唧筒注塑模模具設(shè)計(jì)【一模一腔】【說明書+CAD】
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題目:唧筒注塑模模具設(shè)計(jì)
系 (部):
專 業(yè) 班:
姓 名:
學(xué) 號(hào):
指導(dǎo)老師:
摘要
塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門類之一,而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類,因此,研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。
本論文介紹了注射成型的基本原理,特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理,對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則,詳細(xì)介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程,并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說明。設(shè)計(jì)成型零部件以及設(shè)計(jì)合理的推出機(jī)構(gòu)。對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證主要是對(duì)注射機(jī)的相關(guān)重要參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證,包括模具閉合厚度、模具安裝尺寸、模具開模行程、注射機(jī)的鎖模力等。在校驗(yàn)合格后,進(jìn)行成型零件加工工藝過程的制定,既要保證塑件的質(zhì)量,又要兼顧經(jīng)濟(jì)性。
最后則是模具的裝配環(huán)節(jié),包括制定裝配步驟、明確注意事項(xiàng)等。
通過本設(shè)計(jì),可以對(duì)注塑模具有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí),注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問題,了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理;通過對(duì)AutoCAD的學(xué)習(xí),可以建立較簡(jiǎn)單零件的零件庫(kù),從而有效的提高工作效率。
關(guān)鍵詞:生產(chǎn)工藝 注射模 成型零件 裝配 塑料模具 分型面
Abstract
Plastic industry is grows now one of quickest industry classes in the world, but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance.
This design introduced the injection takes shape the basic principle, specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design; Introduced in detail the cold flow channel injection evil spirit mold pours the system, the temperature control system and goes against the system the design process, and has given the explanation to the mold intensity request. Design shaped parts,reasonable drawing mechanism and so on.
The design should be certification.Primarily related to the injection machine of important parameters for the certification including die close thickness sizes,the name distance,injection machine of the die draw force and so on.After Qualified in check,the molding parts machining process design must ensure that the quality of Supervision taking into account the economy.
Final assembly is part of the mold,which including the design of assembly steps,
clear proceeding required attention.
Through this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work; Through to the PROGRAM study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency.
Key word: Manufacture process Injection mold Shaped parts The plastic mold Divides the profile
目錄
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract ………………………………………………………………………………… Ⅱ
1 緒 論……………………………………………………………………………………1
1.1 我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)………………………………………………1
1.2 我國(guó)塑料模具工業(yè)和今后的主要發(fā)展方向…………………………………………2
1.3 論文的主要研究目標(biāo)及內(nèi)容…………………………………………………………3
1.3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)……………………………………………………………………… 4
1.3.2 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容……………………………………………………………… 4
1.3.3 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)問題………………………………………………………… 4
2 唧筒材料的成型工藝參數(shù)及成型條件……………………………………………… 5
2.1 成型工藝參數(shù)…………………………………………………………………………5
2.2 成型條件…………………………………………………………………………… 6
3 唧筒設(shè)計(jì)的工藝性要求……………………………………………………… 7
3.1 唧筒幾何形狀要素……………………………………………………………………7
3.1.1 唧筒壁厚……………………………………………………………………… 7
3.1.2 加強(qiáng)筋與增強(qiáng)結(jié)構(gòu)…………………………………………………………… 7
3.1.3 唧筒支承面…………………………………………………………………… 8
3.1.4 圓角與孔……………………………………………………………………… 8
3.2 唧筒的幾何形狀…………………………………………………………………… 10
3.3 唧筒的尺寸精度…………………………………………………………………… 11
3.3.1 影響唧筒尺寸精度的因素……………………………………………………11
3.3.2 唧筒的尺寸公差………………………………………………………………11
4 模具設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)…………………………………………………………………12
4.1 零件標(biāo)準(zhǔn)…………………………………………………………………………… 12
4.2 模架標(biāo)準(zhǔn)…………………………………………………………………………… 12
5 模具型腔設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………14
5.1 型腔數(shù)的確定………………………………………………………………………14
5.2 分型面的確定………………………………………………………………………14
5.3 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………14
5.3.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………15
5.3.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………16
6 注射機(jī)的選擇…………………………………………………………………………17
6.1 注射機(jī)的初選………………………………………………………………………17
6.2 注射機(jī)的校核………………………………………………………………………17
6.2.1 模具閉合厚度的確定和校核…………………………………………………17
6.2.2 模具安裝尺寸的校核…………………………………………………………17
6.2.3 模具開模行程的校核…………………………………………………………18
6.2.4 注射機(jī)鎖模力的校核…………………………………………………………18
7 模具構(gòu)件設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)…………………………………………………………………19
7.1 支承件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………… 19
7.1.1 動(dòng)模座板和定模座板設(shè)計(jì)……………………………………………………19
7.1.2 固定板設(shè)計(jì)……………………………………………………………………19
7.1.3支承板的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………20
7.1.4 墊塊的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………20
7.2 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………20
7.2.1 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)及其固定形式……………………………………………21
7.2.2 推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)及其固定形式…………………………………22
7.3 定位零件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………22
7.3.1 定位圈的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………23
7.3.2 限位釘?shù)脑O(shè)計(jì)…………………………………………………………………23
7.4 推出零件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………23
7.4.1推出機(jī)構(gòu)的選擇………………………………………………………………23
7.4.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)原則……………………………………………24
7.4.3 零部件設(shè)計(jì)……………………………………………………………………24
8 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………26
8.1 澆注系統(tǒng)的組成………………………………………………………………26
8.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則……………………………………………………26
8.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………………27
8.3.1 主流道的設(shè)計(jì)……………………………………………………………27
8.3.2分流道的設(shè)計(jì)……………………………………………………………28
8.3.3 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)…………………………………………………29
8.3.4 澆口的設(shè)計(jì)………………………………………………………………30
9 溫度調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………32
9.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………………32
9.1.1 冷卻通道的設(shè)計(jì)原則……………………………………………………32
9.1.2 冷卻裝置的形式…………………………………………………………32
9.1.3 冷卻通道的形式…………………………………………………………32
9.2 加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………33
9.2.1加熱的形式…………………………………………………………………33
9.2.2 加熱的基本要求……………………………………………………………33
10 模具的裝配與試模………………………………………………………………34
10.1 模具的裝配………………………………………………………………………34
10.1.1 裝配圖……………………………………………………………………34
10.1.2 裝配步驟…………………………………………………………………34
10.2 試?!?7
10.2.1 裝?!?7
10.2.2 試?!?7
10.2.3 后續(xù)工作……………………………………………………………………38
結(jié)論………………………………………………………………………………………39
致謝………………………………………………………………………………………41
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………43
附錄1……………………………………………………………………………………45
附錄2……………………………………………………………………………………46
1 緒 論
1.1 我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)
我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大發(fā)展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具,精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星Ⅰ.K模具有限公司制造多腔VCD和DVD齒輪模具,所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平,而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件,糾正了由于成型收縮造成齒形誤差,達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02mm~0.05mm,表面粗糙度Ra0.2μm,模具質(zhì)量、壽命明顯提高了,非淬火鋼模壽命可達(dá)10~30萬次,淬火鋼模達(dá)50~1000萬次,交貨期較以前縮短,但和國(guó)外相比仍有較大差距。
成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟,如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29~34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件,取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開始推廣,有的廠采用率達(dá)20%以上,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%,與國(guó)外的50%~80%相比,差距較大。
在制造技術(shù)方面,CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階,以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng),如美國(guó)EDS的UGⅡ、美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國(guó)CV公司的CADS5、英國(guó)Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國(guó)AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),雖花費(fèi)了大量資金,但在我國(guó)模具行業(yè)中,實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過程,如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。
近年來,我國(guó)自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展,主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模 HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等,這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格低等特點(diǎn),為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。
近年來,國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼,如:P20,3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等,對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大影響,但總體使用量仍較少。塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛得到應(yīng)用,并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的商品化程度一般在30%以下,和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%~80%相比,仍有差距。
據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè),模具市場(chǎng)的總體趨勢(shì)是平穩(wěn)向上的,在未來的模具市場(chǎng)中,塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具,在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)塑料模具提出越來越高的要求是正常的,因此,精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時(shí),由于近年來進(jìn)口模具中,精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具占多數(shù),所以,從減少進(jìn)口、提高國(guó)產(chǎn)化率角度出發(fā),這類高檔模具在市場(chǎng)上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展,使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材接頭模具成為模具市場(chǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),高速公路的迅速發(fā)展,對(duì)汽車輪胎也提出了更高要求,因此子午線橡膠輪胎模具,特別是活絡(luò)模的發(fā)展也將高于總平均水平;以塑代木,以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大;家用電器行業(yè)在“十五”期間將有較大發(fā)展,特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大;而電子及通訊產(chǎn)品方面,除了彩電等音像產(chǎn)品外,筆記本電腦和網(wǎng)機(jī)頂盒將有較大發(fā)展,這些都是塑料模具市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)。
1.2 我國(guó)塑料模具工業(yè)和今后的主要發(fā)展方向
(1)提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。
(2)在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù),近年來模具 CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度,為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造良好的條件;基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪,其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實(shí)際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題;CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高;塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過程的3D分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。
(3)推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量,并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源,所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件,是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制,而且常用于較復(fù)雜的大型制品,模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大,因此,開發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件,顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度,繼續(xù)研究開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。
(4)開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。
(5)提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低,與國(guó)外差距甚大,在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展,為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本,模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此,首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn);其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn),提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本;再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。
(6)應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。
(7)研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。
1.3 論文的主要研究目標(biāo)及內(nèi)容
1.3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
(1) 完成唧筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
(2) 完成唧筒的模具設(shè)計(jì)。
(3) 完成唧筒零件圖和模具裝配圖的繪制。
1.3.2 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
本論文,主要是對(duì)唧筒結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計(jì)做了研究和探討,所做的工作主要有以下幾個(gè)方面:
(1) 介紹了唧筒在當(dāng)前社會(huì)上發(fā)展的結(jié)構(gòu)形式狀況,以這些情況為主要思路,設(shè)計(jì)出唧筒的結(jié)構(gòu)形式。
(2) 根據(jù)唧筒的結(jié)構(gòu)形式,選出模具的基本模架,然后根據(jù)唧筒的工藝要求設(shè)計(jì)出唧筒的成型零件和模具所有構(gòu)件。
(3) 對(duì)模具進(jìn)行試模、調(diào)整。以得到符合實(shí)際生產(chǎn)要求的模具。
1.3.3 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)問題
在設(shè)計(jì)模具的過程中,要解決的最主要問題是,各個(gè)構(gòu)件之間相互配合的問題。各個(gè)構(gòu)件之間選用合適的配合的方式,使各個(gè)構(gòu)件之間不發(fā)生碰撞,靈活自如,整個(gè)模具平穩(wěn)運(yùn)作。
2 唧筒材料的成型工藝參數(shù)及成型條件
目前,塑件材料主要分為熱固性塑料和熱塑性材料兩大類。成型的方式有:注射、壓縮、壓注等多種。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用熱塑性材料即ABS工程塑料,注射成型。
2.1 成型工藝參數(shù)
塑件的成型工藝參數(shù)主要是溫度、壓力和時(shí)間三大要素。
1 溫度。注射成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等。
(1) 料筒溫度 料筒溫度的選擇應(yīng)保證塑料塑化良好,能順利實(shí)現(xiàn)注射,而不
會(huì)引起塑料分解。
(2) 噴嘴溫度 料筒和噴嘴溫度的選擇應(yīng)與其它工藝條件相配合。料筒和噴嘴
溫度對(duì)成型條件及塑件的物理力學(xué)性能影響十分顯著。
(3) 模具溫度 模具溫度對(duì)塑件的內(nèi)在性能和表現(xiàn)質(zhì)量有很大影響。模具溫度根據(jù)塑件是否結(jié)晶、塑件的尺寸和結(jié)構(gòu)要求等。
2. 壓力。注射成型過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種,它們都直接影響塑料的塑化和塑件的質(zhì)量。
(1) 塑化壓力 注射過程中塑化壓力的大小是隨塑桿的設(shè)計(jì)、塑件質(zhì)量的要求以及塑件的種類等的不同而異。
(2) 注射壓力 注射壓力的大小取決于注射成型機(jī)的類型、模具結(jié)構(gòu)、塑件壁厚、塑件種類和注射成型工藝等。
3. 時(shí)間。 一次注射成型周期包括注射時(shí)間(充模時(shí)間和保壓時(shí)間)、閉模冷卻時(shí)間和其它時(shí)間(開模、脫模、涂脫模劑、安放嵌件、閉模等時(shí)間)。
(1) 生產(chǎn)中充模時(shí)間為3~5s。注射時(shí)間中的保壓時(shí)間所占比例較大,一般約為20~120s。在澆口處熔料凝結(jié)之前,保壓時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)塑件尺寸精度有直接影響,而澆口處凝結(jié)之后則無影響。保壓時(shí)間以塑件的收縮波動(dòng)范圍最小的時(shí)間為準(zhǔn)。
(2) 冷卻時(shí)間取決于塑件厚度,塑件的熱性能和結(jié)晶性能,以及模具溫度。冷卻時(shí)間約為30~120s范圍內(nèi)。冷卻時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)對(duì)復(fù)雜塑件造成脫模困難。
溫度、壓力和時(shí)間。這三大成型工藝控制因素,都需要根據(jù)塑料品種、塑件壁厚和形狀以及模具結(jié)構(gòu)來恰當(dāng)?shù)倪x定。
2.2 成型條件
成型條件的選擇和控制直接影響塑料的塑化流動(dòng)和冷卻的溫度、壓力和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間,是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)塑件的主要因素。本唧筒的成型條件見表1-1。
表1-1 唧筒的成型條件
塑料名稱
苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物
縮寫
ABS
注射成型機(jī)類型
螺桿式
堆密度/g·㎝-3(不小于)
1.05
計(jì)算收縮率(%)
0.5
預(yù)熱
溫度/℃
80
時(shí)間/h
2
料筒溫度
后段
165
中段
170
前段
190
噴嘴溫度/℃
175
模具溫度/℃
65
注射壓力/MPa
80
成型時(shí)間/s
注射時(shí)間
55
高壓時(shí)間
3
冷卻時(shí)間
70
總周期
128
螺桿轉(zhuǎn)速/r·min-1
30
適用注射機(jī)類型
螺桿、柱塞均可
后處理
方法
紅外線燈烘箱
溫度/℃
70
時(shí)間/h
2
說明
該成型條件為加工通用級(jí)ABS料時(shí)所用。
3 唧筒設(shè)計(jì)的工藝性要求
唧筒的工藝性就是唧筒對(duì)成型加工的適應(yīng)性。唧筒工藝性的好壞不但關(guān)系到唧筒能否順利成型,也關(guān)系到唧筒的質(zhì)量以及唧筒模具結(jié)構(gòu)是否經(jīng)濟(jì)合理。唧筒工藝性的好壞主要取決于唧筒設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)唧筒時(shí)不僅要滿足使用要求,而且要符合成型工藝特點(diǎn),并盡可能簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。這樣,不僅能保證成型工藝順利實(shí)施,提高產(chǎn)品質(zhì)量,又能提高生產(chǎn)率,降低成本。
3.1 唧筒幾何形狀尺寸設(shè)計(jì)
3.1.1. 唧筒壁厚
唧筒的壁厚主要決定于外殼的使用條件,但壁厚的大小對(duì)塑件成型影響很大,壁厚過小則成型時(shí)流動(dòng)阻力大,而且不能保證塑件的強(qiáng)度和剛度;壁厚過大則浪費(fèi)原料,增加塑件的成本,還容易產(chǎn)生氣、泡縮孔等缺陷。
3.1.2. 加強(qiáng)筋與增強(qiáng)結(jié)構(gòu)
為了確保外殼的強(qiáng)度和剛度在外殼的內(nèi)表面設(shè)置設(shè)置加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu),同時(shí)可以改善成型是塑料熔體的流動(dòng)狀況。設(shè)計(jì)主要的考慮有五個(gè)方面:
(1) 盡量減少塑料的局部集中,以免產(chǎn)生縮孔和氣泡。
(2) 加強(qiáng)筋的尺寸不宜過大,盡量矮一些、多一些。
(3) 加強(qiáng)筋之間中心距大于兩倍壁厚,這樣既可以避免縮孔產(chǎn)生,又可以提高塑件的強(qiáng)度和剛度。
(4) 加強(qiáng)筋布置的方向與熔體流動(dòng)的方向一致,有利于熔體充滿型腔,避免熔體流動(dòng)受到攪亂。
(5) 加強(qiáng)筋的端面與塑件支承面平行,有一定距離。
3.1.3. 唧筒支承面
唧筒支承面用來配置自攻螺釘孔。與側(cè)壁連接,以提高其強(qiáng)度;與加強(qiáng)筋連接,以避免形成增厚部位。
設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖見圖3-3。
3.1.4. 圓角與孔
(1) 圓角 本唧筒上的轉(zhuǎn)角處采用圓弧過渡,這樣不僅避免了應(yīng)力集中,提高了強(qiáng)度,而且還使塑件變得美觀,有利于塑料沖模時(shí)的流動(dòng)。內(nèi)壁圓角半徑是壁厚的一半,外壁圓角半徑為壁厚的1.5倍,圓角半徑不應(yīng)小于0.5 mm。本唧筒轉(zhuǎn)角的設(shè)計(jì)尺寸為:R=1.5H=3.75 mm,r=0.5H=1.25 mm。唧筒的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)如圖3-4。
圖3-4 轉(zhuǎn)角
(2) 孔 本唧筒上的孔有操作按紐孔、數(shù)據(jù)線孔和散熱孔。設(shè)計(jì)考慮兩個(gè)方面:
a:孔的形狀簡(jiǎn)單,避免增加模具制造的復(fù)雜性。
b:孔與孔之間和孔與壁之間保持一定的距離,以保證外殼的強(qiáng)度。
為了減少模具設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)制造的復(fù)雜性,數(shù)據(jù)線孔和散熱孔由唧筒生產(chǎn)出來后機(jī)械加工。
3.2 唧筒的幾何形狀。
本唧筒幾何形狀的確定主要考慮三個(gè)方面:
(1)有利于唧筒的成型、簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、降低成本、提高生產(chǎn)率和保證唧筒的質(zhì)量。為了開模是易于取出塑件,盡量避免側(cè)壁凹槽或與塑件脫模方向垂直的孔。
(2)為了提高唧筒的強(qiáng)度和剛度,將唧筒的上頂面設(shè)計(jì)成拱形曲面。
(3)由于塑件冷卻后產(chǎn)生的收縮,會(huì)緊緊地包住模具型芯﹑型腔中凸出的部分。為了塑件容易從模具內(nèi)脫出,使塑件的外壁具有一定的脫模斜度。由于塑件壁較薄,精度要求較高,所以選擇較小的脫模斜度。選為20′。頂蓋見圖3-7,底蓋見圖3-8,其尺寸見零件圖紙。
3.3唧筒的尺寸精度
3.3.1影響唧筒尺寸精度的因素
影響唧筒尺寸精度的因素很多,表3-1列出了造成唧筒尺寸誤差的主要原因。
表3-1 影響唧筒尺寸精度的因
原因分類
原因的細(xì)節(jié)
和模具直接有關(guān)系
模具的形式或基本結(jié)構(gòu);模具的加工制造誤差;模具的磨損、變形、熱膨脹。
和塑料有關(guān)的原因
塑料的標(biāo)準(zhǔn)收縮率的變化;塑料的成型收縮、流動(dòng)性、結(jié)晶化程度的差異;再生塑料的混合、著色劑等添加劑的影響;塑料中的水分以及揮發(fā)和分解氣體的影響。
和成型工藝有關(guān)的原因
由于成型條件變化造成的成型收縮率的波動(dòng);成型操作變化的影響;脫模頂出時(shí)的塑料變形,彈性恢復(fù)。
和成型后實(shí)效有關(guān)的原因
周圍溫度、濕度不同造成的尺寸變化;塑料的塑性變形及因?yàn)橥饬ψ饔卯a(chǎn)生的蠕變、彈性恢復(fù);殘余應(yīng)力、殘余變形起的變化。
從表中可以看到唧筒尺寸誤差的產(chǎn)生是諸多因素綜合影響的結(jié)果。目前我國(guó)一些工廠的經(jīng)驗(yàn)是,唧筒的基本尺寸在120~500 mm,模具成型部件的尺寸公差取唧筒尺寸公差的1/9~1/8。
3.3.2 唧筒的尺寸公差
本外殼在使用上不需要采用高精度等級(jí),但為了不影響唧筒的美觀,也不能采用低精度等級(jí)。同時(shí),考慮到本唧筒材料的性能和成型工藝特點(diǎn),經(jīng)查表6-44《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》,精度等級(jí)選為4級(jí)。
4 模具設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)
4.1 零件標(biāo)準(zhǔn)
GB 4619.1 推桿
GB 4619.2 直導(dǎo)套
GB 4619.3 帶頭導(dǎo)套
GB 4619.4 帶頭導(dǎo)柱
GB 4619.5 有肩導(dǎo)柱
GB 4619.6 墊塊
GB 4619.7 推板
GB 4619.8 模板
GB 4619.9 限位釘
GB 4619.10 支承柱
GB 4619.11 圓錐定位柱
GB 4170 塑料注射模零件技術(shù)條件
零件的設(shè)計(jì)尺寸和裝配在以下章節(jié)進(jìn)行闡述。
4.2 模架標(biāo)準(zhǔn)
本次設(shè)計(jì),根據(jù)唧筒的結(jié)構(gòu)尺寸,采用大型模架標(biāo)準(zhǔn)(GB/T12555.1-1990)。大型模架組合形式按模具所采用的澆口形式、制作的脫模方法和定模、動(dòng)模組成數(shù)分為基本型和派生型兩類。按動(dòng)模板數(shù),基本型有分為A型和B型兩種。
根據(jù)唧筒頂蓋和底蓋的結(jié)構(gòu)形狀,由于頂蓋高度較高,型腔較深而采用A型,見圖4-1;底蓋高度較低,型腔較淺而采用B型見圖4-2。
圖4-1 頂蓋模架
圖4-2 底蓋模架
5 模具型腔設(shè)計(jì)
5.1 型腔數(shù)的確定
型腔數(shù)的確定,主要跟注射機(jī)的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度、制品的精度要求、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān)??紤]到本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求,本次設(shè)計(jì)采用一模一腔結(jié)構(gòu),配套生產(chǎn)。
5.2 分型面的確定
分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度、及其形狀、塑件在模具內(nèi)的成型位置、脫模方法、澆口的形式及位置、模具類型、模具排氣、模具制造及其成型設(shè)備結(jié)構(gòu)因素的影響。本次設(shè)計(jì),分型面的選擇考慮七個(gè)方面:
(1) 便于塑件的脫模。
(2) 考慮塑件的外觀。
(3) 保證塑件的尺寸精度。
(4) 有利于防止溢料,考慮飛邊在塑件上的位置。
(5) 有利于排氣。
(6) 考慮脫模斜度對(duì)塑件尺寸的影響。
(7) 使成型零件便于加工。
根據(jù)以上所思及唧筒的形狀、尺寸精度要求,分型面的選擇見圖:圖5-1 a)頂蓋分型面,b) 底蓋分型面。
a)頂蓋分型面 b)底蓋分型面
圖5-1
5.3 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
成型零件是構(gòu)成模具型腔的零件,通常包括凹模、凸模、型芯、螺紋型芯、螺紋型環(huán)等。由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸,它的質(zhì)量直接關(guān)系到塑件的質(zhì)量,因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度和耐磨性,以承受塑料的積壓力和料流的摩擦力,達(dá)到足夠的精度和表面粗糙度。
5.3.1凹摸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)凹模的結(jié)構(gòu)形式
凹模又稱陰模,它是成型塑件外表面的零件。凹模的結(jié)構(gòu)形式要根據(jù)塑件成型的需要和加工與裝配的工藝要求而定。本次設(shè)計(jì)頂蓋和底蓋都采用整體式凹模,因?yàn)樗芗鈿さ慕Y(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單而且整體式凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固、強(qiáng)度高、成型零件的質(zhì)量比較好。見圖5-2:(以低蓋為例,其尺寸見零件圖)
圖5-2 凹模
(2)凹模的技術(shù)要求
①凹模的材料 對(duì)一般結(jié)構(gòu)形狀較簡(jiǎn)單的凹模常采用T8、T10、T10A鋼。本凹模結(jié)構(gòu)形狀比較簡(jiǎn)單,因此采用T8鋼。
②凹模的熱處理 因?yàn)楸景寄=Y(jié)構(gòu)形狀比較見簡(jiǎn)單,因此凹模熱處理硬度要求達(dá)45~50HRC。
③凹模的表面粗糙度 表面粗糙度采用一般要求,為Ra0.2~Ra0.1um。
④凹模的表面處理 成型表面鍍鉻,鍍鉻層深度為0.015~0.02mm,鍍鉻應(yīng)拋光,達(dá)到表面粗糙度的要求。
⑤凹模的加工 凹模套錐度和模塊錐度要配合嚴(yán)密的部位,采用配制加工方法,以保證配合精度。
(3)凹模的裝配
見圖5-3。(以低蓋為例,其裝配基準(zhǔn)見裝配圖)
圖5-3 凹模的裝配
5.3.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
型芯是成型塑件內(nèi)表面的成型零件。根據(jù)型芯所成型零件內(nèi)表面大小不同,通常又有型芯和成型桿之分。型芯一般是指成型塑件中較大的主要內(nèi)型的成型零件,又稱主型芯,成型桿一般是指成型塑件上較小的成型零件,又稱小型芯。
(1)型芯的結(jié)構(gòu)形式
由于唧筒的結(jié)構(gòu)形狀比較簡(jiǎn)單,因而,型芯的結(jié)構(gòu)形式采用整體式,頂蓋型芯的結(jié)構(gòu)形式采用型芯與成型桿相結(jié)合的鑲拼組合式型芯。見圖5-4:( a)底蓋型芯,b)頂蓋型芯,其尺寸見零件圖)
a)底蓋型芯 b)頂蓋型芯
圖 5-4
(2)型芯的技術(shù)要求
①型芯材料 選為T8。
②表面粗糙度 成型部分為Ra0.10~Ra0.025um;配合部分為Ra0.8 um;其余部分為Ra6.3~Ra1.6 um。
③熱處理硬度 45~50HRC。
④表面處理 成型部分鍍鉻,鍍鉻層深度為0.015~0.020mm,鍍鉻后拋光處理。
⑤配合加工 因?yàn)轫斏w上有孔,為了達(dá)到同心度的要求,頂蓋采用配合加工。
(3)型芯的裝配
為了降低成產(chǎn)成本、節(jié)約資源、提高生產(chǎn)效率,頂蓋和底蓋的型芯采用相同的裝配方式。以頂蓋的裝配方式為例,見圖5-5:
圖5-5 型芯的裝配
6 注射機(jī)的選擇
在模具設(shè)計(jì)時(shí),必須根據(jù)塑件的具體情況,選用合適的注射機(jī)。這就要熟悉所選用注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范,并對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行校核。
6.1 注射機(jī)的初選
根據(jù)唧筒的結(jié)構(gòu)形狀、工藝要求和我國(guó)一些工廠的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn):頂蓋模具的基本模架選為A一6575—33GB/T12555.1—1990,底蓋模具的基本模架選為B一6575—19 GB/T12555.1—1990,其中由于動(dòng)模板和定模板不能滿足本塑件的要求而自行設(shè)計(jì);模具的注射機(jī)類型初選為FD650型。
6.2 注射機(jī)的校核
注射機(jī)的校核主要有四個(gè)方面的內(nèi)容:
(1) 模具閉合厚度的確定和校核。
(2) 模具安裝尺寸的校核。
(3) 模具開模行程的校核。
(4) 注射機(jī)鎖模力的校核。
6.2.1 模具閉合厚度的確定和校核
根據(jù)公式:H= H1 + H2 + H3+A+B+C(其中,A:表示定模厚度;B:表示動(dòng)模厚度;C:表示墊塊高度;H1:表示定模板座厚度;H2:表示動(dòng)模板座厚度;H3:表示支承板厚度。)
(1) 頂蓋模具厚度
H= H1+ H2+A+B+C=25+40+130+100+200=495mm
FD650型的注射機(jī)的安裝模具厚度范圍為460~980mm.。經(jīng)校核,所選注射機(jī)類型合格。
(2) 底蓋模具厚度
H=H1+H2+H3+A+B+C=25+40+80+60+100+160=465mm。經(jīng)校核,所選注射機(jī)類型合格。
6.2.2 模具安裝尺寸的校核
(1) 頂蓋模具安裝尺寸校核
該模架外形尺寸為400mmx750mmx495mm。經(jīng)校核,F(xiàn)D650型注射機(jī)的安裝尺寸滿足要求。
(2) 底蓋模具安裝尺寸校核
該模架外形尺寸為400mm×750mm×465mm。經(jīng)校核,F(xiàn)D650型注射機(jī)的安裝尺寸滿足要求。
6.2.3 模具開模行程的校核
(1) 頂蓋模具開模行程的校核
FD650型注射機(jī)的最大開模行程S=1980mm,超過塑件深度100mm,能夠完全脫模,因此滿足要求。
(2) 底蓋模具開模行程的校核
JPH250型注射機(jī)的最大開模行程S=1980mm(受模厚影響減少),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過底蓋的高度20mm,能夠完全脫模,因此滿足要求。
6.2.4 注射機(jī)鎖模力的校核
(1) 頂蓋模具注射機(jī)鎖模力的校核
因?yàn)?,注射壓?0MPa,塑件在分型面上的投影面積約為:
100×500=50000 mm2
則總壓力為:80×50000=4000kN
而FD650型注射機(jī)的鎖模力為6500kN,所以,該注射機(jī)滿足要求。
(2) 底蓋模具注射機(jī)鎖模力的校核
因?yàn)椋⑸鋲毫?0MPa,塑件在分型面上的投影面積約為:
100×500=50000 mm2
則總壓力為:80×50000=4000kN
而FD650型注射機(jī)的鎖模力為6500kN,所以,該注射機(jī)滿足要求
7 模具構(gòu)件設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)
7.1 支承件的設(shè)計(jì)
模具中的各種固定板(模板)、支承板(墊板)、支承柱(墊塊)以及模座(動(dòng)、定模座板)等均稱為支承零件,各種支承零件均應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度與剛度。
7.1.1 動(dòng)模座板和定模座板設(shè)計(jì)
動(dòng)模座板和定模座板均是固定塑料模具與成型設(shè)備連接的模板,因此,座板的輪廓尺寸和固定孔必須與成型設(shè)備上模具的安裝板相適應(yīng)。動(dòng)模座板的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)見圖7-1 a),定模座板的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)見圖7-1 b)。
a) 動(dòng)模座板 b) 定模座板
圖7-1
標(biāo)準(zhǔn):GB/T 12555.3-1990
材料:45鋼
形位公差:t1為5級(jí),t2、為7級(jí),t3為9級(jí)。
7.1.2 固定板設(shè)計(jì)
固定板是用以固定型芯、凹模、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿等作用。為了其他零件固定穩(wěn)固,固定板也應(yīng)有足夠的厚度。以頂罩模具為例,定模板的設(shè)計(jì)見圖7-2 a),動(dòng)模板的設(shè)計(jì)見圖7-2 b)。(底罩模具固定板的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)與頂罩模具相同)
a) 定模板 b) 動(dòng)模板
圖7-2
標(biāo)準(zhǔn):GB/T 12555.4-1990
材料:45鋼
形位公差:t1為5級(jí),t2、t3為6級(jí)。
7.1.3支承板的設(shè)計(jì)
支承板是墊在固定板背面,防止成型零件和導(dǎo)向零件軸向移動(dòng),并承受一定的成型壓力。支承板與固定板的連接通常用螺釘和銷釘緊固。本次設(shè)計(jì)采用螺釘連接。
支承板有足夠的強(qiáng)度和剛度,以承受成型力而不過量變形,其設(shè)計(jì)方法與標(biāo)準(zhǔn)與固定板的設(shè)計(jì)一樣,在次,不在多做闡述。
7.1.4 墊塊的設(shè)計(jì)
墊塊的作用是形成推出機(jī)構(gòu)所需的推出空間或調(diào)節(jié)模具閉合高度,以適應(yīng)成型設(shè)備的壓板間距。墊塊的高度在形成推出機(jī)構(gòu)的推出空間時(shí),應(yīng)根據(jù)推出機(jī)構(gòu)的推出行程確定。依次,頂蓋模具的墊塊高度確定為200 mm,見圖7-3 a);底蓋模具的墊塊高度確定為160 mm,見圖7-3 b)。
a)頂蓋模具墊塊 b)底蓋模具墊塊
圖7-3
標(biāo)準(zhǔn):CB4169.6-1984
材料:Q235A鋼
粗糙度要求:0.8。
模具兩邊墊塊的高度應(yīng)一致,以保證組裝后的模具上、下表面平行。
7.2 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)
導(dǎo)向零件是保證動(dòng)模和定模合模時(shí)正確定位和導(dǎo)向,并避免模內(nèi)個(gè)零部件發(fā)生碰撞和干涉,以保證塑件的形狀和精度的重要零件。主要零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套。
對(duì)本次導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)原則是:
(1) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)類型的選用。
(2) 導(dǎo)柱數(shù)量、大小、及其布置。
(3) 導(dǎo)向零件的設(shè)置注意模具的強(qiáng)度。
(4) 導(dǎo)向零件的結(jié)構(gòu)便于導(dǎo)向。
(5) 導(dǎo)向準(zhǔn)確、運(yùn)動(dòng)靈活、平穩(wěn),具有足夠強(qiáng)度、剛度和耐磨性。
本次設(shè)計(jì),頂蓋模具的導(dǎo)向零件和底蓋模具的導(dǎo)向零件采用同一結(jié)構(gòu)和固
定形式?,F(xiàn)以頂蓋模具的導(dǎo)向零件為例,對(duì)設(shè)計(jì)過程作一闡述。
7.2.1 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)及其固定形式
(1)導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)
導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式隨模具的結(jié)構(gòu)、大小及塑件生產(chǎn)批量要求的不同而異。本次設(shè)計(jì)考慮到使用大型模架,而采用帶肩導(dǎo)柱(Ⅰ型)。其結(jié)構(gòu)見圖7-4。
圖7-4 導(dǎo)柱
(2)導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)
導(dǎo)套的主要結(jié)構(gòu)形式有直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套。帶頭導(dǎo)套結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,主要用于精度較高的大型模具。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的需要,采用帶頭導(dǎo)套(Ⅰ型)。見圖7-5。
圖7-5 導(dǎo)套
(3)導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合
對(duì)于大型注射模具,為防止導(dǎo)套拔出,導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合采用間隙配合H7/f7。安裝方法如圖7-6所示。
圖7-6 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合
7.2.2 推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)及其固定形式
(1)推板導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)
推板導(dǎo)柱用于推出機(jī)構(gòu)導(dǎo)向的零件,有時(shí)可作為支承柱和導(dǎo)柱兼用。結(jié)構(gòu)見圖7-7。
圖7-7 推板導(dǎo)柱
(2)推板導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)
推板導(dǎo)套采用帶頭導(dǎo)套(Ⅱ型),見圖7-8。
圖7-8 推板導(dǎo)套
(3)推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套的固定形式
推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套之間的配合采用間隙配合H7/f7。安裝方法如圖7-9所示。
圖7-9 推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套的固定形式
7.3 定位零件的設(shè)計(jì)
定位零件包括定位圈、定距螺釘,限位釘及圓錐定位件等。本唧筒模具的定位零件只采用定位圈和限位釘。
7.3.1 定位圈的設(shè)計(jì)
定位圈與注射機(jī)定模固定板中心的定位孔相配合,通常采用H11/h11間隙配合,其作用是使主澆道與噴嘴和機(jī)筒對(duì)中。定位圈的形式有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三種。本次設(shè)計(jì)采用Ⅱ型,具體數(shù)據(jù)見圖7-10。
圖7-10 定位圈
7.3.2 限位釘?shù)脑O(shè)計(jì)
限位釘也稱擋銷,其作用:
(1) 使推板與動(dòng)模座板之間形成間隙,便于清理廢料和雜物
(2) 通過調(diào)節(jié)擋銷的厚度來控制推桿的位置及推出距離
其結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)見圖7-11。
圖7-11 限位釘
7.4 推出零件的設(shè)計(jì)
在注射成型的每一循環(huán)中,都必須使塑件由模具型腔中脫出,模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu),或稱脫模機(jī)構(gòu)。
本模具的推出過程采用推桿推出。推出過程包括開模、推出、取件、閉模、推出機(jī)構(gòu)復(fù)位等過程。推出零件有推桿、復(fù)位桿、推桿固定板和推板等。推桿將塑件從型芯中推出;復(fù)位桿在閉模過程中使推桿復(fù)位;推桿固定板和推板連接和固定所有推桿和復(fù)位桿,傳遞推出力并使整個(gè)推出機(jī)構(gòu)能協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。
7.4.1 推出機(jī)構(gòu)的選擇
推出機(jī)構(gòu)按驅(qū)動(dòng)方式可分為:手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、液壓推出機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。
機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)是利用注射機(jī)的開模動(dòng)作推出塑件。開模時(shí)塑件先隨動(dòng)模一起移動(dòng),達(dá)到一定位置時(shí),推出機(jī)構(gòu)被注射機(jī)上固定不動(dòng)的頂桿頂住而不再隨動(dòng)模移動(dòng)時(shí),動(dòng)模繼續(xù)移動(dòng)時(shí),推出機(jī)構(gòu)便將塑件從動(dòng)模上推出。機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)具有生產(chǎn)效率高、推出力大等優(yōu)點(diǎn)。因此,本次設(shè)計(jì)采用機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。
7.4.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)原則
(1) 結(jié)構(gòu)可靠 推出機(jī)構(gòu)工作可靠、運(yùn)動(dòng)靈活、制造方便、配換容易,機(jī)構(gòu)本身具有足夠的強(qiáng)度和剛度,足以克服脫模阻力。
(2) 保證塑件不變形不損壞 正確分析唧筒對(duì)型腔的附著力的大小和所在部位,選出合適的推出方式和推出位置,使脫模力合理分布。
由于塑件收縮時(shí)包緊型芯,因此脫模力作用位置靠近型芯。同時(shí)脫模力施與塑件剛度和強(qiáng)度較大的位置。在確定推出零件機(jī)構(gòu)及尺寸時(shí),考慮綜合因素,以保證塑件順利脫模。
(3) 保證塑件外觀良好 推出塑件的位置,選在塑件內(nèi)部。
(4) 塑件留在動(dòng)模一邊 使模具的推出機(jī)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。
7.4.3 零部件設(shè)計(jì)
(1)推桿的設(shè)計(jì)及固定
推桿形式較多,常用為圓截面推桿。由于唧筒面積比較大,為了在脫模時(shí)唧筒的形狀不受到太大的影響,而采用錐面推桿。其設(shè)計(jì)見圖7-12,固定圖見圖7-13。
圖7-12 推桿
圖7-13 推桿的固定
(2)復(fù)位桿的設(shè)計(jì)及固定
推桿在完成推出塑件動(dòng)作之后,要求返回初始位置,以待下一次工作。使推桿復(fù)位的零件稱為復(fù)位桿,它是借助模具的閉合動(dòng)作而使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位的桿件,是推出機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的一種復(fù)位零件。復(fù)位件在結(jié)構(gòu)上與推桿相似,都是固定在同一板(即推桿固定板)上。兩者的不同之處是它們與模板的配合間隙不同,復(fù)位桿與模板的配合間隙可以較推桿與模板的配合間隙稍大,同時(shí)在復(fù)位狀態(tài)下復(fù)位桿的頂面與模具的分型面平行。設(shè)計(jì)如圖7-14所示,固定如圖7-15所示。
圖7-14 復(fù)位桿
圖7-15 復(fù)位桿的固定
(3)推板和推桿固定板的設(shè)計(jì)及固定
推板用于塑件加工后塑件的脫模,推桿固定板用于推桿、復(fù)位桿在推板上的固定。推板的設(shè)計(jì)如圖7-16 a)所示,推桿固定板的設(shè)計(jì)如圖7-16 b)所示,固定方式見圖7-9。
a) 推板 b) 推桿固定板
圖7-16
8 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)是指模具中從接觸注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道,其作用是使塑料熔體平穩(wěn)且有順序地填充到型腔中,并在填充和凝固過程中把注射壓力充分傳遞到各個(gè)部位,以獲得組織緊密、外形清晰的塑件。
澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類。本次設(shè)計(jì)采用普通澆注系統(tǒng)。
8.1 澆注系統(tǒng)的組成
本澆注系統(tǒng)有主流道、分流道、澆口和冷料穴四個(gè)部分組成。
(1)主流道 是從注射機(jī)噴嘴與模具的接觸部分起到分流道為止的一段流道。
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