壁面內(nèi)嵌式開關按鈕注塑模具設計

壁面內(nèi)嵌式開關按鈕注塑模具設計,壁面內(nèi)嵌式,開關,按鈕,注塑,模具設計 大學本科生畢業(yè)設計 論文 i 摘 要 本 論 文 詳 細 介 紹 了 壁 面 內(nèi) 嵌 式 開 關 按 鈕 按 鈕 的 注 射 模 設 計 過 程 包 括 了 塑 件 結 構 的 分 析 和 材 料 的 選 擇 擬 定 模 具 結 構 形 式 注 塑 機 型 號 的 選 擇 澆 注 系 統(tǒng) 的 形 式 和 澆 口 的 設 計 成 型 零 件 的 設 計 模 架 的 確 定 和 標 準 件 的 選 用 合 模 導 向 機 構 的 確 定 脫 模 推 出 機 構 的 確 定 側(cè) 向 抽 芯 機 構 的 設 計 排 氣 系 統(tǒng) 的 設 計 模 具 溫 度 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 的 設 計 典 型 零 件 制 造 工 藝 等 在 模 具 的 脫 模 中 選 擇 組 合 式 型 芯 采 用 斜 頂 桿 和 推 桿 同 時 推 出 模具設計采用一模兩腔生產(chǎn) 由于塑件壁厚較薄 上 表面要求精度高 宜采用潛伏式內(nèi)澆口 設 計 過 程 包 括 塑 件 測 繪 CAD 繪 圖 任 務 說 明 書 編 寫 等 關鍵詞 開 關 按 鈕 潛 伏 式 澆 口 斜 頂 桿 組 合 型 芯 一 模 兩 腔 大學本科生畢業(yè)設計 論文 ii ABSTRACT This essay introduces the wall embedded type switch button button of injection mould design process Including the plastic parts structure analysis and the selection of materials drew up the mould structure form the choice of injection mahine pouring system form and the gate design the design of its molding part determination of the formwork and standard parts of selecting molmerged steering mechanism determination stripping out the determination of institutions side core pulling mechanism design exhaust system design mold temperature control system design typical parts manufacturing technology and so on In the mold of patterns of choice combined type cores The inclined top stem and putting also provide Mould design USES a module and two cavity production Because plastic parts wall thickness is thinner high precision requirements on surface appropriate USES latent type ingate Design process including plastic parts surveying and mapping CAD drawing write a mission statement Keywords Switch button Latent type gate Inclined top stem Combination core Two cavity 大學本科生畢業(yè)設計 論文 iii 目 錄 第一章 前言 1 1 1 設計背景 1 1 2 設計意義 2 1 3 設計內(nèi)容 2 第二章 塑件成型工藝性分析 3 2 1 塑件的測繪 3 2 2 塑件的成型工藝分析 4 2 2 1 塑件的分析 4 2 2 2 塑件所使用的材料及工藝特征 5 2 2 3 ABS 塑料的注射成型過程 7 2 2 4 ABS 塑料的注射成型工藝參數(shù) 7 2 3 溢邊值的分析 8 第三章 注射機型號的確定 9 3 1 分型面的設計 9 3 2 注射量的計算 9 3 3 塑件的流道凝料在分型面上的投影面積及鎖模力計算 10 3 4 注射機型號的確定 10 3 4 1 注射機的兩種類型的優(yōu)缺點 10 3 4 2 注射機型號的確定 10 3 5 注射機工藝參數(shù)的校核 12 3 5 1 注射量的校核 12 3 5 2 注射機壓力的校核 12 3 5 3 鎖模力的校核 13 3 5 4 注射機安裝模具部分相關尺寸的校核 13 第四章 澆注系統(tǒng)的設計 14 4 1 澆注系統(tǒng)設計的原則 14 4 2 主流道設計 14 4 2 1 主流道的設計要點 15 4 2 2 主流道尺寸設計 15 4 3 分流道設計 17 4 3 1 分流道的設計要點 17 4 3 2 分流道的布置形式 18 4 3 3 分流道尺寸設計 18 4 4 澆口的設計 19 4 4 1 澆口的作用及設計原則 19 4 4 2 澆口的類型選擇尺寸確定 19 4 5 冷料穴的設計 21 第五章 成型零件的設計 22 大學本科生畢業(yè)設計 論文 iv 5 1 成型零件的結構設計 22 5 1 1 凹模結構設計 22 5 1 2 型芯結構設計 22 5 2 成型零件的鋼材選用 23 5 3 成型零件工作尺寸的計算 23 5 3 1 凹模尺寸計算 24 5 3 2 凹模深度尺寸的計算 24 5 3 3 凸模外形尺寸計算 24 5 4 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 25 5 5 排氣結構設計 25 第六章合模導向及模具頂出機構設計 27 6 1 導柱導向機構 27 6 2 導套設計 28 6 3 推出系統(tǒng)設計遵循原則 29 6 4 影響頂出的因素 30 6 5 頂出系統(tǒng)的設計 31 第七章 側(cè)向分型與脫模力的計算 33 7 1 斜推桿側(cè)向抽芯機構 33 7 2 推桿的設計要點 33 7 3 斜頂桿機構尺寸的確定 33 7 4 脫模機構的原則 34 7 4 1 脫模力的計算 34 7 4 2 推出方式的確定 35 第八章 模架的確定 36 8 1 模架的選定 36 8 2 準模架的結構與形式 36 8 2 1 各模板尺寸的確定 36 第九章 溫度調(diào)節(jié)系 統(tǒng)的設計和計算 38 9 1 冷卻系統(tǒng)的設計 38 9 2 冷卻介質(zhì)選用 38 9 3 冷卻回路計算 38 第十章 結論 41 參考文獻 42 大學本科生畢業(yè)設計 論文 1 第一章 前言 本設計為一個普通壁面內(nèi)嵌式開關按鈕 塑件結構簡單 塑件質(zhì)量要求不 允許有裂紋和變形缺陷 脫模斜度 30 1 塑件材料為 ABS 生產(chǎn)批量為大 批量 模具公差按設計要求進行轉(zhuǎn)換 1 1 設計背景 由于塑料材料具有許多優(yōu)點 目前正逐漸成為金屬材料的良好代用材料 在 很多領域都出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢 作為注塑成型加工的主要工具之一 的注塑模具 在質(zhì)量 精度 制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面 水平的高低 直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量 產(chǎn)量 成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代 同時也決 定著企業(yè)在市場競爭中的反應能力和速度 隨著塑料新品種的不斷出現(xiàn)以及塑 料制品在結構 外觀上要求的日益提高 使產(chǎn)品的設計和模具設計過程變得越 來越復雜 而傳統(tǒng)的模具設計是在二維環(huán)境下采用手工繪圖的方式進行的 已 經(jīng)很難滿足這種發(fā)展變化的需要 過去模具設計工作主要依靠設計人員的經(jīng)驗 模具的加工制造又在很大程度上依賴于生產(chǎn)者的操作技能 因此存在模具設計 水平低 加工質(zhì)量差 生產(chǎn)周期長 使用壽命短等缺陷 注塑模具 CAD CAM 技術的應用 從根本上改變了傳統(tǒng)的塑料產(chǎn)品開發(fā)和模 具加工方式 大大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量 縮短了開發(fā)周期 降低了生產(chǎn)成本 強有力地推動了模具工業(yè)的發(fā)展 一些大型的商品化 CAD CAM 軟件 如 Pro Engineer Unigraphics II Cimatron MoldFlow 等 都已開發(fā)出專門 用于注塑模具設計的功能模塊 為模具設計提供了十分方便的工具 有資料統(tǒng) 計表明 采用 CAD 技術可以使模具設計時間縮短 50 在歐美一些工業(yè)發(fā)達的 國家 CAD CAM 已經(jīng)成為模具行業(yè)一種普遍應用的技術 在 CAD 應用方面 已 經(jīng)超越了甩掉圖板 二維繪圖的初級階段 在模具設計中采用三維 CAD 軟件的 企業(yè)已經(jīng)接近 90 目前 國內(nèi)也有不少企業(yè)開始應用 CAD 軟件進行模具設計 Pro E MoldFlow 等軟件在注塑模具設計中的應用 成功地彌補了傳統(tǒng)設計方 法的不足 制品幾何造型 分型面的創(chuàng)建 模具的結構設計 都是基于同一數(shù) 據(jù)庫進行的 既方便 又易保證制品的精度 雖然中國模具工業(yè)在過去十年中取得了令人矚目的發(fā)展 但許多方面與工業(yè) 發(fā)達國家相比仍有較大的差距 經(jīng)過近幾年的發(fā)展 我國塑料模具已顯示出以 下的一些新的發(fā)展趨勢 大學本科生畢業(yè)設計 論文 2 1 大力提高注塑模開發(fā)能力 2 注塑模具從依靠鉗工技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽楷F(xiàn)代技術 3 模具生產(chǎn)正在向信息化迅速發(fā)展 4 注塑模向更廣的范圍發(fā)展 1 2 設計意義 每一個設計課題皆有其設計意義 同樣我的壁面內(nèi)嵌式開關按鈕模具設計 也具有以下三點意義 首先 這樣一個塑件和廣大普通家庭息息相關 它幾乎 是每個家庭必備都日常生活用品 因此對于該塑件有著廣闊的市場 其次 塑 件具有原材料便宜 生產(chǎn)效率高 生產(chǎn)批量大 所需加工設備簡單等優(yōu)點 因 此對于該課題的研究具有很大的經(jīng)濟價值 最后 隨著模具加工已經(jīng)是成長為 國家支柱產(chǎn)業(yè) 無論是在汽車 機電 儀表 航天航空等各個國家支柱產(chǎn)業(yè)及 各個領域中得到了廣泛的應用 而作為一名機械專業(yè)畢業(yè)生努力學習好模具設 計和制造 把課堂所學應用于實踐 為國家發(fā)展做出一份貢獻 因此對于壁面 內(nèi)嵌式開關按鈕這個課題的研究具又有深遠的社會意義 1 3 設計內(nèi)容 1 壁面內(nèi)嵌式開關按鈕結構特征及性能分析 2 模具結構的總體方案設計 3 相關計算注塑機的選型 4 模具結構設計 裝配圖的設計 5 零件工作圖的設計 6 編寫設計說明說 大學本科生畢業(yè)設計 論文 3 第二章 塑件成型工藝性分析 2 1 塑件的測繪 塑件制品名稱為壁面內(nèi)嵌式開關按鈕 選用的材料為丙烯腈 丁二烯 苯乙 烯共聚物 也稱 ABS 在進行塑件成型工藝分析之前我們的清楚塑件的尺寸和 結構 因此首先對塑件進行測繪 測繪所需工具注意事項 1 測量所需工具有游標卡尺 直尺 圓規(guī) 三角板 量角器等 2 測量過程中 要做到塑件測繪水平臺面的合理選擇和正確的讀數(shù) 3 測量方法 采用多次 一般 3 5 次 測量并記錄下結果 然后對測量結 果取平均值方法 另外 我們通過對塑件尺寸測量分析主要是為了獲得所需要加工得到制造 該塑件的模具型腔和型芯尺寸 由于塑件制造加工誤差和成型后外界對其產(chǎn)生 的影響 塑件在出模后不可避免的會產(chǎn)生一定尺寸的變化 因此對該塑件的測 量數(shù)值有時需要進行必要的分析處理 如對塑件較大尺寸誤差的進行修正 對 相同形狀處所測不同尺寸的取均值進行圓整 然后繪出零件的草圖 測量的塑件的主要尺寸如下圖 圖 2 1 a 塑件主視圖 大學本科生畢業(yè)設計 論文 4 圖 2 1 b 塑件左視圖 圖 2 1 c 塑件俯視圖 2 2 塑件的成型工藝分析 2 2 1 塑件的分析 1 外形尺寸 該塑件壁厚為 1mm 2mm 塑件的外型尺寸不大 塑料熔 體流程也不長 塑件材料為熱塑性塑料 流動性能好 很適合注射成型 大學本科生畢業(yè)設計 論文 5 2 精度等級 塑件的尺寸精度一般是根據(jù)使用要求確定的 但還必須充 分考慮塑料的性能及成型工藝的特點 由于該塑件是為壁面內(nèi)嵌式開關按鈕 要求塑件外表面光滑 既不會在使用過程中給你柔和線條美感和良好的觸感 綜合各因素確定該塑件精度等級為 5 級 3 脫模斜度 熱塑性塑料在脫模時有較大的彈性 即使是較小的脫模斜 度 也可以順利脫模 但為了減小脫模阻力 一般在產(chǎn)品沒有特殊要求的條件 下 選用盡可能大的脫模斜度 較深的孔 其兩端尺寸公差又較小時 可以用 推板 推管等進行強制脫模 但型芯的表面必須做成鏡面 而且要有不低于 52HRC 的硬度 塑料的性質(zhì)不同 指硬度 表面摩擦系數(shù) 彈性等 所必須的脫模斜度也 不同 一般規(guī)律為 a 硬質(zhì)塑料需比軟質(zhì)的脫模斜度大 b 塑件的壁厚大時 成形收縮大 脫模斜度要大 c 形狀復雜的部分要比形狀簡單的部分有較大的 脫模斜度 d 型腔的深溝槽部分 如加強筋 突臍 需要較大脫模斜度 一般 選取 3 5 由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮 會使塑件緊緊地包住模具型芯 型腔中突出的 部分 為了使塑件易于從模具內(nèi)脫出 在設計時必須保證塑件的內(nèi)外壁具有足 夠的脫模斜度 確定脫模斜度有時候依據(jù)經(jīng)驗和根據(jù)塑劑的材料查表來確定 ABS 的成型性能良好 查參考文獻 1 表 1 2 可得 ABS 收縮率為 0 003 0 008 因此查參考文獻 表 2 10 其凹模的脫模斜度 35 1 30 凸模型芯的脫模斜度為 30 40 塑件的內(nèi)表面脫模斜度選 35 外表面脫模斜度選 40 2 2 2 塑件所使用的材料及工藝特征 該塑件材料選用 ABS 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 1 用途和物理特性 用于汽車配件 儀表板 工具艙門 車輪蓋 反光鏡盒等 收音機殼 電 話手柄 大強度工具 吸塵器 頭發(fā)烘干機 攪拌器 割草機等 打字機鍵盤 娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪橇車等 密度 1 05 克 立方厘米 燃燒鑒別方法 連續(xù)燃燒 藍底黃火焰 黑煙 淺金盞草味 溶劑實驗 環(huán)已酮可軟化 芳香溶劑無作用 ABS 為無毒 無味 呈微黃色 成型的塑件有較好的光澤 密度為 1 02 1 05g cm ABS 有良好的機械強度和一定的耐磨性 耐寒性 耐油性 大學本科生畢業(yè)設計 論文 6 耐水性 化學穩(wěn)定性和電氣性能 水 無機鹽 堿和酸類對 ABS 幾乎無影響 ABS 不溶于大部分醇類及烴類溶劑 但與烴長期接觸會軟化溶脹 ABS 有一定的 硬度和尺寸穩(wěn)定性 易與成型加工 經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色 ABS 的缺點是 耐熱性不高 連續(xù)工作溫度為 70 C 左右 熱變形溫度為 93 C 左右 且耐氣候 性差 在紫外線作用下易發(fā)脆 ABS 在升溫時粘度增高 所以成型壓力高 故 塑件上的脫模斜度宜稍大 ABS 易吸水 成型加工前應進行干燥處理 ABS 易產(chǎn) 生熔接痕 模具設計時應注意盡量少澆注系統(tǒng)對料流的阻力 在正常的成型條 件下 壁厚 熔料溫度對收縮率影響極小 2 ABS 主要性能如下 1 一般性能 ABS 的外觀為不透明呈象牙色的粒料 無毒 無味 吸水 率低 其制品可著成各種顏色 并具有 90 的光澤度 ABS 的相對密度為 1 05 ABS 同其他材料的結合性好 易于表面印刷 涂層和鍍層處理 ABS 在比 較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強度和表面硬度 熱變形溫度比 PA PVC 高 尺寸穩(wěn)定性好 收縮率在 0 4 0 8 范圍內(nèi) ABS 熔體的流動性比 PVC 和 PC 好 但比 PE PA 及 PS 差 與 POM 和 HIPS 類似 ABS 的流動特性屬非牛頓流 體 其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關系 但對剪切速率更為敏感 2 力學性能 ABS 有優(yōu)良的力學性能 其沖擊強度極好 可以在極低的 溫度下使用 即使 ABS 制品被破壞 也只能是拉伸破壞而不會是沖擊破壞 ABS 的耐磨性能優(yōu)良 尺寸穩(wěn)定性好 又具有耐油性 可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的 軸承 ABS 的蠕變性比 PSF 及 PC 大 但比 PA 和 POM 小 ABS 的彎曲強度和壓縮 強度屬塑料中較差的 ABS 的力學性能受溫度的影響較大 3 熱學性能 ABS 屬于無定形聚合物 無明顯熔點 熔體粘度較高 流 動性差 熱穩(wěn)定性不好 耐熱性較差 紫外線可使變色 熱變形溫度為 70 107 制品經(jīng)退火處理后還可提高 10 左右 對溫度 剪切速率都比較 敏感 ABS 在 40 時仍能表現(xiàn)出一定的韌性 可在 40 到 80 的溫度范圍內(nèi) 長期使用 4 電學性能 ABS 的電絕緣性較好 并且?guī)缀醪皇軠囟?濕度和頻率的影 響 可在大多數(shù)環(huán) 5 環(huán)境性能 ABS 不受水 無機鹽 堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響 但可溶于酮類 醛類及氯代烴 受冰乙酸 植物油等侵蝕會產(chǎn)生應力開裂 ABS 的耐候性差 在紫外線的作用下易產(chǎn)生降解 置于戶外半年后 沖擊強度下降 一半 3 ABS 與其它塑劑的比較 1 綜合性能較好 沖擊強度較高 化學穩(wěn)定性 電性能良好 大學本科生畢業(yè)設計 論文 7 2 與 372 有機玻璃的熔接性良好 制成雙色塑件 且可表面鍍鉻 噴漆處 理 3 有高抗沖 高耐熱 阻燃 增強 透明等級別 4 流動性比 HIPS 差一點 比 PMMA PC 等好 柔韌性好 5 用途 適于制作一般機械零件 減磨耐磨零件 傳動零件和電訊零件 6 同 PVC 聚氯乙烯 一樣在屈折處會出現(xiàn)白化現(xiàn)象 4 ABS 塑劑成型特性 1 無定形料 流動性中等 吸濕大 必須充分干燥 表面要求光澤的塑件須 長時間預熱干燥 80 90 度 3 小時 2 宜取高料溫 高模溫 但料溫過高易分解 分解溫度為 270 度 對精度 較高的塑件 模溫宜取 50 60 度 對高光澤 耐熱塑件 模溫宜取 60 80 度 3 如需解決夾水紋 需提高材料的流動性 采取高料溫 高模溫 或者 改變?nèi)胨坏确椒?4 如成形耐熱級或阻燃級材料 生產(chǎn) 3 7 天后模具表面會殘存塑料分解 物 導致模具表面發(fā)亮 需對模具及時進行清理 同時模具表面需增加排氣位 置 2 2 3 ABS 塑料的注射成型過程 注射成型過程 注射成型的工藝過程包括 成型前的準備 注射成型過程 以及塑件的后處理三個階段 成型前的準備 對 ABS 的色澤 細度和均勻度進 行檢驗 由于 ABS 容易吸濕 成型前應進行充分的干燥 干燥至水分含量小于 0 3 干燥條件 真空度為 5103 9 MPa 烘烤箱溫度為 80 90 料層厚 度小于 25mm 干燥時間 2h 在此 由于洗衣機把手屬批量件 要求自動化程度 高實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)選用烘干料斗并裝備熱風料斗干燥器 以免干燥好的 ABS 在 料斗中再度吸潮 注射過程 注射過程是塑料轉(zhuǎn)變?yōu)樗芗闹饕A段 它包括 加料 塑化 注射 保壓 冷卻定型和脫模等步驟 塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過 加熱 塑化達到流動狀態(tài)后 由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型 其過程可 以分為充模 壓實 保壓 倒流和冷卻 5 個階段 塑件的后處理 采用調(diào)濕處 理 2 2 4 ABS 塑料的注射成型工藝參數(shù) 1 注射機 采用螺桿式注射機 大學本科生畢業(yè)設計 論文 8 2 螺桿轉(zhuǎn)速為 30 r min 3 料筒溫度 t 前段 180 200 中段 165 180 后段 150 170 4 噴嘴溫度 t 170 180 5 模具溫度 t 50 80 6 注射壓力 p MPa 60 100 7 保壓壓力 p MPa 30 45 8 成型時間 s 查參考文獻 1 表 4 34 可得 注射時間為 1 6s 保壓時間為 15s 冷卻時間 25s 總周期 41 6s 2 3 溢邊值的分析 由于設計或制造精度的不合理 高壓塑料熔體注入模腔后可能出現(xiàn)溢料 毛 邊 不同的熔體粘度不同 出現(xiàn)溢料所需的間隙不同 溢邊值即是塑料可能出 現(xiàn)溢料的最小間隙值 模具設計和制造及使用時 模腔及分型面等處間隙不得 大于此值 ABS 是中等粘度的樹脂材料 溢邊值 0 04mm 左右 大學本科生畢業(yè)設計 論文 9 第三章 注射機型號的確定 注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備 因此設計注射模是應該詳細了 解注射機的技術規(guī)范 才能設計出符合要求的模具 注射機規(guī)格的確定主要是根據(jù)制品的大小及型腔的數(shù)目和排列方式 在確 定模具結構型式及初步估算外形尺寸的前提下 設計人員應對模具所需的注射 量 鎖模力 注射壓力 拉桿間距 最大 最小模具厚度 推出型式 推出位 置 推出行程 開模距離等進行計算 根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺和模具相匹配的 注塑機 倘若用戶已提供了注射機的型號和規(guī)格 設計人員必須對其進行校核 若不能滿足要求 則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量調(diào)整 3 1 分型面的設計 分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面 在封 閉模腔中成型塑件 為了減小模腔中脫出時的阻力 要求塑件應帶有適當?shù)拿?模斜度 也要求模具兩半部分的接觸面 即分型面 應相對于所成型的塑件 安排適當?shù)奈恢?這就要正確的選擇分型面 分型面的選擇原則是 1 便于塑件脫模 在開模后盡量使塑件留在動模內(nèi) 應有利于側(cè)面分型和抽 芯 應合理安排塑件在型腔中的方位 2 考慮和保證塑件的外觀不遭損壞 3 盡量保證塑件尺寸的精度要求 如同心度等 4 有利于排氣 5 盡量使模具加工方便 分型面選取一般在塑件斷面尺寸最大處 綜上所述 確定分型面視圖如下 圖 3 1 分型面示意圖 3 2 注射量的計算 由 Pro e 塑件圖測量出塑件的體積 V 3 47 密度由表可查得 1 02 1 16g 在本設計中取相對密度 1 05g 所以塑件的質(zhì)量為 大學本科生畢業(yè)設計 論文 10 m pV 3 1 3 47 1 05 3 64g 而流道凝料的質(zhì)量 m1未知 在此按 m 的 0 6 倍來計算 由于是一模兩腔 則 總的注射量是 M n m m 3 2 1 n m 0 6n m 11 65g 一次注射所需要的塑劑體積 V M p 3 3 11 65 1 05 11 1 3 3 塑件的流道凝料在分型面上的投影面積及鎖模力計算 由于設計此塑件結構簡單 根據(jù)產(chǎn)量和設計等因素考慮 設計此模具為 一模兩腔注塑系統(tǒng) 經(jīng)分析塑件投影絕大多數(shù)在分型面上 對塑件投影面積分析得為 A 故 A 5 2 3 15 6 因為本設計選用的是一模兩腔 所以 流道凝料 包括澆口 在分型面上 的投面積 a 數(shù)值相當小可以忽略不計 所以總投影面積就是 A 2 A 31 2cm 2 從而得到 F f AP 3 4 式中 F 注射機的額定鎖模力 N P 模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力 MPa 通常為 20 40MPa 在此設計中取 30MPa F f 0 00312 30 106 93 6kN 則 F 93 6kN 3 4 注射機型號的確定 3 4 1 注射機的兩種類型的優(yōu)缺點 采用臥式注射機的優(yōu)點是注射部分和鎖模部分在同一水平線上 工作位置 低 操作方便 穩(wěn)定性好 頂出后塑件可以自動脫落 是應用廣泛的注射機 適用于大 中 小個各型注射機 但唯一的缺點是占地面積大 采用立式注射機的優(yōu)點是占地面積小 缺點是操作位置高 對于注射量大 的注射機 勢必使注射機高度增加 操作臺升高 操作不方便 注射機的工作 穩(wěn)定性也減小 因此 立式注射機多限于小型注射機 大學本科生畢業(yè)設計 論文 11 本設計考慮到兩種注射機的優(yōu) 缺點 最終選用臥式注射機 3 4 2 注射機型號的確定 注射機規(guī)格主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式來確定 在確 定模具結構形式及初步估算外形尺寸的前提下進行注射機相關參數(shù)的計算 一次性注入模具型腔塑料熔體總體積為 V 11 1 則有 V 0 8 13 87 根據(jù)以上計算來初步選定公稱注射量為 60g 由于注射機的最大注射量 額定注射量 G 和額定鎖模力 F 應滿足 G M 15 53g 其中 注射系數(shù) 結晶型塑料取 0 75 應該取 F Fm 根據(jù)以上分析 可采用一模兩腔的模具結構 考慮塑件的結構 塑件的材 料 塑件的注射成型工藝等 查找參考文獻 1 附錄 F 可選用選用 XS Z 60 型 注射機 以下為 XS Z 60 主要技術參數(shù) 標準注射量 60 表 3 1 XS Z 60 型注射機參數(shù) 項目 XS ZY 60 型注射機參數(shù) 螺桿直徑 mm 38 注射壓力 MPa 122 噴嘴移動距離 mm 120 定位圈尺寸 mm 55 機器外形尺寸 m 3 61X0 85X1 55 注射方式 螺桿式 合模力 KN 500 最大注射面積 cm 130 大學本科生畢業(yè)設計 論文 12 移模行程 mm 180 最大模具厚度 mm 200 最小模具厚度 mm 70 模板最大距離 mm 380 模板行程 mm 180 合模方式 液壓 機械 推出形式 mm 中心頂桿機械頂出 電動機功率 kW 11 噴嘴球半徑 mm 12 噴嘴口直徑 mm 4 拉桿空間 mm 190 300 3 5 注射機工藝參數(shù)的校核 在模具設計之初和選擇注射機之后 這種注射機是否合適 還要對該機型 的其他技術參數(shù)進行校核 3 5 1 注射量的校核 為了保證正常的注射成型 模具每次需要的實際注射量應該小于或者等于某 注射機的公稱注射量的80 即 nV塑 V澆 0 8V 公 3 5 V塑 是單個塑件的容積 cm 3 V澆 是澆注系統(tǒng)的容積 cm 3 N 是型腔數(shù)目 代入數(shù)據(jù)得 11 1 0 8 60 48 cm3 大學本科生畢業(yè)設計 論文 13 由計算可知滿足要求 所以 注射量滿足要求 3 5 2 注射機壓力的校核 塑件成型時所需要的壓力一般由塑料流動性 塑件結構和壁厚以及澆注系 統(tǒng)類型等因素所決定 在生產(chǎn)實踐中其值一般為 80MPa 110MPa 設計中要求 P P P 為注塑機最大注塑壓力 MPa P 為塑件成型所需注射壓力 zchz ch 查參考文獻 1 注射壓力 80 110 MPa P 122MPa 80 110 MPa 所以合理 z 3 5 3 鎖模力的校核 鎖模力是指注射機的鎖模機構對模具所施加的最大夾緊力 當高壓的塑料 熔體充滿型腔時 會沿鎖模方向產(chǎn)生一個很大的脹型力 因此 注射機的鎖模 力必須大于該模的脹型力 即 F K P n A oms 3 6 F 為額定鎖模力 A 為塑件在分型面上的垂直投影 mm 通常的模腔壓力為 20 40MPa s n 為腔數(shù) P 為塑料熔體在模內(nèi)平均壓力 MPa m K 鎖模力安全系數(shù)通常取 Ko 1 1 1 2 o 所以 F 500KN K A As n m 1 2 1560 2 40 150KN 符合要求 os 3 5 4 注射機安裝模具部分相關尺寸的校核 不同型號的注射機安裝部位的形狀和尺寸各不相同 設計模具時應對其相 關尺寸加以校核 以保證模具能順利安裝 需校核的主要內(nèi)容有噴嘴尺寸 定 位圈尺寸 模具的最大與最小厚度及安裝螺釘孔等 1 噴嘴尺寸 注射機噴嘴頭一般為球面 模具主流道始端凹球面半徑 SR 應與噴嘴球面半徑 SR 相適應 即 SR SR 1 2 mm 12 1 2 oo mm 13mm 14mm 2 定位圈尺寸 模具安裝在注射機上必須使模具中心線與料筒 噴嘴的中 心線相重合 定位圈與注射機固定模板上的定位孔呈間隙配合 H8 e8 定位 圈的高度 對小型模具為 8mm 10mm 對大型模具為 10mm 15mm 在此取 15mm 3 模具厚度 Hm 也稱模具閉合高度 必須滿足 H H H minax 大學本科生畢業(yè)設計 論文 14 式中 H 注射機允許的最小模具厚度 即動定模之間的最小開合距離 min H 注射機允許的最大模具厚度 ax 根據(jù)設計估計本模具高度在 150 200mm 之間滿足設計要求 第四章 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利地充滿到型腔各處 以便獲得外形輪廓 清晰 內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑件 因此要求充模速度快而有序 壓力損失小 熱量 散失少 排氣條件好 澆注系統(tǒng)凝料易于與塑件分離或切除 且在塑件上留下 澆口痕跡小 澆注系統(tǒng)一般由主流道 分流道 澆口和冷料穴組成 從注塑機噴嘴至模 具型腔的熔融樹脂流路稱之為流道 其澆口套內(nèi)樹脂流路稱之為主流道 其余 部分稱之為分流道 分流道末端通向型腔的節(jié)流孔稱之為澆口 在不通向型腔 的分流道末端設置冷料井 澆注系統(tǒng)分為兩大類 制品與固化的澆注系統(tǒng)一同 從模具中取出的澆注系統(tǒng)稱之為冷流道澆注系統(tǒng) 通過加熱裝置保持流道中樹 脂為熔融狀態(tài)的稱之為熱流道澆注系統(tǒng) 4 1 澆注系統(tǒng)設計的原則 1 澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上 應有壓降 流量和溫度分布的均衡 布置 2 盡量縮短流程 以降低壓力損失 縮短沖模時間 3 選擇澆口位置時應避免產(chǎn)生湍流和渦流及噴射和蛇形流動 并有利于 排氣和補縮 4 避免高壓熔體對型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊 防止變形和位移 5 澆注系統(tǒng)凝料脫出方便可靠 易與塑料件分離 切除整修容易 且外 觀無損傷 6 融合縫位置需合理安排 必要時配以冷料井或溢料槽 7 盡量減少澆注系統(tǒng)的用料量 8 澆注系統(tǒng)應達到所需精度和粗糙度 其中澆口須有 IT8 級以上精度 4 2 主流道設計 大學本科生畢業(yè)設計 論文 15 主流道 也叫進料口 它是連接注射機料筒噴嘴和注射模具的橋梁 也是 熔融的塑料進入模具型腔時最先經(jīng)過的地方 主流道的大小和塑料進入型腔的 速度及充模時間長短有著密切關系 若主流道太大 其主流道塑料體積增大 回收冷料多 冷卻時間增長 使包藏的空氣增多 如果排氣不良 易在塑料制 品內(nèi)造成氣泡或組織松散等缺陷 影響塑料制品質(zhì)量 同時也易造成進料時形 成旋渦及冷卻不足 主流道外脫模困難 若主流道太小 則塑料在流動過程中 的冷卻面積相應增加 熱量損失增大 粘度提高 流動性降低 注射壓力增大 易造成塑料制品成形困難 在一般情況下 主流道不直接開設在定模板上 而是制造成單獨的澆口套 鑲定在模板上 小型注射模具 批量生產(chǎn)不大 或者主流道方向與鎖模方向垂 直的模具 一般不用澆口套 而直接開設在定模板上 4 2 1 主流道的設計要點 1 澆口套的內(nèi)孔 即主流道呈圓錐形 單邊錐度 1 2 錐度過大 會造成壓力減弱 流速減慢 塑料形成渦流 熔體前進時易混進空氣 產(chǎn)生氣 孔 錐度過小 會使阻力增大 熱量損耗大 表面黏度上升 造成注射困難 澆口套內(nèi)孔出料口處 大端 應設計成圓角 r 一般為 0 5 3mm 2 澆口套的進口 進口的直徑 d 應比注射機噴嘴孔直徑 大 0 5 1mm 若等于或小于注射機噴嘴直徑 在注射成型時會造成死角 并積存塑料 注射 壓力下降 塑料冷凝后 脫模困難 d 注射機噴嘴尺寸 0 5 1 mm 3 澆口套球面 澆口套與注射機噴嘴接觸處球面的圓弧度必須吻合 澆 口套球面半徑比注射機噴嘴球面半徑大約 2mm 3mm 接觸時圓弧度吻合的好 反之兩者不能很好貼合 會讓塑料熔體返噴出現(xiàn)溢邊 致使脫模困難 即澆口 套球面半徑 R 14mm 15mm 4 澆口套長度 澆口道的長度應盡量短 可以減少冷料回收量 減少壓 力損失和熱量損失 澆口套的長度應與定模板厚度一致 它的端部不應凸出在 分型面上 否則會造成合模困難 不嚴密 產(chǎn)生溢料 甚至壓壞模具 所以選 擇 L 50mm 5 澆口套的結構 澆口套錐度內(nèi)壁表面粗糙度為 Ra1 6 Ra0 8 m 保 證料流順利 易脫模 澆口套不能制成拼塊結構 以免塑料進入接縫處 造成 冷料脫模困難 澆口套部位是熱量最集中的地方 為了保證注射工藝順利進行 要考慮冷卻措施 4 2 2 主流道尺寸設計 1 主流道小端直徑 d 注射機噴嘴尺寸 0 5 1 mm 4 0 5 1 mm 4 5 5 mm d 取 5mm 大學本科生畢業(yè)設計 論文 16 2 主流道球面半徑 SR 注射機噴嘴球頭半徑 1 2 mmo 12 1 2 mm 13mm 14mm SR 取 14mm o 3 球面配合高度 h 1 3 2 5 SRmm 取 h 4mm 4 主流道長度 L 35 5mmo 5 主流道大端直徑 D d 2Ltan 5 2 47 tan2 mm 8 3mm 式中 2 6 取 2 圓角 r 1 8D 取 r 1mm 6 主流道的凝料體積 V 主 3L R r R r 3 14 3 28 5 5 0 8 5 0 8 884 1mm 1 15cm 7 主流道當量半徑 R 1 5 2 3mmn 8 主流道澆口套形式 主流道襯套為保標準件可選購 主流到小端口 處與注射機噴嘴反復接觸 易磨損 對于材料的要求嚴格 因為盡管小型注射 模可以將主流道澆口套與定位圈設計成一個整體 但考慮上述因素通常仍然將 其分開設計 以便于拆卸更換 同時也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材來單獨加工和熱處理 設計中常采用碳素工具鋼 T10A 熱處理淬火表面硬度為 50 55HRC 其與定模 板配合可采用 H7 m6 圖 4 1 澆口套 20 50 GB T4169 19 2006 大學本科生畢業(yè)設計 論文 17 圖 4 2 澆口套定位圈 100 GB T 4169 18 2006 4 3 分流道設計 在多型腔或單型腔多澆口 塑件尺寸大 時應設置分流道 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(tǒng)中熔融狀態(tài)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(wěn)流態(tài)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填充狀態(tài) 并在流 動過程中壓力損失盡可能小 能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔 4 3 1 分流道的設計要點 1 分流道對熔體的阻力要小 在保證足夠的注射壓力使塑料熔體順利充 滿型腔的前提下 分流道的截面積與長度盡量取較小值 尤其對小型塑件更重 要 分流道轉(zhuǎn)折處應以圓弧過渡 2 各型腔均衡進料 當塑件形狀 大小相同時 各分流道的截面積與長 度都要對應相等 各支分流道長度也應一致 并盡量取短 當一模同時成形幾 個不同形狀及大小或不同重量的塑件時 各分流道的截面積及長度應該與塑件 相適用 分流道較長時應在其末端開設冷料井 3 分流道形狀 分流道的形狀應有利用塑料流動 且長度應盡可能的小 要便于加工及刀具選擇 4 分流道位置 可單獨開設在定模板或動模板上 也可同時開在動 定 模板上 合模后形成分流道截面形狀 這主要取決于模具結構 塑料特性及塑 件脫出方法 通常分流道多開設在模具的一邊 以有利于開模時將流道凝料脫 出 大學本科生畢業(yè)設計 論文 18 5 分流道與澆口 兩者連接處應加工成斜面 并用圓弧過渡 有利于塑 料熔體的流動及填充 4 3 2 分流道的布置形式 常見的分流道的截面形狀有圓形 半圓形 梯形和 U 型等 其中 圓形截 面分流道的表面積最小 熱量不容易散失 流動阻力最小 但它需要開在動模 和定模上 要保證兩半圓完全吻合 制造困難 梯形截面分流道加工容易 熱 量散失和阻力也不大 是最常用的形式 U 形截面分流道的優(yōu)缺點與梯形截面 基本相同 分流道的形狀及尺寸 應根據(jù)塑料的體積 壁厚 形狀的復雜程度 注射速率 分流道長度因素來確定 另外 從傳熱面積考慮 熱固性塑料的注 射模宜用矩形截面分流道 而熱塑性塑料宜用圓形截面分流道 從壓力損失考 慮 圓形分流道最好 故塑件對于 ABS 塑料采用圓截面型分流道 在設計時應 考慮盡量流道內(nèi)壓力的損失和盡可能避免熔體內(nèi)溫度降低 同時要考慮減分流 道的容積和壓力平衡 因此采用平衡式分流道 4 3 3 分流道尺寸設計 1 分流道的長度 根據(jù)型腔設計結構 分流道較短 故設計時適當小些 單邊分流道長度取 12mm 2 分流道截面尺寸的確定 主流道尺寸確定后 分流道尺寸可按 D 0 8 0 9 D 4 1 D 為主流道大端直徑 D 為一級分流道的當量直徑 故分流道直徑 D 0 8 D 0 8 6 64 5 3mm 分流道長度 L 1 2 5 D 式中 D 為主 流道大端直徑 取 L 1 5D 10mm 分流道打斷寬度 b 0 5 1 D 取 b 0 6D 4mm 3 凝料體積 分流道總長度 2 10 20mm 分流道截面積 A 分 21 2mm 分流道體積 V L 分 424 5mm 0 424cm 4 校核剪切速率 確定注射時間 查表 4 8 可取 t 1 0s 計算分流道體積和容量 q 分 V V 塑 t 4 2 0 424 2 3 47 1 7 364 cm s 由式子 3 3q 分 R 9 67 10 s 分流道剪切速率處于澆口主流到剪切速率和分流道最佳加你企鵝速率 大學本科生畢業(yè)設計 論文 19 5 10 s 5 10 s 之間 所以分流道熔體剪切速率合格 4 4 澆口的設計 4 4 1 澆口的作用及設計原則 1 澆口的作用 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道 其作用是使從分流道流過 來的塑料熔體以較快的速度進入并充滿型腔 型腔充滿后 澆口部分的熔體能 迅速的凝固而封閉澆口 防止型腔內(nèi)的熔體倒流 澆口的形狀 位置 和尺寸 對塑件的質(zhì)量影響很大 澆口的設計與塑料塑件的形狀大小 模具結構 注射 工藝參數(shù) 溫度 壓力和速度 及塑料性能等因素有關 澆口的截面要小 長 度要短 這樣才能增大料流速度 快速冷卻封閉 便于與塑件分離或切除 且 澆口的痕跡要不明顯 注射成型時許多缺陷都是由于澆口設計不合理而造成的 所以要特別重視澆口的設計 2 澆口的設計原則 對澆口的總的設計要求是 要使塑料熔融體以較快的速度進入并充滿型腔 同時在型腔充滿后適時冷卻封閉 澆口位置選擇要遵循以下原則 1 澆口位置的設置應使塑料熔體填充型腔的流程最短 料流變向最少 2 保證流動比在允許范圍內(nèi) 3 澆口位置的設置應有利于排氣和補縮 4 澆口位置的設置應減少或避免產(chǎn)生熔接痕 提高熔接痕的強度 5 澆口位置的選擇要避免塑件變形 6 澆口位置的設置應避免引起熔體破裂 7 澆口位置的設置應防止型芯變形 8 澆口位置的設置應考慮塑件的外觀 4 4 2 澆口的類型選擇尺寸確定 澆口形式較多 一般可分為直接澆口 中心澆口 側(cè)澆口 點澆口 潛伏 式澆口及護耳澆口等 潛伏式澆口除了具有點澆口有點外 還具有以下特點 1 澆口的位置選擇范圍更廣澆口橫截面積嬌小 不會損傷塑件的外表面 2 開模時可實現(xiàn)自動切斷澆口凝料 易實現(xiàn)自動化生產(chǎn) 3 點交口模具需 要另加一模板才能二次開模才能取出凝料 而潛伏式不需要 降低模具造價 4 潛伏式澆口有專用工具 給加工帶來方便 采用直采用推切式澆口 大學本科生畢業(yè)設計 論文 20 圖 4 3 潛伏式澆口 A 最好取 2 0 3 0mm 最小不應小于 1 5mm 最大不應該大于 3 5mm 取 1 9mm B 最好取 10 15mm 最小不應小于 7mm 最大不應該大于 18mm 取 7 1mm C 最好取 10 15mm 最小不應小于 8mm 最大不應該大于 18mm 取 10 4mm E 最好取 2 0 2 5mm 最小不應小于 1 5mm 取 1 6mm A 最好取 1 8 2 2mm 最小不應小于 1 5mm 最大不應該大于 2 5mm 取 1 5mm B 最好取 0 35 1 0mm 最小不應小于 0 25mm 最大不應該大于 1 2mm 取 0 5mm C 最好取 0 2 0 4mm 最小不應小于 0 1mm 最大不應該大于 0 5mm 取 0 4mm R 最好取 R1 5 R3 取 R1 6 d 最好取 0 8mm 1 5mm 最小不應小于 0 6mm 最大也不應大于 2 0mm 取 1 5mm D 分流道直徑通常取 3 0mm 6 0mm 取 4mm D1 最好取 4 0mm 6 0mm 取 4 0mm 最好取 35 45 最小不應該小于 30 最大不應該大于 50 取 45 最好取 15 20 最小不應該小于 10 最大不應該大于 30 取 20 最好取 5 15 取 5 綜合上述所有尺寸設計得出澆注系統(tǒng)圖示如下 大學本科生畢業(yè)設計 論文 21 圖 4 4 澆注系統(tǒng) 4 5 冷料穴的設計 冷料穴是澆注系統(tǒng)的結構組成之一 冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中 料流的前鋒冷料 以免這些冷料注入型腔 這些冷料既影響熔體充填的速度 有影響成型塑件的質(zhì)量 另外還便于在該處設置主流道拉料桿的功能 注射結 束模具分型時 在拉料桿的作用下 主流道凝料從定模澆口套中被拉出 最后 推出機構開始工作 將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外 圖 4 5 拉料桿圖示 大學本科生畢業(yè)設計 論文 22 第五章 成型零件的設計 5 1 成型零件的結構設計 模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型零件 成型零件包括 凹模 型芯 鑲塊 成型桿和成型環(huán)等 成型過程中成型零件受到熔體的高壓作用 料流的沖 刷 脫模時與塑件間發(fā)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 此外還要求成型零件具有合理的結構和良好 的加工工藝性 具有足夠的強度 剛度和表面硬度 同時 還應該考慮零件的 加工性及模具的制造成本 5 1 1 凹模結構設計 凹模也稱為型腔 凹模型腔 用以形成塑件的外形輪廓 按結構形式的不 同可分為整體式 整體嵌入式 局部鑲拼式和四壁拼合式四種類型 1 整體式凹模 凹模由整塊材料制成 結構簡單 成型塑件的質(zhì)量較好 模具強度高 不易變形 但其加工工藝性差 熱處理不方便 內(nèi)尖角處易開裂 所以只適用于形狀簡單的塑件成型 2 整體嵌入式凹模 對于多型腔模具 一般情況都是將每個型腔單獨加工 然后壓入模板中 凹模與模板采用小間隙配合或過渡配合 3 局部鑲拼式凹模 對于形狀復雜易損壞的凹模 將難以加工或易損壞的 部分設計成鑲件形式 嵌入型腔主體上 以方便加工和更換 嵌入部分與凹模 采用過渡配合 H7 m6 4 四壁拼合式凹模 對于大型的復雜凹模 可以采用將凹模四壁單獨加工 后鑲?cè)肽Ｌ字?然后再和底板組合的方式 在此次設計中 由于采用了斜推桿側(cè)向抽芯機構 在此 采用整體式凹模 考慮到塑件的精度 5 1 2 型芯結構設計 凸模是主要的成型零件 因此又稱主型芯 凸模的作用是將壓機的壓力傳 遞到塑件制品上 并壓制塑料的內(nèi)表面及端面 凸模由兩部分組成 上端與加 料室有配合關系 以防止熔料溢出并有導向作用 下端為成型部分并設有脫模 斜度 凸模結構有整體式及組合式兩種類型 1 主型芯的結構 主型芯按結構可分為整體式和組合式兩種 整體式主要 用于小型模具上的簡單型芯 一般模具的型芯都采用單獨加工 然后鑲?cè)肽０?中 采用一定結構或方式對型芯進行周向或軸向定位 為了方便加工 形狀復 大學本科生畢業(yè)設計 論文 23 雜的型芯大多采用鑲拼式組合結構 2 小型芯的結構 小型芯成型塑件上的小孔或槽 小型芯單獨制造 然后 嵌入模板中 對于異型芯 為了方便加工 常將型芯設計成兩段 聯(lián)接和固定 段制成圓形 并用凸肩和模板連接 型芯可以節(jié)約貴重的模具材料 便于加工 尺寸精度容易保證 在此設計 中 采用組合式凸模 將模具型芯和動模座板采用階梯連接 型芯的側(cè)面和動 模墊板與型芯固定板之間的銷釘共同定位 采用螺釘連接型芯固定板 固定板 壓住型芯的臺階方式進行連接 5 2 成型零件的鋼材選用 根據(jù)對成型塑件的綜合分析 該塑件的成型零件要求足夠的剛 度 強度和耐磨性及良好的抗疲勞性能 童年故事考慮它的機械加 工性能和拋光性能 有因為改塑件用于大批量生產(chǎn) 主要成型塑件 的大型心選用高合金工具鋼 P20 5 3 成型零件工作尺寸的計算 成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構成塑件的尺寸 主要有型腔 和型芯的徑向尺寸 包括矩形和異形零件的長和寬 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等 任何塑件都有一定的幾何形狀和尺 寸精度的要求 如有配合要求的尺寸 則精度要求較高 在模具設計時 應根 據(jù)塑件的尺寸精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級 影響塑件尺 寸精度的因素相當復雜 這些因素應作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù) 影響 塑件尺寸精度的主要因素有 1 塑件收縮率波動所引起的尺寸誤差 s 2 模具成型零件的制造誤差 成型零件加工精度越低 成型塑件的尺z 寸精度也越低 3 模具成型零件的磨損誤差 c 4 模具安裝配合的誤差 j 一般情況下 收縮率的波動 模具制造公差和成型零件的磨損是影響塑件 尺寸精度的主要原因 而收縮率的波動引起的塑件尺寸誤差隨塑件的尺寸的增 大而增大 因此生產(chǎn)大型塑件時 若單靠提高模具制造精度等級來提高塑件精 度是比較困難和不經(jīng)濟的 應穩(wěn)定成型工藝條件和選擇收縮率波動較小的塑料 生產(chǎn)小型塑件時 模具制造公差和成型零件的磨損 是影響塑件尺寸精度的主 要因素 因此 因提高模具精度等級和減少磨損 大學本科生畢業(yè)設計 論文 24 5 3 1 凹模尺寸計算 塑件外部尺寸的轉(zhuǎn)換 l 52 mm 52 47 mm 相應的塑件制造公差 0 94mm1s47 0 094 1s l 30 mm 30 35 mm 相應的塑件制造公差 0 70mm235 7 2 l 1 S l x 1Mcp1s10z 1 0 0055 52 47 0 56 0 94 52 232 157 0 157 0 52 3 mm089 6 l 1 S l x 2Mcp2ss 20z 1 0 0055 30 35 0 58 0 70 30 111 17 0 17 0 30 2 08 9 式中 x x 為系數(shù) 查參考文獻 2 表 2 10 可知 x 0 56 x 0 58 12 12 縮率 S 0 0055 x x 為系數(shù) 參考文獻 2 表 2 10 可知cp07 4 12 x 0 54 x 056 分別是塑件上相應尺寸的公差 下同 12 1s2s 是塑件上相應尺寸制造公差 對于小型塑件取 6 下z 3z4 z 同 5 3 2 凹模深度尺寸的計算 塑件高度尺寸的換算 H 9 9 24 mm 相應的 0 48mm 1s24 0 048 H 1 S H x Mcp1S10Z 1 0 0055 9 24 0 56 0 48 9 022 08 08 9 1 mm 02 78 式中 x 為系數(shù) 查參考文獻 2 表 2 10 可知 x 0 56 1 1 3 滑塊的設計 在此次設計中 由于采用了側(cè)向抽芯機構 滑塊的型腔 充當凹模結構 它的結構決定于塑件制品的成型需要和加工與裝配的工藝要求 其結構圖如下 注 考慮到塑件的精度 本塑件滑塊采用整體的加工 然后在進行切斷 5 3 3 凸模外形尺寸計算 塑件內(nèi)部尺寸的轉(zhuǎn)換 大學本科生畢業(yè)設計 論文 25 L 48 mm 47 68 mm 相應的塑件制造公差 0 64mm1s32 0 64 0 1s L 28 mm 27 65 mm 相應的塑件制造公差 0 70mm5 7 2 l 1 S l x 1Mcp1s 10z 1 0 0055 47 68 0 58 0 64 48 313 017 017 48 3 mm013 2 l 1 S l x Mcp2s2s0z 1 0 0055 27 65 0 58 0 70 28 208 017 017 28 2 mm08 19 式中 x x 為系數(shù) 查參考文獻 2 表 2 10 可知 x 0 58 x 0 582 12 式中 S 為塑件的平均收縮率 ABS 的收縮率為 0 4 0 7 所以其平均cp 收 5 3 4 型芯高度尺寸計算 塑件內(nèi)腔高度尺寸轉(zhuǎn)換 h 8 mm 8 14 mm 相應的塑件制造公差 0 281s04 28 0 1 h 1 S h x 1 0 0055 8 14 0 60 0 28 Mcp1S01z 047 8 017 8 mm047 0 3 5 4 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 塑料模具型腔在成型過程中受到熔融體得高壓作用 應具有足夠的強度和 剛度 如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小 可能因強度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破 壞 也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形 導致溢料飛邊 降低塑件尺寸精度并 影響順利脫模 因此 應通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚和支承板的厚度 模具型腔壁厚的計算 應以型腔最大壓力為準 理論分析和生產(chǎn)實踐表明 大尺寸的模具型腔 剛度不足是主要矛盾 型腔 壁厚應以滿足剛度條件為準 而對于小尺寸的模具型腔 強度不足是主要矛盾 設計型腔壁厚應以強度條件 為準 以強度計算所需要的壁厚和以剛度計算所需要的壁厚相等時的型腔內(nèi)即 為強度計算和剛度計算的分界值 在分界值不知道的情況下 應分別按強度條 件和剛度條件算出壁厚 取其中較大值作為模具型腔的壁厚 型腔壁厚和底板的計算比較復雜且繁瑣 為了簡化模具設計 我選擇經(jīng)驗 數(shù)據(jù) 大學本科生畢業(yè)設計 論文 26 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(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓 阻止熔體正?？焖俪淠?同時氣 體壓縮所產(chǎn)生的熱量可能使塑料燒焦 在充模速度大