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文檔簡(jiǎn)介
1、第一章 緒 論一.塑料成型模具的定義是指利用其本身特定密閉腔體去成型具有一定形狀和尺寸的立體形狀的塑料制品的工具。二.模具分類:根據(jù)所用原材料不同:熱塑、熱固;設(shè)備的不同:臥式、立式、角式按照成型加工方法的不同:(6種)、注射成型模具、擠出成型模具、壓制成型模具、壓鑄成型模具、吹塑成型模具、熱成型模具第二章 塑料成型基礎(chǔ)問(wèn)題:下列場(chǎng)合取用塑料的什么特性?2.1 塑料的基本知識(shí)塑料 以樹(shù)脂(或在加工過(guò)程中用單體直接聚合)為主要成分,以增塑劑、填充劑、潤(rùn)滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分,在加工過(guò)程中一定溫度和壓力的作用下能流動(dòng)成型的高分子材料。塑料和樹(shù)脂的區(qū)別樹(shù)脂指受熱時(shí)通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍,轉(zhuǎn)化時(shí)
2、受外力作用具有流動(dòng)性,常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機(jī)聚合物,它是塑料最基本的,也是最重要的成分。 塑料的組成塑料 樹(shù)脂 添加劑2.2 塑料成型的工藝特性收縮性、流動(dòng)性、相容性、吸濕性、熱敏性第3章 塑件的結(jié)構(gòu)工藝尺寸和精度塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度,即所獲塑件尺寸的準(zhǔn)確度。在滿足用要求的前提下,應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)得低一些。影響塑件尺寸精度的因素:模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3級(jí)表面光潔度表面粗糙度選擇:塑件的表面粗糙度一般為1.60.2 m ,而模具的表面粗糙度數(shù)值要比塑件低12級(jí)形狀脫模斜度為了便于塑件脫模,防止脫模時(shí)擦傷塑件,必須在塑件內(nèi)外表面脫模方向上留有
3、足夠的斜度,在模具上稱為脫模斜度壁厚塑件壁厚設(shè)計(jì)原則:壁厚均勻、厚薄適中 壁厚過(guò)大:原料浪費(fèi),生產(chǎn)周期延長(zhǎng),易產(chǎn)生表面凹陷和內(nèi)部縮孔。壁厚過(guò)?。禾畛渥枇υ龃螅颓浑y以充滿;加強(qiáng)筋和其它防變形結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋的作用: 在不增加壁厚的情況下提高塑件強(qiáng)度、剛度,避免翹曲變形。 在一定程度上可以改善塑料的充模流動(dòng)性。支承面通常塑件一般不以整個(gè)平面作為支承面,而是以底腳或邊框?yàn)橹С忻鎴A角在滿足使用要求的前提下,制件的所有的轉(zhuǎn)角盡可能設(shè)計(jì)成圓角,或者用圓弧過(guò)渡。圓角的作用:塑件避免應(yīng)力集中;提高塑件強(qiáng)度;改善熔體流動(dòng)情況和便于脫模;美化塑件外觀;模具型腔在淬火或使用時(shí)也不至于應(yīng)力集中而開(kāi)裂圓角的確定:內(nèi)壁圓角半
4、徑應(yīng)為壁厚的一半,外壁圓角半徑可為壁厚的1.5倍理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)為壁厚的1/3以上,壁厚不等的兩壁轉(zhuǎn)角可按平均壁厚確定內(nèi)、外圓角半徑,一般圓角半徑不應(yīng)小于0.5mm孔的設(shè)計(jì)螺紋設(shè)計(jì)螺紋種類:1、傳動(dòng)螺紋:保證傳動(dòng)比的穩(wěn)定性;2、緊固螺紋:保證可旋性和連接的可靠性;3、緊密螺紋:密封的螺紋結(jié)合。1、塑件上螺紋成型可用以下三種成型方法 模具成型(瓣合模,螺旋結(jié)構(gòu),嵌件成型,強(qiáng)制脫模) 機(jī)械加工制作 在塑件內(nèi)部鑲嵌金屬螺紋構(gòu)件。2、模塑螺紋的性能特點(diǎn): 模塑螺紋強(qiáng)度較差,一般宜設(shè)計(jì)為粗牙螺紋。 模塑螺紋的精度不高,一般低于GB3級(jí)3、模塑成型方法采用成型桿或成型環(huán)在成型后擰下來(lái)瓣合模:成型陽(yáng)螺紋強(qiáng)
5、制脫模:成型陰螺紋4、設(shè)計(jì)要點(diǎn): 為減小螺距積累誤差,螺紋配合長(zhǎng)度應(yīng)小于螺紋直徑的1.52倍(主要考慮收縮率不均衡問(wèn)題) 外螺紋直徑不小于4mm,內(nèi)螺紋直徑不能小于2mm,螺距不小于0.7mm(相對(duì)金屬件,塑件螺紋精度低,更小的螺紋只能后加工 )為防止螺紋的始、末端崩裂或變形,螺紋的始、末端應(yīng)該設(shè)有一臺(tái)階孔;螺紋尾部應(yīng)設(shè)有一過(guò)渡長(zhǎng)度l。嵌件設(shè)計(jì)嵌入塑料制品內(nèi)部,有特定用途的零部件。注:生產(chǎn)帶嵌件的塑件會(huì)降低生產(chǎn)效率(尤其是模塑嵌入),使塑件生產(chǎn)不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,因此盡量避免使用作用:提高塑件的機(jī)械性能,如汽車(chē)方向盤(pán)、檔位桿頭等;起聯(lián)接作用,如螺紋嵌件;起導(dǎo)電或絕緣作用,如電源插頭;省料降價(jià)。、嵌
6、入方式:模塑嵌入 后裝配、設(shè)計(jì)原則:防止嵌件在使用中被拔出或轉(zhuǎn)動(dòng),應(yīng)將嵌件在塑件中的部分制成設(shè)計(jì)成菱形滾花、直紋滾花加溝槽、切口、孔眼、局部扎扁、折彎等形狀。嵌件安放在模具內(nèi)應(yīng)位置準(zhǔn)確、定位牢固,同時(shí)能防止料流進(jìn)入或溢出嵌件高度不宜超過(guò)其定位部分的兩倍(防止料流沖擊使嵌件彎曲)。如果要求嵌入部分較長(zhǎng),可設(shè)支柱(塑件上會(huì)留下工藝孔),也可在嵌件上受沖擊力較強(qiáng)部分開(kāi)孔。標(biāo)記、文字、符號(hào)塑件的工藝性是塑件對(duì)成型加工的適應(yīng)性塑件工藝性設(shè)計(jì)包括 :塑料材料選擇、尺寸精度和表面粗糙度、塑件結(jié)構(gòu)塑件工藝性設(shè)計(jì)的特點(diǎn):應(yīng)當(dāng)滿足使用性能和成形工藝的要求,力求做到結(jié)構(gòu)合理、造型美觀、便于制造。第4章 注射成型模具
7、設(shè)計(jì)根據(jù)所用注射原料的不同,注射成型模具可分為熱塑性注射模具和熱固性注射模具4.1 概述一、 注射成型模具典型結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng):將塑料熔體由注射機(jī)噴嘴引向型腔的流道。由主流道、分流道、冷料井和澆口組成。、成型零部件系統(tǒng):指模具上用以直接成型塑件內(nèi)外表面的零件。包括凸模、凹模、型芯或成型桿、成型環(huán)、鑲塊等、合模導(dǎo)向系統(tǒng):動(dòng)、定模合模對(duì)中機(jī)構(gòu)。包括導(dǎo)柱、導(dǎo)向孔。導(dǎo)套等、脫模系統(tǒng):在開(kāi)模過(guò)程后期,將塑件從模具中脫出的機(jī)構(gòu)。包括頂桿、拉料桿、頂出固定板、頂出板、回程桿等、側(cè)分系統(tǒng):用于成型塑件表面上側(cè)凸或側(cè)凹的機(jī)構(gòu)。包括斜導(dǎo)柱、導(dǎo)向孔、滑塊等。、調(diào)溫系統(tǒng):為了滿足注射工藝對(duì)模具溫度的要求,在模具上設(shè)置溫
8、度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng):在注射過(guò)程中將型腔原有的空氣排出的系統(tǒng)。二、注射成型模具分類1、按塑料品種分類:熱塑、熱固、低發(fā)泡、反應(yīng)型、共注射(型塑料注射模具)2、按模具型腔容量分類:習(xí)慣上,分為小型注射模具(型腔容積100cm3以下)、中型注射模具、大型注射模具(型腔容積3000cm3以上,模具質(zhì)量大于2t,需鎖模力約600t以上)。3.按注射件尺寸精度分類:普通注射模具、精密注射模具。4、按型腔數(shù)目分類:?jiǎn)涡颓?、多型?、按所用注射機(jī)分類:立式、角式、臥式6、按模具結(jié)構(gòu)分類:?jiǎn)畏中兔孀⑸淠>撸▋砂迨阶⑸淠>撸╇p分型面注射模具(三板式注射模具)帶活動(dòng)鑲塊注射模具(塑件上有模具外取出的成型零件)含有
9、側(cè)向分型抽芯系統(tǒng)的注射模具含有自動(dòng)卸螺紋裝置的注射模具定模頂出注射模具特種注射模具(無(wú)流道注射模具、熱流道注射模具)三、注射成型原理注塑機(jī)的工作原理與打針用的注射器相似,它是借助螺桿的推力,將已塑化好的熔融狀態(tài)的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi),經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過(guò)程四、注射成型工藝(背壓,成型前的準(zhǔn)備,工藝特點(diǎn),工藝過(guò)程)注射成型工藝條件溫度,料筒溫度:在Tf(Tm)Td之間 ,保證塑料熔體正常流動(dòng),不發(fā)生變質(zhì)分解;料筒后端溫度最低,噴嘴前端最高;當(dāng)Tf(Tm)Td范圍窄時(shí),料筒溫度取偏低值。噴嘴溫度略低于料筒最高溫度:防止熔料在噴嘴處產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象;但溫度也不能太低,否則易堵塞噴嘴。模具
10、溫度:溫度太低 產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力,開(kāi)裂,表面質(zhì)量下降,成型周期長(zhǎng)。溫度過(guò)高脫模后翹曲變形,影響尺寸精度壓力,ABS樹(shù)脂熔體的注射壓力范圍在60150MPa。注塑制品的壁厚尺寸較大、澆口規(guī)格較大時(shí),注射壓力可采用70110MPa;注塑制品的壁厚較小、熔料流程較長(zhǎng)或是采用耐熱型樹(shù)脂時(shí),注射壓力可用120150MPa。保壓壓力一般多用6070MPa,目的是為了使制品有較小的內(nèi)應(yīng)力。熔體注射速度,通常都采用中低速注射塑化壓力:又稱背壓(螺桿頭部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力),由液壓系統(tǒng)溢流閥調(diào)整大小。注射壓力:柱塞或螺桿頭部對(duì)塑料熔體施加的壓力。注射壓力的大小一般為40130MPa,它的作用是克服熔
11、體的流動(dòng)阻力,保證一定的充模速率。時(shí)間成型周期: 完成一次注射模塑過(guò)程所需的時(shí)間。在整個(gè)成型周期中,注射時(shí)間和冷卻時(shí)間最重要,對(duì)塑件的質(zhì)量有決定性的影響:注射時(shí)間中的充模時(shí)間與充模速率成反比,注射時(shí)間縮短、充模速度提高,取向下降、剪切速率增加,絕大多數(shù)塑料的表觀粘度均下降,對(duì)剪切速率敏感的塑料尤其如此。冷卻時(shí)間主要取決于塑件的厚度、塑料的熱性能、結(jié)晶性能以及模具溫度等。冷卻時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)以脫模時(shí)塑件不引起變形為原則,一般在30120s之間注射成型特點(diǎn)?成型周期短對(duì)成型制件要求不高生產(chǎn)效率高自動(dòng)化程度高設(shè)備價(jià)格高生產(chǎn)成本高塑件后處理退火處理:消除殘余應(yīng)力調(diào)濕處理:調(diào)整塑件的吸濕平衡注射過(guò)程4.2
12、注射機(jī)的校核一、最大注射量的校核Ø 國(guó)產(chǎn)臥式注射機(jī)的型號(hào):Ø XSZ 30 Ø 柱塞式注射機(jī)Ø X成型Ø S塑料Ø Z注射Ø 30最大注射量30cm3Ø XSZY500Ø 螺桿式注射機(jī)Ø X成型Ø S塑料Ø Z注射Ø Y螺桿Ø 500最大注射量500cm3公稱注射量的定義:在對(duì)空注射條件下,注射機(jī)柱塞或螺桿作一次最大注射行程時(shí),注射裝置所能推出熔料的最大量。也就是最大注射量,用符號(hào)Gmax表示校核條件:Gmin G(塑件料把) Gmax25%Gmax G(
13、塑件料把) 80%Gmax(最好) 實(shí)際注射量不適可能引起的后果:實(shí)際注射量小于設(shè)定注射量:塑件質(zhì)地疏松,甚至充模不滿。實(shí)際注射量大于設(shè)定注射量:塑件內(nèi)應(yīng)力大,制品溢料現(xiàn)象嚴(yán)重。、柱塞式注射機(jī):最大注射能力(gB):以一次注射PS塑料的最大克數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)。 加工其它塑料,用下式進(jìn)行換算。不考慮壓縮比(IB):Gmax gBD/dB (g)gB注射機(jī)規(guī)定注射量,單位:gdBPS常溫下比重(1.06g/cm3)D注射塑料常溫下比重,單位:g/cm3考慮壓縮比(IB):Gmax gBDIB/idB (g)IB PS塑料平均壓縮比,值為i 注射塑料的壓縮比、螺桿式注射機(jī):最大注射能力(gB):以螺桿在料筒
14、內(nèi)最大推進(jìn)容積(M)為標(biāo)準(zhǔn)。加工其它塑料,用下式進(jìn)行換算。Gmax M×Dg (g)M注射機(jī)規(guī)定注射容積,單位: cm3Dg在料筒溫度和壓力下,熔融塑料的比重,單位:g/cm3Gmax M×D×C (g)D注射塑料在常溫下的比重,單位:g/cm3C料筒溫度和壓力下,注射塑料體積膨脹率的校正系數(shù)。結(jié)晶性塑料:C0.85,例如PE、PP、PA非結(jié)晶性塑料:C0.93,例如PS、PMMA二、注射壓力校核校核條件:實(shí)際注射壓力(po)額定注射壓力(pmax)pmaxK'po K'安全系數(shù),為常數(shù),值域?yàn)?.251.4po生產(chǎn)中所需要的注射壓力,由型腔壓力p
15、c、澆注系統(tǒng)壓力降pr和注射裝置中的壓力降pe組成,這幾個(gè)量需分別計(jì)算和推測(cè)。po大致在70100MPa之間。popi(D/ds)2pi(pmax/p) po生產(chǎn)過(guò)程中調(diào)用的最大注射壓力,MpaD注射油缸活塞直徑,mmds注射機(jī)螺桿或柱塞直徑,mmpmax注射機(jī)最大注射壓力,Mpap注射機(jī)油泵的額定油壓,Mpapi注射過(guò)程中油壓表上的最大值,Mpa注射壓力不適可能會(huì)造成的后果:實(shí)際注射壓力過(guò)低:充模不滿,制品質(zhì)地疏松,強(qiáng)度不夠;實(shí)際注射壓力過(guò)高:制品內(nèi)應(yīng)力大,飛邊多,脫模困難。三、鎖模力的校核注射機(jī)必須有一個(gè)力去抵消脹模力,也就是說(shuō)要保證型腔的相對(duì)形狀穩(wěn)定,這個(gè)力通常稱為鎖模力鎖模力不適可能會(huì)
16、引起的后果:鎖模力過(guò)?。核芗诜中兔嫔袭a(chǎn)生溢料,即飛邊。鎖模力過(guò)大:過(guò)大的鎖模力會(huì)使模具的分型面受到很大的力,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使分型面變形,甚至壓壞某些模板鎖模力的校核:F K×A×PF注射機(jī)的額定鎖模力,單位:KNK安全系數(shù),通常取1.11.2A塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積,單位:cm2P分型面上模腔的計(jì)算壓力,單位:N/ cm2在數(shù)據(jù)不足時(shí),p通常取注射壓力po的一半,即ppo四、開(kāi)模行程和頂出裝置的校核不同規(guī)格的注射機(jī)其開(kāi)模行程是確定的,取出制品所需的開(kāi)模距離必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模距離。、注射機(jī)最大開(kāi)模行程與模厚無(wú)關(guān)的校核:固定不變的曲肘行程H在行程校核中與模具厚度
17、無(wú)關(guān)。單分型面開(kāi)模行程校核:校核條件:H H1 + H2 + (510)mmH注射機(jī)動(dòng)模板的開(kāi)模行程,單位:mmH1塑件頂出距離,即脫模行程,單位:mmH2塑件與料把總高度,單位:mm(510)mm為使塑件自動(dòng)脫落所預(yù)留的安全間隙。雙分型面開(kāi)模行程校核:校核條件:H H1 + H2 + a + (510)mma定模板和型腔板之間的分離距離,此距離應(yīng)足以取出澆注系統(tǒng)凝料,單位:mm、注射機(jī)最大開(kāi)模行程與模厚有關(guān)的校核:全液壓式和機(jī)械的角式注射機(jī)的合模部件,模具行程可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。合模部件的行程H,等于動(dòng)、定模之間的最大開(kāi)距減去模具厚度Hm。、具有機(jī)動(dòng)側(cè)分系統(tǒng)的模具:(利用模具運(yùn)動(dòng)完成側(cè)向分
18、型)校核條件:HHC,H1 + H2max + (510)cm 、具有機(jī)動(dòng)脫螺紋裝置的模具:(利用模具運(yùn)動(dòng)脫螺紋)校核條件:H HW,H1 + H2max + (510)cmHWn×h (設(shè)脫螺紋動(dòng)作與分型同時(shí)開(kāi)始)(WWhorl,螺紋)n螺紋環(huán)數(shù)h螺紋型芯旋轉(zhuǎn)一周所需開(kāi)模行程五、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸的校核1、注射機(jī)定模安裝板上定位孔與模具定模底板上定位圈位置相吻合,以保證主流道中心線與注射機(jī)噴嘴中心線一致、模具厚度Hm Hmin Hm HmaxHmin注射機(jī)允許的模具最小安裝厚度Hmax注射機(jī)允許的模具最大安裝厚度、模腳固定螺釘孔與注射機(jī)模板上螺釘孔相吻合。、模具的長(zhǎng)L
19、、寬W與注射機(jī)四根拉桿之間的關(guān)系,要保證模具能順利放入注射機(jī)安裝模板之間。、模具頂出系統(tǒng)與注射機(jī)頂出系統(tǒng)相吻合,目前注射機(jī)頂出系統(tǒng)有如下幾種形式:中心頂桿機(jī)械頂出,兩側(cè)雙頂桿機(jī)械頂出,中心液壓與其它輔助系統(tǒng)頂出4.3 型腔壓力分析p塑料熔體在流道中流動(dòng)的壓力損失 a熔體的表觀粘度 L流道長(zhǎng)度 Q熔體流量 W流道寬度 h流道深度1、充模階段:(0t1)定義:指塑料熔體由注射機(jī)噴嘴頭開(kāi)始注射到型腔充滿為止。在這一階段,要求熔料的粘度低,澆注系統(tǒng)阻力小,這樣充模速度快,料溫不會(huì)有明顯下降,不會(huì)在塑件表面形成明顯的熔接痕這段時(shí)間內(nèi),塑料熔體與模具表面接觸面凍結(jié)的表層并不發(fā)生取向,而內(nèi)層塑料繼續(xù)流動(dòng),由
20、于剪切作用,在靠近凍結(jié)層處產(chǎn)生取向,但此階段料溫較高,所以取向程度較小。 2、補(bǔ)料階段(保壓階段):(t1t2)定義:充模階段之后,型腔已經(jīng)被高壓熔體充滿,但由于冷卻收縮,體積變小,在注射機(jī)螺桿或柱塞推動(dòng)下,少量的塑料熔體通過(guò)流道和澆口繼續(xù)進(jìn)入型腔,一直到澆口凍結(jié)為止,這個(gè)階段稱為補(bǔ)料(保壓)階段。保壓時(shí)間不適可能會(huì)引起的后果:保壓時(shí)間不足:塑件產(chǎn)生縮孔、凹痕、收縮率過(guò)大等缺陷;保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng):塑件內(nèi)部分子鏈取向程度大,內(nèi)應(yīng)力過(guò)大,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致應(yīng)力開(kāi)裂或翹曲變形。保壓時(shí)間內(nèi),塑件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生取向,在澆口尤其嚴(yán)重。制品取向程度:中心層最小,內(nèi)層較大,外層最大,表層沒(méi)有取向。3、倒流階段:(t2t3)保
21、壓階段結(jié)束之后,型腔內(nèi)部壓力大于澆口處的壓力,如果此時(shí)澆口尚末完全凍結(jié),則將出現(xiàn)熔料從型腔經(jīng)澆注系統(tǒng)流出的現(xiàn)象,稱為倒流影響:倒流嚴(yán)重將導(dǎo)致制品澆口附近有氣泡、凹痕。理想情況:保壓結(jié)束時(shí),澆口立即凍結(jié),沒(méi)有倒流。此時(shí)壓力曲線沿t2t4變化4、冷卻階段:(t3t4)4.4 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、概述、澆注系統(tǒng):定義:將塑料熔體由注射機(jī)噴嘴引向型腔的流道。組成:通常由主流道、分流道、冷料井和澆口組成。、影響因素:設(shè)備原材料:多為非牛頓型的假塑性流體(,a; p,a ; T,a)塑件的形狀及外觀質(zhì)量、設(shè)計(jì)原則:澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上,應(yīng)有壓降、流量和溫度分布的均衡布置;盡量縮短流程,以降低壓力損
22、失,縮短充模時(shí)間;澆口位置的選擇,應(yīng)避免湍流、渦流、噴射及蛇形流動(dòng),并有利于排氣和補(bǔ)縮;避免高壓熔體對(duì)型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊,防止變形和位移;澆注系統(tǒng)凝料脫出方便可靠,易與塑料件分離且切除整修容易、外觀無(wú)損傷合理安排熔合縫位置,必要時(shí)配以冷料井或溢料槽;盡量減少澆注系統(tǒng)的用料量;澆注系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到所需精度和表面光潔度,其中澆口須有IT8以上精度。二、主流道設(shè)計(jì)主流道入口直徑d噴嘴孔徑0.5mm;原因是保證主流道軸線與噴嘴頭軸線一致,使主流道凝料易脫出,有利于料流從噴嘴到主流道的流動(dòng)主流道入口球面半徑 R噴嘴頭球面半徑12mm原因是有利于料流從注射機(jī)噴嘴到模具主流道的流動(dòng),同時(shí)有利于澆注系統(tǒng)凝料的拔出。
23、主流道入口球面半徑高度 H(1/32/5)R有利于注射機(jī)噴嘴頭與主流道入口球面的接觸。主流道呈圓錐形,錐角6,表面光潔度7級(jí)以上(表面粗糙度小于Ra0.8m)。主流道錐角不適可能會(huì)引起的后果:過(guò)大:充模時(shí)會(huì)流道中空氣不易被排出,產(chǎn)生渦流和湍流。同時(shí)對(duì)于小型塑件來(lái)說(shuō),過(guò)大的錐角會(huì)浪費(fèi)原料。過(guò)小:充模時(shí)熔體流動(dòng)阻力過(guò)大,容易造成充模不滿;同時(shí)主流道比表面增大,熱量損耗也大。開(kāi)模時(shí),使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料不易拔出,造成脫模困難。主流道長(zhǎng)度L:設(shè)計(jì)過(guò)程要考慮減小充模時(shí)壓力降和減少物料損耗。一般來(lái)說(shuō), 中小型塑料件L約為 80mm主流道出口端應(yīng)該有較大圓角r0.125D原因:防止尖角崩裂,有利于熔體流動(dòng)主流道大
24、端直徑D V流經(jīng)主流道的熔體體積,K材料常數(shù)(PS類K2.5,PE、PP的K4,PA的K5,PC的K1.5,POM的K2.1,CA的K2.25)主流道襯套的設(shè)計(jì):主流道要與高溫熔料和注射機(jī)噴嘴相接觸,所以要高硬度且耐磨,常常用T8A或T10A淬火處理之后做成主流道襯套形式主流道襯套里側(cè)端面承受熔體高壓,入口端面承受?chē)娮斓臎_撞和擠壓,需要有足夠的硬度和可靠緊固,通常用T8A或T10A經(jīng)淬火到HRC5357。小型模具可將主流道襯套和定位環(huán)制成一體,大型模具可分開(kāi)設(shè)計(jì)注射機(jī)定模底板上定位孔與模具定模板上定位環(huán)(圈)位置相吻合,以保證主流道中心線與注射機(jī)噴嘴中心線一致三、分流道的設(shè)計(jì)、分流道的尺寸和形
25、狀:設(shè)計(jì)原則:保證充模時(shí)阻力小,熱損失小,流動(dòng)效果好,所以選用流動(dòng)效率高的截面,另外還要考慮脫模容易,模具加工方便。流動(dòng)效率/比表面積體積/表面積截面積/周長(zhǎng)截面尺寸:經(jīng)驗(yàn)公式: 其中,d圓分流道直徑,或各種截面分流道當(dāng)量直徑,mmm流過(guò)分流道的物料質(zhì)量,gL該分流道的長(zhǎng)度,mm。分流道(當(dāng)量)直徑不合理可能會(huì)造成的的后果:過(guò)?。撼淠W枇Υ螅破窂?qiáng)度不足,過(guò)早硬化等;過(guò)大:澆注系統(tǒng)凝料增多。表面光潔度:取決于成型塑料種類,一般要求達(dá)到Ra1.252.5m。原因:增大外層流動(dòng)阻力,避免熔流表面滑移,使中心層具有較高剪切速率、分流道的布局(一模多腔):平衡式:從主流道末端到各型腔的分流道,其長(zhǎng)度、
26、斷面形狀和尺寸都對(duì)應(yīng)相等。特點(diǎn):保證各個(gè)型腔均勻進(jìn)料,但分流道總長(zhǎng)度較長(zhǎng)。非平衡式:特點(diǎn):制品精度較低(各個(gè)型腔進(jìn)料、補(bǔ)料時(shí)間不均),但流程短。遠(yuǎn)離主流道的型腔最先充滿 ?1.分流道的截面比澆口截面大得多,所以澆口阻力比分流道大。2.當(dāng)料流通過(guò)主流道最近澆口時(shí),料流延分流道前進(jìn),此時(shí),第一澆口處有凍結(jié)趨勢(shì)。3.下面各澆口情況與此類似,直到整個(gè)分流道被充滿。這個(gè)時(shí)候,各個(gè)澆口處塑料熔體都有凍結(jié)趨勢(shì),但離主流道最遠(yuǎn)處的澆口凍結(jié)趨勢(shì)最小。4.所以料流首先在此處突破,進(jìn)入型腔,然后再逐漸充滿其它型腔。所以,采用非平衡布局式的注射成型模具分流道,遠(yuǎn)離主流道的型腔最先充滿四、冷料井的設(shè)計(jì)、冷料井的作用:貯
27、存冷料前鋒 兼作拉料桿、表面光潔度:比較粗糙,為了增大摩擦力,以拉住凝料、形式:Z型頭拉料桿:特點(diǎn):拉料桿裝配在頂出底板上,隨頂出機(jī)構(gòu)一起運(yùn)動(dòng)。同類型的還有倒錐形和圓環(huán)槽型拉料桿(要求塑件彈性較好,屬?gòu)?qiáng)制脫模圓形頭拉料桿:特點(diǎn):用于帶推板機(jī)構(gòu)的模具中,裝配在動(dòng)模板上,不隨頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),屬?gòu)?qiáng)制脫模。無(wú)拉料桿:與開(kāi)模方向成一定角度作一凹坑,坑中的冷料產(chǎn)生所需要的拉力,用以拉出主流道凝料或拉斷點(diǎn)澆口。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)不易 4.拉料桿的技術(shù)要求拉料桿材料:T8A或T10A 熱處理:頭部HRC5055配合: 拉料桿與推件板:H9/f9(間隙應(yīng)小于塑料的溢料值) 拉料桿固定部分:H7/m6 表面粗糙度
28、: 配合部分:Ra0.8五、澆口設(shè)計(jì)1、總體設(shè)計(jì)原則:由于澆口尺寸小,阻力大,所以加工精度要高(澆口截面積:分流道截面積0.030.09);另外,澆口位置的選擇要有利于流體流動(dòng)和塑件質(zhì)量。2、澆口類型:直接澆口:澆口根部直徑可達(dá)2倍壁厚,甚至更大一些。塑件上正對(duì)澆口處應(yīng)設(shè)冷料井,深度為壁厚的一半,以抵消凹陷、縮孔。優(yōu)點(diǎn):澆注系統(tǒng)壓力損失小,充模快,常用來(lái)生產(chǎn)大型厚壁長(zhǎng)流程制品和一些高粘度原料。缺點(diǎn):料把不易去除。側(cè)澆口:重疊式澆口; 尤其適用于粘度較低的物料扇形澆口: 是側(cè)澆口的一種改進(jìn)型。特點(diǎn):塑料熔體可在較大范圍內(nèi)注入型腔,所以適用于生產(chǎn)大面積薄壁型塑件;塑件上流痕很小,塑件取向程度也小。
29、平縫式澆口:(薄膜型澆口)由扇形澆口演變而來(lái),特點(diǎn):充模更為均衡,適合生產(chǎn)大型平板件,缺點(diǎn)是系統(tǒng)凝料增多,且料把不易卻去除。點(diǎn)澆口:全稱針點(diǎn)式澆口,是典型的限制型澆口。點(diǎn)澆口優(yōu)點(diǎn):提高塑料熔體剪切速率,使粘度降低,流動(dòng)性好,充模容易;摩擦生熱,熔體溫度升高,粘度下降,充模容易;有效控制補(bǔ)料時(shí)間,防止倒流,降低澆口附近內(nèi)應(yīng)力;縮短成形周期,提高生產(chǎn)效率;澆口與制品易自動(dòng)分離,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn);澆口痕跡小,料把易切除,外觀漂亮;在多型腔模中,容易實(shí)現(xiàn)各型腔均衡進(jìn)料,提高塑件質(zhì)量;能自由選擇澆口位置。點(diǎn)澆口缺點(diǎn):必須采用雙分型面模具結(jié)構(gòu);不適合高粘度和對(duì)剪切速率不敏感的塑料熔體;不適合厚壁塑件成型
30、;要求采用較高的注射壓力。潛伏式澆口:(隧道澆口或剪切澆口)優(yōu)點(diǎn):具有點(diǎn)澆口的一切優(yōu)點(diǎn),而且可把三板式模具改為兩板式模具,澆口位置可開(kāi)設(shè)在制品內(nèi)部隱蔽處,所以廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn):加工費(fèi)用較高。圓環(huán)形澆口:適用于生產(chǎn)圓筒形制品或中間有孔的塑件,分流道呈圓環(huán)形布置,斷面形狀為圓形或矩形,澆口為環(huán)形縫。優(yōu)點(diǎn):進(jìn)料均勻,排氣容易,制品各向性能均勻;缺點(diǎn):澆口不易切除,需用沖裁模沖切。輪輻式澆口:是圓環(huán)形澆口的改進(jìn)。優(yōu)點(diǎn):澆口去除方便,澆注系統(tǒng)凝料減少,且增加了型芯的穩(wěn)定性;缺點(diǎn):制品上可能帶有若干條熔合縫,影響塑件的力學(xué)性能。爪形澆口:是輪輻式澆口的改進(jìn)。分流道與澆口不在同一平面上, 適用于內(nèi)孔較小和管狀
31、制品及同心度要求較高的塑件。增加了型芯的穩(wěn)定性,但塑件上同樣有冷接縫。護(hù)耳式澆口優(yōu)點(diǎn):避免噴射、熔體破裂、內(nèi)應(yīng)力過(guò)大等現(xiàn)象。一般用于生難于成型的或有光學(xué)性能要求的塑件。缺點(diǎn):澆注系統(tǒng)凝料增加。一般先選定澆口形式,設(shè)計(jì)成較小的尺寸,然后試模修正。3、塑件上澆口開(kāi)設(shè)部位的選擇比較下列塑件在不同位置開(kāi)設(shè)澆口時(shí),會(huì)對(duì)塑件質(zhì)量產(chǎn)生什么影響?結(jié)論1、澆口的應(yīng)開(kāi)設(shè)壁厚最大處,便于熔體流動(dòng)和補(bǔ)縮。結(jié)論2、澆口的開(kāi)設(shè)應(yīng)避免熔體斷裂。噴射產(chǎn)生原因:澆口尺寸過(guò)小,料流通過(guò)澆口時(shí)受較高剪切應(yīng)力,產(chǎn)生噴射和蛇形流動(dòng)等熔體破裂現(xiàn)象。解決辦法:1.大澆口面積;2.采用沖擊型澆口。結(jié)論3、澆口的開(kāi)設(shè)應(yīng)盡量避免塑件出現(xiàn)熔接痕結(jié)
32、論4、澆口的開(kāi)設(shè)應(yīng)有利于排氣結(jié)論5、考慮高分子取向?qū)λ芰霞阅艿挠绊?。結(jié)論6、澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在不影響型芯穩(wěn)定性的部位結(jié)論7、盡量縮短流動(dòng)距離結(jié)論8、避免澆口開(kāi)設(shè)在承受載荷的部位結(jié)論9、澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在不影響塑件外觀的部位。如何實(shí)現(xiàn)分流道人工平衡布局?(試模,估算)4.5 成型零部件系統(tǒng)設(shè)計(jì)成型零部件系統(tǒng):指模具上用以直接成型塑件內(nèi)外表面的零件。包括凸模、凹模、型芯或成型桿、成型環(huán)、鑲塊等。 一、型腔分型面的設(shè)計(jì)、型腔分型面的形狀設(shè)計(jì):分型面 模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面,也叫合模面。§ 思考1:下面兩圖可能采用的分型面有哪幾種?比較其優(yōu)缺點(diǎn)?思考2:下面兩圖的
33、分型面選擇會(huì)使塑件在分型后在留在哪一模?對(duì)脫模有何影響?1、按a圖分型,塑件收縮后包在定模型芯上,分型后會(huì)留在定模一側(cè),這樣就必須在定模部分設(shè)置推出機(jī)構(gòu),增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。2、按b圖分型,分型后塑件會(huì)留在動(dòng)模,利用注射機(jī)的頂出裝置和模具的推出機(jī)構(gòu)很容易的推出塑件。結(jié)論2:分型面的選擇要考慮有利于留模方式,便于塑件順利脫模。思考3:下圖可能采用的分型面有哪幾種?比較其優(yōu)缺點(diǎn)?1、按a圖分型,兩部分齒輪分別在動(dòng)、定模內(nèi)成型,則因全模精度的影響,將導(dǎo)致塑件的同軸度不能滿足要求。2、按b圖分型,則能保證兩齒輪的同軸度要求結(jié)論3:分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量思考4:下圖的塑件可采用斜
34、、直兩種分型面,請(qǐng)從模具方面考慮比較其優(yōu)缺點(diǎn)?1、按a圖分型,因型芯頭部和型腔不對(duì)稱,型芯和型腔加工很困難。2、按b圖采用傾斜分型面,則加工容易。結(jié)論4:分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工。思考5:下圖的塑件采用的兩種分型面,請(qǐng)從鎖模方面考慮比較其優(yōu)缺點(diǎn)?1、按a圖分型,塑件在合模方向的投影面積較大,鎖模的可靠性較差。2、按b圖分型,投影面積較小,保證了鎖模的可靠性。結(jié)論5:分型面的選擇應(yīng)考慮成型面積和鎖模力思考6:下圖的塑件采用的兩種分型面, b圖較a圖合理,請(qǐng)你從型腔排氣角度解釋原因。1、按a圖分型,排氣效果較差。2、按b圖分型,對(duì)注射過(guò)程的排氣有利。結(jié)論6:分型面的選擇應(yīng)有利于排氣根據(jù)前面的
35、結(jié)論,分析下面幾圖分型面的合理性:分型面的選擇原則1.選在塑件外形最大輪廓處2、有利于脫模3.有利于保證塑件尺寸精度和表面質(zhì)量4.有利于模具成型零件的加工 5.有利于鎖模6.有利于排氣 、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)原因:充模過(guò)程中,若型腔內(nèi)空氣不能及時(shí)排出,會(huì)影響塑件質(zhì)量)排氣不良的危害增加熔體充模阻力,使充模不滿;塑件表面有流動(dòng)痕和熔合縫,使力學(xué)性能下降;滯留氣體使塑件產(chǎn)生銀紋、氣孔、剝層等表面質(zhì)量缺陷;滯留氣體在充模時(shí)被壓縮產(chǎn)生瞬間高溫,使熔體分解變色,甚至碳化燒焦;降低充模速度,延長(zhǎng)成型周期)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法利用分型面間隙排氣(排氣效果與分型面的接觸精度有關(guān)); 利用頂桿或成型桿與孔的配合間隙
36、排氣(頂桿與孔之間的間隙一般在0.030.05mm,必要時(shí)可對(duì)頂桿作些結(jié)構(gòu)上的處理)利用球狀合金燒結(jié)金屬塊排氣(必須在金屬塊后面開(kāi)設(shè)排氣通道,但通道不能太大)在熔合縫位置開(kāi)設(shè)冷料井(貯存冷料前可以貯存少量氣體。這樣做,有壓縮空氣存在,會(huì)增加熔體內(nèi)部壓力。在分型面上開(kāi)設(shè)專用排氣槽(最可靠有效的辦法)大型模具可利用零件間隙排氣二、成型零件的鋼材選用型腔要有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度和耐磨性。表面要有足夠的精度和光潔度(以上)、選用要求:機(jī)械加工性能良好;拋光性能優(yōu)良;耐磨性和抗疲勞性能好;具有耐腐性能、注塑模具用鋼種:模塊和模板供應(yīng)常用鋼號(hào):50或55調(diào)質(zhì)處理。實(shí)際生產(chǎn)中常用20和45。Ø
37、預(yù)硬鋼:常用鋼號(hào)P20(3Cr2Mo)、SM1(55CrNiMnMoVS);Ø 鏡面鋼(屬于時(shí)效硬化鋼):Ø 常用鋼號(hào)PMS(10Ni3CuAlVS)、SM2(20CRNi3AlMnMo)Ø 耐腐蝕鋼:常用鋼號(hào)Ø CR(6Cr16Ni4Cu3Nb)三、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、凹模:)整體式凹模:由一整塊金屬加工而成,牢固、不易變形。適用條件:形狀簡(jiǎn)單,容易制造)局部鑲嵌式凹模:適用條件:型腔中某一部分易壞,常加工成嵌件,以備經(jīng)常更換或用高硬度耐磨金屬加工。 )整體嵌入式凹模:凹模被加工成鑲塊,多型腔模具可保持形狀相同。適用條件:一模多腔塑件。 )大面積鑲嵌組
38、合式凹模:便于模具的加工、研磨、拋光、熱處理。注意事項(xiàng):組合面必須仔細(xì)磨平,側(cè)壁與底板接合處的銳棱不能損傷,底板應(yīng)有足夠厚度)四壁拼合的組合式凹模:大型和形狀復(fù)雜的凹模,難于加工,可分塊加工,然后組合裝到一個(gè)模套中。注意事項(xiàng):側(cè)壁相互之間采用扣鎖連接以保證連接的準(zhǔn)確性,連接處外側(cè)做成0.30.4mm的間隙,使內(nèi)側(cè)接縫緊密。、成型桿、型芯和凸模:成型桿、型芯并無(wú)嚴(yán)格區(qū)分,通常來(lái)說(shuō),成型桿成型小孔,型芯則稍大一些,凸模則更大些。它們都是用來(lái)成型內(nèi)表面,所以受料流沖擊力較大,常用優(yōu)質(zhì)鋼材制造,然后鑲到模具上。四、成型零件工作尺寸的計(jì)算注射成型模具零件工作尺寸:是指零件上直接成型塑料件的型腔、型芯和孔
39、的尺寸模具和塑件的尺寸符號(hào)-尺寸類型 包容尺寸:孔類 被包容尺寸:軸類 中心距尺寸 單邊位置尺寸:凸臺(tái)、孔、槽等局部結(jié)構(gòu)的中心線至某一型面的尺寸模具和塑件的尺寸符號(hào)-偏差 包容尺寸:取單向正偏差 被包容尺寸:取單向負(fù)偏差 中心距尺寸:取雙向等值偏差 單邊位置尺寸:同上模具和塑件的尺寸符號(hào) D、d塑件的包容與被包容尺寸,徑向, H、h塑件的包容與被包容尺寸,高度及深度, L、l塑件的中心距與單邊位置尺寸, D、d模具的包容與被包容尺寸, H、h模具的包容與被包容尺寸,高度及深度, L、l模具的中心距與單邊位置尺寸,、按平均收縮率計(jì)算的成型零件尺寸( )()型腔與型芯徑向尺寸計(jì)算:型腔徑向尺寸計(jì)算
40、公式的推導(dǎo):五、模板厚度及側(cè)壁厚度尺寸計(jì)算1、按強(qiáng)度條件計(jì)算:1)模板側(cè)壁厚度尺寸計(jì)算 整體式圓筒形型腔側(cè)壁厚度 -模具強(qiáng)度計(jì)算許用應(yīng)力,MPa,(160或300)r-型腔內(nèi)半徑,mmp-型腔壓力,MPa,(3050)2)模板厚度計(jì)算整體式圓筒形型腔模板厚度 2、按剛度條件計(jì)算:1)模板側(cè)壁厚度尺寸計(jì)算 整體式圓筒形型腔側(cè)壁厚度 E-模具鋼材彈性模量,MPa,(2.1e5,2.2e5)-模具剛度計(jì)算許用變形量,mm(經(jīng)驗(yàn)或公式)h-型腔深度,mmW-影響模具變形的最大尺寸2)模板厚度計(jì)算整體式圓筒形型腔模板厚度 r-型腔內(nèi)半徑,mm已知條件:原料選用ABS,平均收縮率scp=0.55%;設(shè)型腔
41、壓力為p50MPa。設(shè)塑件精度等級(jí)為4級(jí)(SJ1372-78);模具制造精度為9級(jí)(GB/T 1800-1998);估計(jì)成型零件的磨損對(duì)塑件尺寸的影響c 0.02mm。設(shè)采用整體式型腔,凹、凸模材料均選用45調(diào)質(zhì)鋼,彈性模量E2.1×105MPa,許用應(yīng)力160MPa。4.6 脫模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、開(kāi)模力與脫模力、開(kāi)模力:在開(kāi)模過(guò)程中,沿主分型面打開(kāi)模具的力稱為開(kāi)模力。、脫模力:脫模力是注塑件從動(dòng)模邊的主型芯上分離時(shí)所需施加的外力。它包括型芯包緊力、真空吸力,粘附力和脫模系統(tǒng)本身的運(yùn)動(dòng)阻力二、脫模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 、脫模系統(tǒng)的組成:、設(shè)計(jì)要求:盡可能使塑料件留在動(dòng)模一邊,使脫模過(guò)程易于實(shí)現(xiàn)
42、;不損壞塑料件,造成使塑料件質(zhì)量不合格;塑料件被推出位置應(yīng)盡量在塑料件內(nèi)側(cè),保護(hù)塑件外觀; 模零件配合間隙合適,無(wú)干涉或溢料現(xiàn)象; 脫模零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度;模系統(tǒng)要工作可靠,運(yùn)動(dòng)靈活,容易制造,配換方便。三、脫模系統(tǒng)分類、按動(dòng)力來(lái)源分類:手工脫模機(jī)動(dòng)脫模液壓脫模氣動(dòng)脫模、按結(jié)構(gòu)分類:簡(jiǎn)單脫模系統(tǒng)雙脫模系統(tǒng)順序脫模系統(tǒng)二級(jí)脫模系統(tǒng) 注系統(tǒng)凝料四、簡(jiǎn)單脫模系統(tǒng)、推桿:這是目前最簡(jiǎn)單也是應(yīng)用最廣泛的脫模系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn):推桿位置設(shè)置有較大選擇余地,推桿和與之相配合的孔容易加工到較高精度,且圓柱形推桿已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),更換方便。缺點(diǎn):推桿作用的面積小,塑料件表面有凹坑痕跡,設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)引起推頂發(fā)白或裂紋等現(xiàn)
43、象,推桿與孔長(zhǎng)期過(guò)度磨損,會(huì)造成溢料。) 推桿形式 單節(jié)式推桿: 階式推桿: 入式臺(tái)階推桿 形推桿 形推桿) 推桿的安裝:通常用凸肩沉壓在推出固定板的凹坑和推出板之間。也可用推出板與固定板的平面夾固凸肩,也可用螺釘?shù)蹙o推桿。所有推桿,包括回程桿的凸肩高度均對(duì)沉坑深度放出余量。推桿的工作段配合常用H7/f7,對(duì)于低粘度熔體和直徑較大的推桿采用H7/g6(防止塑料熔體的滲漏)。推桿的工作段配合常用H7/f7,對(duì)于低粘度熔體和直徑較大的推桿采用H7/g6(防止塑料熔體的滲漏)。許推桿的工作端面超出型芯或型腔表面0.1mm一般不允許推桿端面低于型芯或型腔表面。)推桿的布置原則:考慮脫模力的平衡,盡量避
44、免產(chǎn)生附加傾力矩;不要讓澆口正對(duì)推桿端面,以防過(guò)高壓力損傷推桿端面;推桿應(yīng)該設(shè)在排氣困難的位置;只要不損傷塑料件表觀,盡可能地多設(shè)推桿,以減輕塑料件的脫模接觸力、推管:用于圓筒狀塑料件的推出。優(yōu)點(diǎn):它提供了均勻脫模力(避免了推桿局部推出時(shí)壓力過(guò)大的情況,有利于保護(hù)塑料件的質(zhì)量)可保證圓筒狀塑料件內(nèi)外表面的同心度(用推管結(jié)構(gòu)的脫模系統(tǒng)可將型腔和型芯都設(shè)在要求推管內(nèi)外表面都能順利滑動(dòng)推管在推出位置與型芯有810mm的配合長(zhǎng)度,推管壁厚應(yīng)在1.5mm以上、推板:也稱脫模板或推件板。適用條件:當(dāng)推桿或推管都無(wú)法完成安全脫模時(shí),可根據(jù)塑料件外形特點(diǎn),考慮推板。優(yōu)點(diǎn):推出力大且均勻,推出后外觀幾乎不留痕跡
45、。推板不需要回程桿復(fù)位;由模具的導(dǎo)柱導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向定位推板與型芯之間要有高精度的間隙、均勻的動(dòng)配合。、組合、導(dǎo)向和復(fù)位:組合:形體復(fù)雜的塑料件,可用兩種或兩種以上的多元件組合脫模系統(tǒng)。導(dǎo)向:對(duì)于大尺寸的推出板,為防止脫模過(guò)程中出現(xiàn)歪斜傾側(cè),須附設(shè)導(dǎo)向系統(tǒng),大中型注射模具的此種導(dǎo)柱可兼起支承作用。復(fù)位:加粗加長(zhǎng)的回程桿,可兼起導(dǎo)向作用?;爻虠U端面僅允許稍低分型面0.05mm,且一般會(huì)將回程桿端面局部淬火。五、定模脫模系統(tǒng)有時(shí)因塑料件形狀特殊或?yàn)榱耸節(jié)部谔幱谒芰霞?nèi)側(cè),有意將塑料件在脫模后留在定模一邊。此時(shí),必須利用開(kāi)模運(yùn)動(dòng)牽引定模上的脫模系統(tǒng)來(lái)完成脫模過(guò)程。定模脫模系統(tǒng)的有效脫模行程較大,牽引行程
46、也較長(zhǎng)。 六、簡(jiǎn)單脫模系統(tǒng)推桿和推板尺寸計(jì)算1、簡(jiǎn)單脫系統(tǒng)推桿尺寸計(jì)算:簡(jiǎn)單估算法計(jì)算脫模力:脫模力由兩部分組成,F(xiàn)c克服塑料件對(duì)型芯包緊的脫模阻力,NFb 一端封閉殼體需克服的真空吸力,NFb=0.1N/mm2·AbAb 型芯的橫斷面面積,mm2在脫模力的計(jì)算中t/dcp1/20,即= rcp/t10為薄壁塑料件。t為塑料件壁厚;dcp和rcp為型芯的平均直徑值和半徑(mm)薄壁圓筒塑件的包緊脫模阻力估算式: E塑料材料的拉伸彈性模量,MPas 塑料的平均成型收縮率 塑料材料的泊松比t塑料件壁厚,mmh型芯脫模方向高度,mmKf脫模斜度修正系數(shù)脫模斜度修正系數(shù)計(jì)算:f 塑料件與模具
47、鋼表面的靜摩擦因數(shù)脫模斜度推桿直徑d(mm)設(shè)計(jì)公式: n推桿數(shù)目K安全系數(shù),K=2長(zhǎng)度系數(shù)l 推桿長(zhǎng)度,單位mmE推桿材料的彈性模量,Mpa2、簡(jiǎn)單脫系統(tǒng)推板尺寸計(jì)算:首先計(jì)算驅(qū)動(dòng)推板運(yùn)行的推桿尺寸。推件板會(huì)由于剛度不足引起撓曲變形,影響塑料件尺寸精度。因此,應(yīng)按剛度條件計(jì)算推板厚度。推板厚度尺寸計(jì)算公式為: R推桿軸線到推件板中心距離,單位mm(根據(jù)模板尺寸,取其估算的最大值。)E推板鋼材彈性模量推板允許變形量,取塑料件高度尺寸公差的1/5CR/r比值有關(guān)的計(jì)算系數(shù)r型芯的半徑,mm4.7 合模導(dǎo)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)在注射模具中,指引動(dòng)、定模之間按一定方向閉合和定位的裝置,稱為合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。一、合模
48、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用1、定位作用:使型腔在工作過(guò)程中保持正確的形狀和位置2、導(dǎo)向作用:引導(dǎo)動(dòng)、定模按正確的位置和方向合模3、承受一定側(cè)壓力:高溫熔體進(jìn)入型腔時(shí),對(duì)模具壁產(chǎn)生產(chǎn)生單向的側(cè)壓力;型腔不對(duì)稱;模具重心與分型面的幾何中心不一致4、支撐定模型腔板或動(dòng)模推件板:指的是雙分型面模具;脫模機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)柱也有此作用。二、導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、導(dǎo)柱的設(shè)計(jì):帶頭導(dǎo)柱(除安裝部分有凸肩外,其余部分直徑相同)有肩導(dǎo)柱(除安裝部分有凸肩外,使安裝的配合部分直徑比外伸的工作部分直徑大三、注塑模標(biāo)準(zhǔn)模架4.8 側(cè)向分型抽芯系統(tǒng)設(shè)計(jì)側(cè)向分型抽芯系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為側(cè)抽系統(tǒng)或側(cè)分系統(tǒng)(機(jī)構(gòu))。用來(lái)成型塑料件內(nèi)外的與開(kāi)模方向不同的側(cè)
49、凹、側(cè)凸或孔。側(cè)向分型:與開(kāi)模方向成一定角度的分型。抽芯機(jī)構(gòu):完成活動(dòng)型芯抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)。一、 側(cè)抽機(jī)構(gòu)分類:1、按分型和抽芯的動(dòng)力來(lái)源分類:1)手動(dòng)分型2 )機(jī)動(dòng)分型3 )液壓分型4 )氣動(dòng)分型2、按分型和抽芯方式分類:1)外側(cè)分型:指以兩個(gè)對(duì)合滑塊來(lái)成型塑料件整個(gè)側(cè)向外形,也稱瓣合模。用于成型塑件外螺紋或線軸類塑料件。 注意外側(cè)成型的塑料件在外形上會(huì)留下拼合縫,即分模線,所以要求模具的制造精度要高一些2)外側(cè)抽芯:用于成型塑料件外側(cè)的側(cè)凹、側(cè)凸和孔。3)內(nèi)側(cè)局部型腔成型:用于成型塑料件內(nèi)側(cè)的側(cè)凹、側(cè)凸。二、斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)側(cè)抽機(jī)構(gòu):1、組成:斜導(dǎo)柱、側(cè)滑塊、導(dǎo)滑槽、定位裝置、鎖緊楔2、臨界抽拔
50、距Sc :定義:把側(cè)滑塊從合模位置移動(dòng)到與塑料件外形在模板上的投影不相重合的位置所走過(guò)的距離。1)實(shí)際抽拔距的設(shè)計(jì) SSc23mm側(cè)滑塊的實(shí)際抽拔距S:指從成型位置起始,將滑塊移到不妨礙塑料件脫模頂出的位置時(shí)滑塊所走過(guò)的距離2)避免側(cè)滑塊與頂桿干涉:與側(cè)型芯的高度、頂桿的頂出距離、回程桿的長(zhǎng)度、斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度和角度等因素有關(guān)。3、外側(cè)分型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):)斜導(dǎo)柱Ø 材料:T8、T10、45滲碳或20滲碳處理之后淬火,硬度達(dá)到HRC55以上。Ø 表面光潔度:7以上Ø 安裝傾角(12º25º)不合適可能引起的后果。Ø 過(guò)大:側(cè)型芯的開(kāi)模力大,抽拔
51、速度快,但斜導(dǎo)柱受力過(guò)大易折斷;過(guò)?。盒睂?dǎo)柱提供的側(cè)向鎖模力增大,但容易形成側(cè)型芯的自鎖狀態(tài),難以開(kāi)模2) 側(cè)滑塊整體式:強(qiáng)度好,但加工不方便,浪費(fèi)原料。組合式:強(qiáng)度不好,但加工容易,大量采用。材料:T8、T10或45淬火處理,硬度比斜導(dǎo)柱略低(為了保護(hù)導(dǎo)柱不受損害)導(dǎo)滑槽(T形槽)滑塊在導(dǎo)滑槽中滑動(dòng)要平穩(wěn),不應(yīng)發(fā)生卡滯、跳動(dòng)等現(xiàn)象。Ø 要求:保證滑塊運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),無(wú)竄動(dòng)和卡緊現(xiàn)象。Ø 材料:T8、T10或45淬火處理,硬度比滑塊略高。Ø 長(zhǎng)度:滑塊停留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長(zhǎng)度不小于滑塊總長(zhǎng)度的2/3。(防止重力傾斜) 4) 定位裝置滑塊向上:擋塊加彈簧加螺釘 滑塊向下:擋塊滑塊向左(向右):擋塊加彈簧加銷(xiāo)釘或擋塊加彈簧加鋼珠 滑塊限位裝置要靈活可靠,保證開(kāi)模后滑塊停止在一定位置上而不任意滑動(dòng)。)鎖緊楔(壓緊楔)Ø 作用:抵消側(cè)壓力Ø 要求:有足夠的剛性。Ø 楔角稍大于斜導(dǎo)柱傾角23(使在開(kāi)模時(shí),鎖緊楔能先脫離側(cè)滑塊)Ø 形式:整體式, 可承受較大側(cè)壓力,但切削鋼材多;鑲嵌式, 結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好,但要求模板面積較大;裝配式, 加工容易,但易松動(dòng),剛性差4.9 模具溫度調(diào)
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