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1、模 具 设 计 说 明 书设计题目 盒盖的模具设计 课程名称 塑料成型工艺与模具设计 学 院 河南工程学院 专业年级 机制1121 学 号 3 学 生 曹豪 2012年6月18日前 言注射成型是塑料成型的一种重要方法,它主要适用于热塑性塑料的成型。虽然塑料的品种很多,但是其注射成型工艺过程是相似的。塑料注射成型的特点是:成型周期短,能一次成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或者非金属嵌件的塑料制件;注射成型的生产率高,易实现自动化生产;除氟塑料以外,几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型的方法成型。但注射成型所用的注射设备价格较高,模具的结构较复杂,生产成本高,生产周期长,不适合单件小批量的塑件成型
2、。随着注射成型技术的发展,到目前为止,部分热固性塑料也可以采用该方法成型。注射成型工艺包含成型前得准备、注射过程和塑件的后处理三部分。1.成型前的准备为使注射成型过程能顺利进行并保证塑料制件的质量,在成型前需要做一些必要的准备工作,包含:原料外观的检验和工艺性能测定;原材料的染色及对粉料的造粒;对易吸湿的塑料进行充分的预热和干燥,防止因塑料中含有水分而使塑件产生斑纹、汽包和降解等。由于注射原料的种类、形态,塑件的结构,有无嵌件以及以及使用要求的不同,各种塑件成型前的准备工作也不完全一样。2.注射过程注射过程一般包含加料、塑化、注射、冷却和脱模几个阶段。3.塑件的后处理为了消除塑件内存在的应力、
3、改善塑件的性能和提高尺寸的稳定性,注射成型的塑件经脱模或机械加工之后,常需要进行适当的后处理。主要的后处理方法有退火处理和调湿处理。盒盖模具设计生产批量:中批量材料:PA1010材料厚度:1mm首先Proe软件画出零件立体图,其图如下所示:设计步骤:一. 盒盖加工工艺分析:1塑件的原材料分析 塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点结论PA1010结晶性很高,强度和硬度较大。一般在80度-100度之间使用,范围较窄。尼龙耐碱、弱酸,但强酸和氧化剂可以腐蚀尼龙,化学稳定性较差。尼龙有优良的力学性能,抗拉、抗压、耐磨,表面硬度大,摩擦系数小。吸水性强、收缩率大,常常因吸水引起较大的尺寸变
4、化。尼龙的粘度低,且其熔化温度范围较窄, 尼龙流动性好,容易充模成型,也易走披锋。PA熔点高,凝固点也高,熔料在模具内随时会因温度降到熔点以下而凝固,妨碍充模成型的完成。采用高速注射尼龙模具要有较充分的排气措施。PA在熔融状态时,热稳定性较差,易降解。料筒温度不宜超过300,熔料在料筒内加热时间不宜超过30分钟,可利用模温的高低来控制其结晶性,来获得所需的性能。2塑件的尺寸分析无公差标注的,按MT5查取公差,其主要尺寸标注如下(单位均为mm):塑件外形尺寸:17 17 7 1内形尺寸:15 15 6 3.塑件表面质量分析该塑件要求外表面没有斑点及熔接痕,粗糙度可取Ra0.4m。而塑件内部没有较
5、高的表面粗糙度要求。4.塑件的结构工艺性分析 (1).由零件图分析,该塑件为长方体形,壁厚均匀,符合最最小壁厚要求。结论:综上所述,该塑件可采用注射成型加工。3型芯型腔结构设计 型芯型腔可采用整体式或组合式结构。由于该塑件尺寸较大,型腔的底部面积镶拼结构,所以形腔选择整体式。考虑模具温度调节,型芯采用整体式结构。 二、注射模的结构设计1.分型面的选择根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件,我们以A-A面为分型面2.型腔数目的确定及型腔的排列型腔数的确定有多种方法,本设计采用注射机得注射量来确定它的数目。生产中每次实际注射量应为公称注射量G的0.75-0.45倍,
6、现取0.6G进行计算。每件制品所需浇注的体积为制品的0.2-1倍,现取0.6V进行计算。有公式可得需要塑件采用的是一模二件成型,所以,型腔布置在模具的中间。这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。3.确定型腔的排列方式本塑件在注射时采用一模二件,即模具需要两个型腔。综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素,拟采用下图所示的型腔排列方式。4.标准模架的选择凹模的结构采用整体嵌入式,这样有利于节省金属材料。型芯采用镶拼式结构,有利于加工和排气。根据计算,型腔侧壁厚度应大于9.62mm,而型腔的直径为20mm。根据浇注系统的条件和制件的大小,初选标准模架,依据手册,根据模板的参数及分型条件确定选择
7、A2型模架。选择标准模架,其图如下所示:标准模架示意图三.浇注系统的设计1)主流道的设计根据设计手册查得SZ60/40型注射机喷嘴有关尺寸如下:喷嘴前端孔径:d0=3.5mm 喷嘴前端球面半径:R015mm为了使凝料能顺利拔出,主流道的小端直径D应稍大于注射喷嘴直径d。主流道的半锥角通常为12过大的锥角会产生湍流或涡流,卷入空气,过小的锥角使凝料脱模困难,还会使充模时熔体的流动阻力过大,此处的锥角选用2.5。经换算得主流道大端直径D8.5mm,为使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径5mm的圆弧过渡。主流道的长度L一般控制在60mm之内,可取L55mm。2)分流道的设计分流道在设计时应
8、考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度的降低,同时还要考虑减小流道的容积。圆形和正方形流道的效率最高,当分型面为平面时一般采用圆形的截面流道,但考虑到加工的方便性,可采用半圆形的流道。一般分流道直径在310mm范围内,分流道的截面尺寸可根据制品所用的塑料品种、重量和壁厚,以及分流道的长度由中国模具设计大典来选定,经查取D=7.6mm较为合适,分流道长度取L194mm从手册中查得修正系数,则分流道直径经修正后为D5.712,取D8mm。3)浇口的设计根据浇口的成型要求及型腔的排列方式且材料粘度小,故选用点浇口较为合适。点浇口有浇口痕迹小等优点。从制品的内盖进料,点浇口的截面形状为直径
9、D1的圆形,其优点是截面形状简单,易于加工,便于试模后修正。浇口是在制品的内表面留有浇口痕迹,因为该制件内表面质量要求较低,又是中小型制品的一模两腔结构,所以可以采用点浇口。 浇口直径一般为0.61.5 mm,其大小由物料性质和制件重量决定,浇口台阶长度为0.51.2 mm.最好为0.50.8 mm,浇口直径可由经验公式确定如下:d=0.8mm,浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节,设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内在质量、外在质量及模具的结构、塑料的利用率等有较大影响。由浇注系统
10、设计原则可知,其图如下所示:浇注系统示意图四.顶出系统设计1)推件方式的选择该模成型塑件为方形盒,模具采用定模型腔板推杆机构,推杆顶出塑件。推杆推出机构的工作原理是注射成型后,动模部分向后移动,塑件包紧在型芯上跟随动模一起移动。如果是机动顶出,在动模部分后移的过程中,当推板和注射机的刚性顶杆接触时,推出机构就静止不动,动模继续后移,推杆与动模之间就产生了一个相对移动,推杆将塑件从动模上的型芯推出脱模;如果是液压顶出,则动模部分开模行程结束后,注射机得顶出液压缸开始工作,液压缸的活塞杆顶动推出机构的推板,推板将塑件从动模部分推出脱模。 推杆推出结构简单,推出平稳可靠,虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹,但塑件顶部装配后使用时并不影响外观。从以上分析得出:该塑件采用推杆推出机构。2)推杆机构设计模具采用定模推杆机构