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1、目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc187289180 1. 前言 PAGEREF _Toc187289180 h - 3 - HYPERLINK l _Toc187289181 2. 塑件分析 PAGEREF _Toc187289181 h - 5 - HYPERLINK l _Toc187289182 2.1 塑件材料選擇 PAGEREF _Toc187289182 h - 5 - HYPERLINK l _Toc187289183 2.2 塑件形狀 PAGEREF _Toc187289183 h - 6 - HYPERLINK l _Toc1872891

2、84 2.3 制品質(zhì)量 PAGEREF _Toc187289184 h - 6 - HYPERLINK l _Toc187289185 2.4 尺寸精度 PAGEREF _Toc187289185 h - 6 - HYPERLINK l _Toc187289186 2.5 外表粗糙度 PAGEREF _Toc187289186 h - 7 - HYPERLINK l _Toc187289187 2.5.1 制品外表粗糙度的選擇 PAGEREF _Toc187289187 h - 7 - HYPERLINK l _Toc187289188 2.5.2 熱塑性塑料產(chǎn)生的常見性表觀質(zhì)量缺陷及產(chǎn)生原因

3、 PAGEREF _Toc187289188 h - 7 - HYPERLINK l _Toc187289189 3. 注塑成型工藝條件 PAGEREF _Toc187289189 h - 10 - HYPERLINK l _Toc187289190 3.1 注塑成型工藝簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc187289190 h - 10 - HYPERLINK l _Toc187289191 3.2 注塑成型工藝條件 PAGEREF _Toc187289191 h - 11 - HYPERLINK l _Toc187289192 4. 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 PAGEREF _Toc187289192

4、h - 12 - HYPERLINK l _Toc187289193 4.1 分型面位置確實(shí)定 PAGEREF _Toc187289193 h - 12 - HYPERLINK l _Toc187289194 4.2 型腔數(shù)量確實(shí)定 PAGEREF _Toc187289194 h - 12 - HYPERLINK l _Toc187289195 4.3 模架的選擇 PAGEREF _Toc187289195 h - 13 - HYPERLINK l _Toc187289196 5. 注塑機(jī)的選擇及校核 PAGEREF _Toc187289196 h - 14 - HYPERLINK l _To

5、c187289197 5.1 選擇注塑機(jī) PAGEREF _Toc187289197 h - 14 - HYPERLINK l _Toc187289198 5.1.1 由公稱注射量選定注射機(jī) PAGEREF _Toc187289198 h - 14 - HYPERLINK l _Toc187289199 5.1.2 由鎖模力選定注射機(jī) PAGEREF _Toc187289199 h - 14 - HYPERLINK l _Toc187289200 5.2 注塑機(jī)的校核 PAGEREF _Toc187289200 h - 15 - HYPERLINK l _Toc187289201 5.2.1

6、最大注塑量的校核 PAGEREF _Toc187289201 h - 15 - HYPERLINK l _Toc187289202 5.2.2 鎖模力的校核 PAGEREF _Toc187289202 h - 15 - HYPERLINK l _Toc187289203 5.2.3 塑化能力的校核 PAGEREF _Toc187289203 h - 15 - HYPERLINK l _Toc187289204 5.2.4 噴嘴尺寸校核 PAGEREF _Toc187289204 h - 16 - HYPERLINK l _Toc187289205 5.2.5 定位圈尺寸校核 PAGEREF _

7、Toc187289205 h - 16 - HYPERLINK l _Toc187289206 5.2.6 模具外形尺寸校核 PAGEREF _Toc187289206 h - 16 - HYPERLINK l _Toc187289207 5.2.7 模具厚度校核 PAGEREF _Toc187289207 h - 17 - HYPERLINK l _Toc187289208 5.2.8 模具安裝尺寸校核 PAGEREF _Toc187289208 h - 17 - HYPERLINK l _Toc187289209 5.2.9 開模行程校核 PAGEREF _Toc187289209 h -

8、 17 - HYPERLINK l _Toc187289210 6. 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc187289210 h - 18 - HYPERLINK l _Toc187289211 6.1 主流道 PAGEREF _Toc187289211 h - 18 - HYPERLINK l _Toc187289212 6.2澆口 PAGEREF _Toc187289212 h - 19 - HYPERLINK l _Toc187289213 6.3剪切速率的校核 PAGEREF _Toc187289213 h - 20 - HYPERLINK l _Toc187289214 6.3.

9、1 主流道剪切速率校核 PAGEREF _Toc187289214 h - 20 - HYPERLINK l _Toc187289215 6.3.2 澆口剪切速率的校核 PAGEREF _Toc187289215 h - 20 - HYPERLINK l _Toc187289216 7. 成型零件的工作尺寸計(jì)算 PAGEREF _Toc187289216 h - 21 - HYPERLINK l _Toc187289217 7.1成型零件工作尺寸的計(jì)算 PAGEREF _Toc187289217 h - 21 - HYPERLINK l _Toc187289218 7.1.1 凹模的工作尺寸計(jì)

10、算 PAGEREF _Toc187289218 h - 21 - HYPERLINK l _Toc187289219 7.1.2 型芯的工作尺寸計(jì)算 PAGEREF _Toc187289219 h - 23 - HYPERLINK l _Toc187289220 7.2型腔壁厚、支撐板厚度確實(shí)定 PAGEREF _Toc187289220 h - 24 - HYPERLINK l _Toc187289221 8. 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc187289221 h - 26 - HYPERLINK l _Toc187289222 8.1 在設(shè)計(jì)脫模推出機(jī)構(gòu)是應(yīng)遵循以下原那么。

11、PAGEREF _Toc187289222 h - 26 - HYPERLINK l _Toc187289223 8.2 脫模力的計(jì)算 PAGEREF _Toc187289223 h - 26 - HYPERLINK l _Toc187289224 8.3 設(shè)計(jì)塑件的推出機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc187289224 h - 26 - HYPERLINK l _Toc187289225 9. 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc187289225 h - 28 - HYPERLINK l _Toc187289226 9.1抽拔距 PAGEREF _Toc187289226 h -

12、 28 - HYPERLINK l _Toc187289227 9.2 斜導(dǎo)柱傾角: PAGEREF _Toc187289227 h - 28 - HYPERLINK l _Toc187289228 9.3斜導(dǎo)柱的工作長(zhǎng)度 PAGEREF _Toc187289228 h - 28 - HYPERLINK l _Toc187289229 9.4斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc187289229 h - 28 - HYPERLINK l _Toc187289230 10. 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc187289230 h - 31 - HYPERLINK l _Toc18

13、7289231 11. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc187289231 h - 32 - HYPERLINK l _Toc187289232 11.1對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 PAGEREF _Toc187289232 h - 32 - HYPERLINK l _Toc187289233 11.2冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì): PAGEREF _Toc187289233 h - 32 - HYPERLINK l _Toc187289234 11.2.1 設(shè)計(jì)原那么 PAGEREF _Toc187289234 h - 32 - HYPERLINK l _Toc187289235 11.2.2 冷卻時(shí)間

14、確實(shí)定 PAGEREF _Toc187289235 h - 32 - HYPERLINK l _Toc187289236 11.2.3 塑料熔體釋放的熱量 PAGEREF _Toc187289236 h - 33 - HYPERLINK l _Toc187289238 11.2.4 高溫噴嘴向模具的接觸傳熱 PAGEREF _Toc187289238 h - 33 - HYPERLINK l _Toc187289239 11.2.5 注射模通過(guò)自然冷卻傳導(dǎo)走的熱量 PAGEREF _Toc187289239 h - 34 - HYPERLINK l _Toc187289240 11.2.6 冷

15、卻系統(tǒng)的計(jì)算 PAGEREF _Toc187289240 h - 35 - HYPERLINK l _Toc187289241 11.2.7 凹模冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 PAGEREF _Toc187289241 h - 35 - HYPERLINK l _Toc187289245 12. 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc187289245 h - 38 - HYPERLINK l _Toc187289246 12.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc187289246 h - 38 - HYPERLINK l _Toc187289247 12.2 限位板定位機(jī)構(gòu) PAGEREF _

16、Toc187289247 h - 39 - HYPERLINK l _Toc187289248 13. 模具開合模動(dòng)作過(guò)程 PAGEREF _Toc187289248 h - 40 - HYPERLINK l _Toc187289249 13.1 開模過(guò)程 PAGEREF _Toc187289249 h - 40 - HYPERLINK l _Toc187289250 13.2 合模過(guò)程 PAGEREF _Toc187289250 h - 40 - HYPERLINK l _Toc187289251 14. 設(shè)計(jì)小結(jié) PAGEREF _Toc187289251 h - 41 - HYPERLI

17、NK l _Toc187289252 致謝 PAGEREF _Toc187289252 h - 42 - HYPERLINK l _Toc187289253 主要參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc187289253 h - 43 -1. 前言1.1 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位模具是工業(yè)生產(chǎn)的根底工藝裝備。振興和開展我國(guó)的模具工業(yè),日益受到人們的重視和關(guān)注。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中,6080%的零部件,都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比較的。模具又是“效益放大器,用模具生產(chǎn)的最

18、終產(chǎn)品的價(jià)值,往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的上下,已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平上下的重要標(biāo)志,在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。從以下四個(gè)方面,可以看出模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位與作用。第一,模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成局部。屬于高新技術(shù)領(lǐng)域的集成電路的設(shè)計(jì)與制造,不能沒(méi)有做引線框架的精密級(jí)進(jìn)沖模和精密的集成電路塑封模;計(jì)算機(jī)的機(jī)殼、接插件和許多元器件的制造,也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具;數(shù)字化電子產(chǎn)品的開展,沒(méi)有精密模具也不行。不僅電子產(chǎn)品如此,在航天航空領(lǐng)域也離不開精密模具。例如:形狀誤差小于0.10.3的空空導(dǎo)彈紅外線接收器的非

19、球面反射鏡,就必須用高精度的塑料模具成形。因此可以說(shuō),許多高精度模具本身就是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一局部。有些生產(chǎn)高精度模具的企業(yè),已經(jīng)被命名為“高新技術(shù)企業(yè)。第二,模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平,是推動(dòng)模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CADCAECAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用,快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用,使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。模具的開發(fā)和制造水平的提高,還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用,也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接,實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。第三,模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個(gè)組成局部。

20、在1998年以前,許多人把機(jī)械工業(yè)當(dāng)作一般的加工工業(yè)。1998年11月召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議,首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開發(fā)力度,推進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。將機(jī)械工業(yè)作為裝備工業(yè),把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開來(lái),是對(duì)機(jī)械工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用的重新定位。模具作為根底工藝裝備,在裝備工業(yè)中自然有其重要地位。因?yàn)閲?guó)民經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備,其零部件有很大一局部是用模具做出來(lái)的。第四,模具工業(yè)地位之重要,還在于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械、電子、汽車、石化、建筑,都要求模具工業(yè)的開展與之相適應(yīng)。機(jī)械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具,特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具,目前在質(zhì)

21、與量上都遠(yuǎn)不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè)開展的需要。這幾年,我國(guó)每年要進(jìn)口近10億美元的模具。我國(guó)石化工業(yè)一年生產(chǎn)500多萬(wàn)噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂,很大一局部需要塑料模具成形,做成制品,才能用于生產(chǎn)和生活的消費(fèi)。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具,需要大量的陶瓷模具;生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗,也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產(chǎn)業(yè)對(duì)模具的需求當(dāng)中,也可以看到模具工業(yè)地位之重要。 1.2 我國(guó)模具工業(yè)的開展現(xiàn)狀20世紀(jì)80年代以來(lái),國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速開展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求,同時(shí)為模具的開展提供了巨大的動(dòng)力。目前,中國(guó)有17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn),從業(yè)人數(shù)約50多萬(wàn)。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)

22、開展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度,將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)開展的重要?jiǎng)恿?。此外,許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大開展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48in約122cm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。經(jīng)過(guò)多年的努力,在模具CAD/ CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料1等方面取得了顯著進(jìn)步;在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等

23、方面作出了奉獻(xiàn)。1.3 我國(guó)模具技術(shù)開展的趨勢(shì)隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷開展,我國(guó)模具技術(shù)的開展呈現(xiàn)以下趨勢(shì)。(1) 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向開展 (2) 模具制造向精密、高效、復(fù)合和多功能方向開展 (3) 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)得到應(yīng)用 (4)特種加工技術(shù)有了進(jìn)一步的開展 (5)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和開展 (6)模具材料及外表處理技術(shù)開展迅速 (7)模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同 另一方面,隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷開展和模具行業(yè)整體水平的提高,在模具行業(yè)出現(xiàn) 了一些新的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理理念與模式。主要有:適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù);

24、創(chuàng)造最正確管理和效益的精益生產(chǎn);提高快速應(yīng)變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)模式;模具標(biāo)準(zhǔn)件的日漸廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期,且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造本錢;廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式;適應(yīng)可持續(xù)開展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計(jì)與制造等。2. 塑件分析2.1 塑件材料選擇滅火器在工作過(guò)程中,會(huì)有大量高壓氣體從噴嘴中噴出,這就要求噴嘴材料要有比較好的耐高沖擊性能。并且滅火器的噴嘴還會(huì)經(jīng)常經(jīng)受高溫和低溫,因此對(duì)材料的熱變形溫度和脆化溫度有一定要求。綜合考慮使用性能、加工性能、經(jīng)濟(jì)條件和原料情況,選擇材料PP1340。PP13

25、40嵌段共聚聚丙烯在國(guó)內(nèi)有大批量的生產(chǎn),具有良好的成型性、力學(xué)性能、外表光澤度和低本錢等優(yōu)點(diǎn),其性能如下表:表1 PP1340性能工程質(zhì)量指標(biāo)試驗(yàn)方法斷裂伸長(zhǎng)率,%500ASTMD638拉伸強(qiáng)度,MPa23ASTMD638洛氏硬度,85ASTMD785密度,kg/m3910ASTMD1505熱變形溫度,105ASTMD648熔體流動(dòng)速率,g/10min1.2ASTMD1238維卡軟化點(diǎn),150ASTMD1525懸臂梁沖擊強(qiáng)度,J/m50ASTMD2562.2 塑件形狀圖1 塑件圖該制件形狀為旋轉(zhuǎn)體,四面有四個(gè)通孔,形狀較為簡(jiǎn)單:如上圖2.3 制品質(zhì)量根據(jù)M=VV=1/4d查表1可得PP1340

26、的密度:=0.910g/cm3V=/4DH-/4dh=/498-9074【9074-424+24/4】/(9074)+/498-348+/450-108+/450-3410148942mm149cm3故制品的質(zhì)量M約為136g2.4 尺寸精度由于改制件未標(biāo)注公差,查?塑料成型模具?P7表2-1-1、2-1-2取MT5,B類公差。2.5 外表粗糙度 制品外表粗糙度的選擇該制品為不透明制品,非配合外表和隱藏的面可取較大的外表粗糙度。同時(shí)可利用這種外表粗糙度的差異使塑件在開模時(shí)更加有力的包住型芯,而留在型芯上。制件各處具體的外表粗糙度在后文將陸續(xù)介紹。 熱塑性塑料產(chǎn)生的常見性表觀質(zhì)量缺陷及產(chǎn)生原因表

27、2 熱塑性塑料常見表觀質(zhì)量缺陷及產(chǎn)生原因制品表觀缺陷產(chǎn)生的原因塑件不完整注射量不夠,加料量及素化能力缺乏;料桶、噴嘴及模具溫度低;注射壓力太低;注射速度太慢或太快;流道或澆口太小,澆口數(shù)目不夠,位置不當(dāng);飛邊溢料太多;塑件壁厚太薄,形狀復(fù)雜且面積大;原料流動(dòng)性太差,或含水分及揮發(fā)物多塑件四周飛邊過(guò)大分型面貼和不嚴(yán),有間隙,型腔和型芯局部滑動(dòng)零件間隙過(guò)大;模具強(qiáng)度和剛性差;料桶、噴嘴及模具溫度太高;注射壓力太大、鎖模力缺乏或鎖模機(jī)構(gòu)不良,注射機(jī)定、動(dòng)模板不平行;原料流動(dòng)性太大;加料量過(guò)多塑件有氣泡塑料枯燥不良,含水分或揮發(fā)物;料溫高,加熱時(shí)間長(zhǎng),塑料存在降解、分解;注射速度太快;注射壓力太小;模

28、溫太低,易出真空泡;模具排氣不良塑件凹陷加料量缺乏;料溫太高,模溫也高,冷卻時(shí)間短;塑件設(shè)計(jì)不合理,壁太厚或厚薄不均注射及保壓時(shí)間太短;注射壓力缺乏;注射速度太快;澆口位置不當(dāng),不利于供料;塑件尺寸不穩(wěn)定注射機(jī)的電氣,液壓系統(tǒng)不穩(wěn)定;加料量不穩(wěn)定;塑料顆粒不均,收縮率不穩(wěn)定;成型條件溫度、壓力、時(shí)間變化,成型周期不一致;澆口太小,多型腔時(shí)各進(jìn)料口大小不一致,進(jìn)料不平衡;模具精度不良,活動(dòng)零件動(dòng)作不穩(wěn)定,定位不準(zhǔn)確;塑件粘模注射壓力太高,注射時(shí)間太長(zhǎng)或太短;模具溫度太高;澆口尺寸太大或位置不當(dāng);模腔外表粗糙度過(guò)大或有劃痕;脫模斜度太小,不易脫模;推出位置結(jié)構(gòu)不合理熔接痕料溫太低,塑料流動(dòng)性太差注

29、射壓力太小,注射速度太低;澆口系統(tǒng)流程長(zhǎng),截面積小,進(jìn)料口尺寸及形狀、位置不對(duì),料流阻力大;塑件形狀復(fù)雜,壁太??;冷料穴設(shè)計(jì)不合理塑件外表出現(xiàn)波紋料溫低,模溫、噴嘴溫度也低;注射壓力太小,注射速度低;冷料穴設(shè)計(jì)不合理;塑料流動(dòng)性差;模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理;流道曲折、狹窄,外表粗糙塑件翹曲變形具溫度太高,冷卻時(shí)間不夠;塑件形狀設(shè)計(jì)不合理,薄厚不均,相差太大,強(qiáng)度缺乏;嵌件分布不合理,預(yù)熱缺乏;塑料分子取向作用太大;模具推出位置不當(dāng),受力不均;保壓補(bǔ)縮缺乏,冷卻不均,收縮不均;塑件分層脫皮不同塑料混雜;同種塑料不同級(jí)別相混;塑化不均勻;原料污染或混入異物3. 注塑成型工藝條件3.1 注塑成型工藝簡(jiǎn)

30、介注塑成型是塑料先在注塑機(jī)的加熱料筒中受熱熔融,而后由柱塞或往復(fù)式螺桿將熔體推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。它不僅可在高生產(chǎn)率下制得高精度,高質(zhì)量的制品,而且可加工的塑料品種多和用途廣,因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一。一般分為三個(gè)階段的工作。圖2 注塑成型壓力時(shí)間曲線1物料準(zhǔn)備:為了使注塑能順利地進(jìn)行并保證產(chǎn)品得到質(zhì)量,在成型前有一系列的準(zhǔn)備工作。包括對(duì)物料的顆粒情況、外觀色澤,雜質(zhì)含量等進(jìn)行檢驗(yàn),并測(cè)試其流動(dòng)性,熱穩(wěn)定性和收縮率等指標(biāo)。對(duì)于吸濕性比較強(qiáng)的塑料,應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱枯燥,為了保證順利脫模,局部塑料制品還需要選用脫模劑。2注塑過(guò)程:塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)塑化到達(dá)流動(dòng)狀態(tài)后,進(jìn)入

31、模腔內(nèi)的流動(dòng)可分為注射,保壓,倒流和冷卻四個(gè)階段,注塑過(guò)程可以用圖2表示。圖中T0代表螺桿或柱塞開始注射熔體的時(shí)刻;當(dāng)模腔充滿熔體T=T1時(shí),熔體壓力迅速上升,到達(dá)最大值P0。從時(shí)間T1到T2,塑料仍處于螺桿或柱塞的壓力下,熔體會(huì)繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補(bǔ)因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動(dòng),而溫度又在不斷下降,定向分子分子鏈的一端在模腔壁固化,另一端沿流動(dòng)方向排列容易被凝結(jié),所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的時(shí)間越長(zhǎng),分子定向的程度越高。從螺桿開始后退到結(jié)束時(shí)間從T2到T3,由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高,會(huì)發(fā)生熔體倒流,從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下降。倒流一直進(jìn)行到澆口處熔體凝結(jié)時(shí)為

32、止。3制件后處理:注塑制品經(jīng)脫?;驒C(jī)械加工后,常需要經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)暮筇幚硪愿纳浦破返男阅芎吞岣叱叽绶€(wěn)定性;制品的后處理主要指退火和調(diào)濕處理。3.2 注塑成型工藝條件1溫度;注塑成型過(guò)程中需要控制的溫度有料筒溫度,噴嘴溫度和模具溫度等。PP1340料溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。表3 溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)料筒溫度 /噴嘴溫度/模具溫度/熱變形溫度 /后段中段前段1.82MPa160-180180-200200-220200-28060-801022壓力;注射成型過(guò)程中需要控制的壓力包括注射壓力,保壓力和背壓力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值PP料的注塑壓力為40-70MPa。3時(shí)間;完成一次注塑成型所需要的時(shí)間稱為注塑周期或稱總

33、周期。它由充模、保壓時(shí)間、冷卻和加料包括預(yù)塑化時(shí)間以及開模、輔助作業(yè)如涂擦脫模劑、安裝嵌件等和閉模時(shí)間組成。其中,最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間,在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)間一般為3-5秒,保壓時(shí)間一般為20-120秒,冷卻時(shí)間一般為30-120秒。根據(jù)塑件的形狀、壁厚、材料等因素,注塑周期初定為60秒,后處理溫度110,保溫時(shí)間2小時(shí)。 4. 擬定模具結(jié)構(gòu)形式當(dāng)塑件的結(jié)構(gòu)和所用的材料滿足成型工藝的要求后,就需要考慮塑件的分型面位置,確定采用單型模腔還是多型模腔來(lái)進(jìn)行生產(chǎn),這樣就初步確定模具的結(jié)構(gòu)形式,為后續(xù)的設(shè)計(jì)計(jì)算提供依據(jù)。4.1 分型面位置確實(shí)定模具上用來(lái)取出塑件和或澆注系統(tǒng)可別離和接觸的外表稱為

34、分型面。分型面的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn):分型面應(yīng)選在塑件的最大截面處;不影響塑件外觀質(zhì)量,尤其是對(duì)外觀有明確要求的塑件;有利于保證塑件的精度要求;有利于模具加工,特別是型腔的加工;有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)置;便于塑件的脫模,盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊;盡量減少塑件在合模平面上的投影面積,以減少所需鎖模力;便于嵌件的安裝;長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開模方向。綜合考慮以上幾點(diǎn),設(shè)置分型面位置如以下圖A。圖3 分型面的位置4.2 型腔數(shù)量確實(shí)定考慮到塑件比較大,且四周又有四個(gè)比較復(fù)雜的通孔,因此型腔形似選擇一模一腔。一模一腔與多型腔相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):塑件的形狀和尺寸精度始終一致;工藝參數(shù)易于控制;模

35、具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,設(shè)計(jì)制造、維修大為簡(jiǎn)化。4.3 模架的選擇 根據(jù)塑件的尺寸大小選擇模架P4,模架形式如下:ab圖4 模架5. 注塑機(jī)的選擇及校核5.1 選擇注塑機(jī) 由公稱注射量選定注射機(jī)塑件的體積:V=149cm3塑件的質(zhì)量:M=136g流道凝料V=0.6V;實(shí)際注射量為:V實(shí)=1491.6=238.4 cm3;實(shí)際注射質(zhì)量為:M實(shí)=1.6M=1361.6=217.6g;根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于0.8倍公稱注射量原那么, 即: 0.8V公 V實(shí)V公= V實(shí)/0.8=238.40.8=298 cm; 由鎖模力選定注射機(jī)F鎖F脹=A分P型 =P型=1/43.1411222510=246.18 KN式

36、中 F鎖:注射機(jī)的鎖模力N; A分:塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和;P型:型腔壓力,取P型=25MP ; D取的是塑件的最大直徑。結(jié)合上面兩項(xiàng)的計(jì)算,初步確定注塑機(jī)為國(guó)產(chǎn)注射機(jī)SZ-320/1250,其主要技術(shù)參數(shù)如下表所示。表4 國(guó)產(chǎn)注射機(jī)SZ-320/1250技術(shù)參數(shù)表特性內(nèi)容特性內(nèi)容結(jié)構(gòu)類型臥拉桿內(nèi)間距(mm)410410理論注射容積cm416移模行程(mm)360螺桿(柱塞)直徑(mm)48鎖模力(KN)1600注射壓(MP)141螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)10200注射速率(g/s)160鎖模形式(mm)雙曲肘塑化能力(g/s)22.2模具定位孔直徑(mm)150最小模具厚度(m

37、m)150噴嘴球半徑(mm)18最大模具厚度mm550噴嘴口直徑mm65.2 注塑機(jī)的校核 最大注塑量的校核為確保塑件質(zhì)量,注塑模一次成型的塑件質(zhì)量包括流道凝料質(zhì)量應(yīng)在公稱注塑量的35%75%范圍內(nèi),最大可達(dá)80%,最小不小于10%。為了保證塑件質(zhì)量,充分發(fā)揮設(shè)備的能力,選擇范圍通常在50%80%。V =298 cm; V416 cm;298/416100%=71.6% 滿足要求。 鎖模力的校核 在確定了型腔壓力和分型面面積之后,可以按下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力:FK AP1.21/43.1411222510295.42KN因此鎖模力滿足要求。式中 :F注塑機(jī)額定鎖模力:1600KN; K平安

38、系數(shù),取K=1.2; 塑化能力的校核 由初定的成型周期為60秒計(jì)算,實(shí)際要求的塑化能力=即:217.6/60=3.63g/s,遠(yuǎn)小于注塑機(jī)的塑化能力22.2g/s,說(shuō)明注射機(jī)能完全滿足塑化要求。 噴嘴尺寸校核在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,模具的主流道襯套始端的球面半徑R2取比注射機(jī)噴嘴球面半徑R1大12 mm,主流道小端直徑D取比注射機(jī)噴嘴直徑d大0.51 mm,如圖4所示,以防止主流道口部積存凝料而影響脫模,所以,注射機(jī)噴嘴尺寸是標(biāo)準(zhǔn),模具的制造以它為準(zhǔn)那么。圖5 噴嘴與澆口套尺寸關(guān)系由于本次選擇的注塑機(jī)噴嘴球半徑為18mm,噴嘴口直徑6mm。選擇澆口套時(shí)同時(shí)考慮到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇R2=20mm,D=8.5

39、mm。 定位圈尺寸校核模具安裝在注塑機(jī)上必須使模具中心線與料筒、噴嘴的中心線相重合,定位圈與注塑機(jī)固定模板上的定位孔呈間隙配合H8/e8。定位圈的高度,對(duì)小型模具為8mm10mm,對(duì)大型模具為10mm15mm。此外,對(duì)中小型模具一般只在定位模板上設(shè)置定位圈,對(duì)大型模具可在動(dòng)、定模板上同時(shí)設(shè)置定位圈。本次設(shè)計(jì)的模具只在定模板上設(shè)置定位圈,定位孔直徑為150mm,定位圈的高度為8mm。定位圈形式如以下圖所示:圖6 定位圈 模具外形尺寸校核注塑模外形尺寸應(yīng)小于注塑機(jī)工作臺(tái)面的有效尺寸。模具長(zhǎng)寬方向的尺寸要與注塑機(jī)拉桿間距相適應(yīng),模具至少有一個(gè)方向的尺寸能穿過(guò)拉桿間的空間裝在注塑機(jī)的工作臺(tái)面上。本書中

40、拉桿內(nèi)間距410410mm,模具外形尺寸設(shè)計(jì)為355450mm,滿足要求。 模具厚度校核模具厚度必須滿足下式:H H H150mm436mm550mm式中:H所設(shè)計(jì)的模具厚度 436 mm; H注塑機(jī)所允許的最小模具厚度150 mm;H注塑機(jī)所允許的最大模具厚度550 mm; 模具安裝尺寸校核注塑機(jī)的動(dòng)模板,定模板臺(tái)面上有許多不同間距的螺釘孔或“T形槽,用于安裝固定模具。模具固定安裝方法有兩種:螺釘固定,壓板固定。采用螺釘直接固定時(shí)大型模具常用這種方法,模具動(dòng),定模板上的螺孔及其間距,必須與注塑機(jī)模板臺(tái)面上對(duì)應(yīng)的螺孔一致;采用壓板固定時(shí)中,小模具多用這種方法,只要在模具的固定板附近有螺孔就行,

41、有較大的靈活性。該模具外形尺寸為355450屬中,小型模具,所以采用壓板固定法。 開模行程校核所選注塑機(jī)為雙曲肘鎖模機(jī)構(gòu),最大開模行程不受模具厚度影響。模具有側(cè)向抽芯,抽芯距離是s為4mm,所需開模行程H側(cè)顯然小于H1+H2。所以開模行程H=H1+H2+(510)mmH=100+148+510mm258mmS式中S注塑機(jī)移模行程360mm;H推出距離100mm;H流道凝料與塑件高度148mm。6. 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利地充滿到型腔各處,以便獲得外形輪廓清晰、內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。因此要求充模速度快而有序,壓力損失少,排氣條件好,澆注系統(tǒng)凝料易于與塑件別離或切除,且在塑件上

42、留下澆口痕跡小。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí),首先選擇澆口的位置,流道及澆口位置的選擇應(yīng)遵循以下原那么。1流道應(yīng)盡量少?gòu)澱?,外表粗糙度為R0.81.6。2應(yīng)考慮到模具是一模一腔還是一模多腔,澆注系統(tǒng)應(yīng)按型腔布局設(shè)計(jì),盡量與模具中心線對(duì)稱。3單型腔模具投影面積較大時(shí),在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí),應(yīng)防止在模具的單面開設(shè)澆口,不然會(huì)照成注射時(shí)模具的受力不均。4設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí),應(yīng)考慮去除澆口方便,修正澆口時(shí)在塑件上不留痕跡。5一腔多模時(shí),應(yīng)防止將大小懸殊的塑件放在同一副模具內(nèi)。6在設(shè)計(jì)澆口時(shí)防止塑料熔體直接沖擊直徑型芯及嵌件,以免產(chǎn)生彎曲、折斷或移位。7在滿足成型排氣良好的前提下,要選取最短的流程,這樣可以縮短填充時(shí)間。8

43、能順利的引導(dǎo)塑件熔體填充各個(gè)部位,并在填充過(guò)程中不致產(chǎn)生塑料熔體渦流、紊流現(xiàn),使型腔內(nèi)的氣體順利排出模外。9在成批生產(chǎn)塑件時(shí),在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,要縮短冷卻時(shí)間及成型周期。10假設(shè)是主流道型澆口,因主流到處有收縮現(xiàn)象,假設(shè)塑件在這個(gè)部位要求精度較高時(shí),主流道應(yīng)留有加工余量或修正余量。11澆口的位置應(yīng)保證塑料熔體順利地流入型腔,即對(duì)著型腔中寬暢、厚壁部位。12盡量防止使塑件產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在塑件不重要的部位。 6.1 主流道主流道是連接注塑機(jī)的噴嘴與分流道或澆口的一段通道,通常和注塑機(jī)的噴嘴在同一軸線上,斷面為圓形,有一定的錐度,目的是便于冷料的脫模,同時(shí)也改善料流的速度,因?yàn)橐?/p>

44、和注塑機(jī)相配,所以其尺寸與注塑機(jī)有關(guān)。本次設(shè)計(jì)的主流道襯套如以下圖,其主要參數(shù): 錐角=6;內(nèi)外表粗糙度Ra=0.63;小端直徑D=d+(0.51)mm=8.5mm;主流道襯套始端的球面半徑R=R+(12)mm=20mm;取主流道長(zhǎng)度l=58mm;材料為碳素工具鋼T8A。其中:d=6mm是注塑機(jī)的噴嘴口直徑,R=18mm是注塑機(jī)的噴嘴球半徑。圖7 主流道襯套6.2澆口澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道,它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵局部,澆口的形狀,數(shù)量,尺寸和位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大,澆口的主要作用有兩個(gè),一是塑料熔體流經(jīng)的通道,二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。澆口的類型有很多,有點(diǎn)澆口,側(cè)澆口,

45、直接澆口,潛伏式澆口等,各澆口的應(yīng)用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定,本次設(shè)計(jì)的模具為單型腔模具,比較簡(jiǎn)單,采用無(wú)分流道和冷料穴的圓環(huán)形澆口,澆口形狀為圓環(huán)形,如以下圖:圖8 澆口形狀和位置這種交口的特性: 它在單型腔模具中,塑料熔體直接流入型腔,因而壓力損失少,進(jìn)料速度快,成型比較容易,傳遞壓力好,保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng),模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,制造方便。圓環(huán)形澆口中間的錐形型芯起分流作用,進(jìn)料均勻,在整個(gè)圓周上取得大致相同的流速,空氣也容易順序排除,無(wú)熔接縫,尺寸可作為矩形澆口看待。其缺點(diǎn)是去除澆口比較困難。澆口尺寸確實(shí)定:環(huán)形澆口外徑:D2= D+2ltan=8.5+258tan3=14.58mm環(huán)形澆口

46、寬度:w= D2- D1/2=2.29mm主流道錐角:=3;主流道小端直徑:D=8.5mm;主流道長(zhǎng)度:l=58mm;環(huán)形澆口平均直徑:D均;環(huán)形澆口內(nèi)徑:D1=10mm;環(huán)形澆口外徑:D2;塑件厚度:t=8mm6.3剪切速率的校核生產(chǎn)實(shí)踐說(shuō)明,當(dāng)注射模主流道和分流道的剪切速率R=510510S、澆口的剪切速率R=1010S時(shí),所成型的塑件質(zhì)量最好。對(duì)一般熱塑性塑料,將以上推薦的剪切速率值作為計(jì)算依據(jù),可用以下經(jīng)驗(yàn)公式表示:R= 式中 q體積流量CM/S;R澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑CM。 主流道剪切速率校核Q=0.8Q/T =238.41.5=158.9 CM/S T注射時(shí)間:T=1.5S; R主

47、流道的平均當(dāng)量截面半徑:R=0.478CM d 主流道小端直徑 , d=0.85 CM; d主流道大端直徑,d=1.061CMR= 3.3158.9/(3.140.4783)=1.5310 S5101.5310510 (滿足條件) 澆口剪切速率的校核R= =3.3158.9/(3.140.533)=1.12103 S其中:澆口面積S=/4(D22-D12),當(dāng)量面積S=R 所以R=5.3mm。 單從計(jì)算上看,交口剪切速率偏小。但由于模具比較特殊,為一模一腔,無(wú)分流道,壓力損失少,進(jìn)料速度快,成型比較容易,傳遞壓力好,所以澆口的剪切速率是適宜的。從以上的計(jì)算結(jié)果看,流道與澆口剪切速率的值都落在合

48、理的范圍內(nèi),證明流道與澆口的尺寸取值是合理的。7. 成型零件的工作尺寸計(jì)算模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型零件。成型零件包括凹模、型芯、鑲塊、成形桿和成型環(huán)等。成型過(guò)程中成型零件受到塑料熔體的高壓作用,料流的沖刷,脫模時(shí)與塑件間發(fā)生摩擦。因此,成型零件要求有正確的幾何形狀、較高的尺寸精度和較低的外表粗糙度,此外還要求成型零件具有合理的結(jié)構(gòu)和良好的加工工藝性,具有足夠的強(qiáng)度、剛度和外表硬度。7.1成型零件工作尺寸的計(jì)算在計(jì)算型腔和型芯工作尺寸之前,對(duì)塑件各重要尺寸應(yīng)按機(jī)械設(shè)計(jì)中最大實(shí)體原那么進(jìn)行轉(zhuǎn)化,即塑件外形尺寸名義尺寸為最大尺寸,其公差為負(fù)值;塑件的內(nèi)腔尺寸名義尺寸為最小值,其

49、公差為正值;中心距尺寸為公稱尺寸,其公差為正負(fù)/2。 凹模的工作尺寸計(jì)算凹模的徑向尺寸計(jì)算公式:L=Ls(1+k)-X0+式中 :Ls塑件外型徑向公稱尺寸; K塑料的平均收縮率;塑件的尺寸公差;模具制造公差,取塑件相應(yīng)尺寸公差的1/31/6。凹模的深度尺寸計(jì)算公式:H=Hs(1+k)-X+0式中:Hs塑件高度方向的公稱尺寸。經(jīng)查得PP的收縮率K=0.6%;塑件未注尺寸公差,所以按MT5B類公差選取,查模塑件尺寸公差表的其單項(xiàng)公差為1.34。塑件尺寸需要精度計(jì)算的尺寸如以下圖:圖9 塑件圖1型腔徑向尺寸模具最大磨損量取塑件公差的1/6;模具的制造公差z=/3,X取0.7513434+0.76(L

50、s)-z=1+sLs+x0-z =1+0.6%34+0.750.760-0.25 =34.770-0.2525050-1.34(LM1)+z0=1+SLs1-X+z0 =1+0.6%50-0.750.84 +0.45 =49.67+0.45039898-1.34(LM2)+z0=(1+S)Ls2-X+0 =1+0.6%98-0.751.20+0.450 =97.69+0.4504102102-1.34(LM2)+z0=(1+S)Ls2-X+0 =1+0.6%102-0.751.34+0.450 =101.61+0.4502型腔深度尺寸模具最大磨損量取塑件公差尺寸1/6;模具制造公差z=/3;取

51、X=0.65,11010+10.760(Hm1)0-=1+SHs+X0-z =(1+0.6%)10+0.650.480-0.25 =10.370-0.2521818-1.34(HM1)+z0=(1+0.6%)18-0.650.58+0.450 =17.73+0.45033939-1.34(HM2)+z0=(1+0.60%)39-0.650.76+0.450 =38.74+0.45048282-1.34(HM2)+z0=(1+0.60%)82-0.651.20+0.450 =81.71+0.450544-1.34(HM2)+z0=(1+0.60%)4-0.650.44+0.450 =3.74+0

52、.450 型芯的工作尺寸計(jì)算型芯的徑向尺寸計(jì)算公式:l=Ls(1+k)-X)0-式中: Ls塑件內(nèi)部徑向公稱尺寸 K塑料的平均收縮率 塑件的尺寸公差 模具制造公差,取塑件相應(yīng)尺寸公差的1/31/6。凹模的深度尺寸計(jì)算公式:h=Hs(1+k)-X-0式中:Hs塑件高度方向的公稱尺寸。經(jīng)查得PP的收縮率約為0.6%塑件未注公差按MT5B類公差選取,查模塑件尺寸公差表的其單項(xiàng)公差為1.20。1型芯的徑向尺寸:模具最大磨損量取塑件的1/6;模具的制造公差z=/3;取X=0.75。11010+1.20(Ls1)-z=1+sLs+x0-z =1+0.6%10+0.750.480-0.40 =10.420-

53、0.4023434+1.20(Ls2)-z=(1+s)Ls+X0-z =(1+0.6%)34+0.750.760-0.40 =34.770-0.4039090+1.20(Ls3)-z=(1+s)Ls+X0-z =(1+0.6%)90+0.751.200-0.40 =91.440-0.402型芯高度尺寸:模具最大磨損量取塑件公差的1/6,制造公差=/3;取X=0.651)88+1.200(Hm1)0-=1+SHs+X0-z =(1+0.6%)8+0.650.480-0.40 =8.360-0.402)8282+1.200(Hm2)0-z=1+SHs2+x0-z =(1+0.6%)82+0.651

54、.200-0.40=83.270-0.407.2型腔壁厚、支撐板厚度確實(shí)定塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到塑料熔體的高壓作用,應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度,如果型腔和側(cè)壁厚度過(guò)薄可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑料變形甚至破壞;也可能因剛度缺乏而產(chǎn)生翹曲變形,導(dǎo)致溢料飛邊,降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。型腔壁厚、支撐板厚度確實(shí)定從理論上講是通過(guò)力學(xué)的強(qiáng)度及剛度公式進(jìn)行計(jì)算的。由于注塑成型受溫度、壓力、塑料特性及塑件復(fù)雜程度的影響,所以理論計(jì)算并不能完全真實(shí)的反映結(jié)果。通常在模具設(shè)計(jì)中,型腔及支撐板厚度不通過(guò)計(jì)算確定,而是憑經(jīng)驗(yàn)確定。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表如下:表5 壁厚S的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)型腔壓力/MPa型腔側(cè)壁厚度S/mm29(壓

55、塑)014L+1249壓塑016L+1549注塑020L+17表6 支撐板h厚度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)b/mmb=L/mb=1.5L/mmb=2L/mm102(0.12-0.13)b(0.10-0.11)b0.08b102-300(0.13-0.15)b(0.11-0.12)b(0.08-0.09)b 模具設(shè)計(jì)時(shí)上表查到得數(shù)據(jù)只是作為驗(yàn)證性的數(shù)據(jù)。選擇標(biāo)準(zhǔn)模架后,需要結(jié)合塑件具體尺寸來(lái)驗(yàn)證型腔壁厚和支撐板厚度的合理性。8. 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在注塑成型的每一個(gè)循環(huán)中,都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出,模具上這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)或稱推出、頂出機(jī)構(gòu)。8.1 在設(shè)計(jì)脫模推出機(jī)構(gòu)是應(yīng)遵循以下原那么。

56、推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。保證塑件不因推出而變形損壞。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠。推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或隱形面和非裝飾面上。合模時(shí)能正確復(fù)位。8.2 脫模力的計(jì)算脫模力計(jì)算公式Fc=10fcETf-Tjth式中 :fc脫模系數(shù),即在脫模溫度下塑件與型芯外表之間的靜摩擦因數(shù),它受塑件熔體經(jīng)高壓在鋼外表固化中粘附的影響;塑料的現(xiàn)行膨脹系數(shù)1/;E在脫模溫度下,塑料的抗拉彈性模量MPa;Tf塑料的軟化溫度;Tj脫模時(shí)塑件溫度;t塑件的厚度mm;h型芯脫模方向的高度mm。 脫模力計(jì)算中物理參量的準(zhǔn)確確定是困難的,各參數(shù)隨著溫度而變化,脫模力的準(zhǔn)確計(jì)算式很困難的它與塑料的拉伸彈性模量、熱膨脹系數(shù)

57、、模具溫度、保壓壓力、冷卻時(shí)間、開模時(shí)型腔壓力以及推桿速度等工藝條件有關(guān)。8.3 設(shè)計(jì)塑件的推出機(jī)構(gòu)本次設(shè)計(jì)的塑件軸向尺寸較大,包住型芯的軸向尺寸達(dá)90多毫米,脫模力顯然會(huì)很大,不宜設(shè)置推桿頂出機(jī)構(gòu)。但本塑件有一個(gè)特點(diǎn)底部壁厚有個(gè)凸起。如果在底部設(shè)置推板推出機(jī)構(gòu)的話,此凸起可大大增加了推板與塑件的接觸面積,也增加了推出位置的剛性,保證塑件不被損壞。因此推出機(jī)構(gòu)設(shè)置為推板推出機(jī)構(gòu),推板位置如以下圖。圖10 推板位置 推板的形狀和結(jié)構(gòu)那么根據(jù)選擇的模架具體決定。推板有四個(gè)推桿推動(dòng),推桿選擇直徑為20mm的標(biāo)準(zhǔn)推桿,其尺寸如以下圖:圖11 標(biāo)準(zhǔn)推桿9. 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在塑件上但凡脫出方向與開

58、模方向不相同的側(cè)孔或側(cè)凹除少數(shù)淺側(cè)凹可以強(qiáng)制拖出外,都需要進(jìn)行側(cè)向抽芯或側(cè)向分型方能將塑件順利脫出。本次設(shè)計(jì)的塑件四周有側(cè)孔,必須采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu),用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)抽出側(cè)型芯。設(shè)計(jì)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):鎖緊楔的斜角大于導(dǎo)柱傾斜角,通常大23。,否那么無(wú)法帶動(dòng)滑塊;滑塊在完成抽芯動(dòng)作后,留在滑槽內(nèi)的滑塊長(zhǎng)度不小于全長(zhǎng)的2/3;不能使頂桿和活動(dòng)型芯在分型面上的投影重合,防止滑塊和頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位時(shí)互相干預(yù);為保證塑件留在動(dòng)模上,開模前必須抽出測(cè)向型芯,因此要采用定距拉緊結(jié)構(gòu)。9.1抽拔距為順利的脫出塑件、側(cè)型芯或滑塊從成型位置外移到不阻礙制品平行推出的位置,此移動(dòng)的距離稱為計(jì)算抽拔距。在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)

59、加上25mm的平安距離作為實(shí)際抽拔距。本塑件抽拔距計(jì)算公式為: S=4mm+25mm9.2 斜導(dǎo)柱傾角:傾斜角的大小關(guān)系到導(dǎo)柱所承受的彎曲力和實(shí)際到達(dá)的抽拔力,也關(guān)系到斜導(dǎo)柱的工作長(zhǎng)度、抽芯距和開模行程。本設(shè)計(jì)塑件側(cè)壁較薄,需要的抽拔力不大;從尺寸上考慮,側(cè)孔高度48mm,側(cè)孔深度為4mm,考慮平安距離后實(shí)際抽拔距僅為為69mm。應(yīng)選擇斜導(dǎo)柱傾角為7。9.3斜導(dǎo)柱的工作長(zhǎng)度斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度L主要與抽芯距S、斜導(dǎo)柱傾斜角有關(guān)。其計(jì)算公式為:L=S/cos =49/cos7=49.4mm式中:取抽芯距S=49mm。通常斜導(dǎo)柱的有關(guān)參數(shù)計(jì)算主要是掌握傾斜角、抽芯距、斜導(dǎo)柱工作長(zhǎng)度及開模行程的關(guān)系

60、計(jì)算。其他一般憑經(jīng)驗(yàn)確定9.4斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1斜導(dǎo)柱 斜導(dǎo)柱的材料采用45剛,淬火后硬度為35HRC。斜導(dǎo)柱與固定板用H7/m6 配合。由于斜導(dǎo)柱主要起驅(qū)動(dòng)滑塊作用,滑塊的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊間的精度保證,因此滑塊與斜導(dǎo)柱間可采用間隙配合H11/h11 或留0.51mm 的間隙。由于制品圓周側(cè)壁上的四孔均為通孔,注塑壓力對(duì)其影響較小,故彎導(dǎo)柱實(shí)為圓柱形導(dǎo)柱上改制,起楔緊和拔塊兩個(gè)作用,方便了機(jī)械加工。彎導(dǎo)柱形式如以下圖:圖12 彎導(dǎo)柱形式2滑塊 本書中滑塊與型腔采用整體式結(jié)構(gòu),形狀結(jié)構(gòu)如以下圖:圖13 滑塊3導(dǎo)滑槽 對(duì)導(dǎo)滑槽與滑塊的配合要求是運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),不宜過(guò)分松動(dòng),亦不宜過(guò)緊,燕尾槽精度

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