吊耳注塑模具.doc

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1、毕业设计(论文)报告 题 目 吊耳注塑模结构设计与制造 系 别 中德机电学院 专 业 模具设计与制造 班 级 模具0902 学生姓名 桑同笋 学 号 100091460 指导教师 戴老师 2012年4月无锡科技职业学院毕业设计(论文)吊耳注塑模具结构设计与制造吊耳注塑模具结构设计与制造摘要:本文主要介绍的是吊耳注塑模具的设计方法。首先分析了吊耳制件的工艺特点,包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等,并选择了成型设备。接着介绍了吊耳注塑模的模具结构,分型面的选择、型腔数目的确定及布置,重点介绍了浇注系统、点浇口、成型零件、合模导向机构、脱模机构、定距分型机构以及冷却系统的设计。然后选择标准模

2、架和模具材料,并对注射机的工艺参数进行相关校核。最后对模具的工作原理进行阐述,以及在安装调试过程中可能出现的问题进行总结、分析,并给出了相应的解决方法。本文论述的吊耳注塑模具采用三板式结构,即浇注系统凝料和制件在不同的分型面脱出,采用一模两腔的型腔布置,最后利用滑块将制件推出。关键词:吊耳;点浇口;侧向分型与抽芯机构;定距分型机构Lug mold structure design and manufacturingAbstract:This paper mainly introduced in this paper is lifting lugs injection mold design m

3、ethod. First analysis of the lug drawing of process characteristics, including materials properties, forming characteristics and conditions, structure and technology, and choose the molding equipment. Then it introduces lug injection mold die structure, and points the selection of type, the determin

4、ation of cavity number and layout, introduced the gating system, molding parts, molmerged steering mechanism, parting institutions, spacer parting institutions and the design of the cooling system. And then choose the standard formwork and mould material, and the injection machine of process paramet

5、ers related respectively. The work principle of the die is expounded, and the installation process may be the problems summarized, analyzed, and some solutions are given。This paper discusses lifting lugs injection mould with three plate structure, namely gating system in different parts of the mater

6、ial and the parting surface emergence, use a module and two cavity cavity decorate, finally, using the slider parts will be launched。Keywords:Lug; Some gate; Side parting and core-pulling mechanism; Spacer parting institutions.目录前言11.选题的依据及意义12.国内外研究现状及发展趋势1第一章 吊耳工艺性分析51.1塑件(吊耳)分析51.2塑件的结构及成型工艺分析51.

7、2.1 结构分析如下51.2.2 成型工艺分析如下61.3 热塑性塑料PC的注射成型过程及工艺参数61.3.1 注射成型过程61.3.2 成型工艺参数71.3.3 PC的注射工艺参数81.3.4 PC的性能分析8第二章 拟定吊耳注塑模具的结构设计102.1 拟定模具结构形式102.1.1 分型面位置的确定102.1.2 确定型腔数量及排列方式112.1.3 模具结构形式的确定11第三章 注射机型号的确定123.1 所需注射量的计算123.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及锁模力的计算123.3 注射机型号的确定12第四章 浇注系统的设计144.1 主流道设计144.2 分流道的设计154

8、.3 冷料穴的设计174.4 浇口的设计18第五章 成型零件设计和计算195.1型腔、型芯结构设计195.2 成型零件工作尺寸计算195.3 成型零件尺寸校核215.4.1 型腔侧壁厚度225.4.2支撑板厚度23第六章 模架的确定和标准件的选用24第七章 合模导向机构277.1导向机构的总体设计277.2 导柱设计277.3 导套设计287.4 推板导柱与到套的设计28第八章 脱模推出机构308.1 脱模力计算308.2 浇注系统凝料脱出机构30第九章 定距分型机构设计33第十章 侧向分型与抽芯机构3410.1 侧向分与抽芯机构类型的确定3410.2 抽芯距与抽芯力的确定3410.2.1 抽

9、芯距的确定3410.2.2 抽芯力的确定3410.3 滑块的组合形式3510.4滑块的导滑形式3510.5 斜滑块推杆与推出时的限位3510.6 滑块结构尺寸35第十一章 排气系统的设计37第十二章 温度调节系统38第十三章 模具工作过程及安装、调试3913.1 模具的工作原理3913.2 模具的安装4013.3试模40设计小结42致 谢43参考文献44附录45iv 前言1.选题的依据及意义随着现代制造技术的迅速发展、计算机技术的应用,在塑料产品生产中模具已经成为生产各种产品不可缺少的重要工艺装备。特别是在塑料产品的生产过程中,塑料模具的应用及其广泛,在各类模具中的地位也越来越突出,成为各类模

10、具设计、制造与研究中最具有代表意义的模具之一。而注塑模具已经成为制造塑料制造品的主要手段之一,且发展成为最有前景的模具之一。注射成型是当今市场上最常用、最具前景的塑料成型方法之一,因此注塑模具作为塑料模的一种,就具有很大的市场需求量。本课题为吊耳注塑模具设计,涉及的知识面与知识点较多,如注塑成型、模具设计、三维造型以及二维三维软件的应用。通过本课题的设计,将会在下述基本能力上得到培养和锻炼(1)塑料件制品涉及及成型工艺的选择(2)一般塑料件制品成型模具的设计能力(3)塑料制品质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力(4)掌握模具设计常用的商业软件(proe4.0)(5)使自己在文档组织与

11、检索方面的能力得到提高(6)掌握写论文的一般步骤及格式方法,同时提高自己的学习、思考、解决问题的能力。2.国内外研究现状及发展趋势近年来我国的模具技术有了很大的发展,在大型模具方面,已能生产大屏彩电注塑模具、大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。机密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。在成型工艺方面,多材质塑料成行模、高效多色注塑模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新业取得了较大进展。气体辅助注射成形技术的使用更趋成熟。热流道模具开始推广,有些单位还采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。 当前国内外用于注塑模具方面的先进技术主要

12、有以下几种: (1) 热流道技术 它是通过加热的办法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态。由于在流道附近或中心设有加热棒和加热圈,从注塑机喷出口到浇口的整个流道都处于高温状态,使流道中的塑料保持熔融,停机后一般不需要打开流道取出凝料,再开机时只需加热流道到所需温度即可。这一技术在大批量生产塑件、原材料较贵和产品质量要求较高的情况下尤为适用。热流道注塑成型技术应用范围很广,基本上,适用于冷流道模具加工的塑料材料都可以使用热流道模具加工,许多产品如手机壳、按键、面板、尺寸要求精密的机芯部件等都是采用热流道技术成型。一个典型的热流道系统一般由如下几大部分组成:(1)热流道板(MANIFOLD);(2)

13、喷嘴(NOZZLE) ;(3)温度控制器;(4)辅助零件。 (2) 气体辅助注射成形技术 它是向模腔中注入经准确计量的塑料熔体,在通过特殊的喷嘴向熔体中注入压缩气体,气体在熔体内沿阻力最小的方向前进,推动熔体充满型腔并对熔体进行保压,当气体的压力、注射时间合适的时候,则塑料会被压力气体压在型腔壁上,形成一个中空、完整的塑件,待塑料熔体冷却凝固后排去熔体内的气体,开模退出制品。气体辅助注射成形技术的关键就是怎么合理的把握注入熔融的塑料的时间与充人气体的时间的配合。气体辅助注射可以应用在除特别柔软的塑料以外的任何热塑性塑料和部分热固性塑料。应用气体辅助注塑成型技术,可以提高产品强度、刚度、精度,消

14、除缩影,提高制品表面质量;降低注射成型压力以减小产品成型应力和翘曲,解决大尺寸和壁厚差别较大产品的变形问题;简化浇注系统和模具设计,减少模具的重量减少塑件产品的重量,减少成型时间以降低成本和提高成型效率等。气体辅助成形周期可分为如下六个阶段:塑料熔体填充阶段、切换延迟时间、气体注射阶段、保压阶段、气体释放阶段、推出阶段。(3)共注射成形技术 它是使用两个或者两个以上注射系统的注塑机,将不同品种或者不同色泽的塑料同时或者先后注射进入同一模具内的成形方法。国内使用的多为双色注塑机。采用共注射成形方法生产塑料制品时,最重要的工艺参数是注射量、注射速度和模具温度1。(4)反应注射成形技术 它是将两种或

15、者两种以上既有化学反应活性的液态塑料(单体)同时以一定压力输入到混合器内进行混合,在将均匀混合的液体迅速注入闭合的模具中,使其在型腔内发生聚合反应而固化,成为具有一定形状和尺寸的塑料制品通常这种成形过程称之为RIM。在制造方面,CAD/CAM/CAE技术的应用上了一个新台阶,一些企业引进CAD/CAM系统,并能支持CAE技术对成形过程进行分析。近年来我国自主开发的塑料膜CAD/CAM系统有了很大发展,如北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等。优化模具系统结构设计和型件的CAD/CAE/CAM,并使之趋于智能化,提高型件成形加工工艺和模具

16、标准化水平,提高模具制造精度与质量,降低型件表面研磨、抛光作业量和缩短制造周期;研究、应用针对各类模具型件所采用的高性能、易切削的专用材料,以提高模具使用性能;为适应市场多样化和个性化,应用快速原型制造技术和快速制模技术,以快速制造成塑料注塑模,缩短新产品试制周期。这些是未来520年注塑模具生产技术的总体发展趋势,具体表现在以下几个方面:1.提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。2.在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高;塑料制件

17、及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 3.推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。另一方面为了确保塑

18、料件精度,继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。4.开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。5.提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低,与国外差距甚大,在一定程度上制约着我国模具工业的发展,为提高模具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应用要大力推广。为此,首先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产,提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件的规格品种。 6.应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。第一章 吊耳工艺性分析1.1塑件(吊耳)分析 1.

19、塑件 如图11所示,该塑件为吊耳零件,产品如图所示图1-1 吊耳 2.塑料名称 聚碳酸脂(PC) 3.色调 聚碳酸酯本色微黄 4.生产纲领 该产品为大批量生产1.2塑件的结构及成型工艺分析1.2.1 结构分析如下1.该塑件为吊耳,塑件的尺寸相对较小,最大壁厚为3.8mm,最小壁厚为2mm,吊耳的一端为球形,一端为U形,中间部分为圆柱状,2.塑件结构相对简单,左右对称。3.塑件的具体结构尺寸如图1-2所示图1-2 塑件结构1.2.2 成型工艺分析如下 1.精度等级。塑件采用一般精度等级MT5级 2.表面粗糙度。塑件的外表面粗糙度为Ra0.8、内表面粗糙度为Ra3.2 3.脱模斜度。该塑件的最小壁

20、厚为2mm,最大壁厚为3.8mm,其脱模斜度查阅课本P72表3.12常用塑件脱模斜度得塑件的内表面为3050,塑件的外表面3540。由于塑件的壁厚较薄,尺寸相对较小,收缩率较小,但塑件的流动性差、高温时熔融粘度大,所以塑件的脱模斜度取得相对高些,塑件的内表面脱模斜度取50。1.3 热塑性塑料PC的注射成型过程及工艺参数1.3.1 注射成型过程(1)成型前的准备。对PC的色泽、均匀度等参数进行检验。虽然PC的吸水性小,但高温时对水分比较敏感,因此加工前必须对原料进行烘干处理,否则会出现银丝、气泡及强度下降现象;PC的熔融温度高,熔融粘度大,流动性差,所以成型要求有较高的温度和压力,用高温来增加熔

21、融塑料的流动性。(2)注射过程。塑料在注塑机的料筒内经过加热、塑化达到流动状态后,有模具的浇注系统进入模具的型腔成型,其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却5个阶段。(3)塑件的后处理。采用调湿处理来消除残余应力、使塑件在加热过程中达到吸热平衡,以防止使用过程中发生尺寸变化;调湿处理的介质为沸水,处理温度为120,处理时间为10min。1.3.2 成型工艺参数塑件的成型工艺参数主要是温度、压力和时间三大要素。1. 温度 注射成型过程中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。(1) 料筒温度 料筒温度的选择应保证塑料塑化良好,能顺利实现注射,而不会引起塑料分解。(2) 喷嘴温度 料筒

22、和喷嘴温度的选择应与其它工艺条件相配合。料筒和喷嘴温度对成型条件及塑件的物理力学性能影响十分显著。 (3) 模具温度 模具温度对塑件的内在性能和表现质量有很大影响。模具温度根据塑件是否结晶、塑件的尺寸和结构要求等。2. 压力 注射成型过程中的压力包括塑化压力和注射压力两种,它们都直接影响塑料的塑化和塑件的质量。(1) 塑化压力 注射过程中塑化压力的大小是随塑杆的设计、塑件质量的要求以及塑件的种类等的不同而异。(2) 注射压力 注射压力的大小取决于注射成型机的类型、模具结构、塑件壁厚、塑件种类和注射成型工艺等。3. 时间 一次注射成型周期包括注射时间(充模时间和保压时间)、闭模冷却时间和其它时间

23、(开模、脱模、涂脱模剂、安放嵌件、闭模等时间)。(1) 生产中充模时间为35s。注射时间中的保压时间所占比例较大,一般约为20120s。在浇口处熔料凝结之前,保压时间的长短对塑件尺寸精度有直接影响,而浇口处凝结之后则无影响。保压时间以塑件的收缩波动范围最小的时间为准。(2) 冷却时间取决于塑件厚度,塑件的热性能和结晶性能,以及模具温度。冷却时间约为30120s范围内。冷却时间过长会对复杂塑件造成脱模困难。 温度、压力和时间。这三大成型工艺控制因素,都需要根据塑料品种、塑件壁厚和形状以及模具结构来恰当的选定。1.3.3 PC的注射工艺参数(1) 注射机:螺杆式。(2) 螺杆转速(r/min):2

24、040(3) 料筒温度():前段240280 中段260290 后段240270(4) 喷嘴温度():230250 喷嘴形式:自锁式。(5) 模具温度():90110 。(6) 注射压力(Mpa):80130 。(7) 保压压力(Mpa):4050。(8) 成型时间 (s):注射05;保压2080;成型周期50130;冷却2050。注:螺杆带止回环。1.3.4 PC的性能分析 1)使用性能PC是一种性能优良的热塑性工程塑料,韧而刚、抗冲击、耐磨、耐热、耐寒等特性,因此符合此种塑件作为吊耳的要求。适用于作为一般机械零件、机电零件、光学零件以及其它零件。 2)成型性能(1) PC虽然吸水性小,但水

25、敏性强,含水量不得超过0.2%,加工前必须干燥处理,否则会出现银丝、气泡及强度明显下降现象(2) 流动性差,溢边值一般为0.06mm流动性对温度变化敏感,冷却速度快(3) 成型收缩率小,如成型条件适当,塑件可控制在一定的公差范围内,塑件精度高(4) 熔融温度高,粘度高,对剪切作用不敏感,冷却速度快,模具的浇注系统应以粗、短为原则,并易设冷料穴,模具易加热,模温一般取70120为宜,应注意顶出均匀,模具应用耐磨钢,并淬火(5) 模温对塑件质量影响很大,薄壁塑件宜取80100,厚壁塑件宜取80120,模温低则收缩率、伸长率、抗冲击强度大,抗弯、抗压、抗张强度低;模温过高塑件冷却慢,易变形粘模,脱模

26、困难,成型周期长。 3)PC的主要性能指标 PC的主要性能见表1-1表1-1 PC的主要性能指标 密度/(g/cm3)1.40成型压力/MPa80130玻璃纤维含量(%)30成型温度/210300计算收缩率(%)0.50.8模具温度/90110注:源自塑料模设计手册( 第三版)第二章 拟定吊耳注塑模具的结构设计2.1 拟定模具结构形式2.1.1 分型面位置的确定该塑件的浇口采用点交口形式,塑件的中间部分有凹槽,因此模具需要进行三次分型后,塑件与浇注系统的凝料才能完全的从模具中分离出来。分型面的选择方案:第、分型面与开模方向垂直,分型面的形式与位置如图21所示图2-1 分型面、1-第分型面;2-

27、第分型面;3-动模套板;4-定模座板;5-定模;6滑块第分型面与开模方向平行,分型面的形式与位置如图2-2所示 图2-2 分型面1-第分型面;2-定模板;3滑块;4动模套板2.1.2 确定型腔数量及排列方式该塑件的精度要求不高,形状较简单,又是大批量生产,为了提高生产效率,可以采用一模多腔的形式。考虑模具的外形结构需要侧向抽芯以及模具的加工制造,初定一模两腔的模具形式。型腔的排列形式如图2-3所示图2-3 型腔2.1.3 模具结构形式的确定该塑件的外观质量要求比较高,由于塑件表面有侧向凹槽,塑件成型时需要采用侧向成型。侧向成型的方法有多种形式,有斜导柱、斜导槽以及斜滑块成型等方法。斜滑块侧向成

28、型比斜导柱之内的侧向成型机构简单,且宜于加工制造,因此本设计采用斜滑块侧向成型机构。其结构如图2-4所示图2-4 模具结构第三章 注射机型号的确定3.1 所需注射量的计算 1)塑件质量、体积计算 通过软件PROE分析,可知 塑件的体积 V10.82cm3 塑件的质量 m1V=1.400.821.15g 2)浇注系统凝料体积的初步估算 可按塑件体积的0.6倍计算,由于该模具采用一模两腔,所以浇注系统凝料体积为 V2=2V10.6=20.820.61.97cm3 3)该模具一次注射所需塑料PC 体积 V0=2V1+V2=3.61cm3 质量 m0=V0=1.403.61=5.054g3.2 塑件和

29、流道凝料在分型面上的投影面积及锁模力的计算根据多型腔模具的统计分析,流道凝料在分型面上的投影面积A2是塑件在分型面上的投影面积A1的0.2倍0.5倍,可取0.35倍塑件投影面积 A1=106mm2流道凝料投影面积 A2=0.35nA1=0.352106=74.2mm2总面积 A=nA1+A2=2106+74.2=286.2mm2Fm=AP型=286.240MPa=11.45KNP型型腔压力取40MPa3.3 注射机型号的确定根据以上的计算初步选定型号为SZ-45/100A型卧式注射机,其主要的技术参数如下表3-1表3-1 注射机的技术参数螺杆直径/mm25拉杆内间距/mm215265螺杆长径比

30、/22.4最大模具厚度/mm240理论容量/cm349最小模具厚度/mm90注射质量/g45推出行程/mm60注射速率/(g/s)40顶出力/KN27塑化能力/(g/s)6定出杆根数1额定注射压力/MPa200定位孔直径/55螺杆转速/(r/min)0140顶出中心孔直径/mm50锁模力/KN400喷嘴球半径SR/mm12开模行程/mm240喷嘴孔直径/mm3 注射机有关参数的校核1. 型腔数量的校核由注射机料筒塑化速率校核型腔数量=1242 。型腔数校核合格K注射机最大注射量的利用系数,取0.8;M注射机的额定塑化量为6g/st成型周期,取30s。2. 注射压力校核Pekp0=1.3117.

31、6MPa=152.88MPaK取1.3;p0查表取200MPa3锁模力校核FKAp型=1.211.45=13.74KN,而F=400KN,锁模力校核合格。第四章 浇注系统的设计4.1 主流道设计 主流道位于模具中心塑料熔体的入口处,他将注射机射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形,以便熔体的流动和开模时凝料的顺利拔出。1) 主流道的尺寸 (1)主流道小端直径 D=注射机喷嘴直径+(0.51) =3+(0.51),取D=3.5mm (2)主流道球面半径 SR=注射机喷嘴球头半径+(12) =12+(12),取SR=13mm。 (3)球面配合高度 h=3mm5mm,取h=3mm。 (4

32、)主流道长度 尽量小于60mm,由标准模架及模具结构,取L=20mm (5)主流道大端直径 D=D+2Ltan5.6mm(半锥角为13,取=3) 取D=6mm (6)浇口套总长度 L=20+3=23mm2) 浇口套的形式由于主流道小端与注射机反复接触,容易磨损,故采用碳素工具钢T8A,热处理硬度为50HRC55HRC。由于模具主流道较短,定位圈和浇口套设计为整体式。浇口套的结构如图4-1所示 图4-1 浇口套4.2 分流道的设计1)分流道的布置形式分流道应满足良好的压力传递和保持理想的填充状态,是塑料熔体尽快的经分流道均衡的分配到各个型腔,因此,采用平衡式分流道,如图4-2所示。图4-2 分流

33、道 2)分流道长度 第一级分流道 L1=22.5mm 第二级分流道 L2=8.44mm3)分流道的形状、截面尺寸以及凝料体积(1) 形状及截面尺寸。为了便于机械加工及凝料脱模,本设计的第一级分流道开设在分型面的定模座板一侧,由于PC的流动性比较差,截面形状采用半圆形结构,半径R取3mm。截面形状如图4-3所示图4-3 分流道截面第二级分流道开设在定模板上连接第一级分流道和浇口,截面形状采用锥形结构,如图4-4所示图4-4 二级分流道4) 分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却,只有中心部位的塑料熔体的流动状态较理想,因此分流道内表面粗糙度RA并不要求很低一般取0.63m1.

34、6m,这样表面稍不光滑,有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免容流表面滑移,使中心层具有较高的剪切速率。因此RA=0.8m。 5)流道校核对于薄壁塑料制件,塑料熔体有可能因流动距离过长而无法充满整个型腔。为此在模具设计过程中应对注射成型时的流动距离进行校核,这样可以避免型腔填充不足的发生。流动距离比简称流动比,它是塑料熔体在模具中进行最长距离的流动时,各段模腔的长度与其对应的截面厚度之比值得总和,即 = 式中 流动距离比; Li模具中各段料流通道及模腔的长度; ti模具中各段料流通道及模腔的截面厚度。该模具的流动比为= = =80.9查表可知PC的流动距离比为13090,大于80.9,故满足要

35、求。4.3 冷料穴的设计该模具的结构是点浇口形式浇注系统的三板式模具,在主流道末端不能开设冷料穴,否则浇注系统凝料无法与定模板分离;该浇注系统的分流道相对较长,通过将分流道端部沿料流前进方向延长作为分流道冷料穴,该模具的冷料穴开设在定模座板上,结构如图4-5所示图4-5 冷料穴4.4 浇口的设计浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道,它是浇注系统的关键部位。浇口的形状位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口的截面积通常为分流道截面积的0.07倍0.09倍,浇口的形状多为矩形和圆形两种,浇口的长度为0.5mm2.0mm。浇口的具体尺寸一般根据经验确定,取其下限值然后在试模时逐步修正。(1) 浇口类型

36、及未知的确定该模具是小型塑件的多型腔模具,根据塑件图样可以看出,在塑件的顶端设置点浇口比较合适;为了便于加工以及修整,浇口的形状采用圆形点浇口。点浇口由于前后两端存在较大的压力差,可较大程度地增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热,从而导致熔体的表面粘度下降,流动性增加,有利于型腔的充填因而对薄壁塑件成型有利。(2) 浇口的结构尺寸点浇口的直径d一般取0.5mm1.5mm,最大值不超过2mm;高度h通常在0.5mm2mm范围内,根据经验取点交口的直径d为0.8mm,高度h为1.32mm。具体结构如图4-6所示图4-6 点浇口第五章 成型零件设计和计算5.1型腔、型芯结构设计型腔是指模具闭合时

37、用来填充塑料成型制件的空间,按型腔的结构不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四个结构形式。由于塑件的外表面带有凹槽,需要侧向抽芯才能完成塑件的成型,因此我选用组合式结构,型腔由两个滑块镶拼而成。成型塑料件内表面的零件统称凸模或型芯,为节省优质钢材和便于加工及热处理,型芯采用整体嵌入式结构,型芯的固定形式是采用台肩固定结构。5.2 成型零件工作尺寸计算成型零件中与塑料熔体接触并决定制品几个形状的尺寸称为工作尺寸。它包括型腔尺寸、型芯尺寸、和中心距尺寸。其中型腔尺寸可分为深度尺寸和径向尺寸,型芯尺寸可分为高度尺寸和径向尺寸。型腔尺寸属于包容尺寸,当型腔与塑料熔体或制品制件产生摩擦磨损后

38、,该类尺寸具有增大的趋势。型芯尺寸属于被包容尺寸,当凸模与塑料熔体或制品制件之间产生摩擦磨损后,该类尺寸具有缩小的趋势。中心距尺寸一般指成型零件上某些对称结构制件的距离,如孔间距、型芯间距、凹槽间距和凸块间距等,这类尺寸通常不受摩擦磨损的影响,因此可视为不变的尺寸。对于上述型腔、型芯和中心距三大类尺寸,可分别采用三种不同的方法进行设计计算。在计算之前,有必要对他们的标注形式及偏差分布做如下规定。制品的外形尺寸采用单向负偏差,名义尺寸为最大值,与制品外形尺寸相对应的型腔尺寸采用单向正偏差。制品的内形尺寸采用单向正偏差,名义尺寸为最小值,与制品内形尺寸相对应的型芯尺寸采用单向负偏差。制品和模具上的

39、中心距尺寸均采用双向等值正、负偏差,它们的基本尺寸均为平均值。目前,成型零件的工作尺寸主要用两种方法计算,一种称为平均值法,另一种称为公差带法。对平均收缩率较小的塑件一般采用平均值法。PC材料的收缩率在0.5%-0.8%,其平均收缩率=0.65%,考虑到工厂模具加工制造的现有条件,模具制造公差选z=/3。塑件为一般等级精度,即五级精度(GB/T14486-93)。型腔、型芯工作尺寸计算见表5-1。表5-1 型腔、型芯工作尺寸计算类别塑件尺寸制品公差计算公式工作尺寸型腔工作尺寸的计算0.200.200.200.200.240.280.240.440.200.32型芯工作部分尺寸0.200.200

40、.200.240.280.280.280.38中心距0.645.3 成型零件尺寸校核型腔尺寸校核型腔径向尺寸校核按照公式5-1进行校核 式5-1式中 取、取: 成立: 成立: 成立: 成立: 成立: 成立: 成立型腔深度尺寸校核按照公式5-2进行校核 式5-2式中 取、取0: 成立: 成立: 成立型芯尺寸校核型腔尺寸校核按照公式5-3进行校核 式5-3式中 取、取: 成立: 成立: 成立: 成立: 成立: 成立: 成立型芯深度尺寸校核按照公式5-4进行校核 式5-4式中 取、取0: 成立中心距尺寸校核按照公式5-5进行校核 式5-5式中 取、取0: 成立 5.4 成型零件强度及支撑板厚度计算5

41、.4.1 型腔侧壁厚度型腔侧壁厚度按式5-6 式5-6式中 p型腔压力,取40MPa; E材料的弹性模量,取2.06105MPa; 模具刚度计算许用变形量,查表取0.08mm; h塑件的最大尺寸为21.9mm。型腔与模板周边的距离由模板的外形尺寸来确定,因模板的平面尺寸比型腔布置尺寸要大得多(125-78.52)/2=23.249.38),所以型腔壁厚尺寸满足强度要求。5.4.2支撑板厚度支撑板厚度与两垫块有关,支撑板的厚度可按刚度条件计算,支撑板的厚度为:式中 p型腔压力,取40MPa; E材料的弹性模量,取2.06105MPa; 模具刚度计算许用变形量,查表取0.08mm; b型腔宽度,为

42、74.52mm; B支撑板的宽度,为125mm。支撑板的厚度可取厚些,取标准厚度为25mm。 第六章 模架的确定和标准件的选用由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸,再根据成型零件尺寸结合标准模架,选用结构形式为A2型、模架尺寸为125mm160mm的表准模架,模架的结构如图6-1所示图6-1 模架模具上的所有螺钉都采用内六角螺钉;模具的外表面尽量不要有突出的部分;模具外表面应该光洁,加涂防锈油。两模板之间应该有分模间隙,即在装配、调试、维修的过程中,可以方便的分开两块模板。1. 定模座板(160mm180mm、厚16mm)定模座板是模具与注射机连接固定的板,材料为45钢。通过4个M6的内六角圆柱螺钉与定模板连接;浇口套通过4个M3的内六角圆柱螺钉与定模座板相连接;定模座板与浇口套为H8/h8配合。2、 定模板(125mm160mm,厚12.5mm)定模板应有足够的强度,一般采用45钢制成,热处理调质230HB270HB。定模板上的导套孔与导套采用H7/e7配合;定模板与拉料杆为H7/f6配合。上面开设有4个限位孔来限制定模板的移动,以便分模。3、 动模套板(125mm160mm,厚

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