摩托車尾燈罩注塑模設計-塑料注射模側抽芯斜導柱1模2腔含UG三維及12張CAD圖-獨家.zip

摩托車尾燈罩注塑模設計-塑料注射模側抽芯斜導柱1模2腔含UG三維及12張CAD圖-獨家.zip,摩托,車尾,燈罩,注塑,設計,塑料,注射,模側抽芯斜,導柱,UG,三維,12,CAD,獨家 任務書 畢業(yè)設計（論文）題目：基于UG摩托車尾燈罩模具設計 畢業(yè)設計（論文）任務 1.畢業(yè)設計的目的和意義 本次畢業(yè)設計的課題是利用UG軟件對摩托車尾燈罩模具進行設計，首先通過調研和測量收集數(shù)據進行產品工藝性研究，應用UG軟件進行實體建模、裝配的工作。通過計算、分析進行注射模具設計。 通過本次畢業(yè)設計使學生了解和掌握畢業(yè)設計所應遵循的步驟和程序，畢業(yè)設計結束時，參與設計的同學應通過以下能力的訓練： （一）綜合應用的能力。（二）查閱參考文獻的能力。（三）設計能力。（四）計算能力。（五）計算機應用及軟件應用的能力。（六）分析問題的能力。 2.畢業(yè)設計課題任務的內容和要求 基于UG系統(tǒng)設計注射模具，可使模具的設計制造周期大大縮短，而且模具的設計與制造都是建立在一個統(tǒng)一的幾何模型之上，保證了模具數(shù)據的統(tǒng)一性和正確性。隨著CAD/CAM技術的進一步推廣應用及數(shù)控加工機床的普及，這種設計制造工藝路線一定會越來越顯示其優(yōu)越性，并被更加廣泛的應用于模具制造領域。利用UG軟件還可以對已設計完成的模具開模情況及是否干涉等情況進行分析研究，以便在模具投入制造之前就發(fā)現(xiàn)存在的設計問題，并有目的的進行改進設計，減少設計失誤造成的不必要損失。 ⑴原始數(shù)據：塑料實物、材料 ABS、批量100000件。 ⑵技術要求： 利用UG對摩托車尾燈罩模具進行三維造型及裝配。通過所學知識的綜合應用,對摩托車尾燈罩進行工藝分析，設計出結構合理、動作可靠、容易加工的模具。計算凸、凹模工作部分尺寸，校核模具與注射機的相關的參數(shù)。 ⑶工作要求： ①查閱相關資料，了解摩托車尾燈罩模具的設計方案。 ②按照要求撰寫設計說明書（不少于15000字）。 ③完成圖紙設計。 3.畢業(yè)設計成果的要求 ⑴圖紙量不少于折合3張A0圖紙。 ⑵完成設計說明書一份。  畢業(yè)設計（論文）進度計劃安排 階段 應完成的主要工作 起止教學周 1 收集資料、測量塑件的數(shù)據繪制塑件圖。 5周 2 利用UG對摩托車尾燈罩進行三維造型 6周～7周 3 制定摩托車尾燈罩模具的總體方案，校核注射模與注射機的關系。 8周～9周 4 利用UG對摩托車尾燈罩模具進行三維造型及裝配 10周～11周 5 繪制摩托車尾燈罩模具裝配圖及相關零件圖 12周～14周 6 編寫設計說明書 15周 7 準備答辯 16周 主要參考文獻 [1] 馮丙堯，韓泰榮.模具設計與制造簡明手冊[M]. 上海：上?？萍技夹g出版社,1990 [2] 陶筱梅，杜小清.UGNGINEER在塑料模具設計中的應用[J]．塑料科技，2008，36(11)：74～77 [3] 吳石林主編.UGNGINEER Wildfire 模具設計及數(shù)控加工[M].北京：國防工業(yè)出版社，2004 [4] 詹友剛編著.UGNGINEER中文野火版教程[M].北京：清華大學出版社，2004 [5] 林勇志等.Pro／E中文野火版教程[M]．北京:人民郵電出版社，2004 [6] 范玉.基于UG 的汽車音響面板三維造型及模具設計[J]．機械工程師，2007，（12）：78～79 [7] 趙德永，劉學江，王會剛.Pro/ ENGINEER數(shù)控加工[M].北京：清華大學出版社，2002 [8] 許發(fā)樾. 實用模具設計與制造手冊[M].北京: 機械工業(yè)出版社，2005 [9] 成都科技大學,北京化工學院,天津輕工業(yè)學院.塑料成型模具[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1994 [10] 李德群，肖景容.塑料成型模具[M].武漢:華中理工大學出版社,1990 [11] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].北京:機械工業(yè)出版社，2006 [12] 王東輝，孫海洋.UG在塑料模具設計中的應用[J]．哈爾賓軸承，2008，29(1)：84～86 [13] 高占華，曹巨江，張利平等．基于Pro/ E 的管接頭注塑模具設計[J]．機械制造與自動化，2007，36（2）：46～47 [14] 柏松．Pro/ ENGINEER WildFire機械設計實例教程[M]．上?？茖W普及出版社，2005 [15] 吳光明．塑料模具CAM實例精解[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2008 指導教師（簽名）： 審批人（簽名）： 3 摩托車尾燈罩注塑模設計 摘 要 根據塑料摩托車尾燈罩制品的要求 了解塑件的用途 分析塑件的工藝性 尺寸精度等技術要求 選擇塑件制件尺寸 本模具采用一模二件 側澆口進料 注射機采用海天 110XB 型號 設置冷卻系統(tǒng) CAD 和 UG 繪制二維總裝圖和零件 圖 選擇模具合理的加工方法 附上說明書 系統(tǒng)地運用簡要的文字 簡明的 示意圖和和計算等分析塑件 從而作出合理的注塑模具設計 按國家職業(yè)定義 模具設計是 從事企業(yè)模具的數(shù)字化設計 包括型腔模 與冷沖模 在傳統(tǒng)模具設計的基礎上 充分應用數(shù)字化設計工具 提高模具設 計質量 縮短模具設計周期的人員 模具 是以特定的結構形式通過一定方式使材料成型的一種工業(yè)產品 同 時也是能成批生產出具有一定形狀和尺寸要求的工業(yè)產品零部件的一種生產工 具 大到飛機 汽車 小到茶杯 釘子 幾乎所有的工業(yè)產品都必須依靠模具 成型 用模具生產制件所具備的高精度 高一致性 高生產率是任何其它加工 方法所不能比擬的 模具在很大程度上決定著產品的質量 效益和新產品開發(fā) 能力 所以模具又有 工業(yè)之母 的榮譽稱號 模具設計與制造專業(yè)的培養(yǎng)目標是 培養(yǎng)德 智 體 美等方面全面發(fā) 展 具有良好的職業(yè)素質 面向制造行業(yè) 從事模具設計 模具加工工藝編制 沖壓和塑料成型加工 數(shù)控機床的操作以及生產管理等工作的高等技術應用性 專門人才 體現(xiàn)為制造方面達到模具制造的補師水平 設計方面達到助理設計 師的水平 關鍵詞 摩托車尾燈罩 側澆口進料 注射機 冷卻系統(tǒng) 注塑模具 Abstract According to the requirements of plastic motorcycle tail lampshade products understand the use of plastic parts analyze the technical requirements of plastic parts such as workmanship dimensional accuracy select the size of plastic parts This mold adopts one mold and two pieces the side gate feed the injection machine adopts Haitian 110XB model sets the cooling system CAD and UG draw two dimensional assembly drawings and parts drawing and selects the reasonable processing method of the mould Attached are instructions for the systematic use of brief text concise sketches and calculations to analyze the plastic parts so as to make a reasonable injection mold design According to the national professional definition die design is engaged in enterprise die digital design including cavity die and cold stamping die on the basis of traditional die design the full application of digital design tools improve the quality of die design shorten the die design cycle Mould is a kind of industrial product which makes the material shape by a certain way in a specific structural form It is also a kind of production tool which can produce the industrial product parts with certain shape and size requirements in batches From airplanes and cars to teacups and nails almost all industrial products must be molded The high precision high consistency and high productivity of the parts manufactured by mould are incomparable with any other processing method To a large extent mold determines product quality efficiency and new product development capability Therefore the mold has the honor of the mother of industry The training goal of mold design and manufacturing specialty is to cultivate all round development of morality intelligence physique and beauty with good professional quality and to apply advanced technology in mold design mold processing technology preparation stamping and plastic forming processing CNC machine tool operation and production management etc for manufacturing industry Professional talents It reflects that the manufacturing level reaches the tutor level of mold manufacturing and the design level reaches the assistant designer level Key words motorcycle tail lamp cover side gate feed injection machine cooling system injection mold 目 錄 摘 要 1 ABSTRACT 2 第 1 章 緒論 4 1 1 塑料簡介 4 1 2 注塑成型及注塑模 4 第 2 章 塑料材料分析 6 第 3 章 塑件的工藝分析 7 3 1 塑件的結構設計 7 3 2 塑件尺寸及精度 8 3 3 塑件表面粗糙度 9 3 4 塑件的體積和質量 9 第 4 章 注射成型工藝方案及結構的分析和確定 10 4 1 注射成型工藝過程分析 5 10 4 2 澆口種類的確定 10 4 3 型腔數(shù)目的確定 11 4 4 注射機的選擇和校核 11 4 4 1 注射量的校核 12 4 4 2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 12 4 4 3 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 12 第 5 章 注射模具結構設計 14 5 1 分型面的設計 14 5 2 型腔的布局 14 5 3 澆注系統(tǒng)的設計 15 5 3 1 澆注系統(tǒng)組成 15 5 3 2 確定澆注系統(tǒng)的原則 15 5 3 3 主流道的設計 16 5 3 4 分流道的設計 17 5 3 5 澆口的設計 18 5 3 6 冷料穴的設計 18 5 4 注射模成型零部件的設計 7 19 5 4 1 成型零部件結構設計 19 5 4 2 成型零部件工作尺寸的計算 20 5 4 3 成型零件工作尺寸的計算 21 5 4 4 成型零件尺寸及動模墊塊厚度的計算 25 5 5 排氣結構設計 25 5 6 脫模機構的設計 26 5 6 1 脫模機構的選用原則 26 5 6 2 脫模機構類型的選擇 26 5 6 3 推桿機構具體設計 26 5 7 注射模溫度調節(jié)系統(tǒng) 27 5 8 溫度調節(jié)對塑件質量的影響 28 5 9 模架的選用 28 5 10 側向抽芯機構類型選擇 30 5 11 斜導柱側向抽芯機構設計計算 30 5 12 斜導柱抽芯機構 31 第 6 章 模具材料的選用 35 6 1 成型零件材料選用 35 6 2 注射模用鋼種 35 總結 36 致謝 38 參考文獻 39 第 1 章 緒論 模具制造是國家經濟建設中的一項重要產業(yè) 振興和發(fā)展我國的模具工業(yè) 日益受到人們的重視和關注 模具是工業(yè)生產的基礎工藝裝備 也已經成為 廣大業(yè)內人士的共識 在電子 汽車 電機 電器 儀器 儀表 家電和通信 等產品中 60 80 的零部件都要依靠模具成形 用模具生產制件所具備的高 精度 高復雜程度 高一致性 高生產率和低消耗 是其它加工制造方法所不 能比擬的 模具又是 效益放大器 用模具生產的最終產品的價值 往往是 模具自身價值的幾十倍 上百倍 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎產業(yè) 是技 術成果轉化的基礎 同時本身又是高新技術產業(yè)的重要領域 1 1 塑料簡介 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下具有 流動性 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 得形狀而不發(fā)生變化 塑料有很多優(yōu)異性能 廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活 它具有密度小 質量輕 比強度高 絕緣性能好 介電損耗低 化學穩(wěn)定性高 減摩耐磨性能好 減振隔音性能好等諸多優(yōu)點 另外 許多塑料還具有防水 防潮 防透氣 防輻射及耐瞬時燒蝕等特殊性能 1 塑料以從代替部分金屬 木材 皮革及無機材料發(fā)展成為各個部門不可缺少的一種化學材料 在國民經 濟中 塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一 1 2 注塑成型及注塑模 將塑料成型為制品的生產方法很多 最常用的有注射 擠出 壓縮 壓 注 壓延和吹塑等 其中 注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法 除 氟塑料外 幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型 它具有成型周期短 能一次成型外形復雜 尺寸精度較高 易于實現(xiàn)全自動化生產等一系列優(yōu)點 因此廣泛用于塑料制件的生產中 其產口占目前塑料制件生產的 30 左右 但 注射成型的設備價格及模具制造費用較高 不適合單件及批量較小的塑料件的 生產 要了解注射成型和注射模 首先得了解注射機的一些基本知識 注射機是 注射成型的主要設備 依靠該設備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進行注射 注射機為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設備 按其外形可分為立 式 臥式 直角式三種 由注射裝置 鎖模裝置 脫模裝置 模板機架系統(tǒng)等 組成 注射成型是根據金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的 其基本原理是利用塑料 的可擠壓性和可模塑性 首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機的料斗送 入高溫的機筒內加熱熔融塑化 使之成為粘流態(tài)熔體 然后在柱塞或螺桿的高 壓推動下 以很大的流速通過料筒前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具中 經過一段保壓冷卻定型時間后 開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和 尺寸的塑料制品 注射成型生產中使用的模具叫注射模 它是實現(xiàn)注射成型生產的工藝裝備 注射模的種類很多 其結構與塑料品種 塑件的復雜程度和注射機的種類 等很多因素有關 其基本結構都是由動模和定模兩大部分組成的 定模部分安 裝在注射機的固定板上 動模部分安裝在注射機的移動模板上 在注射成型過 程中它隨注射機上的合模系統(tǒng)運動 注射成型時動模部分與定模部分由導柱導 向而閉合 一般注射模由成型零部件 合模導向機構 澆注系統(tǒng) 側向分型與 抽芯機構 推出機構 加熱和冷卻系統(tǒng) 排氣系統(tǒng)及支承零部件組成 2 注射模 塑料原材料和注射機通過注射成型工藝聯(lián)系在一起 注射成型 工藝的核心問題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體 并把它注射到 型腔中去 在控制條件下冷卻定型 使塑件達到所要求的質量 注射機和模具 結構確定以后 注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質量的主要因素 注射成型有三大工藝條件 即 溫度 壓力 時間 在成型過程中 尤 其是精密制品的成型 要確立一組最佳的成型條件決非易事 因為影響成型條 件的因素太多 有制品形狀 模具結構 注射裝備 原材料 電壓波動及環(huán)境 溫度等 塑料模具的設計不但要采用 CAD 技術 而且還要采用計算機輔助工程 CAE 技術 這是發(fā)展的必然趨勢 注塑成型分兩個階段 即開發(fā) 設計階段 包括產品設計 模具設計和模具制造 和生產階段 包括購買材料 試模和 成型 傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產前 由于設計人員憑經驗與直覺設計模具 模具裝配完畢后 通常需要幾次試模 發(fā)現(xiàn)問題后 不僅需要重新設置工藝參 數(shù) 甚至還需要修改塑料制品和模具設計 這勢必增加生產成本 延長產品開 發(fā)周期 目前國際市場上主要流行的 運用范圍最廣的注射模流動模擬分析軟件有 澳大利亞的 MOLDFLOW 美國的 CFLOW 華中科技大學的 H FLOW 等 其中 MOLDFLOW 軟件包括三個部分 MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS 產品優(yōu)化顧問 簡稱 MPA MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT 注射成型模擬分析 簡稱 MPI MOLDFLOW PLASTICS XPERT 注射成型過程控制專家 簡稱 MPX 采用 CAE 技術 可以完全代替試模 CAE 技術提供了從制品設計到生產的 完整解決方案 在模具制造加工之前 在計算機上對整個注射成型過程進行模 擬分析 準確預測熔體的填充 保壓 冷卻情況 以及制品中的應力分布 分 子和纖維取向分布 制品的收縮和翹曲變形等情況 以便設計者能盡早發(fā)現(xiàn)問 題 及時修改制件和模具設計 而不是等到試模以后再返修模具 這不僅是對 傳統(tǒng)模具設計方法的一次突破 而且對減少甚至避免模具返修報廢 提高制品 質量和降低成本等 都有著重大的技術經濟意義 3 第 2 章 塑料材料分析 ABS 聚苯乙烯 化學和物理特性 大多數(shù)商業(yè)用的 ABS 都是透明的 非晶體材料 ABS 具有非常好的幾何穩(wěn)定 性 熱穩(wěn)定性 光學透過特性 電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向 它能夠抵 抗水 稀釋的無機酸 但能夠被強氧化酸如濃硫酸所腐蝕 并且能夠在一些有 機溶劑中膨脹變形 其分子中僅含 C H 兩種元素 平均分子量在20萬左右 密度為1 04 1 16g cm3 比 PVC 的密度小而大于 PE 和 PP ABS 的主鏈上帶有結構龐大 的苯環(huán) 故柔順性差 質硬脆 抗沖擊性能差 其制品敲打起來能發(fā)出類似金 屬的聲音 透光率為88 90 折光系數(shù)為1 59 1 60 透光性僅次于 PMMA 在受 到光照和廠時間存放時 往往出現(xiàn)混蝕和發(fā)黃現(xiàn)象 ABS 易于著色 有良好的 可塑流動性和較小的成型收縮率 是成型工藝性最好的塑料品種之一 因此易 于制得形狀復雜的塑件 ABS 的力學性能與制造方法 相對分子量的大小 含雜質量和定向度有關 相對分子量小者 機械強度要低些 一般低于硬質 PVC ABS 具有很小的吸 水率 在潮濕環(huán)境中其形狀和尺寸的變化都很小 熱絕緣性也很好 ABS 具有優(yōu)良的電絕緣性能 尤其在高頻條件下介電損耗仍然很小 是優(yōu)良的 高頻絕緣材料 ABS 易燃燒 且離火后仍繼續(xù)燃燒 火焰呈橙黃色 并有濃黑 煙碳束 燃燒時塑料軟化 氣泡并發(fā)出特殊的苯乙烯單體味 ABS 的主要缺點是脆性大 若是成型制品的熱處理不恰當 制品中存在較大內 應力時 在使用中制品可能自行開裂 典型的收縮率在0 4 0 7 之間 密度為1 05克 立方厘米 注塑模工藝條件 干燥處理 除非儲存不當 通常不需要干燥處理 如果需要干燥 建議干燥條 件為80C 2 3小時 熔化溫度 180 280C 對于阻燃型材料其上限為250C 模具溫度 40 50C 注射壓力 200 600bar 注射速度 建議使用快速的注射速度 流道和澆口 可以使用所有常規(guī)類型的澆口 典型用途 產品包裝 家庭用品 餐具 托盤等 電氣 透明容器 光源散射器 絕緣 薄膜等 還可制作諸多在高頻環(huán)境中工作的電氣元器件和儀表等 第 3 章 塑件的工藝分析 在模具設計之前需要對塑件的工藝性如形狀結構 尺寸大小 精度等級和 表面質量要進行仔細研究和分析 只有這樣才能恰當確定塑件制品所需的模具 結構和模具精度 摩托車尾燈罩如圖所示 具體結構和尺寸詳見圖紙 該塑件結構中等一般 復雜程度 生產量大 在大孔側面有一個圓孔需要做側抽心 要求較低的模具 成本 成型容易 精度中等 圖 3D 視圖 3 1 塑件的結構設計 1 脫模斜度 由于注射制品在冷卻過程中產生收縮 因此它在脫模前會緊緊的包住模 具型芯或型腔中突出的部分 為了便于脫模 防止因脫模力過大拉傷制品表面 與脫模方向平行的制品內外表面應具有一定的脫模斜度 脫模斜度的大小與制 品形狀 壁厚及收縮率有關 斜度過小 不僅會使制品尺寸困難 而且易使制 品表面損傷或破裂 斜度過大時 雖然脫模方便 但會影響制品尺寸精度 并 浪費原材料 通常塑件的脫模斜度約取 0 5 1 5 根據文獻 1 塑件材料 ABS 的型腔脫模斜度為 0 35 1 30 型芯脫模斜度為 30 1 2 塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的結構要素 是設計塑件時必須考慮的問題之一 塑件的壁厚對于注射成型生產具有極為重要的影響 它與注射充模時的熔體流 動 固化定型時的冷卻速度和時間 塑件的成型質量 塑件的原材料以及生產 效率和生產成本密切相關 一般在滿足使用要求的前提下 塑件的壁厚應盡量 小 因為壁厚太大不僅會使原材料消耗增大 生產成本提高 更重要的是會延 緩塑件在模內的冷卻速度 使成型周期延長 另外還容易產生氣泡 縮孔 凸 陷等缺陷 但如果壁厚太小則剛度差 在脫模 裝配 使用中會發(fā)生變形 影 響到塑件的使用和裝配的準確性 選擇壁厚時應力求塑件各處壁厚盡量均勻 以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷 塑件壁厚一般在 1 5 2 最常用m 的數(shù)值為 2 3 該管連接件壁厚均勻 周邊和底部壁厚均為 1 5 左右 m 3 塑件的圓角 為防止塑件轉角處的應力集中 改善其成型加工過程中的充模特性 增加 相應位置模具和塑件的力學角度 需要在塑件的轉角處和內部聯(lián)接處采用圓角 過度 在無特殊要求時 塑件的各連接角處均有半徑不小于 0 5 1 的圓角 m 一般外圓弧半徑大于壁厚的 0 5 倍 內圓角半徑應是壁厚的 0 5 倍 該塑料件表面圓角半徑和內部轉彎處圓角為 1 m 4 孔 塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔 原則上講 這些孔均能用一定的 型芯成型 但當孔太復雜時 會使熔體流動困難 模具加工難度增大 生產成 本提高 困此在塑件上設計孔時 應盡量采用簡單孔型 由于型芯對熔體有分 流作用 所以在孔成型時周圍易產生熔接痕 導致孔的強度降低 故設計孔時 孔時孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑 孔的周邊應增加壁厚 以保證塑件的強度和剛度 3 2 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動性和注射機規(guī)格 在 一定的設備和工藝條件下流動性好的塑料可以成型較大尺寸的制品 反正成型 出的制品尺寸就比較小 從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā) 只要能滿足制品的使 用要求 一般都應將制品的結構設計的盡量緊湊 以便使制品的外形尺寸玲瓏 小巧些 該塑件的材料為 ABS 流動性較好 適用于不同尺寸的制品 塑件的尺寸精度直接影響模具結構的設計和模具的制造精度 為降低模具 的加工難度和模具的制造成本 在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精 度設計得低一些 由于塑料與金屬的差異很大 所以不能按照金屬零件的公關 等級確定精度等級 根據我國目前的成型水平 塑件尺寸公差可以參照文獻 2 表 3 2 塑件的尺寸與公關 SJ1372 1978 的塑料制件公差數(shù)值標準來確定 根據 任務書和圖紙要求 本次產品尺寸均采用 MT3 級精度 未注采用 MT5 級精度 3 3 塑件表面粗糙度 塑件的表面要求越高 表面粗糙度越低 這除了在成型時從工藝上盡可能 避免冷疤 云紋等疵點來保證外 主要是取決于模具型腔表面粗糙度 塑料制 品的表面粗糙度一般為 Ra 0 02 1 25 之間 模腔表壁的表面粗糙度應為塑m 件的 1 2 即 Ra 0 01 0 63 模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗 糙度不斷增加 所以應隨時給以拋光復原 該塑件外部需要的表面粗糙度比內部要高許多 為 Ra0 2 內部為 0 4m m 3 4 塑件的體積和質量 本次設計中 塑件的質量和體積采用 3D 測量 在 UG 軟件中 使用塑模部 件驗證功能 可以測得塑件的質量 ABS 的密度為 1 05 即可以得出3 cg 該塑件制品的體積為 5 233 克 質量為 5 5 克 第 4 章 注射成型工藝方案及結構的分析和確定 4 1 注射成型工藝過程分析 5 根據塑件的結構 材料及質量 確定其成型工藝過程為 第一步 為使注射過程順利和保證產品質量 應對所用的設備和塑料作好以下 準備工作 1 成型前對原材料的預處理 根據注射成型對物料的要求 檢驗物料的含水量 外觀色澤 顆粒情況 并測試其熱穩(wěn)定性 流動性和收縮率等指標 對原材料進行適當?shù)念A熱干燥 ABS 材料吸水率極低 成型前一般不必進行干燥處理 如有需要 可在 70 80 下干燥 2 4 h 2 料筒的清洗 在初用某種塑料或某一注射機之前 或者在生產中需要改變產品 更換 原料 調換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時 都需要對注射機 主要是料筒 進行清洗或拆換 柱塞式注射機料筒的清洗常比螺桿式注射機困難 因為柱塞式料筒內的 存料量較大而不易對其轉動 清洗時必須拆卸清洗或者采用專用料筒 對螺桿 式通常是直接換料清洗 也可采用對空注射法清洗 3 脫模劑的選用 脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑 一般注射制件的脫模 主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設計 在和產 上為了順利脫模 常用的脫模劑有 硬脂酸鋅 液體石蠟 白油 硅油 對 ABS 材料 可選用硬脂酸鋅 因為此脫模劑除聚酰胺塑料外 一般塑料都可使 用 第二步 注射成型過程 完整的注射過程表面上共包括加料 塑化 注射入模 穩(wěn)壓冷卻和脫模幾 個步驟 但實際上是塑化成型與冷卻兩個過程 第三步 制件的后處理 注射制件經脫?；驒C械加工后 常需要進行適當?shù)暮筇幚?目的是為了消 除存在的內應力 以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性 制件的后處理主要 有退火和調濕處理 該塑料制件材料為 ABS 就采用退火處理 1 3 小時 4 2 澆口種類的確定 注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通 道 其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個部分 澆注系統(tǒng)設 計的好壞對塑件性能 外觀及成型難易程度影響很大 它由主流道 分流道 澆口及冷料穴組成 其中澆口的選擇與設計恰當與否直接關系到制品能否完好 的成型 由于本設計中套管零件塑件外表面質量要求較高 而且是透明件 外表面 不可以有澆口 所以選用側澆口 側澆口直接在中間的分型端面處進 套管零 件組裝后 澆口被遮擋起來 側澆口主流道需要設置鉤針 分流道與產品相連 頂出產品包含流道連接 在一起 4 3 型腔數(shù)目的確定 因為本設計中采用側澆口 且塑件的尺寸不大 為提高塑件成功概率 并 從經濟型的角度出發(fā) 節(jié)省生產成本和提高生產效率 采用一模二腔 進行加 工生產 4 4 注射機的選擇和校核 由于采用一模二腔 需要至少注射量為 11g 流道水口廢料 4 24g 總注 塑量達到 15 24g 再根據工藝參數(shù) 主要是注射壓力 綜合考慮各種因素 選定注射機為海天 110XB 注射方式為螺桿式 其有關性能參數(shù)為 海天 HTF110XB 型號 參數(shù) 單位 110XB 螺桿直徑 mm 36 理論注射容量 cm3 345 注射重量 ABS g 360 注射壓力 Mpa 183 注射行程 mm 122 螺桿轉速 r min 0 220 料筒加熱功率 KW 5 7 鎖模力 KN 800 拉桿內間距 水平 垂直 mm 500 800 允許最大模具厚度 mm 360 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 310 移模開距 最大 mm 670 液壓頂出行程 mm 100 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動機功率 KW 11 油箱容積 l 200 機器尺寸 長 寬 高 m 4 3 1 25 1 8 機器重量 t 3 22 最小模具尺寸 長 寬 mm 200 300 4 4 1 注射量的校核 模具設計時 必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質量在注射機 額定注射量的 80 以內 校核公式為 mn 8021 式中 型腔數(shù)量 單個塑件的體積 3c 澆注系統(tǒng)所需塑料的體積 2 3m 本設計中 n 2 5 233 4 19 132 M 2x5 233 4 19X1 05 15 3888 g 注塑機額定注塑量為 360g 注射量符合要求 4 4 2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 注射成型時塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素 如 果這一數(shù)值超過了注射機所允許的最大成型面積 則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢 料現(xiàn)象 必須滿足以下關系 An 21 式中 n 型腔數(shù)目 單個塑件在模具分型面上的投影面積1A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積2 n 2 1817 519 1m2 2x1817 519 41532n 注射成型時為了可靠的鎖模 應使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆 注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力 即 P F21An 式中 P 塑料熔體對型腔的成型壓力 MPa F 注射機額定鎖模力 N 其它意義同上 根據教科書表 5 1 型腔內通常為 20 40MPa 一般制品為 24 34MPa 精 密制品為 39 44MP P 4153X30 x1 1X0 001 130 25KN 1100KNX0 821An 注塑機額定鎖模力為 1100KN 鎖模力符合要求 4 4 3 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 1 模具厚度 閉合高度 模具閉合高度必須滿足以下公式 maxminH 式中 注射機允許的最大模厚 注射機允許的最小模厚ax 本設計中模具厚度為 300mm 150 H 360 符合要求 2 開模行程 S 的校核 模具開模后為了便于取出制件 要求有足夠的開模距離 所謂開模行程是 指模具開合過程中動模固定板的移動距離 注塑機的開模行程是有限的 設計模具必須校核所選注射機的開模行程 以便與模具的開模距離相適應 對于臥式注射機 其開模行程與模具厚度有關 對于多分型面注射模應有 mHS10 521max 式中 推出距離1 包括澆注系統(tǒng)凝料在內的塑件高度2 水口料的長度 20 30 本設計中 310 40 mm 77 40 117 mmmaxS12H 總的開模距離需要 H 127mm 以上 經計算 符合要要求 3 頂出裝置的校核 在設計模具推出機構時 需校核注射機頂出的頂出形式 要注意在兩側 頂出時模具推板的面積應能覆蓋注射機的雙頂桿 注射機的最大頂出距離要保 證能將塑件從模具中脫出 海天 110XB 型注射機為兩側推出機構 經檢查能滿足將模具脫出的要求 第 5 章 注射模具結構設計 5 1 分型面的設計 將模具適當?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分 它們的接觸表面分開 時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料 當成型時又必須接觸封閉 這樣的接觸表面 稱為分型面 它是決定模具結構的重要因素 每個塑件的分型面可能只有一種 選擇 也可能有幾種選擇 合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條 件 選擇分型面時 應從以下幾個方面考慮 1 分型面應選在塑件外形最大輪廓處 2 使塑件在開模后留在動模上 3 分型面的痕跡不影響塑件的外觀 4 澆注系統(tǒng) 特別是澆口能合理的安排 5 使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上 6 使塑件易于脫模 綜合考慮各種因素 并根據本模具制件的外觀特點 受用平面分型面 并 選擇在塑件的最大平面處 開模后塑件留在動模一側 分型面的選擇 5 2 型腔的布局 型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關 型腔的排布應使每個型腔都通過 澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力 以保證塑料熔體均勻地充滿每個 型腔 使各型腔的塑件內在質量均一穩(wěn)定 這就要求型腔與主流道之間的距離 盡可能短 同時采用平衡流道 型腔布局由圖所示 由于本設計中塑件是上下 兩部分配合裝配使用 需要相同的注射工藝參數(shù) 以達到高的成功率 模具采 用側澆口 并采用中心對稱式布局 以求達到良好的澆注質量 圖 型腔中心布局方式 5 3 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進料通道 澆注系 統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類 本設計中采用普通點 澆口澆注系統(tǒng) 正確設計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質的塑料制品極為重要 5 3 1 澆注系統(tǒng)組成 普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個部分 1 主澆道 2 第一分澆道 3 第二分澆道 4 第三分澆道 5 澆口 6 型腔 7 冷料穴 5 3 2 確定澆注系統(tǒng)的原則 在設計澆注系統(tǒng)時應考慮下列有關因素 a 塑料成型特性 設計澆注系統(tǒng)應適應所用塑料的成型特性的要求 以保證 塑件質量 b 模具成型塑件的型腔數(shù) 設置澆注系統(tǒng)還應考慮到模具是一模二腔或一模 多腔 澆注系統(tǒng)需按型腔布局設計 c 塑件大小及形狀 根據塑件大小 形狀壁厚 技術要求等因素 結合選擇 分型面同時考慮設置澆注系統(tǒng)的形式 進料口數(shù)量及位置 保證正常成型 還 應注意防止流料直接沖擊嵌件及細弱型芯受力不均以及應充分估計可能產生的 質量弊病和部位等問題 從而采取相應的措施或留有修整的余地 d 塑件外觀 設置澆注系統(tǒng)時應考慮到去除 修整進料口方便 同時不影響 塑件的外表美觀 e 冷料 在注射間隔時間 噴嘴端部的冷料必須去除 防止注入型腔影響塑 件質量 故設計澆注系統(tǒng)時應考慮儲存冷料的措施 6 5 3 3 主流道的設計 流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部分開始 到分流道為止 的塑料熔體的流動通道 本設計中主流道為 5mm 1 主流道的尺寸 設計中選用的注射機為海天 110XB 其噴嘴直徑為 3 5 噴嘴球面半徑m 為 16 根據圖所示 主流道各具體尺寸如下 m 2 R1826 H5 3Lm0 2tan LdD8 澆注系統(tǒng)與定位環(huán) 澆口套 2 主流道襯套的形式 選用如圖所示類型的襯套 這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出 定模 將主流道襯套和定位 re 球設計成兩個零件 然后配合固定在模板上 襯套與定模板的配合采用 67 mH 圖 主流道襯套及其固定形式 3 主流道襯套的固定 主流道襯套的固定 采用一個 4MM 銷釘固定 5 3 4 分流道的設計 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 分流道應 能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài) 本設計中由于塑件排布比較緊 湊 且采用側澆口 如圖所示 主流道和側澆口的位置 分流道尺寸由塑料品種 塑件的大小及長度確定 對于重量在 200g 以下 壁 厚在 3mm 以下的塑件可用下面經驗公式計算分流道的直徑 如下式 D 0 2654W1 2 L1 4 式中 D 分流道的直徑 mm W 塑件的質量 g L 分流道的長度 mm 此式計算的分流道直徑限于 3 2mm 9 5mm 對于 ABS 材料應將計算結果增 加 25 對于梯形分流道 H 2D 3 對于 U 形分流道 H 1 25R R 0 5D D 算出后一般取整數(shù) 對于半圓形 H 0 45R 對于流動性極好的塑料 如 PE PA 流動性較好 當分流道很短時 其直徑可 小到 2mm 左右 對于流動性差的塑料 如 PC HPVC 及 ABS 等 分流道直徑 可以大到 13mm 大多數(shù)塑料所用分流道的直徑為 6mm 10mm 本次設計選用的是 ABS 流動性一般 塑件尺寸不大 經計算得分流道的 直徑為 5mm 5 3 5 澆口的設計 澆口又叫進料口 是連接分流道與型腔的通道 它有兩個功能 一是對塑 料熔體流入型腔起著控制作用 另一個是當注射壓力撤銷后封鎖型腔 使型腔 中尚未固化的塑料不會倒流 常向的澆口形式有直接澆口 點澆口 點式澆口 扇形澆口 圓盤式澆口 環(huán)形澆口等 澆口的位置選擇原則 澆口的位置與塑件的質量有直接影響 在確定澆口位置時 應考慮以下幾 點 1 熔體在型腔內流動時 其動能損失最小 要做到這一點必須使 1 流程 包括分支流程 為最短 2 每一股分流都能大致同時到達其最遠端 3 應先從壁厚較厚的部位進料 4 考慮各股分流的轉向越小越好 2 有效地排出型腔內的氣體 根據澆口選用原則和為保證塑件表面質量及美觀效果 采用點澆口 澆口一般尺寸如 CAD 圖所示 根據此圖結合實際選用適當值 側澆口進膠 點寬 1mm 5 3 6 冷料穴的設計 主流道的末端需要設置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料 因為最先流 入的塑料因接觸溫度低的模具而使料溫下降 如果讓這部分溫度下降的塑料流 入型腔會影響制品的質量 為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末 端設置冷料穴以便將這部分冷料存留起來 冷料穴一般開設在主流道對面的動模板上 其標稱直徑與主流道直徑相同 或略大一些 這里取為 最終要保證冷料體積小于冷料穴體積 冷料穴的m5 z 形式有多種 這里采用倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式 它與推桿配 用 開模時倒錐形的冷料穴通過內部的冷料先將主流道凝料拉出定模 最后在 推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動模 如上圖所示 5 4 注射模成型零部件的設計 7 模具閉合時用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔 構成模具型腔的零部 件稱成型零部件 一般包括凸模 凸模 型環(huán)和鑲塊等 成型零部件直接與塑 料接觸 成型塑件的某些部分 承受著塑料熔體壓力 決定著塑件形狀與精度 因此成型零部件的設計是注射模具的重要部分 成型零部件在注射成型過程中需要經常承受溫度壓力及塑料熔體對它們的 沖擊和摩擦作用 長期工作后晚發(fā)生磨損 變形和破裂 因此必須合理設計其 結構形式 準確計算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強度 剛度和良好的 表面質量 5 4 1 成型零部件結構設計 成型零部件結構設計主要應在保證塑件質量要求的前提下 從便于加工 裝配 使用 維修等角度加以考慮 1 凸模的設計 凸模也稱為型腔 是用來成型制品外形輪廓的模具零件 其結構與制品的 形狀 尺寸 使用要求 生產批量及模具的加工方法等有關 常用的結構形式 有整體式 嵌入式 鑲拼組合式和瓣合式四種類型 本設計中采用整體式凸模 其特點是結構簡單 牢固可靠 不容易變形 成型出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕跡 還有助于減少注射模中成型 零部件的數(shù)量 并縮小整個模具的外形結構尺寸 不過模具加工起來比較困難 要用到數(shù)控加工或電火花加工 型腔 3D 圖 2 凸模的設計 本設計中零件結構較為簡單 深度不大 但經過對塑件實體的仔細觀察研 究發(fā)現(xiàn) 塑件采用的是整體式型芯 這樣的型芯加工方便 便于模具的維護 型芯與動模板的配合可采用 6 7PH 型芯 3D 圖 5 4 2 成型零部件工作尺寸的計算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關尺寸 主 要有型腔和型芯的徑向尺寸 型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸 型芯和型芯 之間的位置尺寸 以及中心距尺寸等 在模具設計時要根據塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工作尺寸及 精度等級 影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率 模具成型零部件的 制造誤差 模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差 這些影響因素 也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據 由于按平均收縮率 平均制造公差和平均磨損量計算型芯型腔的尺寸有一 定的誤差 因為模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨損量大多憑 經驗決定 這里就只考慮塑料的收縮率計算模具盛開零部件的工作尺寸 塑件經成型后所獲得的制品從熱模具中取出后 因冷卻及其它原因會引起 尺寸減小或體積縮小 收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一 選定 ABS 材 料的平均收縮率為 0 5 剛計算模具成型零部件工作尺寸的公式為 BA05 式中 A 模具成型零部件在常溫下的尺寸 B 塑件在常溫下實際尺寸 成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的 1 3 1 4 或取 IT7 8 級 作為模具制造公差 在此取 IT8 級 型芯工作尺寸公差取 IT7 級 模具型腔的 小尺寸為基本尺寸 偏差為正值 模具型芯的最大尺寸為基本尺寸 偏差為負 值 中心距偏差為雙向對稱分布 各成型零部件工作尺寸的具體數(shù)值見圖紙 5 4 3 成型零件工作尺寸的計算 表 4 1 成型零件尺寸的計算方法表 尺寸部位 簡圖 計算公式 說明 凸模寬度尺 寸 1 平均尺寸法 Lm 1 Scp Ls x 0 z 2 極限尺寸法 按 修模時凸模尺寸增大 容易 Lm 1 Smax Ls x 0 z 校核 Lm z c Smin x 隨塑件精度和尺 寸變化 一般在 0 5 0 8 之間 Lm 凸模寬度尺寸 mm Ls 塑件寬度基本尺 寸 mm Scp 塑件的平均收 縮率 塑件公差值 mm Ls Ls z 凸模制造公差 mm c 凸模的磨損量 mm Smax 塑料的最大 收縮率 Smin 塑料的最小收 縮率 凸模深度尺 寸 1 平均尺寸法 Hm 1 Scp Hs x 0 z 2 極限尺寸法 按 修模時凸模尺寸增大 容易 Hm 1 Smax Hs z 0 z 校核 Hm z c Smin Hs Hs x 隨塑件精度和尺 寸變化 一般在 0 5 0 7 之間 Hm 凸模深度尺寸 mm Hs 塑件高度基本尺 寸 mm z 凸模深度制造公 差 mm 1 凸模寬度尺寸的計算 塑件內外寬度的轉換 L S1 29 3 0 16 0 16mm 29 30 0 32mm 相應的塑件制造 公差 1 0 32mm L S2 29 3 0 19 0 19mm 29 30 0 38mm 相應的塑件制造公差 2 0 38mm LM1 1 Scp Ls 1 X 1 0 z1 1 0 025 6 16 0 5 0 32 0 0 064mm 29 4540 0 064mm LM1 1 Scp Ls 2 X 2 0 z2 1 0 025 7 19 0 5 0 38 0 0 076mm 30 180 0 076mm 式中 Scp 塑件的平均收縮率 ABS 的收縮率為 0 4 0 得其平均收縮 率 Scp 0 004 0 007 2 0 005 x 系數(shù) 由表可得一般在 0 5 0 8 之間 次取 x 0 5 1 2 塑件上相應尺寸的公差 下同 z1 z2 塑件上相應尺寸制造公差 對于中小型塑件取 z 1 5 下 同 2 凸模深度尺寸的計算 塑件高度方向尺寸的轉換 塑件高度的最大尺寸 Hs 15 6 0 23mm 15 60 0 46mm 相應的 s 0 46mm HM 1 Scp Hs x 0 z 1 0 025 53 0 5 0 46 0 0 092mm 53 080 0 092mm 式中 x 系數(shù) 由表可得一般在 0 5 0 8 之間 次取 x 0 5 表 4 1 成型零件尺 寸的計算方法表 尺寸部位 簡圖 計算公式 說明 凹模寬度尺 寸 1 平均尺寸法 Lm 1 Scp Ls x 0 z 2 極限尺寸法 按 修模時凹模尺寸增大 容易 Lm 1 Smax Ls x 0 z 校核 Lm z c Smin Ls Ls x 隨塑件精度和尺 寸變化 一般在 0 5 0 8 之間 Lm 凹模寬度尺寸 mm Ls 塑件寬度基本尺 寸 mm Scp 塑件的平均收 縮率 塑件公差值 mm z 凹模制造公差 mm c 凹模的磨損量 mm Smax 塑料的最大 收縮率 Smin 塑料的最小收 縮率 凹模深度尺 寸 1 平均尺寸法 Hm 1 Scp Hs x 0 z 2 極限尺寸法 按 修模時凹模尺寸增大 容易 Hm 1 Smax Hs z 0 z 校核 Hm z c Smin Hs Hs x 隨塑件精度和尺 寸變化 一般在 0 5 0 7 之間 Hm 凹模深度尺寸 mm Hs 塑件高度基本尺 寸 mm z 凹模深度制造公 差 mm 1 凹模寬度尺寸的計算 塑件內外寬度的轉換 L S1 29 3 0 16 0 16mm 29 30 0 32mm 相應的塑件制造 公差 1 0 32mm L S2 29 3 0 19 0 19mm 29 30 0 38mm 相應的塑件制造公差 2 0 38mm LM1 1 Scp Ls 1 X 1 0 z1 1 0 025 6 16 0 5 0 32 0 0 064mm 29 4540 0 064mm LM1 1 Scp Ls 2 X 2 0 z2 1 0 025 7 19 0 5 0 38 0 0 076mm 30 180 0 076mm 式中 Scp 塑件的平均收縮率 ABS 的收縮率為 0 4 0 得其平均收縮 率 Scp 0 004 0 007 2 0 005 x 系數(shù) 由表可得一般在 0 5 0 8 之間 次取 x 0 5 1 2 塑件上相應尺寸的公差 下同 z1 z2 塑件上相應尺寸制造公差 對于中小型塑件取 z 1 5 下 同 2 凹模深度尺寸的計算 塑件高度方向尺寸的轉換 塑件高度的最大尺寸 Hs 15 6 0 23mm 15 60 0 46mm 相應的 s 0 46mm HM 1 Scp Hs x 0 z 1 0 025 40 0 5 0 46 0 0 092mm 40 080 0 092mm 式中 x 系數(shù) 由表可得一般在 0 5 0 8 之間 次取 x 0 5 5 4 4 成型零件尺寸及動模墊塊厚度的計算 在注塑成型的過程中 對型腔剛度和強度的要求較精確 其需要對塑件模 具型腔的側壁和底壁厚度的計算 根據經驗和所選用模具模架尺寸決定 本次 設計采用塑件模具型腔的側壁和底壁的厚度分別為 1mm 2mm 經過其計算公式 計算校核知 此尺寸符合型腔剛度和強度的要求 動模墊板厚度和所選模架的兩個墊塊之間的跨度有關 根據前面的型腔布 置 模架應選在 300mm 350mm 這個范圍之間 經計算所得動模墊板厚度應設 為 25mm 5 5 排氣結構設計 排氣是注射模設計中不可忽視的一個問題 在注射成型中 若模具排氣不 良 型腔內的氣體受壓縮將產生很大的背壓 阻止塑料熔體正?？焖俪淠?同 時氣體壓縮所產生的熱使塑料燒焦 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滲入塑料制件內部 造成氣孔 組織疏松等缺陷 特別是快速注射成型工藝的發(fā)展 對注射模的排 氣系統(tǒng)要求就更為嚴格 在塑料熔體充模過程中 模腔內除了原有的空氣外 還有塑料含有的水分 在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣 塑料局部過熱分解產生的低分子揮發(fā)性氣體 塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學反應所生成的氣體 常用的排氣方式有利用配合 間隙排氣 在分型面上開設排氣槽排氣 利用推桿運動間隙排氣等 由于本次設計中模具尺寸不大 本設計中采用間隙排氣的方式 而不另設 排氣槽 利用間隙排氣 以不產生溢料為宜 其值與塑料熔體的粘度有關 5 6 脫模機構的設計 塑件從模具上取下以前還有一個從模具的成型零部件上脫出的過程 使塑 件從成型零部件上脫出的機構稱為脫模機構 主要由推出零件 推出零件固定 板和推板 推出機構的導向和復位部件等組成 5 6 1 脫模機構的選用原則 1 使塑件脫模時不發(fā)生變形 略有彈性變形在一般情況下是允許的 但不能形成永久變形 2 推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排 3 推桿的受力不可太大 以免造成塑件的被推局部產生隙裂 4 推桿的強度及剛性應足夠 在推出動作時不產生彈性變形 5 推桿位置痕跡須不影響塑件外觀 5 6 2 脫模機構類型的選擇 推出機構按其推出動作的動力來源分為手動推出機構 機動推出機構 液 壓和氣動推出機構 根據推出零件的類別還可分為推桿推出機構 套管推出機 構 推板推出機構 推塊推出機構 利用成型零部件推出和多元件綜合推出機 構等 本設計中采用推板加推桿推出機構使塑料制件順利脫模 5 6 3 推桿機構具體設計 1 推桿布置 該塑件采用了扁推桿頂出 倒扣位置采用滑塊頂出 另增加一個直推桿用 作頂出流道 其分布情況如圖所示 這些推桿與斜頂均勻的分布在產品頂面處 制品所受的推出力均衡 圖 模具頂出系統(tǒng) 2 推桿的設計 7 本設計中采用臺肩形式的圓形截面大管推桿 設計時推桿的直徑根據不同 的設置部位選用不同的直徑 見圖 推桿端平面不應有軸向竄動 推桿與推 桿孔配合一般為 其配合間隙不大于所用溢料間隙 以免產9 8 fHf或 生飛邊 ABS 塑料的溢料間隙為 m06 4 5 7 注射模溫度調節(jié)系統(tǒng) 在注射模中 模具的溫度直接影響到塑件的質量和生產效率 由于各種塑 料的性能和成型工藝要求不同 對模具溫度的要求也不相同 一般注射到模具 內的塑料粉體的溫度為 左右 熔體固化成為塑件后 從 左右的模具C 20 C 60 中脫模 溫度的降低是依靠在模具內通入冷卻水 將熱量帶走 對于要求較低 模溫 一般小于 的塑料 如本設計中的聚苯乙烯 ABS 僅需要設置冷系 8 統(tǒng)即可 因為可以通過調節(jié)水的流量就可以調節(jié)模具的溫度 模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式 模具的加熱有通入熱水 蒸汽 熱 油和電阻絲加熱等 5 8 溫度調節(jié)對塑件質量的影響 注射模的溫度對于塑料熔體的充模流動 固化成型 生產效率以及制品的 形狀和尺寸精度都有影響 對于任一個塑料制品 模具溫度波動過大都是不利 的 過高的模溫會使塑件在脫模后發(fā)生變形 若延長冷卻時間又會使生產率下 降 過低的模溫會降低塑料的流動性 使其難于充模 增加制品的內應力和明 顯的熔接痕等缺陷 模具冷卻水路圖 冷卻系統(tǒng)之設計規(guī)則如下 設計冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當而有效率的冷卻 冷卻孔道應使用 標準尺寸 以方便加工與組裝 設計冷卻系統(tǒng)時 模具設計者必須根據塑件的 壁厚與體積決定下列設計參數(shù) 冷卻孔道的位置與尺寸 孔道的長度 孔道 的種類 孔道的配置與連接 以及冷卻劑的流動速率與熱傳性質 1 冷卻管路的位置與尺寸 塑件壁厚應該盡可能維持均勻 冷卻孔道最好設置是在凹模塊與凹模塊內 設在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具 通常 鋼模的冷卻孔道與模具表面 模穴或模心的距離應維持為冷卻孔道 直徑的 1 2 倍 冷卻孔道之間的間距應維持 3 5 倍直徑 冷卻孔道直徑通常為 6 12 mm 7 16 9 16 英吋 在此取 8m 5 9 模架的選用 1 確定模具的基本類型 注射模具的分類方式很多 此處是介紹的按注射模具的整體結構分類所分 的典型結構如下 單分型面注射模 雙分型面注射模 帶有活動成型零件的 模 側向分型抽芯注射模 定模帶有推出機構的注射模 自動卸螺紋的注射模 熱流道注射模 2 模架的選擇 根據對塑件的綜合分析 確定該模具是單分型面的模具 由GB T12556 1 12556 2 1990 塑料注射模中小型模架 可選擇CI型的模架 其基本結構如下 CI型模具定模采用兩塊模板 動模采用一塊模板 又叫兩板模 大水口模 架 適合點澆口 潛伏式澆口 采用斜導柱側抽芯的注射成形模具 由分型面分型面的選擇而選擇模具的導柱導套的安裝方式 經過考慮分析 導柱導套選擇選正裝 根據所選擇的模架的基本型可以選出對應的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸 經過計算可以知道該模具是一模二腔的模具 而型腔之間的距離在20 30mm之 間 把型腔排列成一模二腔可側得長為120mm 寬為150mm 模架的長L 140 復位桿的直徑 螺釘?shù)闹睆?型腔壁厚 350mm 模架的寬W 180 復位桿的直徑 型腔壁厚 300mm 根據內模仁的尺寸 在計算完模架的長寬