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1、<p><b> 畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p> 系別:機(jī)械電子工程系</p><p> 專業(yè):08機(jī)械設(shè)計(jì)與制造1班</p><p><b> 姓名: </b></p><p><b> 學(xué)號(hào): </b></p><p><
2、;b> 指導(dǎo)老師: </b></p><p> 完成時(shí)間:2010.11.28</p><p><b> 目錄</b></p><p><b> 目錄1</b></p><p><b> 摘 要4</b></p><p>
3、; Abstract5</p><p><b> 第一章緒論6</b></p><p> 1.1 塑料與塑料模具概述6</p><p> 1.1.1 塑料的優(yōu)缺點(diǎn)6</p><p> 1.2 塑料的組成7</p><p> 1.3 塑料的分類7</p>&l
4、t;p> 1.4 塑料制品與塑料模具7</p><p> 1.4.1 塑料制品7</p><p> 1.4.2 塑料模具8</p><p> 1.5 塑料的注塑成型8</p><p> 第二章 注塑模結(jié)構(gòu)9</p><p> 2.1 注塑成型原理及注塑過程9</p><
5、p> 2.2 注射模具結(jié)構(gòu)組成及典型結(jié)構(gòu)9</p><p> 2.3 熱塑性塑料注射模的特點(diǎn)9</p><p> 第三章 塑件設(shè)計(jì)及分析11</p><p> 3.1 制品材料性能11</p><p> 3.1.1 ABS的成型特性與工藝參數(shù)11</p><p> 3.1.2 收縮率12&
6、lt;/p><p> 3.2 制件分析12</p><p> 3.2.1 制品形狀12</p><p> 3.2.2 尺寸精度13</p><p> 3.2.3 表面質(zhì)量13</p><p> 第四章 成型件設(shè)計(jì)13</p><p> 4.1 成型件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14</p
7、><p> 4.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14</p><p> 4.2 成型件的材料選擇15</p><p> 4.3 成型件鋼材的熱處理要求17</p><p> 4.4 型腔、型芯工作部位尺寸的確定17</p><p> 4.5壁厚的計(jì)算18</p><p> 4.6 成型件
8、配合尺寸的公差要求18</p><p> 第五章 分型面的設(shè)計(jì)20</p><p> 5.1 制品在分型面的位置20</p><p> 5.2 分型面的形式20</p><p> 5.3 分型面的選擇原則20</p><p> 5.4 分型面的選擇21</p><p>
9、第六章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22</p><p> 6.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則23</p><p> 6.2 主流道設(shè)計(jì)23</p><p> 6.2.1 主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)23</p><p> 6.2.2 分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)24</p><p> 6.2.3分流道的截面形狀24</p><
10、p> 6.2.4澆口套的設(shè)計(jì)25</p><p> 6.3 澆口的設(shè)計(jì)26</p><p> 6.3.1 澆口的選擇26</p><p> 6.3.2 澆口位置選擇26</p><p> 6.3.3 澆口形式的確定26</p><p> 第七章 注塑機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇28</p>
11、;<p> 7.1 注塑機(jī)簡(jiǎn)述28</p><p> 7.2 注塑機(jī)的類型28</p><p> 7.3 注塑機(jī)的組成28</p><p> 7.4 最大注射量28</p><p> 7.5注射壓力的確定28</p><p> 7.6 所需鎖模力的確定29</p>&
12、lt;p> 7.7 初選注塑機(jī)29</p><p> 7.8 選擇模架30</p><p> 7.9 注射機(jī)性能參數(shù)校核31</p><p> 7.9.1 注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核31</p><p> 7.9.2 開模行程的校核31</p><p> 7.9.3 模具在注射
13、機(jī)上的安裝31</p><p> 第八章 推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)32</p><p> 8.1 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)32</p><p> 8.2 推出機(jī)構(gòu)的組成及各部分作32</p><p> 8.3 推出機(jī)構(gòu)的分類32</p><p> 8.4 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則33</p><p&
14、gt; 8.5 推件力的計(jì)算33</p><p> 8.6 確定推出方式及推桿位置34</p><p> 8.7 復(fù)位桿的設(shè)計(jì)34</p><p> 第九章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)35</p><p> 9.1 模溫對(duì)制品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的影響35</p><p> 9.1.1 溫度對(duì)制品質(zhì)量的影響35&
15、lt;/p><p> 9.1.2 溫度對(duì)制品生產(chǎn)效率的影響35</p><p> 9.2 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)35</p><p> 9.2.1 冷卻水口的設(shè)計(jì)35</p><p> 9.2.2 冷卻回路的設(shè)計(jì)36</p><p> 9.3 模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)36</p><p>
16、 第十章 排氣槽的位置及排氣方式37</p><p> 10.1 排氣槽位置的確定38</p><p> 10.2 注射模的排氣方式38</p><p> 第十一章 制品的脫模設(shè)計(jì)39</p><p> 11.1 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則39</p><p> 11.2 脫模結(jié)構(gòu)的分類39</p
17、><p><b> 總結(jié)40</b></p><p><b> 感謝41</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)42</b></p><p><b> 摘 要</b></p><p> 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是為了讓我們能綜
18、合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立的分析和解決工藝問題,具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力和注塑模設(shè)計(jì)的基本原理和放法,擬定夾具設(shè)計(jì)方案,完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力,也能熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐。該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性,具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā),對(duì)模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核、都有詳細(xì)的設(shè)計(jì)。通過整個(gè)設(shè)計(jì)
19、過程表明該模具能夠達(dá)到此塑件所要求的加工工藝。也就是設(shè)計(jì)一副注塑模具來生產(chǎn)計(jì)算器外殼塑件產(chǎn)品,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高產(chǎn)量。針對(duì)摩托車轉(zhuǎn)向燈蓋的具體結(jié)構(gòu),該模具是側(cè)澆口的單分型面注射模具。通過模具設(shè)計(jì)表明該模具能達(dá)到摩托車轉(zhuǎn)向燈蓋的質(zhì)量和加工工藝要求。 </p><p> 關(guān)鍵詞:模具,注塑模,塑料模具,摩托車轉(zhuǎn)向燈蓋 </p><p><b> Abstract</b
20、></p><p> The graduation project is to enable us to study the integrated use ofmechanical manufacturing processes in the basic theory, combined with the production of practical knowledge learned in pract
21、ice, independent analysis and resolution of process issues, has designed a medium-complexity parts of the process specification capabilities fixture design and application of basic principles and put laws and the develop
22、ment fixture design, the ability to complete the fixture structural design, but also ar</p><p> Keywords: mold, injection molding, plastic mould, motorcycle lights cover</p><p><b> 緒論<
23、;/b></p><p> 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等。</p><p> 近年來,模具增長(zhǎng)十分迅速,高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大近年來許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度,將
24、技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD,并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國(guó)際通用軟件,個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件。</p><p> 日本的模具產(chǎn)能約占全球的40%,居世界第一位,每年向國(guó)外出口大量模具。模具行業(yè)在美國(guó)工業(yè)總產(chǎn)值中所占的比重呈現(xiàn)出不斷下降
25、的態(tài)勢(shì),但是美國(guó)模具在全球模具的高端產(chǎn)品仍然占據(jù)著重要地位。德國(guó)擁有世界領(lǐng)先的汽車、船舶等制造技術(shù),受上游行業(yè)需求影響,德國(guó)模具在世界上具有較為重要的地位。所以在許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如,精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低;</p><p> 1.1 塑料與塑料模具概述</p><p> 1.1.1 塑料的優(yōu)缺點(diǎn) </p><p>
26、 塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料,它在一定的溫度和壓力條件下具有流動(dòng)性,可以被模塑成型為一定的幾何形狀和尺寸,并在成型固化后保持其既得形狀不發(fā)生變化。</p><p> 組成:聚合物合成樹脂(40%——100%)。</p><p> 輔助材料:增塑劑 填充劑 穩(wěn)定劑 潤(rùn)滑劑 著色劑 發(fā)泡劑 增強(qiáng)材料除了上述助劑外,塑料中還可加入阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑等。輔助材料作用:
27、改善材料的使用性能與加工性能,節(jié)約樹脂材料(貴)。</p><p> 作為日常用品,塑料的用途已經(jīng)廣為人知,但由于它們的一些特殊優(yōu)點(diǎn),塑料在工業(yè)中的應(yīng)用也已經(jīng)非常普遍,主要有以下幾個(gè)方面: </p><p><b> 1 密度小、質(zhì)量輕</b></p><p><b> 2 比強(qiáng)度高 </b></p>
28、<p> 3 絕緣性能好、介電損耗低 </p><p><b> 4 化學(xué)穩(wěn)定性高 </b></p><p> 5 減摩、耐磨性能好 </p><p> 6 減振、隔音性能好 </p><p><b> 塑料的缺點(diǎn):</b></p><p> 1耐熱性差
29、,高溫下強(qiáng)度下降;</p><p> 2有的塑料燃燒時(shí),釋放處刺激性、腐蝕性等有害氣體;</p><p> 3導(dǎo)熱差,膨脹系數(shù)大,高溫下易變形;</p><p> 4在日光、大氣、高溫作用下產(chǎn)生老化;</p><p> 5有的塑料制品,機(jī)械強(qiáng)度低。</p><p> 從精度方面講,塑料制品的使用范圍也受到一定
30、限制。換句話說就是,如果采用成型加工的方法生產(chǎn)塑料制品,要達(dá)到某一精度所遇到的加工難度要比金屬制品成形時(shí)來得大。因此,在目前的塑料成型加工行業(yè)中,塑料制品的精度(即公差等級(jí))有其自己?jiǎn)为?dú)的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b> 1.2 塑料的組成</b></p><p> 塑料是以聚合物為主體,添加各種助劑的多組分材料。根據(jù)不同的功能,塑料所用的助劑可分為:增塑劑、穩(wěn)定
31、劑、潤(rùn)滑劑、填充劑、增強(qiáng)劑、交聯(lián)劑、著色劑、發(fā)泡劑等。 </p><p><b> 1.3 塑料的分類</b></p><p> 根據(jù)合成樹脂在受熱后所表現(xiàn)的性能不同來劃分,一般分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。</p><p> 常見的熱塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS、有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸酯)、聚甲醛(P
32、OM)、聚酰胺(PA)(尼龍)、聚碳酸酯(PC)、苯乙烯—丙烯腈(SAN)等。常見的熱固性塑料有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂(EP)、氨基樹脂、醋酸樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯、聚氨基甲酸酯(PUR)等。</p><p> 若按塑料的用途分類,又可分為通用塑料和工程塑料兩大類。</p><p> 1.4 塑料制品與塑料模具</p><p> 1.4.1 塑料制品<
33、;/p><p> 塑料制品就是塑料用各種不同的模具和各種不同的成型工藝制造出來的,具有一定形狀,一定使用功能和一定使用價(jià)值的產(chǎn)品。到目前為止,塑料已經(jīng)成為在鋼鐵、木材、水泥之后的第四大工業(yè)基礎(chǔ)材料。</p><p> 1.4.2 塑料模具</p><p> 塑料模具是一種用于壓塑、擠塑、注射、吹塑和低發(fā)泡成型的組合式塑料模具,它主要包括由凹模組合基板、凹模組件和凹
34、模組合卡板組成的具有可變型腔的凹模,由凸模組合基板、凸模組件、凸模組合卡板、型腔截?cái)嘟M件和側(cè)截組合板組成的具有可變型芯的凸模。模具凸、凹模及輔助成型系統(tǒng)的協(xié)調(diào)變化??杉庸げ煌螤?、不同尺寸的系列塑件。塑料模具包括:注射模(也稱注塑模)、壓縮模、傳遞模、擠出模 中空吹塑模、真空成型模、壓縮空氣成型模、旋轉(zhuǎn)成型模、發(fā)泡成型模、空氣輔助成型模、水輔助成型模等多種塑料成型模具。</p><p> 在上述各種塑料模具中,
35、由于注射模具有高效精密、可成型各種復(fù)雜制品,工藝先進(jìn)等諸多其它成型模具所不及的特點(diǎn),而成為塑料制品成型工藝中最重要的并且起主導(dǎo)作用的是模塑成型工藝裝備。</p><p> 1.5 塑料的注塑成型</p><p> 注塑成型的簡(jiǎn)單過程為:將粒狀或粉狀塑料經(jīng)注塑機(jī)的料斗加到加熱的料筒內(nèi),塑料受熱熔融,在注塑機(jī)的螺桿或活塞的壓力推動(dòng)下,經(jīng)噴嘴進(jìn)入模具型腔,塑料充滿型腔,經(jīng)冷卻硬化定型,脫模后
36、而得到具有一定形狀的塑件。</p><p> 塑料的成型方法有注塑、擠壓、吹塑、發(fā)泡膨脹、壓縮、壓延、熱成型等,其中應(yīng)用最廣泛的是壓延、擠壓和注塑成型三種。</p><p><b> 第二章 注塑模結(jié)構(gòu)</b></p><p> 2.1 注塑成型原理及注塑過程</p><p> 注(射模)塑(或稱注射成型)是塑料
37、先在注塑機(jī)的加熱料筒中受熱熔融,而后由柱塞或往復(fù)式螺桿將熔體推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。它不僅可在高生產(chǎn)率下制得高精度,高質(zhì)量的制品,而且可加工的塑料品種多和用途廣,因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一。</p><p> 注塑成型工藝過程包括成型前的準(zhǔn)備,注射過程和塑件的后處理。</p><p> 2.2 注射模具結(jié)構(gòu)組成及典型結(jié)構(gòu)</p><p>
38、 一般認(rèn)為,注塑模由八部份組成。</p><p> 1成型零部件2合膜導(dǎo)向機(jī)構(gòu)3澆注系統(tǒng)4頂出脫模機(jī)構(gòu)5側(cè)向分型與側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)6排氣機(jī)構(gòu)7溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)8支撐零部件</p><p><b> 注塑模具典型結(jié)構(gòu):</b></p><p> 1、兩板模(大水口):分流道開設(shè)在分型面上。</p><p> 2、三模版(
39、細(xì)水口):多個(gè)分型面,包括垂直分型和水平分型面。應(yīng)用:1)細(xì)點(diǎn)入水的單型腔或多型腔。2)側(cè)向分型抽芯在定模一側(cè)。3)塑件結(jié)構(gòu)特殊,需要順序分型。</p><p> 3、斜頂、滑塊模,活動(dòng)鑲塊:塑件帶有內(nèi)側(cè)凹凸槽或螺紋。</p><p> 4、牙?;蜣D(zhuǎn)苛模:塑件有內(nèi)、外螺紋(注意產(chǎn)品要防轉(zhuǎn)動(dòng))</p><p> 5、定模設(shè)頂出機(jī)構(gòu):產(chǎn)品開模后留于定模,前模設(shè)有頂
40、出機(jī)構(gòu):拉桿,拉板,液壓系統(tǒng)。</p><p> 6、熱流道模具:節(jié)省塑料,提高生產(chǎn)效率,自動(dòng)化生產(chǎn),塑件質(zhì)量高,生產(chǎn)批量大。</p><p> 2.3 熱塑性塑料注射模的特點(diǎn)</p><p> 由于所成型的制品材料的不同,成型時(shí)模具溫度也各不相同。因此,有的模具要進(jìn)行冷卻降溫,而有的模具則需要加熱升溫。</p><p> 常用熱塑性
41、塑料成型時(shí)的模具溫度可見表2-1所示。</p><p> 模具所需溫度,一般地,在注射成型時(shí)由射入模具的高溫塑料傳導(dǎo)而得,不需另外加熱升溫。當(dāng)連續(xù)注射成型一段時(shí)間后,模具超過所需的范圍,則需冷卻降溫。當(dāng)模具溫度要求超過100℃時(shí),比如成型聚砜制品時(shí),要求模具溫度達(dá)到130℃~150℃,尤其是在南方的冬季,成型車間無空調(diào)、室溫較低時(shí),模具的冷卻水道改為注入50℃~100℃的水或油為模具加熱升溫就非常必要了。<
42、;/p><p> 表2-1 常用熱塑性塑料成型時(shí)的模具溫度</p><p> 塑料是在注射機(jī)料筒內(nèi)加熱、在恒溫中塑化成為熔融狀態(tài)的粘流體后射入模具內(nèi)的。料筒溫度和模具溫度都是可以調(diào)節(jié)的,但調(diào)好后是恒定的,其溫差一般在3℃~5℃之間。料筒溫度由控溫系統(tǒng)控制(模具由控溫機(jī)控制)。</p><p> 第三章 塑件設(shè)計(jì)及分析</p><p>
43、3.1 制品材料性能</p><p> 本塑件采用ABS材料,下面對(duì)其成型特性進(jìn)行分析。</p><p> 3.1.1 ABS的成型特性與工藝參數(shù)</p><p> 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS樹脂微黃色或白色不透明,是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油,耐熱,耐化學(xué)腐蝕,丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性,韌性;苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工
44、流動(dòng)性。因此ABS樹脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。同時(shí)具有吸濕性強(qiáng),但原料要干燥,它的塑件尺寸穩(wěn)定性好,塑件盡可能偏大的脫模斜度。</p><p> ABS塑料主要的性能指標(biāo):</p><p> 密度 (Kg.dm-3) 1.13——1.14<
45、;/p><p> 收縮率 % 0.3~0.8</p><p> 熔 點(diǎn) ℃ 13
46、0~160</p><p> 熱變形溫度 45N/cm 65~98</p><p> 彎曲強(qiáng)度 Mpa 80</p><p> 拉伸強(qiáng)度 MPa 35~49</p&
47、gt;<p> 拉伸彈性模量 GPa 1.8</p><p> 彎曲彈性模量 Gpa 1.4</p><p> 壓縮強(qiáng)度 Mpa 18~39</p>&l
48、t;p> 缺口沖擊強(qiáng)度 kJ/㎡ 11~20</p><p> 硬 度 HR R62~86</p><p> 體積電阻系數(shù) Ωcm 1013</p
49、><p> 擊穿電壓 Kv.mm-1 15</p><p> 介電常數(shù) 60Hz3.7</p><p> 3.12 ABS的注射成型工藝參數(shù): <
50、;/p><p><b> 注塑機(jī)類型:螺桿式</b></p><p> 噴嘴形式: 通用式 </p><p> 料筒一區(qū) 150——170</p><p> 料筒二區(qū) 180——190</p>&
51、lt;p> 料筒三區(qū) 200——210</p><p> 噴嘴溫度 180——19</p><p> 模具溫度 50——70</p><p> 注塑壓 60——100</p><p> 保壓
52、60; 40——60</p><p> 注塑時(shí)間 2——5</p><p> 保壓時(shí)間 5——10</p><p> 冷卻時(shí)間 5——15</p><p> 周期
53、60; 15——30</p><p> 后處理 紅外線烘箱 </p><p><b> 溫度(70) </b></p><p> 時(shí)間(0.3——1)</p><p><b> 3.1.2 收縮率</b></p&g
54、t;<p> ABS具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,流動(dòng)性好,易于成型,成型收縮率小,理論計(jì)算收縮率為0.55%,溢料值為0.04mm,比熱容較低,在模具中凝固較快,模塑周期短,制件尺寸穩(wěn)定,表面光澤</p><p><b> 3.2 制件分析</b></p><p> 3.2.1 制品形狀</p><p> 摩托車轉(zhuǎn)向燈蓋的結(jié)構(gòu)、尺
55、寸如圖3.1所示。從外形上看,該制品幾乎為圓弧狀,在其倆側(cè)有兩個(gè)圓形的內(nèi)孔。</p><p> 3.2.2 尺寸精度</p><p> 根據(jù)制品圖可知,該制品的復(fù)雜程度一般。重要尺寸包括:80mm、70mm、20mm、R84mm、5mm等,尺寸精度為3~5級(jí)。制品壁厚最大處為2.3mm,最小處為1.8mm,壁厚雖不是很均勻,但整體較薄,有利于成形。</p><p&g
56、t; 3.2.3 表面質(zhì)量</p><p> 該制品的外表要求光滑、無毛刺,沒有其他特殊要求,是比較容易實(shí)現(xiàn)的。</p><p> 通過以上分析可知,制品的總體要求不是很高,加工和成形都可以得到保證。</p><p> 本次設(shè)計(jì)塑件如圖3-1所示。</p><p><b> 圖3-1</b></p>
57、<p><b> 第四章 成型件設(shè)計(jì)</b></p><p> 4.1 成型件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p> 注塑模具閉合時(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。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開模和脫模時(shí)需克服與塑件的粘著力。在上萬次、
58、甚至幾十萬次的注塑周期,成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性,決定了塑料制品的相對(duì)質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力,作為高壓容器,它的強(qiáng)度和剛度必須在容許值之內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)、材料和熱處理的選擇及加工工藝性,是影響模具工作壽命的主要因素。</p><p> 4.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p> 凹模又名陰模,是成型塑件外表面的部件。在注射成型中,因多裝在
59、注射機(jī)的定壓板(或叫靜壓板)上,所以,習(xí)慣上叫定模(或叫定模);</p><p> 凹模按照其結(jié)構(gòu)的不同可以分為:</p><p> (1)整體結(jié)構(gòu)的凹模; </p><p> (2)整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凹模;</p><p> (3)局部鑲拼結(jié)構(gòu)的凹模;</p><p> (4)四壁鑲拼結(jié)構(gòu)的凹模;</p&
60、gt;<p> (5)兩瓣組合結(jié)構(gòu)的凹模;</p><p> (6)螺紋型環(huán)結(jié)構(gòu)的凹模。</p><p> 整體結(jié)構(gòu)的凹模,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于制造,牢固,不易變形。制品上無鑲拼結(jié)構(gòu)留下的拼接痕,成型制品的外觀質(zhì)量較好,制造中省去了鑲拼組合所需的工時(shí)和費(fèi)用。相同的鋼材截面尺寸、比強(qiáng)度較高。</p><p> 整體結(jié)構(gòu)的凹模適于形狀比較簡(jiǎn)單或形狀雖比較復(fù)
61、雜但可用仿形機(jī)床等特殊加工方法加工出來,精度要求不高,使用壽命可成型幾千至一萬左右次的中、小型模具?;谡w結(jié)構(gòu)凹模的這些特點(diǎn)和塑件形狀及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),本次設(shè)計(jì)的凹模采用整體結(jié)構(gòu)的凹模,材料選用45#鋼調(diào)質(zhì)加工。凹模結(jié)構(gòu)見圖4-1。</p><p> 4-1凹模結(jié)構(gòu)示意圖</p><p> 4.1.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p> 凸模又名陽模,是成型內(nèi)表面的
62、部件,在注射成型中,通常多裝在注射機(jī)的動(dòng)壓板上,所以,習(xí)慣上叫動(dòng)模。由于注射成型中常常讓塑件留在凹模上,所以,凸模上裝有頂出機(jī)構(gòu),以便塑件脫模。</p><p><b> 凸??梢苑譃椋?lt;/b></p><p> ?。?)整體結(jié)構(gòu)的凸模;</p><p> ?。?)整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模;</p><p> ?。?)鑲拼組
63、合結(jié)構(gòu)的凸模三種。</p><p> 由源文件零件圖可知有兩個(gè)圓孔。故采用整體結(jié) 構(gòu)的凸模,見圖4-2。</p><p> 圖4-2凸模結(jié)構(gòu)示意圖</p><p> 4.2 成型件的材料選擇</p><p> ?。?)機(jī)械加工性能良好。</p><p> (2)拋光性能優(yōu)良。</p><p&
64、gt; ?。?)耐磨性和抗疲勞性能好。</p><p> 在實(shí)際模具設(shè)計(jì)中可參考表4-1選擇合適的模具鋼材。</p><p> 本產(chǎn)品采用的原材料ABS為一般性熱塑性塑料。因此,其使用比較廣泛,對(duì)ABS的幾種應(yīng)用環(huán)境及所選用的鋼材進(jìn)行對(duì)比后,并在其中選擇比較適合本次設(shè)計(jì)的材料,因此應(yīng)該選用的鋼材型號(hào)為45鋼。由于塑料模具形狀往往比較復(fù)雜,據(jù)統(tǒng)計(jì)塑料模具的鋼材成本費(fèi)用占整個(gè)模具制造成本不
65、到20%,而切削加工成本占絕大部分(約75%),因此選擇模具材料時(shí)應(yīng)考慮其加工性能,所以本次設(shè)計(jì)采用的鋼材型號(hào)為45鋼。</p><p> 表4-1 塑料模具用鋼及適應(yīng)的工作條件</p><p> 4.3 成型件鋼材的熱處理要求</p><p> ?。?)成型件用的鋼材均應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理以消除內(nèi)應(yīng)力;</p><p> ?。?)成型表面有
66、粗糙度要求的非亞光面的零件材料,其熱處理后的表面硬度最低不的底于HRC32,一般均應(yīng)達(dá)到HRC45以上,否則難以達(dá)到拋光效果;</p><p> ?。?)精密、復(fù)雜、小型的型腔、型芯、鑲件可選用65Nb、CG-2和012Al。</p><p> 4.4 型腔、型芯工作部位尺寸的確定</p><p> 查手冊(cè)知ABS塑料的收縮率是0.3%~0.8%,則ABS塑料的
67、平均收縮率為 Scp = ( 0.3% + 0.8% ) / 2 = 0.55% 。下表為計(jì)算的尺寸。</p><p> 表4-2型腔工作尺寸計(jì)算</p><p> 按照下列公式計(jì)算型腔、型芯工作部位尺寸:</p><p> 型腔徑向尺寸 L m +δz 0 = [(1+ Scp)LS – 3/4△]+δz0</p><p&g
68、t; 型腔深度尺寸 Hm+δz0 = [(1+ Scp)HS – 2/3△]+δz0</p><p> 型芯徑向尺寸 lm0 –δz = [(1+ Scp)lS + 3/4△]-δz0 </p><p> 型芯高度尺寸 hm0 –δz = [(1+ Scp)hS + 2/3△] -δz0</p><p> 中心距尺寸
69、 Cm±δz/2=(1+ Scp)CS±δz/2 </p><p> 式中:LS — 塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸(mm);</p><p> lS — 塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸(mm);</p><p> HS — 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸(mm);</p><p> hS — 塑件內(nèi)型
70、深度基本尺寸的最小尺寸(mm);</p><p> CS — 塑件中心距基本尺寸的平均尺寸(mm);</p><p> △— 塑件制品公差(mm),可查塑件制品尺寸公差數(shù)值表(SJ1372-78)獲得;</p><p> △δz — 模具制造公差,按制品公差的1/4-1/3選取。根據(jù)制品的精度要求,確定模具的制造公差為制品公差的1/4,即δz=1/4△。通常,
71、制品中1 mm和小于1 mm并帶有大于0.05 mm公差的部位以及2 mm和小于2 mm并帶有大于0.1 mm公差的部位不需要進(jìn)行收縮率計(jì)算。</p><p> 型腔工作尺寸計(jì)算見表4-2。</p><p><b> 4.5壁厚的計(jì)算</b></p><p> 塑料注射模具的成型零件必須有足夠的強(qiáng)度和剛度,如壁厚度不夠表現(xiàn)剛度不足,即型腔
72、產(chǎn)生過大的彈性變形,可能會(huì)發(fā)生溢料或使制品精度降低;也可表現(xiàn)為強(qiáng)度不夠,即型腔發(fā)生塑性變形甚至破裂。理論分析和實(shí)踐證明,對(duì)于大尺寸的型腔,主要為剛性不足為主,應(yīng)按剛度條件計(jì)算;而小尺寸型腔則以強(qiáng)度不足為主,應(yīng)按強(qiáng)度條件計(jì)算。剛度計(jì)算的條件則由于模具特殊性,可以從以下幾方面加以考慮:</p><p><b> ?。?)要防止溢料:</b></p><p> ?。?)應(yīng)保
73、證塑件精度;</p><p> ?。?)要有利于脫模。</p><p> 上述要求在設(shè)計(jì)模具時(shí)其剛度條件應(yīng)以這些項(xiàng)中最苛刻者(允許最小的變形值)為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),但也不宜無根據(jù)地過分提高標(biāo)準(zhǔn),以免浪費(fèi)材料,增加制造困難。型芯的強(qiáng)度、剛度計(jì)算相當(dāng)于桿類零件的校核計(jì)算。 </p><p> 型腔壁和底版厚度的計(jì)算比較復(fù)雜且繁瑣,為了簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì),一般采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或查有關(guān)的
74、模具設(shè)計(jì)手冊(cè)。</p><p> 根據(jù)矩形型腔壁厚尺寸的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)(查 《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.4-14),得出矩形型腔短邊尺寸b<102時(shí),整體式型腔底壁厚為T=(0.12~0.13)b=0.12*20mm≈2.4mm。型腔壓力/Mpa<49(注塑)時(shí)型腔側(cè)壁厚度S/mm=0.2L+17,L為型腔大尺寸,其側(cè)壁厚度取S/ mm=0.2L+17 ≈23mm。</p><p>
75、 4.6 成型件配合尺寸的公差要求</p><p> 1.零件無論凹模、凸模、型芯、成型小型芯(側(cè)型芯)其固定部分按H7/m6加工;側(cè)型芯的配合與小型芯的配合相同。</p><p> 2.料的溢邊值。另外,推管與型部分如大型芯與推板的配合為H8/g7的滑動(dòng)配合。但滑動(dòng)配合的單面間隙,不能大于制品塑芯桿、推管與模板或鑲件的配合也用H8/g7; H8/g7的配合為間隙配合。</p&
76、gt;<p> 第五章 分型面的設(shè)計(jì)</p><p> 5.1 制品在分型面的位置</p><p> 制品在模具中的位置,直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、模具分型面的確定、澆口的設(shè)置、制品的尺寸精度和質(zhì)量等。因此,開始制定模具方案時(shí),首先必須正確考慮制品在其中的位置,然后再考慮具體生產(chǎn)條件(包括模具制造的)、生產(chǎn)批量所需的機(jī)械化和自動(dòng)化程度等其他設(shè)計(jì)問題。。</p&
77、gt;<p> 5.2 分型面的形式</p><p> 分開模具以便能取出制品和澆注系統(tǒng)冷料的面,稱為分型面。</p><p> 模具設(shè)計(jì)開始的第一步,就是選擇分型面的位置。分型面的選擇受到塑件形狀,壁厚,成型方法,后處理工序,塑料外觀,塑件尺寸精度,塑件脫模方法,模具類型,型腔數(shù)目,模具排氣,嵌件,澆口位置與形狀以及成型機(jī)的結(jié)構(gòu)等的影響。</p><
78、;p> 在模具制造不良或鎖模力不足的情況下,模內(nèi)熔融塑料會(huì)通過分型面濺出,在塑件上形成較厚的飛邊,經(jīng)修整后還會(huì)留下明顯的殘痕。</p><p> 分型面有多種形式,常見的有:</p><p><b> ?。?)水平分型面;</b></p><p><b> ?。?)斜分型面;</b></p><
79、;p><b> ?。?)曲面分型面;</b></p><p><b> ?。?)階梯分型面;</b></p><p><b> (5)垂直分型面。</b></p><p> 本次設(shè)計(jì)采用曲面分型面。</p><p> 5.3 分型面的選擇原則</p>
80、<p> 確定分模面的一般原則:</p><p> ?。?) 分型面應(yīng)選在塑件的最大截面處,否則無法脫模和加工型腔,無論塑料以何方位布置型腔,都應(yīng)將此作為首要原則。</p><p> ?。?)盡可能將塑件留動(dòng)模一側(cè), 因?yàn)閯?dòng)模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便易行,為了讓塑件留在動(dòng)模一側(cè),將型芯設(shè)在動(dòng)模邊,依靠薄壁塑件對(duì)型芯足夠的包緊力,但遇到厚壁塑件或沒有型芯,將塑件型腔設(shè)在動(dòng)模側(cè)。
81、</p><p> ?。?)有利于保證塑件精度。 </p><p> ?。?)有利于保證外觀質(zhì)量。</p><p> (5)考慮滿足塑件的使用要求。</p><p> ?。?)盡量減小塑件在合模平面上投影面積,以減小所需鎖模力。</p><p> (7)長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開模方向。</p><p>
82、; ?。?)有利于排氣,應(yīng)將分型面置于熔體充模流動(dòng)的末端。</p><p> ?。?)應(yīng)有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),為此在按排制件在型腔中方位時(shí),盡可能避免側(cè)向分型或抽芯。特別是避免在定模部分側(cè)向抽芯。</p><p> ?。?0)非平面分型面的選擇應(yīng)有利于型腔加工和脫模方便。應(yīng)注意分型面上力的平衡。</p><p> ?。?1)便于加工:能平面分模不斜面分模,能斜面分模不
83、曲面分模。一般不取在裝飾外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。</p><p> (12)斜面分?;蚯娣帜r(shí),分模面要定位。</p><p> 5.4 分型面的選擇</p><p> 根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu),為了凝料的取出及制件的合理落料,分型面一般選在塑件的最大截面處。</p><p> 第六章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>
84、; 澆注系統(tǒng)的作用是將熔融狀態(tài)的塑料填充到模具型腔內(nèi),并在填充及凝固過程中將注射壓力傳遞到塑料個(gè)部位,而得到所要求的塑件。注射模的澆注系統(tǒng)和熱塑性擠塑模相似,一般由主澆道(澆口)1、分流道(澆道)2、進(jìn)料口3、冷料穴4四部分組成. ,如圖6.1</p><p><b> a)</b></p><p><b> (b)</b></p&g
85、t;<p> 圖6-1 注射模澆注系統(tǒng)</p><p> 1—主澆道 2—分流道 3—進(jìn)料口 4—冷料穴 5—塑件</p><p> 澆注系統(tǒng),對(duì)注射成形失效率和塑件的質(zhì)量有直接影響,是注射模關(guān)鍵部位。圖6.1-1a為臥式或立式澆注系統(tǒng),而圖6.0b為三角式注射系統(tǒng)。</p><p> 注射模的澆注系統(tǒng)形狀和尺寸確定,
86、應(yīng)根據(jù)塑料的成形特征、塑件大小和形狀、模具成形的型腔數(shù)、塑料的外觀、注射機(jī)安裝模板的大小及成形效率、冷卻等綜合因素進(jìn)行考慮。一般情況下,按設(shè)計(jì)進(jìn)行制造加工成形后,都要經(jīng)過試模、修正。</p><p> 6.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</p><p> 1.確保塑料充滿整個(gè)型腔</p><p> 2.保證塑料熔體流動(dòng)平穩(wěn)</p><p><
87、;b> 3.應(yīng)盡量減短流程</b></p><p> 4.流道表壁的粗糙度要低</p><p> 5.防止制品變形和翹曲</p><p> 6.防止型芯變形和嵌件位移</p><p> 7.去除澆口應(yīng)盡量方便,且不影響制品質(zhì)量</p><p><b> 8.合理設(shè)計(jì)冷卻穴<
88、/b></p><p><b> 6.2 主流道設(shè)計(jì)</b></p><p> 主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過的部位,它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔,其形狀為圓錐形,便于熔體順利的向前流動(dòng),開模時(shí)主流道凝料又能順利拉出來,主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間,由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞,通常不直接開在
89、定模上,而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道套鑲?cè)攵0鍍?nèi)。主流道套通常又高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。塑件外表面不許有澆口痕,又考慮取料順利,對(duì)塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動(dòng)減斷。采用帶直流道與分流道的潛伏式點(diǎn)澆口,為了方便于拉出流道中的凝料,將主流道設(shè)計(jì)成錐形</p><p> 6.2.1 主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p> 1.為了使凝料順利拔出,主流道的小端直徑D應(yīng)稍大于注射機(jī)噴嘴直徑d,通常為
90、 D=d+(0.5~1)mm;</p><p> 2.主流道內(nèi)壁的表面粗糙度應(yīng)在Ra0.8um以下,拋光時(shí)沿軸向進(jìn)行。主流道的長(zhǎng)度L,一般按模板厚度確定。為了減少充模時(shí)的壓力損失和物料損耗,主流道長(zhǎng)度,越短越好,L一般控制在60mm以內(nèi);</p><p> 3.主流道錐角α一般為2°~4°,過大的錐角會(huì)產(chǎn)生渦流,卷入空氣。過小的錐角使凝料脫模困難,還會(huì)使充模時(shí)熔體的
91、流動(dòng)阻力過大。粘度大的可選3°~6°(但應(yīng)力求與鉸刀的斜度一致)。</p><p> 4.主流道入口的凹坑球面半徑R2也應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑R1,通常為R2=R1+(1~2)mm。</p><p> 5.主流道的出口端應(yīng)有較大的圓角,其半徑r約為1/8D。</p><p> 為了便于主流道凝料拔出,初步設(shè)計(jì)主流道形狀尺寸,主流道設(shè)計(jì)成圓
92、錐型,其錐角為2°~6°,因?yàn)锳BS塑料流動(dòng)性較好,所以錐角取4°,內(nèi)壁粗糙度Ra取0.4μm。主流道的長(zhǎng)度L由定模座板厚度確定,一般L不超過60 mm。</p><p> 6.2.2 分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p> 分流道是主流道與澆口之間的進(jìn)料通道。在多型腔模具中分流道必不可少,而在單型腔模具中,有時(shí)可省去分流道。在分流到設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮盡量減小在流道內(nèi)
93、壓力損失和盡可能避免熔體溫度的降低,同時(shí)考慮減小流道的容積.</p><p> 分流道一般開在分型面上,起分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道截面的形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等,圓形和正方形截面流道的比面積最?。鞯辣砻娣e于體積之比值稱為比表面積),塑料熔體的溫度下降小,阻力小,流道的效率最高。但加工困難,而且正方形截面不易脫模,所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及U形。</p>&
94、lt;p> 6.2.3分流道的截面形狀</p><p> 常用的流道截面形狀有圓形、梯形、U形和六角形等(如6-2圖)在流道設(shè)計(jì)中要減小在流道內(nèi)的壓力損失,則希望流道的截面積大;要減小傳熱損失,又希望流道的表面積小,因此可用流道的截面積與周邊長(zhǎng)的比值來表示流道的效率。此值愈大則流道的效率愈高。</p><p> 圖6-2各種澆口形式</p><p>
95、D-分流道直徑 G-制品重量 S-制品壁厚</p><p> 塑料制品,還可采用如下經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算分流道的直徑D=0.2654*</p><p> 式中 D-分流道直徑(mm) G-制品重量(g) L-分流道的長(zhǎng)度</p><p> 由上圖知圖形流道的效率較高所用,本次采用圓形截面的流道。</p><p> 6.2.4
96、澆口套的設(shè)計(jì)</p><p> 澆口套的設(shè)計(jì):為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。澆口套常用鋼材是T8A、T10A。熱處理要求:50~55HRC。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意:</p><p> ?。?)進(jìn)料口處為球面(SR);</p><p> ?。?)配合要求H7/J7或H6;</p><p> ?。?)粗糙度:Ra(0.4~0.8)μm。</p><
97、p> 本次設(shè)計(jì)采用澆口套件圖6-3</p><p><b> 圖6-3澆口套</b></p><p><b> 6.3 澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p> 6.3.1 澆口的選擇</p><p> 澆口按照結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn),常用的澆口可分為以下幾種形式:直接澆口,中心澆口,側(cè)澆口,環(huán)
98、形澆口,輪幅式澆口點(diǎn)澆口。 </p><p> 由于側(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)充滿模具型腔,其截面形狀多為矩形(扁槽),改變澆口的寬度與厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結(jié)時(shí)間。這類澆口可以根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置,加工和修整方便,普遍用于中小型塑件的多型腔模具,且對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。并根據(jù)本次設(shè)計(jì)塑件選用的材料,及制品的使用環(huán)境與性能要求,且分型面將模具分成動(dòng)模和定模兩部
99、分,采用側(cè)澆口,一模兩腔,一次成型兩個(gè)塑件制品。可應(yīng)用在立式或臥式注射機(jī)上。</p><p> 6.3.2 澆口位置選擇</p><p> 合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高塑件質(zhì)量的一個(gè)重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。另外,澆口位置的不同還會(huì)影響模具的結(jié)構(gòu)。因此,在開設(shè)澆口時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)</p><p> 1.避免熔體破裂在塑件上產(chǎn)生缺陷</p><p>
100、 2.考慮分子定向?qū)λ芗阅艿挠绊?lt;/p><p> 3.有利于流動(dòng)、排氣和補(bǔ)縮</p><p> 4.在多腔模中,各個(gè)型腔澆口方位必須保持一致</p><p> 5.減少熔結(jié)痕和提高熔結(jié)痕的強(qiáng)度</p><p><b> 6.校核流動(dòng)距離比</b></p><p> 7.澆口位置應(yīng)使
101、澆口便于修整</p><p> 8.防止料流將型芯或嵌件擠歪變形</p><p> 綜上所述,本次設(shè)計(jì)澆口采用的形式是側(cè)澆口,其位置設(shè)置在制品的凹邊中間處且澆口槽開在定模上。</p><p> 6.3.3 澆口形式的確定</p><p> 澆口類型有直接澆口 ,側(cè)澆口 ,扇形澆口,薄片澆口 ,環(huán)形澆口等。</p><
102、;p> ?。?)澆口截面形狀和尺寸的確定要根據(jù)制品的尺寸;大小、壁的厚薄(尺寸大的、壁厚的,澆口尺寸要適當(dāng)放大些,反之要取小尺寸)、塑料的品種(流動(dòng)性好的,尺寸取值應(yīng)偏小,反之取大值尺寸)以及制品的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的澆口形式而定;</p><p> ?。?)先取小值,試模后根據(jù)情況再修正。(小尺寸可以修大,太小了就無法修小了)結(jié)合制品的形狀、尺寸精度和外觀要求均不高等特點(diǎn),且為了開模時(shí)冷料與制品可以自動(dòng)分離,利于
103、自動(dòng)化操作,澆口去除后殘留痕跡小,減小熔接不良現(xiàn)象,采用側(cè)澆口。</p><p> 側(cè)面澆口是一般常用的澆口,它的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單.只是在工模的一邊加工此澆口,藉此將流道及成品連接. 如圖6-4</p><p> 澆口的尺寸 : W=澆口, h=澆口深度, L=澆口長(zhǎng)度(Land Length)</p><p> 通常,在澆口長(zhǎng)度(L)位置會(huì)產(chǎn)生壓力降,因此澆口的
104、長(zhǎng)度最好愈短愈好.但由于流道距離內(nèi)模間的鋼材又不能太單薄,因此實(shí)際上澆口的長(zhǎng)度最好在0.5~0.75mm之間.澆口深度(h) h=nt t=成品壁厚 n = 塑料常數(shù)</p><p> 選用不同塑料有不同的計(jì)算常數(shù),因此用表6-1概括方式將不同塑料分類:</p><p><b> 表6-1</b></p><p> 因澆口的切面面積(
105、h x W)控制塑料的流量,如果深度與成品厚度關(guān)系成立的話,則澆口闊度可以控制塑料的流動(dòng)尺寸.澆口的闊度可以從下述的經(jīng)驗(yàn)公式所算作參考:</p><p> W=(n√A)/30 W=澆口闊度 A=成品內(nèi)模的表面面積 可簡(jiǎn)化公式為: h = t/2 W=2h</p><p><b> 圖6-4澆口尺寸</b></p>&l
106、t;p> 第七章 注塑機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇</p><p><b> 7.1 注塑機(jī)簡(jiǎn)述</b></p><p> 注射成型機(jī)(簡(jiǎn)稱注射機(jī)或注塑機(jī))是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。</p><p> 7.2 注塑機(jī)的類型</p><p> 注塑機(jī)的類型有:立式、
107、臥式、全電式,但是無論那種注塑機(jī),其基本功能有兩個(gè):</p><p> ?。?)加熱塑料,使其達(dá)到熔化狀態(tài);</p><p> ?。?)對(duì)熔融塑料施加高壓,使其射出而充滿模具型腔。</p><p> 7.3 注塑機(jī)的組成</p><p> 注塑機(jī)通常由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳達(dá)動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
108、等組成。</p><p><b> 7.4 最大注射量</b></p><p> 最大注射量是指注射機(jī)螺桿(或柱塞)做一次最大注射行程(S)時(shí),注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,它反映了注射量的加工能力。</p><p> 注射機(jī)的最大注射量應(yīng)大于成型塑料制品所需塑料的熔融量(包括模內(nèi)澆注系統(tǒng)合飛邊在內(nèi))。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),通常注射機(jī)的實(shí)際注射量
109、最好為注射機(jī)最大注射量的80%。因此,選用的注射機(jī)的最大注射量為:</p><p><b> ≥ 2 /0.80</b></p><p> 式中: — 額定注射量(g);</p><p> — 塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和(cm³);</p><p> 經(jīng)過計(jì)算該塑料制件體積為12.1cm³
110、;。</p><p> 由澆注系統(tǒng)尺寸先計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積≈16cm³,</p><p> 則總體積 = 2*12.1 cm³ +16cm³=40.2cm³</p><p> 滿足注射量 ≥/0.80</p><p> 其中 //0.
111、80 = 40.2/0.8cm³=50.25cm³</p><p> 7.5注射壓力的確定</p><p> 注射壓力是指螺桿(或柱塞)施加于料筒中熔融塑料上單位面積的壓力(MPa),它用來克服熔料從料筒中注入模具型腔所遇到的一切阻力,并使制品有一定的密度。</p><p> 注射機(jī)的注射壓力必須大于制品成型所需要的壓力,即不但夠用還應(yīng)有余
112、才保險(xiǎn)。應(yīng)該滿足:</p><p><b> ≥</b></p><p> 式中: — 注塑機(jī)最大注射壓力(MPa);</p><p> — 制品成型所需要的成型壓力(MPa)。</p><p> 查手冊(cè)知ABS成型時(shí)的壓力=70~150MPa。</p><p> 7.6 所需鎖模力的確
113、定</p><p> 鎖模力是指注射機(jī)的合模裝置對(duì)模具所能施加的最大加緊力。型腔壓力有頂開模具的趨勢(shì),因此所需鎖模力應(yīng)該滿足如下原則:注射機(jī)鎖模力必須大于或稍大于塑料充滿型腔時(shí)注射壓力模內(nèi)產(chǎn)生的張力,即</p><p><b> ≥</b></p><p> 式中: — 注塑機(jī)的最大鎖模力(MPa);</p><
114、p> — 塑料成型時(shí)型腔壓力(MPa),ABS的型腔壓力 </p><p><b> = 88MPa;</b></p><p> — 澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積之和(m²)。</p><p> = 2×(80 ×20+3*78/2)mm²=0.002m2 &l
115、t;/p><p> = 88Mpa×0.002m2 =176KN</p><p><b> 7.7 初選注塑機(jī)</b></p><p> 根據(jù)以上分析、計(jì)算,查《塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)》表0.10初選注射機(jī)型號(hào)為:XS-ZY-125。其有關(guān)參數(shù)如下:</p><p> 結(jié)構(gòu)類型
116、 臥</p><p> 理論注射容積/ cm³ 125 cm³</p><p> 螺桿(柱塞)直徑/ mm 42 mm</p><p> 注射壓力/ MPa 119 MPa </p><p> 注射速率/(g/s) 60
117、g/s</p><p> 塑化能力/(g/s) 5.6 g/s</p><p> 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min) 14~200r/min </p><p> 鎖模力/KN 900KN</p><p> 移模行程/ mm 300 mm&
118、lt;/p><p> 模具最大厚度/mm 300 mm</p><p> 模具最小厚度/mm 200 mm</p><p> 噴嘴球半徑/ mm 12mm</p><p> 拉桿內(nèi)間距/ mm 260 mm×290 mm</
119、p><p> 鎖模形式 液壓-機(jī)械</p><p> 模具定位孔直徑/ mm 100 mm</p><p><b> 7.8 選擇模架</b></p><p> 模架是設(shè)計(jì)、制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件。</p><p> 根據(jù)以上分析,計(jì)
120、算以及型腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。查標(biāo)準(zhǔn)模架手冊(cè)選用:P3—200250—05—Z1GB/T12556 .1—1990 </p><p> 模板厚度:A=30mm</p><p> 動(dòng)模板厚度:B=25mm</p><p> 墊塊厚度: C=63mm</p><p> 模具厚度: H模 =( 25+25
121、+63+30+30+30) mm =203mm</p><p> 模具外形尺寸:250 mm×250 mm×203 mm</p><p> 模具厚度滿足關(guān)系式: Hmin ≤ H ≤Hmax</p><p> 式中: Hmin — 允許使用的模具最小厚度;</p><p> Hmax — 允許使用
122、的模具最大厚度。</p><p> 本次模架外形選擇見圖7-1。</p><p><b> 圖7-1模架圖</b></p><p> 7.9 注射機(jī)性能參數(shù)校核</p><p> 開始設(shè)計(jì)注射模時(shí),首先需要選擇確定模具的結(jié)構(gòu)、類型和一些最基本的參數(shù)和尺寸,如型腔的個(gè)數(shù)和需要的注射量、制品在分型面上的投影面積、成型
123、時(shí)需要用的工藝合模力、注射壓力、模具的厚度和安裝固定尺寸以及開模行程等。這些數(shù)據(jù)均與注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格密切相關(guān),如果二者之間不能匹配,則模具將無法使用,此時(shí)只能重新選擇確定模具的結(jié)構(gòu)類型或更換注射機(jī)機(jī)型。為了了解模具結(jié)構(gòu)類型與注射機(jī)機(jī)型是否匹配,必須將二者之間的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。對(duì)于多數(shù)注射模,其型腔數(shù)量與注射機(jī)的塑化能力、最大注射量以及合模力等參數(shù)有關(guān),此外,還受到制品的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素影響。</p><p&
124、gt; 7.9.1 注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核 </p><p> 由于在初選注射機(jī)和選用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)是根據(jù)以上四個(gè)技術(shù)參數(shù)及計(jì)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(jìn)行校核,已符合所選注射機(jī)要求。</p><p> 7.9.2 開模行程的校核 </p><p> 開模行程也叫做合模行程,是指模具開合過程中動(dòng)
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