當(dāng)這個(gè)過(guò)程完成后我們將推出的產(chǎn)品,卸料,清洗模具,可總回筒重新塑化注射成型周期,開始循環(huán)。2.3三通的設(shè)計(jì)件 該塑件經(jīng)測(cè)量所得,其基本幾何值為:密度:p=0.9g/cm3;體積:V=21cm3;質(zhì)量:M=18.9g;投水平投影面積:S=73.4cm2;制件表面積:S=194.3cm2第4章澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)第3章 注射機(jī)的選擇和校核3.1注射機(jī)規(guī)格的選擇 注射機(jī)為塑料注射成型所用的主要設(shè)備,按其外形可以分為立式、臥式、直角式三種注射機(jī)。按塑料在料筒中的塑化方式分可以分為,柱塞式和螺桿式兩種注射機(jī)。在此我們通過(guò)假設(shè)的模腔數(shù)目初步確定注射機(jī)的規(guī)格。初步設(shè)計(jì)模腔個(gè)數(shù)為兩個(gè),PP材料的密度p為p=0.9g/cm3(0.90.91)。通過(guò)測(cè)量所得出塑件的體積(V)和質(zhì)量(M)以及水平投影面積(S)分別為V=21cm3、M=18.9g、S=73.4cm2。一模設(shè)計(jì)兩個(gè)模腔,那么每次注射機(jī)的注射量必須大于:2M= 221cm3=42cm3。根據(jù)注射機(jī)的最大注射量初步選擇型號(hào)為XSZ60的注射機(jī),其工藝參數(shù)如下:螺桿直徑/mm:38 注射容量cm3:60注射壓力/105Pa:122 鎖模力/10KN:500最大成型面積/cm2:130 模板最大行程/mm:180定位孔直徑/mm: 55mm模具厚度/mm:(最大):200(最小):70噴嘴:(球半徑/mm):12(孔直徑/mm):43.2注射機(jī)的校核3.2.1注射機(jī)注射容量的校核模具設(shè)計(jì)時(shí),必須是得在一個(gè)注射成型周期內(nèi)所需注射的塑件料溶體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi),且在一個(gè)注射成型周期內(nèi),需注射入模具內(nèi)的塑料溶體的容量和質(zhì)量,應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量和質(zhì)量之和,即V=nVn+Vj或M=nMn+Mj式中:V(M)一個(gè)成型周期內(nèi)所需要注射的塑料容積和質(zhì)量,cm3或g;n 型腔數(shù)目;Vn(Mn)單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量,cm3或g;Vj(Mj)澆注系統(tǒng)凝料的容量和質(zhì)量,cm3或g;故應(yīng)使0.8Vn+Vj0.8Vg或M=0.8Mn+Mj0.8Mg式中:Vg(Mg)注射機(jī)額定注射量,cm3或g;將數(shù)據(jù)代入以上不等式(取其中之一的質(zhì)量不等式來(lái)對(duì)注射量進(jìn)行校核)得:M=nMn+Mj=218.9+5.5=43.3g0.8Mg=0.860=48g滿足要求上式中的:Mj=M主流道+M橫澆道+M分流道+M澆口+M拉料鉤5.5g由于為制件所選的材料為PP,該材料非熱敏性材料,所以只需對(duì)其進(jìn)行最大注射量即可,不必對(duì)其進(jìn)行最小注射量的校核。3.2.2注射機(jī)注射壓力的校核注射壓力的校核是校驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足制品的成型要求。只有在注射機(jī)額定的注射壓力內(nèi)才能調(diào)整出某一制件所需要的注射壓力,因此注射機(jī)的最大注射壓力要大于該制件所要求的注射壓力。制件成型時(shí)所需要的注射壓力,與塑料品種、注射機(jī)類型、噴嘴形狀、制件形狀的復(fù)雜程度和澆注系統(tǒng)等因素有關(guān)系??梢愿鶕?jù)塑料的成型工藝參數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)確定制品成型時(shí)所需要的注射壓力。根據(jù)塑料成型工藝參數(shù)表查得PP材料的成型注射壓力在(70120Mpa)之間,而我們所選擇的注射機(jī)的額定注射壓力為119Mpa,在其設(shè)定的注射壓力之間,滿足工藝要求。3.2.3注射機(jī)鎖模力的校核當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿注射機(jī)軸向的很大的推力,該推力的大小必須小于注射機(jī)的鎖模力,否則在注射成型時(shí)會(huì)因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料熔體的壓力(MPa)值可根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式算得:P=KPo式中:P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力 (MPa)Po 注射壓力(MPa)K 壓力損耗系數(shù) 0.20.4將數(shù)據(jù)代入上式得:P=KPo=(0.20.4)119MPa=23.8MPa47.6MPa在該次設(shè)計(jì)中,并基于PP這種塑料上我們?nèi)⌒颓恢腥垠w的平均壓力為:P=30MPa再由公式T=PS計(jì)算推力大小。式中:T 塑料熔體在注射機(jī)軸向上的推力(MPa)P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力,在此我們?nèi)=30MPaS 制件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積(cm2)將數(shù)據(jù)代入該公式得:T=PS=30MPa73.4cm2220.2KN500KN滿足要求經(jīng)校核合格。3.2.4注射機(jī)模具厚度校核注射機(jī)模具厚度校核注射機(jī)規(guī)定的模具的最大與最小厚度是指模板閉合后達(dá)到規(guī)定鎖模力時(shí)動(dòng)模板到定模板的最大與最小距離。所以,所設(shè)計(jì)的模具的厚度必須要在注射機(jī)規(guī)定的模具最大與最小厚度范圍內(nèi),否則將不可能獲得規(guī)定的鎖模力,當(dāng)模具厚度小時(shí),可以加墊板。根據(jù)要求模具的厚度必須滿足HminHHmax式中:H 模具厚度 mmHmin 注射機(jī)允許的最小模具厚度 mmHmax 注射機(jī)允許的最大模具厚度 mm根據(jù)我們已選擇的注射機(jī)得到Hmin=70mm;Hmax=200mm。根據(jù)已選擇的中小型標(biāo)準(zhǔn)模架中的模板規(guī)格BoL為350350的模架,根據(jù)模架的布置方式,則模具閉合高度H為:H=32+A+B+C+h4+2h1。將數(shù)據(jù)代入式中得:H=180mm將上述的數(shù)據(jù)代入HminHHmax得:70180200滿足不等式HminHHmax,符合要求。3.2.5注射機(jī)最大開模行程校核 模具開模后為了便于取出書簡(jiǎn),要求有足夠的開模距離,而注射機(jī)的開模行程是有限的,所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)是必須進(jìn)行注射模開模行程的校核,在我們所選擇的這個(gè)規(guī)格的注射機(jī)中開模最大行程為180mm。注射機(jī)的開模行程應(yīng)大于模具開模時(shí)取出塑件(包括澆注系統(tǒng))所需要的開模距離,即是必須滿足下式:SkH1+H2+(5 10)式中:Sk 注射機(jī)行程 Sk=300mmH1 脫模距離(頂出距離)H1=5mmH2 塑件高度+澆注系統(tǒng) H2=10+50=60mm所以H1+H2+(5 10)=5+50+10=65Sk=300mm能滿足要求。通過(guò)上述校核得出該規(guī)格的注射機(jī)滿足要求,因此,確定選擇型號(hào)為:XSZ60的注射機(jī)。3.3確定型腔數(shù)目和分模面的選擇3.3.1確定型腔數(shù)目根據(jù)上面計(jì)算結(jié)果,N能取到1個(gè)。所以取N = 1。符合設(shè)計(jì)要求,所以確定型腔數(shù)目為2個(gè)。)3.3.2分模面的選擇分模面為定模與動(dòng)模的分界面。用于取出塑料件或澆注系統(tǒng)凝料的面。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成形的先決條件。選擇分型面時(shí),應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮:使塑件在開模后留在動(dòng)模上;分型面的痕跡不影響塑件的外觀;澆注系統(tǒng),特別是澆口能合理的安排;使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上;使塑件易于脫模。根據(jù)對(duì)塑件的形狀結(jié)構(gòu)特殊,分型面的選擇,應(yīng)符合上述原則。然后我考慮塑件的形狀,以及整體的設(shè)計(jì),模具制造,加工要求,我選擇一個(gè)平面分型面。第4章澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1.2 流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)流道系統(tǒng)包括主流道、分流道和冷料穴及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(1)主流道設(shè)計(jì)主流道通常位于模具中心塑料熔體入口處,它將注射機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道和型腔,其形狀為圓錐形,其尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間,甚至塑料的內(nèi)在質(zhì)量。主流呈圓錐形,便于充模時(shí)既能順利通過(guò)又能在脫模時(shí)拔出,錐角=24,內(nèi)壁粗糙度Ra=0.63,噴嘴的球窩深度h=35,噴嘴的球窩半徑SR=噴嘴的球面半徑+(12)主流道一般由主流道襯套構(gòu)成,如圖5.1所示。查參考資料1第53頁(yè)得,主流道小端直徑 (5.1)噴嘴窩球面半徑SR噴嘴球面半徑 (12),因?yàn)樽⑺軝C(jī)噴嘴球面半徑是15,這里SR取16;圓錐角為26,這里取6,噴嘴窩深度一般為35 ,這里h取4;流道大端直徑 (5.2)圖5.1 主流道襯套 定位圈的外徑按注塑機(jī)的定位孔直徑確定,由M6M8的螺釘固定在定模固定板上。在材料方面,選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。這里采用T8A,淬火熱處理硬度為HRC53。(2)分流道的設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口,分流道直接澆注塑件,分流道設(shè)計(jì)如圖(3)冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上,其作用是冷料、拉料和頂料。冷料穴直徑應(yīng)大于主流道大端直徑主要有以下幾類: 底部帶有推桿的冷料穴 這類冷料穴的地步由一根推桿組成,推桿裝于推桿固定板上。因此它常與推桿或推桿脫模機(jī)構(gòu)連用但僅適用于韌性塑料。 底部帶有拉料桿的冷料穴 這類冷料穴的底部有一根拉料桿組成,裝于型芯固定板上,常見結(jié)構(gòu)有球頭型,菌頭型,倒錐頭型,圓錐頭型。底部無(wú)桿的冷料穴 對(duì)具有垂直分型面的注射模,冷料穴置于左右兩半模的中心線上,當(dāng)開模時(shí)分型面左右分開,塑件與流道凝料一起去處,冷料穴底部不用設(shè)置桿件。本設(shè)計(jì)采用帶球形頭底部無(wú)桿的冷料穴,起到拉料作用 ,一般情況下,主流道冷料穴圓柱體的直徑為612,其深度為610,本設(shè)計(jì)34.1.3澆口設(shè)計(jì)1、分流道與澆口的連接形式分流道與澆口的連接形式通常有斜面和圓弧連接等兩種連接方式,根據(jù)我們型腔的排樣方式和分流道的布置方式,分流道與澆口的連接地方選擇在寬度方向連接更佳。但在寬度上的連接時(shí)候,由于斜面會(huì)使分流到逐漸變窄,那么不同階段冷卻較快,產(chǎn)生不必要的壓力損失,而圓弧過(guò)渡的接口較斜面的寬,所以以上出現(xiàn)的缺陷能得到解決,所以分流道與澆口的連接選擇為在寬度上的圓弧過(guò)渡連接。2、澆口形狀的選擇及其尺寸確定澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道,是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,起著調(diào)節(jié)控制料流速、補(bǔ)料時(shí)間及防止倒流等作用。澆口的形狀、尺寸和進(jìn)料位置等對(duì)塑件成型質(zhì)量的影響很大,塑件上的一些缺陷,例如:縮孔、缺料、白斑、熔接痕、質(zhì)脆、分解和翹曲等多數(shù)都是因?yàn)闈部谠O(shè)計(jì)的不合里而產(chǎn)生的。所以在設(shè)計(jì)澆口時(shí)我們一定要結(jié)合塑料性能、塑件形狀、截面尺寸、模具結(jié)構(gòu)及注射工藝參數(shù)等因素周全考慮。在設(shè)計(jì)澆口時(shí)要求其熔料教快進(jìn)入并充滿型腔,同時(shí)在充滿型腔后能適時(shí)冷卻封閉,因此澆口截面要小,長(zhǎng)度要短,以便增大流速,快速冷卻封閉,其便于塑件與澆口凝料分離,不留明顯的澆口痕跡,從而保證塑件外觀形狀?;谶@些因素并根據(jù)型腔的排樣方式,選擇潛伏澆口。4.1.4冷料穴和拉料桿設(shè)計(jì)冷料穴常有帶Z 形頭拉料桿的冷料穴、帶球形頭的冷料穴、帶尖錐頭拉料桿及無(wú)拉料桿的冷料穴等三種冷料穴。其中帶Z 形頭拉料桿的冷料穴,其底部做成鉤形,塑件成型后,穴內(nèi)冷料與拉料桿的鉤頭搭接在一起,拉料桿固定在推桿固定板上。開模時(shí),拉料桿通過(guò)鉤頭拉住穴內(nèi)冷料,使主流道的凝料脫出定模,將凝料與塑件一起推出動(dòng)模。此種冷料穴的凝料脫模較易,且與推桿搭配使用脫??旖荩芘c塑件一起脫模,提高生產(chǎn)速度。而帶球形頭的冷料穴,專用于推板脫模機(jī)構(gòu)中,在我們的設(shè)計(jì)中,選擇了推桿脫模機(jī)構(gòu),所以不宜選擇此種冷料穴。帶尖錐頭拉料桿及無(wú)拉料桿的冷料穴是帶球形頭的冷料穴的變異形式,這類拉料桿一般不配用冷料穴,是靠塑件的收縮時(shí)對(duì)尖錐頭的包緊力,將主流道的凝料拉出定模。此種形式的冷料穴的可靠性不如前兩種高,很容易出現(xiàn)凝料不能脫模的現(xiàn)象,并且要求塑件的收縮率高。條件苛刻效果不佳。綜上所述,本設(shè)計(jì)常選擇帶Z 形頭拉料桿的冷料穴。其中拉料桿的直徑和主流道的大端直徑相等,其長(zhǎng)度由選擇的模架決定。4.1.5澆注系統(tǒng)的平衡該模具雖是設(shè)計(jì)的一模多腔型模具,但是模腔數(shù)量不多,并且根據(jù)模腔的排樣方式,模腔和主澆道的距離是一致的,并且他們的排樣方式是一個(gè)圓周形狀,所以主流道的熔體進(jìn)入每個(gè)模腔的路徑長(zhǎng)度都是一樣的,不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)榱鞯赖拈L(zhǎng)短或是因型腔離主流道的遠(yuǎn)近不一樣,而帶來(lái)澆注系統(tǒng)中的各段流速不等,或是模腔的壓力不等,導(dǎo)致成型不一致的現(xiàn)象。所以按照該種型腔的排列方式,澆注系統(tǒng)能夠達(dá)到平衡,不再需要手動(dòng)平衡澆注系統(tǒng)。4.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)是指在注塑模成型過(guò)程中將注塑過(guò)程中的氣體(氣體來(lái)源:原本型腔中的空氣、溶解于熔體的氣體、水蒸氣、塑料的分解產(chǎn)生的氣體等)排除的一種裝置。它一般回開設(shè)在溶體流到的末端。在本設(shè)計(jì)中由于塑件的體積較小,在成型過(guò)程中產(chǎn)生的氣體不會(huì)很大,因此,我們?cè)诖丝梢圆槐卦O(shè)計(jì)特殊的排氣系統(tǒng),我們可以直接利用分型面和推桿配合間隙來(lái)排氣。在利用分型面排氣時(shí),我們需要分型面具備一定粗糙度,因此,在研磨分型面時(shí),砂輪路線必須指向外側(cè),以此來(lái)保證熔體在填充過(guò)程中,氣體能沿分型面排除。另外,為了在分型面良好的排氣,可以在動(dòng)模板與定模板結(jié)合的同時(shí),在定模板上開一個(gè)寬2mm、高1mm的槽,從而加強(qiáng)了分型面的排氣功能。4.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.3.1設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的必要性.1 設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的必要性在注射成型中,模具的溫度對(duì)塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率都有著直接影響。其對(duì)質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:1、變形模具溫度穩(wěn)定,冷卻速度的平衡,可以減少塑件的變形。不均勻的壁厚和形狀復(fù)雜的零件,往往是由于收縮不均勻變形,部分必須調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計(jì)一個(gè)合理的冷卻系統(tǒng)溫度,冷卻水溫度保持平衡,以便型腔內(nèi)的熔體能同時(shí)凝固。2、尺寸精度溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持了模具的溫度,能減少制件成型收縮率的波動(dòng),從而提高了塑件尺寸精度的穩(wěn)定性。3、力學(xué)性能對(duì)于結(jié)晶塑料,結(jié)晶度越高,塑件的應(yīng)力開裂傾向越大,降低模具溫度有利于減小應(yīng)力開裂。4、表面質(zhì)量過(guò)低的模溫會(huì)使制件輪廓清晰并產(chǎn)生明顯的熔接痕,導(dǎo)致制件表面的粗糙度提高。而提高模溫能改善制件表面質(zhì)量,使其表面光滑,粗糙度降低。以上及格方面對(duì)模具溫度的要求有相互矛盾的地方,所以在選擇模具穩(wěn)定時(shí),必須根據(jù)使用情況著重滿足制件的主要性能要求。溫度調(diào)節(jié)對(duì)生產(chǎn)效率的影響:在注射模中熔體的溫度一般要從200左右冷卻到60,而在這期間所釋放的熱量中只有5%是以輻射、對(duì)流的方式散發(fā)到大氣中去的,其余95%的熱量將有冷卻介質(zhì)所帶走,因此,注射模的冷卻時(shí)間主要由冷卻介質(zhì)的冷卻效果來(lái)決定,并且在整個(gè)注射循環(huán)的周期中,模具的冷卻時(shí)間占據(jù)了整個(gè)周期的2/3,所以,縮短模具的冷卻時(shí)間是提高注射模具生產(chǎn)效率最有效也是最關(guān)鍵的地方。模具溫度的控制系統(tǒng)包括兩個(gè)方面:冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng),但因?yàn)槲覀兯x擇的塑件的材料是PP塑料,該種塑料對(duì)于模溫的要求較地(一般80),所以在設(shè)計(jì)中我們只需要設(shè)計(jì)一個(gè)冷卻系統(tǒng)即可。4.3.2冷卻系統(tǒng)尺寸計(jì)算塑件要達(dá)到一定的脫模溫度需要合足夠的時(shí)日。這一時(shí)間和橫具的溫度、塑件的尺寸(厚度)以及材料性質(zhì)等有關(guān)。如果假設(shè)塑件中心部位的溫度達(dá)到熱變形溫度時(shí)即可脫模,那么冷卻時(shí)間就是使塑件溫度由注塑溫度降到中心溫度為熱變形溫度所需要的時(shí)間,那么我們可根據(jù)公式求得:t2=nm2式中:t2 固化時(shí)間(s);m 塑件的厚度(cm);n 塑料經(jīng)驗(yàn)參數(shù) PP取338t2=3380.52=84.5s該制件開模時(shí)是靠頂出裝置頂出,設(shè)開模時(shí)間為t3為t3=15s。根據(jù)查表得注射時(shí)間t1=2.9s。制品的周期:t=t1+t2+t3=2.9s+84.5s+15s=102.4s每次注射所需的塑料質(zhì)量m為: m=mg+mj=18.92+9=46.8g式中: mg 塑件的質(zhì)量(g)mj 凝料的質(zhì)量(g)每小時(shí)注射次數(shù)為:360084.542(次)單位時(shí)間的注射量:W=46.8g4219.65kg用20的水作為冷卻介質(zhì),設(shè)定其出口溫度為24。那么模具冷卻時(shí)所需冷卻介質(zhì)的體積流量(忽略模具因空氣對(duì)流、熱輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量): 第5章 其他零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1.1脫模機(jī)構(gòu)的分類注射成型后,使塑件從凸?;虬寄I厦摮龅臋C(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)由一系列推出零件和輔助零件組成,可具有不同的脫模動(dòng)作。由于塑件的形狀與尺寸的變化,因此脫模機(jī)構(gòu)的種類也是千變?nèi)f化的。按推出動(dòng)作的動(dòng)力源對(duì)機(jī)構(gòu)可分為:手動(dòng)脫模、機(jī)動(dòng)脫模、氣動(dòng)和液壓脫模等幾種脫模方式。按推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作特點(diǎn)可分為:一次推出(簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu))、二次推出、順序脫模、點(diǎn)澆口自動(dòng)脫模和帶螺紋塑件脫模等幾類。5.1.2脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則脫模機(jī)構(gòu)的種類繁多,設(shè)計(jì)也復(fù)雜,且要求在脫模時(shí)不對(duì)塑件造成損壞變質(zhì)和影響其外觀形狀,所以在是設(shè)計(jì)時(shí)必須要求正確分析塑件對(duì)模具粘附力的大小和作用位置,一邊選擇更合適的脫模方式和恰當(dāng)?shù)拿撃N恢?,使塑件平穩(wěn)脫出。同時(shí)推出位置也應(yīng)盡量選擇在塑件的內(nèi)表面比較隱蔽的地方,使塑件外表面不留下推出痕跡。為使推出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、開模時(shí)應(yīng)使塑件留于動(dòng)模,以利用注射機(jī)移動(dòng)部分的頂桿或液壓桿夫人活塞推出塑件。推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確、靈活、可靠、無(wú)卡死與干涉現(xiàn)象。機(jī)構(gòu)本身應(yīng)有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐磨性。5.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)5.2.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零部件之間的準(zhǔn)確對(duì)合,起定位和定向作用。其結(jié)構(gòu)類型(如圖5.1所示)。其中的A型導(dǎo)柱主要適用于簡(jiǎn)單模具和小批量生產(chǎn),一般不要求配置導(dǎo)套使用。B型導(dǎo)柱適用于塑件精度要求高及生產(chǎn)批量大的模具,通常與導(dǎo)套配套使用,以便在磨損后,通過(guò)更換導(dǎo)套繼續(xù)保持導(dǎo)向精度。裝在模具另一邊的安裝孔可以和導(dǎo)柱安裝孔以同一尺寸加工而成,從而保證了同軸度。為了確保導(dǎo)柱能起到很好的導(dǎo)向、定位并且保護(hù)型芯的作用,我們一般將導(dǎo)柱的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)得要比型芯的長(zhǎng)度長(zhǎng)出(510mm)左右,以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正時(shí)凸模先進(jìn)入凹模型腔與其碰撞而損壞。導(dǎo)柱的直徑視模具大小而定。但必須滿足足夠的抗彎強(qiáng)度,并且表面要耐磨,芯部要堅(jiān)韌,因此導(dǎo)柱的材料多半回采用低碳鋼(20)滲碳淬火,或是碳素工具鋼(T8,T10)淬火處理,硬度一般要求在5055HRC。導(dǎo)柱端部設(shè)計(jì)成錐形或半球形,以便導(dǎo)柱能順利的進(jìn)入導(dǎo)向孔。導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔通常采用間隙配合H7 / f 6或H8/ f 8,而與安裝孔之間采用H7 /m6或H7 / k6,配合部分表面粗糙度為R a =0.8m。同時(shí)必須要采用適當(dāng)?shù)姆椒ǚ乐箤?dǎo)柱從安裝孔中脫出。導(dǎo)柱直徑尺寸按模具模板外形尺寸確定,模板尺寸也,導(dǎo)柱間中心距應(yīng)越大,導(dǎo)柱直徑就越大。5.2.2導(dǎo)柱的外形尺寸計(jì)算本設(shè)計(jì)中導(dǎo)柱的材料選擇為碳素工具鋼 T8,淬火處理,硬度為55HRC,導(dǎo)柱的長(zhǎng)度要高出凸模(510mm)在本設(shè)計(jì)中取6.5mm,其端部設(shè)計(jì)成半球形。由于我們所設(shè)計(jì)的塑件精度要求不高,為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和降低成本,我們選擇A型導(dǎo)柱。模板外形尺寸選擇為250250,導(dǎo)柱直徑一般選擇為1535mm,在設(shè)計(jì)中我們將導(dǎo)柱直徑選為20mm。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度L 為:L=L1+L2+8式中:L 導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度mmL1 動(dòng)模板的厚度mmL2 型芯的高度mm5.2.3導(dǎo)向孔的設(shè)計(jì)我們選擇了 A 型導(dǎo)柱,它沒(méi)有配套的導(dǎo)套,所以不需設(shè)計(jì)導(dǎo)套機(jī)構(gòu),而只需要在模板上加工設(shè)計(jì)一個(gè)導(dǎo)孔即可。導(dǎo)向孔設(shè)計(jì)要點(diǎn):導(dǎo)向孔在設(shè)計(jì)時(shí)必須要設(shè)計(jì)成為一個(gè)通孔,如是盲孔必須在導(dǎo)向孔的底部開設(shè)通氣孔,否則當(dāng)導(dǎo)柱進(jìn)入了盲孔后,導(dǎo)向孔中的空氣將會(huì)無(wú)法排除,而無(wú)法排除的空氣將會(huì)產(chǎn)生反壓力,給導(dǎo)柱運(yùn)動(dòng)造成阻力。為了能讓導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套中,在導(dǎo)套的前端應(yīng)設(shè)計(jì)成為倒圓角。導(dǎo)套的材料采用淬火鋼或銅等耐磨材料,其硬度必須比導(dǎo)柱低,以改善摩擦和防止導(dǎo)套或?qū)е?。?dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按H8/ f 8間隙配合,導(dǎo)套外徑按H7 /m6過(guò)渡配合。導(dǎo)套安裝固定方式可用臺(tái)階式導(dǎo)柱,利用軸肩防止開模時(shí)拔出導(dǎo)套,也可采用直導(dǎo)套,用螺釘起止動(dòng)作用。在本設(shè)計(jì)中選擇了后種導(dǎo)套的安裝方式。5.2.4導(dǎo)柱的數(shù)量和布置注射模的導(dǎo)柱一般取4根,其數(shù)量和布置形式根據(jù)模具的機(jī)構(gòu)形式和尺寸來(lái)確定。5.3定位圈5.3.1定位圈的定義定位圈是主要用于與注塑機(jī)定位孔配合的,為了便于模具在注塑機(jī)的安裝以及主流道襯套與注塑機(jī)的噴嘴孔精確定位,而在模具(一般是在定模)上安裝的一種定位裝置。它除了能保證澆口套和噴嘴孔的精確定位外,還具有防止?jié)部谔讖哪?nèi)脫出的功能。5.3.2導(dǎo)柱的數(shù)量和布置定位圈與注塑機(jī)上的定位孔上的配合長(zhǎng)度的選擇。對(duì)于小型模具一般選擇810mm;對(duì)于大型模具取1015mm。定位圈的外徑D 比注塑機(jī)上的孔位徑小0.20.3mm,以便于裝模。根據(jù)定位圈的選擇要求和所設(shè)計(jì)的模具大小我們選擇的定位圈規(guī)格如下:定位圈與注塑機(jī)上的定位孔配合長(zhǎng)度選為L(zhǎng)=10mm;直徑:D=DO 0.2(DO:注塑機(jī)定位孔的直徑為100mm)D=DO0.2=1000.2=99.8mm在本設(shè)計(jì)中,一方面由于模具是小型模具,且精度要求并不高;另一方面,從設(shè)計(jì)的工作量,以及模具中澆注系統(tǒng)的主流道較短等幾方面綜合考慮看來(lái),定位圈與定模的安裝搭配方式,我們可以選擇最常用型的安裝方式,其剖面圖(如圖5.2所示)5.4主流道襯套主流道襯套選擇:根據(jù)實(shí)用注射模設(shè)計(jì)手冊(cè)查的,主流道襯套尺寸是根據(jù)使用情況所決定的。而主流道襯套的常用材料為T8A,HRC55, 其剖面圖(如圖5.3所示)5.5其他結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì) 支承塊支承塊又稱支架,可以和動(dòng)模固定板設(shè)計(jì)為一體,也可以單獨(dú)設(shè)計(jì)為一個(gè)零件。單獨(dú)設(shè)計(jì)為一個(gè)零件時(shí)又稱墊塊。外形為圓形的模具單獨(dú)設(shè)計(jì)為一個(gè)零件比較經(jīng)濟(jì),而方形模具則是常常設(shè)計(jì)為與動(dòng)模固定板為一體的結(jié)構(gòu)。在本設(shè)計(jì)中,模具外形為方形模具,我們可以選擇后者設(shè)計(jì)方法,將支承塊設(shè)計(jì)為與動(dòng)模固定板為一體。 動(dòng)模墊板動(dòng)模墊板是墊在動(dòng)模型腔下面(后面)或主型芯固定板下面的一塊平板,其作用是承受成型時(shí)塑料熔體對(duì)動(dòng)模型腔和型芯的作用力,防止型腔底部或是主型芯脫出型芯固定板。動(dòng)模墊板在設(shè)計(jì)時(shí)要注意其平衡度和必要的硬度和強(qiáng)度。通??筛鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)類比的方法來(lái)選擇,必要的時(shí)還要按動(dòng)模部分受力狀況進(jìn)行厚度計(jì)算。在本設(shè)計(jì)中,由于塑件的尺寸教小,其充模時(shí)對(duì)型腔和主型芯的壓力不是很大,所以對(duì)動(dòng)模墊板的設(shè)計(jì)我們就可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)類比的方法來(lái)選擇。在此我們是通過(guò)動(dòng)模、定模的外型尺寸和標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇來(lái)確定動(dòng)模墊板的尺寸和厚度。 模座模座是與注射機(jī)連接的模具底版,分為動(dòng)模座和定模座。它在注射成型過(guò)程中,傳遞合模力并承受成型力,所以模座必須要具有足夠的強(qiáng)度和剛度。即是說(shuō)模座必須要達(dá)到一定的厚度,一般小型模具不能低于13mm,大型模具可以達(dá)到75mm 以上,模座的形狀和尺寸應(yīng)與注塑機(jī)上的動(dòng)、定模固定板相匹配,模座上設(shè)計(jì)的安裝結(jié)構(gòu)(螺栓孔、壓板臺(tái)階等)必須與注塑機(jī)上動(dòng)、定模固定板上安裝落空的大小、位置相適應(yīng)。 螺釘、銷釘螺釘、銷釘是模具中用于連接和定位的零件,通常根據(jù)具體強(qiáng)礦憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)其進(jìn)行選擇,也可以根據(jù)所固定的板的厚度來(lái)選擇,其選擇方式如下表:表5.1螺釘尺寸選擇注:銷釘?shù)倪x擇等同螺釘?shù)倪x擇第6章 注塑模側(cè)分型機(jī)構(gòu)分析當(dāng)塑料有側(cè)壁孔、凹穴、凸臺(tái)結(jié)構(gòu)時(shí),采用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。此產(chǎn)品由于帶有側(cè)壁孔,故采用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。側(cè)分型機(jī)構(gòu)可分為三類:(1)手動(dòng)側(cè)分型與抽芯機(jī)構(gòu)操作麻煩、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低,但模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低,常用于產(chǎn)品試制、小批量生產(chǎn)或無(wú)法采用其他側(cè)分型機(jī)構(gòu)的場(chǎng)合。(2)液壓或氣動(dòng)側(cè)分型與抽芯機(jī)構(gòu)用于抽拔力較大,側(cè)拔距離較長(zhǎng)的場(chǎng)合,例如大型管狀塑件生產(chǎn),抽拔動(dòng)作比較平穩(wěn),但液壓或氣動(dòng)裝置成本較高。(3)機(jī)動(dòng)側(cè)分型與抽芯機(jī)構(gòu)利用注塑機(jī)開模力作動(dòng)力,通過(guò)有關(guān)傳動(dòng)零件施力于側(cè)向成型零件,將模具側(cè)向分型,合模時(shí)又靠它使側(cè)向成型零件復(fù)位。這類機(jī)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,但分型無(wú)需手工操作、生產(chǎn)效率高。根據(jù)傳動(dòng)零件的不同,又可分為斜導(dǎo)柱、彎銷、斜導(dǎo)槽、斜滑塊等許多不同類型機(jī)構(gòu)。6.1 斜導(dǎo)柱側(cè)分型機(jī)構(gòu)頂出時(shí),推桿6推動(dòng)動(dòng)模套版4,同時(shí)斜銷2拔動(dòng)滑塊3完成抽芯并將制品從型芯5上脫出。定模板1帶有錐形套對(duì)滑塊鎖緊,適用于具有較大脹型力的場(chǎng)合斜導(dǎo)柱側(cè)分型機(jī)構(gòu)是利用斜導(dǎo)柱等零件把開模傳遞給側(cè)向成型塊使之產(chǎn)生側(cè)向運(yùn)動(dòng)完成分型動(dòng)作。這類側(cè)向分型機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作安全可靠、加工制造方便,是注塑模常用的分型機(jī)構(gòu)但它的抽拔力和抽拔距離受到模具結(jié)構(gòu)的限制,一般使用于抽拔力不大及抽拔距離小于6080mm的場(chǎng)合。6.2 彎銷側(cè)分型機(jī)構(gòu)彎銷側(cè)分型機(jī)構(gòu)的工作原理和斜導(dǎo)柱側(cè)分型機(jī)構(gòu)相似,所不同的是在結(jié)構(gòu)上以矩形截面的彎銷代替了斜導(dǎo)柱,因此,彎銷側(cè)分型機(jī)構(gòu)衽離不開滑塊得道滑、注射時(shí)側(cè)型芯得鎖緊和側(cè)抽芯結(jié)束時(shí)滑塊的定位這三大要素。圖2.2所示是彎銷側(cè)分型機(jī)構(gòu)的典型結(jié)構(gòu)。圖2-2 彎銷抽芯1擋板2鎖緊塊3彎銷4滑塊開??招谐涕g隙后,彎銷3撥動(dòng)滑塊4完成抽芯,鎖緊塊2對(duì)滑塊鎖緊,擋板1對(duì)滑塊限位。通常,彎銷及其導(dǎo)滑孔的制造困難一些,但彎銷側(cè)抽芯也有斜導(dǎo)柱不及的優(yōu)點(diǎn):一、強(qiáng)度高,可采用較大的傾斜角。彎銷一般采用矩形截面,抗彎截面系數(shù)比斜導(dǎo)柱大,因此抗彎強(qiáng)度較高,可以采用較大的傾斜角,所以在開模距相同的條件下,使用彎銷可比斜導(dǎo)柱獲得較大的抽拔距。利用彎銷的高抗彎強(qiáng)度,在注射熔料對(duì)側(cè)型芯總壓力不大時(shí),可在彎銷前端設(shè)置一個(gè)支承塊,對(duì)側(cè)型芯滑塊起到鎖緊作用,而簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu);但在熔料對(duì)側(cè)型芯總壓力較大時(shí),仍應(yīng)考慮設(shè)置楔緊塊,以鎖緊彎銷或直接鎖緊滑塊。二、可以延時(shí)分型。由于塑件的特殊或模具結(jié)構(gòu)的需要,彎銷還可以延時(shí)側(cè)抽芯。6.3 液壓側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)液壓缸1,通過(guò)支架2固定于動(dòng)模板5,液壓缸1的話賽桿通過(guò)拉桿4于滑塊3的T型槽直接連接?;瑝K3在動(dòng)模板5的槽中滑動(dòng),并通過(guò)液壓缸1中活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)抽芯及復(fù)位。此種結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊。圖2-3 液壓抽芯機(jī)構(gòu)1液壓缸 2支架 3滑塊 4拉桿 5動(dòng)模板6.4 斜導(dǎo)槽側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)滾輪4套在穿過(guò)滑塊4的軸上,開模過(guò)程中,滾輪4沿滑塊3的斜槽運(yùn)動(dòng),與此同時(shí),滑塊2做側(cè)向移動(dòng)完成抽芯。閉模狀態(tài)時(shí),鎖緊塊1對(duì)滑塊進(jìn)行縮進(jìn)。特點(diǎn):模具結(jié)構(gòu)緊湊,抽芯穩(wěn)定可靠,選取大抽拔角度,能滿足較長(zhǎng)的抽拔距離,滾動(dòng)軸承與滑板導(dǎo)滑槽相配,摩擦阻力小。圖2-4 滾輪式滑板抽芯機(jī)構(gòu)1鎖緊塊 2滑塊 3滑板 4滾輪6.5 成型零件的設(shè)計(jì)注射模具閉合時(shí),成型零件構(gòu)成了成型塑料制品的型腔。成型零件主要包括凹模、凸模、型芯鑲拼件,各種成型桿與成型環(huán)。成型零件承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中
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