洗衣機把手注塑模具設計-滑塊抽芯塑料注射模含NX三維及11張CAD圖,洗衣機,把手,注塑,模具設計,滑塊抽芯,塑料,注射,nx,三維,11,十一,cad
摘 要
本次設計選擇塑料洗衣機把手,對塑料產品的結構特點、工藝尺寸進行分析,另外要仔細測量一下這個塑料產品有多大。論文中模具腔室有兩個,進料的澆口是在側邊,注射機的型號是用的80W1×B,安排一個冷卻部分在模具里面,選用側滑塊斜滑桿抽芯機構。生產模具的辦法一定要合理,經過對模具成型零件的計算,設計過程中可參考相關文獻取值。將需要的圖紙畫出來的時候用CAD還有UG來實現,按照標準模架來做出一套合理的注塑模具結構。
關鍵詞:洗衣機把手;澆口;注射機;抽芯機構;模架;注塑模具。
Abstract
This design chooses plastic washing handles to analyze the structural characteristics and technological dimensions of plastic products, and carefully measure the size of this plastic product. In this paper, there are two chambers of the mould, the gate of the feed is on the side, the model of the injection machine is 80W1 X B, and a cooling part is arranged in the mould, and the core pulling mechanism of the side slider oblique sliding rod is selected. The method of producing the mould must be reasonable. After calculating the forming parts of the mould, the value can be obtained by referring to the relevant literature in the design process. When the drawings needed are drawn out, they are realized by CAD and UG, and a set of reasonable injection mould structure is made according to the standard mould frame.
Key words: washer handle; gate; injection machine; core pulling mechanism; mould base; injection mould.
目 錄
摘 要 I
Abstract II
引言 1
第1章 塑件分析 3
1.1 塑件圖 3
1.2 塑件的材料選擇 4
1.3 塑件的結構和尺寸精度表面質量分析 4
1.3.1 塑件的結構設計 4
1.3.2 塑件尺寸及精度 5
1.3.3 塑件表面粗糙度 5
1.4 計算塑件的體積、質量 5
第2章 塑件成型方案設計 6
2.1 分型面選擇 6
2.2 型腔數的確定 7
2.3 型腔布局 7
2.4 澆注系統的類型和位置的選擇 8
2.4.1澆注系統組成 8
2.4.2 確定澆注系統的原則 8
2.5 成型零件結構設計 10
2.5.1型腔設計 10
2.5.2型芯設計 11
2.5.3 凹模寬度尺寸的計算 12
2.5.4 凹模長度尺寸的計算 13
2.5.5 凹模高度尺寸的計算 13
2.5.6 凸模寬度尺寸的計算 13
2.5.7 凸模長度的計算 14
3.7.8 凸模高度尺寸的計算 14
2.6 側向抽芯機構類型設計 14
2.6.1側抽芯機構的結構形式 14
2.6.2斜滑桿斜抽芯機構設計 16
2.7 脫模機構的設計 16
2.7.1 脫模機構的選擇 16
2.7.2推桿推出機構設計 17
2.8 導向與定位機構設計 19
2.9 排氣及引氣系統的設計 20
2.10溫度調節(jié)對塑件質量的影響 20
2.11模架的選擇 22
第3章 模具零件設計 24
3.1 模具成型零件尺寸計算 24
3.2模具強度與剛度校核 24
3.3脫模力的計算 25
3.4澆注系統的設計 26
3.4.1 主流道的設計 26
3.4.2分主流道的設計 27
3.4.3澆口的設計 28
3.4.4拉料桿的設計 28
3.4.5冷料井的設計 28
3.5模具冷卻系統的設計 29
第4章 注射機的選用及相關參數的校核 30
4.1 注射成型工藝過程分析 30
4.2 注射機的選擇和校核 30
4.2.1注射量的校核 31
4.2.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 32
4.2.3 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 33
總結 35
致謝 36
參考文獻 37
IV
引言
將塑料原料生產為需要的成品,有很多種的辦法,用的最多的就是注射,擠出,壓縮等。這個里面,用的最多的其實就是注射,但是氟塑料是沒有辦法來進行注射生產的,除了它,用注射的辦法都可以來加工產品,這樣的生產方式花的時間比較短,并且只需要進行一次加工,就算是外表再怎么復雜,精度再怎么高的要求都沒有問題,并且生產也能夠自動化進行等。所以在生產塑料產品的時候用的非常多,現在市面上超過三成的塑料產品都是通過注射生產出來的。不過它有一些不好的地方,機器的成本很高,另外加工模具也要花很多錢,所以產品要是生產數量非常少的話這種方式是不能使用的。
注射加工怎么進行,注射模是什么狀況,最先要清楚的知道注射機的相關規(guī)格,對于注射加工來說,主要的生產機器就是注射機,把塑料顆粒放到注射機料筒里面,對它施加高壓,進行加熱,塑料顆粒就變?yōu)橐后w,注射在這個狀態(tài)下就能開始了,分類這個注射機,有立式的,有臥式的,還有直角的。
金屬這種材質,能夠對它壓鑄,遵照這個道理研發(fā)出來注射加工,因為塑料是可以擠壓的,可以進行塑形的。一開始,塑料是顆粒狀,把這些顆粒全部都裝到料筒里頭,給一些壓力到這個塑料的上頭,并且對他們進行加熱,這個時候顆粒狀就變?yōu)橐后w了。推動注射機的推桿,因為它的作用,塑料熔體就擠壓到模具里面去,流通的速度是比較快的,模具都填充滿了之后,讓它進行固化降低溫度,等待一段時間以后,將模具開下來,把里面生產的產品拿出來就可以。
進行注射生產的模具就叫做注射模,這個機器有好多的類型,不過用哪一種還要看生產哪種塑料,這個塑料的東西啊難,都關系到用那喲中機器。對于注射模,它主要可以分成兩大部分,動模,定模。定模裝的時候就是裝到固定板上頭,那剩下來的動模就是裝到移動的那個板子上,對塑料加工了,它就在注射機的工作下跟著,模具都關起來了。注射生產的時候,因為導柱還有導向的作用,動模跟定模就關起來了。正常注射模的組成部分有合模導向裝置,澆注部分,抽芯裝置,推出部分等 [2] 。
因為注射成型工藝的原因,注射模,加工的塑料原料還有注射機都相連了。注射加工的主要就在于要塑料成為液體效果相當好,在模具的腔室里面這些液體都填滿了,對它把控,讓它進行冷卻降溫,這樣塑料產品的質量才能符合要求。定下來模具是什么樣子,用哪一種注射機,這個塑料生產出來什么狀況,主要就是看注射工藝是什么情況。
注射加工的時候對于三點有很高的要求,也就是溫度,壓力還有時間。加工的時候,特別是產品精密度要求很高,那么成型條件肯定很難,對于成型時候的要求是很多的,比方說加工產品什么樣,模具什么構造,用什么材質,周邊多少度等。
設計塑料模的時候會用到CAD,CAE。這也是現在模具設計發(fā)展的一個大方向。注塑加工有兩個步驟,一個是進行設計,還有一個就是進行加工。
有了CAE這項技術之后,就不需要試模了,最開始設計產品,到后期生產產品,都有了比較合理的方案。加工模具之前,首先在電腦上對整個流程進行模擬試驗,這樣就可以知道模具里面塑料熔體的狀況,還有加工的產品上應力是什么布局等,這樣設計的工作人員就能馬上知道有哪些不好的,趕緊把他改過來,不需要試模完成了,要是有什么狀況,就要及時的來改正,以前模具設計的那種過程,是一個很大的改變,不會再有模具出現報廢的狀況,加工產品的質量更好,花的錢也更少等[3]。
第1章 塑件分析
1.1 塑件圖
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。
本設計課題-洗衣機把手如圖所示,具體結構和尺寸詳見圖紙,該塑件結構簡單,生產量大,要求較低的模具成本,成型容易,精度要求不高。
洗衣機把手二維圖
洗衣機把手三維立體圖
1.2 塑件的材料選擇
論文生產的產品是用在洗衣機上面的把手,原材料用的是ABS。ABS的成分有丙烯、丁二烯、苯乙烯。這些成分自己都有自己的特色,綜合在一起性能就相當不一樣。ABS耐腐蝕性,耐熱性,還有產品的硬度相當不錯是比較好的,因為有丙烯腈;這種材質生產出來的東西堅韌不錯,因為有丁二烯;這種材質生產性能不錯,染色效果也好,因為有苯乙烯的存在。這種原料花的錢少,并且到處都能買,沒得毒,也沒得什么味道,稍微看上去有電發(fā)黃,生產成產品之后,看上去顏色比較好看,里頭是看不見的,這個塑料產品對于沖擊,磨損,寒冷,水還有油這些都可以承受,ABS的密度為1.05g/cm3。
1.3 塑件的結構和尺寸精度表面質量分析
1.3.1 塑件的結構設計
(1)、脫模斜度
這個因素跟產品什么樣子,厚度多少,還有收縮多少有很大關系。要是斜度沒有那么大,那么產品從里面拿出來的時候,就會把東西的面給弄壞了;要是斜度很大的話,盡管脫離模具便利一些的,不過產品的精度沒有那么準了,這樣會讓材料給浪費掉。一般的話,塑料產品從模具里面脫離的時候斜度在0.5~1.5,原料用的是ABS,從型腔里面脫離產品的時候斜度在0.35~130/,型芯脫模斜度為30/~1。
(2)、塑料產品的厚度
對壁厚進行確定時候,需要這個產品不管哪里的厚度都一樣,防止他們厚度不一樣產生的收縮自然也就不一樣,那面上肯定會有不好的狀況出現。震顫塑料產品壁厚需要1到4mm。用的最多的數據就是2到3mm。論文加工的這個把手壁厚都一樣,周圍還有下面的厚應該在5到7mm的樣子。
(3)、塑件的圓角
避免塑料產品轉角這個地方應力太大,加工時候充模的特性也就改善了,讓跟它匹配的地方,另外加工的塑料力學都增強了,要是說連接,或者是拐彎的這個地點都要進行圓角過度。要是其他沒有別的要求,不管是什么塑料的東西,都要連接一個圓角在這,圓角的半徑在0.5~1 。正常壁厚的0.5倍也沒有外圓弧半徑大,壁厚的0.5倍實際就是內圓角的半徑。
1.3.2 塑件尺寸及精度
按照現在中國生產的水準,依著塑料產品的公差數值準則就能夠定下來它的尺寸公差。查看任務書,論文設計的這個產品精度等級都是五。
1.3.3 塑件表面粗糙度
要是塑料的話,一般面要求都是很高,這樣的話粗糙值就很小。進行設計,塑料東西面上不能有冷疤這些不好的東西在上頭,主要看模具的腔室這個面有多光滑。一般塑料東西,它的粗糙度大小Ra 0.02~1.25 ,型腔的面粗糙度正常只有塑料產品的一般,也就是Ra 0.01~0.63 。這個模具用起來之后,型腔就會被磨損了,它的面自然就沒有那么光滑了,那么在一定時間要對它進行拋光復原。
1.4 計算塑件的體積、質量
要想知曉論文里頭塑料產品有多重,體積是多少,就需要進行3D測量,UG這個軟件有一個功能可以對這些進行測量,那就知道把手的體積在75.8,ABS密度在1.05,這樣算出來這個塑料把手的質量就是79.6。
塑件實測體積
第2章 塑件成型方案設計
2.1 分型面選擇
劃分這個模具為兩部分,也可以是好幾個部分,這些部分互相接觸的面都分下來,把里面的塑料產品還有澆注部分的冷料全部都取到,生產的時候,這個面是關緊的,不過呢,他們要想分下來也是可以的,這就是分型面,從這個模具的構造上來說,這個面是相當的關鍵,不管是哪個塑料,分型面是類型不少。分型面選的好,那么加工的產品才能好。在對分型面進行確定的時候,有些地方還是要尤其關注一下的:
1)應該是這個要生產的塑料表面上體型最大的;
2)開下來模具,一定要看到生產的東西緊緊的靠著動模才行;
3)生產的這個塑料,它的面上肯定有分型面留下來的印,這個印影響不到這個生產的塑料;
4)對澆注的地方進行設計,特別是這個澆口要符合需求;
5)在生產的塑料上頭用推桿頂著,這個面上不能有一點印子;
6)把生產的塑料從模具里頭拿出來難度不能大
這些方方面面的要求都考慮進去了之后,再加上這個產品外表的特征,那么應該在產品平面最大的地方作為它的分型面,模具打開來之后塑料產品跟動模都是在一邊。
分型面的選擇
2.2 型腔數的確定
論文里頭的澆口是在側邊,并且要生產的這個東西還是不小的,要想生產產品成功率高一些,盡可能讓利潤實現最大化,那么成本花銷就要盡量少一點,生產率盡量要高一些,一副模具里頭腔室有兩個。
2.3 型腔布局
型腔是什么格局跟澆注部分的設置關系很大,要讓澆注部分傳送到型腔每個地方的壓力都一樣,確保型腔里面每個部分都有塑料熔體,這樣加工出來的塑料產品質量才沒有變化。那么需要型腔靠著主要的流道,而且都最好靠的很近,流道都是平衡的流道,只有這個樣子,生產的塑料質量才是我們需要的。
型腔布局方式
2.4 澆注系統的類型和位置的選擇
論文里頭的澆注部分用的是一般的側邊澆口的,澆注部分設計的好,那么生產出來的產品才是我們需要的質量好的。
2.4.1澆注系統組成
一般的流道澆注部分,它的內容是下面幾點:
2.4.2 確定澆注系統的原則
1)設計這個進行澆注的部分,有些還是要關注一些的:
a)、塑料成型特性:設計開始了,對于塑料產品成型時候需求一定要可以滿足,確保加工出來產品質量滿足設計要求。
b)、模具成型塑件的型腔數:設計這個進行澆注的地方,清楚明白有幾個腔室在模具里頭,詳細的結構是什么樣子。
c)、塑料的東西有多大還有什么樣子:這個生產的塑料體型怎么樣,樣子怎么樣,有多厚,使用的技術有什么等等,定這個分型面要小的澆注的這個地方是什么樣子,有幾個進料的地方,擺在什么位置,確保生產正常,并且物料要是沖到這個嵌件上肯定不行,另外型芯非常細也沒得什么勁,要是承受的力不各個地方不一樣,那么生產的塑料就有問題了,所以還要想辦法對它進行改善。
d)、塑件外觀:對澆注系統進行安排,進料口不管是將來去掉,還是修正都要便利,對產品的外表影響不能大。
e)、冷料:注射好了,在噴嘴上頭有冷料,這些冷料要弄沒有了,避免進到型腔,導致生產的塑料有問題,那么要專門安排一個地方來放冷料[6]。
噴嘴前面部分的孔直徑d0=3mm
噴嘴圓弧這個部分的半徑R0=10mm
主流道還有噴嘴的樣子:在碰到的地方基本上凹坑都是半球形狀的,凹坑的半徑肯定要大于噴嘴的球半徑,正常要大1到2mm。
主流道上比較小的那一頭直徑:這個數值肯定比注射機噴出的孔還要大,大概0.5到1mm的樣子,一般來說是。d=3.5mm
主流道上大的那一頭的直徑:跟分流道的深進行對比是比它還要大的,正常要大到15mm,錐角的度數在1°到6°的樣子。
用經驗來算:
那么就可以得到澆注部分的基本大?。?
2)分流道有多長
設計是按照型腔的構造來進行的,分流道的長度是恰當的。
3)分流道的當量直徑
從一級分流道這里流過去的塑料有多重:
不過因為這個塑料產品的厚在1到3mm,按照經驗曲線就可以知道,之后因為知道單向分流道長是28mm,查看資料知曉修正系數是,那么修正之后的分流道直徑就是
4)分流道截面的樣子
因為截面是圓形的,生產起來工藝不錯,還有塑料的熱量消失的比較多,那么流動起來阻力都沒有多大。
5)主流道剪切速率校核
論文里頭用的這個模具有兩個腔室,塑料沒有太大,澆口用的是側邊的,校核主流道,分流道的剪切速率。按照經驗來進行:
主流道 、分流道 、點澆口,其它澆口
2.5 成型零件結構設計
正常對于模具來說,成型零件有型腔,型芯,型環(huán)等。這些部分跟要加工的塑料是直接碰觸的,對塑料產品的形狀來進行定型,需要加工的塑料液體會有壓力作用在上面,直接關系到產品的樣子還有精度,所以說對于注射模,成型零部件怎么設計就顯得更加重要了。
2.5.1型腔設計
這次的這個型腔是嵌入的,這樣的型腔結構還是容易的,穩(wěn)固性也不錯,非常的可靠,樣子一點都不會變,生產成功的東西面上不會有任何印記,型腔里頭就不需要太多的零部件,這個樣兒一來,這個模具看上去就沒得那么大了,不過模具造起來難度比較大,將數控生產還有電火花生產都用到這個里面來。
型腔二維圖
型腔三維圖
2.5.2型芯設計
此次加工的產品一點都不復雜,比較淺,真實對這塑料東西進行了詳細的了解,嵌入的這種型芯,生產它難度一點都不大,并且后期養(yǎng)護這個模具也不難,型芯跟動模板匹配起來動作的時候標準按照。
型芯二維圖
型芯三維圖
2.5.3 凹模寬度尺寸的計算
轉換塑料產品的大小:,跟它匹配的塑料產品的公差就是,
+LS1+ +52.82+
代表塑料產品收縮效率的平均值,PA66收縮的效率在1%~2%,那就可以曉得收縮效率的平均值;、系數, 大小的話介于0.5~0.8,在這里;意思就是塑料產品匹配的尺寸公差(底下一樣的);塑料加工品匹配的尺寸公差,要是產品體型不大那么(底下一樣的)。
2.5.4 凹模長度尺寸的計算
轉換塑料產品的大小:,跟它匹配的塑料產品的公差就是Δ3=1.2MM
LM1=[(1+SCP)+LS1+X3ХP1]00.2=[(1+0.005)+100+0.5х1.2]00.2=100.500.2MM
是系數,介于0.5~0.8,這里定為。
2.5.5 凹模高度尺寸的計算
轉換塑料產品的大?。海ヅ涞乃芰袭a品的公差就是0.1mm
HM1=[(1+SCP) +HS1+X1ХP1]=[(1+0.005)+18+0.7х0.4]00.067=18.89400.067MM
這個里頭,是系數,介于0.5~0.7 ,這個地方就定。
2.5.6 凸模寬度尺寸的計算
轉換塑料產品的大小:,跟它匹配的塑料產品的公差就是0.7mm
+LS+ +55.2+
這個里頭,是系數,介于0.5~0.7 ,這個地方就定。
2.5.7 凸模長度的計算
轉換塑料產品的大?。焊ヅ涞乃芰袭a品的公差就是1.02mm
+LS+XХP]= [(1+0.005)+120+0.65х1.02]-0.170 =120.60.170 MM
這個里頭,是系數,知介于0.5~0.7 ,這個地方就定。
3.7.8 凸模高度尺寸的計算
轉換塑料產品的大小,跟它匹配的塑料產品的公差就是o.4mm
+H S+X +11.8+
這個里頭,是系數,介于0.5~0.7 ,這個地方就定。
2.6 側向抽芯機構類型設計
2.6.1側抽芯機構的結構形式
模具上面裝斜導柱還有滑塊的時候,因為地點不一樣,那么抽芯裝置的結構自然也就不一樣。
1)定模上頭裝斜導柱,動模上頭裝滑塊這樣的構造
A、進行設計,模具關閉起來的時候,滑塊跟推桿一定不能碰到一起,要是碰起來的話,會把側向型芯或者是推桿給弄壞了。
B、一旦干涉出現了,復位部分一般用的有彈簧,楔形滑塊,還有擺桿等。
2)在動模上裝斜導柱,在定模上裝滑塊
3)定模上把斜導柱還有滑塊都裝上去
4)動模上頭把斜導柱還有滑塊都裝上去
在側抽芯部分的抽芯距下面來確定:
理論上說的抽芯距,用字母S′來代表,型芯加工的這個地點一直到對產品從模具里面出來的這個地點就是。要想更加安全,真正的抽芯距肯定要比理論上的還要大,正常在1到3mm的樣子,也就是
論文里頭,那么是可以的。
7、抽芯力:
把加工好的塑料品從緊緊包裹的型芯上拿下來需要的這個力就是抽芯力。
計算的式子
a;
A---加工的塑料在型芯上包裹的側邊的面積大小
α---脫模斜度,正常只有幾度。
側滑塊抽芯斜滑桿斜抽芯機構
2.6.2斜滑桿斜抽芯機構設計
這種裝置在運動的時候是靠著推力來進行的,讓斜滑桿順著斜方向上東,那么就可以實現側向抽芯了。一般用的地方都是側邊有孔或者是側凹比較淺,型面積很大的地方,正常有兩樣,外側的還有內側的。論文加工的這個把手,有一個斜孔在側壁上,所以用的抽芯裝置是斜滑桿斜抽芯的。
2.7 脫模機構的設計
模具上頭把生產好的塑料拿下來,拿下來之前首先要將產品從成型零部件脫下來,這個幫著它脫離的部分就是脫模裝置。組成部分有推出零部件,推出產品的固定板,推板等。
2.7.1 脫模機構的選擇
模具里面把塑料產品拿出來的時候,需要將它從成型零部件上剝離,幫著它實現這個目標的部分就是脫模裝置。它的組成有推出零部,推板等。
對脫離模具的這個部分定下來有一些地方還是要關注的:
(1)把生產好的塑料東西從模具里頭拿出來,形狀要一點都沒得變化,如果說有一點變化了,也只能是暫時的,可以恢復的;
(2)把塑料東西從模具里頭拿出來,肯定會有阻力在里頭,這些阻力所待的地方不合理肯定不行;
(3)在推桿上受到的這個力不能大,防止把生產的東西弄壞掉;
(4)對這個推桿來說,強度也好,剛度也要,一定要很大,推這個東西出來的時候,樣子一點變化都不能有;
(5)這個生產的塑料用推桿推,塑料產品外表不能有印記;
論文里面幫助產品脫離模具用的是推桿。
2.7.2推桿推出機構設計
(1)、推桿布置
這個塑料產品的推桿是5mm,詳細布局圖紙里面有,推桿就是幫著產品從模具里面脫離出來的。
推桿布置
(2)、推桿的設計[7]
推桿的樣式是臺肩的,切下來的這個面是圓的直徑有多大,按安排的地點不一樣來進行設計。推桿端的平面在軸方向上不能有移動。推桿匹配推桿孔,準則是 ,他們配合的時候空檔要比溢料的空檔還要小,這樣就不會有飛邊了,ABS這個材料來說,溢料的檔距在。
(3)、算出來脫模時候力的大小
(1)主型芯脫模力 已經知曉,那么這個地方的塑料就看成是矩形的,查看資料 [1]里頭的4-26,將脫模力給算出來:
=
N
這個里頭
E——塑料的拉伸彈性模量(MPa);
S——加工好塑料收縮效率的平均值(%);
t——塑料產品的厚度(mm);
L——型芯被包裹起來多長;
μ——塑件的泊松比;
ψ——脫離模具的斜度;
f——塑料和鋼產生摩擦的因素;
r——型芯半徑的平均值(mm);
A——模具打開之后垂直面上的投影面積有多大(mm2);
K2——由f和ψ決定的無因次數,。
(4)、定下來怎么從模具里面脫離
1)推出的時候用推桿
(1)推出面積 如果安排了三根六毫米的圓推桿,用了兩根大小是4mm的圓柱推桿,這樣的話算出來推出來的面積是:
(2)推桿推出應力 翻看資料定下來應力的許用值 []=8MPa;
按照前頭算的,應力完全可以,要想更加安全,所以推出就用推桿。
2.8 導向與定位機構設計
導向機構的作用:這個模具不管是打開還是關起來,不管是公模還是母模所在地點和方位都可以確保。有一個側向力作用在導向零件上,這樣一來不光可以定位還可以導向,導向裝置的組成有導柱還有導套等。
1. 導向結構的總體設計
(1)靠著這個模具的部位,對這個導向的東西進行合理的安排,中心要跟這個邊離的非常遠,這樣模具強度才能符合要求,避免有導柱導套壓進去之后,形狀有變化。
(2)模具體型有多大,具體的樣子,模具一副的話,導柱就有兩個到四個。在這個模具的里頭,凹凸模在什么地方是有規(guī)定的,這樣導柱跟導柱直徑就一定要不同,但是要是他們的直徑大小都是一個數據,那么肯定這個導柱所處的地點是相錯的。
(3)因為塑料產品呆在公模這邊,要想從模具里面脫離容易些,那么在裝這個導柱的時候肯定是裝在母模這地方。
(4)導柱的分型面,導套的分型面這兩個地方都要安排承屑槽
(5)導柱平行于導套,也要跟這個導向孔的軸線是彼此之間平行的
(6)模具都合起來了,那這些進行導向的零件互相都可以接觸,防止這個公模會進到模腔里頭,把這個里頭的東西給破壞掉。
2. 導柱的設計
(1)有兩種,單節(jié)還有臺階式
(2)跟公模的面對比,導柱的長要比它還長,長6…8mm
(3)安排一個引導部分在導柱上面,可以是圓錐,也可以是球
(4)固定的時候,可以使用鉚接的方式,也可以使用螺釘
(5)熱處理的其實就是面,只有這樣才能夠耐磨。
3. 導套和導向孔
(1)導套要是沒有裝到導向孔上頭,那么它應該是盲孔,在它的旁邊開一些排氣孔。
(2)套筒導套,臺階導套,凸臺導套都是導套
(3)在這個導套的孔里頭在導套的前頭要倒一個圓角,這樣進去的時候才會順利。
正常導柱跟導套要組合起來用,這樣一來不光動模,定模里邊所有的零部件都可以契合起來,那么生產的塑料自然質量就不錯了,并且避免在,并且避免模具里面的零部件都碰起來,效果是相當不錯的。
2.9 排氣及引氣系統的設計
排氣經常都是通過間隙配合來進行高的,開一個排氣槽在分型面上,在推桿的動作下,這個氣就可以排出去了。
論文里頭用的這個模具比較小,所以排氣的話通過間隙來進行就行了,不需要再開排氣槽,只要是沒有料從里面溢出來就可以,它的大小跟塑料液體的粘性有很大關系。
2.10溫度調節(jié)對塑件質量的影響
對于塑料液體流動速度,固化成型還有生產效率,另外產品的大小,樣子等都跟注射模的度數有很大關系,不管是哪個塑料產品,模具的溫度改變太大了都沒有好處。模具的溫度太高了,那么從模具上脫離的產品形狀會改變,要是降溫時間變長了,那么生產率自然就變低了。模具的度數太低的話,塑料液體的流動性能自然就沒有那么好,這樣填滿模具就有難度,這樣產品的內應力就會很大,并且面上看到有熔接痕等。
1)塑料產品在固化的時候釋放出來多少熱量Qs
翻看資料[1]表4-35馬上就曉得HIPS單位熱流量應該在(280~350)kJ/kg ,故Qs這個地方定下來是=315kJ/kg。
2)進行冷卻使用的水的體積,流量算出來qυ
要是進水口這個地方的溫度在℃,出水的這個地方溫度在℃,因為水密度在ρ=1000kg/m3,那么比熱容在c=4.187kJ/(kg·℃)。按照式子:
3)把冷卻水的直徑給定下來
在qυ=3.53×10-3m3/min,翻看資料[1]表4-30就能小的,要想讓冷卻水一直都是湍急的,那么冷卻水管道的直徑d=8mm。
4)管子里頭冷卻水流動的速度v
=1.69m/s>1.66m/s 合理
5)把冷卻管壁跟水進行接觸的那個面模傳熱系數算出來h
正常水的平均溫度在23.5℃,翻看資料[1]表4-31就曉得f=0.672,那樣:
=36520.7kJ/(m2·h·℃)
6)將冷卻水管道熱導的面積總大小算出來A
7)將模具里面進行降溫水管的總長算出來L
8)冷卻水管有多少根x 要是每條水管長l=87.50mm,那需要的根數就是:
模具冷卻水路圖
2.11模架的選擇
綜合的對塑料產品進行了分析,模具用的是兩個分型面的,翻看模架的相關專業(yè)資料,就用DI型的,下面就是它具體的結構:
DI型模架圖
這個模架有兩個模板,其中有一個就是動模,一個名字叫大水口,澆口可以用潛澆口,也可以用側澆口,用的抽芯是斜導柱測抽芯,這樣模具就有了。
確定了分型面之后,怎么裝導柱導套也就知道了,用的是正裝。按照定下來的模架,這個模板厚度是多少,這個模具它的體型是什么樣自然就清楚了。
這個模具的腔室是有四個的,它的長就是315mm,寬115mm,
已經知道里面模仁有多大,將模架的長,寬都算出來,還要知道別的螺絲導柱等產品會對模架的大小有什么影響,設計的時候,不能有干涉的狀況出現。
設計的時候,如果存在斜滑快抽芯裝置,那還要知道這個部分會不會影響模架的大小。
把這些狀況都考慮進去,論文用的模架就是WL=230x400。這個塑料產品高有32mm,型腔里面有一大半的塑料產品,伸進去的塑料產品的長度加上20-30mm就是型芯還有型腔的厚。
再加上要滿足強度的需求,確定定模板厚就是70mm, 動模板的厚70mm。再加上推桿推出來的時候,長度有需求,支撐板數據是80mm那么頂出就可以實現。
遵照前頭所說的這些,模架的型號就是:DI-2340-A70-B70-C80。
第3章 模具零件設計
3.1 模具成型零件尺寸計算
加工好了的塑料產品,從溫度很高的模具里頭拿出來,對它要進行降溫,這樣一來體積自然就變小了,不管是哪種塑料,收縮性都是它具備的一種特征,原料用的是ABS,收縮率的平均值在0.5%,底下的式子能算出來成型零件工作部分的大?。?
這個里頭 A — 正常溫度時候成型零件有多大
B — 正常溫度下的時候塑料產品真正有多大
塑料產品公差的1/3~1/4就是成型零部件工作時候的尺寸公差,這個模具的生產公差在論文里頭是八級,型芯工作時候的尺寸公差定位七級。型腔尺寸比較小的那個就是基本的,偏差是大于零的;型芯尺寸最大的數據作為基本數值,那么偏差就是小于零的,中心距的偏差布局是對稱,均勻進行的。圖紙里頭就有每一個成型零部件的工作大小。
3.2模具強度與剛度校核
要想模具工作正常,那么整體強度就要進行校核,某一個部分的結構也要進行校核。
對整體強度進行校核的時候,對型腔側邊的厚,底板的厚,另外模具合起來之后的面可以承受多大的壓力等進行校核,真正用的大小肯定是比算出來的還要大,選個整數。校核的話,有強度還有彎曲這兩點,用的數據是比較大的。
校核型腔底部的厚還有壁的厚度。
;
組合起來的,因為粘度不大,并且精度只有四級,查資料 [1]:
1).算凹模側邊壁的剛度要求
式子:??
放到這個式子里頭算:????
2).?算凹模側邊壁強度的要求
算的式子:??? (sp>2P)
????a
數值放到式子里頭去算: ???
把1)、2)聯合起來:
?3).算凹模的墊板對剛度有哪些要求
算的式子:??
數值放到式子里頭去算:
4).把凹模墊板的強度算出來
算的式子:??
數值放到式子里頭去算:
把3)、4)聯合起來:???
3.3脫模力的計算
脫模力出現的地方:
①模具里面,塑料產品進行降溫,固化的時候,體積變小,這樣包緊力就出現了。
②塑料產品要是殼體類型的,還沒有通孔,那么從模具上脫離的時候,有很大的氣壓力要克服。
③自身動作的時候會產生阻力。
④有有粘附力出現在塑料產品跟模具中間。
初始脫模力,說的是才開始脫離模具時候需要抵制的力。
相繼脫模力,接下來從模具里面拿出來要給出一定的力,這個力比最開始的脫離模具力還要小,算脫模力的時候,正常就是最開始的這個力。
對于脫離模具時候的力影響:
a. 跟加工塑料有多厚,型芯有多長,跟脫模方向進行垂直的產品陰影有多大,每一項數據大了,那么需要的脫模力也就大。
b. 塑料的這個東西收縮體型多少,彈性模量要是很大的話,那么需要的脫模力就大。
c. 加工的東西跟型芯之間摩擦越是多,那么需要的脫模力越是大。
d. 將空氣壓力排出去,塑料產品跟型芯之間有粘性的力等,這個型芯傾斜的度數必須要大一些,生產的塑料能夠自己從模具里面出來。
3.4澆注系統的設計
3.4.1 主流道的設計
(1)、主流道的尺寸
論文生產的注射機用的是設80W1×B,噴嘴實際上直徑是3.0,它的球面半徑是12,從這個圖紙里頭就可以曉得主流道的大?。?
主流道與澆口套
(2)、主流道襯套的形式
襯套就跟圖里頭是一樣的,防止定模里頭的塑料液體流道外面來。對主流道的襯套,定位環(huán)進行設計,要把它們固定在模板的上面,襯套要跟定模板進行配合,配合的準則是。
(3)、定位環(huán)的固定
定位環(huán)對它來進行固定,用的是M6螺絲,這個螺絲需要兩個。
澆口襯套、主流道、分流道、澆口形式
3.4.2分主流道的設計
要想壓力傳動到模具里面的每一個地方,就要通過分流道來進行,確保塑料熔體可以填充到型腔的每一個部分。論文里頭塑料產品的格局很緊湊,澆口就用的是側邊的。
3.4.3澆口的設計
澆口就是把物料灌輸到模具里頭去,分流道跟型腔連接著,它有兩個效果,一個就是對型腔里頭的塑料液體進行把控;還有一個就是注射壓力沒有了,對型腔進行關閉,那么型腔里面的塑料不會流到外面。
確定澆口的地點的時候要注意:
澆口在什么地方跟生產的塑料質量怎么樣關系不小,澆口在什么地方要注意下面幾個方面:
1.流動的塑料在型腔里頭的話,耗費的能量最小,要想這樣,那就得
1)流動的距離是最小的;
2)不管是哪一段分流淌到的地方是最遠的,花費的時長基本都一樣;
3)要在塑料產品最后的地方將塑料液體澆到里面去;
4)每一段分流轉動的方向盡量不能大。
2. 將這個氣從型腔里頭很好的放出去。
因為這次加工的是洗衣機上面的把手,對于產品外表要求還是比較高的,那么澆口就用側邊的。在側邊端面這個地方進物料,將把手裝到洗衣機上頭之后,澆口就看不見了。
3.4.4拉料桿的設計
裝一個拉料桿在主流道的上面,把模具分離了之后,分流道和加工塑料就分下來,澆口有多大在圖紙里面都有,按照這個圖紙再加上真正生產的要求,對數據進行選定。論文里面拉料桿用的是5mm。
3.4.5冷料井的設計
擺放一個冷料穴在主流道對面,這個冷料穴只能比主流道大一點點,確定是5mm,冷料穴要稍微大一點,可以把冷料都放在里面。倒扣冷料穴的時候,有很多種的方法,文章里面用的是Z形倒錐的,可以把主流道里面的凝料都拉出來,用的時候匹配推桿,模具打開,首先把主流道里面的凝料從定模里面拉出來,之后因為推桿施加力,這樣冷料還有主流道里面的凝料跟著加工的塑料產品,都從動模里面被頂出來了。
3.5模具冷卻系統的設計
對冷卻系統進行設計,把這個模具的度數變得低要快一些。冷卻孔有多大是按照準則來進行的,裝的時候,加工的時候一定要方便。設計這個冷卻的部分,按照塑料產品有多厚,體積是多大進行詳細的設計:冷卻孔道在什么地方,直徑是多少,孔道有多長,是哪一種,怎么樣連接孔道等
冷卻管路在什么地方,有多大
塑料產品壁厚一定要差不多,設置一些冷卻孔道在這個型芯上,在型腔里頭也弄一些,因為要是把他們都放在模塊的外邊,這樣度數降低的時候精準度就沒有那么高了。
一般的話,鋼模進行冷卻的水管跟模具的面,芯之間相距多遠,其實就是冷卻水管直徑的一倍到兩倍,進行冷卻的管道距離就在三倍到五倍。進行冷卻管的直徑6~12 mm(7/16~9/16英吋),在這個地方是8mm。
第4章 注射機的選用及相關參數的校核
4.1 注射成型工藝過程分析
在這個注射機的筒里頭,放的全是塑料,轉動這個螺桿,這個時候塑料就被運到了機器最前面的地方,這個時候,對這些塑料進行溫度的升高,樹脂溫度上升了之后就成為熔體了,他們都在這個料筒的最前面,螺桿進行轉動,這個時候這些塑料液體就都注射到模具的型腔里面去了,按照需要生產產品的樣子去進行填充,打開模具,把產品從里頭推出來。
總結起來說,整個注射過程要把料加進去,注射到模具里面,保持壓力進行降溫,從模具里面脫離。
4.2 注射機的選擇和校核
使用一套模具,第一步清楚知道這個模具的大小是不是滿足機器頓數的要求,注射量是不是符合生產的需要,對于模具生產的要求機器的投影面積是不是夠。機器的頓數如果是大的,那么生產的模具是小的,計量起來控制不容易,如果說鎖模力又很大,那么肯定會把模具弄壞了,鎖模力要是太小了,那么加工產品就會出現很大毛邊,機器的載荷要是承受不了了,合模系統這樣肯定會被弄壞了。
因為一副模具有兩個腔室,注射量在79.6g,流道水口廢料5g,總注塑量為164.2g,按照工藝數據,再加上一些別的要求,注射機就用海天牌的,型號就是80W1×B。注射時候用螺桿來,它的詳細數據在下面:
表<1> 海天80W1×B注塑機參數
4.2.1注射量的校核
設計模具的時候,一定要讓它符合下面的式子:
這個里頭:--型腔有多少個
--一個塑料產品有多重(g)
--澆注部分需要多重的塑料(g)
論文里頭:n=2 79.6 g =5g
注塑機額定注塑量為210g
這個量滿足生產需要
4.2.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核
模具分型面上面塑料產品陰影有多大,直接關系到鎖模力的大小。比方說鎖模力大于允許的最大成型面積,那么加工的時候會有溢料的狀況出現,一定要符合下面的式子。
這個里頭 n --型腔有多少個
--一個塑料產品在分型面上投影的大小
--模具的分型面上,澆注部分的投影有多大
n=2 =6624 =150
注射生產的時候,要想鎖模非常可靠,那么就要滿足下面的式子:
()
這個里頭: P—生產塑料產品的時候塑料液體施加給型腔的壓力(MPa)
F—注射機額定鎖模力(N)
別的都跟上面一樣
查看書本里面表5-1,型腔里面的壓力是20-40MPa,普通的加工產品24-34MPa,加工產品精密度高的39-44MPa,論文里頭定下來。
()
鎖模力滿足需要
4.2.3 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核
(1)、模具長寬尺寸
這個模具不管是長還是寬,都不能大于拉桿的距離,文章里面拉桿之間相距了360×360, 模具的數據是280x400,進行了數據的算,那么定下來生產的機器是滿足需要的。
(2)、模具厚度(閉合高度)
模具關起來的時候高要符合這個關系式
這個里頭 --注射機允許的最大模厚
--注射機允許的最小模厚
論文里頭用的這個模具厚是300mm 200
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