窺視鏡注塑模設(shè)計(jì)說明書.doc

1目錄塑件的設(shè)計(jì)要求-1PS的性能分析-1PS的注射成型過程及其工藝參數(shù)-1擬定模具的結(jié)構(gòu)形式-1澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算-5模架的確定-6排氣槽的設(shè)計(jì)-7脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)-7冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-7導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)-8總裝圖繪制-82塑件的設(shè)計(jì)要求本塑件的生產(chǎn)批量：大批量未注公差取MT5級(jí)精度要求設(shè)計(jì)注射模具。一、PS的性能分析通用級(jí)聚苯乙烯是由苯乙烯單體進(jìn)行本體或懸浮聚合反應(yīng)制得。平均分子量(20-30)萬(wàn)。無色透明顆粒，無臭、無味、無毒。具有良好的剛性、光澤性和耐化學(xué)性。折射率1.59-160。熱變形溫度70-98，使用溫度60-80，脆性溫度一30。尺寸穩(wěn)定性好，收縮率約為045。吸濕性低，約為002。溶于丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、醛醛乙酯、氯仿、環(huán)己烷、二氧六環(huán)、吡啶、四氫呋喃、二硫化碳等有機(jī)溶劑。不溶于低級(jí)醇、乙醚、脂肪烴、某些礦物油、有機(jī)酸、堿、元機(jī)鹽等。容易著色，電性能優(yōu)良。脆性大，不耐沖擊，容易燃燒。相對(duì)密度1.041.09；沖擊強(qiáng)度（kJ/m2)16；彎曲強(qiáng)度大于80MPa；馬丁耐熱大于68。貯存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房?jī)?nèi)，防火。二、PS的注射成型過程及其工藝參數(shù)（1）注射成型過程1）成型前準(zhǔn)備。對(duì)PS的色澤，粒度和均勻度等進(jìn)行檢查，PS一般不需要干燥。2）注射過程。塑件在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱，塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻等五個(gè)階段。3）塑件的后處理。處理的介質(zhì)為空氣和水（2）注射工藝參數(shù)1）注射機(jī)：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為70r/min2）料筒溫度：后段140160中段160170前段1701903）噴嘴溫度：1801904）模具溫度：40705）注射壓力：60100MPa6）成型時(shí)間：70s四、擬定模具的結(jié)構(gòu)形式1、分型面位置的確定通過對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在投影面積最大且有利于開模取出塑件的底3平面上，其位置如圖所視。2、型腔數(shù)量和排列方式的確定（1）型腔數(shù)量的確定該塑件采用的精度是MT5，且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本等因素，初步定為一模四腔結(jié)構(gòu)形式。（2）型腔排列形式的確定多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且要求緊湊，并與澆口開設(shè)的部位對(duì)稱。由于該設(shè)計(jì)選擇的是一模四腔，故采用X型對(duì)稱排列，如下圖視（3）模具結(jié)構(gòu)形式的確定從上面的的分析可知，本模具設(shè)計(jì)為一模四腔，對(duì)稱排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)擬采用脫模板推出的推出形式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流道采用對(duì)稱平衡式，澆口采用側(cè)澆口。定模部分不需要開設(shè)分型取出凝料，動(dòng)模部門需要添加型心固定板、支撐板和脫模板。由上綜合分析可以確定選用帶脫模板的單分型面注射模。43、注射機(jī)型號(hào)的確定（1）注射量的計(jì)算通過計(jì)算可得知：塑件的體積：V塑=15.4cm3塑件的質(zhì)量：m塑=V塑=155.4*1.05g/cm3=16.32g（2）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算V總=V塑（1+0.2）*4=15.4*(1+0.2)*4=74.6cm3（3）選擇注射機(jī)V總/0.8=93.25cm3初步選定公稱注射量125cm3，注射機(jī)型號(hào)為XS-ZY-125（4）注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核1）注射壓力校核PS所需要的注射壓力為60100Mpa，p0=90Mpa，該注射機(jī)的公稱注射壓力p公=150Mpa，注射壓力安全系數(shù)k1=1.251.4，這里取k1=1.3。k1p0=1.3*90=117p公,注射機(jī)注射壓力合格。2）鎖模力校核A、塑件在分型面上的投影面積A塑。A塑=兀*29*29=2640.7mm2B、澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A澆。A澆=0.2A塑=528.14mm2C、塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積A總。A總=n(A塑+A澆)=4*1.2A塑=4*1.2*2640.7mm2=12675.36mm2D、模具型腔內(nèi)的脹型力F脹。F脹=A總P模=12675.36mm2*36.3MPa=460.12kN注射機(jī)的公稱鎖模力為F鎖=4.5*105N=4500kN，鎖模力安全系數(shù)為K2=1.11.2，取k2=1.2，k2F脹=1.2*460.12=552.144kNF鎖。五、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、主流道的設(shè)計(jì)主流道通常位于模具中心熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐型形，以便熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴的反復(fù)接觸，因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的澆口套。（1）主流道尺寸a)主流道的長(zhǎng)度：小型模具的主流道長(zhǎng)度應(yīng)盡量小于60mm，這里取50mmb)主流道小端直徑：d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.51）mm=4+1=5mmc)主流道大端直徑：d=d+2L主tan12mmd)主流道球面半徑：SR0=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（12）mm=12+2=14mme)球面的配合高度：h=3mm（2）主流道的凝料體積V主=兀L主（R主2+r主2+R主r主）/3=3.14*50*(62+2.52+6*2.5)/3=3cm3（3）主流道的當(dāng)量半徑5Rn=(6+2.5)/2=4.25mm（4）主流道交口套形式主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)。主流道小端入口與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損。對(duì)材料的要求較嚴(yán)格，因而盡量小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設(shè)計(jì)，以便與拆卸更換。同時(shí)也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)的加工和熱處理。設(shè)計(jì)中常采用碳素工具鋼（T8A或T10A），熱處理淬火表面硬度為5055HRC。2、分流道的設(shè)計(jì)（1）分流道的布置形式在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡，因此采用X式分流道。（2）分流道的長(zhǎng)度由于流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，根據(jù)四個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道較短，故設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)選小一些。單邊分流道長(zhǎng)度L分取33mm。（3）分流道的當(dāng)量半徑：R=2.6mm，利用公式D=0.2654m塑0.5*L分0.25H=6mm寬度為6mm（4）分流道截面形狀本設(shè)計(jì)采用U形為分流道截面形狀，尺寸如圖視。（5）凝料體積1）分流道的長(zhǎng)度L分=33mm2）分流道截面面積A分=3.14*2.6*2.6=21mm23）凝料體積V分=L分*A分=0.7cm3（6）校核剪切速率1）確定注射時(shí)間：t=1.6s2）計(jì)算分流道體積流量：q分=(V分+V塑)/t=(0.7+15.4)/1.6=10cm3/s3）剪切速率y分=（3.3q分）/（兀R3）=(3.3*10*1000)/(兀*2