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文檔簡介

1、摘 要本課題主要是針對小型電風扇擋塵板的模具設計,通過對塑件進行工藝的分析和比較,最終設計出一副注塑模。該課題從產品結構工藝性,具體模具結構出發,對模具的澆注系統、模具成型部分的結構、頂出系統、冷卻系統、注塑機的選擇及有關參數的校核、都有詳細的設計,同時并簡單的編制了模具的加工工藝。通過整個設計過程表明該模具能夠達到此塑件所要求的加工工藝。根據題目設計的主要任務是小型電風扇擋塵板注塑模具的設計。也就是設計一副注塑模具來生產小型電風扇擋塵板塑件產品,以實現自動化提高產量。針對小型電風扇擋塵板的具體結構,該模具是側澆口的注射模具。為了方便脫模,采用了四根頂桿均勻的分布在塑件能承受較大推力的地方,方

2、便了脫模,也簡化了模具機構,降低了成本。關鍵字:塑料模具 小型電風扇擋塵板 推桿 側澆口目 錄前言··········································

3、;········1塑料件的三維零件圖····································2第一章 塑件工藝分析··&#

4、183;·······························3 1、塑件分析·················

5、·······························3 2、電風扇擋塵板的物料性能、成型性能與零件結構··············3第二章

6、注塑設備選擇··································41、測量塑件的體積·············&#

7、183;····························42、計算出塑件的質量···················

8、83;····················43、選定注射機····························&

9、#183;·················44、XS-Z-30型注射機的參數·····························&#

10、183;·····5第三章 分型面位置的確定·······························51、分型面選擇原則·········

11、83;·································52、零件圖析確定分型面··············

12、83;························6第四章 澆注系統形式和澆口的設計······················

13、3;61、澆注系統設計原則·········································62、主流道襯套設計·····&

14、#183;·····································63、分流道設計···········

15、;····································74、澆口的設計············

16、83;··································9第五章 成型零件的設計與加工工藝············

17、3;··········101、定模板的設計······································

18、·······112、動模板的設計·········································&#

19、183;···123、型芯的設計·············································

20、;··124、模架的設計··············································&#

21、183;13第六章 合模導向機構設計·······························14 1、導向與定位機構設計·············

22、3;·························14第七章 脫模機構設計······················

23、3;············151、脫模機構設計····································

24、·········15第八章 注塑機參數校核·································17 1、最大注塑量校核····

25、;·······································172、注射壓力校核·········&

26、#183;···································183、鎖模力校核············

27、3;··································194、模具與注射機安裝相關部分尺寸校核············&#

28、183;············19第九章 排氣、冷卻系統的設計與計算·····················201、排氣系統的設計與計算···········

29、;··························202、冷卻系統的設計與計算·····················

30、83;···············21第十章 模具的裝配································

31、3;····231、模具的裝配程序···········································23設計總

32、結···············································24結束語··

33、···············································25參考文獻··

34、·············································26前言 e: -N隨著中國當前的經濟形勢的日趨好轉,在“實

35、現中華民族的偉大復興”口號的倡引下,中國的制造業也日趨蓬勃發展;而模具技術已成為衡量一個國家制造業水平的重要標志之一,模具工業能促進工業產品生產的發展和質量提高,并能獲得極大的經濟效益,因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本,模具被譽為“進入富裕的原動力”,德國則冠之為“金屬加工業的帝王”,在羅馬尼亞則更為直接:“模具就是黃金”。可見模具工業在國民經濟中重要地位。我國對模具工業的發展也十分重視,早在1989年3月頒布的關于當前國家產業政策要點的決定中,就把模具技術的發展作為機械行業的首要任務。 1jj3Y'i'  近年來,塑料模具的產量和水平發展十分迅速,高效率、自動

36、化、大型、長壽命、精密模具在模具產量中所戰比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機的加熱料筒內,塑料受熱熔化后,在注塑機的螺桿或活塞的推動下,經過噴嘴和模具的澆注系統進入模具型腔內,塑料在其中固化成型。 g6q I8  本次畢業設計的主要任務是小型電風扇擋塵板注塑模具的設計。也就是設計一副注塑模具來生產小型電風扇擋塵板塑件產品,以實現自動化提高產量。針對小型電風扇擋塵板的具體結構,通過此次設計,使我對側澆口模具的設計有了較深的認識。同時,在設計過程中,通過查閱大量資料、手冊、標準、期刊等,結合教材上的知識也對注塑模具的組成結構(成型零部件、澆注系統、導向部分、推出機構、排氣系

37、統、模溫調節系統)有了系統的認識,拓寬了視野,豐富了知識,為將來獨立完成模具設計積累了一定的經驗。設計者:江源二一年十一月塑料件的三維零件圖第一章:塑件工藝分析1、塑件分析小型電風扇擋塵板為塑料小件,需要大批量生產,則選用一模兩件,其材質必須有良好的絕緣性,相對強度要求不高,從經濟環保角度考慮選擇聚丙烯(PP)塑料。 小型電風扇擋塵板尺寸見圖1-2-1,整體尺寸是80的圓形殼蓋,高20mm,尺寸精度要求不高。 6<h =I 塑件尺寸較大但是表面及內部尺寸要求精度等級不高,采用常規的側澆口即可。塑件為中小批量生產 ,且塑件的形狀不復雜。由于塑件為了安裝和取下方便,采用的是套式結構

38、,沒有卡槽結構或者螺紋結構,制造注塑模簡單,降低了制造成本。2、電風扇擋塵板的物料性能、成型性能與零件結構 聚丙烯的性能及用途:強度、剛性、耐熱性均優于HDPE,硬度比HDPE高,可在100左右使用。具有優良的耐腐蝕性,良好的絕緣性,不受溫度影響,但低溫變脆、不耐磨、易老化。適用于制作一般機械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。 聚丙烯的成型性能:流動性極好,冷卻速度快,收縮率大,塑件應壁厚均勻,避免缺口、夾角、防止應力集中。零件結構:圖 1-2-1 電風扇擋塵板零件結構圖第二章:注塑設備選擇1、測量塑件的體積 通過三維制圖軟件將塑件在三維軟件中表現出來,并利用三維軟件自帶的體積查詢功能查看其體積。經

39、查看: V件 10.76 cm32、計算出塑件的質量查書【1】P389 附錄A可得: 聚丙烯的密度:= 0.90 g/cm3根據公式: m =V得出塑件的質量為:m 9.7g3、選定注射機注射機的注射量要滿足:V總= V件+V澆道因為是一模兩件,所以:V總= 2 x 10.76+10= 31.52 cm3 V機 V總/0.8 則:V機 39.4 cm3查書【1】P395 附錄D:選擇XS-Z-60型號的注塑機4、XS-Z-30型注射機的參數查書【1】P395 附錄D:表2-4-1 XS-Z-60型注射機參數表 標稱注射量60 cm3拉桿空間190x300 mm螺桿(柱塞)直徑38 mm合模方式

40、液壓-機械注射壓力1220x105Pa泵流量70,12 L/min合模力50x104 N泵壓力65x105 Pa螺桿轉數/電動機功率11 kW注射行程170 mm螺桿驅動功率/注射時間/加熱功率2.7 kW注射方式柱塞式機器外型尺寸3.61x0.85x1.55 m模具最小厚度70 mm機器重量2x104 N模具最大厚度200 mm資料提供單位上海塑機廠模板最大行程180 mm鎖模力45x104 N最大成型面積130 cm2噴嘴球徑R10 mm模版尺寸330x440 mm噴嘴口直徑2 mm第三章:分型面位置的確定1、分型面選擇原則如何確定分型面,需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中

41、的成型位置、澆注系統設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響,因此在選擇分型面時應綜合分析比較,從幾種方案中優選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則:分型面應選在塑件外形最大輪廓處。便于塑件順利脫模,盡量使塑件開模時留在動模一邊。保證塑件的精度要求。滿足塑件的外觀質量要求。便于模具加工制造。對成型面積的影響。對排氣效果的影響。對側向抽芯的影響。其中最重要的是第和第第點。為了便于模具加工制造,應選擇平直分型面易于加工的分型面。2、零件圖析確定分型面 如圖3-2-1 分型面A-A 可以把前模做成一個平面就行了,大大的簡化了模

42、具的制造,并且提高了模具的使用壽命。采用B-B分型面需要加工前模,增加了模具的生產難度,從而提高生產成本,選擇使用A-A分型面。圖 3-2-1 分型面選擇第四章:澆注系統形式和澆口的設計1、澆注系統設計原則教主系統的設計是注射模設計的一個很重要的環節,它對注塑成型的效率和塑件質量都有直接的影響,因此在設計澆注系統時必須注意下面的原則:了解塑料的成型工藝特點。盡可能采用平衡式布置。保證熱量和壓力損失小。減少澆注系統及塑料耗量。排氣良好。防止型芯和塑件變形。整修方便,保證塑件外觀質量。2、主流道襯套設計為了便于流道內凝料拉出,主流道設計成圓錐形,其錐角 = 2° 6°。主流道襯

43、套與注射機噴嘴接觸凹坑球半徑應比噴嘴的球頭半徑大 12mm,主流道小端直徑應比噴嘴直徑大0.51mm。圖 4-2-1 主流道襯套3、分流道設計分流道斷面形狀選擇:分流道常見的斷面形狀有圓形、正六邊形、梯形、U形、半圓形、矩形等。比較常用且單邊加工方便,容易脫模的斷面是U形,則選擇U形斷面。其中斷面比例為: h=2r(r為半圓的半徑),斜角= 5° 10°。圖 4-3-1 U形斷面圖分流道形狀尺寸設計:為了便于加工及凝料脫模,分流道大多設置在分型面上,分流道截面形狀一般為圓形梯形U形半圓形及矩形等,本次設計中采用U形截面,加工工藝性好,且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大,一般

44、采用下面的經驗公式可確定其截面尺寸:其中: B開口的寬度(mm) m塑件的重量(g) L分流道的長度(mm) hU形截面的深度(mm)查書【2】 P94 表6-1:PP的推薦直徑為4.89.5 mm,選直徑為5mm,其分流道長度選擇為40mm,見下圖4-3-2 則上式: 則U形截面的深度為 3mm,開口寬度為 4mm。圖 4-3-2 主分流道示意圖及U形斷面尺寸圖分流道的布置本塑件采取的是一模兩件,其行腔布局如下圖:圖 4-3-3 行腔布局圖分流道與澆口的連接為了有利于塑料熔體的流動和填充,分流道與澆口的連接處應加工成斜面或用圓弧過度:圖 4-3-4 分流道與澆口連接圖4、澆口的設計澆口的形式

45、很多,有側澆口、直接澆口、扇形澆口、點澆口、潛伏式澆口、護耳式澆口等。查書【1】 P123 表 4-4得到個個澆口的優缺點。側澆口優缺點:側澆口一般開設在分型面上,可根據塑件的形狀、特點靈活地選擇塑件的某個邊緣進料,它能方便地調整熔體充模時的剪切速率和澆口封閉時間。側澆口截面形狀為矩形,容易加工,便于試模后修正,澆口出去較方便。但側澆口注射壓力損失大,熔料流速較高,保壓補縮作用小,成型殼類件時排氣困難,易形成熔接痕、缺料、縮孔等。直接澆口優缺點:澆口尺寸較大,流程短,流動阻力小,進料快,壓力傳遞好,保壓、補縮作用強,利于排氣和消除熔接痕。但澆口除去困難,且痕跡明顯,澆口附近熱量集中,冷凝速度慢

46、,故內應力大,且易產生氣泡縮孔等缺陷。扇形澆口優缺點:它是側澆口的變異形式之一,澆口沿進料方向逐漸變寬,厚度逐漸變薄,因而,沿寬度方向進料較均勻,可降低塑件的內應力和減少帶入行腔的空氣,克服了流紋及定向效應等缺陷,但澆口去除困難,且痕跡明顯。點澆口優缺點:它是一種尺寸很小截面為圓形的澆口。開模時澆口可以自動拉斷,利于自動化操作,澆口出去后殘留痕跡小。對于投影面積大或者易于變形的塑件,采用多個點澆口可提高成型質量。但注射壓力損失大,收縮大,塑件易變形。澆口尺寸太小時,料流易產生噴射。潛伏式澆口優缺點:它是由點澆口演變而來。其進料部分通過隧道可放在塑件的內表面、側表面或表面看不見的肋、柱上,因而,

47、它除具有點澆口的特點外,比點澆口的塑件便面質量更好。這種澆口及流道的中心線與塑件頂出方向有一定的角度,靠頂出時的剪切力作用,使塑件與澆注系統凝料分離。這種澆口注射壓力損失大,澆口加工困難。護耳式澆口優缺點:可以克服小澆口易產生噴射及在澆口附近有較大內應力等缺陷,防止澆口處有脆弱點和破裂。護耳部分視塑件的要求除去或保留,可以保證塑件外觀。但護耳除去困難。通過去塑件的分析,選擇使用側澆口。側澆口示意圖:圖 4-4-1 側澆口示意圖第五章:成型零件的設計與加工工藝模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件,包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環等。成型零件工作時,直接與塑料接觸,塑料熔體的高壓、料

48、流的沖刷,脫模時與塑件間還發生摩擦。因此,成型零件要求有正確的幾何形狀,較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度,此外,成型零件還要求結構合理,有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。設計成型零件時,應根據塑料的特性和塑件的結構及使用要求,確定型腔的總體結構,選擇分型面和澆口位置,確定脫模方式、排氣部位等,然后根據成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結構設計,計算成型零件的工作尺寸,對關鍵的成型零件進行強度和剛度校核。本次設計成型零件有定模板,動模板,和兩個相同的型芯。1、定模板的設計根據分型面的選擇(圖3-2-1)A-A,定模板的表面不要做加工取平面,只需在上面按上鑲塊。其定模板,動模板為一個

49、長方體板塊,其尺寸面積至少覆蓋塑件的3至4倍。查書【3】P64表2-87可以通過塑件的投影面積,確定模架的尺寸,選定定模板的長度為250mm,寬度160mm,厚度32mm。見圖5-1-1圖5-1-1 定模板主視左視圖及三維圖2、動模板的設計查書【3】P64表2-87可以通過塑件的投影面積,確定模架的尺寸,選定定模板的長度為250mm,寬度160mm,厚度32mm。見圖5-2-2圖5-2-1 動模板主視左視圖及三維圖3、型芯的設計型芯是成型塑件內表面的成型零件。根據型芯所成型零件內表面大小不同,又有型芯和成型桿這分。型芯一般是指塑件中較大的主要內型的成型零件,又稱主型芯;成型桿一般是指成型塑件上

50、較小孔的零件,又稱小型芯。其中型芯分為整體式和組合式。由于設計的塑件是兩個較大的成型內表面,所以使用整體式加工困難,材料消耗多不易采用,則采用組合式型芯。根據塑件的形狀,可以確定型芯的形狀尺寸,由于是一模兩件所以只需要兩個相同的型芯。見圖5-3-1圖5-3-1 型芯的尺寸圖4、模架的設計模架顧名思義,是構成塑料模的整體的框架結構,根據塑件的面積可以決定型腔的大小,也可以查出相應的模架尺寸。模架的組成注射模模架由模具的支撐零件、導向裝置和推出機構組成。支撐零件包括定模座板、動模座板、動模板、定模版、支撐板、墊塊等,這些零件在模具中起裝配、定位和安裝作用。其中動模座板和定模座板既是動模和定模的基座

51、,又是模具與成型設備連接的模板。動模板與定模板是固定型芯,凹模、導柱和導套等零件的模板,俗稱固定板,固定板應有足夠的強度和剛度。支撐板時墊在動模板背面的模板,起作用是防止型芯、凹模、導柱、導套等脫出,增強這些零件的穩定性并承受型芯和凹模等零件傳遞來的成型壓力,動模支撐板一般都是中部懸空而兩邊用支架支撐,如果剛度不足將會引起塑件高度方向尺寸超差或在分型面上產生溢料而形成飛邊,因此,支撐板應有足夠的強度和剛度,以承受成型壓力而不過量變形,其厚度的確定可參照型腔底板厚度確定方法。如果動模板也承受成型壓力,則支撐板厚度可適當減小。墊塊的主要作用是使動模支撐板與動模座板之間形成用于推出機構運動的空間和調

52、節模具總高度,以適應成型設備上模具安裝空間對模具總高度的要求。模架的標準化查書【3】P64表2-87可以通過塑件的投影面積,確定模架的尺寸。 定模座板:250mm200mm20mm 定模版:250mm160mm32mm 動模板:250mm160mm32mm 支撐板:250mm160mm32mm 墊塊:250mm32mm50mm 動模座板:250mm200mm20mm 頂桿固定板:250mm94mm12.5mm 推板:250mm94mm16mm確定了這些尺寸就可以確定了模架的整體尺寸結構。第六章:合模導向機構設計 合模導向裝置是保證動模與定模或上模與下模合模時正確定位和導向的重要零件。導向機構主

53、要有定位、導向和承受一定側壓力三個作用。1、導向與定位機構設計 導柱導向通常由導柱與導套的間隙配合組成,主要零件有導柱和導套。導柱設計。導向裝置設計要點: 導向裝置類型的設計。 合理布置導柱位置。 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。 導柱工作部分的配合精度采用H7/f7;導柱固定部分配分采用H7/k6。 導柱與導套應有足夠的耐磨性,多采用低碳鋼經滲碳淬火處理,其硬度為4855HRC,也可采用T7和T10碳素工具鋼,經淬火處理。 導柱先導部分應做成球狀或帶有錐度;導套前端應倒角,一般倒角半徑為12mm,導柱和導套在分型面處應有承屑槽。由于導柱的直徑是一個標準值,通

54、過查書【3】P64表2-87,導柱的直徑選擇為16,通過【3】P76表2-104查出導柱的其他尺寸D,L,S。 導柱樣式見圖6-1-1圖6-1-1 導柱 查表其中D =20mm,S =6mm,L為按需求所定則取56mm。導套的設計導套為了更方便的去配合導柱使導柱可以順利的導入定位孔里。導套分為直導套和帶頭導套兩種,直導套適用于較薄的模板,較厚點的模板須采用帶頭導套。本設計中需要使用的是帶頭導套。導套的尺寸是根據導柱的直徑確定的,其它尺寸可以通過查書得到。查書【3】P81表2-110,查型導套標準尺寸,通過導柱的直徑是16,可以得到其導套的標準尺寸。見圖6-1-2圖6-1-2 導套第七章:脫模機

55、構設計1、脫模機構設計在注射成型的每一個循環中,塑件均須從注射模行腔內脫出,因此注射模應設計推出機構,推出機構是注射模的重要功能結構。推出機構分類 按推出零件的類別分類。它分為推桿推出機構、推管推出機構、推板推出機構、推塊推出機構、利用成型零件推出和多元件綜合推出機構。 按動力來源分類。它分為手動推出機構、機動推出機構、液壓推出機構和氣動推出機構。 按機構的推出動作特點。它分為一次推出機構、二次推出機構、雙推出機構、輔助推出機構、順序推出機構、帶螺紋塑件的推出機構。推出機構的設計原則:開模的時候盡量使塑件留在動模一邊,以便利用注射機推出裝置推出塑件。這樣,模具的推出機構較為簡單。保證塑件脫模時

56、不變形,應正確考慮塑件對注射模附著力的大小和作用位置,以便選擇合適的推出方式和位置,盡可能使脫模力分布均勻合理,并使脫模力的作用面積盡量增大而靠近型芯。保證脫模時塑件不損壞。推出機構的脫模力必須作用在塑件能承受較大力的部位。保證塑件外觀良好。推出塑件的位置應盡量選在塑件內側或對塑件外觀影響不大的部位,尤其在使用推桿推出時更要注意,以免損傷塑件外觀。結構盡可能簡單、可靠,確保脫模動作靈活,具有足夠的強度和剛度,制造方便,零部件更換容易,成本低。保證合模時的正確復位。設計時必須考慮推出機構的正確復位,并保證不與其他模具零件發生干涉。推出機構的選擇根據塑件的形狀和質量,設計推出機構為一次推出機構,推

57、出方式為推桿推出機構。推桿推出機構是注射模中使用最廣的一種脫模機構,制造簡便,滑動阻力小,可在塑件的任意位置上配置,更換方便脫模效果好,故生產中廣泛采用。但因推桿和塑件接觸面積小,易引起應力集中,可能損壞塑件或使塑件變形。因此,選擇推桿形式及推桿排列位置非常重要。推桿與固定板的聯接形式見圖7-1-1,這種聯接方式適用于各種不同形式的推桿。圖7-1-1 推桿固定形式推桿的設計要點為:推桿直徑不宜過細,一般為0.812mm,以保證足夠的強度;推桿的端面在裝配后應比型腔或鑲件的平面高0.050.1mm,以免影響塑件以后的使用;推桿應設置在推件阻力大的地方,盡量使推出的塑件受力均勻,但不應和型芯距離過

58、近,以免影響強度;推桿與其配合孔或型芯孔一般采用H8/f8的配合,并保證一定的同軸度;在確保塑件質量與順利脫模的前提下,推桿數量不宜過多,以簡化模具和減少對塑件表面質量的影響;避免推桿與側抽芯機構發生沖突。推桿的布置應保證塑件質量和脫模順利,應遵循推桿設計原則,本設計中零件時蓋類零件,在阻力最大處設計了四個推桿均勻推出。如圖7-1-2圖7-1-2 推桿的布置推桿是推出機構中最主要的經過標準化設計的通用零件。通過查書【3】P88表2-122可以得到推桿的基本尺寸。見圖7-1-3圖7-1-3 推桿第八章:注塑機參數校核1、最大注塑量校核 最大注射量與塑件的重量或體積有直接關系,兩者必須相適應,否則

59、就會影響塑件的產量和質量。根據生產經驗,注射機的最大注射量一般是其允許最大注射量的80%。 當注射機注射量以容積標定時,按下式校核: 式中: V指定型號與規格的注射機的允許最大注射容積(cm3); Vmax模具中型腔和流道的最大容積(cm3); Vi一個塑件的體積(cm3); V澆澆注系統及飛邊體積(cm3); n型腔數;K注射系數,因液態塑料密度比固態塑料低而設置,取0.750.85; 倘若實際注射量過小,注射機的注射能力得不到發揮,塑料在料筒中停留時間就會過長。所以,最小注射量Vmin=0.25V。則每次注射的實際注射質量V應滿足:Vmin<V<Vmax 通過本設計的第二章可以

60、算出Vmax 則:,其最大注射量合格。2、注射壓力校核 校核注射壓力的目的時校核注射機的最大注射壓力能否滿足塑件成型的需要。設計模具時,可參考各種塑料的注射成型工藝確定塑件的注射壓力,再與注射機額定壓力相比較,壓力校核公式: 式中:注射機的額定注射壓力; 塑件成型時所需的注射壓力; 安全系數,取1.251.4。 其中可以查書【1】P99表3-10可以知道聚丙烯的注射壓力為70MPa,則: 那么,則條件滿足。3、鎖模力校核 鎖模力又稱合模力,是指注射機合模裝置對模具所施加的最大夾緊力。為了可靠地鎖模,防止分型面上的溢料現象,應使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統在分型面上的投影面積之和的成

61、績小于注射機額定鎖模力,公式: 式中: 注射機的鎖模力(N) 模內壓力(型腔內熔體的平均壓力,MPa) 壓力損耗系數,一般取1.11.2 塑件與流道系統在分型面上的投影面積之和(mm2) 其中:可以通過查書【1】P239表4-33,得到=24.5MPa,則: 則,其鎖模力和合格。4、模具與注射機安裝相關部分尺寸校核 不同型號和規格的注射機,安裝模具部位的形狀和尺寸各不相同。為了使注射模具能順利安裝在所選用的注射機上并生產出合格的塑件,設計模具時必須校核注射機上與模具安裝有關的尺寸。需要校核的參數包括噴嘴尺寸、定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板上安裝螺孔尺寸等。 噴嘴尺寸 注射機噴嘴前端孔

62、徑d和球面半徑r與模具主流道襯套的小端直徑D和球面半徑R一般應滿足下列關系:R=r+(12)mm,D=d+(0.51)mm,以避免注射成型時在主流道襯套始端和注射機噴嘴間形成死角,并便于主流道凝料脫出。定位圈尺寸為了使模具主流道中心線與注射機噴嘴中心線重合,模具定模版上凸出的定位圈應與注射機固定模板上的定位孔呈較松動的間隙配合。定位圈的高度h,小型模具為810mm,大型模具為1015mm。模具輪廓尺寸 各種規格的注射機,可安裝模具的最大厚度和最小厚度均有限制,因此: 式中: 模具閉合厚度(mm); 注射機允許安裝的模具最小厚度(mm); 注射機允許安裝的模具最大厚度(mm)。 根據第二章中的注

63、塑設備的選擇和第五章中的模架的選擇可以知道,本設計模具的閉合厚度為:186mm,注射機的為70mm,注射機的為200mm,則可以滿足模具輪廓的要求。開模行程校核 各種注射機的開模行程是有限的,取出塑件所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離。式中: 注射機的最大開模行程(mm) 塑件脫模所需距離(mm) 塑件高度(mm)則開模行程符合要求。第九章:排氣、冷卻系統的設計與計算1、排氣系統的設計與計算排氣系統是注射模設計中不可忽視的一個問題. 在分型面上開設排氣槽是注射模排氣的主要形式。排氣槽的作用是把型腔和型芯周圍空間內的氣體以及熔料產生的氣體排到模具之外。在注射成型中,若模具排氣不好,型腔內

64、的氣體受壓縮將產生很大的背壓,阻止塑料熔體,使之正常快速充模,同時氣體壓縮所產生的熱量可能使塑料燒焦.在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注射壓力大和塑件過厚的情況下,氣體在一定的壓縮程度下會進入到塑料制件內部,造成氣孔、組織疏松等缺陷。特別是快速成型注射工藝的發展,對注射模的排氣系統要求更加嚴格。在設計排氣系統時我們可以按照以下幾點設計:(1)排氣槽應設在型腔最后充滿的地方,即熔料流動的末端。(2)排氣槽應盡量設在分型面上并盡量設在凹模;(3)排氣槽應盡量設在料流末端和塑件較厚處;(4)排氣槽的方向不應朝向操作工人,并做好呈曲線狀,以防止注射時燙傷工人。排氣槽的截面積可用如下公式進行計算:F2

65、5m1(273+T1)1/2/tP0式中:F排氣槽的截面面積(m2)m1模具內氣體的質量(kg)P0模具內氣體的初始壓力(Mp)取0.1MpT1模具內被壓縮氣體的最終溫度()t充模時間(s)模內氣體質量按常壓常溫20的氮氣密度01.16kg/m3計算,有m1=0V0式中:V0模具型腔的體積(m3)應用氣體狀態方程可求得上式中被壓縮氣體的最終溫度()T1(273+T0)(P1/P)0.1304-273式中:T0模具內氣體的初始溫度()由V4560mm3充模時間t=1s,被壓縮氣體最終排氣壓力為P120MPa得:T1(273+20)(20/0.1)0.1304-273=311.7 模具內的氣體質量: m1=V00=4.56×10-6×1.16kg=0.53×10-5kg 則得所需排氣槽的截面面積為: F=25×0.53×10-5(273+311.7)1/2/(1×0.1×106)=0.039mm2查取排氣槽高度h=0.02mm,因此排氣槽的總寬度為: W=F/h=0.039/

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