玩具電話機(jī)的注射模設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、1 緒 論1.1 塑料工業(yè)簡(jiǎn)介塑料工業(yè)的發(fā)展不過(guò)一百多年,塑料工業(yè)發(fā)展歷史雖短,但發(fā)展速度相當(dāng)快。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界1910年產(chǎn)量為2萬(wàn)噸,1930年為10萬(wàn)噸,1950年為150萬(wàn)噸,1970年為3000萬(wàn)噸,1990年為1億噸,2001年世界塑料產(chǎn)量為1.81億噸,到2010年將增加到1.86億噸。現(xiàn)今,塑料已成為四大工業(yè)基礎(chǔ)材料(鋼鐵、木材、水泥和塑料)之一,21世紀(jì)人類(lèi)將跨入塑料時(shí)代。20世紀(jì)20年代以前,主要是發(fā)展和利用熱固性塑料。1868年硝化纖維產(chǎn)生,1877年用苯酚和甲醛合成酚醛樹(shù)脂,1909年酚醛樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),這是第一次用人工合成樹(shù)脂制品,繼20世紀(jì)20年代后,逐步發(fā)展熱塑

2、性塑料,并以熱塑性材料為主。二三十年代,相繼產(chǎn)生了醇酸樹(shù)脂、聚氯乙烯、丙烯酸脂類(lèi)、聚苯乙烯和聚酰胺等,這個(gè)時(shí)期塑料工業(yè)的基礎(chǔ)原了主要以煤以及煤焦油產(chǎn)品為主,塑料產(chǎn)量也不是很大。從20世紀(jì)40年代以后隨著石油、天然氣的廣泛應(yīng)用,使塑料產(chǎn)量和品種得到了迅速發(fā)展,相繼產(chǎn)生了聚乙烯、不飽和聚酯、氟塑料、環(huán)氧樹(shù)脂、聚甲醛、聚碳酸酯等。20世紀(jì)60十年代后工程塑料成為研究的重點(diǎn),它能使構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、減輕重量、易于加工、省材料、節(jié)約成本等,因此得到廣泛應(yīng)用。1.2 塑料模發(fā)展趨勢(shì)塑料作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎(chǔ)材料之一,越來(lái)越廣泛地在各行各業(yè)應(yīng)用。其中注塑成型在塑料的各種成型工藝中所占的比例也越來(lái)越大。隨著社會(huì)的經(jīng)

3、濟(jì)技術(shù)不段向前發(fā)展,對(duì)注塑成型的制品質(zhì)量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接與模具設(shè)計(jì)和制造有關(guān)系,對(duì)注塑制品的要求就是對(duì)模具的要求。由于計(jì)算技術(shù)和數(shù)控加工迅速發(fā)展,使得cad/cam逐漸取代了過(guò)去塑料模的設(shè)計(jì)與制造技術(shù),使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造方法及組織生產(chǎn)的模式發(fā)生了深刻變化。塑料模cad/cam的發(fā)展不僅可以提高塑料模質(zhì)量,減少塑料模的設(shè)計(jì)與制造工時(shí),縮短塑料模生產(chǎn)周期,加快塑件生產(chǎn)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代,而且更主要的是能滿足當(dāng)前用戶對(duì)塑料模行業(yè)提出的“質(zhì)量高、交貨快、價(jià)格低”的要求。塑料模以后的發(fā)展主要有以下幾方面:1、注射模cad實(shí)用化;2、擠塑模cad的開(kāi)發(fā);3、壓模cad的開(kāi)

4、發(fā);4、塑料專(zhuān)用鋼材系列化。2 制品的分析2.1 制品的簡(jiǎn)介制品的分析是對(duì)所要成型的產(chǎn)品有個(gè)初步的了解,在接受設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)以后就要對(duì)塑料的品種、批量的大小、尺寸精度與技術(shù)條件,產(chǎn)品的功用及工作條件有個(gè)整體概念,以便在設(shè)計(jì)模具時(shí)優(yōu)選各種方式來(lái)成型塑件。2.1.1制品的分析 1、產(chǎn)品尺寸精度及其圖紙尺寸的正確性;2、脫模斜度是否合理;3、塑件厚度及其均勻性;4、塑件種類(lèi)及其收縮率;5、塑件表面顏色及表面質(zhì)量要求。2.2 制品的工藝性及結(jié)構(gòu)分析2.2.1 結(jié)構(gòu)分析 該制品為玩具電話機(jī),為異形殼體,四面均有較大的斜度。見(jiàn)圖21。2.2.2 成型工藝分析 1、精度等級(jí):采用一般精度3級(jí)2、脫模斜度:為便于

5、塑件脫模,以防脫模時(shí)擦傷塑件表面,設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮塑件內(nèi)外表面沿脫模方向均應(yīng)具有合理的脫模斜度。通常情況下脫模斜度為30130。一般abs脫模斜度選取范圍為:型芯2040、型腔2545。2.2.3 材料的性能分析丙烯晴-丁二烯-苯乙烯(abs)。abs一般不透明,它是一種具有堅(jiān)韌、質(zhì)硬和剛性的工程塑料。其拉伸強(qiáng)度不高,但沖擊強(qiáng)度較高,且在低溫下不會(huì)迅速下降。它的耐圖 21 塑件零件圖磨性性很好,摩擦系數(shù)較低,但沒(méi)有潤(rùn)滑作用。其電性能良好,有較好的電絕緣性,并且受溫度、濕度和頻率變化影響很小。abs耐化學(xué)性良好,對(duì)水、無(wú)機(jī)鹽、堿及鹽穩(wěn)定,不溶于大部分醇類(lèi)和烴類(lèi)溶劑。abs的缺點(diǎn)是耐熱性和耐低溫

6、性不高,阻燃性差,耐候性不好,在戶外使用易變色老化,加入穩(wěn)定劑或表面涂飾不透明的涂料可提高其耐候性。abs具有突出的力學(xué)性能和良好的綜和性能,是重要的工程塑料,用途廣泛。可作為家用電器和家用電子設(shè)備上的零部件;機(jī)械工業(yè)上用作制造齒輪、泵葉輪等;還可用于玩具、家具等。2.3 注射成形工藝對(duì)abs的色澤、細(xì)度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后,由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型,其過(guò)程可以分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。2.3.1 abs的注射工藝參數(shù)注射機(jī):螺桿式 噴嘴形式:直通式 噴嘴溫度:180 190 預(yù)熱:80100 料筒溫度(): 前段20021

7、0 中段210230 后段180200模具溫度():5070 注射壓力():7090保壓壓力():5070注射時(shí)間( s ):35 保壓時(shí)間( s ):15 30冷卻時(shí)間( s ):15 30 成形周期( s ):40 70 2.3.2 abs成型特點(diǎn)1、可用注射、擠出、壓延、吹塑、真空成型、電鍍、焊接及表面涂飾等成型方法。2、非結(jié)晶塑料,收縮率小,可制得精密塑料。3、吸濕性較大,成型前不干燥處理。4、流動(dòng)性中等,溢邊值0.04mm,熔體黏度強(qiáng)烈依賴(lài)于剪切速率,因此模具設(shè)計(jì)大都采用點(diǎn)澆口形式。5、熔融溫度較低,熔融溫度范圍固定,宜采用高料溫、高模溫和高注射壓力,有利于成型。6、澆注系統(tǒng)流動(dòng)阻力

8、要小,注意澆口形式和位置應(yīng)合理,防止產(chǎn)生熔接痕或減小熔接痕數(shù)量。脫模斜度在2以上。2.3.3 abs的主要性能指標(biāo)表2-1 abs的主要性能指標(biāo)密度g/cm0.991.15抗拉彈性模量mpa7032882.3比熱容cm/g0.330.40彎曲強(qiáng)度mpa25.394.9吸水率%(24h)0.10.8拉伸強(qiáng)度mpa16.933.3壓縮比 1.12.0熱膨脹系數(shù)613成型收縮率%0.0030.008耐熱溫度c601102.3.4 abs主要用途由于abs具有優(yōu)越的綜合性能,被廣泛用于滑輪、移動(dòng)式擴(kuò)音器、郵箱、計(jì)算機(jī)、鞋后跟、機(jī)器罩殼、打字機(jī),以及日常用品、工業(yè)用品、通訊制品、汽車(chē)零部件等方面。也可生

9、產(chǎn)電鍍制品。3 塑料模材料的選用及技術(shù)要求3.1 塑料模材料的性能要求塑料模包括熱固性塑料壓縮模和熱塑性塑料注射模等。這類(lèi)模具由于制品形狀復(fù)雜,表面粗糙度要求較高,主要失效形式是磨損而造成的制品拉毛、工作部位堆塌和裂紋等,因此,塑料模對(duì)本身選用的鋼,應(yīng)具有相關(guān)的要求:1)應(yīng)具有良好的拋光性能;2)應(yīng)具有良好的耐磨性; 3)應(yīng)有足夠的抗腐蝕性能;4)應(yīng)有足夠的硬化層深度及心部強(qiáng)度; 5)應(yīng)具有良好的機(jī)加工性能; 6)應(yīng)具有良好的冷壓性能;3.2 塑料模零件選材原則1)要選擇綜合力學(xué)性能好的鋼材以滿足模具的工作要求;2)要根據(jù)模具的加工方法選擇模具鋼材;3)要根據(jù)模具的精度及產(chǎn)品的批量及性能要求選

10、擇模具鋼材;4)要根據(jù)制品批量大小,以最低成本選材原則選擇模具用鋼。3.3塑料模材料的選用1) 成型工作零件的選用表31 塑料模成型工作零件材料的選用零件名稱(chēng)工作條件選用材料 凹模型芯(凸模)、成型鑲嵌件、成型推桿 形狀簡(jiǎn)單,產(chǎn)量不大的小型芯型腔45、t8a、t10a 形狀復(fù)雜,要求熱處理變形小的型腔、型芯或鑲嵌件和整強(qiáng)塑料的成型模 crwmn、9mn2v、cr12、cr4w2mov、20crmnmo、 20crm nti 凹模型芯(凸模)環(huán)成型鑲嵌件成型推桿需高耐磨、高強(qiáng)度和高韌性的大型性芯、型腔5crmnmo、40crmnmo形狀復(fù)雜,要求耐腐蝕的高精度型腔、型芯3cr2w8v、38crm

11、oa1a形狀復(fù)雜,精度要求較高,產(chǎn)量大的熱塑性塑料注射模型腔、型芯、鑲塊5cr2mnwmovs5crnimnmovsca需冷壓加工的型腔、型芯20、20cr2)本設(shè)計(jì)的材料選用表32 本設(shè)計(jì)中的材料選用零件名稱(chēng)選用材料零件名稱(chēng)選用材料動(dòng)、定模座板45凹?;瑝K5crnimo推板45導(dǎo)柱t10a推桿固定板45定模型芯crwmn墊塊a3澆口套t10a支撐板45拉料桿t10a楔緊塊t10a限位螺釘t10a彎銷(xiāo)t10a定模板45定位圈45型芯固定板453)該套模具所用材料的性能比較 表33 材料性能比較鋼號(hào)切削加工性淬透性淬火不變形性耐磨性耐熱性q235a優(yōu)差差45優(yōu)差差中差t8a優(yōu)差差中差t10a良差

12、差良差40cr良優(yōu)優(yōu)優(yōu)良3.4 模具的精度要求模具是一種高精密成型工具。高精密性是模具企業(yè)的立業(yè)之本。因此,模具設(shè)計(jì)與制造者,必須具有強(qiáng)烈的質(zhì)量和精密性意識(shí)及精度概念,依據(jù)制件的形狀、尺寸及位置配合精度要求,進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造。以保證所設(shè)計(jì)與制造的模具生產(chǎn)精度與質(zhì)量合格、互換性很強(qiáng)、確保一定的生產(chǎn)規(guī)模的優(yōu)質(zhì)制品來(lái)。4 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具的結(jié)構(gòu)形式,是指設(shè)計(jì)過(guò)程中的注射機(jī)的確定,澆注系統(tǒng)的形式和澆口位置的選擇,成型零件的設(shè)計(jì),脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及各個(gè)零件的設(shè)計(jì)和裝配圖設(shè)計(jì)。4.1確定型腔數(shù)量當(dāng)塑料制件的設(shè)計(jì)已經(jīng)完成,并選定所用塑料后,就需要考慮是采用單型腔模還

13、是多型腔模。與多型腔模相比,單型腔模具有以下優(yōu)點(diǎn):1、塑料制件的形狀與尺寸精度始終一致;2、工藝參數(shù)易于控制;3、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,設(shè)計(jì)制造、維修大為簡(jiǎn)化。4.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 制品外觀質(zhì)量要求高,尺寸精度要求一般的小型制品,可采用此結(jié)構(gòu)。該制品外觀質(zhì)量要求較高,分析該制品樣品采用的澆口位置、分型面位置、推出機(jī)構(gòu)的痕跡,可知澆口為一般點(diǎn)澆口,并可初步擬定采用單型腔雙分型面的模具結(jié)構(gòu)形式。4.3 注射機(jī)型號(hào)的確定注塑模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備,因此設(shè)計(jì)注塑模是應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范,才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。注射機(jī)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

14、具結(jié)構(gòu)型式及初步估算外形尺寸的前提下,設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)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(kāi)模距離等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和模具相匹配的注塑機(jī),倘若用戶已提供了注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格,設(shè)計(jì)人員必須對(duì)其進(jìn)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。4.3.1 注射機(jī)的選用原則1、計(jì)算塑件及澆道凝料的總?cè)萘浚w積或重量)應(yīng)小于注射機(jī)額定容量(體積或容量)的0.8倍;2、模具成型時(shí)需用的注射壓力應(yīng)小于所選用注射機(jī)的最大注射壓力;3、模具型腔注射時(shí)所產(chǎn)生的壓力必須要小于注射機(jī)的鎖模力;4、模具的閉模高度應(yīng)在注塑機(jī)最大,最小閉合

15、高度之間;5、模具脫模取出朔件所需的距離應(yīng)小于所選注射機(jī)的開(kāi)模行程;6、模具的外形尺寸及安裝尺寸必須與所選注射機(jī)模板適應(yīng),既模具最大外形尺寸安裝時(shí)應(yīng)不受拉桿間距的影響,模具安裝用的定位環(huán)尺寸應(yīng)與機(jī)床定位孔直徑相配合;模具的模板各安裝孔應(yīng)與注射機(jī)固定模板的安裝孔相對(duì)應(yīng)、機(jī)床噴嘴孔徑和球面半徑應(yīng)與模具進(jìn)料孔相對(duì)應(yīng),注射機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)滿足脫件條件。4.3.2 有關(guān)制品的計(jì)算根據(jù)零件圖提供的樣品,便可以根據(jù)樣品測(cè)繪得出制品體積,同時(shí)也可以借助計(jì)算機(jī)輔助軟件(如:moldflow軟件等)建立制品模型(對(duì)于沒(méi)有提供樣品的設(shè)計(jì),也可以由所提供的制品圖樣建立模型),這樣既便于較精確的計(jì)算制品的各個(gè)參數(shù),又更為

16、直觀、形象。因條件所限,本設(shè)計(jì)是由測(cè)繪所的體積:1)制品的體積為:v1=31.205(cm) 質(zhì)量為: m=1.01g/cm31.205 cm=31.52g2)初步估計(jì)澆注系統(tǒng)的體積約為塑件的0.7倍: v2=31.520.7 =22.064(cm) 本設(shè)計(jì)中取 v2=22.06(cm) 3)該模具一次注射共需塑料的體積約為: v0=v1+ v2 =53.58(cm)4.3.3 注射機(jī)型號(hào)的確定根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號(hào)為xszy125的注射機(jī)。近年來(lái)我國(guó)引進(jìn)注射機(jī)的機(jī)型很多,國(guó)內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注射模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。在設(shè)計(jì)模具時(shí),最好查閱注

17、射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的“注射機(jī)使用說(shuō)明書(shū)”上標(biāo)明的技術(shù)參數(shù)。根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號(hào)為xszy125的注射機(jī),其主要技術(shù)參數(shù)表4-1。 表4-1 xszy125注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)額定注射量(cm)125螺桿(柱塞)直徑(mm)42注射壓力(mpa)119注射行程(mm)115注射時(shí)間(s)1.6鎖模力(kn)900最大成型面積(cm)320最大開(kāi)合模行程(mm)300模具最大厚度(mm)300模具最小厚度(mm)200合模方式液壓機(jī)械噴嘴球頭半徑(mm)sr12機(jī)器重量(kg)3500噴嘴孔徑(mm)44.3.4注射機(jī)及各個(gè)參數(shù)的校核1、注射壓力的校核:該注射機(jī)的注射壓力為119mpa,由于塑件

18、較簡(jiǎn)單,所以取p=100mpa。所以能夠滿足要求。2、由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量n: k=0.8 t=50s m= m2=8.44 cm m1=4.94 cm上式右邊=3.151 (符和要求) 式中k注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù),一般取0.8 m注射機(jī)的額定塑化量(g/h或cm/h) t成形周期 m2澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積(g或cm) m1單個(gè)制品的質(zhì)量和體積(g或cm) 3、按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量n: =9.45 9.451(符合要求) 式中 mn注射機(jī)允許的最大注射量(g或cm)4、按注射機(jī)的鎖模(合模)力的校核:注射模從分型脹開(kāi)的力(鎖模力)應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力,既

19、fp(n a1+ a2)式子的右面為225792.8(符合要求)式中f注射機(jī)的額定鎖模力(n) a1單個(gè)制品在模具分型面上的投影面積(mm) a2澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積(mm) p塑料熔體在模腔內(nèi)的平均壓力(mpa),通常模腔內(nèi)的壓力為2040mpa;成型一般制品為2434mpa;精密制品為3944mpa。本設(shè)計(jì)中取模腔內(nèi)的平均壓力為40mpa。n型腔個(gè)數(shù)5、開(kāi)模行程的校核:smaxs=hm+h1+h2+a+(510)上式右邊 s=77+15+70+(510)mm =170 mm而注射機(jī)的最大開(kāi)模行程是300mm,所以(符合要求) 式中 smax注射機(jī)最大開(kāi)模行程(mm) h1推出距

20、離(脫模距離)(mm) h2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的制品高度(mm) hm模具閉合厚度(mm) a 取出澆系統(tǒng)凝料所需的分模距離(mm) 4.4分型面位置確定模具上用以取出制品和(或)澆注系統(tǒng)凝料的,可分離的接觸表面稱(chēng)之為分型面。分型面的選擇不緊關(guān)系到塑件的正常成型和脫模具,而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本.在制品設(shè)計(jì)階段,就應(yīng)考慮成形時(shí)分型面的形狀和位置,否則無(wú)法用模具成形。在模具設(shè)計(jì)階段,應(yīng)首先確定分型面的位置,然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計(jì)是否合理,對(duì)制品質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大影響。因此,分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。分型面的選擇原則1、分型面應(yīng)選擇在制品的最大

21、截面處,無(wú)論塑件以何方位布置型腔,都應(yīng)將此作為首要原則;2、有利于保證制品的外觀質(zhì)量,分型面上型腔壁面稍有間隙,熔體就會(huì)在塑件上產(chǎn)生飛邊;3、盡可能使制品留在動(dòng)模一側(cè),因?yàn)樵趧?dòng)模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便易行;4、有利于保證制品的尺寸精度;5、盡可能滿足制品的使用要求;6、盡量減少制品在合模方向上的投影面積,以減小所需鎖模力;7、長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開(kāi)模方向,當(dāng)塑件在相互垂直方向都需設(shè)置型心時(shí),將較短的型心設(shè)置在4側(cè)抽芯方向,有利于減小抽拔距離;8、有利于排氣;9、有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),應(yīng)盡量避免側(cè)向分型或抽芯;10、在選擇非平面分型面時(shí),應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便。對(duì)于該設(shè)計(jì),在進(jìn)行制品設(shè)計(jì)時(shí)已

22、經(jīng)充分考慮了上述原則,從所提供樣品采用的分型面可知:第一分型面與開(kāi)模方向垂直;進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí),在充分考慮上述原則的基礎(chǔ)上,可得出:第二分型面與制品推出方向平行。4.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔為止的一種完整的進(jìn)料通道,具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能,對(duì)制品質(zhì)量影響很大。他的作用是將塑料熔體順利地充滿到模具行腔深處,以獲得外形輪廓清晰,內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制件。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng),其包括:主流道、分流道、冷料穴、澆口。4.5.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1、澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上,應(yīng)有壓降,流量和溫度的分布的均衡布置;2、結(jié)

23、合型腔布置考慮,盡可能采用平衡式分流道布置;3、盡量縮短熔體的流程,以便降低壓力損失、縮短充模時(shí)間;4、澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵,應(yīng)有利于熔體流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng),有利于排氣和補(bǔ)縮,且應(yīng)設(shè)在塑件較厚的部位,以使熔料從后斷面移入薄斷面,以利于補(bǔ)料;5、避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊,防止變形和位移的產(chǎn)生;6、澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠,凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和整修;7、熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系,設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài),以及對(duì)制品質(zhì)量的影響;8、盡量減少因開(kāi)設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量;9、澆注系統(tǒng)的模具工作表

24、面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度,其中澆口應(yīng)有it8以上的精度要求;10、設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施;11、盡可能使主流道中心與模板中心重合,若無(wú)法重合應(yīng)使兩者的偏離距離盡可能小。4.5.2 主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處,它將注射機(jī)噴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形,以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。1、主流道尺寸 1)主流道小端直徑d=注射機(jī)噴嘴直徑+0.51 =4+0.51 取d =4.5(mm) 這樣便于噴嘴和主流道能同軸對(duì)準(zhǔn),也能使的主流道凝料能順利脫出2)主流道球面半徑主流道入口的凹坑球面半徑r,應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球頭

25、半徑的23mm.反之,兩者不能很好的貼合,會(huì)讓塑件熔體反噴,出現(xiàn)溢邊致使脫模困難.sr=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+23 取sr=12+2=14(mm)3)主流道長(zhǎng)度l一般按模板厚度確定,但為了減小充模時(shí)壓力降和減少物料損耗,以短為好,小模具控制在50之內(nèi),在出現(xiàn)過(guò)長(zhǎng)流道時(shí),可以將主流道襯套挖出深凹坑,讓噴嘴伸入模具。本設(shè)計(jì)中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)取l=76(mm)4)主流道大端直徑 d=d+2ltg(錐角為2 6,取=4) 10 取d=10(mm) 2、主流道襯套的形式及尺寸主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸,屬易損件,對(duì)材料要求較嚴(yán),因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套,以便有

26、效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理,常采用碳素工具鋼,如t8a、t10a等,熱處理硬度為5055hrc。由于該模具主流道較長(zhǎng),設(shè)計(jì)成分體式較宜。如圖4-1 圖4-1 澆口套3、定位圈的結(jié)構(gòu)尺寸 定位圈是對(duì)澆口套的固定和對(duì)注射方向的導(dǎo)正。如圖4-2圖4-2 定位圈4、主流道襯套的固定 如圖4-31、定位圈 2、內(nèi)六角螺釘 3、定模座板 4、定模板 5、澆口套 6、澆注凝料 圖 4-3 主流道襯套的固定4.5.3冷料穴的設(shè)計(jì)在完成一次注射循環(huán)的間隔,考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度,從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以?xún)?nèi)約1025mm的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域,

27、這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成形性能不佳,如果這里相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔,便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響,用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料,防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔,把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱(chēng)為冷料穴(冷料井)。冷料穴的作用是儲(chǔ)存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭及熔體流動(dòng)的前鋒冷料,以防止冷料進(jìn)入型腔而影響制件質(zhì)量。1、主流道冷料穴主流道冷料穴常設(shè)在主流道的末端,開(kāi)模時(shí)應(yīng)將主流道中的冷凝料拉出,所以冷料穴直徑宜稍大于主流道大端直徑.由于該模具具有垂直分型面即側(cè)向分型,冷料穴分別開(kāi)在左右瓣合模上,開(kāi)模時(shí),將主流道中的凝料拉出來(lái);側(cè)向分型時(shí)

28、,冷料穴中的凝料會(huì)制動(dòng)脫落。其中d為主流道大端直徑,該模具取d=d=8 (mm), 其中2為主流道的冷料穴,這樣設(shè)計(jì)的好處是不緊能容納熔料的冷峰,同時(shí)還可以配合拉料桿巧妙的拉出凝料,見(jiàn)圖4-4。 、澆注凝料 2、z形冷料穴 3、定模板 4、凹?;瑝K 5、拉料桿圖 4-4 主流道冷料穴4.5.4澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道,它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位,它的作用是增加和控制塑料進(jìn)入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料,以保證充填實(shí),確保制品質(zhì)量。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)制品的質(zhì)量影響很大。1、澆口的主要作用有如下幾點(diǎn): 1)熔體充模后,首先在澆口處凝結(jié),當(dāng)注射機(jī)螺桿抽回時(shí)可防止熔體向

29、流道回流;2)熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦熱,使熔體升溫,有助于充模;3)易于切除澆口尾料;4)對(duì)于多型腔模具,澆口能用來(lái)平衡進(jìn)料。對(duì)于多澆口的單型腔模具,澆口還能用以控制熔接痕的位置。2、澆口尺寸的確定澆口的截面積一般為分流道截面積的3%9%,截面的形狀多為矩形(寬度與厚度的比為3:1)或圓形;澆口長(zhǎng)度約為0.52.0mm左右。在設(shè)計(jì)的時(shí)候一般取小值,在以便在試模時(shí)修正。澆口最終的具體尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和零件的尺寸和形狀的要求確定。3、澆口位置的選擇澆口位置與數(shù)量對(duì)制品質(zhì)量影響很大,選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循如下原則:1)澆口應(yīng)設(shè)在能使型腔的各部位、各角落同時(shí)充滿的位置;2)澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件較厚的部

30、位,以使熔料從厚斷面移入薄斷面,以利于補(bǔ)料;3)澆口應(yīng)設(shè)在有利于排除型腔中氣體的部位;4)口應(yīng)設(shè)在避免塑件表面產(chǎn)生熔合紋的部位;5)對(duì)于帶有長(zhǎng)型心的模具,澆口應(yīng)設(shè)置在能使進(jìn)料沿型心軸向均勻進(jìn)行,以免型心被熔體沖擊而變形;6)澆口的設(shè)置應(yīng)避免熔體的斷裂;7)澆口的設(shè)置應(yīng)不影響塑件的外觀;8)澆口不要設(shè)置在塑件使用中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位。4、澆口結(jié)構(gòu)的形式注射模的澆口結(jié)構(gòu)形式較多,不同類(lèi)型的澆口其尺寸、特點(diǎn)及應(yīng)用情況個(gè)不相同。按澆口的特征可分為限制澆口(既封閉式澆口,在分流道與型腔之間有突然縮小的阻尼式澆口)和非限制澆口(既開(kāi)放式澆口,又稱(chēng)直接澆口或主流道式澆口);按澆口形狀可分為點(diǎn)澆口、

31、扇形澆口、盤(pán)形澆口、環(huán)行澆口及薄片式澆口;按澆口的特征性質(zhì)可分為潛伏式澆口、護(hù)耳澆口;按澆口所在的塑件的位置可分為中心澆口和側(cè)澆口等。對(duì)于該模具,是中小型制品的多型腔模具,同時(shí)從塑件的形狀等各方面分析知采用的是點(diǎn)澆口。點(diǎn)澆口又稱(chēng)橄欖形澆口或菱形澆口,是種截面尺寸特小的圓形澆口。點(diǎn)澆口一般設(shè)在型腔底部,排氣暢通,成型良好,塑件無(wú)不良痕跡。有利于實(shí)現(xiàn)制動(dòng)化操作,常用于成型如殼盒形等中、小型塑件的一模多腔模具中,也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件,能制動(dòng)切斷澆口凝料。5、澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算根據(jù)模具的實(shí)際情況,再結(jié)合所提供經(jīng)驗(yàn)值得,點(diǎn)澆口的直徑為1,長(zhǎng)度為1。見(jiàn)表44。 表44 側(cè)澆口

32、和點(diǎn)澆口的推薦尺寸制品壁厚/mm側(cè)澆口尺寸/mm點(diǎn)澆口的直徑d(mm)澆口長(zhǎng)度/mm深度h寬度w0.800.501.00.81.31.00.82.40.51.50.82.42.43.21.52.22.43.33.26.4.22.43.36.41.03.04.5.5 澆注系統(tǒng)凝料的脫出機(jī)構(gòu)1、普通澆注系統(tǒng)的凝料的脫出通常采用側(cè)澆口、直接澆口及盤(pán)形環(huán)澆口類(lèi)型的模具,其澆注系統(tǒng)凝料一般與塑件連在一起。塑件脫出時(shí),先用拉料桿拉住冷料穴,使?jié)沧沧⑾到y(tǒng)留在動(dòng)模一側(cè),然后用推桿或拉料桿推出,靠其自重而脫落。2、點(diǎn)澆口式澆注系統(tǒng)凝料的脫出點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)凝料,一般用人工、機(jī)械手取出,但生產(chǎn)效率低,為適應(yīng)自動(dòng)化

33、生產(chǎn)的需要,可采取以下方式脫出凝料:利用推桿拉斷點(diǎn)澆口凝料、利用側(cè)凹拉斷點(diǎn)澆口凝料、利用拉料桿拉斷點(diǎn)澆口凝料、利用定模推板拉斷點(diǎn)澆口凝料等。4.6脫模推出機(jī)構(gòu)的確定注射成形每一循環(huán)中,塑料制品必須準(zhǔn)確無(wú)誤地從模具的凹模中或型芯上脫出,模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu),稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu),也常稱(chēng)為推出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作。既首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動(dòng)分離,稱(chēng)為脫出,然后把其脫出物從模具內(nèi)取出。 4.6.1脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則制品推出(頂出)是注射成形過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié),推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量,因此,制品的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則:1、

34、結(jié)構(gòu)可靠:機(jī)械的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活,并有足夠的剛度和強(qiáng)度,且推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè);2、保證制品不因推出而變形損壞; 3、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠; 4、保證良好的制品外觀; 5、盡量使塑件留在動(dòng)模一邊,以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置,完成脫模動(dòng)作。 4.6.2 制品推出的方式按模具中的推出零件分1、推桿推出:推桿推出是一種基本的也是一種常用的制品推出方式,常用的推桿形式有圓形、矩形、“d”形。2、推件板推出:對(duì)于輪廓封閉且周長(zhǎng)較長(zhǎng)的制品,采用推件板推出結(jié)構(gòu)。推件板推出部分的形狀根據(jù)制品形狀而定。3、推管推出:適用于薄壁圓桶形塑件。4、推塊式脫模:適用于齒輪類(lèi)或一些帶有凸緣的制品,可防止塑件變形

35、。5、利用成型零件推出制品的脫模:使用于螺紋型環(huán)一類(lèi)的制品,利用模具中某些成型零件推出塑件6、多元聯(lián)合式脫模:對(duì)于某些深腔殼體、薄壁制品以及帶有環(huán)狀凸起、凸肋或金屬嵌件的復(fù)雜制品,為防止其出現(xiàn)缺陷,常采用兩種或兩種以上的推出機(jī)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作以完成脫模過(guò)程。本套模具的設(shè)計(jì)中,的推出機(jī)構(gòu)形式不算太復(fù)雜,全部采用推件板推出。每個(gè)塑件采用4根推桿推推板推出,推桿與推板采用螺栓連接。推桿與推桿固定板,通常采用單邊0.5mm的間隙,這樣可以降低加工要求,又能在多推桿的情況下,不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。此推桿與模板上的推桿孔采用h8/f7或h8/f8的間隙配合;推桿與推桿固定

36、板,通常采用單邊0.5mm的間隙;工作端配合部分的表面粗糙度為ra0.8,推桿的材料常用t8、t10碳素工具鋼,熱處理要求硬度hrc50。 2、開(kāi)模行程1)開(kāi)模行程的計(jì)算開(kāi)模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開(kāi)合距離,它必須小于注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程,由于注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)不同,開(kāi)模行程有不同的計(jì)算方式:對(duì)單分型面注射模,所需開(kāi)模行程h為:sh=h1+h2+(510)mm 式中, h1塑件推出距離(也可以作凸模高度)(mm);h2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度(mm);s注射機(jī)移動(dòng)板最大行程(mm);h所需開(kāi)模行程(mm)。對(duì)雙分型面注射模,開(kāi)模行程為:sh=hm+h1+h2+a+(510)mm

37、 式中,a中間板與定模的分開(kāi)距離(mm)。根據(jù)以上情況和對(duì)塑件的分析得: sh=hm+h1+h2+a+(510)mm =77+15+70+(510)mm取開(kāi)模行程為170mm4.7 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般導(dǎo)向分為動(dòng)、定模之間的導(dǎo)向,推板的導(dǎo)向,推件板的導(dǎo)向,其中動(dòng)、定模之間的導(dǎo)向尤為重要。一般導(dǎo)向裝置由于受加工精度的限制或使用一段時(shí)間后,其配合精度降低,會(huì)直接影響塑件的精度,因此對(duì)精度要求較高的塑件必須另行設(shè)計(jì)精密導(dǎo)向定位裝置。為了保證注射模準(zhǔn)確合模和開(kāi)模,在注射模中必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向零件的作用:模具在進(jìn)行裝配和調(diào)模試機(jī)時(shí),保證動(dòng)、定模之間一定的方向和位置,導(dǎo)向零件要承受一定的側(cè)向力,起導(dǎo)

38、向和定位作用。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí),因模架本身帶有導(dǎo)向裝置,一般情況下,設(shè)計(jì)人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置,則須由設(shè)計(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。4.7.1導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)適用于精度要求高,生產(chǎn)批量大的模具。當(dāng)對(duì)于小批生產(chǎn)的簡(jiǎn)單模具,可不采用導(dǎo)套,直接與模體間隙配合。同時(shí)在設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)和應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1、導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周?chē)蚩拷吘壍牟课?,其中心至模具邊緣?yīng)有足夠的距離,以保證模具的強(qiáng)度,防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。2、導(dǎo)柱的長(zhǎng)度比型心端面的高度高出68mm,以免型心進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞;3、導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度,長(zhǎng)采

39、用20號(hào)低碳鋼經(jīng)滲碳0.50.8mm,淬火4855hrc,也可采用t8a碳素工具鋼,經(jīng)淬火處理,導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為ra0.4m。4、為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形,導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。5、導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè),可以保護(hù)型心不受損壞,而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件,因此可根據(jù)需要而決定裝配形式。6、一般導(dǎo)柱的滑動(dòng)部分的配合形式按h8/f8,導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分的配合按h7/k6,導(dǎo)套外徑的配合按h7/k6。7、除了動(dòng)模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外,一般還在動(dòng)模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套,以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)。8、導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具的大小而決定,也可參考標(biāo)準(zhǔn)模架

40、的數(shù)據(jù)。4.7.2本設(shè)計(jì)中導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)對(duì)以上各個(gè)條件的綜合考慮,本設(shè)計(jì)中采用了四根導(dǎo)柱,其布置為等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱(chēng)布置。該模具導(dǎo)柱安裝在定模固定板上,采用的是瓣合模所以不能將導(dǎo)柱裝在動(dòng)模上,那樣將不能開(kāi)模。因塑件的尺寸不大所以就沒(méi)有設(shè)置導(dǎo)套,這無(wú)論是從加工的角度,還是從經(jīng)濟(jì)的角度都是比較合理的。一個(gè)合理的導(dǎo)柱應(yīng)該使整套模具在合模時(shí),保證導(dǎo)向零件首先接觸,避免凸模先進(jìn)入型腔,導(dǎo)致模具損壞.當(dāng)動(dòng)定模板采用合并加工時(shí),也可確保同軸度要求。因?yàn)閷?dǎo)柱要固定在定模座板上,導(dǎo)柱與定模座板采用h7/m6的過(guò)盈配合。又起導(dǎo)向作用,所以導(dǎo)柱與其他的板之間采用的是h7/f6的間隙配合。如圖4-5。圖4-5 導(dǎo)柱4.8 排

41、氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.8.1排溢設(shè)計(jì) 排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。4.8.2引氣設(shè)計(jì)對(duì)于一些大型深腔殼形制品,注射成形后,整個(gè)型腔由塑料填滿,型腔內(nèi)氣體被排出,此時(shí)制品的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空,當(dāng)制品脫模時(shí),由于受到大氣壓的作用,造成脫模困難,如采用強(qiáng)行脫模,勢(shì)必使制品發(fā)生變形或損壞,因此必須加引氣裝置。4.8.3排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)對(duì)確保塑件成型質(zhì)量起著重要的作用,排氣方式有以下幾種:1、利用排氣槽;2、利用型芯、鑲件、推桿等配合間隙;3、對(duì)于大中型、深型腔塑件為了防止塑件在頂出時(shí)造成真空而變形,必須設(shè)置進(jìn)氣裝置。4.8.4該套模具的排氣方式有利用制品推桿的配合間隙

42、,分型面以及瓣合模。 4.9 冷卻系統(tǒng)一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為200c左右,而制品固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60c以下。熱塑性塑料在注射成形后,必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻,使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具,以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模,提高塑件的定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對(duì)于粘度低、流動(dòng)性好的塑料(例如:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍66等),因?yàn)槌尚喂に囈竽囟疾惶?,所以常用常溫水?duì)模具進(jìn)行冷卻,以使塑件在模內(nèi)加快冷卻定型縮短成型周期,提高生產(chǎn)率。abs的成形溫度、模具溫度脫模溫度分別為149204c、5070c、70110c。1、冷卻介質(zhì):有冷卻水和壓縮空氣,但用冷卻水較多,因?yàn)樗?/p>

43、熱容量大,傳熱系數(shù)大,成本低。用水冷卻,即在模具型腔周?chē)騼?nèi)部開(kāi)設(shè)冷卻水道。2、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則盡量保證塑件收縮均勻,維持模具的熱平衡。冷卻水孔的數(shù)量越多,孔徑越大,則對(duì)塑件的冷卻的效果越均勻。盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等,當(dāng)塑件的壁厚均勻時(shí),冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。 澆口處加強(qiáng)冷卻,一般在注射成型時(shí),澆口附近的溫度最高。應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差,如果進(jìn)水與出水的溫差過(guò)大,將使模具的溫度分布不均勻。合理選擇冷卻水道的形式,對(duì)于收縮大的塑件應(yīng)沿收縮方向開(kāi)設(shè)冷卻水孔。合理確定冷卻水管接頭位置。冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象,設(shè)計(jì)時(shí)要通盤(pán)考慮。冷卻水管進(jìn)出接頭

44、應(yīng)埋入模板內(nèi),以免模具在搬運(yùn)過(guò)程中造成損壞。3、冷卻裝置的結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單流道式:即通過(guò)在模具上直接鉆孔,并通以冷卻水而進(jìn)行冷卻,是生產(chǎn)中最常用的形式。螺旋式:其特點(diǎn)是使冷卻水在模具中產(chǎn)生螺旋狀回路,冷卻效果較好,但制造較麻煩,所以現(xiàn)場(chǎng)一般不采用。隔片導(dǎo)流式:用于多型芯的冷卻水道。噴流式:是在型心中間裝有一個(gè)噴水管,用于長(zhǎng)型心的冷卻形式。導(dǎo)熱桿及導(dǎo)熱型心式:在型心上鑲有導(dǎo)熱性好的合金,冷卻水與合金的全部或尾部接觸,以提高冷卻效率。綜上,該模具塑料釋放的總熱量不大,只在模具型腔周?chē)_(kāi)設(shè)冷卻水道即可,均采用簡(jiǎn)單流道式水道直徑為8mm,在兩瓣合模上、下各布置一根,左右對(duì)稱(chēng)布置。4.10 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)

45、件的選用以上內(nèi)容確定之后,便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計(jì)模架。在學(xué)校作設(shè)計(jì)時(shí),模架部分要自行設(shè)計(jì);在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)中,盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架,確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式,規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。模板周界尺寸使用括號(hào)內(nèi)的尺寸時(shí),原組合零件的規(guī)定尺寸允許增減。模架尺寸確定之后,對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算,以校核所選模架是否適當(dāng),尤其時(shí)對(duì)大型模具,這一點(diǎn)尤為重要。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸,再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架,可選用標(biāo)準(zhǔn)模架160l,其中l(wèi)取200mm,可符合要求。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘;模具外表面盡量不要有突出部分;模具外表面應(yīng)光潔,加涂防銹油。 4.10.1 定模座板定模座板就是模具與注射機(jī)連接處

46、的板,開(kāi)模時(shí)定模板和定模座板直接分開(kāi),構(gòu)成第一分型面。因?qū)е枪潭ㄔ诙2糠?定模座板與注射機(jī)直接接觸,導(dǎo)柱的臺(tái)階被壓在定模座板里,所以這里只采用h7/m6的過(guò)渡配合就能達(dá)到要求.主流道襯套與固定孔也采用h7/m6的過(guò)渡配合,為不使他們件有較大間隙,而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。4.10.2 定模板按常規(guī)這應(yīng)該是定模固定板,但是鑒與塑件的特殊性,把型腔和定模板直接做成整體式,故叫做定模板,用以成型塑件的外部部分形狀.導(dǎo)柱與定模板上的導(dǎo)柱孔采用h7/f6的間隙配和,才能保證導(dǎo)柱自由的來(lái)回滑動(dòng)導(dǎo)正;同時(shí)為了順利產(chǎn)生第二次分型,設(shè)置了限位螺釘以控制定模的開(kāi)模行程,上面還開(kāi)設(shè)了分流道和澆口。4.10.3 型心固定板

47、 在本設(shè)計(jì)中,是型心的固定板,也是彎銷(xiāo)的固定板。4.10.4 支承板 支承板的作用是防止型腔、型芯、導(dǎo)柱或頂桿等脫出固定板,并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力,因此它要具有較高的平行度和硬度。一般采用45鋼,經(jīng)熱處理235hb或50鋼、40cr、40mnb等調(diào)質(zhì)235hb,或結(jié)構(gòu)鋼q235q275。還起到了支承的作用,其要承受成形壓力導(dǎo)致的模板彎曲應(yīng)力。4.10.5墊塊墊塊:是用來(lái)連接支承板與動(dòng)模座板的零件。主要作用:在動(dòng)模座板與支承板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間,或是調(diào)節(jié)模具的總厚度,以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。結(jié)構(gòu)型式:可以是平行墊塊、也可以是拐角墊塊(該模具采用平行墊塊)。墊塊一般用中碳鋼

48、制造,也可用q235a制造,或用ht200,球墨鑄鐵等。墊塊的高度計(jì)算: h墊塊=h1+h2+h3+ =70+16+12.5=98.5mm式中 h1被推出塑件的高度;h2推桿固定板的厚度;h3推板的厚度;頂出行程的富裕量,一般為38mm,以免頂出板頂?shù)絼?dòng)模墊板4.10.6動(dòng)模座板其所有的尺寸是按標(biāo)準(zhǔn)選取,其注射機(jī)頂桿孔為40mm。4.11 成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算塑料在成型加工過(guò)程中,用來(lái)充填塑料熔體以成型制品的空間被稱(chēng)為型腔。而構(gòu)成這個(gè)型腔的零件叫做成型零件。注射模的成形零件包括凹模、凸模、小型芯、螺紋型心、型環(huán)或成形桿等。由于這些成型零件直接與高溫、高壓的塑料熔體接觸,并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件

49、摩檫,因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性和較低的表面粗糙度。同時(shí)要考慮零件的加工性和模具的制造成本。凹模用以形成制品的外表面,型芯用以形成制品的內(nèi)表面,成形桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。模具的成形零件主要是凹模型腔和底板厚度的計(jì)算,塑料模具型腔在成形過(guò)程中受到熔體的高壓作用,應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度,如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)小,可能因強(qiáng)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(dǎo)致溢料飛邊,降低制品尺寸精度并影響順利脫模。因此,應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚,尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔,更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定型腔壁厚和底板厚度。4.11.1 定模(凹模

50、)的設(shè)計(jì)1、 凹模的結(jié)構(gòu)凹模又稱(chēng)陰模,它是成型塑件外輪廓的零件,按其結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩大類(lèi)4.11.2 型心(凸模)的設(shè)計(jì)凸模和型芯都是成型塑件內(nèi)表面的零件。凸模一般是指成型塑件中較大的、主要內(nèi)腔的零件,因此又稱(chēng)主型芯;型芯一般是指成型塑件中較小的孔、槽的零件。 1、主型芯的結(jié)構(gòu) 主型芯按結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種,整體式主要用于小型模具的簡(jiǎn)單型芯。一般模具的型芯到采用單獨(dú)加工,然后鑲?cè)肽0逯?。采用一定結(jié)構(gòu)或方式對(duì)型芯進(jìn)行周向或軸向定位。為了方便加工,形狀復(fù)雜的型芯大多采用鑲拼式組合結(jié)構(gòu)。 2、小型芯結(jié)構(gòu) 小型芯成型塑件上的小孔或槽。小型芯單獨(dú)制造,然后嵌入模板中。對(duì)于異型芯,為了方

51、便加工,常將型芯設(shè)計(jì)成兩段,連接和固定段制成圓形,并用凸肩和模板進(jìn)行連接。 凹模有關(guān)尺寸的計(jì)算徑向尺寸:l=l(1+k)=3/4 =180(1+0.004)+3/4 *0.6 =181.17 mm深度尺寸:l=h(1+k)=2/3 =115(1+0.004)-2/3 *0.6 =115.06 mm 凸模有關(guān)尺寸的計(jì)算徑向尺寸:l1=l(1+k)+3/4 =170(1+0.004)+3/4 *0.5 =171.06 mm高度尺寸:h=h(1+k)+2/3 =105(1+0.004)+2/3 *0.1 =105.49 mm5 模具工作過(guò)程模具裝配試模完畢之后,模具進(jìn)入正式工作狀態(tài),其基本工作過(guò)程如

52、下:成型前的準(zhǔn)備、注射過(guò)程、開(kāi)模及制品的后處理:5.1 成型前的準(zhǔn)備5.1.1 原料的檢驗(yàn)和預(yù)處理在成型前應(yīng)對(duì)原料進(jìn)行外觀及工藝性能的檢驗(yàn),對(duì)要求色彩的塑料,應(yīng)在原料中加著色劑。對(duì)于易吸潮的塑料,在成型前必須進(jìn)行干燥處理,以避免產(chǎn)品表面出現(xiàn)斑紋、氣泡和銀絲等缺陷。其干燥方法是,小批量生產(chǎn)時(shí)可采用熱風(fēng)循環(huán)干燥箱后紅外線干燥箱;大批量生產(chǎn)時(shí),可用負(fù)壓沸騰干燥或真空干燥,其效果好、時(shí)間短。一般來(lái)說(shuō),干燥的溫度不宜過(guò)高,干燥時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。當(dāng)溫度超過(guò)玻璃化的溫度過(guò)長(zhǎng)時(shí),會(huì)使塑料結(jié)塊,對(duì)于熱穩(wěn)性差的塑料,還會(huì)導(dǎo)致變色、降解。5.1.2 料筒的清洗在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前,或者在生產(chǎn)中,當(dāng)需要蓋換產(chǎn)品或顏色時(shí),都要在成型前對(duì)料筒進(jìn)行清洗和拆除。5.1.3 嵌件的預(yù)熱當(dāng)嵌件為金屬時(shí),由于金屬與塑料的膨脹與收縮率相差很大,所以必須對(duì)嵌件進(jìn)行預(yù)熱,以避免嵌件周?chē)芰蠈訌?qiáng)度下降而出現(xiàn)裂紋缺陷。預(yù)熱的溫度以不損壞金屬表面的鍍層為限,一般為110130度。5.1.4 脫模劑的選用為了便于脫模,生產(chǎn)中常使用脫模劑。常用的脫模劑有三種:硬酯酸鋅

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