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1、塑料注塑模具关于凸轮衬套与潜伏式浇口的设计与分析摘要 本文重点研究生产的凸轮衬套自动塑料注射模的设计与分析，衬套用作分度装置的开/关负载点击开关设备的高电压互感器和作为分度头和功率变换齿轮之间的连接器。注射模是一种工具，用于生产的塑料部件大量在很短的时间。通过使用UG（NX7.5）建模和autodesk moldflow软件观察模流对衬套的填充速率，冷却系统位置和潜伏式浇口位置的分析。造型工具包括顶板、凹模,凸模,垫块,顶针板和底板。注塑模具上的6个型芯针和6个顶针是因为所需的凸轮衬套上有6个分度孔。型芯和型腔选用的材料是油淬硬化不收缩钢(OHNS），EN353是对于拉杆，导向衬套、芯针、顶针
2、、定位环和浇口套的材料选择，以及低碳钢是对于其他板块的选择。注塑模具工具的要素主要是设计与分析。潜伏式浇口和挡板以及循环孔冷却系统提供在成型工具，以提高效率和良好的表面光洁度。需要尼龙66原料的凸轮衬套组件将由具有成型工具以及各种参数的注塑机生成。关键词:塑料注射模，凸轮衬套，模流分析1. 介绍 现在一天的塑料在日常生活中占据着重要的作用。这根本不是夸张地说，如果我们说没有塑料领域的存在，就不会有正确的方向从制造业向航天事业跨进。在19世纪中期，塑料开始在材料和我们生活中起着重要作用。抗腐蚀性能是塑料在某些方面优越于金属，同时获得优先使用，提高其提升率在制造业的每个分支。塑料他们正在经历激烈的
3、如塑料产品设计，生产加工的各个方面，以及测试领域，现在，由于卓有成效的努力，在最后的工作通过大多数人的体力劳动完成，但在人工智能的帮助下，紧急状态是，与像CAD/CAM软件程序包，由于高强度重量比，提高化学及耐高温性、热浴、耐腐蚀、透明度的固有性质使其选择了这样的材料。塑料在形成过程中的能耗较低，可获利回收。今天塑料代替像黄铜、铜、铸铁、不锈钢等金属。塑料可以按制造方法中的主要群体加热时软化和冷却凝固的那些分类。这些被称为热塑和那些硬化时加热后因化学物质的变化。这些被称为热固或硬质塑料材料产品特定材料的选择是另一个重要因素。这尤其是很有必要对产品进行测定。 它应该能够承受应力以及有所行动。每一
4、种材料有其自身的属性和属性。有些材料是在较高的环境和极端耐磨性更好。困难的部分是找到一种材料，将接近符合整个要求。所以材料应该是通用的,它适合所有的考虑和我们要求的产品。在考虑所有这些点的材料，必须选择合适的足以满足所有这些条件。2.塑料凸轮衬套变压器 本文的目标是设计和分析凸轮布什的注射模具的高电压变压器。凸轮衬套用作分度装置的开/关负载点击开关设备的高电压互感器和充当分度头和功率变换齿轮之间的连接器。分度头连接到齿轮的轴与凸轮衬套附有方式。凸轮衬套有两个尾部末端，一侧是安装于分度的曲柄圈的压力机和另一侧安装的驱动机构。每一个孔都有不同的驱动机构，当分度圆旋转和曲柄销从事第一空的第一驱动机构
5、将打开。不同类型的电力被通过改变的分度位置获得。凸轮衬套充当曲柄圆与齿轮之间的连接器。 它被提供改变分度机构的力量。分度的曲柄圆有很多的分度小孔，但机构有6个传动部分,所以在曲柄圆、速度指示器轮和轴相交的中心，连接到齿轮之间提供了凸轮衬套的6个孔。此凸轮衬套通常是聚苯乙烯、尼龙6与PVC。由于高电压调节应用此凸轮衬套变得加热和磨掉。由于多次施加压力，通过调节它，使它受到损伤。图 1凸轮衬套实体模型和装配塑料的人造材料，他们不如玻璃易碎,然而他们可以同样透明，光滑。他们重量轻,同时具有良好的强度和刚度。他们具有抵抗腐蚀和化学物质的作用。他们可以很容易地塑造成不同的形状。常用的热塑性材料是聚苯乙烯
6、、尼龙6、PVC、聚丙烯等。模具在塑料行业是一个重要的角色,因为相关产品构成中70%以上的组件的消费产品是来源于模具。注射成型是一种复杂但高效的手段，生产大量的各种热塑性塑料产品和具有许多优点，如短的生产周期，优良的产品，表面和复杂形状的成型有没有二次操作，较好的效果。设计和制作复杂的塑料制品的注射成型工具发挥着更大的作用，以满足工业的需求，特别是在塑料行业。因此，塑料注射成型技术在生产塑料零件行业有需求。文献综述表明,缺乏研究设计和制造复杂的塑料注塑工具组件。因此,这个项目专注于注塑设计与分析工具与挡板式冷却通道和凸轮衬套潜伏式浇口。3.注塑成型工艺这是一个生产过程生产部分通过将液体熔料注入
7、模具，注射成型可以执行大量的材料，包括金属、玻璃、弹性塑料、糖果剂和最常用的热塑性塑料和热固性聚合物。部分材料送入加热桶,混合,被迫进入模腔,在腔内结构中内冷却、硬化。设计产品，通常由一个工业设计师或工程师进行设计,模具的制造是由模具制造商(或工具)使用金属，通常是钢或铝，经过精密机械加工，形成所需要的部件的特征。注射成型技术广泛用于制造各种零件，从汽车的车身面板的最小组件。零件，所需的形状和功能的部分,模具的材料,成型机的属性都必须被考虑。注塑成型的多功能性被通过此宽度的设计注意事项和可能性注塑成型，利用劳莫尔螺纹型柱塞，使熔融的塑料材料进入模具型腔;凝固成具有符合模具轮廓的形状。它最常用来
8、处理热塑性和热固性聚合物，就每年的材料加工而言，前者要丰富的多。图2:模型的注射成型工艺注塑成型包括高压原料注入模具的形状的聚合物成所需形状。模具有单型腔或多型腔。多型腔模具，在每个型腔可以是相同形成的相同部分或独特和可在单个周期内形成多个不同的几何。模具一般都是来自于工具钢，但不锈钢和铝模具适合特定的应用程序。铝模具通常是不适合大批量生产或部分与缩小尺寸公差，因为他们有机械性能较差，而是更易于磨损，损伤和变形期间注射和夹紧周期;但在低体积产品运用中，符合成本效益作为模具制造的成本和时间大大减少。许多钢模具设计过程一生中超过一百万部分,花费数十万美元制造。当热塑性塑料成型时，通常颗粒的原料被送
9、入料斗通过往复螺杆加热桶。在入口桶热能增加和范德瓦尔斯力,抵制个别链相对流动削弱,由于分子之间的空间增加更高的热能。使成为聚合物流动注射装置的驱动力。螺杆提供原料,混合和同质化热粘性聚合物的分布,并减少所需加热时间通过机械剪切材料和添加大量的聚合物摩擦加热。材料正向输送通过一个单向阀并且迫使其聚集成一定的体积称为一次注射。注射是一定体积的材料用于填充模具型腔、补偿收缩，并提供一个缓冲（约占总注射体积的10%遗留在桶内，防止螺丝触底），使螺杆的压力转移到模具型腔。当聚集了足够的填充物时，材料填充物被被迫在高压力和速度进入工件成形腔。为了防止压力激增过程通常利用对应螺丝从以恒定的速度转移，恒压控制
10、到95-98%全腔转移位置。经常注射时间是低于1秒。 一旦螺丝到达填充物压力应用的转移位置，完成充模和弥补热收缩，相对于许多其他材料的热塑性塑料这是很高。填充物的压力实施直到浇口(腔入口)变凝固。浇口通常是首先要巩固通过其整个厚度小的体积。一旦浇口变硬，没有更多的材料可以因此进入腔、螺杆往复运动和获得材料为下一个周期，而在模具内的材料冷却以便它可以弹出，尺寸稳定。这个冷却的时间大大减少冷却循环水或油从调温器的线路的使用。一旦实现了所需的温度，模具打开和排列的针脚、套筒、脱模机等推动德模具到这篇文章。然后在此基础上，模具关闭，重复分型线、浇口注入，浇口残痕和推杆残痕通常出现在最后一部分。这些特征
11、都不是想要的，但由于这个过程的本质是不可避免的。浇口痕迹出现在浇口的熔体交付渠道(浇口和流道)加入部分形成凹模。分型面和推杆痕迹是由于微小的偏差，磨损，气体喷口，相邻零件的间隙的相对运动，或者（和）尺寸差异的配合面注入的聚合物造成的。模具或凹模是常用的术语来描述用于生产塑料零件成型的工具。由于制造的模具非常的昂贵，他们通常只用于大规模成千上万个零件的生产。典型的模具用构造的淬硬钢、预硬型钢、铝、铜铍合金。选择一种材料来制造模具，主要是从一个经济学的角度来分析;一般来说,钢模具的成本花费很高，但他们更长的使用寿命将抵消高的初始成本，许许多多的零件被制造出来在钢模具受到磨损之前。预硬型的模具钢材是
12、不耐磨损和被用于低量需求或更大的组件的生产。其典型的钢硬度是38-45洛氏 C规模。淬硬钢模具的热处理后加工；到目前为止，这些钢具有优越的耐磨性能和使用寿命。典型的硬度范围在50到60(HRC)。铝模具成本大大减少,当设计和加工与现代计算机设备可以节约数万甚至数十万零件成型。铍铜的模具被用于需要快速散热或看到大多数的剪切热生成的领域，模具的生产可以通过数控加工或使用电火花加工过程。 配合及公差序号 类型 配合 公差1 导柱-导套 紧密转动配合 H7/g62 浇口套-凹模 中等传动配合 H7/m63 芯杆-凹模 滑动配合 H7/h64 复位杆-凹模 紧密转动配合 H7/g65 推杆-凹模 紧密转
13、动配合 H7/g66 推板导柱-推板导套 紧密转动配合 H7/g67 转动配合 H7/f6注塑过程可以分为三个阶段,(1)填充阶段:在填充阶段塑料注入腔填满。在设计部分由注塑过程中,最重要的阶段是塑料流入腔,与模具壁迅速冻结。这将创造一个凝固层在塑料模具和熔融的塑料之间。流体首先将会接触到模具并凝固。在冻层分子并不是高度取向，因此一旦冻结，方向不会改变。由于更多的絮状熔融塑料通过腔并且失去热量到达模具，使得凝固层获得热量。冻层达到一定厚度时,达到平衡。在初期这通常发生在注塑过程中，十分之几秒后。(2)增压阶段，在充满型腔后加压阶段开始了。虽然所有的流动路径，应由这一阶段，边缘和角落的腔可能不包含塑料。为了完全的填满形状的轮廓，在加压阶段额外的塑料将被推入腔内。聚合物注射的位置我用黄色表示，塑料我用绿色表示。有些时候填充的很充足并且注射时间也不短，但仍指出不能塑造出一个质量好的零件。这是因为在填充阶段结束的条件下，在增压阶段并不适合零件充分填满。(3)补偿阶段: 塑料有高的体积收缩率，大约25%从平均熔体温度到固体。因此更多的材料必须注入型腔来弥补塑性收缩，当它冷却时进行补偿。
