注塑模具設(shè)計(jì)—畢業(yè)論文

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XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 1 摘 要 注射模設(shè)計(jì)質(zhì)量對塑料制品成型的質(zhì)量 生產(chǎn)效率 模具加工的難 易程度 模具制造成本和制造周期等有著直接的影響 本課題主要是針 對 RICOH CORONA 的注射模具的設(shè)計(jì) 通過對塑件進(jìn)行工藝分析和比較 根據(jù)塑件的主要技術(shù)指標(biāo)以及材料的性能 設(shè)計(jì)模具的澆注系統(tǒng) 型芯 和型腔等成型零部件 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 脫模機(jī)構(gòu) 溫度調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng) 排氣 系統(tǒng)等主要模具設(shè)計(jì)內(nèi)容 最終設(shè)計(jì)完成一副注射模具 本次產(chǎn)品使用的材料為 ABS PC 其綜合了 PC 和 ABS 的優(yōu)良性能 一 方面可以提高 ABS 的耐熱性 抗沖擊和拉伸強(qiáng)度 另一方面可以降低 PC 成本和熔體粘度 提高流動(dòng)性 改善加工性能 減少制品內(nèi)應(yīng)力和沖擊 強(qiáng)度對制品厚度的敏感性 滿足了塑件所需要的優(yōu)良的抗沖擊性和剛性 本設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)的這副注射模具為普通澆注系統(tǒng)模具 采用三板 模的結(jié)構(gòu) 塑料件采用一模兩腔 點(diǎn)澆口的成型方案 模具的型芯由許 多小鑲塊組成 改善了小尺寸高精度成型鑲塊的加工性 循環(huán)水路冷卻 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提高了成型區(qū)模具溫度的均勻性和調(diào)控能力 在型芯型腔鑲 拼塊 型芯型腔固定板和分流道末端上開設(shè)專門的排氣槽的排氣系統(tǒng)的 設(shè)置保證模具型腔排氣順暢 通過這些模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 滿足塑件的質(zhì) 量要求 生產(chǎn)效率和模具的使用壽命等技術(shù)指標(biāo) 關(guān)鍵詞 塑料 ABS PC 模具設(shè)計(jì) 注射模 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 2 RICOH CORONA Injection Mold Design ABSTRACT Injection mold design quality has a directly impact on quality of plastic molding productivity ease of mold processing die manufacturing cost and manufacturing cycle The topic is mainly for the RICOH CORONA injection mold design Through process analysis and comparison of the plastic parts and according to the major technical indicators and material properties mold gating system design core and cavity molding parts guide mechanism stripping mechanism temperature adjust cooling system which finally complete a part of Injection mold The product material is ABS PC which combines the excellent properties of PC and ABS on the one hand it can improve the heat resistance of ABS impact resistance and tensile strength On the other hand it can reduce PC costs and melt viscosity enhance mobility improve processing performance reduce stress and impact strength of the products which meet the excellent impact resistance and rigidity of the plastic parts needed This mold is a common casting system mold using the structure of the three plate mold Plastic parts use a two cavity mold point gate forming solution The mold core be used of many small inserts improving the XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 3 processing of the small size and high precision inserts Circulating water cooling system designed improve the uniformity of the forming zone mold temperature and control capability In the core cavity mosaic pieces opened a special exhaust system exhaust ducts settings to ensure smooth exhaust cavity mold cavity fixed on the core plate and the runner ends Plastic parts meet quality requirements production efficiency and service life of molds and other technical indicators through the design of the mold structure Key words Plastic ABS PC Molding design Injection molding design XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 4 注射模設(shè)計(jì) X X xxxxxxxxx 0 引言 塑料由于具有密度小 質(zhì)量輕而強(qiáng)度高 剛度大 絕緣性著色性好 成型方便等優(yōu)點(diǎn) 成為 20 世紀(jì)發(fā)展最快的行業(yè)之一 各色各樣 形狀顏 色各異的塑料零件出現(xiàn)在我們的生產(chǎn)生活當(dāng)中 以塑代鋼 以塑代木已 成為一種趨勢 在塑料產(chǎn)品中 小型復(fù)雜零件占有相當(dāng)?shù)谋壤?其外形 尺寸較小 形狀較復(fù)雜 精度要求較高 模具設(shè)計(jì)制造困難 如果模具 設(shè)計(jì)不合理注塑時(shí)成品率較低 其模具的設(shè)計(jì)開發(fā)在生產(chǎn)實(shí)際中占有重 要的地位 且隨著模具制造技術(shù)的日益提高 模具不再局限于簡單的普 通機(jī)床加工和煩瑣的手工后續(xù)加工 取而代之的是先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床加工 電火花線切割加工和電極加工等特種加工方式 因?yàn)殡S著近代工業(yè)的飛 速發(fā)展 塑料制品用途日益廣泛 注塑模具工藝空前發(fā)展 在汽車 數(shù) 碼產(chǎn)品和電子產(chǎn)品的領(lǐng)域都出現(xiàn)了精密塑料模的產(chǎn)品 這些零件表面比 較復(fù)雜 要求較高 常規(guī)加工難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求 本次設(shè)計(jì)需要考慮三個(gè)方面 一是產(chǎn)品的尺寸精度較高 所以模具 在設(shè)計(jì)過程中 除了要考慮模具結(jié)構(gòu)合理性問題之外 還要考慮到塑件 能否順利頂出 頂出時(shí)是否會(huì)對產(chǎn)品的精度產(chǎn)生影響的問題 二是塑件 形狀比較復(fù)雜 存在較多的型芯和型腔鑲塊結(jié)構(gòu) 這樣不但要考慮盡可 能的減少誤差和保證精度 而且不能使模具的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜 增加制造 難度與成本 三是模具的壽命要求為大于 100 萬件 在設(shè)計(jì)過程中需要 在各方面考慮 提高模具壽命 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 5 1 塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 1 1 塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀 近年來 塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展 體現(xiàn)在模具產(chǎn)品向著大型 精密 復(fù)雜的方向發(fā)展 綜合技術(shù)含量不斷提高 模具制造周期不斷縮短 但與 國外塑料模具的先進(jìn)水平相比 依然存在一定差距 模具行業(yè)是制造業(yè)的 重要組成部分 具有廣闊的市場前景 當(dāng)前 我國模具行業(yè)的發(fā)展具有 如下特征 大型 精密 復(fù)雜 長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速 度快于行業(yè)總體發(fā)展水平 塑料模和壓鑄模成比例增長 專業(yè)模具廠家 數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加較快 三資 企業(yè)及私營企業(yè)發(fā)展迅速 股份制 改造步伐加快等 從地區(qū)分布來看 以珠江三角洲和長江三角洲為中心 的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū) 南方的發(fā)展快于北方 目前發(fā)展 最快 模具生產(chǎn)最集中的省份是廣東和浙江 其模具產(chǎn)值約占全國總產(chǎn) 值的 60 以上 我國模具總量雖然已位居世界第三 但設(shè)計(jì)制造水平總 體上落后于德 美 日 法 意等發(fā)達(dá)國家 模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度 也低于國際水平 1 塑料制品在汽車 機(jī)電 儀表 航天航空等國家支柱產(chǎn)業(yè)與人民日 常生活相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用 塑料制品成形的方法雖然 很多 但最主要的方法是注塑成型 世界塑料模具市場中塑料成型模具 產(chǎn)量中約半數(shù)是注塑模具 2 注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展 我國最大的注塑模具單套 重量己超過 50 噸 最精密的注塑模具精度己達(dá)到 2 微米 制件精度很高 的小模數(shù)齒輪模具及達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn) 多腔塑 料模具已能生產(chǎn)一模 7800 腔的塑封模 高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度 達(dá) 6m min 以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠 雙色共擠 軟硬共擠 后共擠 再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具 在 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 6 CAD CAM 技術(shù)得到普及的同時(shí) CAE 技術(shù)應(yīng)用越來越廣 以 CAD CAM CAE 一體化得到發(fā)展 模具新結(jié)構(gòu) 新品種 新工藝 新材料 的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn) 特別是汽車 家電等工業(yè)快速發(fā)展 使得注塑模 的發(fā)展迅猛 1 2 塑料模具的發(fā)展趨勢 塑料制品在日常社會(huì)中得到了廣泛的利用 模具技術(shù)已成為衡量一 個(gè)國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一 國內(nèi)注塑模在質(zhì)和量都有了較快 的發(fā)展 塑料制品在汽車 機(jī)電 儀表 航空航天等國家支柱產(chǎn)業(yè)與人 民日常生活相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用 塑料制品的成形的方法 雖然很多 但最主要的方法是注塑成型 世界塑料模具市場中塑料成型 模具產(chǎn)量中約半數(shù)是注塑模具 3 塑料模具的發(fā)展史隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的 在我國 起步較 晚 但發(fā)展的很快 特別是近幾年 無論是在質(zhì)量 技術(shù)和制造能力上 都有很大的發(fā)展 取得了很大成績 具體表現(xiàn)在以下幾方面 1 2 1 CAD CAM CAE 技術(shù)的應(yīng)用 在 CAD CAM CAE 技術(shù)在塑料模的設(shè)計(jì)制造上應(yīng)用已越來越普遍 特 別是 CAD CAM 技術(shù)的應(yīng)用較為普遍 取得了很大成績 目前 使用計(jì)算 機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品零件造型分析 模具主要結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計(jì) 數(shù)控機(jī)床加工 的編程等已成為精密 大型塑料模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)的主要手段 一些塑料模 主要生產(chǎn)企業(yè)利用計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù)對塑料注塑過程進(jìn)行流動(dòng)分析 冷卻分析 應(yīng)力分析等 合理選擇澆口位置 尺寸 注塑工藝參數(shù)及冷 卻系統(tǒng)的布置等 使模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步優(yōu)化 也縮短了模具設(shè)計(jì)和制 造周期 1 2 2 電子信息工程技術(shù)的應(yīng)用 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 7 應(yīng)用電子信息工程技術(shù)進(jìn)一步提高了塑料模的設(shè)計(jì)制造水平 國內(nèi) 一些主要的塑料模生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過客戶提供的產(chǎn)品三維信息盤 片和網(wǎng)上產(chǎn)品電子信息來進(jìn)行預(yù)算 報(bào)價(jià) 設(shè)計(jì)審定 設(shè)計(jì)更改等 這 不僅縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間 而且還為擴(kuò)大模具出口創(chuàng)造了良好的條 件 由于直接利用了用戶提供的產(chǎn)品電子信息 大大縮短了 CAD CAM 的 技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間 也相應(yīng)縮短了模具的設(shè)計(jì)和制造周期 1 2 3 氣體輔助注塑成型技術(shù)的使用更趨成熟 幾年前還是剛剛開始應(yīng)用的氣體輔助注射成型技術(shù)近年來發(fā)展很快 更趨成熟 目前 不少企業(yè)已能在電視機(jī)外殼 洗衣機(jī)外殼 汽車飾件 以及一些厚壁塑料件的模具上成功地運(yùn)用氣輔技術(shù) 一些廠家還使用 C MOLD 氣輔軟件 取得了良好效果 1 2 4 熱流道技術(shù)應(yīng)用更加廣泛 近年來 熱流道技術(shù)發(fā)展很快 熱流道模具比例不斷提高 雖然在 全國范圍來說 熱流道模具比例仍舊不高 但也有些模具企業(yè) 熱流道 模具已占其模具生產(chǎn)總量的 1 3 左右 現(xiàn)在 一般內(nèi)熱式 外熱式元件 以及分流板多點(diǎn)熱噴嘴的結(jié)構(gòu)應(yīng)用已比較普遍 具有先進(jìn)水平的針閥式 噴嘴和通斷控制式噴嘴國內(nèi)也能自行設(shè)計(jì)制造 與此相應(yīng) 國產(chǎn)商品化 熱流道系統(tǒng)元件也已出現(xiàn) 1 2 5 精密 復(fù)雜 大型模具的制造水平有了很大提高 目前 國內(nèi)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達(dá)到國外同類 產(chǎn)品水平 在齒輪模具設(shè)計(jì)中采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件 糾正了由于成 型壓縮造成的齒形誤差 達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線造型要求 顯示管隔離器注 塑模 多注射頭塑封模 高效多色注射塑料模 純平彩電塑殼注塑模 洗衣機(jī)滾筒注塑模 塑料管路三通接頭注塑模 汽車燈及汽車飾件注塑 模 冰箱吸塑發(fā)泡模等一大批精密 復(fù)雜 大型模具的設(shè)計(jì)制造水平也 已達(dá)到或接近國際水平 使塑件尺寸精度達(dá)到 6 7 級的塑料模具國內(nèi)已 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 8 可生產(chǎn) 其分型面接觸間隙為 0 02mm 模板的彈性變形為 0 05mm 型 面的表面粗糙度為 Ra 0 05mm 0 025mm 使用 CAD 三維設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)模 擬注塑成形 有些模具零件達(dá)到互換 抽芯脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎等 對精 密 復(fù)雜模具的制造水平提高起到了很大作用 20 噸以上的大型塑料模 具的設(shè)計(jì)制造也已達(dá)到相當(dāng)高的水平 34 英寸彩電塑殼和 48 英寸背投 電視機(jī)殼模具 6 5kg 洗衣機(jī)塑料模具 汽車保險(xiǎn)杠和儀表盤的注塑模等 大型模具 國內(nèi)都已可生產(chǎn) 國內(nèi)最大的塑料模具已達(dá) 50 噸 1 2 6 模具壽命不斷提高 通過采用優(yōu)質(zhì)模具鋼 對模具工作零件進(jìn)行相應(yīng)的熱處理 采用高 質(zhì)量模架再鑲?cè)氪慊鸸ぞ咪摷冉Y(jié)構(gòu) 近年來模具壽命不斷提高 不少 模具的壽命已能達(dá)到 100 萬次以上 1 2 7 模具效率不斷提高 擠出速度達(dá) 2 5m mim 以上的高速塑料異型材擠出模國內(nèi)已能商品 化供應(yīng) 雙腔共擠 多腔注塑 塑封膜已達(dá) 600 腔 采用熱流道技術(shù) 等使模具效率不斷提高 不少企業(yè)在自動(dòng)脫模 脫流道 方面精心設(shè)計(jì) 同時(shí)更加重視冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 使模具的效率大幅度提高 有的甚至能 使注塑生產(chǎn)效率提高幾倍 1 2 8 采用模具先進(jìn)加工技術(shù)及設(shè)備 采用模具先進(jìn)加工技術(shù)及設(shè)備 使模具制造能力大為提高 高速銑 削技術(shù)及高速銑削機(jī)床在模具加工中的使用 已使模具加工效率有了顯 著提高 目前 主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到 25000r min 以上的高速銑床國內(nèi)已引進(jìn)多 臺(tái) 轉(zhuǎn)速達(dá)到 8000r min 以上的機(jī)床就更多了 使用高速銑床 采用高 速銑削技術(shù) 不但能使模具精度和表面質(zhì)量得到大幅度提高 而且模具 制造周期大為縮短 某些國外電加工機(jī)床具有內(nèi)容豐富 實(shí)用可靠的工 藝數(shù)據(jù)和專家系統(tǒng) 使模具的深槽窄縫加工 微細(xì)加工 鏡面加工等效 率和質(zhì)量大大提高新的模糊控制系統(tǒng)具有加工反力的監(jiān)測和控制 提高 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 9 了大面積加工的深度控制精度 電火花混粉加工技術(shù)的應(yīng)用有效地提高 了模具表面質(zhì)量 模具逆向工程技術(shù) 快速經(jīng)濟(jì)模具制造技術(shù) 三維掃 描測量技術(shù)及數(shù)控模具雕刻機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用 對模具制造能力的提高也 起到了很大作用 2 塑件工藝分析 2 1 塑件分析 該塑件成型精度高 產(chǎn)品壁厚均勻 成型形狀較規(guī)則 屬于典型的 精密塑料注射成型零件 側(cè)面也有形狀 需要側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 產(chǎn)品三維效 果圖見圖 2 1 2 2 圖 2 1 塑件三維圖一 圖 2 2 塑件三維圖二 塑件的外形尺寸如下圖 2 3 圖 2 4 和圖 2 5 所示 成型零件單件 的體積根據(jù) SPACE E 軟件計(jì)算為 2053 48mm3 最大壁厚為 2 50mm 最小 壁厚為 1 45mm 塑件的壁厚較均勻 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 10 圖 2 3 塑件外形尺寸圖一 圖 2 4 塑件外形尺寸圖二 圖 2 5 塑件外形尺寸圖三 此次設(shè)計(jì)要求模具壽命應(yīng)大于 100 萬件 為了增加模具的使用壽命 且獲得較好的成型質(zhì)量 針對該零件采用下面改進(jìn)方案 1 從原材料方面考慮 一般要選用工藝性能良好的塑料原材料來模 塑成型制品 這樣既有利于制品的成型又有利于模具壽命的提高 2 型腔 型芯的結(jié)構(gòu)形式 從模具使用壽命角度考慮 采用強(qiáng)度與 剛度比較好同時(shí)又便于修復(fù)的結(jié)構(gòu)形式可以延長模具壽命 4 3 導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)及精度 普通注塑模主要依靠導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)保證 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 11 其對合精度 在精密注塑模中 為確保動(dòng)模和定模的對合精度 可以設(shè) 計(jì)錐面精定位機(jī)構(gòu)或圓柱正銷定位機(jī)構(gòu)與導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)配用 4 保持模具熱平衡 通過澆注系統(tǒng) 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)的合 理設(shè)計(jì) 達(dá)到降低模具熱裂傾向 提高模具壽命的目的 5 熱處理工藝 熱處理工藝恰當(dāng)與否 對模具使用壽命的影響是非 常大的 影響熱處理質(zhì)量的因素主要有加熱速度 淬火溫度 淬火冷卻 速度和回火溫度等 在模具制作過程中應(yīng)合理安排熱處理工藝過程 嚴(yán) 格控制好熱處理工藝條件 塑件的公差等級的選用 成型零件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜 且尺寸比較大 故對于精度控制相對較難 根據(jù)公司的實(shí)際生產(chǎn)制造 要求該成型零件 的表面光潔 不允許出現(xiàn)縮痕 流痕等 結(jié)合成型材料的特點(diǎn) 根據(jù)指 定的注塑材料及零件外形尺寸 選擇精度為 IT7 未注公差尺寸的精度 為 IT9 模具的設(shè)計(jì)理論上比零件的公差要求高 故模具的精度選擇為 IT6 2 2 塑件的材料特性 根據(jù)模具設(shè)計(jì)的技術(shù)要求 本次產(chǎn)品使用的材料為 ABS PC PC ABS 聚碳酸酯和丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物和混合物 是由 聚碳酸酯 Polycarbonate 和聚丙烯精 ABS 合金而成的熱可塑性塑 膠 PC 與 ABS 共混物結(jié)合了兩種材料的優(yōu)異特性 ABS 材料的成型性 流動(dòng)性和 PC 的機(jī)械性 沖擊強(qiáng)度和耐溫 抗紫外線 UV 等性質(zhì) 可廣 泛使用在汽車內(nèi)部零件 事務(wù)機(jī)器 通信器材 家電用品及照明設(shè)備上 5 典型應(yīng)用范圍 1 汽車內(nèi)外飾 儀表板 飾柱 儀表前蓋 格柵 內(nèi)外飾件 2 商務(wù)設(shè)備機(jī)殼和內(nèi)置部件 筆記本 臺(tái)式電腦 復(fù)印機(jī) 打印機(jī) 繪圖儀 顯示器 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 12 3 電信 移動(dòng)電話外殼 附件以及智能卡 SIM 卡 4 電器產(chǎn)品 電子產(chǎn)品外殼 電表罩和殼體 家用開關(guān) 插頭和插 座 電纜電線管道 5 家用電器 如洗衣機(jī) 吹風(fēng)機(jī) 微波爐內(nèi)外部件 PC ABS 特點(diǎn) 6 1 綜合性能較好 沖擊強(qiáng)度較高 化學(xué)穩(wěn)定性 電性能良好 2 與 372 有機(jī)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(qiáng) 透明等級別 4 流動(dòng)性比 HIPS 差一點(diǎn) 比 PMMA PC 等好 柔韌性好 5 機(jī)械性能的卓越平衡 6 低溫時(shí)也具備高沖擊強(qiáng)度 7 室內(nèi)紫外線穩(wěn)定性 8 較高的熱變形溫度 80 125 9 耐燃性 UL945VB 10 色彩范圍廣泛 11 易于注塑和擠塑 吹塑加工 12 良好的電鍍性 13 一般密度在 1 05 1 20g cm3間 化學(xué)和物理特性 PC ABS 具有 PC 和 ABS 兩者的綜合特性 例如 ABS 的易加工特性和 PC 的優(yōu)良機(jī)械特性和熱穩(wěn)定性 二者的比率將影響 PC ABS 材料的熱穩(wěn)定性 PC ABS 這種混合材料還顯示了優(yōu)異的流動(dòng)特性 收縮率在 0 5 左右 7 2 3 塑件注射工藝參數(shù)的確定 參考有關(guān)資料 ABS PC 的成型工藝參數(shù)可作如下選擇 試模時(shí) 可 根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 13 注射溫度 包括料筒溫度和噴嘴溫度 料筒溫度 后段溫度選用 230 250 中段溫度選用 250 270 前段溫度選用 250 270 噴嘴溫度 選用 250 270 模具溫度 選用 70 90 注射壓力 選用 26ton 注射時(shí)間 選用 2s 保 壓 選用 80 150 Mpa 保壓時(shí)間 選用 5s 冷卻時(shí)間 選用 3s 干燥處理 加工前的干燥處理是必須的 濕度應(yīng)小于 0 04 建議 干燥條件為 90 110 2 4 小時(shí) 2 4 分型面的選擇 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑件 結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度 嵌件的位置 塑件的推出 排氣等多種因素的 影響 因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析 應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)的設(shè)計(jì)原則 8 1 分型面應(yīng)選擇在塑件外形最大輪廓處 2 分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模 3 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求 4 分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 5 分型面的選擇要便于模具的加工制造 6 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 除了以上這些基本原則以外 分型面的選擇還要考慮到型腔在分型 面上的投影面積的大小 為了保證側(cè)向型芯的位置的放置及抽芯機(jī)構(gòu)的 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 14 動(dòng)作順利 應(yīng)以淺的側(cè)向凹孔或短的側(cè)向凸臺(tái)作為抽芯方向 而將較深 的凹孔或較高的凸臺(tái)放置在開合模方向 綜上所述 將分型面定在如圖 2 4 所示面 圖 2 4 分型面設(shè)計(jì) 2 5 型腔數(shù)目的確定 型腔數(shù)目的確定主要參考以下幾點(diǎn)來確定 9 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目和總成型加工費(fèi)用最小的原則 并略準(zhǔn) 備時(shí)間試生產(chǎn)原材料費(fèi)用 僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成型加工費(fèi) 根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目 當(dāng)成型大型平板制件時(shí) 常用這種方法 根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目 根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 每加一個(gè)型 腔制品尺寸精度要降低 4 對于高精度制品 由于多型腔模具難以保證 各型腔的成型條件一致 故推薦型腔數(shù)目不超過 4 個(gè) 由于制件較大且精度要求高 且該產(chǎn)品需求量為月產(chǎn) 16000 件 需 求量較低 選用一模兩腔既可降低模具制造成本 又可以保證產(chǎn)品精度 所以采用一模兩腔模具 3 塑件成型工藝和設(shè)備 3 1 成型方案確定 在本次 RICOH CORONA 注射模設(shè)計(jì)中 根據(jù)要求 初步擬定三套方案 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 15 方案 A 產(chǎn)品選用一模四腔對稱布置 分型面開在制品的最大輪廓 處即取塑件投影面積最大的地方 在周邊開側(cè)澆口 方案 B 一模兩腔平衡布置 分型面同樣開在制品的最大輪廓處即 取塑件投影面積最大的地方 在背部大平面處設(shè)一凹坑開點(diǎn)澆口 方案 C 產(chǎn)品采用一模一腔加工生產(chǎn) 分型面還是開在制品的最大 輪廓處即取塑件投影面積最大的地方 在背部大平面處設(shè)一凹坑開點(diǎn)澆 口 論證 在設(shè)計(jì)澆口時(shí) 根據(jù)制件的情況可以采用點(diǎn)澆口 經(jīng)過考慮 和論證 考慮到側(cè)澆口有形狀 澆口不能自行分離 澆口痕跡較明顯等 缺 點(diǎn) 10 點(diǎn)澆口可以在制品的內(nèi)外表面很多地方開設(shè) 可以自動(dòng)脫落且留 下很小的澆口痕跡 可大大提高塑料熔體剪切速率 表觀粘度降低明顯 致使充模容易 能正確控制補(bǔ)料時(shí)間 無倒流之慮 有利于降低塑料件 特別是澆口附近的殘余應(yīng)力 提高制品質(zhì)量 能縮短成型周期 提高生 產(chǎn)效率 降低成本以及加工簡單的優(yōu)點(diǎn) 故采用點(diǎn)澆口 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn) 每增加一個(gè)型腔 塑件尺寸精度就要降低 4 設(shè)塑 件的典型尺寸為 L mm 塑件尺寸公差為 X 單型腔是塑件可能達(dá)到 的尺寸公差 則有經(jīng)驗(yàn)公式可得 型腔數(shù) n X L 100 L 100 4 1 2500X l 24 故高精度尤其是精密模具最多只采用 一模四腔 由于該產(chǎn)品精度要求較高 故需采用一模兩腔可保證產(chǎn)品精 度以及產(chǎn)量 綜上方案 B 可行 3 2 成型設(shè)備的選擇 注射機(jī)規(guī)格型號的確定主要是根據(jù)塑件的大小 型腔數(shù)量和產(chǎn)品批 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 16 量 在選擇注塑機(jī)時(shí)主要考慮其塑化率 額定注射量 額定鎖模力 安 裝模具的有效面積 注塑機(jī)拉桿之間的距離 頂出行程等 注塑機(jī)可 根據(jù)額定注射量 額定鎖模力 柱設(shè)計(jì)安裝部分的相關(guān)尺寸 開模行程 等參數(shù)來進(jìn)行選擇 11 本次設(shè)計(jì)是根據(jù)注射量選擇注射機(jī) 各腔塑料塑件總重 澆注系統(tǒng)凝料 注射機(jī)額定注射量 80 注射機(jī)的理論注射量是指在對空注射時(shí)能完成一次注射熔料的體積 量 單位為 cm3 根據(jù)塑料件的尺寸做近似的計(jì)算 通過三維制圖 SPACE E 軟件測量得 單件塑件體積 V 件 2053 48mm3 此次設(shè)計(jì)選用的塑料的密度為 1 14g cm 單件塑料件的質(zhì)量 m V 3 1 而次模具為一模兩腔 所以總體積按公式 3 2 計(jì)算為 12V 3 2 故 mm3 96 40 則 m V 1 14 4106 96 10 3 4 68g 澆注系統(tǒng)凝料的質(zhì)量是個(gè)未知數(shù) 可按塑件質(zhì)量的 0 6 倍來估算 所以注射量按公式 3 3 計(jì)算為 m0 0 6m m 1 6x4 68 7 49g 3 3 因此 注塑機(jī)額定注塑容量按公式 3 4 計(jì)算為 v0 13 14 cm3 5 014 97 3 4 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 17 故 根據(jù) 模具結(jié)構(gòu)型式與應(yīng)用手冊 第 85 頁所示 注射機(jī)的注射 量應(yīng)滿足公式 3 5 W 機(jī) W 塑 0 8 n V 塑件 V 澆 2 0 8 m0 0 8 3 5 即 W 機(jī) 9 36g 3 2 1 選擇注射機(jī) 根據(jù)每次所需實(shí)際注射量為 9 36g 選用住友注塑機(jī) SE30S 注塑機(jī) 參數(shù)見表 3 1 表 3 1 住友注塑機(jī) SE30 參數(shù) 主要參數(shù) SE30S 最大鎖模力 30t 導(dǎo)柱間隔 橫向 縱向 280mm 280mm 模板尺寸 橫向 縱向 420mm 420mm 開閉模行程 230mm 模具厚度 最小 160mm 最大 300mm 頂針方式 電動(dòng)式 1點(diǎn) 頂出力 7 8Mpa 頂出行程 51mm 塑化裝置 C50S 螺桿直徑 20mm 最大射出壓力 2170pa 最大保壓壓力 2170pa 理論射出體積 23cm3 射出質(zhì)量 GPPS 22g XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 18 螺桿行程 73mm 最大射出速度 300g s 螺桿驅(qū)動(dòng)方式 電動(dòng)式 螺桿最高回轉(zhuǎn)速度 400rp m 定位環(huán)規(guī)格 60mm 射咀直徑 50mm 射咀長度 固定板平面突出為準(zhǔn) 30mm 射嘴的 R 角和射嘴口徑 10mm 2 5mm 3 2 2 注射機(jī)參數(shù)校核 1 閉模高度校核 模具厚度 H 30mm 15mm 25mm 35mm 40mm 45mm 25mm 5mm 220mm 注 射機(jī)模具厚度范圍 可安裝的模具高度應(yīng)滿足 Hmin Hm Hmax 3 6 160mm H 300mm 滿足條件 2 模架的選擇 注塑機(jī)除了對模具安裝有最大最小厚度限制以外 還應(yīng)考慮外形尺 寸不能太大 根據(jù)以上分析 計(jì)算以及型腔尺寸及位置可確定模架的結(jié) 構(gòu)形式和規(guī)格為 220mm 250mm 的模架 3 注射量校核 塑料成型所需的注射總量應(yīng)小于所選注射機(jī)的注射容量 注射容量 以容積表示時(shí) 塑件體積應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量 其關(guān)系按下式校核 V 件 V 注 0 8 3 7 澆注系統(tǒng)與塑料制件 一模兩腔 總體積 V 件 2 05 2 4 1cm3 理 論注射量 V 注 23cm3 滿足條件 4 鎖模力校核 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 19 模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力 其關(guān)系 按下式校核 P 鎖 P 脹 P 腔 A 總 3 8 P 腔 模內(nèi)平均壓力 取 135MPa P 鎖 30t 即 30000 9 8N kg 294000N 294kN A 總 474 60mm2 P 脹 474 60 10 3 135 64 07 kN 注射機(jī)鎖模力 P 腔 A 總 64 07 KN P 鎖 滿足條件 5 開模行程校核 對于單分型面模具 其最大開模行程按下式校核 Smax S H 1 H 2 5 10 3 9 其 中 H1 塑件脫模距離 H2 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度 開模行程 S 5mm 75mm 125mm 205mm 最大開模行程 Smax 230mm 滿足 Smax S 滿足條件 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4 1 主流道設(shè)計(jì) 主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道 通常和注射機(jī)噴嘴 在同一軸線上 斷面為圓形 帶有一定的錐度 其主要設(shè)計(jì)點(diǎn)為 主流道圓錐角 2 6 對流動(dòng)性差的塑件可取 3 6 內(nèi)壁粗糙度為 Ra0 63 m 主流道大端呈圓角 半徑 r 1 3mm 以減小 料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下 主流道應(yīng)盡可能短 過長則會(huì)影響熔體的順利充型 對小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式 但在大多數(shù)情 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 20 況下是將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件 然后配合固定在模板上 主流道襯套與定模座板采用 H7 m6 過渡配合 與定位圈的配合采用間隙 配合 主流道襯套一般選用 T8 T10 制造 熱處理強(qiáng)度為 52 56HRC 主流道設(shè)計(jì)如圖 4 1 所示 圖 4 1 直澆道設(shè)計(jì)圖 4 2 分流道設(shè)計(jì) 流道板的流道系統(tǒng) 由主流道噴嘴始 經(jīng)各分流道 還包括噴嘴澆 口 為保證各注射點(diǎn)的熔體充填型腔時(shí)的壓力 整個(gè)系統(tǒng)的熔體流動(dòng)狀 態(tài)的壓力降應(yīng)控制在 30 35MPa 多型腔模具的流道平衡設(shè)計(jì)主要有兩種 1 自然平衡的流道布置 從主流道噴嘴到各澆口噴嘴的流動(dòng)距離相 等 只要對稱布置的對應(yīng)分流道圓截面的半徑相同 就可以實(shí)現(xiàn)各澆口 噴嘴的平衡澆注 2 不平衡的流道布置 從主流道噴嘴到各澆口噴嘴的流動(dòng)距離不相 同 不同的流程壓力會(huì)造成各注射點(diǎn)的熔體充模壓力的差異 但經(jīng)流變 平衡計(jì)算 調(diào)節(jié)各分支流道的半徑 也可以達(dá)到各澆口噴嘴的平衡澆注 由于流道的流程與塑料制品型腔可分開處理 這兩種流道可以人工計(jì)算 設(shè)計(jì) 也可以編制計(jì)算機(jī)程序計(jì)算設(shè)計(jì) 流道的平衡設(shè)計(jì) 是在一定的 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 21 熔體溫度下 以最佳的剪切速率和允許的壓力損失的流動(dòng)充模 12 對比 自然平衡布置流道與流變平衡流道相比 前者的熔體流動(dòng)距 離長 流道的分叉轉(zhuǎn)折多 流道板厚且結(jié)構(gòu)復(fù)雜 后者結(jié)構(gòu)簡單 但流 變平衡計(jì)算較為困難 15 此外 對于不同制品的多型腔模具的流道設(shè)計(jì) 如塑料盒和蓋 兩 者在一副注射模中成型 它要求熔體同時(shí)充滿各個(gè)型腔 對于單個(gè)大型 型腔 有多個(gè)注射噴嘴澆注 如轎車的保險(xiǎn)杠 此種流道設(shè)計(jì)時(shí) 要考 慮熔體料流前鋒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 以保證熔合縫處于合理位置 這些制品型 腔的平衡澆注 須將澆注系統(tǒng)與型腔一起 經(jīng)計(jì)算機(jī)造型 由 Moldflow 等軟件進(jìn)行流動(dòng)模擬分析 經(jīng)反復(fù)修正達(dá)到流變平衡充模 遵循以上原則 流道的布置如圖 4 2 所示 圖 4 2 分流道設(shè)計(jì) 4 3 澆口的選擇 在注射模具設(shè)計(jì)中 澆口的選擇與設(shè)計(jì)對塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率至 關(guān)重要 這也是注射模具設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)之一 4 3 1 澆口類型的選擇 澆口類型的選定主要取決于塑件形狀尺寸 塑料材料性能 制品質(zhì) 量要求以及模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等為縮小推理范圍 提高推理效率 把澆口類 型歸納為 4 大類 直接澆口 點(diǎn)狀澆口 側(cè)向澆口和輻環(huán)澆口 14 各大類包括的具體澆口類型如下 1 直接澆口 直澆口 直錐式 斜錐式 圓弧式 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 22 2 點(diǎn)狀澆口 針點(diǎn)澆口 潛伏澆口 3 側(cè)向澆口 標(biāo)準(zhǔn) 側(cè)澆口 扇形澆口 平縫澆口 護(hù)耳澆口 4 輻環(huán)澆口 輪輻澆口 爪形澆口 圓環(huán)澆口 盤形澆口 注射模具的澆口形式有多種 其中點(diǎn)澆口的應(yīng)用尤為廣泛 這主要 是由于點(diǎn)澆口尺寸小 冷凝快 在塑件上留下的痕跡小 另外 點(diǎn)澆口 可以自動(dòng)拉斷 自動(dòng)脫落 容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn) 從而可提高生產(chǎn)效率 和塑件的表面質(zhì)量 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品選用的 是潛伏式澆口 屬于點(diǎn)澆口的一種 點(diǎn)澆口的采用必須根據(jù)塑料的種類及塑料件的結(jié)構(gòu)形式合理選擇 塑料在通過點(diǎn)澆口時(shí) 流速增加 澆口前后形成較大的壓力差 這對那 些表觀粘度對剪切速度敏感的塑料來說 點(diǎn)澆口能明顯降低其表觀粘度 使流動(dòng)性增加 提高充模速率 從而獲得外形清晰的制品 點(diǎn)澆口的選 用 從塑料材料方面考慮 聚乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯 尼龍 AS ABS 等這些流動(dòng)性好和表觀粘度對剪切速度敏感的塑料 最適合采用點(diǎn)澆口 但對成型流動(dòng)性差和熱敏性的塑料則不利 從塑料的結(jié)構(gòu)形式方面考慮 由于塑料熔體流經(jīng)尺寸狹小的點(diǎn)澆口時(shí) 摩擦阻力使一部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)?熱能 使熔體溫度升高 粘度下降 提高了流動(dòng)性 另外 點(diǎn)澆口的位 置選擇比較自由 對于單腔 多腔模具以及一腔多點(diǎn)的大塑件都可以采 用 所以最適合于成型薄壁的殼類 盒類塑件 以及帶有精密花紋的塑 件 對成型薄板狀易變形和形狀復(fù)雜的塑件則不適合 15 4 3 2 澆口位置的選擇 澆口的位置及尺寸對塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響很大 合理選 擇澆口的位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié) 澆口位置不同 也將直接影 響模具的結(jié)構(gòu) 要使塑件具有良好的性能與外觀 使塑件的成型在技術(shù) 上合理 經(jīng)濟(jì)上可行 一定要考慮澆口位置的選擇 在設(shè)計(jì)實(shí)踐中 澆口位置的選擇通常要遵循以下原則 16 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 23 1 澆口位置的安排應(yīng)該保證塑料熔體迅速及均勻地充填型腔 并盡 量縮短熔體的流動(dòng)距離 2 盡量避免或減少熔接痕跡 并要同時(shí)考慮熔接痕跡對塑件質(zhì)量及 強(qiáng)度的影響 澆口的位置一般應(yīng)設(shè)在塑件壁的最厚處 以便于壓力的傳遞及補(bǔ)射 作用的進(jìn)行 4 必須便于型腔氣體的排除 避免型腔氣體的滯留 5 避免注射時(shí)產(chǎn)生蛇形流動(dòng) 6 由于澆口位置附近強(qiáng)度較弱 一般不在承受沖擊載荷或彎曲的部 位設(shè)置澆口 7 澆口的設(shè)置應(yīng)該考慮塑件的外觀質(zhì)量 不在影響塑件質(zhì)量及美觀 的部位設(shè)置澆口 此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)為一模兩腔 且形狀較規(guī)則 遵循以上澆口位置的 選擇原則 澆口位置如圖 4 3 所示 圖 4 3 澆口位置設(shè)計(jì) 4 4 冷料井與拉料桿設(shè)計(jì) 冷料井是為了除去料流中的前端冷料而設(shè)置的 在注射過程的循環(huán) 中 由于噴嘴與低溫模具接觸 使噴嘴前端寸有一小段低溫料 常稱冷 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 24 料 在注射入模時(shí) 冷料在料流最前端 如冷料進(jìn)入型腔將造成制件的 冷接縫 甚至在未進(jìn)入型腔前冷料頭就將澆口堵塞而不能進(jìn)料 此一模 兩腔的設(shè)計(jì)可將冷料井設(shè)置在主流道末端 該處選用無拉料桿的冷料井 即在流道板上開一倒錐形的凹坑 為了便與拉出主流道凝料 開模將主 流道凝料中拉出時(shí) 可一同將冷料井內(nèi)的廢料取出 5 成型零部件設(shè)計(jì) 5 1 成型零部件的性能 由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸 它必須以一些性能 1 必須具有足夠的強(qiáng)度 剛度 以承受塑料熔體的高壓 2 有足夠的硬度和耐磨性 以承受料流的摩擦和磨損 通常進(jìn)行熱 處理 使其硬度達(dá)到 HRC40 以上 3 對于成型會(huì)產(chǎn)生腐濁性氣體的塑料還應(yīng)選擇耐腐濁的合金鋼理 4 材料的拋光性能好 表面應(yīng)該光滑美觀 表面粗造度應(yīng)在 Ra0 4 以下 5 切削加工性能好 熱處理變形小 可淬性良好 6 熔焊性能要好 以便修理 7 成型部位應(yīng)須有足夠的尺寸精度 孔類零件為 H8 H10 軸類零 件為 h7 h10 5 2 成型零部件的工作尺寸 塑件的工作尺寸和精度主要取決于成型零件的工作尺寸和精度 而 成型零件的工作尺寸和公差必須以塑件的工作尺寸和精度及塑料的收縮 率為依據(jù) 塑件的成型收縮 s 成型零件的制造誤差 z 模具制造公 差占塑件總公差的三分之一左右 z 3 成型零件的磨損 c 中 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 25 小型塑件模具 c 6 大型塑件模具 cS 指滑塊行程的安全余量 統(tǒng)稱根據(jù)成形產(chǎn)品的大小或形狀 進(jìn)行選擇 但有時(shí)因孔加工精度發(fā)生不同而發(fā)生變化 楔緊塊角度 因斜導(dǎo)柱和側(cè)抽芯滑塊的孔之間有縫隙 A 和 無角度差時(shí) 合模時(shí)側(cè) 抽芯滑塊和楔緊塊的邊角部位將接觸 導(dǎo)致破損 故建議 A 2 5 另外若對邊角處進(jìn)行倒角處理效果更佳 20 孔加工精度 如果斜導(dǎo)柱安裝孔和側(cè)抽芯滑塊的孔加工精度不良 時(shí) 會(huì)出現(xiàn)行程過量或不足 造成滑動(dòng)不穩(wěn)定 導(dǎo)致出現(xiàn)卡傷或斜導(dǎo)柱 折損 7 2 2 斜導(dǎo)柱的選擇 1 斜導(dǎo)柱的傾斜角 角度太大時(shí) 滑塊的行程變長 斜導(dǎo)柱 在注塑成型的過程中 若成形產(chǎn)品側(cè)表面有凹凸形狀或側(cè) 孔 開模時(shí)固化后的塑料產(chǎn)品就會(huì)因型芯的干涉而無法正常脫模 此時(shí) 需采用側(cè)向分型或抽芯機(jī)構(gòu) 16 塑件產(chǎn)品的凹凸形狀主要分為外側(cè)凹凸和內(nèi)側(cè)凹凸兩類 21 斜導(dǎo)柱 主要適用于外側(cè)面抽芯場合 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的塑料產(chǎn)品側(cè)面有凹凸形狀 為了能在保證制件形狀 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 32 的情況下正常脫模 選用斜導(dǎo)柱側(cè)抽機(jī)構(gòu) 且選擇雙側(cè)側(cè)抽機(jī)構(gòu) 斜導(dǎo) 柱的選擇標(biāo)準(zhǔn)見表 7 1 表 7 1 克模塑膠上海有限公司設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo) 2011 22 Slide main body slide core 直徑 mm 500g 8 500g 10 1500g 12 以上 3500g 16 以上 7000g 20 以上 根據(jù)克模塑膠上海有限公司設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo) 2011 根據(jù)計(jì)算的側(cè)型芯 與側(cè)型芯滑塊的重量為 621g 選用的滑塊主體重量 500g 故斜導(dǎo)柱的 直徑選取 10 mm 7 2 3 推桿的選擇 推桿位置應(yīng)設(shè)在不影響制品外觀并且最有利于制品脫模即脫模力最 大的地方 同時(shí)盡量落在較平的地方 如果分型面斜度較大時(shí) 推桿應(yīng) 磨成階梯狀 以增大頂出力 一般來講 帶有柱子 深腔的筋條脫模比 較困難 容易頂白或拉傷 要在其底下設(shè)置推桿 當(dāng)確實(shí)不能設(shè)置時(shí) 也要盡量靠近 螺絲柱 定位柱等深孔部位一般要布置推管或在柱兩側(cè) 排 2 根推桿 實(shí)心柱底部要排推桿 利于排氣 推桿邊離制品一般應(yīng)有 1 2 mm 的距離 當(dāng)推桿頂端低于周邊的模具材料時(shí) 頂針邊離制品邊 可以小到 0 5mm 的距離 推桿大小能大盡量大 在不影響功能的前提下 一般以 4 6mm 為常 用 制品特別大時(shí)可選用 12mm 或更大的推桿 8 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8 1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 33 塑料在成型過程中 模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模 定型 成 型周期和塑件質(zhì)量 所以 在模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達(dá)理想 的溫度要求 一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為 200 左右 而塑件從模具型腔中 取出時(shí)其溫度在 60 以下 所以熱塑性塑料在注射成型后 必須對模具 進(jìn)行有效的冷卻 以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模 提高塑件定型 質(zhì)量和生產(chǎn)效率 對于熔融黏度低 流動(dòng)性比較好的塑料 如聚丙烯 有機(jī)玻璃等等 當(dāng)塑件是小型薄壁時(shí) 則模具可簡單進(jìn)行冷卻或者可利 用自然冷卻不設(shè)冷卻系統(tǒng) 當(dāng)塑件是大型的制品時(shí) 則需要對模具進(jìn)行 人工冷卻 定模冷卻水孔盡量靠近膠位 動(dòng)模冷水孔盡量走外圈 一般走 U 形 C 形或 一 字形 較深時(shí)要走隔水片 冷卻系統(tǒng)首先要保證冷卻均勻 一般水孔直徑為 6 8 10mm 與頂針 鑲針或者鑲件間的距離應(yīng)有 5 mm 以上 水孔到制品的距離保持 15mm 較為合適 特殊制品如聚乙烯 PE 時(shí) 水孔不宜順著收縮方向設(shè)置 以防制品有較大的變形 8 2 冷卻水管的排布 水管排布采用外接直通式 是從模具外用管接頭和水管連接 加工 維修方便 但由于流程長使冷卻水的壓力降和進(jìn)出溫差大 需控制好各 路的流量和水溫的一致性 管道直徑經(jīng)湍流計(jì)算確定 取 d 8mm 管道若是過細(xì) 加工和清理 會(huì)很困難 致使水垢和鐵銹使冷卻效果變壞一個(gè)數(shù)量級 因此水管需定 期清理 或用軟水也可對孔壁作磷化處理 若是管道過細(xì) 則會(huì)對清理 工作造成不便 若是管道太粗 浪費(fèi)材料且所需模具的板厚會(huì)很大 對 于模具的設(shè)計(jì)以及加工造成不便 水管接頭孔徑和應(yīng)與管道孔徑一致 進(jìn)水和出水接頭設(shè)在模具兩一側(cè) 可使水進(jìn)行循環(huán)冷卻 并置于不妨礙 注射模操作的方向 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 34 圖 8 1 冷卻水管的排布 9 排氣系統(tǒng)的設(shè)置 9 1 注塑模中氣體的來源 1 澆注系統(tǒng)和模具型腔中存有的空氣 2 有些原料含有未被干燥排除的水分 它們在高溫下氣化成水蒸氣 3 由于注塑時(shí)溫度過高 某些性質(zhì)不穩(wěn)定的塑料發(fā)生分解所產(chǎn)生的 氣體 4 塑料原料中的某些添加劑揮發(fā)或相互化學(xué)反應(yīng)生成的氣體 19 9 2 排氣的方式 當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí) 必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及 塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體 23 排氣系統(tǒng)對確保制品質(zhì)成型 質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用 其排氣方式有以下幾種 1 利用排氣槽 排氣槽一般設(shè)在型腔最后被充滿的部位 排氣槽 的深度因塑料不同而異 基本上是以塑料不產(chǎn)生飛邊時(shí)所允許的最大間 隙來確定 2 利用型芯 鑲件 推桿等的配合間隙或?qū)Ｓ门艢馊艢?XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 35 3 有時(shí)為了防止制品在頂出時(shí)造成真空變形 必須設(shè)計(jì)進(jìn)氣銷 4 有時(shí)為了防止制品與模具的真空吸附 而設(shè)計(jì)防真空吸附元 件 此次設(shè)計(jì)的模具較為精密 故如果型腔內(nèi)因型芯型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi) 本身留有的的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體不被排除干 凈的話 一方面將會(huì)在塑件上形成氣泡 接縫 表面輪廓不清及充填缺 料等成型缺陷 另一方面氣體受壓 體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局 部碳化或燒焦 同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度 從 而最終影響塑件質(zhì)量 因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須考慮排氣問題 排氣系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)就是為了解決此類問題 24 此次設(shè)計(jì)的模具排氣系統(tǒng)就是分別在型芯型腔鑲拼塊 型芯型腔固 定板和分流道末端上開設(shè)專門的排氣槽用以排氣 9 3 型芯型腔與型芯型腔固定板的排氣 以可動(dòng)側(cè)一型芯型腔鑲拼塊舉例而言 產(chǎn)品下的部分為可動(dòng)側(cè)型芯 型腔鑲拼塊 在產(chǎn)品外緣與上方固定側(cè)型芯型腔配合的地方本是兩個(gè)平 面 在最貼近產(chǎn)品的外側(cè)研磨深 0 008 1mm 寬 0 5mm 的排氣槽 該處 0 008 0 01mm 的深度為 ABS PC 可能產(chǎn)生溢料的最小間隙 而后銑深 0 3mm 寬度與銑刀頭直徑相似的排氣槽 這樣溢過深 0 01mm 的第一道 排氣槽的氣體可迅速集中到 0 3mm 深度的第二道排氣槽中一同快速排出 各塊型芯型腔鑲拼塊都以此方式排出氣體 集中后的氣體最終到達(dá) 型芯型腔鑲拼塊與型芯型腔固定板的配合面 在型芯型腔固定板上開排 氣槽至板外即可排除氣體 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 36 10 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 1 模架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)產(chǎn)品的要求 設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)為單分型面的三板模 并且動(dòng)模 與定模采用鑲拼結(jié)構(gòu) 在動(dòng)模部分添加支撐板 具體結(jié)構(gòu)如圖 10 1 所示 圖 10 1 模具總體結(jié)構(gòu)圖 10 2 模具各塊板尺寸設(shè)計(jì) 定模座板 250 270 30 流道推板 250 220 15 定模模板 250 220 25 動(dòng)模模板 250 220 35 支承板 250 63 45 推板固定板 250 90 15 推板 250 90 15 動(dòng)模座板 300 220 25 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 37 11 模具其余零件設(shè)計(jì) 11 1 鎖模塊的設(shè)計(jì) 在模具運(yùn)輸?shù)倪^程中 即使模具處于閉合狀態(tài) 但運(yùn)輸中的顛簸也 會(huì)使定模與動(dòng)模產(chǎn)生偏移 導(dǎo)致型芯型腔配合面相互碰撞造成不必要的 損 失 25 故設(shè)計(jì)一塊鎖所模塊 分別在動(dòng)模型芯型腔固定板與定模型芯型 腔固定板上鉆螺紋孔 安裝方式如圖 10 2 所示 圖 10 2 鎖模塊 在臥式注塑機(jī)中 鎖模塊一定要安裝在工人操作注塑機(jī)的一側(cè) 切 忌安裝在模具底面 這樣 工人在開動(dòng)注塑機(jī)之前就可以觀察模具是否 已經(jīng)打開 避免強(qiáng)行拉開損壞模具及注塑機(jī) 11 2 精定位銷組件 因?qū)е鶎?dǎo)套之間存在間隙 所以需要使用更高精度的定位零件來確 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 38 保準(zhǔn)確合模 如若型腔 定模鑲件 和型芯 動(dòng)模鑲件 的對應(yīng)位置沒 有完全吻合 型芯鑲件和側(cè)抽芯滑塊等零件會(huì)發(fā)生碰撞導(dǎo)致破損或引起 異常磨損 有時(shí)還會(huì)造成成形產(chǎn)品尺寸差異及產(chǎn)生毛刺 26 激光讀取設(shè) 備支架是精密的制件 故需要精定位 精定位組件安裝在定模型腔四周 用于合模時(shí)定位 因?yàn)槭菆A形結(jié)構(gòu) 故安裝部分較容易加工 12 結(jié)論 1 影響注塑模具壽命的因素是多方面的 提高注塑模具使用壽命要 采取綜合措施 在注塑模具設(shè)計(jì) 制造和使用過程中 選用恰當(dāng)?shù)乃芰?原材料 合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu) 選擇合適的模具材料和合理的熱處理工藝 及模具加工方法 正確使用與維護(hù)模具都將有利于提高注塑模具的質(zhì)量 和使用壽命 2 由于制件形狀復(fù)雜 且側(cè)面有需成型形狀 采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽機(jī)構(gòu) 在注塑成型的過程中 若成形產(chǎn)品側(cè)表面有凹凸形狀或側(cè)孔 開模時(shí)固 化后的塑料產(chǎn)品就會(huì)因型芯的干涉而無法正常脫模 此時(shí)需采用側(cè)向分 型或抽芯機(jī)構(gòu) 塑件產(chǎn)品的凹凸形狀主要分為外側(cè)凹凸和內(nèi)側(cè)凹凸兩類 斜導(dǎo)柱主要適用于外側(cè)面抽芯場合 在設(shè)計(jì)時(shí)需注意斜導(dǎo)柱不能與其它 零件干涉 3 制件精密性很高 需采取精定位 除了導(dǎo)柱導(dǎo)套選用了精密模架 外 還設(shè)置了精定位銷組件 因?qū)е鶎?dǎo)套之間存在間隙 所以需要使用 更高精度的定位零件來確保準(zhǔn)確合模 如若型腔 定模鑲件 和型芯 動(dòng)模鑲件 的對應(yīng)位置沒有完全吻合 型芯鑲件和側(cè)抽芯滑塊等零件 會(huì)發(fā)生碰撞導(dǎo)致破損或引起異常磨損 有時(shí)還會(huì)造成成形產(chǎn)品尺寸差異 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 39 及產(chǎn)生毛刺 此次涉及的注塑件是精密的制件 故需要精定位 精定位 組件安裝在定模型腔四周 用于合模時(shí)定位 13 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是每一個(gè)大四畢業(yè)生畢業(yè)前所都必須要經(jīng)歷過程 畢業(yè)設(shè) 計(jì)可謂是結(jié)合了我們大學(xué)四年所學(xué)到的各項(xiàng)專業(yè)知識(shí) 是對我們四年的 大學(xué)學(xué)習(xí)的一次總結(jié)性的檢閱 并且課本理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)過程的一 次完美結(jié)合 對于我們步入社會(huì)后的工作與學(xué)習(xí)提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 對我們的意義非凡 模具設(shè)計(jì)階段是復(fù)雜枯燥的 設(shè)計(jì)過程中我要翻閱各類專業(yè)的模具 設(shè)計(jì)手冊 計(jì)算各個(gè)詳細(xì)的數(shù)據(jù)與尺寸 從最初的模具結(jié)構(gòu)的確定 到 流道設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等等 可謂是讓我遇到了很多 問題 期間指導(dǎo)老師給予了我很多的幫助 每當(dāng)我遇到問題 他都會(huì)給 予我具體的建議 讓我逐步解決每個(gè)問題 一步一步地完成了本次畢業(yè) 設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)也為我今后的工作做了一個(gè)良好的鋪墊 讓我進(jìn)一步鞏固 了大學(xué)四年來所學(xué)的專業(yè)知識(shí) 從材料學(xué) 機(jī)械原理 公差配合 注塑 模設(shè)計(jì)以及對于 CAD 等制圖軟件的運(yùn)用 這是一次對知識(shí)的全面整合 也是一次給自己充電的好機(jī)會(huì) 這期間 我學(xué)會(huì)了仔細(xì) 這對于一個(gè)將 來要從事模具設(shè)計(jì)的人來說直觀重要 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中得到老師和同學(xué)的不少幫助 老師和同學(xué)幫 我解決了很多在設(shè)計(jì)中遇到的各種問題 在此我向他們表示忠心的感謝 同時(shí) 特別感謝李名堯和董海老師在百忙之中對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)逐一作了 仔細(xì)地審閱 并提出了許多問題和建議 使本次的設(shè)計(jì)質(zhì)量得到進(jìn)一步 的提高 感謝老師對我的設(shè)計(jì)課題作出的分析 并給予我指導(dǎo) 讓我順 XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 40 利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù) XXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 注射模設(shè)計(jì) 41 參考文獻(xiàn) 1 周勇泰 我國塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 J 塑料 2000 6 7 23 27 2 唐仁奎 許艷英 注塑模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 J 科技風(fēng) 2010 6 2 252 256 3 武兵書 中國模具工業(yè)發(fā)展及現(xiàn)狀 J 中國模具工業(yè)協(xié)會(huì) 2010 8 3 58 60 4 吳培熙 王祖玉 塑料制品生產(chǎn)工藝手冊 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2001 233 255 5 劉建 聞荻江 PC ABS 合金研究進(jìn)展 J 蘇州大學(xué)學(xué)報(bào) 2002 22 2 1 6 6 趙昌盛 實(shí)用模具材料應(yīng)用手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 233 255 7 Balakrishnan S Neelakantan N R 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