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文檔簡介

1、精品文檔,下載后可隨意編輯!奶粉勺注塑模具設計摘要: 注射成形是成形熱塑件的主要方法,因此應用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經過加熱熔化,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,經過冷卻、凝固階段,而后從模具中脫出,成為塑料制品。本文以塑料奶粉勺為對象,詳細介紹其注射模設計過程。設計中主要運用 AUTOCAD 軟件,根據制件的零件圖進行零件的三維造型,并在對該模型進行成型性分析的基礎上,進行了必要的計算和結構設計。采用注塑模具向導,提高了設計效率。最后通過CAD 完成工程圖的制作,并結合其計算過程和設計方案整理出模具設計說明書。關鍵詞

2、: 奶粉勺;注射模;CAD ;Design of injection mold for buttonAbstract : Injection molding is the main method of forming thermoplastic parts, so a wide range of applications. The plastic injection molding is the raw material into the barrel throproeh the heating and melting, making the high viscosity of the flu

3、id, the plunger or screw as pressure tool, cavity melt throproeh the nozzle into the higher pressure in the mold, after cooling, the solidification stage, and then ejected from the mould, a plastic products.In this paper, plastic buttons as the object, the injection mold design process is introduced

4、 in detail. The main use of AUTOCAD in the software design, three-dimensional modeling of parts according to the parts of the parts diagram, and based on Formability Analysis for the model, the calculation and structure design of the necessary. The injection mold wizard, improve the efficiency of de

5、sign. Finally completes the creation of engineering drawing by Autocad, and combining with the calculation process and the design of sorting out the mold design specification.Keywords: Vw logo ; injection mould; CAD目錄1. 緒 論 12. 塑件分析 42.1 塑件工藝性分析42.2 塑件材料分析53. 塑件的成型過程 74. 注射機的選擇 84.1 注塑機概況 84.2 注塑機的分

6、類 84.3 注塑機的選擇 85. 模具結構設計 115.1 分型面的確定 115.2 成型零件的尺寸計算125.3 澆注系統的設計 165.4 導向機構的設計 195.5 排氣系統的設計 215.6 冷卻系統的設計 216. 、校核注射機有關工藝參數 236.1 、注射量的校核236.2 、鎖模力與注射壓力236.3 、模具厚度H247. 模具總體結構 258. 模具的試模安裝 27結束語 29致謝 30參考文獻 311.緒 論80 年代以來,在國家產業政策和與之配套的一系列國家經濟政策的支持和引導下,我國模具工業發展迅速,年均增速均為13% , 1999 年我國模具工業產值為 245 億,

7、至 2000 年我國模具總產值預計為260-270 億元,其中塑料模約占 30% 左右。在未來的模具市場中,塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。我國塑料模工業從起步到現在,歷經半個多世紀,有了很大發展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產48 英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具;精密塑料模具方面,已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機電有限公司和煙臺北極星I.K 模具有限公司制造的多腔VCD 和 DVD 齒輪模具,所生產的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產品

8、的水平,而且還采用最新的齒輪設計軟件,糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差,達到了標準漸開線齒形要求。還能生產厚度僅為0.08mm 的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達0.02 0.05mm ,表面粗糙度Ra0.2 m ,模具質量、壽命明顯提高了,非淬火鋼模壽命可達10 30 萬次,淬火鋼模達50 1000 萬次,交貨期較以前縮短,但和國外相比仍有較大差距.成型工藝方面,多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創新設計方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟,如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29

9、 34 英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術,一些廠家還使用了C-MOLD 氣輔軟件,取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設備及技術。熱流道模具開始推廣, 有的廠采用率達20% 以上, 一般采用內熱式或外熱式熱流道裝臵,少數單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道裝臵,少數單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達不到10% , 與國外的 50 80% 相比,差距較大。在制造技術方面,CAD/CAM/CAE 技術的應用水平上了一個新臺階,以生產家用電器的企業為代表,陸續引進了相當數量的CAD/CAM 系統, 如美國 EDS

10、的 proe 、美國Parametric Technology 公司的 Pro/Emgineer 、美國 CV 公司的 CADS5 、英國 Deltacam 公司的 DOCT5 、日本 HZS 公司的 CRADE 、以色列公司的Cimatron 、 美國 AC-Tech 公司的 C-Mold 及澳大利亞Moldflow 公司的 MPA 塑模分析軟件等等。這些系統和軟件的引進,雖花費了大量資金,但在我國模具行業中,實現了 CAD/CAM 的集成, 并能支持CAE 技術對成型過程,如充模和冷卻等進行計算機模擬,取得了一定的技術經濟效益,促進和推動了我國模具 CAD/CAM 技術的發展。近年來, 我

11、國自主開發的塑料模CAD/CAM 系統有了很大發展,主要有北航華正軟件工程研究所開發的CAXA 系統、 華中理工大學開發的注塑模HSC5.0 系統及 CAE 軟件等,這些軟件具有適應國內模具的具體情況、能在微機上應用且價格較低等特點,為進一步普及模具CAD/CAM技術創造了良好條件。近年來,國內已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼,如:P20、 3Cr2Mo 、 PMS、 SM 、 SM 等,對模具的質量和使用壽命有著直接的重大的影響,但總體使用量仍較少。塑料模標準模架、標準推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應用,并且出現了一些國產的商品化的熱流道系統元件。但目前我國模具標準化程度和商品化程度一般在30

12、% 以下,和國外先進工業國家已達到70%-80% 相比,仍有很大差距,據有關方面預測,模具市場的總體趨熱是平穩向上的,在未來的模具市場中,塑料模具的發展速度將高于其它模具,在模具行業中的比例將逐步提高。隨著塑料工業的不斷發展,對塑料模具提出越來越高的要求是正常的,因此,精密、大型、復雜、長壽命塑料模具的發展將高于總量發展速度。同時,由于近年來進口模具中,精密、大型、復雜、長壽命模具占多數,所以,從減少進口、提高國產化率角度出發,這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。建筑業的快速發展,使各種異型材擠出模具、PVC 塑料管材管接頭模具成為模具市場新的經濟增長點,高速公路的迅速發展,對汽車輪胎也提

13、出了更高要求,因此子午線橡膠輪胎模具,特別是活絡模的發展速度也將高于總平均水平;以塑代木,以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業中的需求量巨大;家用電器行業在“十五”期間將有較大發展,特別是電冰箱、空調器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大;而電子及通訊產品方面,除了彩電等音像產品外,筆記本電腦和網機頂盒將有較大發展,這些都是塑料模具市場的增長點。【1 】整體來看,中國塑料模具無論是在數量上,還是在質量、技術和能力等方面都有了很大進步,但與國民經濟發展的需求、世界先進水平相比,差距仍很大。一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應求的同時,一些低檔塑料模具卻供過于

14、求,市場競爭激烈,還有一些技術含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。【2】2.1 塑件工藝性分析制品的表面光潔度,除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點外,主2. 塑件分析要由模具光潔度決定。一般模具表面光潔度要比塑料制品高一級。因此制件外表面取 Ra6.3 m。2.2 塑件材料分析該塑件采用ABS 樹脂,起成型特點流動性中等,吸濕性打算,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件必須經過長時間的預熱干燥,溢邊值0.04 毫米,適合取高料溫,高模溫,但是料溫過高容易分解,對精度的要求較高的塑件,模溫適合取 50-60 攝氏度,對光澤,耐熱塑件,模溫取60-80 攝氏度。注射壓力高于聚苯乙烯

15、。用螺桿式注射機成型時,料溫為 180-230 攝氏度, 注射壓力也比較大。而且有很好的抗沖擊強度和良好的機械強度以及一定的耐磨性。收縮率為0.4%-0.7% 。質量密度為1.09 克每立方厘米。塑件的原材料工藝性分析結晶料,濕性小,易發生融體破裂,長期與熱金屬接觸易分解。流動性好,但收縮范圍及收縮值大,易發生縮孔凹痕變形。冷卻速度快,澆注系統及冷卻系統應緩慢散熱,并注意控制成型溫度,料溫低溫高壓時容易取向,模具溫度低于50 度時,塑件不光滑,易產生熔接不良,流痕, 90 度以上易產生翹曲變形。塑料壁厚均勻,避免缺膠,尖角,以防應力集中。注塑模工藝條件注塑機選用,對注塑機的選用沒有特殊要求。由

16、于ABS 具有高結晶性,需采用注射壓力較高及可多段控制的電腦注塑機。鎖模力一般按3800t/m 2 來確定,注射量20%-85% 即可。干燥處理:如果儲存適當則不需要干燥處理。熔化溫度:ABS 的熔點為160- 175 ,分解溫度為350 ,但在注射加工時溫度設定不能超過275 ,熔融段溫度最好在240 。模具溫度:模具溫度50- 90 。對于尺寸要求較高的用高模溫。型芯溫度比型腔溫度低5 以上。注射壓力:采用較高注射壓力(1500-1800bar )和保壓壓力(約為注射壓力的 80% )。大概在全行程的95% 時轉壓,用較長的保壓時間。注射速度:為減少內應力及變形,應選擇高速注射,但有些等級

17、的ABS 和模具部不適用(出現氣泡、氣紋)。如刻有花紋的表面出現由澆口擴散的明暗相間條紋,則要用低速注射和較高模溫。流道和澆口:流道直徑4.7mm ,針形澆口長度1-1.5mm ,直徑可小至0.7mm , 深度為壁厚的一半,寬度為壁厚的兩倍,并隨筆并隨模腔內的熔流長度逐步增加。模具必須有良好的排氣性。排氣孔深0.0225mm-0.038mm ,厚1.5mm , 要避免收縮痕,就要用大而圓的注口及圓形流道,加強筋的厚度要小(例如是壁厚的50- 60% )3. 塑件的成型過程注塑成型是把塑料原料(一般經過造粒、染色、添加劑等處理之后的顆粒)放入料間當中,經過加熱溶化使之成為高粘度的流體 熔體用柱塞

18、或螺桿作為加壓工具,使得熔體通過噴嘴以較高的壓力(約2085mpa ),溶入模具的型腔中經過冷卻、凝固階段,而后從模具中脫出,成為塑料制品。1. 塑化過程現代式的注射機基本上采取螺桿式的塑化設備,塑料原粒(稱為物料)自從送料斗以定容方式送入料筒,通過料筒外的點加熱裝臵和料筒內的螺桿旋轉所產生的摩擦熱,使物理熔化達到一定的溫度后即可注射,注射動作是由螺桿的推進來完成的。2. 充模過程熔體自注射機的噴嘴噴出來后,進入模具的型腔內,將型腔內的空氣排出,并充滿型腔,然后升到一定壓力,使溶體的密度增加,充實型腔的每一個角落。充模過程是注射成型的最主要的過程,由于塑料溶體的流動是非牛頓流動,而且粘度很大,

19、所以在壓力損耗,粘度變化,多般匯流等現象左右塑件的質量,因此充模過程的關鍵問題 澆注系統的設計就成為注射模具設計過程的重點,現代的設計方法已經運用了計算機輔助設計以解決澆注系統設計中疑難問題。3. 冷卻凝固過程熱塑性塑料的注射成型過程是熱交換過程,即:塑化注射充模固化成型加熱理論上絕熱散熱熱交換效果的好壞決定了塑件的質量,模具設計時,散熱交換也要充分考慮,在現代設計方法中也采用了計算機輔助設計來解決問題。4. 脫模過程塑件在型腔內固化后,必須采取機械的方式把它從型腔內取出,這個動作由脫模機構來完成。不合理的脫模機構對塑件的質量影響很大,但塑件的幾何形狀是千變萬化的,必須采用最有效和最好的脫模方

20、式。因此,脫模機構的設計也是注射模具設計的一個主要環節,由于標準化的推廣,許多標準化的脫模機構零部件也有商品供應。由 1 至 4 形成了一個循環,就完成了一次成型乃至很多塑件4. 注射機的選擇4.1 注塑機概況注射成型機(簡稱注射機或注塑機)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備。圖 4-1 注塑機 注射成型是通過注塑機和模具來實現的。4.2 注塑機的分類注塑機的類型有:立式、臥式、全電式,但是無論那種注塑機,其基本功能有兩個:( 1 )加熱塑料,使其達到熔化狀態;( 2 )對熔融塑料施加高壓,使其射出而充滿模具型腔。4.3 注塑機的選擇1 )注射量的計

21、算圖 4-1 體積測量塑件的體積V= 6019mm 3注射機的類型和規格很多,分類方法各異,按結構型式可分為立式、臥式、 直角式三類,國產臥式注射機已經標準化和系列化。這三類不同結構形式的注射 成型機各特點如下:立式注射機的注射柱塞(或螺桿)垂直裝設,鎖模裝臵推動模板也沿垂直方向移動,這種注射成型機主要優點是占地面積小,安裝或拆卸小型模具很方便,容易在動模上(下模)安放嵌件,嵌件不易傾斜或墜落。其缺點是制品自模具中頂出以后不能靠重力下落。需人工取出,有礙于全自動操作,但附加機械手取產品后,也可以實現全自動操作,此類注射機注射量一般均在60 克以下。臥式注射機是目前使用最廣、產量最大的注射成型機

22、,其注射柱塞或螺桿與合模運動均沿水平方向裝設,并且多數在一條直線上(或相互平行)。優點是機體較低,容易操縱和加料,制件頂出模具后可自動墜落,故能實現全自動操作,機床重心較低安裝穩妥,一般大中型注射機均采用這種形式。缺點是模具安裝比較麻煩嵌件放入模具有傾斜或落下的可能,機床占地面積較大。直角式注射機的柱塞或螺桿與合模運動方向相互垂直,主要優點是結構簡單,便于自制適于單件生產者,中心部位不允許留有澆口痕跡的平面制件,同時常利用開模時絲杠的轉動來拖動螺紋型芯或型環旋轉,以便脫下塑件。缺點是機械傳動無準確可靠的注射和保壓壓力及鎖模力,模具受沖擊振動較大。根據塑件的計算重量或體積,選擇設備型號規格,確定

23、型腔數當未限定設備時,須考慮以下因素:由于澆注系統的凝料在設計之前不能去定準確的數值,但是可根據經驗按照塑件體積的0.2 倍到 1 倍來估算。由于本次設計采用的流道簡單并且較短,因此澆注系統的凝料按塑件體積的0.3 倍來估算,故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積(即澆注系統的凝料和8 個塑件體積之和)為: V 總 =1.3n V 塑 =1.3 × 8× 6.02 cm3 62.6 cm3根據以上的計算得出在一次注射過程中注入模具型腔的塑料的總體積為62.6 cm 3,由參考文獻V 公 = V 總 /0.8=62.6 cm 3 /0.8=78.26 cm3 。一般而言,從事注塑

24、行業多年的客戶多半有能力自行判斷并選擇合適的注塑機來生產。但是在某些狀況下,客戶可能需要廠商的協助才能決定采用哪一個規格的注塑機,甚至客戶可能只有產品的樣品或構想,然后詢問廠商的機器是否能生產,或是哪一種機型比較適合。此外,某些特殊產品可能需要搭配特殊裝臵如蓄壓器、閉回路、射出壓縮等,才能更有效率地生產。由此可見,如何決定合適的注塑機來生產,是一個極為重要的問題。通常影響射出機選擇的重要因素包括模具、產品、塑料、成型要求等,通過以上各種因素和考慮到經濟效益的問題我選取了XS-ZY-500 型注射機。XS-ZY-500 型注射機,主要參數如下表:表 3-1 XS-ZY-500 型注射機參數項目X

25、S-ZY-500結構形式立理論注射容量/cm 3500螺桿(柱塞)直徑/mm65注射壓力/Mpa104鎖模力/KN3500拉桿內間距/mm440 × 340移模行程/mm500最大模具厚度/mm450最小模具厚度/mm300噴嘴球半徑/mm12噴嘴口孔徑/mm45. 模具結構設計5.1 分型面的確定5.1.1 分型面的形式分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件等有關,常見的形式有:水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面和平面、曲面分型面。5.1.2 分型面的選擇原則1 、復合塑件脫模的基本要求,就是能使塑件從模具中取出,分型面應設在脫模方向最大的投影邊緣部位

26、;2 、分型線不影響塑件外觀,即分型面應盡量不破壞塑件光滑的外表面;3 、確保塑件留在動模一側,利于推出且推桿痕跡不顯露于外觀面;4、確保塑件質量;5 、要你管盡量避免成型孔、側凹,若需要滑塊成型,力求滑塊結構簡單,盡量避免定模滑塊;6 、滿足模具的鎖緊要求,將塑件投影面積大的方向放在定動模的合模方向上,而將投影面積小的方向作為側向分型面;另外,分型面是曲面的,應加斜面鎖緊;7 、合理安排澆注系統特別是澆口位臵,有利于開模;5.1.3 本設計分型面的選擇通過對塑件結構形式的分析,同時根據以上分型面的選擇原則綜合考慮,決定將分型面選在塑件截面積最大且利于開模取出塑件的底平面上,其位臵如圖所示5-

27、1 分型面5.2 成型零件的尺寸計算該塑件的材料ABS 是一種收縮范圍較大的塑料,因此成型零件的尺寸均按平均值法計算。查手冊得的收縮率為0.4%0.6 %, 故平均收縮率為0.5% 。表 5-1 公差數值表5.9-11基本尺寸mm精度等級12345678公 差 數 值 mm30.040.060.080.120.160.240.320.42360.050.070.080.140.180.280.360.466100.060.080.100.160.200.320.400.5210140.070.090.120.180.320.360.440.6014180.080.100.120.200.240

28、.400.480.6818240.090.110.140.200.280.440.560.8224 300.100.120.120.240.320.480.640.9430 400.110.130.180.260.360.520.721.0440 500.120.140.200.280.400.560.801.2050 650.130.160.180.320.460.640.921.4065 800.140.190.260.380.520.761.041.6080 1000.160.260.300.440.600.881.201.80100 1200.180.250.340.500.681.0

29、01.362.00120 140-0.280.380.560.761.121.522.20140 160-0.310.420.620.841.241.682.40160 180-0.340.460.680.921.361.842.70180 200-0.370.500.741.001.502.003.00200 225-0.410.560.821.101.642.203.30精度等級表,表 5-2 精度尺寸的選用2-3 、 5類別塑件種類建議采用的精度等級高精度一般精度低精度1ABS345根椐塑件的要求,由以上兩表可查得:該塑件可按精度等級為4 級精度選取。此產品采用4 級精度,屬于一般精度制

30、品。因此,凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數x 取值可在0.50.75 的范圍之間,凸凹模各處工作尺寸的制造公差,因一般機械加工的型腔和型芯的制造公差可達到IT IT級,綜合參考,相關計算具體如下:型腔凹模徑向尺寸計算:(相關公式參見塑料制品成型及模具設計第79-80 頁)(一 )、型腔徑向尺寸的計算:L +z =( 1+Scp) LS-3/4 +zL 凹模徑向尺寸(mm )L S塑件徑向公稱尺寸(mm )Scp塑料的平均收縮率()塑件公差值(mm ) z 凹模制造公差(mm )由: LS1 =6mm又查表知5 級精度時塑件公差值1= 0.16mm實踐證明:成型零件的制造公

31、差約占塑件總公差的1/3 1/4 ,因此在確定成型零件工作尺寸公差值時可取塑件公差的1/3 1/4 。為了保持較高精度選1/4 。由于 : z= 1/4 得 :z1=1/4 × 0.16=0.04mm則 : L 1+z=( 1+Scp) LS-3/4 +z=( 1+0.5% )×6-3/4 × 0.16 +0.04=5.91 +0.04 mm(二 )、型腔深度尺寸的計算:凹模深度尺寸同樣運用平均收縮率法:H +z =( 1+Scp) LS-2/3 + zH 凹模深度尺寸(mm ) z凹模深度制造公差(mm )其余符號同上由 : HS1=1 mm取 5 級精度時1=

32、0.12 mm由 z=1/4 得:z1 =0.03 mm則 : H 1+z =( 1+Scp) LS-2/3 +z=( 1+0.5% )×1-2/3 × 0.12 +0.03=0.925 +0.03 mm(一 ) 型芯徑向尺寸的計算運用平均收縮率法:Lz =( 1+Scp) LS+3/4 zL 型芯徑向尺寸(mm ) z型芯徑向制造公差(mm )其余符號同上由 : LS1 =5mm LS2 =3.4 mm取精度時1 =0.14 mm 2=0.14 mm由 z=1/4 得 : z1=0.035 mm z2= 0.035 mm則 : L 1 z =( 1+Scp) LS+3/4

33、 z=( 1+0.5% )×5+3/4 × 0.14 0.035=5.13 0.035 mmL 2 z =( 1+Scp) LS+3/4 z0.035=( 1+0.5% )×3.4+3/4 × 0.14=3.5220.035mm(二 ) 型芯 高度 尺寸的計算運用平均收縮率法:Hz =( 1+Scp) LS+2/3 zH 型芯高度尺寸(mm ) z型芯高度制造公差(mm )其余符號同上由 : H 1=9mm取精度時 1=0.16 mm由 z=1/4 得 : z1 =0.04 mm則 : H 1 z =( 1+Scp) LS+2/3 z=( 1+0.5%

34、)×9+2/3 × 0.16 0.04=9.152 0.04 mm5.3 澆注系統的設計澆注系統是塑料熔體由注塑機噴嘴通向模具型腔的流動通道,因此它應能夠順利的引導熔體迅速有序地充滿型腔各處,獲得外觀清晰,內在質量優良的塑件。澆注系統組成是:主流道、分流道、澆口、冷料穴、塑件。5.3.1 主流道設計a. 主流道尺寸主流道是一端與注射機噴嘴相接觸,另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。主流道小端尺寸為d=d1+(0.5 1 ) =3.5mmb. 主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸,屬易損件,對材料要求較嚴,因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯

35、套形式(俗稱澆口套),以便有效的選用優質鋼材單獨進行加工和熱處理。澆口套都是標準件,只需去買就行了。常用澆口套分為有托澆口套和無托澆口套兩種下圖為前者,有托澆口套用于配裝定位圈。澆口套的規格有12, 16, 20 等幾種。由于注射機的噴嘴半徑為14 ,所以澆口套的為R16 。如圖。5-2 澆口套外形圖5.3.2 分流道設計在多型腔或單型腔多澆口(塑件尺寸大)時應設臵分流道,分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統中熔融狀態的塑料由主流道流入型腔前,通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩流態的過渡段。因此分流道設計應滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態,并在流動過程中

36、壓力損失盡可能小,能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。. 分流道的布臵形式采用平衡式。5-3 型腔布臵5.3.3 澆口設計澆口是連接分流道和型腔之間的一段細短流道(除直接澆口外),是塑料熔體進入型腔的入口。澆口的形狀、數量、位臵及尺寸對塑件的成型性能及成型質量影響很大。合理選擇澆口的位臵是提高塑件質量的重要環節,澆口位臵不同,也將直接影響模具的結構。因為該零件為圓柱桿類零件并且為一模兩腔結構所以澆口選擇為側澆口,側澆口應用廣泛,生產效率高。綜合考慮塑件的形狀,該模具的分流道設在分型面上,采用圓形分流道D=6mm 。側澆口尺寸為t=1mm , b=2mm , h=2mm ;澆口位臵示意5-4 澆口

37、5.4 導向機構的設計5.4.1 導向機構的作用導向機構是保證塑料注射模具的動模與定模合模時正確定位和導向的重要零件,通常采用導柱導向,主要零件包括導柱和導套。其具體作用有:a、定位作用b、導向作用c、承載作用d、保持運動平穩作用e、錐面定位機構作用5.4.2 導柱的設計導柱導向是指導柱與導套(導向孔)采用間隙配合使導柱在導套(導向孔)內滑動,配合間隙一般采用H7/k6 級配合。因為此塑件結構復雜,所以采用臺階式導柱。在導柱的工作部分上開設油槽,可以改善導向條件,減少摩擦,故導柱采用加油槽的導柱根據國家標準選用直徑為25mm 長度為 135mm 的導柱 ,材料為T8A 淬硬鋼5-5 導柱5.4

38、.3 導套的設計由于導柱已選定,且該模具較小,其導柱、導套配合之間模具結構較復雜,所以采用兩個導套接連使用達到模具要求,由塑料模具設計與制造可查得與之相配的導套為I 型帶頭導套,其外徑為35mm 內經 25,長度為60mm 。如圖所示:5-6 導套5.5 排氣系統的設計塑料在熔化時,會產生氣體,所以當塑料在充滿型腔時及澆注系統內的空氣,如果在型腔中不及時排除干凈,可以會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等缺陷。另一方面氣體的受壓產生反向壓力而降低充模速度,還可能造成塑件碳化或燒焦。注射成型時的排氣可采用如下四種方式排氣:( 1 ) 利用配合間隙排氣;( 2 ) 在分型面上開設排氣槽

39、排氣;( 3 ) 利用排氣守排氣;( 4) 強制性排氣;該模具是采用利用配合間隙排氣。其間隙值約為0.030.05mm. 它常用于中小型的簡單模具。( .6 冷卻系統的設計冷卻裝臵的目的,主要是防止塑件在脫模時發生變形,縮短成型周期及提高塑件質量。一般在型腔,型芯等部位設臵合理的冷卻水路,通過調節冷卻水流量和流速來控制模溫。冷卻水孔開孔的原則:( 1 )冷卻水孔的數量應盡可能的多,直徑應盡量大;( 2 ) 每個冷卻水孔至型腔表面的距離應相等,一般保持在015mm 范圍內,距離太近則冷卻不易均勻,太遠則效率低。水孔直徑一般保持在812mm 。( 3 )水孔通過鑲塊時,防止鑲套管等漏水。( 4)冷

40、卻管路一般不宜設在型腔內塑料熔接的地方,以免影響塑件的強度。( 5 )水管接頭應設在不影響操作的一側塑件的體積很小,該模具冷卻水道如圖所示:5-6 冷卻水道6 、校核注射機有關工藝參數6.1 、注射量的校核在一個注射周期內注塑模內所需要的塑料總容積應該是模具型腔總容積與模具澆注系統的容積之和,有以下計算公式:V nVi V j (公式 16-1 ,中國模具設計大典2 .P554 )式中n模腔數量;VI 單個制品的體積;Vj澆注系統塑料體積,按照0.3 V計算;V 所需塑料體積。帶入數值計算可得:V 總 =1.3n V 塑 =1.3 × 8× 6.02 cm3 62.6 cm

41、3所選的注射機的理論注射容積為125 ,所以經驗算符合6.2 、鎖模力與注射壓力鎖模力校核公式:Fz=P( nA+A 1) Fp式中Fz熔融塑料在分型面上的漲開力,N。P塑料熔體對型腔的成型壓力,MPa,其大小一般是注射壓力的80% ,注射壓力大小見表3.1 ;A單個塑件在模具分型面上的投影面積,2mm 22 mm 2A1澆注系統在模具分型面上的投影面積,Fp注射機的額定鎖模力,NFz =50 ( 8× 15× 100 ) =600KNFp> Fz,滿足條件。6.3 、模具厚度H實際使用的模具厚度與注塑機所允許的安裝最大模具厚度H max 和最小模具厚 度Hmin之

42、間 要 滿 足 以 下 條 件 : Hmin H m H max 在 設 計 中 模 具 的 厚 度Hm=425mm ,而所選注射機所允許安裝的最大模具厚度450 ,最小模具厚度300 ,所以完全符合要求。7. 模具總體結構模具整體設計也就是模體的設計,隨著現代工業的發展,模體設計已接近標準化, 可以從市場上購買相應的模體。標準模體一般包括定模板、動模板、 墊塊、頂出固定板、頂板、導柱、導套、復位桿等。標準模架有12 種結構, 15876 種規格。在本次設計中,澆口套、導柱、導套、頂桿、水嘴都采用標準件,可以外購。總裝圖如圖所示7-1 模具裝配圖7. 模具的試模安裝1 .試模前的準備試模前要對

43、模具及試模用的設進行檢驗。模具的閉合高度,安裝與注射機的各個配合尺寸、推出形式、開模距、模具工作要求等符合所選設備的技術條件。檢查模具各個滑動零件配合間隙適當,無卡住及緊澀現象。活動要靈活、可靠,起止位臵的定位要準確。各鑲嵌件、緊固件要牢固,無松動現象。各種水管接頭、閥門、附件、備件要齊全。對于試模設備也要進行全面檢查,即對設備的油路、水路、電路、機械運動部位、各操縱件和顯示信號要檢查、調整,使之處于正常運轉狀態。2 . 模具的安裝及調試模具的安裝是指將模具從制造地點運至注塑機所在地,并安裝在指定注射機的全過程。模具安裝到注射機上要注意以下幾個問題:1 )模具的安裝方位要滿足設計圖樣的要求。2 )模具中有側向滑動機構時,盡量使其運動方向為水平方向。3 )當模具長度與寬度尺寸相差較大時,應盡可能使較長的邊與水平方向平行。4)模具帶有液壓油路接頭、氣路接頭、熱流道元件接線板時,盡可能放臵在非操作一側,以免操作不方便。模具在注射機上的固定多采用螺釘、壓板的形式,一般每側采用4 8 塊壓板,對稱布臵。模具安裝于注射機上之后,要進行空循環調整

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