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目 錄 1 摘要 2 緒論 3 第一章 零件材料的選擇及其材料性能 4 1 1 制品材料的選擇依據(jù) 4 1 1 1 PS 聚苯乙烯 4 1 1 2 PS 主要技術指標 4 1 2 分析計算 5 第二章 塑料注射成型模具的設計 7 2 1 注射機類型的選擇 7 2 2 注射機有關工藝參數(shù)的校核 7 2 2 1 注射量的校核 7 2 2 2 鎖模壓力的校核 8 2 2 3 注射壓力的校核 8 2 2 4 注射速率 8 2 2 5 模具閉合厚度的校核 8 第三章 成型零件的設計 9 3 1 型腔分型面的設計 9 3 2 排氣槽的設計 9 3 3 成型零件的設計 9 3 3 1 凹模的結構設計 9 3 3 2 型芯結構設計 9 3 3 3 成型零件工件尺寸 9 3 3 3 1 型腔與型芯的尺寸計算 10 3 4 塑件脫模機構的設計 13 3 5 脫模力計算 14 3 6 側向分型與抽芯機構設計 15 第四章 澆注系統(tǒng)的設計 4 1 主流道的設計 17 4 2 澆口的設計 18 第 5 章 塑料溫控系統(tǒng)設計 19 第 6 章 標準模架的選擇 21 22 參考文獻 22 摘要 Abstract 近年來 我國塑料模具水平已有比較大提高 大型塑料模具已能生產單套重量達50t 以上的注塑模 精密機床塑料模的精度已可達到3 m 制件精度為0 5 m 的小模數(shù)齒輪模 具及達到高光學要求車燈模具等也已能生產 多腔的塑料模已能生產7800腔的塑封模 高 速模具方面已能生產4m min 以上擠出速度高速塑料異型材擠出模及主型材雙腔共擠 雙色 共擠 軟硬共擠 后共擠 再生料共劑出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具 在生產手段上 模具企業(yè)設備數(shù)控化率已有較大提高 CAD CAE CAM 技術的應用面大為擴大 高速加工及 RP RT等先進技術的采用已越來越多 模具標準件使用覆蓋率及模具商品化率都已有較大 幅度的提高 熱流道模具的比例也有較大提高 在實際生產生活中 我們經常遇到因為卡扣類零件的密封的問題而苦惱 為什么呢 因為正常情況下 在不添加任何密封材料時僅僅用卡扣連接是起到意想不到的密封效果 近年來 市面上出現(xiàn)了一種新型的密封連接材料叫卡扣 這 樣 卡 扣 筒 便 應 運 而 生 了 從 經 濟 角 度 上 考 慮 此 卡 扣 的 成 本 必 須 很 低 因 為 塑 料 的 價 格 本 來 就 不 高 如 果 成 本 太 大 就 不 劃 算 了 從 加 工 性 來 講 這 種 卡 扣 又 不 能 太 復 雜 可 以 說 是 越 簡 單 越 好 從 材 料 來 講 卡 扣 很 薄 很 軟 不 需 要 連 接 性 太 強 的 產 品 再 合 適 不 過 啦 選 用 一 種 經 濟 實 惠 的 材 料 更 加 重 要 目 前 這 種 產 品 已 經 研 制 成 功 并 以 上 市 我 在 看 到 這 成 品 時 便 想 利 用 自 己 的 所 學 根 據(jù) 現(xiàn) 實 的 產 品 做 一 套 生 產 這 樣 產 品 的 模 具 卡扣是連接的工具 考慮到其產量很大 造價的因素 故采用一模多腔模具批量生產 此塑件因為 間有通孔故需采用側抽芯來完成分型才能生產出所需產品 此塑件結構較 簡單宜采用兩板模就可以了 為了增加成型效果需加上熱流道 注塑成型是現(xiàn)代塑料工業(yè)中的一種重要的加工方法之一 世界上注塑模的產量約占塑料 成型模具總產量的 50 以上 家電盒型注塑產品需求量正不斷增 注塑成型能一次成型 形狀復雜 尺寸精確的制品 適合效率 大批量的生產方式 以發(fā)展成為熱塑性塑料和部 分熱固性塑料最主要的成型加工方法 注塑模具的設計與制造主要依賴于設計者的經驗 和技師的制造技藝 一般需要經過反復調試和修模才能正式投入生產 這種傳統(tǒng)的生產方 式不僅使產品的生產周期延長 生產成本增加 而且難以證產品的質量 要解決這些問題 必 須以科學分析的方法 研究各個成型過程的關鍵技術 塑料注塑成型是一個復雜的加工與 物理過程 為實現(xiàn)注塑產品的更新?lián)Q代 提高企業(yè)的競爭能力 必須進行注塑模具設計與 制造及成型過程分析的 CAD CAM CAE 集成技術的研究國外注塑模 CAD CAM CAE 技術研究的成果有關統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明 采用注塑模 CAD CAE CAM 技術能使設計時間縮短 50 制造時間縮短 30 成本下降 10 塑料節(jié)省 7 注塑模計算機模擬技術正朝著 與 CAD CAE 無縫整體集成方向發(fā)展 注塑 CAD 所構造的幾何模型為實現(xiàn)注塑模 CAE 技術提供了基本的幾何拓撲信息和特征信息 注塑模 CAE 的目標是通過對塑料材料性能 的研究和注射成型工藝過程的模擬和分析 為塑料制品的設計 材料選擇 模具設計 注 射成型工藝的制定及注射成型工藝過程的控制供科學依據(jù) 現(xiàn)時國際上占主流地位的注 射模 CAD 軟件有 Pro E I DEAS UG SolidWorks 等 結構分析軟件有 MSC Analysis 等 注射過程數(shù)值分析軟件有 MoldFlow 等 數(shù)控加工軟件有 MasterCAM Cimatron 等 此次選題能全面反映培養(yǎng)目標 與本專業(yè)密切相關 能結合社會生產實際或科研實踐 工 程性強 現(xiàn)實意義明顯 具有相當?shù)南冗M性 深度和難度 在本次手機模具設計畢業(yè)設計 中 采取將模具計內容同 CAD CAM CAE 緊密結合在一起 通過先進的軟件仿真 可以 隨時發(fā)現(xiàn)自己在每一步設計中的不合理處 會找出各種解方案讓設計趨于合理 同時掌握 了最先進的計 加工及分析技術 提高了學生的學習興趣和創(chuàng)新能力 使畢業(yè)設計真正成 為了學生實際工作前的一全過程模擬 通過本次設計 應使我們在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉 塑料制品的設計及成型工 藝的選擇 一塑料制品成型模具的設計能力 塑料制品的質量分析及工藝改進 塑料 模具結構改進設計的能力 了解模具設計的常用商業(yè)軟件以及實際設計的結合 緒論 所謂注塑成型 Injection Molding 是指 將已加熱融化的材料噴射注 入到模具內 經由冷卻與固化后 得到成形品的方法 適用于量產與形狀復雜 產品等成形加工領域 注塑成型機可區(qū)分為合模裝置與注射裝置 合模裝置是開閉模具以執(zhí)行 脫模 eject 作業(yè) 注射裝置是將樹脂予以加熱融化後再射入模具內 所謂模具就是 為了將材料樹脂做成某種形狀 而用來承接射出注入樹 脂的金屬制模型 已溶解的材料是從澆口進入模具內 再經由流道與流道口填充到模槽內 接下來則經由冷卻工程與開模成型機脫模桿上的模具脫模板 推頂出成形品 成形品是由流入融化樹脂的澆口 導入模槽的流道與產品部份所構成 成形品中的澆口與流道并不屬于產品 因此該部分往往被廢棄 甚至粉 碎后再度用作成形專用材料 這就稱為回料 回料不能單獨作為成形專用材使 用 通常都是配合造粒才能予以使用 由于會經過成形工程 因此可讓樹脂做 出各種特性的變化 回料之配方比例的上限為 30 左右 若配方比例過高就有 可能會損害到樹脂的原有性質 所謂成形條件是指 為了獲得所需的成形品 而利用成型機的汽缸溫度 射出速度 模具溫度等組合成無數(shù)個設定條件 由于可獲得的成形品外觀 尺 寸 機械物性會因成形條件而異 因此要找出最佳的成形條件 就必須仰賴熟 練的技術與經驗 成品展示 第 1 章 零件材料的選擇及材料性能 1 1 制品的材料選擇依據(jù) 1 1 1 PP 聚丙烯 化學和物理特性 聚丙烯 Polypropylene 簡稱 PP 是一種半結晶的熱塑性塑料 具有較高 的耐沖擊性 機械性質強韌 抗多種有機溶劑和酸堿腐蝕 在工業(yè)界有廣泛的 應用 是平常常見的高分子材料之一 聚丙烯具有良好的耐熱性 制品能在100 以上溫度進行消毒滅菌 在不 受外力的條件下 150 也不變形 脆化溫度為 35 在低于 35 會發(fā)生脆 化 耐寒性不如聚乙烯 聚 丙 烯 化 學 和 物 理 特 性 PP 是 一 種 半 結 晶 性 材 料 它 比 PE 要 更 堅 硬 并 且 有 更 高 的 熔 點 由 于 均 聚 物 型 的 PP 溫 度 高 于 0C 以 上 時 非 常 脆 因 此 許 多 商 業(yè) 的 PP 材 料 是 加 入 1 4 乙 烯 無 規(guī) 則 共 聚 物 或 更 高 比 率 乙 烯 含 量 的 鉗 段 式 共 聚 物 共 聚 物 型 的 PP 材 料 有 較 低 的 熱 扭 曲 溫 度 100C 低 透 明 度 低 光 澤 度 低 剛 性 但 是 有 有 更 強 的 抗 沖 擊 的 強 度 PP 的 強 度 隨 著 乙 烯 含 量 的 增 加 而 增 大 PP 的 維 卡 軟 化 溫 度 為 150C 由 于 結 晶 度 較 高 這 種 材 料 的 表 面 剛 度 和 抗 劃 痕 特 性 很 好 聚 丙 烯 的 結 晶 度 高 結 構 規(guī) 整 因 而 具 有 優(yōu) 良 的 力 學 性 能 但 在 室 溫 和 低 溫 下 由 于 本 身 的 分 子 結 構 規(guī) 整 度 高 所 以 沖 擊 強 度 較 差 聚 丙 烯 最 突 出 的 性 能 就 是 抗 彎 曲 疲 勞 性 PP 不 存 在 環(huán) 境 應 力 開 裂 問 題 通 常 采 用 加 入 玻 璃 纖 維 金 屬 添 加 劑 或 熱 塑 橡 膠 的 方 法 對 PP 進 行 改 性 PP 的 流 動 率 MFR 范 圍 在 1 40 低 MFR 的 PP 材 料 抗 沖 擊 特 性 較 好 但 延 展 強 度 較 低 對 于 相 同 MFR 的 材 料 共 聚 物 型 的 強 度 比 均 聚 物 型 的 要 高 由 于 結 晶 PP 的 收 縮 率 相 當 高 一 般 為 1 8 2 5 并 且 收 縮 率 的 方 向 均 勻 性 比 PE HD 等 材 料 要 好 得 多 加 入 30 的 玻 璃 添 加 劑 可 以 使 收 縮 率 降 到 0 7 均 聚 物 型 和 共 聚 物 型 的 PP 材 料 都 具 有 優(yōu) 良 的 抗 吸 濕 性 抗 酸 堿 腐 蝕 性 抗 溶 解 性 然 而 它 對 芳 香 烴 如 苯 溶 劑 氯 化 烴 四 氯 化 碳 溶 劑 等 沒 有 抵 抗 力 三 元 聚 合 物 PP 從 本 世 紀 40年 代 開 始 商 業(yè) 化 銷 量 逐 年 增 長 現(xiàn) 已 成 為 全 球 銷 量 最 大 的 工 程 熱 塑 性 塑 料 僅 美 國 的 銷 量 就 于 1989年 超 過 了 12億 磅 在 大 宗 商 品 塑 料 與 高 性 能 工 程 熱 塑 性 塑 料 之 間 PP 占 據(jù) 了 獨 特 的 過 渡 聚 合 物 的 位 置 PP 的 多 能 性 來 自 于 它 的 三 個 單 體 結 構 單 元 丙 烯 睛 丁 二 烯 和 苯 乙 烯 每 個 組 分 都 為 最 終 聚 合 物 提 供 了 一 套 不 同 的 有 用 的 性 能 丙 烯 睛 主 要 提 供 了 耐 化 學 性 和 熱 穩(wěn) 定 性 丁 二 烯 提 供 了 初 度 和 沖 擊 強 度 苯 乙 烯 組 分 則 為 PP 提 供 了 硬 度 和 可 加 工 性 有 三 種 生 產 工 藝 乳 液 法 連 續(xù) 本 體 法 或 懸 浮 法 任 一 種 工 藝 方 法 所 制 得 的 PP 原 料 中 的 苯 乙 烯 含 量 均 為 50 甚 至 更 高 通 常 至 少 兩 種 工 藝 結 合 使 用 以 使 最 終 產 物 最 佳 化 PP 屬 于 兩 相 體 系 苯 乙 烯 一 丙 烯 睛 共 聚 物 SAN 為 連 續(xù) 相 丁 二 烯 衍 生 橡 膠 為 彈 性 體 分 散 相 實 際 上 還 有 少 量 苯 乙 烯 和 丙 烯 睛 在 丁 二 烯 橡 膠 上 發(fā) 生 共 聚 合 反 應 接 枝 本 來 不 相 容 的 硬 SAN 和 橡 膠 相 容 起 來 因 此 人 們 可 把 PP 看 作 是 第 一 個 在 商 業(yè) 上 取 得 成 功 的 聚 合 物 合 金 之 一 注塑模工藝條件 干燥處理 如果儲存適當則不需要干燥處理 熔化溫度 220 275 注意不要超過275 模具溫度 在這個過程中所需的溫度取決于注塑物品 不同材料之間使用 需求取決于 物質的比重 熔點 導熱系數(shù) 零件尺寸和成型率 注射壓力 可大到1800bar 注射速度 通常 使用高速注塑可以使內部壓力減小到最小 如果制品表面 出現(xiàn)了缺陷 那么應使用較高溫度下的低速注塑 流道和澆口 對于冷流道 典型的流道直徑范圍是4 7mm 建議使用通體為 圓形的注入口和流道 所有類型的澆口都可以使用 典型的澆口直徑范圍是 1 1 5mm 但也可以使用小到0 7mm 的澆口 對于邊緣澆口 最小的澆口深度應 為壁厚的一半 最小的澆口寬度應至少為壁厚的兩倍 PP 材料完全可以使用熱 流道系統(tǒng) 典型應用范圍 常見制品 盆 桶 家具 薄膜 編織袋 瓶蓋 汽車保險杠等 1 1 2 PS 主要技術指標如下表 密度 g cm 0 89 0 91 抗拉屈服強度 Mpa 42 56 比容 cm g 0 92 拉伸彈性模量 Mpa 吸水率 24h 0 03 0 10 沖擊強度 無缺口 收縮率 1 8 2 5 kj m 缺口 熔點 220 275 彎曲強度 Mpa 第 2 章 塑料注射成型模具的設計 2 1 注射機類型的選擇 選擇成型設備 隱藏的成本要素注射成型制品不可能具有機械加工制品一樣 雖然大多數(shù) 人都意識到這一點 但還是常常被指定到無法達到的 或使具成本效益的生產 變得不可能 成型誤差有一個指定的容許值 對差的參數(shù) 如尺寸 重量 形 狀或角度等 以最大限度地控制在設定的公差通常有最低和最高限額的厚度 根據(jù)成型設備的種類來進行模具 因此必須熟知各種成型設備的性能 規(guī)格 特點 例如對于注射機來說 在規(guī)格方面應當了解以下內容 注射容量 鎖模 壓力 注射壓力 模具安裝尺寸 頂出裝置及尺寸 噴嘴孔直徑及噴嘴球面半 徑 澆口套定位圈尺寸 模具最大厚度和最小厚度 模板行程等 具體見相關 參數(shù) 要初步估計模具外形尺寸 判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使 用 根據(jù)產品的注射形式和最大注射量等要求 選用臥式注射機 型號 SZ160 1000 拉桿內間距 mm 360 260 結構型式 臥式 移模行程 mm 280 理論注射容量 cm 179 最大模具厚度 mm 360 螺桿直徑 mm 44 最小模具厚度 mm 170 注射壓力 Mpa 150 鎖模形式 液壓 注射速率 g s 110 模具定位孔直徑 mm 125 塑化能力 g s 10 5 噴嘴球半徑 mm SR10 螺桿轉速 r min 10 150 噴嘴口孔徑 mm 鎖模力 KN 1000 2 2 2 鎖模壓力的校核 鎖模力是在成型時鎖緊模具的最大力 用于實現(xiàn)動 定模緊密閉合保證塑料制 品的尺寸精度 盡量減少分型面處的溢邊 或毛邊 厚度和確保操作者的人身 安全 因此 成型時高壓熔融塑料在分型面上顯現(xiàn)的漲力 或稱推力 應小于 鎖模力 2 2 3 注射壓力的校核 注射壓力是成型時柱塞或螺桿施于料筒內熔融塑料上的壓力 常取 70 150Mpa 注成 P 式中 塑件成型所需要的注射壓力 Mpa 一般取 100Mpa成 所選注射機的額定注射壓力 Mpa 注 已知 P 132MpaMpa10 成 注 故滿足要求 2 2 4 注射速率 注射速率即注射過程中每秒鐘通過噴嘴的塑料容量 常取 33 58 mm s 2 2 5 模具閉合厚度的校核 模具閉合時的厚度在注射機動 定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間 其關系按下式校核 Hmin H m H max 式中 Hmin 注射機允許的最小模具厚度 mm Hm 模具閉合厚度 mm Hmax 注射機允許的最大模具厚度 mm 已知 H 170mm min H 311mm H 360mmmax 滿足要求 第 3 章 成型零件的設計 3 1 型腔分型面的設計 為使產品和澆注系統(tǒng)凝料能從模具中取出 模具必須設置分型面 分型面是決 定模具結構形式的重要因素 分模面的設置決定了模具的結構和制造工藝 并 影響熔體的流動及塑件的脫模 分型面總的選擇原則是保證塑件質量 簡化模 具結構 有利于脫模 選擇時綜合考慮下面因素 1 不得位于明顯位置上及影響形狀 分型面不可避免地會在塑件上留下 痕跡 最好不要選在產品光滑的外表面 2 不得由此形成低陷 即分型面的選擇要有利于脫模 盡量避免側抽芯 機構 為此分型面要選擇在塑件尺寸最大處 見圖 1 由于軟管接頭兩端有低 陷段 因此使用 立式分模之分模線 3 應位于加工容易的位置 如圖 2 所示 牙刷柄的分模線位于制品最大 寬度面上 成形品脫模容易 者模具嵌合線與其外形曲線一致 加工容易 圖 3 a 所示分模線為階段形 模具制作及成形品加工困難 圖 3 b 改用直線或曲 面 可使加工變得容易 由以上分析可見 設計分型面時應根據(jù)塑件使用要求 塑件性能和注射機 的技術參數(shù)以及模具加工等因素綜合考慮 權衡利弊 選擇最優(yōu)的分型面 3 2 排氣槽的設計 該注射模屬于中小型模具 在推桿的間隙和分型面上都有排氣效果 已能 滿足要求 故不再考慮排氣槽 3 3 成型零件的設計 3 3 1 凹模的結構設計 考慮到注塑零件的結構和模具的加工 凹模結構采用整體式 其特點是牢固 不易變形 3 3 2 型芯結構設計 主型芯采用局部嵌入固定 其特點是節(jié)約模具鋼的便于加工 3 3 3 成型零件工件尺寸 3 3 3 1 型腔與型芯的尺寸計算 1 型腔內徑尺寸計算 零件的寬度最大尺寸 D 28mm 同樣查得 0 100 則2 D 33 7mm2M 2 型芯徑向尺寸的計算 模具型芯徑向尺寸是由制品的內徑尺寸所決定的 與型腔徑向尺寸的計算原理 一樣 注射模必須設計有準確可靠的脫模機構 以便在每一循環(huán)中將塑件從型 腔中或型芯上自動的脫出模具 脫出塑件的機構叫脫模機構 本次設計中所用 的脫模機構為人們常用的推桿推出脫模機構 其動作是通過裝在注射機合模機 構上的頂桿來完成的 推出機構主要是由推出零件 推出零件固定板和推板 推出機構的導向與復位 部件等組成 脫模機構可按脫模動力來源分類為人力操作 機械推出 液壓推氣壓推出 本設計采用最常見而且應用最廣泛的一次推出機構 推桿推出機構 推桿設在推出阻力最大的地方 推出機構的作用力 應均衡作用于制品 制品成 型后因收縮作用于模具而產生包緊力 包緊力的分布 大小 因制品的形狀與 尺寸 模具的表面狀態(tài)不同而異 設計推出機構時 必須考慮包緊力的狀態(tài) 對制品施加的推出力不均會造成制品白化或開裂 推桿的直徑不宜過細 推桿設置在塑件的內部表面上 推桿端面一般比型腔的平面高出 0 05 0 1mm 以免在塑件上留下凸臺 推桿與模具的配合間隙可以起到排氣的作用 間隙值應小于塑件的溢料間隙值 0 05 頂桿與頂桿孔是成型零件 在充塑成型時 塑料熔體流會與它們接觸 如果頂桿與頂桿孔的間隙太大的話 塑料充滿型腔時會產生頂桿與頂桿孔間隙 處的溢料 這樣不但會使制品的外觀受到影響 而且有時會影響到制品的功能 綜上所述 頂桿與頂桿孔的配合就選用 H8 f8 的間隙配合 推出機構的動作應平衡可靠 頂出機構應有足夠的剛讀及耐磨性 與相關零件 不能發(fā)生干涉 在保證塑件的質量和順利推出的情況下 推桿的數(shù)量不宜過多 推桿應布置均 勻 使塑件受力平衡 并避免頂桿彎曲變形 布置推桿時 還應注意將頂桿設 置在脫模阻力最大部位 推桿的固定 頂桿的固定形式有多種 本設計采用帶肩頂桿與固定板連接的方 式將頂桿固定 這種結構最為簡單 最為常用 而且頂桿與其固定孔之間也可留 一定的間隙 以便調整頂桿與其上方的相關孔對準 推出機構的導向與復位 為了保證推出機構在工作過程中靈活 平穩(wěn) 推出機構需要設計導向裝置 而 在每次合模后 推出機構要回到原來的位置上 以組成完整的型腔 推出機構 需要設計復位裝置 推出機構的導向裝置 有導柱與導套的配合 延長了導向的壽命 而且推板導 柱還起著支承動模支承板的作用 可提高支承板的剛性 推出機構的復位裝置 為了使模具的推出機構在合模后能回到原來的位置 需 要設置復位裝置 本設計采用復位桿復位 脫模力計算及推出零件尺寸的確定 脫模力的計算 將塑件從包緊的型芯上推出所需克服的阻力稱為脫模力 脫模 力主要是由于塑件收縮包緊型芯而造成的塑件與型芯的摩擦阻力 進行塑件脫 模時的受力分析 根據(jù)根據(jù)所需脫模力可按上圖所示估算 即 4 F2 F1cosa F3 F 3 F1sina F4 F2 F1cosa 于是 F 脫 F4 F 3 cosa F1cosa F 1sina cosa F1cosa cosa sina 式中 F 1 塑件對型芯的包緊力 N F2 F3 F1 的垂直和水平分量 N F 3 凸模表面對 F3 產生的反作用力 N F4 沿凸模表面的脫模力 N F 脫 沿制件出模方向所需的脫模力 N a 脫模斜度或凸模側壁斜角 塑料在熱塑狀態(tài)下對鋼的摩擦系數(shù) 大約取 0 2 其中 F1 Lchp 包 式中 Lc 凸模成型部分的截面周長 h 凸模被之間包緊部分的高度 p 包 之間對凸模的單位包緊力 MPa 其數(shù)值與制件的幾何特點及塑料性 質有關 一般可取 8 12MPa 帶入上述公式中計算 F1 2 101 565 68 400 9 10 30593 700 N F2 30593 7 cos1 30589 040 N F3 30593 700 sin1 533 934 N F4 0 2 30593 7 cos1 6117 808 N F 脫 30593 700 cos1 0 2 cos1 sin1 5583 692 N 由此可以看出 脫模力的大小隨塑件包容型芯的面積的增加而增加 隨脫模斜 度的增加而減小 由于影響脫模力大小的因素很多 如推出機構本身運動時的 摩擦力 塑料與鋼材間的粘附力 大氣壓力及成型工作條件的波動等等 因此 要考慮到所有因素的影響較困難 所以計算出的脫模力只能是個近似值 推出零件尺寸的確定 用在推出機構中 推件板的厚度和推桿的直徑是推出機 構設計的關鍵 而推件板的厚度和推桿的直徑是靠對推件板和推桿的強度和剛 度的校核來確定的 用上述方法確定推出零件尺寸十分繁瑣 推桿的直徑可根據(jù)塑件的結構 尺寸 模具的結構及推桿的數(shù)量 根據(jù)經驗來確定 3 型腔深度尺寸計算 模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所決定的 設制品高度名義尺寸為 最大尺寸 其公差 為負偏差 型腔深度名義尺寸為最小尺寸 其公差為正偏 差 z 4 型芯高度尺寸計算 模具型芯的高度尺寸是由制品的深度尺寸決定的 假設制品深度尺寸 H1為最小 尺寸 其公差為正偏差 型芯高度尺寸為最大尺寸 其公差為負偏差 z 根據(jù)有關的經驗公式 hM mm 0132ZQH hM 型芯高度尺寸 mm H1 制品深度最小尺寸 mm 其余公式中字母的含義同前面的含義 深度最小尺寸 H 48 5mm 0 0431 h 48 5 48 5 0 005 0 043 48 772 mmM3225 0 25 0 5 型腔壁厚與底板厚計算 注射成型模型壁厚得確定滿足模具剛度好 強度大和結構輕巧 操作方便 等要求 在塑料注射充型過程中 塑料模具型腔受到熔體的高壓作用 故應有 足夠的強度 剛度 否則可能因為剛度不足而產生塑料制件變形損壞 也可能 會彎曲變形而導致溢料和飛邊 降低塑料的尺寸精度 并影響塑料制品的脫模 從剛度計算一般要考慮下面幾個因素 a 使型腔不發(fā)生溢料 PP 不溢料的最大間隙為 0 05 b 保證制品的順利脫模 為此 要求型腔允許的彈性變形量小于制品冷 卻固化收縮量 c 保證制品達到精度要求 制品有尺寸要求 某些部位的尺寸常要求比 較高的精度 這就要求模具型腔有很好的剛度 經驗數(shù)據(jù) A 矩形型腔側壁厚度的確定 側壁厚度一般取制品長度 長的邊長 或直徑 D 的 0 2 0 5 倍 當型腔為1L 整體式 100mm 需要乘以 0 85 0 9 在 p 49Mpa 時 1L mS72 01 因此 S 0 2 57 0 9 17 27 26mm 取側壁厚度 40mm 就滿足要求 B 矩形型腔底板厚度的確定 因為 p 49Mpa L 1 5b 查表可得 S 0 18 57 0 18 57 10 26mmh 取底板厚度 40mm 就滿足要求 3 4 塑件脫模機構的設計 由于改塑件脫模阻力不大 而頂桿加工簡單 更換方便 脫模效果好 因此選用頂桿脫模機構 推桿位置的設置采取了以下的原則 a 推桿設在脫模阻力大的地方 b 推桿位置均勻分布 c 推桿設在塑料制品強度剛度大的地方 d 推桿直徑應滿足相應的剛度 強度條件 在滿足條件的前提下 應盡量 選用直徑較大的推桿 本次設計的零件比較小 所以推桿直徑取得比較小 為了達到強度剛度要 求設置了較多的推桿 3 5 脫模力計算 3 6 側向分型與抽芯機構設計 本次設計有一個側向型芯 所以使用外側抽芯 1 斜導柱 斜導柱直徑 d 與導柱孔應保持 0 5 1mm 的間隙 2 導柱的角度 本設計 18 楔緊塊角度為 20 3 抽心距的計算 通常抽心距等于側芯深度加 2 5mm S 13 4 17mm 4 斜導柱工作部分長度 L S sin18 5640 開模行程 H Sctg18 530 5 抽拔力的計算 F1 lhp fcos sin 式中 l 活動側芯被塑料包緊的斷面周長 m h 成型芯部分的深度 m p 制品對側心的壓力 一般取 8 12Mpa f 塑料對鋼的摩擦系數(shù) 常用 f 0 1 0 2 側芯的脫模斜度 常取 1 2 已知 l 132mm h 13mm p 10Mpa f 0 2 1 F1 0 132 0 013 10 106 0 2 cos1 sin1 3132N 6 斜導柱所受彎曲力的計算 取標準斜導柱的公稱直徑為 25 第 4 章 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道 澆注 系統(tǒng)設計好壞對制品性能 外觀和成型難易程度影響頗大 根據(jù)注塑件的要求 及模具的結構等方面來考慮選擇澆注系統(tǒng) 模架及標澆口設置所要考慮的因素 A 澆口的設置應達到平衡充模 B 澆口應位于厚壁處 C 澆口應遠離薄壁特征 D 澆口的設置應實現(xiàn)同向流動 E 必要時增加澆口以減少充模壓力 F 增加澆口以防止過保壓 G 所用模具的類型 是 2 板式還是 3 板式模具 H 熱流道還是冷流道 或者混合流道 I 所希望的澆口類型 如邊緣澆口 潛伏式澆口等 J 由于制件的功能而對澆口位置的限制 設計原則 1 能順利地引導熔融塑料充滿型腔 不產生渦流 又有利于型腔內氣體的 排出 2 在保證成型和排氣良好的前提下 選取短流程 少彎折 以減小壓力損 失 縮短填充時間 3 盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件 防止型芯位移 或變形 4 澆口料容易清除 整修方便 無損制品的外觀和使用 5 澆注系統(tǒng)流程較長或需要開設兩面?zhèn)€以上澆口時 由于澆注系統(tǒng)的不均 勻收縮導致制品變形 應設法防止 6 在一模多腔時 應使各腔同步連續(xù)充澆 以保證各個制品一致性 7 合理設置冷料井 溢料槽 使冷料不得直接進入弄腔及減小毛邊的負作 用 8 在保證制品質量良好的條件下 澆注系統(tǒng)的斷面和長度應盡量取小值 以減小對塑料的占用量 從而減小回收料 4 1 主流道的設計 斷面形式 截面形狀采取圓形 這種形狀熱量損失小 流動阻力小 效果 最佳 但加工較難 注射機的噴嘴頭部與主流道襯套的凹下的球面半徑 R 相接觸 二者必須匹 配 無漏料 一般要求主襯套球面半徑 R 比噴嘴球面半徑大 1 2mm 主流道進 口直徑 d 比注射機噴嘴出口直徑 d 應大 0 5 1mm 其作用 一是補償噴嘴與澆1 注道的對口誤差 二是使噴嘴與主襯套球面配合良好 為了便于凝料從主流道中拔出 主流道設計成圓錐形 其半錐角 a 2 4 表面粗糙度應有 Ra 0 8 以上 主流道出口應做成圓角 圓角半徑 r 0 3 0 5mm 或 r d 8 為減少壓力損失 主流道長度盡可能短些 常取2 L 60mm 噴嘴球面半徑為 10mm 見上注射機技術參數(shù) 主襯套球面半徑 R 取 12mm 主流道進口直徑 d 取 4 5mm1 主流道出口直徑 d 取 6mm2 半錐角 a 3 主流道長度 L 取 45mm 4 2 澆口的設計 取用直接澆口 直接澆口是直接和主流道連接 由主流道直接進料 它可以 做成頂澆口和中心澆口 由于澆口尺寸大 熔體壓力損失小 流動阻力小 進 料快 容易成型 適用于任何塑料 常用于成型單腔模 大而深的殼型制品 因為流程短 壓力傳遞好 熔體從上端流向分型面 低端 故有利于排氣和 消除接痕 定位環(huán)機嘴 1 位環(huán)外徑一般情況下用 99 8 20 特殊情況根據(jù)注塑機可用其它規(guī)格 2 定位環(huán)要藏入碼模內深約 10MM 左右 須與上碼模板配合良好 間隙配合 無虛位 用螺絲固定 3 位環(huán)要將機嘴壓住 防止漏膠 機嘴必須定位 4 機嘴配合射嘴圓弧采用大模 SPR19 20 左右 小模 SPR13 15 左右 根據(jù)設 計圖紙為準 5 定位環(huán) 機嘴盡量采用標準件 以節(jié)省工期 6 模具啤塑要用加長爐嘴時 定位環(huán)內徑不小于 80 7 機嘴入水口尺寸小模保持 4 0 大模 5 0 5 5 斜度單邊 1 2 度 根據(jù)實際情況而定 8 板模細水口模具之機嘴 用標準機嘴與水口板之間加工斜度配合 以防機 嘴燒壞 9 特殊情況下 機嘴要進行適當?shù)牡投葦?shù)熱處理 第 5 章塑料溫控系統(tǒng)設計 在注射工藝過程中 模具的溫度直接影響著制品質量和注射周期 各種塑 料的性能 成型工藝要求的不同相應的模具對溫度的要求也不同 PS 在注射成 型進所需要的模具溫度為 40 60 對于任何塑料制品 模具的溫度的波動較 大都是不利的 過高的模具溫度會使塑料制品在冷卻脫模后發(fā)生變形 延長冷 卻時間降低生產率 為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生 就必須采取模具溫度調節(jié)系統(tǒng) 模具必須進行冷卻 以便為生產得以進行 由于水相當廉價 所以水是作為初 級冷卻劑來冷卻模具 水可以通過引導模具縮短快速冷卻時間 通常較冷模具 更有效 因為這樣可以有更快的生產周期時間 但是 這不一定是正確的 因 為部分材料太冷反而有反效果 塑膠模具中設置冷卻水路的主要目的就是通過 控制模具的溫度 使注塑產品具有良好的產品質量和較高的生產率 設計的合 理與否對產品質量的影響主要表現(xiàn)在以下幾方面 1 注塑產品的尺寸精度 對于尺寸精度要求較高的產品來說 模溫的高低 直接影響著產品尺寸的穩(wěn)定性 2 產品的變形 模具溫度的穩(wěn)定 冷卻均衡 可以減少產品的變形 3 產品的表面質量 4 產品的力學性能 冷卻水道孔數(shù)在動 定模板之中各取一個可以達到冷卻的要求 PS 是要求模溫較低的塑料 不斷注入的熔融塑料使模溫能夠達到 PS 注射成型 所需的模溫 所以不必考慮需要加熱提升溫度的 第 6 章 標準模架的選擇 模架及準件的選用 在設計模具時 應盡可能地選用標準模架和標準件 包括通用標準件及模具專用標準件兩 大類 通用標準件如緊固件等 模具專用標準件如定位圈 澆口套 推桿 推管 導柱 導套 模具專用彈簧 冷卻及加熱元件 因為標準件有很大一部分隨時可在市場上買到 這對縮短制造周期 降低制造成本極其有利 模架尺寸確定之后 對模具有關零件要進行 必要的強度或剛度計算 以校核所選模架是否適當 尤其是對大型模具 這一點尤為重要 本次設計選用的標準模架型號是 CI 3540 A70 B100 C100 GB T12556 1 90 CI 品種 基本型號 3540 系列 模板周邊尺寸 A 板的厚度為 70 B 板和 C 板的厚度均為 100 模具必須有模具編號 并整齊地打在基準角長方向對面一邊 大模用 10 12mm 字碼 小模用 6 8mm 字碼 左上角打模號 右上角打數(shù)字以確認模板順序 注塑成品的缺陷與補救 成型上缺點 有些發(fā)生在機器性能 模具設計或是原料特性本身外 大部分問 題可靠調整來解決 有些缺點及原因僅限于某些原因 有些缺點是同一原因之 過與不及 充填不足 缺膠 短射 走水不齊 1 與注塑機有關 降低注塑速度并增 加注塑壓力 噴嘴堵塞 噴嘴過小 塑料劑量過少 料管溫度低 2 與模具有關 澆口位置不適當 結合方法 澆道設計 排氣不良 模具溫 度過低 成品厚度太薄 包封 3 與塑料有關 塑料流動性不良 潤滑不足 調高料管溫度設定 放大進澆口尺寸 適當調整流道比例或尺寸 提高壓力和 保壓 縮水 凹陷 使用最快的注塑速度使塑料碰上模具表面已開始硬化 無法補充縮水 1 降低注塑速度并增加注塑壓力 模具排氣等 2 增加塑料計量并提高注塑壓或是增加保壓時間 3 降低模溫 4 提高保持壓力或填充壓力 末端焦黑 槽內空氣受到壓縮而產生高溫 若射壓不足則出現(xiàn)充填不足而提高壓力即出現(xiàn) 燒黑 1 改善氣孔 2 降低末端射速及塑料溫度 3 避免使用再生材料 4 澆道加大 焦痕 充填過程中 殘留于模穴內的空氣會阻擋塑料的充填狀況 被困在模穴內的空 氣會因為受到塑料加壓加熱而升溫 反而會讓其周圍的材料發(fā)生焦痕 1 降低注塑速度或注塑壓力 2 降低溫度 3 減少二次壓時間 4 改善模穴排氣 5 變換澆口位置或增大其尺寸 銀線 氣瘡 噴射紋 成型品表面因注塑時塑料流動所產生銀白紋現(xiàn)象 這是塑料內水分被壓縮而成 氣狀 所以原料內水分干燥完全就能防止發(fā)生 結合線 接合線 熔合線 熔結線 塑料流經孔穴時 經分割后再行結合 受空氣阻擋而產生 或是離型劑過多 1 提升塑料溫度或將塑料經孔洞之速度提高 2 提高模具溫度或使用流動性較佳等級之材料 3 增加射速及射壓 4 延長注塑前進時間 5 改變料口位置 以改變樹脂流動 進而改變結合線的位置 變形 通常是塑料制品于太熱時脫?；蚴侵破非忻婧癖〔痪鶆?1 延長冷卻時間或是成品的切面厚薄一致 2 均勻公母模的模溫 3 確認成品頂出受力是否均勻 參考文獻 1 岑軍健主編 新編非標準設備設計手冊 上冊 北京 國防工業(yè) 出版社 1999 2 陳劍鶴主編 模具設計基礎 北京 機械工業(yè)出版社 2000 3 德 K Stoeckbert G Menning 編著 任冬云等譯 模具制造手冊 2003 4 李德群 唐志玉主編 中國模具設計大典 2 江西 江西科學技術出 版社 2003 5 劉昌祺主編 塑料模具設計 北京 機工業(yè)出版社 2002 6 零點工作室編著 AutoCAD2002 機械工程繪圖基礎教程 北京 機械工業(yè)出版社 2003 7 錢可強主編 機械制圖 北京 高等教育出版社 2003 8 王鵬駒主編 塑料模具技術手冊 北京 機工業(yè)出版社 2002 9 王樹勛 蘇樹珊主編 模具實用技術設計綜合手冊 第二版 華南 理工大學出版社 2003 10 徐灝主編 機械設計手冊 第二版 北京 機械工業(yè)出版社 2000 11 余漢清 李曉沛原編 公差與配合 北京 中國標準出版社 1990 12 周四新 杜守軍等編著 中文 AutoCAD2002 2004 綜合培訓教程 北京 機械工業(yè)出版社 2004 13 張定華主編 工程力學 少學時 北京 高等教育出版社 2000 14 塑料模設計手冊 編寫組編著 塑料模設計手冊 第三版 北京 機械工業(yè)出版社 2004 15 注塑模設計手冊 編寫組編著 注塑模設計手冊 第三版 北京 機械工業(yè)出版社 2004