塑料模具全书课件完整版ppt全套教学教程最全电子教案电子讲义最新

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1、模具专业概述模具专业概述课程性质:模具设计制造专业的一门主干专业技术课,是一门实践性、综合性很强的课程塑件的模塑成型方法与模具类型一、一、塑料的成型原理:塑料的成型原理:o是指将配制好的塑料原料(粉料、粒料、溶液或分散体)在一定的工艺装备和工艺条件下塑制成所需形状、尺寸塑料制品的过程。二、塑料成型方法:二、塑料成型方法:o1、注射成型:注射成型又称注射模塑或注塑成型,几乎所有的热塑性塑料(除氟塑料外)及部分热固性塑料皆可经注射成型而获得各种形状的塑料制品,其应用覆盖了国民经济各个领域。o2、压缩成型:将粉状、粒状、纤维状或经预压的坯状塑料定量地加入处于成型温度下的模具型腔中,然后闭模及加压加热

2、,塑料在型腔内受热受压,熔融塑化并向型腔各部位充填,待充分固化定型后,卸压启模即得模压制品o3、压注成型:压注成型又称传递成型,它的原理是将热固性塑料置于高温的模具加料腔内,使其受热熔融塑化成粘流态,并在活塞的压力作用下,通过模具的浇注系统注射入闭合的模腔中;熔融塑料在此继续受热受压,经交联固化而定型;最后打开模具获得所需形状的制品。o4、挤出成型挤出成型又称挤压成型,其成型原理是借助于转动的螺杆,将料斗中粒状或粉状的塑料送入加热料筒中,料筒内的塑料在受到料筒外的电加热和螺杆的剪切摩擦热的作用而逐渐熔融塑化成粘流态,与此同时,塑料还受到螺杆的搅拌而均匀分散,并不断推向前进;最后,塑化均匀的熔体

3、通过具有一定形状的挤出模具(机头2与口模3)并在定型、冷却、牵引和切断等一系列的辅助装置的作用下,成型为具有一定截面形状的连续型材,如管材、棒材、板材、片材、单丝、薄膜、电线电缆的包覆层及其它的异型材等。o5、中空成型中空成型又称中空吹塑成型。中空成型的原理是先通过挤出或注塑的成型方法生产出高弹状态的塑料型坯,再把塑料型坯放入处于打开状态的瓣合式吹塑模具内,闭合模具,然后向型坯内吹入压缩空气,使高弹塑料型胀开并紧贴在模腔表壁,经冷却定型后,获得与模具型腔形状一致的中空制品。中空成型主要用于生产塑料瓶子、水壶、提桶、玩具等。三、注射工艺过程三、注射工艺过程o1、注射机的基本组成o根据注射成型过程

4、,一般可将注射机分为以下几个部分。o(1)注射装置o(2)锁模装置o(3)液压传动和电器控制o2、注射机的分类注射机按外型特征可划分为如下三类:立式、卧式、直角式三种。注射机也可以按塑料在料筒中的塑化方式分类,常用的有如下:(1)柱塞式注射机(2)螺秆式注射机二、注射模塑工艺过程o1、注射前的准备(1)原材料的检验与预处理(2)料筒的清洗(3)加料(4)嵌件的预热与安放o2、注射过程1)充模将塑化好的塑料熔体在柱塞或螺杆的推挤下,经注射机喷嘴及模具浇注系统而注入模具型腔并充满型腔,这一阶段称为充模。2)保压保压是自熔体充满模具型腔起到柱塞或螺杆开始回退止的这一阶段的施压过程。其目的除了防止模内

5、熔体倒流外,更重要的是确保模内熔体冷却收缩时继续保持施压状态以得到有效的熔料补充,确保所得制品形状完整而致密。3)倒流4)浇口冻结后的冷却5)脱模3、制品的后处理:退火和调湿处理。三、注射成型的工艺参数o1、温度o在注射成型过程中,需要控制的温度主要有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。(1)料筒温度Tt(2)喷嘴温度TZ喷嘴温度一般应略低于料筒前端的温度。(3)模具温度Tm模具温度通常由冷却介质(常用水)的温度与流量来控制,也有靠熔体注入模具自然升温与自然散热达到平衡而保持一定的模温。o2、压力注射成型工艺过程中的压力,包括塑化压力和注射压力。(1)塑化压力塑化压力又称背压,是指螺杆式注射机在预塑

6、物料时,螺杆前端塑化室内的熔体对螺杆所产生的反压力。该压力的大小可通过注射机液压系统中的溢流阀来调整。(2)注射压力3、时间(成型周期)完成一次注射成型过程所需的时间称为成型周期。塑料、塑料特性与用途塑料、塑料特性与用途。o塑料的概念:塑料的概念:以合成树脂为主要成分,加入适量的添加剂制成的高分子有机化合物如图所示,这些产品是什么材料制做的?你是否拥有这种材料的产品?举出2-3个例子 。一、塑料的分类和工艺特性一、塑料的分类和工艺特性o1、分类(理解两个概念)(1)热固性塑料:将塑料升温熔融为粘稠液体后施加高压,可以充满的型腔而后使其冷却固化定型成为制品,如果在将其加热不再溶解。在成型过程中,

7、该塑料是发生化学变化,其变化过程基本上是不可逆的常见的塑料有酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、脲醛塑料和不饱和聚脂。o(2)热塑性塑料:将该类塑料升温熔融为粘稠液体后施加高压,便可以充满一定形状的型腔而后使其冷却固化定型成为制品如果在将其加热又可进行另一次塑料成型,如此可反复地进行多次在成型过程中,该塑料主要是发生物理变化,仅有少量化学变化,其变化过程基本上是可逆的常见的塑料有聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯的共聚物)。o注意:热塑性塑料与热固性塑料有关成型方面注意:热塑性塑料与热固性塑料有关成型方面的区别的区别2、塑料成形工艺特性概念:塑料在成形过程中表现出来的特

8、有性质。(1)流动性遇到成型形状复杂、壁薄或尺寸较大的制品时,产品设计者应考虑在满足制品使用性能的前提下,优先选择流动性好的塑料来成型。1)流动性对成形的影响A、流动性好:易充满型腔,压力小;B、流动性差:不易充满型腔,压力大;2)影响流动性的因素:3)比较塑料的流动性(2)收缩性o由于收缩率与塑件结构有关,所以设计模具时,需根据模塑收缩率来计算型腔的尺寸。 1)收缩率的定义。2)影响的因素。(3)结晶性(4)硬化特性(5)吸湿性与热敏性二常用塑料简介二常用塑料简介1. PP1. PP 性能和用途性能和用途: :PP( Polypropylene聚丙烯)是与我们日常生活密切相关的通用树脂,是丙

9、烯最重要的下游产品,世界丙烯的50%,我国丙烯的65%都是用来制聚丙烯。聚丙烯是世界上增长最快的通用热塑性树脂,总量仅仅次于聚乙烯和聚氯乙烯oPP是结晶性塑料,一般为呈不规则圆形表面有蜡质光泽白色颗料。密度0.9-0.91g/cm,是塑料中最轻的一种。有较明显的熔点,根据结晶度和分子量的不同,熔点在170左右,而其分解温度在290以上,因而有着很宽的成型温度范围,成型收缩率1.0-2.5%。PP的使用温度可达100,具有良好的电性能和高频绝缘性,且不受湿度影响。但低温下易脆,不耐磨,易老化。适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件。此外,用PP料制做的铰链产品具有突出的耐疲劳性能。o成型注意

10、事项成型注意事项:PP的吸湿性很小,成型前可以不要干燥,如果存偖不当,可在70左右干燥3小时。成型流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔,凹痕,变形。冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热。PP在成型时要特别注意控制原料的熔化时间,PP长期与热金属接触易分解。易发生融体破裂,料温低方向方向性明显,低温高压时尤其明显。模具温度方面,在低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,在90以上易发生翘曲变形。塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中。oo2.PE2.PE 性能和用途性能和用途 PE( Polyethylene 聚乙烯),有高密度聚乙烯(低压聚合),低密度聚乙烯(高压聚合)

11、,线形低密度聚乙烯,超高分子量聚乙烯等多种,密度在0.91-0.97 g/cm之间,成型收缩率为1.5-3.6%。熔点在120-140左右,分解温度在270以上。PE的耐腐蚀性,电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,并可以通过氯化,辐照,玻璃纤维等改性增强。高密度聚乙烯的熔点,刚性,硬度和强度较高,吸水性小,有良好的电性能和耐辐射性;低密度聚乙烯的柔软性,伸长率,冲击强度和渗透性较好;超高分子量聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨。低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件,高压聚乙烯适于制作薄膜等,超高分子量聚乙烯适于制作减震,耐磨及传动零件。o成型注意事项成型注意事项: : PE的吸湿性很小,成型前可以不

12、要干燥,如果存偖不当,可在70左右干燥2小时。PE的流动性很好,熔体粘度对压力敏感。产品不宜用直接浇口,以防收缩不均,使内应力增大。同时要注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形。PE的收缩范围和收缩值大且方向性明显,易变形翘曲。适合采取慢速冷却。软质的PE塑件有较浅的侧凹槽时,可采用强行脱模。o3. PVC3. PVC 性能和用途性能和用途 PVC(PolyVinylChloride 聚氯乙烯),按材料的硬度和性能一般有7个级别(SG1-SG7),密度为1.4 g/cm左右。SG4以下一般为软制品,在成型时需加大量的增塑剂,主要用于制作人造革,电线电缆绝缘层,密封件等。SG5以上为硬制品,主要用

13、于制成各种管道,如排水,电工,邮电管和管件,各种板材,片材,型材等。PVC成型收缩率为0.6-1.5%,具有较好的力学性能,其电性能优良,并具有自熄性,耐酸碱力极强,化学稳定性好,价格低廉,是一种应用非常广泛的通用塑料。但因其使用温度不高,最高在80左右,阻碍了它的发展。o成型注意事项成型注意事项:PVC属于无定形料,吸湿小。成型前可以不用干燥,如有必要可在65左右干燥2小时。PVC的熔化温度和分解温度非常接近,流动性差。在成型前要加入增塑剂,稳定剂,润滑剂等多种助剂。经过改善后PVC的成型温度范围仍然很窄,约在160-190之间,熔体粘度高。超过190PVC就很容易分解放出HCL气体,而HC

14、L又会加速PVC的分解,200度温度下与钢.铜接触更易分解,分解时逸出腐蚀.刺激性气体。所以成型PVC要尽量采用低温,低速,高压。现在普遍认为PVC产品有毒,其实PVC本身可以说是没有毒性的,毒性主要来自于各种添加剂。生产PVC的模具浇注系统宜粗短,浇口截面宜大,不得有死角。模具温度适宜在20-50,采用螺杆式注射机喷嘴时,孔径宜大,以防死角滞料,模具,螺杆和料筒表面应镀铬。最好不带镶件,如有镶件应预热。o4. PS 4. PS 性能和用途性能和用途 PS(Polystyrene聚苯乙烯)是常用的透明塑料,透光率在90%以上,仅次于有机玻璃,密度为1.05g/cm,是塑料中密度最接近于水的。常

15、被用来表示注塑机的注射量和产量。电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,良好的着色性和耐水性,化学稳定性良好,强度一般,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯,汽油等有机溶剂。适于制作绝缘透明件.装饰件及化学仪器,光学仪器等零件。o成型注意事项成型注意事项: : PS属于无定形塑料,吸湿小,存放得好在成型前可以不要干燥,建议在成型前用80干燥2小时左右,成型温度可在170-270之间选择,但最佳成型温度为185-215。成型收缩率0.6-0.8% , 成型温度范围广,不易分解,但热膨胀系数大,易产生内应力。流动性较好,宜用高模温,低注射压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔,变形。在模具方面可用各种形式

16、浇口,浇口与塑件圆弧连接,以免去处浇口时损坏塑件。脱模斜度大,顶出均匀,.塑件壁厚均匀,最好不带镶件,如有镶件应预热。o5.ABS5.ABS 性能和用途性能和用途 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯),是丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物,密度为1.05 g/cm。为浅黄色粒状或珠状不透明树脂,无毒、无味、吸水率低,具有良好的综合物理机械性能,如优良的电性能、耐磨性,尺寸稳定性、耐化学性和表面光泽等,且易于加工成型。缺点是耐候性,耐热性差,且易燃。o其特性是由三组份的配比及每一种组分的化学结构,物理形态控制,丙烯晴组分在ABS中表现的特性是

17、耐热性、耐化学性、刚性、抗拉强度,丁二烯表现的特性是抗冲击强度,苯乙烯表现的特性是加工流动性,光泽性。这三组分的结合,优势互补,使ABS树脂具有优良的综合性能。ABS具有刚性好,冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良,易于加工,加工尺寸稳定性和表面光泽好,容易涂装,着色,还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工性能。oABS树脂在器具方面一般为大型器具如冰箱、冰柜、食品箱等和小型器具和食品加工机,吸尘器、吹风机、缝纫机的外罩和室内空调器、加湿器等。oABS在电子电器行业包括各种办公和消费性电子电器也有广泛的应用,办公电器包括电子数据处理机、办公室设备。消费性电器包

18、括影像设备、音响设备和磁介质存储器。o成型注意事项成型注意事项:ABS是无定形塑料,流动性中等,吸湿大,成型前必须充分干燥。干燥条件:80-90 3小时左右,成型温度为200-240,成型收缩率在0.4-0.7%。宜取高料温,高模温,但料温过高易分解对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽,耐热塑件,模温宜取60-80度。在成形耐热级或阻燃级材料时,在模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。o6.PMMA6.PMMA 性能和用途性能和用途 PMMA(Polymethyl Methacrylate聚甲基丙烯酸甲脂)俗称有机玻璃,透明性

19、极好(与玻璃相当)。密度为1.18 g/cm,有较高强度,具一定的耐热耐寒性,耐腐蚀,绝缘性良好,综合性能超过聚苯乙烯。但质脆,易熔于有机溶剂,如作透光材料,其表面硬度稍低,容易擦花。适于制作透明绝缘零件,光学材料和强度一般的零件。o成型注意事项成型注意事项:PMMA是无定形塑料,易吸湿,成型前要干燥,干燥条件:70-904小时。成型温度为180-240,不易分解,流动性中等,成型收缩率:0.5-0.7%。易发生填充不良,粘模,收缩,熔接痕等缺陷。适合采用高压注射,在不出现缺陷的条件下取高料温,高模温,以增加流动性,降低内应力,增加强度。模具方面,浇注系统表面应光洁,脱模斜度大,顶出均匀,同时

20、设排气口,以防出现起泡。o7.POM性能和用途性能和用途POM(Polyoxymethylene聚甲醛)又名聚氧化次甲基,分子结构规整和结晶性使其物理机械性能十分优异,有金属塑料之称。 POM为乳色不透明结晶性线性热塑性树脂,密度1.41-1.43 g/cm。POM具有良好的综合性能和着色性,具有较高的弹性模量,很高的刚性和硬度,比强度和比刚性接近于金属。拉伸强度,弯曲强度,耐蠕变性和耐疲劳性优异,耐反复冲击,去载回复性优。摩擦系数小,耐磨,尺寸稳定性好,表面光泽好,吸水性小,电绝缘性优,且不受温度影响。oPOM耐化学药品性能优良,除了强酸,酚类和有机卤化物外,对其他化学品稳定,耐油,机械性能

21、受温度影响小,具有较高的热变形温度。缺点是阻燃性较差,遇火徐徐燃烧,氧指数小,即使添加阻燃剂也得不到满意的要求,另外耐候性不理想,室外应用要添加稳定剂。均聚甲醛结晶度高,机械强度、刚性、热变形温度等比共聚甲醛好,共聚甲醛熔点低,热稳定性,耐化学腐蚀性,流动特性,加工性优于均聚甲醛。oPOM强度高,质轻、常用建材来代替铜、锌、锡、铅等有色金属, 广泛用于工业机械、汽车、电子电器、日用品、管道及配件、精密仪器等部门,适于制作减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,仪表等零件。o成型注意事项成型注意事项: : POM吸水率大于0.2%,成型前应预干燥,在80-90 干燥3小时左右。POM熔融温度与分解温度

22、相近,成型性较差。成型温度在180-200左右,最好不要超过210,成型收缩率为1.2-3.0%。POM属于结晶性塑料,熔融范围窄,熔融和凝固快,料温稍低于熔融温度即发生结晶,流动性中等。POM的摩擦系数很低,弹性好,塑件表面易产生皱纹花样的表面缺陷。极易分解,分解温度为240度,分解时有刺激性和腐蚀性气体发生。8.PA8.PA 性能和用途性能和用途 PA(Polyamide 聚酰胺)通称尼(Nylon),是一种应用广泛的工程塑料,PA常用的有PA6,PA66,PA1010,PA46,PA12,PA11等。密度也各不相同。PA具有优秀的韧性,耐磨性,自润滑性,耐油性,耐化学性、气体透过性,耐水

23、性和抗酶菌,无毒和容易着色等性能,但吸水大。适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,电器,仪表等零件。o成型注意事项成型注意事项:除透明尼龙外,其它尼龙都属于结晶性塑料,有较高的熔点,熔融温度范围较窄,热稳定性不好。PA较易吸湿,潮湿的尼龙在成型过程中,表现为粘度急剧下降并混有气泡制品表面出现银丝,所得制品机械强度下降,所以加工前材料必需干燥处理,可在80-110干燥6小时,成型时允许含水量尼龙6和尼龙660.1%,尼龙11为0.15%,尼龙610为0.1-0.15%,最高不得超过0.2%。注意,PA类塑料在90以上干燥易引起变色。oPA流动性好,易溢料,宜用自锁时喷嘴,并应加

24、热。同时由于溶体冷凝速度快,应防止物料阻塞喷嘴、流道、浇口等引起制品不足现象。模具溢边值0.03,而且熔体粘度对温度和剪切力变化都比较敏感,但对温度更加敏感,降低熔体粘度先从料筒温度入手。成型收缩范围及收缩率大,方向性明显,易发生缩孔,变形等。PA再生料的使用最好不超过三次,以免引起制品变色或机械物理性能的急剧下降,应用量应控制在25%以下,过多会引起工艺条件的波动,再生料与新料混合必须进行干燥。开机时应首先开启喷嘴温度,然后再给料筒加温,当喷嘴阻塞时,切忌面对喷孔,以防料筒内的溶体因压力聚集而突然释放,发生危险。在停机时要清空螺杆,防止下次生产时,扭断螺杆。o9.PC9.PC 性能和用途性能

25、和用途 PC(Polycarbonate聚碳酸脂)是分子毛链中含有O-R-O-CO链节的热塑性树脂,按分子结构中所带酯基不同可分为脂肪旋、脂环族、脂肪一芳香族型,其中具有实用价值的是芳香族聚碳酸酯,并以双酚 A型聚碳酸酯为最重要,分子量通常为3-10万。PC是一种无味、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料,密度1.20 g/cm左右。具有优良的物理机械性能,冲击强度,拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高。尺寸稳定性好,着色性好,电绝缘性、,但自润滑性差,高温易水解,与其它树脂相溶性差。具有良好的耐热性和耐低温性,在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能,可在-60120下长期使用。oPC属自熄性材

26、料,薄膜透气性小。对光稳定,但不耐紫外光。耐候性好,耐油、耐酸、不耐强碱、氧化性酸及胺、酮类,溶于氯化烃类和芳香族溶剂。长期在水中易引起水解和开裂,抗疲劳强度差,容易产生应力开裂,抗溶剂性差,耐磨性欠佳。o成型注意事项成型注意事项:PC是无定形塑料,无明显熔点,在220-230呈熔融状态,有良好的热稳定性,成型温度范围较宽,可在260-320之间自由选择,但分子链刚性大,熔体流动性差。PC料虽然吸湿较小,但由于对水份敏感,成型前须经110-120干燥5小时左右,水分含量应低于0.02%,微量水份在高温下加工会使制品产生白浊色泽,银丝和气泡。PC的成型收缩率小,大约0.5-0.8%之间,易发生熔

27、融开裂和应力集中,故应严格控制成型条件,塑件最好通过退火处理。对于大于200g的塑件,宜用加热式的延伸喷嘴。PC冷却速度快,模具浇注系统以粗、短为原则,宜设冷料井,浇口宜取大,模具温度控制在80-120之间为宜。o10PPO性能和用途性能和用途PPO(polyphenyleneoxide聚苯醚)是聚2,6二甲基-1,4苯醚,又称聚苯撑氧,为白色颗粒。改性聚苯醚是用聚苯乙烯或其他聚合物改性的聚苯醚,简称MPPO。密度约1.07g/cm,综合性能良好,可在120蒸汽中使用。有突出的电绝缘性和耐水性,具有阻燃自熄性,尺寸稳定性好。其介电性能居塑料的首位,但有应力开裂倾向,通过改性可消除应力开裂。目前

28、市面上的材料均为MPPO,它是PPO与HIPS共混制得的改性材料,有较高的耐热性,玻璃化温度211度,加热至330有分解倾向。PPO的含量越高其耐热性越好,热变形温度可达190。oPPO作为无毒塑料可用于食品和药物行业,但耐光性差,长时间在阳光下使用会变色。可以与ABS,HDPE,PPS,PA,HIPS,玻璃纤维等进行共混改性处理。广泛用于制作各种耐热件,绝缘件,减磨耐磨件,传动件,医疗及电子零件,如在较高温度下使用的齿轮,风叶,阀可代替不锈钢使用,可制作螺丝,紧固件及连接件,电机,转子,机壳,变压器的电器零件。o成型注意事项成型注意事项:PPO是无定型塑料,吸湿性小,0.06左右,但微量的水

29、分会导致产品表面出现银丝等不光滑现象,成型前建议在120干燥4小时左右,温度不可高出150度,否则颜色会变化。熔体流动性差,流动行为类似牛顿流体,熔体粘度对温度比较敏感。制品厚度一般要在0.8毫米以上,成型收缩率0.3-0.8%。PPO极易分解,分解时产生腐蚀气体,要严格控制成型温度,料筒温度宜在260-320,模温可在70-110之间。模塑成型设备类型及用途模塑成型设备类型及用途一、注射机的分类o1、分类o(1)卧式注射机:注射装置轴线与锁模机构轴线呈一条直线并水平排列。(此类型最常用)如图所示:o 优点:机身较低,利于操作和加料,可实现全自动操作,机床因重心低而稳定。(2)立式注塑机:注射

30、装置垂直装设,并与锁模机构移动方向成一条轴线。(3)直角式注塑机:注射装置轴线与锁模机构轴线相互正交垂直。还有多工位旋转式注塑机、双色注塑机等专用注塑机。二、注塑机的规格型号二、注塑机的规格型号 (1)注塑机的最大注射量:注射柱塞或螺杆作一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注出量。注射量的表示方法1.公称重量(g) 2.公称容积(cm3) 例如:国产注塑机xs-z-30型、xs-zy-500型、xs-zy-1000型,表示注塑机可注射聚苯乙烯塑料的公称容积为30cm3、500cm3和1000cm3,xs-塑料注射成型机,z-柱塞式,zy-螺杆式。(2)注射压力塑料机的最大注射压力应等于或

31、大于塑件成型所需要的注射压力。(3)锁模力锁模力又称合模力。注塑机的锁模力必须大于模具在模腔压力作用下产生的开模力,否则模具分型面将会分开而溢料。(4)模具安装固定 模具厚度与注塑机模板的闭合厚度 安装模具的厚度(Hm)应在注塑机的最大模具厚度和最小模具厚度之间,即:HminHmHmax三三注射机有关参数的校核注射机有关参数的校核最大注射量的校核、注射压力的校核、锁模力的校核、模具与注射机合模部分相关尺寸的校核、开模行程校核、推出机构的校核。 1.最大开模行程与模厚无关的校核 液压肘杆式锁模机构,行程内不包括模厚。(1)对于单分型面注射模SH1+H2+(510)mm(2)对于双分型面注射模SH

32、1+H2+(510)mm2.注射机最大开模行程与模厚有关的校核全液压式的注射机(1)对于分型面注射模 SkHm+H1+H2+(510)mm(2)对于双分型面注射模 SkHm+H1+H2+(510)mmo3.塑件脱模所需要推出距离常等于型芯的高度,但对于内侧为阶梯形状的塑件,有些不必推出型芯的全部高度即可取出塑件。o4考虑侧向抽芯距离时的最大开模行程校核o5.有螺纹型芯或型环的开模行程校核模塑成型设备类型及用途模塑成型设备类型及用途一、注射机的分类o1、分类o(1)卧式注射机:注射装置轴线与锁模机构轴线呈一条直线并水平排列。(此类型最常用)如图所示:o 优点:机身较低,利于操作和加料,可实现全自

33、动操作,机床因重心低而稳定。(2)立式注塑机:注射装置垂直装设,并与锁模机构移动方向成一条轴线。(3)直角式注塑机:注射装置轴线与锁模机构轴线相互正交垂直。还有多工位旋转式注塑机、双色注塑机等专用注塑机。二、注塑机的规格型号二、注塑机的规格型号 (1)注塑机的最大注射量:注射柱塞或螺杆作一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注出量。注射量的表示方法1.公称重量(g) 2.公称容积(cm3) 例如:国产注塑机xs-z-30型、xs-zy-500型、xs-zy-1000型,表示注塑机可注射聚苯乙烯塑料的公称容积为30cm3、500cm3和1000cm3,xs-塑料注射成型机,z-柱塞式,zy-

34、螺杆式。(2)注射压力塑料机的最大注射压力应等于或大于塑件成型所需要的注射压力。(3)锁模力锁模力又称合模力。注塑机的锁模力必须大于模具在模腔压力作用下产生的开模力,否则模具分型面将会分开而溢料。(4)模具安装固定 模具厚度与注塑机模板的闭合厚度 安装模具的厚度(Hm)应在注塑机的最大模具厚度和最小模具厚度之间,即:HminHmHmax三三注射机有关参数的校核注射机有关参数的校核最大注射量的校核、注射压力的校核、锁模力的校核、模具与注射机合模部分相关尺寸的校核、开模行程校核、推出机构的校核。 1.最大开模行程与模厚无关的校核 液压肘杆式锁模机构,行程内不包括模厚。(1)对于单分型面注射模SH1

35、+H2+(510)mm(2)对于双分型面注射模SH1+H2+(510)mm2.注射机最大开模行程与模厚有关的校核全液压式的注射机(1)对于分型面注射模 SkHm+H1+H2+(510)mm(2)对于双分型面注射模 SkHm+H1+H2+(510)mmo3.塑件脱模所需要推出距离常等于型芯的高度,但对于内侧为阶梯形状的塑件,有些不必推出型芯的全部高度即可取出塑件。o4考虑侧向抽芯距离时的最大开模行程校核o5.有螺纹型芯或型环的开模行程校核分析工艺塑件工艺性分析工艺塑件工艺性o塑件的结构工艺性的概念:塑件的结构工艺性的概念:塑件在满足使用要求的前提下,其结构应尽可能符合成形工艺要求,从而简化模具结

36、构降低成本。结构工艺性的内容(展示塑料制件)结构工艺性的内容(展示塑料制件)1、塑件尺寸、精度及表面粗糙度(1)尺寸 塑件尺寸塑件的总体尺寸。(2)精度1)课本的表7.2是模塑件尺寸公差国家标准(GB/T144861993),表7.3是常用塑料材料的公差等级选用。(学生要会查表)2)影响塑件尺寸精度的因素: A、模具制造的精度,约为1/3。 B、成型时工艺条件的变化,约为1/3。 C、模具磨损及收缩率的波动。 具体来说,对于小尺寸制品,模具制造误差对尺寸精度影响最大;而大尺寸制品则收缩波动为主要。 (3)表面粗糙度塑件制品的表面质量要求: 1)表面粗糙度要求。 2)表面光泽性、色彩均匀性要求。

37、 3)云纹、冷疤、表面缩陷程度要求。 4)熔结痕、毛刺、拼接缝及推杆痕迹等缺陷的要求。2、壁厚 就设计原则来说要求同一塑件各处的壁厚均匀一致,否则制品成型收缩不均,易产生内应力,导致制品开裂、变形。如课本表7.4的的推荐值。塑件的最小壁厚应满足的条件: *保证塑件的使用时的强度和刚度。 *使塑料熔体充满整个型腔。 塑件壁厚过小,则塑料充模流动的阻力很大,对于形状复杂或大型塑件成型较困难。比较图2壁厚的合理性。图2 改善塑料件壁厚的措施o塑件壁厚过大,则不但浪费塑料原塑件壁厚过大,则不但浪费塑料原料,而且还给成型带来困难,尤其料,而且还给成型带来困难,尤其降低了塑件的生产率,还给塑件带降低了塑件

38、的生产率,还给塑件带来内部气孔、外部凹陷等缺陷。来内部气孔、外部凹陷等缺陷。所所以正确设计塑件的壁厚非常重要。以正确设计塑件的壁厚非常重要。壁厚取值应当合理。壁厚取值应当合理。3 3、形状设计、形状设计 设计塑件的内外表面形状要尽量避免侧凹结构,以避免模具采用侧向分型和侧向抽芯机构,否则因设置这些机构而使模具结构复杂.不但模具的制造成本提高,而且还会在塑件上留下分型面线痕。 成型侧孔和凸凹结构为例。比较两种方案,从而选择优良的设计方案。4、孔的设计1孔与孔的距离,孔边至塑件边缘距离应不小于孔径。 孔因承受较大负荷,可设计周边增厚来加强。如图3所示。图图3 孔的加强孔的加强(1)通孔、盲孔和异形

39、孔三大类,下面分别介绍它的成型方法。1)通孔时型芯的这三种结构形式。是根据通孔大小和深度的具体情况从而满足型芯足够的抗弯能力的需要出发而设计。如图4所示图图4 通孔的成形方法通孔的成形方法o2)盲孔:盲孔只能用一端固定的型芯来成型。为避免型芯弯曲,对于注射和压注成型,孔深不得大于孔径的倍;对于压缩成型,平行与施压方向的孔深度为孔径的倍。o对于细长型芯,为防止其弯曲变形,在不影响塑件的条件下,可在塑件的下方设支承柱来支撑。2)盲孔:盲孔只能用一端固定的型芯来成型。为避免型芯弯曲,对于注射和压注成型,孔深不得大于孔径的倍;对于压缩成型,平行与施压方向的孔深度为孔径的倍。对于细长型芯,为防止其弯曲变

40、形,在不影响塑件的条件下,可在塑件的下方设支承柱来支撑。3)异形孔:斜孔或形状复杂的孔可采用拼合的型芯来成型。如图5所示图5用拼合型芯成型复杂孔5、嵌件设计(1)了解塑件中镶入嵌件的目的: 增加局部强度、硬度、耐磨、导磁、导电性能,加强塑件尺寸精度和形状的稳定性,起装饰作用等。(2)嵌件设计的要点:1)防止嵌件在塑件中转动或被抽离。柱状嵌件可在外形滚直纹并切出沟槽,或在外表面滚菱形花纹。针杆状嵌件可切口或冲孔。如图6示。图6 常用的嵌件种类2)成型时嵌件周围产生严重的应力集中和熔接痕。嵌件转折处应以斜面或圆角过渡,在机加工后应进行去毛刺和去油污处理。3)嵌件安装准确且有良好的稳定性。模具的定位

41、孔、定位杆与嵌件之间采用间隙配合,配合长度应足够使嵌件抵抗物料的冲击。如图7所示:图7 嵌件安装4)防止细长或薄板类嵌件受塑料压力作用而弯曲变形。5)为了提高安放嵌件的效率,可采取将嵌件成组安放。塑件成型之后再将嵌件两端连接部分切断。6、其他结构要素(1)脱模斜度当塑件成型后因塑料收缩而包紧型芯,若塑件外形较复杂时,塑件的多个面与型芯紧贴,从而脱模阻力较大。为防止脱模时塑件的表面被檫伤和推顶变形,需设脱模斜度。如图8所示:图8 塑件的脱模斜度(2)圆角 塑件除了必须要保留的尖角外,凡转角处应采用圆弧过渡。一般即使取0.5也可以增加塑件的强度。设计塑件内外表面转角圆角时,如图 9所示确定内外圆角

42、半径。图 9 圆角半径图塑件设计成圆角的作用:1)避免产生应力集中。2)提高了塑件强度。3)利于塑料的充模流动。4)塑件对应模具型腔部位设计成圆角,可以使模具在淬火和使用时不致因应力集中而开裂,提高模具的坚固性。(3)加强筋为了提高塑件的强度和防止塑件翘曲变形,常设计加强筋,如图筋的设置位置应沿塑料充模流向,降低充模流动阻力见图10所示:图10 加强筋加强筋的正确形状和设计原则:加强筋的正确形状和设计原则:1)沿塑料流向设置,从而降低塑料的充模流动阻力。如图11所示:图11 加强筋的正确设计2)应避免或减少塑料的局部集中,以防止产生凹陷和气泡。如图12所示:图12 在塑件平面底部布置加强筋 3

43、)筋与筋的间隔距离应大于塑件的壁厚。(4)支承面当塑件上有一面作为支承面来使用时,将该面设计为一个整面是不合理的,如图13所示。因为平板状在成型收缩后很容易翘曲变形,稍许不平都会影响良好的支承作用,故以边框式或点式(三点或四点)图13 塑件的支承面当塑件底部有加强筋时,应使加强筋高度低于支承面至少0.5mm 。如图14所示:图14 加强筋与支承分析工艺塑件工艺性分析工艺塑件工艺性o塑件的结构工艺性的概念:塑件的结构工艺性的概念:塑件在满足使用要求的前提下,其结构应尽可能符合成形工艺要求,从而简化模具结构降低成本。结构工艺性的内容(展示塑料制件)结构工艺性的内容(展示塑料制件)1、塑件尺寸、精度

44、及表面粗糙度(1)尺寸 塑件尺寸塑件的总体尺寸。(2)精度1)课本的表7.2是模塑件尺寸公差国家标准(GB/T144861993),表7.3是常用塑料材料的公差等级选用。(学生要会查表)2)影响塑件尺寸精度的因素: A、模具制造的精度,约为1/3。 B、成型时工艺条件的变化,约为1/3。 C、模具磨损及收缩率的波动。 具体来说,对于小尺寸制品,模具制造误差对尺寸精度影响最大;而大尺寸制品则收缩波动为主要。 (3)表面粗糙度塑件制品的表面质量要求: 1)表面粗糙度要求。 2)表面光泽性、色彩均匀性要求。 3)云纹、冷疤、表面缩陷程度要求。 4)熔结痕、毛刺、拼接缝及推杆痕迹等缺陷的要求。2、壁厚

45、 就设计原则来说要求同一塑件各处的壁厚均匀一致,否则制品成型收缩不均,易产生内应力,导致制品开裂、变形。如课本表7.4的的推荐值。塑件的最小壁厚应满足的条件: *保证塑件的使用时的强度和刚度。 *使塑料熔体充满整个型腔。 塑件壁厚过小,则塑料充模流动的阻力很大,对于形状复杂或大型塑件成型较困难。比较图2壁厚的合理性。图2 改善塑料件壁厚的措施o塑件壁厚过大,则不但浪费塑料原塑件壁厚过大,则不但浪费塑料原料,而且还给成型带来困难,尤其料,而且还给成型带来困难,尤其降低了塑件的生产率,还给塑件带降低了塑件的生产率,还给塑件带来内部气孔、外部凹陷等缺陷。来内部气孔、外部凹陷等缺陷。所所以正确设计塑件

46、的壁厚非常重要。以正确设计塑件的壁厚非常重要。壁厚取值应当合理。壁厚取值应当合理。3 3、形状设计、形状设计 设计塑件的内外表面形状要尽量避免侧凹结构,以避免模具采用侧向分型和侧向抽芯机构,否则因设置这些机构而使模具结构复杂.不但模具的制造成本提高,而且还会在塑件上留下分型面线痕。 成型侧孔和凸凹结构为例。比较两种方案,从而选择优良的设计方案。4、孔的设计1孔与孔的距离,孔边至塑件边缘距离应不小于孔径。 孔因承受较大负荷,可设计周边增厚来加强。如图3所示。图图3 孔的加强孔的加强(1)通孔、盲孔和异形孔三大类,下面分别介绍它的成型方法。1)通孔时型芯的这三种结构形式。是根据通孔大小和深度的具体

47、情况从而满足型芯足够的抗弯能力的需要出发而设计。如图4所示图图4 通孔的成形方法通孔的成形方法o2)盲孔:盲孔只能用一端固定的型芯来成型。为避免型芯弯曲,对于注射和压注成型,孔深不得大于孔径的倍;对于压缩成型,平行与施压方向的孔深度为孔径的倍。o对于细长型芯,为防止其弯曲变形,在不影响塑件的条件下,可在塑件的下方设支承柱来支撑。2)盲孔:盲孔只能用一端固定的型芯来成型。为避免型芯弯曲,对于注射和压注成型,孔深不得大于孔径的倍;对于压缩成型,平行与施压方向的孔深度为孔径的倍。对于细长型芯,为防止其弯曲变形,在不影响塑件的条件下,可在塑件的下方设支承柱来支撑。3)异形孔:斜孔或形状复杂的孔可采用拼

48、合的型芯来成型。如图5所示图5用拼合型芯成型复杂孔5、嵌件设计(1)了解塑件中镶入嵌件的目的: 增加局部强度、硬度、耐磨、导磁、导电性能,加强塑件尺寸精度和形状的稳定性,起装饰作用等。(2)嵌件设计的要点:1)防止嵌件在塑件中转动或被抽离。柱状嵌件可在外形滚直纹并切出沟槽,或在外表面滚菱形花纹。针杆状嵌件可切口或冲孔。如图6示。图6 常用的嵌件种类2)成型时嵌件周围产生严重的应力集中和熔接痕。嵌件转折处应以斜面或圆角过渡,在机加工后应进行去毛刺和去油污处理。3)嵌件安装准确且有良好的稳定性。模具的定位孔、定位杆与嵌件之间采用间隙配合,配合长度应足够使嵌件抵抗物料的冲击。如图7所示:图7 嵌件安

49、装4)防止细长或薄板类嵌件受塑料压力作用而弯曲变形。5)为了提高安放嵌件的效率,可采取将嵌件成组安放。塑件成型之后再将嵌件两端连接部分切断。6、其他结构要素(1)脱模斜度当塑件成型后因塑料收缩而包紧型芯,若塑件外形较复杂时,塑件的多个面与型芯紧贴,从而脱模阻力较大。为防止脱模时塑件的表面被檫伤和推顶变形,需设脱模斜度。如图8所示:图8 塑件的脱模斜度(2)圆角 塑件除了必须要保留的尖角外,凡转角处应采用圆弧过渡。一般即使取0.5也可以增加塑件的强度。设计塑件内外表面转角圆角时,如图 9所示确定内外圆角半径。图 9 圆角半径图塑件设计成圆角的作用:1)避免产生应力集中。2)提高了塑件强度。3)利

50、于塑料的充模流动。4)塑件对应模具型腔部位设计成圆角,可以使模具在淬火和使用时不致因应力集中而开裂,提高模具的坚固性。(3)加强筋为了提高塑件的强度和防止塑件翘曲变形,常设计加强筋,如图筋的设置位置应沿塑料充模流向,降低充模流动阻力见图10所示:图10 加强筋加强筋的正确形状和设计原则:加强筋的正确形状和设计原则:1)沿塑料流向设置,从而降低塑料的充模流动阻力。如图11所示:图11 加强筋的正确设计2)应避免或减少塑料的局部集中,以防止产生凹陷和气泡。如图12所示:图12 在塑件平面底部布置加强筋 3)筋与筋的间隔距离应大于塑件的壁厚。(4)支承面当塑件上有一面作为支承面来使用时,将该面设计为

51、一个整面是不合理的,如图13所示。因为平板状在成型收缩后很容易翘曲变形,稍许不平都会影响良好的支承作用,故以边框式或点式(三点或四点)图13 塑件的支承面当塑件底部有加强筋时,应使加强筋高度低于支承面至少0.5mm 。如图14所示:图14 加强筋与支承分型面的选择分型面的选择一、复习旧课引入新课一、复习旧课引入新课 定义:定义:模具用以取出塑件和(或)浇注系统凝料的可分离的接触表面。二、分型面的形状二、分型面的形状 (1)分型面的表达方法:如图18所示用短,粗实线标出分型面位置,箭头表示分离动作方向。图18 分型面的表达方法(2)分型面的形状有平面、斜面、阶梯面和曲面。 三、分型面选择的一般原

52、则三、分型面选择的一般原则 基本原则:基本原则:必须选择塑件断面轮廓最大的地方作为分型面,这是确保塑件能够脱出模具的基本原则。 1、分型面应保证塑料件能够顺利取出和方便脱模。设置分型面的目的,是为了保证顺利从型腔中取出塑料件。 图19 分型面对脱模的影响 为了便于脱模,开模时尽可能使塑料件留在动模一侧,如图19所示的塑料件按图19(b)分型,当型芯的脱模锥度小于动模的脱模锥度时,塑料件则留在动模一侧,便于脱模。2、分型面应保证塑料件尺寸精度要求。o提高模具制造精度外,与分型面的选择有很大关系。如选择图20(b)设置分型面则大小齿轮同在动模内,动、定模合模误差没有影响,而且在加工大小齿轮在同一动

53、模型腔内,有较好的加工工艺,能有效提高大小齿轮同轴度。3、应考虑塑料件外观质量。在分型面的位置都会留有一圈飞边。飞边不容易清除彻底,会影响塑料件外观质量,即使这些毛边脱模后立即割除,但仍会在塑料件上留下痕迹,影响塑料件外观,故分型面应避免设在塑料件光滑表面上,如图21所示,图21(b)较合理,产生的飞边不影响塑料件外观。图21分型面对塑料件外观质量的影响5、有利于塑料注射模型腔内排气。分型面应尽量设置在塑料熔体充满末端处,这样分型面就可以有效排除型腔内积聚的空气。对中、小型塑料件因型腔较小,空气量不多,可借助分型面的缝隙排气。如图22(a)所示的结构,排气效果较差;图22(b) 所示的结构,排

54、气效果较好。 7、有利于塑料注射模分型面的加工。 分型面选择时,考虑模具零件制造的难易程度,分型面精度是整个模具精度的重要部分,力求平面度和动、定模配合面的平行度在公差范围内。如选择分型面是斜面或曲面,加工的难度增大,并且精度得不到保证,易造成溢料飞边现象。 成型零件设计成型零件设计o构成型腔的零件叫成型零件,由于成型零件受高温高压的塑料接触,受高速料流的冲刷,并在脱模时与塑件发生摩擦磨损,因此,制作材料要求具备足够的强度、刚度和耐磨性能。 一、成型零件的结构设计1、凹模的结构(1)凹模有整体式和组合式 1)整体式凹模:直接在一整块材料上加工而成的凹模即为整体式凹模,如图所示 。其特点是牢固,

55、不易变形,成型出的塑件表面不会有模具接缝痕迹。但加工工艺性差。 2)组合式凹模A、整体嵌入式凹模:将凹模做为整体式,再嵌入模具的模板内,叫做整体嵌入式凹模 。如下图所示常见镶件安装形式。oB、局部镶嵌式凹模:为了便于加工或对易损部位,应采取局部镶嵌式结构。如图30所示a、b为镶嵌凹模侧壁的局部凸起结构;c、d为镶嵌凹模底部的局部结构;e为对凹模中带有筋的部位 ,用一个或两个镶件制作后,再放入整体式凹模内。图30 局部镶嵌式凹模oC、大面积镶嵌且合式凹模:为了便于机械加工、研磨、抛光和热处理,将凹模由几部分镶嵌组合而成。最常见的是镶拼整个凹模底部。如图31所示。图31 大面积镶嵌且合式凹模oD、

56、四壁拼合的组合式凹模:对于大型和形状复杂的凹模,可以把它的四壁及底分别加工经研磨之后入模套内,如图32所示。 图32 四壁拼合的组合式凹模2.型芯的结构 型芯是用来成型塑件内表面的零件。它有整体式和镶拼组合式之分 。 1、整体式型芯如图33a)所示。 2、组合式型芯如图33b)、c)、d)所示。图33 大直径型芯3、小型芯的结构及安装形式。如图34所示:图34 小型芯的结构及安装二、成型零件工作尺寸的计算二、成型零件工作尺寸的计算 成型零件上用来成型制品的那一部分尺寸叫工作尺寸又称成型尺寸。1、影响塑料制品尺寸精度的因素(1)成型零件的制造公差 ;(2)成型收缩率的影响 ;(3)成型零件的磨损

57、量;(4)安装配合误差 ;(5)水平溢边厚度的波动 。 2、成型零件工作尺寸计算(1)对塑料尺寸与模具成型尺寸形式的规定 为了计算简便起见,现将塑件尺寸及其模具的成型尺寸的形式做以下规定:如图35所示。图35 塑件尺寸与成型尺寸的关系(2)尺寸的计算公式详见课本184185页 1)凹模内径尺寸的计算公式 2)型芯外径尺寸的计算公式 3)凹模深度尺寸计算公式 4)型芯高度尺寸的计算公式 5)型芯或型孔之间的中心距注意:成形尺寸的校核塑料件成形尺寸公差应小于塑料件尺寸公差成型零件设计成型零件设计o构成型腔的零件叫成型零件,由于成型零件受高温高压的塑料接触,受高速料流的冲刷,并在脱模时与塑件发生摩擦

58、磨损,因此,制作材料要求具备足够的强度、刚度和耐磨性能。 一、成型零件的结构设计1、凹模的结构(1)凹模有整体式和组合式 1)整体式凹模:直接在一整块材料上加工而成的凹模即为整体式凹模,如图所示 。其特点是牢固,不易变形,成型出的塑件表面不会有模具接缝痕迹。但加工工艺性差。 2)组合式凹模A、整体嵌入式凹模:将凹模做为整体式,再嵌入模具的模板内,叫做整体嵌入式凹模 。如下图所示常见镶件安装形式。oB、局部镶嵌式凹模:为了便于加工或对易损部位,应采取局部镶嵌式结构。如图30所示a、b为镶嵌凹模侧壁的局部凸起结构;c、d为镶嵌凹模底部的局部结构;e为对凹模中带有筋的部位 ,用一个或两个镶件制作后,

59、再放入整体式凹模内。图30 局部镶嵌式凹模oC、大面积镶嵌且合式凹模:为了便于机械加工、研磨、抛光和热处理,将凹模由几部分镶嵌组合而成。最常见的是镶拼整个凹模底部。如图31所示。图31 大面积镶嵌且合式凹模oD、四壁拼合的组合式凹模:对于大型和形状复杂的凹模,可以把它的四壁及底分别加工经研磨之后入模套内,如图32所示。 图32 四壁拼合的组合式凹模2.型芯的结构 型芯是用来成型塑件内表面的零件。它有整体式和镶拼组合式之分 。 1、整体式型芯如图33a)所示。 2、组合式型芯如图33b)、c)、d)所示。图33 大直径型芯3、小型芯的结构及安装形式。如图34所示:图34 小型芯的结构及安装二、成

60、型零件工作尺寸的计算二、成型零件工作尺寸的计算 成型零件上用来成型制品的那一部分尺寸叫工作尺寸又称成型尺寸。1、影响塑料制品尺寸精度的因素(1)成型零件的制造公差 ;(2)成型收缩率的影响 ;(3)成型零件的磨损量;(4)安装配合误差 ;(5)水平溢边厚度的波动 。 2、成型零件工作尺寸计算(1)对塑料尺寸与模具成型尺寸形式的规定 为了计算简便起见,现将塑件尺寸及其模具的成型尺寸的形式做以下规定:如图35所示。图35 塑件尺寸与成型尺寸的关系(2)尺寸的计算公式详见课本184185页 1)凹模内径尺寸的计算公式 2)型芯外径尺寸的计算公式 3)凹模深度尺寸计算公式 4)型芯高度尺寸的计算公式

61、5)型芯或型孔之间的中心距注意:成形尺寸的校核塑料件成形尺寸公差应小于塑料件尺寸公差成型零件设计成型零件设计o构成型腔的零件叫成型零件,由于成型零件受高温高压的塑料接触,受高速料流的冲刷,并在脱模时与塑件发生摩擦磨损,因此,制作材料要求具备足够的强度、刚度和耐磨性能。 一、成型零件的结构设计1、凹模的结构(1)凹模有整体式和组合式 1)整体式凹模:直接在一整块材料上加工而成的凹模即为整体式凹模,如图所示 。其特点是牢固,不易变形,成型出的塑件表面不会有模具接缝痕迹。但加工工艺性差。 2)组合式凹模A、整体嵌入式凹模:将凹模做为整体式,再嵌入模具的模板内,叫做整体嵌入式凹模 。如下图所示常见镶件

62、安装形式。oB、局部镶嵌式凹模:为了便于加工或对易损部位,应采取局部镶嵌式结构。如图30所示a、b为镶嵌凹模侧壁的局部凸起结构;c、d为镶嵌凹模底部的局部结构;e为对凹模中带有筋的部位 ,用一个或两个镶件制作后,再放入整体式凹模内。图30 局部镶嵌式凹模oC、大面积镶嵌且合式凹模:为了便于机械加工、研磨、抛光和热处理,将凹模由几部分镶嵌组合而成。最常见的是镶拼整个凹模底部。如图31所示。图31 大面积镶嵌且合式凹模oD、四壁拼合的组合式凹模:对于大型和形状复杂的凹模,可以把它的四壁及底分别加工经研磨之后入模套内,如图32所示。 图32 四壁拼合的组合式凹模2.型芯的结构 型芯是用来成型塑件内表

63、面的零件。它有整体式和镶拼组合式之分 。 1、整体式型芯如图33a)所示。 2、组合式型芯如图33b)、c)、d)所示。图33 大直径型芯3、小型芯的结构及安装形式。如图34所示:图34 小型芯的结构及安装二、成型零件工作尺寸的计算二、成型零件工作尺寸的计算 成型零件上用来成型制品的那一部分尺寸叫工作尺寸又称成型尺寸。1、影响塑料制品尺寸精度的因素(1)成型零件的制造公差 ;(2)成型收缩率的影响 ;(3)成型零件的磨损量;(4)安装配合误差 ;(5)水平溢边厚度的波动 。 2、成型零件工作尺寸计算(1)对塑料尺寸与模具成型尺寸形式的规定 为了计算简便起见,现将塑件尺寸及其模具的成型尺寸的形式

64、做以下规定:如图35所示。图35 塑件尺寸与成型尺寸的关系(2)尺寸的计算公式详见课本184185页 1)凹模内径尺寸的计算公式 2)型芯外径尺寸的计算公式 3)凹模深度尺寸计算公式 4)型芯高度尺寸的计算公式 5)型芯或型孔之间的中心距注意:成形尺寸的校核塑料件成形尺寸公差应小于塑料件尺寸公差浇注系统的设计浇注系统的设计 定义:定义:浇注系统是塑料熔体从注塑机喷嘴出来后,到达模腔之前在模具中流经的通道。一一. .浇注系统的组成及其设计原则:浇注系统的组成及其设计原则:重点内容重点内容 1、作用:将熔体平稳地引入型腔,使之充满型腔内各个角落,在熔体填充和凝固过程中,能充分地将压力传递到行腔的各

65、个部位,获得组织致密、外形清晰、尺寸稳定的塑件。 2、浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷却穴组成如图23所示图23 浇注系统(1)主流道:从注塑机喷嘴与模具接触位起,到分流道为止的这一段流道。作用是负责将塑料熔体输往分流道。 主流道的设计事项: 1)主流道进口端与喷嘴头部接触处应做成球面凹坑。如图24所示通常主流道进口端凹坑的球面半径Sr要比喷嘴球面半径Sr大12mm,凹入深度约5mm,为了补偿主流道与喷嘴的对中误差,主流道进口端的直径D应比喷嘴出口直径d大0.51mm。2)主流道的锥角取24,对流性差的塑料可增加大到 6左右3)主流道表壁的表面粗糙度取Ra0.80.4m 。 4)主流道出口端

66、应与分流道之间呈圆滑过渡, R为0.33mm。5)浇口套与安装孔应为过渡配合。6)浇口套与定模板之间的连接力必须足够。7)采用定位圈定位法.定位圈与定位孔的配合长度:中小型模具810mm,大型模具15mm左右。(2)冷却穴的设计:冷却穴一般设在主流道的末端,在动模或下模一侧.使用推杆推出机构时,冷却穴的设计。如图25所示:图25 冷料穴o(3)分流道的设计:介于主流道和浇口之间的一段流道,它开设在分型面上。作用是将主流道送来的塑料分配后,输往各个浇口。1)分流道的断面形状 分流道的断面形状有圆形、U形、梯形和矩形等,如图26所示。从传热面积考虑,成型热固性塑料的压注模和注射模宜采用正方形断面的

67、分流道,从散热面积考虑,热塑性塑料注射模分流道的断面形状则宜采用圆形。 分流道的断面形状及尺寸大小,应根据塑料品种、成型塑料件的体积、塑件壁厚、塑件形状、分流道长度以及注射速度等而定。图26 分流道的断面形状2)分流道的布置形式分流道的布置形式有:平衡式和非平衡而平衡式布置为较佳。A、所谓平衡式布置就是将通往各个型腔的分流道的断面形状、大小及分流道长度都取作一致。如图27所示。图27 平衡式布置的分流道oB、非平衡式布置分流道如图28所示。图28 非平衡式布置的分流道o注意:布置分流道时,还应注意使腔内塑料胀模力的中心与设备锁模力的重合,以防发生溢料现象。分流道改变方向时,其转折处应做圆角过渡

68、,使流动阻力减小。分流道的表面粗糙度取Ra1.6。 (4)浇口的设计:连接分流道与型腔之间的一段细短通道。作用:提高剪切速率,提高塑料的流动性,有利于充型;防止熔体倒流。 1)浇口的类型:详见课本表8.2。用比较法各种浇口的优缺点 2)浇口位置的选择,浇口位置对制品质量影响极大,应注意以下几点:(重点及难点) A、避免熔体破裂在塑件上产生缺陷; B、考虑分子定向对塑件性能的影响; C、有利于流动、排气和补缩; D、在多腔模中,各个型腔浇口方位必 须保持一致; E、减少熔结痕和提高熔结痕的强度; F、校核流动距离比; G、浇口位置应使浇口便于修整; H、防止料流将型芯或嵌件挤歪变形。推出机构的设

69、计推出机构的设计推出机构又称脱模机构,作用是将塑料制品及其浇注系统凝料从型芯上或者凹模内推出来。 1、对推出机构的要求: (1)不使塑件变形或损坏; (2)不损伤塑件的外观及使用要求; (3)结构可靠。2、推出机构的分类: 按推出元件机构分类:推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、推块推出机构、活动镶块或凹模推出机构、多元件联合推出机构等 3、推杆推出机构 推杆推出的优点:推杆加工简单、更换方便、推出效果好。(1)推杆分布及位置 推杆的推出形式及推出方法如图39所示:图39 推杆推出机构(2)推杆形状图40所示:图40 推杆的形式(3)推杆的固定形式:如图41所示推杆固定形式图41 推杆

70、的固定形式(4)推出机构的导向 导向装置是为了防止在推出过程中推板和推杆固定板歪斜和扭曲而折断推杆或发生运动卡滞现象在推出机构中设置的装置如图42所示。图42 推出机构的导向装置(5)推杆的注意事项;注意事项; 1)推杆应尽量短,但在推出时,必须将制品推出型芯(或型腔),并高于型芯(或型腔)顶面510mm。 2)推杆与其配合孔一般采用H9/h9的配合并保证一定的同轴度,使其在推出过程中不卡滞,配合长度为推杆直径的1.52倍,通常不小于12mm。3)推杆通过模具成型零件的位置,应尽量避免开冷却通道。 4)在确保制品质量与顺利脱模的前提下,推杆的数量不宜过多。以简化模具和减少对制品质量的影响。 4

71、、推件板推出机构 (1)定义:定义:推件板推出机构用于深腔薄壁的壳体塑件以及不允许有推杆痕迹的塑件。 (2)特点:推件板与制品的接触面积大,因而推出的力大而均匀,制品可平衡推出;推件板推出机构无需专设复位杆,它依靠分型面闭合便可使推出机构复位如图43所示:图43 推件板推出机构o注意:注意:对大型深腔容器,尤其是软质塑件,对大型深腔容器,尤其是软质塑件,用推件板推出时,应当设置进气装置。用推件板推出时,应当设置进气装置。第十一节第十一节模具温度调节系模具温度调节系统概述统概述一、模具温度调节系统概述一、模具温度调节系统概述o塑料注射成型是将熔融状态的塑料高压注入模腔,其后熔料在模腔中冷却到塑料

72、的热变形温度以下固化成型。该过程是由熔料和模具的温差实现的,由于不同的成型材料要求不同的模具温度(模具温度应低于塑件热变形温度),若模具温度过高或过低,都会影响塑件的质量和生产。o-过高:溢料;缩孔;塑件固化时间长,注射周期长,生产率低;o-过低:熔料流动性差,塑件应力增大,出现填充不良、熔接痕、缺料及表面不光泽等缺陷;o-不均匀:出现收缩率偏差,塑件变形等问题;o所以模具设计时必须考虑冷却或加热装置来调节模具温度。o1当成型时料温不足,为了使模具达到成型要求的模温,则应考虑加热装置;o2成型壁厚大于20mm的塑件时,则应考虑加热装置;o3当料温使模温超过成型要求的模温,则应考虑冷却装置;o4

73、一般成型热塑性塑料时,模具需要冷却;热固性塑料的模具需要加热;二、二、模具温度调节的目的oA、缩短成型周期:通过有效的冷却手段使模具保持在塑料的热变形温度以下;oB、提高塑件质量:防止脱模变形;oC、适应特殊需要:注射结晶性塑料时,为控制塑料的结晶度,改善其综合性能,一般要求保持较高的模具温度;大型模具注射成型前需预热;对特殊需要的模具局部加热;热流道系统的加热等;三、模具冷却系统设计要点三、模具冷却系统设计要点o1冷却水道应与成型面各处距离相等,排列与成型面形状尽可能相符;o2却水道应使成型零件表面冷却均匀,模具各处的温差不大;冷却水孔距型腔的距离一般为15-25mm,太近则冷却不均匀,太远

74、则冷却效率低;冷却水孔直径一般为8-12mmo3循环式冷却水道中冷却介质的流程应相等;o4冷却水道应先通过浇口部位并沿料流方向流动,即从模温高区域流向模温低区域;o5冷却水道不应设置在塑件可能出现熔接痕的部位;o6冷却水道应防止漏水,特别是通过组合镶件时,应考虑密封问题;o7冷却水嘴应设在非操作侧,并考虑不与注塑机导向柱干涉;o8动、定模原则上应分别单独设置冷却系统,以便调节控制塑件的变形等缺陷;四、冷却水道的联结方式四、冷却水道的联结方式o串联式-冷却介质从入口流入直径始终相等的水道,依次通过成型区后从出口排出;o并联式冷却介质从入口流入主干水道,分成若干分支,然后汇入出水主干水道排出;注:

75、并联式布局中进出口主干水道D的横截面积应大于各支路d的横截面积之和;五、型腔的冷却形式五、型腔的冷却形式o多层循环式冷却:用于塑件精度要求较高的大型模具;o侧面循环式冷却:在组合面上设置冷却水道,考虑密封问题;o平面螺旋式冷却:用于型腔较浅、底部平面度要求较高的塑件;o螺旋水道式冷却:用于较深的整体组合式型腔的冷却;o串、并联式冷却:用于多型腔模具的冷却;六、型芯的冷却形式六、型芯的冷却形式o由于冷却收缩,塑件对型芯的包紧力大于型腔,因而型芯的温度对塑件冷却的影响比型腔大多得,故型芯的冷却尤为重要,但因型芯总是设在动模一侧,故其冷却会受到一定限制,故设计时需考虑冷却和顶出系统应互不干扰。基本形

76、式:隔板式冷却:螺旋式冷却:小型芯冷却:并联冷却:串联冷却:七、模具加热装置的设计要点o采用加热装置的原因o-在成型热塑性塑料时对流动性差、冷却速度快的塑料,为了提高熔料的流动性,并防止厚壁塑件产生缩孔及应力开裂,需要采用模具加热装置;o-对要求高结晶度的塑料以提高其机械性能,需要采用模具加热装置;o-对热流道模具采用加热装置;o-对热固性塑料采用加热装置;o模具加热装置的类型o-介质加热:其装置和设计同冷却水路;o-电加热:用电热棒或电热环等加热元件加热。o模具所需加热装置的功率计算公式:W总=0.24G(T2-T1)oW总所需电功率W;oG模具重量kg;oT1室温;oT2模具成型温度o模具

77、加热应注意的问题o-可选稍大于计算功率的电热元件,用降低电压和缩短加时间的方法进行调节;o-电热元件应摆布均匀,以利模具均衡加热;o-注意绝缘措施,防止漏电、漏水等现象;o-注意在滑动部位预留出热膨胀间隙;第十二节第十二节侧向分型抽芯机侧向分型抽芯机构设计构设计o1、定义:侧向抽芯机构:当塑件上具有与开模方向不同的内外侧孔或侧凹等结构阻碍塑件直接脱模时,必须将成型侧孔或侧凹的零件做成活动结构的零件。在推动塑件脱离模具之前需先将侧型芯抽出,然后再推出塑件,完成侧型芯抽出和复位动作的机构。o2.侧向抽芯机构的方法o(1)手动分型抽芯机构:侧抽芯和侧向分型的动作由人工来实现,模具结构简单,制模容易,

78、但生产效率低,不能自动化生产,工人劳动强度大,故在抽拔力较大的场合下不能采用。o(2)液压或气动驱动抽芯机构o(3)机动抽芯机构(广泛使用)o3、斜导柱抽芯机构:结构简单、制造方便、安全可靠、应用广泛等特点。o工作原理如图44所示:(1)斜导柱的设计o1)斜导柱的结构如图45所示:图45 斜导柱o2)斜导柱倾斜角的确定斜导柱倾斜角与斜导柱所受的弯曲离抽拔力开模力等有关的重要参数。应小于250,一般在120250内选取。o3)斜导柱直径d的计算:其公式为d=式中d斜导柱直径,mm斜导柱的弯曲力臂,mmF抽出侧型芯的抽拔力,N斜导柱许用弯曲应力,Pa斜导柱倾斜角。(2)滑块与导滑槽的设计)滑块与导

79、滑槽的设计o1)侧型芯与滑块的连接形式如图46所示:o2)滑块的导滑形式如图47所示:o4、设计中的一些其它问题o(1)斜导柱倾斜角必须与滑块上斜孔的斜角一致,滑块斜孔直径一般比斜导柱直径大0.5-0.8毫米斜销伸入滑块深度要合适。o(2)滑块与导滑槽的配合关系一般采用H7/f7或h7/e6。o(3)由于滑块部分易于磨损,故该部位零件的材料应具有一定的耐磨性。对于高寿命模具可采用贴淬火镶片于滑块两侧的方法,当楔紧斜面面积较大时,可开设油槽减轻磨损。o(4)应注意侧型芯与推杆是否会发生干涉。o5、斜滑块侧向抽芯机构o(1)特点:结构简单、制造方便、安全可靠等。o(2)工作原理如图48所示:图48

80、 斜滑块侧向抽芯机构1、斜滑块 2、推杆 3、型芯固定板 4、6型芯 5、锥模套、7、限位钉o(3)斜滑块内侧向抽芯机构如图49所示:图49 斜滑块内侧向抽芯机构1、斜滑块 2、中心楔块 3、动模板 4、推杆o6.斜滑块设计的几点注意事项o(1)一般将型芯设在动模。o(2)斜滑块通常设在动模部分。第十三节第十三节其他模具结构零其他模具结构零件的设计件的设计o一、注射模的机构由合模导向机构、推出机构、侧向抽芯机构组成。o二、合模导向机构1、合模导向机构的三个作用:(1)导向作用:引导动、定模正确合拢,避免型芯或凸模先行进入凹模型腔内,以保证不损坏成型零件。(2)定位作用:保证动、定模按照正确的位

81、置闭合以形成所要求的型腔,导柱与导套的配合间隙值影响合模对中精度。o(3)承受侧压力:导柱应有足够的强度和刚度,能承受一定的侧压力。o2、导柱导柱的类型:(1)带头导柱和带肩导柱图36带头导柱1)带头导柱如图36所示:2)带肩导柱型和型如图37b)、c)所示:3)材料:20钢经渗碳热处理,硬度不低于5055HRC 图36图37 带肩导柱o3、导套(导向孔)的类型及应用(1)导套的结构形式:带头导套如图38b)、c)、d)(2)导柱和导套与其固定板采取H7/k6过渡配合。导柱(导向段)与导向孔采取H7/f7、H8/f8间隙配合。在满足合理的配合长度后,其余部分孔径扩大0.5-1mm。图38 带头

82、导套o4、材料及热处理要求导柱和导套均应具有坚硬而耐磨的表面,导柱应心部坚韧不易折断。导柱:20钢,渗氮淬火HRC5660、T8A、T10A。导套:T8A、T10Ao5、导柱增设锥面合模机构锥面定位的特点:锥面定位要求锥形部位的贴合面不少于80%1)消除了配合间隙误差,使配合精度提高2)在型腔的x、y方向上均设置锥面定位件提高定位可靠性的同时型腔侧壁强度和刚度也得到加强,提高了模具工作安全性。第十五节第十五节模具装配图和零模具装配图和零件图绘制件图绘制模具装配图是模具生产中重要的技术文件之一。它表示了模具的结构形状、装配关系、工作原理和技术要求等。模具设计时,先画出模具装配图,再根据装配图绘制

83、模具零件图;装配时,根据装配图把模具零件总装成一副完整的模具。装配图也是安装、调试、维护和检验模具的重要技术文件。一、一、模具装配图的内容模具装配图的内容o一模具装配图的内容一幅完整的装配图应包含以下内容:o1.一组图形模具装配图应综合运用视图、剖视、断面等表达方法,正确、完整、清晰地表达模具各零件的相互位置关系和装配关系,同时准确地反映出该模具的工作原理和结构特点。o2.必要的尺寸必要的尺寸包括反映模具性能、规格和零件间装配关系的尺寸,及模具的外形尺寸、安装尺寸和其他重要尺寸。o3.技术要求有关模具装配、安装、调试、保管等方面的要求和应达到的技术指标,一般用文字说明。o4.模具零件的序号明细

84、栏和标题栏模具装配图中,应对每个不同模具零件编写序号,并在明细栏中填写序号、代号、名称、数量、材料、备注等内容。标题栏中应填写模具的名称、比例、图号及设计、审核等人员的签名。二模具装配图的规定画法二模具装配图的规定画法o1.接触面与配合面的画法两相邻零件的接触面,只用一条轮廓线表示,不能画成两条线或画成一条加粗的实线。当两相邻零件间应保留空隙时,即使其间隙很小,也必须画出两条线。o2.剖面线的画法在模具装配图中,相互邻接的金属零件的剖面线,其倾斜方向应相反;同一零件的剖面线在各视图中应保持间隔一致,方向相同;当3个零件相互相邻时,应把其中两个零件的剖面线画成相反方向,并改变第3个零件剖面线的间

85、隔,第3个零件的剖面线应与另两个零件中方向相同的剖面线错开;当薄片零件厚度小于2mm时,如垫片,允许用涂黑的方式来表示剖面符号。o3.实心零件和标准件的画法在模具装配图中,对实心零件如小型芯、凸模、推杆、复位杆、导柱、轴、手柄、连杆、球等,和一些标准件如螺栓、螺钉、螺柱、螺母、垫圈、键、销等,若剖切平面通过它们的基本轴线时,按不剖绘制,只画出其外形即可。若这些零件上有孔、键槽等结构需要表达,可采用局部视图。三模具装配图中特殊表达方法o1.拆卸画法为表达被遮挡的装配关系或其他零件,可假想拆去一个或几个零件,只画出所要表达部分的视图。o2.沿结合面剖切画法为表达模具的内部结构,可采用沿结合面剖切画

86、法。零件的结合面不画剖面线,被剖切的零件一般都应画出剖面线。o3.单独表达某个或几个零件为表达模具零件的主要结构,可单独画出该零件或几个零件的某一视图,但必须在被表示的视图附近用箭头指明投影方向,在所画视图上方注出视图名称。o4.夸大画法在装配图中,遇到薄片零件、细丝弹簧、微小间隙时,无法按实际尺寸画出,或虽能画出但不能明显表达其结构的,如锥度很小的圆锥销、锥销孔等,均可采取夸大画法,即把垫片厚度、弹簧丝直径、微小间隙及锥度等适当夸大画出。o5.假想画法在装图中,可用双点划线画出某些零件的外形。如模具中某些运动零件的极限位置或中间位置可用双点划线画出其轮廓。当表示与本部件有关但又不属于本部件的

87、其他零部件时,也可采用假想画法,如用双点划线画出浇注系统的投影轮廓。o6.展开画法为表达某些零件的重叠装配关系,如模具中的齿轮齿条抽芯机构的多级传动,可假想将空间轴系按传动顺序展开在一个平面上,画成剖视图,以表示齿轮的传动顺序和装配关系。o7.简化画法在模具装配图中,零件的工艺结构,如小圆角、倒角、退刀槽等可不画出;若干相同的零件组,如螺纹紧固件等,可详细地画出一组,其余的用点划线表示出中心位置;当剖切平面通过的某些标准件或该部件已由其他图形表示清楚时,可按不剖切绘制,如绘制滚动轴承时,允许画出对称图形的一半,另一半只画出轮廓,并用粗实线画出滚子的示意图即可。四模具装配图中零部件序号的编四模具

88、装配图中零部件序号的编写写o为了便于读图、图样管理及生产准备工作,装配图中所有零、部件都必须编写序号。同一装配图中相同零、部件只编写一个序号,其相关信息填写在明细表中。o1.装配图中零、部件序号的编写形式装配图中零、部件序号的编写形式主要有3种。如图9-1所示,(a)是最常用的,先在所指的零、部件的可见轮廓内画一圆点,然后从圆点开始引线,在引线末端画一水平线或圆,在水平线或圆内注写序号,序号的字高比尺寸数字大两号。注意,引线、水平线或圆均为细实线。(b)是在引线的末端不画水平线或圆,直接注写序号。(c)是对于很薄的零件或涂黑的剖面,用箭头代替圆点,箭头指向该部分的轮廓。o2.编写序号的注意事项

89、(1)引线间不能相交,也不能与剖面线平行,必要时可以将引线画成折线,但是只允许转折一次,如图9-2所示。(2)序号应按照水平或垂直方向按顺时针(或逆时针)的顺序排列整齐,并尽可能均匀分布。(3)一组紧固件以及装配关系清楚的零件组,可采用公共引线,如图9-3所示。图9-2 引线为折线 图9-3 零件组的公共引线第十六节第十六节模具制造工艺的模具制造工艺的编制编制由于模具零件形状的复杂性及特殊性,在实践中,很难将其制造工艺按某种固定模式进行编制,各厂家因其设备状况、技术水平不同,所编制的工艺也完全不同,但工艺编制的原则及基本指导思想应是大同小异的。下面就工艺编制方面的问题谈一些个人的意见。1工艺编

90、制的基本原则工艺编制的基本原则o零件加工工艺编制的基本原则是:以现有的人力、物力,在尊重客观现实的基础上,根据模具零件的要求,客观地编制切实可行的工艺流程,多、快、好、省地制造高质量符合使用要求的零件,并应特别注意快、省的重要性。对整副模具而言,由于零件繁多,需组配加工的工序也较多,因此工序间的衔接是工艺编制和生产计划安排中的一大课题。编写工艺时,应注意考虑省时、省料、少用电极等诸多方面,从而降低成本,提高劳动生产率。2工艺编制的基本指导思想和注工艺编制的基本指导思想和注意事项意事项o基本指导思想应是在上述基本原则的要求下,始终抓住快、省这两大要求,有逻辑地、合理地编制零件工艺流程。o根据机械

91、制造工艺学的基本观点及统筹学的相关理论,针对模具单件、少量零件生产的特点,工艺编制应采用集中工序加工的原则,杜绝分散加工的工艺流程。o工艺编制时应注意以下几个方面:o(1)从工艺流程方面看,粗、精或粗加工、半精加工、精加工应严格分开,不能混为一体或交*安排。这是因为一个零件的制造,中间也许要经过调质、时效、探伤、淬火、渗氮表面处理等加工工序,如果热加工工序安排不当,就会造成刀具损耗大,使用或增设的电极多,高硬切削工序或加工量增加,制造成本递增,进度减缓。一般来讲,粗、精加工的划分由热处理工艺决定。o(2)在不影响零件尺寸精度及使用功能的情况下,同工种工序应尽可能安排在一个机台上加工,即采用集中

92、工序加工的编制思想,使工艺流程缩短。这样可减少重复劳动(指识图、计算等工作量),避免质量事故发生或减少发生的机率,同时亦可减少生产管理人员转运安排及交验所耗时间,提高生产效率。o(3)工艺编制中应充分考虑操作者的劳动强度,人、机安全性及装、夹、换刀、加工的难易程度等因素。如对板类零件孔的加工,可以镗削的不安排成车削加工。o(4)能采用普通机床加工的应尽量不编在精密机床上进行,以保护精密机床的精度和使用期限。o(5)根据模具及相关零件的用途,需组合加工或配制的应特别留意在合适的工序中安排进行,并予以说明。o(6)根据对零件的分析,考虑加工中的对刀、定位、装夹和测量等要求,备料中需增大相关尺寸的应

93、注意留出工艺余量。工序中一般应给出草图,标明余量部分的用途。o(7)工艺流程中某些工序辅助测量、对刀、检验孔或面应适当提前做出,以便后续工序的顺利完成,同时也便于尽早发现问题,采取补救措施,减少不必要的损失。o(8)当加工中工艺基准无法与被加工尺寸的设计基准重合时,对压铸模类零件来讲,一般可采用基准统一原则来解决。但如果尺寸精度要求较高时,仍需进行工艺尺寸链的转换计算,并在图中标明工序的工艺基准。o(9)编制工艺时应根据现有的设备能力及人员素质状况,力求在内部完成零件的加工。o(10)尽量在最终热处理前完成去余量工作,并使余量留得合适,给精加工创造良好的条件。o(11)粗加工去余量时应考虑零件

94、热处理后变形量过大以致产生裂纹及尺寸超差的问题。例压铸模,在动模凸出部分较高时,粗加工应在形状与分型面相接部分留出R3R5mm的环形圆弧带,以免应力集中,热处理后产生裂纹。3生产中对零件工艺流程及单工序工艺编制的基本要求o对单个零件工艺流程的要求可概述为:流程具有逻辑性、可读性;路线清晰可辨;工序之间不互相矛盾、重叠、含混不清;不遗漏工序;热加工工序安排合理;更重要的是具有实用可行性。单道工序工艺编制的要求是:对零件进行分析,预先归类,需加工的工序内容完整,条理分明,对照图纸能较快找到加工部位;力求用大家熟知的专业术语和尺寸表达被加工部位,例如,卧镗:组合动、定模及框作分流锥及浇口套孔系85m

95、m95mm15mm、105mm19.91g故满足要求ob、注射压力校核因为pp的注射压力是70100MPa,而XS-Z-30注塑机的压力为119Mpa,显然注塑机的注射压力满足要求。oc、锁模力与注射压力的校核高压塑料熔体充满型腔时,会产生很大的,使模具沿分型面涨开,该压力等于制品与浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔内熔体的压力PM(PM常取2040MPa),即为作用在这个面积上的总力FL,该力称为工艺锁模力,它必须小于注射机的额定锁模力F,否则在注射成型过程中会因锁模不紧出现涨模溢料现象.对于三板式模具,由于浇道系统与型腔不在一个分型面,则不应计入流道面积,流道凝料(包括浇口)在分型面

96、上的投影面积A2,根据经验公式;A2=(0.20.5)A1A1为每个塑件在分型面上的投影面积,设A2=0.4nA1则;A=nA1+A2=1.4nA1A1=3.14*22.5*22.5-3*3.14*2*2=1551.945mm2所以A=2172.723mm2查塑件所需要的注射压力为70100MPa而型腔的平均压力是注射压力的30%-65%因为塑件是薄壁塑件,且是点交口,压力损失比较大,取大一点P型=85*60%=51MPaF=A*P型=2172.723*51=110.8kN250Kn符合条件校核合格o3.2、开模行程的校核:S=h1+h2+(5+10)+a式中:注塑机最大开模行程SH-制品所需

97、的脱模距离(顶出距离),mm;H2-制品高度,mm;H1+h2+(5+10)+a=8.5+11+35+7=61.5mm130mm故满足要求。o3.3、模具安装尺寸校核为了注射模能顺利安装在注射机上,并产生合格的塑料制品,设计模具是必须校验注射机上与模具安装有关的尺寸,因为不同的型号和尺寸的注射机,其安装模具部位的形状和尺寸各不相同。下面分别对喷嘴尺寸、定位圈尺寸、模具厚度以及模板上的螺孔尺寸等进行校核。A、喷嘴尺寸注射机喷嘴头的球面半径R1与模具主流道始端的球面半径R2必须吻合,以防止高压塑料熔体从缝隙中溢出。一般R2应比球嘴头半径R1大1-2mm,否则主流道内的凝料无法脱出。B、定位圈尺寸为

98、了使模具主流道中心线与注射机喷嘴中心线配合,注射机固定板上设有定位孔,模具定模板上设计有凸出的与主流道同心的定位圈,定位孔与定位圈之间成较松动的间隙配合,定位圈高度取10mm。oC、模具厚度注射模的动、定模闭合后,沿闭合方向的长度叫做模具厚度或模具闭合高度。由于注射机的动模和定模固定板之间的距离都具有一定的调节量,因此,对安装使用的模具厚度有一定的限制。一般情况下,实际模具厚度必须在注射机允许下安装的最大厚度Hmax及最小厚度Hmin之间。即HminHmHmaxoD、螺孔尺寸动模和定模固定板上的螺孔尺寸应分别与注射机动模板和定模板上的螺孔尺寸相适应,模具常用的安装方法有螺钉直接固定和压板固定两

99、种,螺钉或压板数目常为2-4个。当用螺钉直接固定时,模具固定板与注射机上的螺钉完全吻合,而用压板固定板时,只要在模具固定板附近有螺孔就可以了,因此。压板固定板有较大的灵活性。o故选注射机型号XZ-Z-30其主要技术参数规格如下表;最大理论注射量:30g模板尺寸250*280mm螺杆直径;28mm模具高度最大200mm最小70mm合模方式;液压机械式拉杆间距;235mm注射压力:119MP注射形成;130mm锁模力:250KN注射时间;0.7s开模行程:160mm喷嘴球半径12mm孔半径;4注射方式;螺杆式定位孔直径;63.50+0.064mm推出两侧孔径20mm孔距170mm4模架的确定和标准

100、件的选用模架的确定和标准件的选用o根据成型零件尺寸,结合标准模架,选用结构为p2型,模架尺寸为180*180的模架(图为龙记的AI大水口模架)o定模板厚度A=20mm动模板厚度B=20mmo垫块厚度C=50mmo模具厚度H=180mm在最大摸厚和最小模厚之间故满足要求5、模具的设计计算o5.1.分型面的选择:分型面为定模与动模的分界面,合理的选择分型面是使塑件能完好得成型的先决件。选择分型面时,应从以下几个方面考虑:(1)、塑件在开模后留在动模上。(2)、分型面上的痕迹不影响塑件的外观。(3)、浇注系统,特别是浇口能合理的安排。(4)、使推杆痕迹不留在塑件外观(5)、使塑件易于脱模。o分型面的

101、位置必须开设在制件断面轮廓最大的地方,才能使制件顺利地从型腔中脱出。o5.2.浇注系统选择和设计浇注系统是塑料熔体由注射机喷嘴流向模具型腔的流动通道,因此它应能够顺利引导熔体迅速有序的充满型腔,获得外观清晰,质量优良的塑件,这就使得浇注系统必须具备以下要求:(1).对型腔的迅速有序的填充;(2)能同时充满整个型腔:(3)应尽可能的消耗较少的原料;(4).对热量和压力的损失少;(5).能够使型腔顺利的排气;(6).浇道凝料容易与塑件分离和切除;(7).浇口痕迹对塑件的外观的影响较少;(8).冷料不会进入型腔。6浇注系统的设计o6.1.主流道的设计o主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具浇口套接触

102、处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道,是熔体最先流经模具的部分,它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响,因此,必顺使熔体的温度降和压力损失最小。o在卧式注射机上使用的模具中,主流道垂直分型面,主流道通常设计在模具的浇口套中,但在本设计中,为了便于加工和安装,就把主流道和浇口套设计成整体式,如下图所示,(仅供参考)oa为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出,主流道设计成圆锥形,锥度为2-6,在本设计中取3ob小端的直径比注射机喷嘴的直径大0.5-1mm,因此小端的直径取为5mm,oc小端的前面是球面,其深度为3-5mm,在本设计中深度取为4mm,od注射机喷嘴的球面在此与浇口套

103、接触并且贴合,因此要求浇口套上主流道前端面为球面,并且半径比喷嘴的半径要大1-2mm。取为14mm,oe材料采用T10A,淬火后的表面硬度达到53-57HRC。of主流道的端面尺寸D=d+2*L*tan2=5+30*2*tan32=6.57mmo6.2.分流道的设计oa分流道的作用是改变熔体的流向,使其以平稳的流态均衡地分配到每个型腔,设计时应尽量减少流动过程中的热量和压力损失,并且分流道应满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。因此采用平衡式分流道,为了便于模具的加工和安装,分流道的形状采用U型截面分流道,因些U型截面分流道的宽度取为6,半径R=0.5b=0.56=3,浓度h=1.25R=1

104、.253=3.75,斜角取6。ob分流道的长度:为了减少热量和压力损失,分流道的长度尽可能短且少弯折,因此在本设计中一级分流道的长度取L1=1.5D=1.5100=150。二级分流道L2=10。如下图所示:(仅供参考)o6.3、浇口的设计o根据塑件的外部结构,要求表面质量比较高,应看不到明显的浇口痕迹,为了便模具的结构简化,又要满足塑件外部表面质量的要求,因此本设计选用点浇口的形式。o点浇口尺寸的确定o点浇口的直径可由经验公式算得:=1.5mm,o式中为塑件在浇口位置的厚度,oA为型腔的表面积;o浇口台阶长度0.50.8mm取0.6mm7、成型零件的设计o查表得该塑件为4级尺寸精度o查表得尺寸

105、工差;458.51141的公差分别为0.680.400.440.68oPp的最大成型收缩率为2.5%最小成型收缩率为1.0%o7.1、型腔径向尺寸计算o按平均收缩率计算:o则:平均收缩率为:oscp=(2.5+1)/2=1.75o型腔平均尺寸:oLMcp=LPcp+scpLPcp+scp2LPcpo塑件平均尺寸:oLPcp=LP-/2=45-0.68/2=44.66mmo所以LMcp=44.66+0.017544.66+0.0175244.66=45.46mmo模具型腔按IT10级精度制造,其制造偏差m=0.1mmo型腔名义尺寸:oLM=(LMcp-m)+m=(45.46-0.1)+0.10=

106、45.36+0.10mmo按极限尺寸计算:oLM=(Lp-)/(1-smax)+mo=(45-0.68)/(1-0.025)+0.10=45.46+0.10mmo校核塑件可能出现的最大尺寸o取模具最大磨损量w=0.04mm常0.220.06o(Lm+m+w)(1-smin)Lpo上式左端o(45.46+0.10+0.04)(1-0.01)=45.144Lpo满足要求,故型腔直径为45.46+0.10mm,比按平均收缩率计算的结果偏大,便于修模o7.2.型芯直径o按平均收缩率计算o塑件内孔直径为41mm,查表得偏差=0.68o塑件平均尺寸:oLPcp=LP+/2=41+0.68/2=41.34m

107、mo型芯平均尺寸:oLMcp=LPcp+scpLPcp+scp2LPcpo=41.34+0.017541.34+0.0175241.34=42.08mmo模具型芯按IT10级精度制造,其制造偏差m=0.10o型芯名义尺寸:oLM=(LMcp+m)-m=(42.08+0.10)-0.10=42.18-0.10mmo按极限尺寸计算:oLM=(Lp+)/(1-smin)-mo=(41+0.68)/(1-1.0%)-0.10=42.18-0.10mmo校核塑件可能出现的最小尺寸o取模具最大磨损量w=0.03mmo(Lm-m-w)(1-smin)Lpo上式左端o(42.18-0.10-0.04)(1-0

108、.025)=40.989mm41o不满足要求,故型腔直径为41mm,o7.3.型腔深度o按平均收缩率计算o塑件高度为11mm,查表得偏差=0.44mmo塑件平均尺寸:oHHcp=11-0.44/2=10.78mmo型腔平均深度:oHMcp=HPcp+scpHPcp+scp2HPcpo=10.78+0.017510.78+0.0175210.78=10.97mmo模具型腔深按IT10级精度制其制造公差m=0.07o若型腔容易修浅,则;oHm=【HMcp】+m=10.97+0.07mmo按极限尺寸计算;o按平均收缩率计算o塑件高度为7mm,查表得偏差=0.32o塑件平均尺寸:oHM=(Hp-m)/

109、(1-smin)-mo=(11+0.07)/(1-1%)+0.07=11.04+0.07mmo校核塑件最小高度是否合格oHM(1-smin)+Hso11.04(1-0.025)+0.44=11.204o11.20411满足要求,故型腔深度为11.204+0.07mm,比按平均收缩率计算的结果更深,便于修模o7.4.型芯高度o按平均收缩率计算o塑件高度为8.5mm,查表得偏差=0.4o塑件平均尺寸:oLPcp=8.5+0.4/2=8.7mmo型芯平均深高度:oHMcp=HPcp+scpHPcp+scp2HPcpo=8.7+0.01758.7+0.017528.7=8.85mmo模具型腔按IT10

110、级精度制造,其制造偏差m=0.058mmoHM=(HMcp)-m=8.85-0.058mmo按公差带计算,如型芯采用轴肩连接,用修磨型芯固定板厚度的办法来调节型芯高度,型芯易修长,则;oHM=(Hp+m)/(1-smax)-mo=(8.5+0.085)/(1-2.5%)-0.085=8.777-0.058mmo校核型芯可能出现的最大高度是否在制件公差范围内oHM(1-smin)-HPo8.777(1-0.01)-0.40=8.2898.5o满足要求,所以故型芯高度为8.777-0.058mm。8、脱模机构的设计对脱模机构的要求有:o(1).塑件留与动模;o(2).塑件不变形损坏;o(3).要有

111、良好的塑件外观;o(4).结构可靠。o8.1、结构设计:本模具采用推杆脱模结构,脱模机构应使塑件留于动模,使之不变形损坏且具有良好的外观,另外机构应可靠。o8.2、脱模力的计算:o塑件在模具中冷却定型时,由于体积收缩,其尺寸逐渐减小,而将型芯或凸模包紧,在塑件脱模是必须克服这一包紧力。此型芯端面为圆柱体,如果底面是不带通孔的壳体类塑件,需克服大气压力造成的阻力。此制件为薄壁塑件,脱模力F计算如下:oFd=2*E*t*L(1-)*cos(f-tan)(1+fsincos)+10AoE塑件拉伸弹性模量(MP)o塑件收缩率(%)ot壁厚(mm)o塑料泊松比oL型芯总长(mm),即制品对型芯包容长度o

112、f塑料与型芯的摩擦系数oA垂直于抽芯方向型芯的投影面积(mm)o脱模斜度()o由表查的:o=0.3E=1378f=0.2=1.75t=2.25oL=8.5A=r=22.5=15.896cm=2oFd1=2*3.14*1378*1.75*8.5*2.25(1-0.3)*cos2(0.2-tan2)(1+0.2*sin2*cos2)+10*15.896o=68.455KNo总脱模力;68.455*2=136.91kn9、型腔壁厚及垫板的厚度计算o9.1侧壁厚度:o型腔应有足够的壁厚以承受塑料熔体的高压,如壁厚不够,可表现为刚度不足,即产生过大的弹性变形,也可表现为强度不足,即型腔发生塑变甚至破坏。

113、最大应力可能发生在上分型面附近,也可能发生在侧壁和底部相连接部位,在该处用于侧壁横向膨胀受底板极限而产生边缘应力和弯应力,但边缘应力影响范围很小,不足以影响总体强度,这里可按以下公式进行强度计算:oS=r*/(-2P)-1or-内半径mmoP-型腔内应力Mpao-许用应力Mpao所以:S=22.5*160/(160-2*30)-1o=17.43mmo9.2垫板厚度:oS=(3*P*r2)/(4*)or-内半径mmoP-型腔内应力Mpao-许用应力MpaoS=(3*30*22.52)/(4*160)o=8.44mmo所以:满足条件。第十八节第十八节电器盒盖侧抽芯电器盒盖侧抽芯注射模的设计与制造注

114、射模的设计与制造1.1电器盒模塑工艺规程的编制电器盒模塑工艺规程的编制o零件名称:电器盒o设计要求:o生产批量:小批量o未注公差取MT5级精度o所有尺寸以大端为准o内外形拔模斜度均为1度o材料:聚丙烯o产品工艺性分析,确定模具类型o产品工艺性分析,确定模具类型o(1)塑件的原材料分析该塑件为电器盒,根据要求,采用小批量生产,注射成型。PP属于热塑性塑料,流动性较好,溢料值为0.025-0.04mm.易变形翘曲,尺寸稳定性好。o(2)塑件的尺寸精度分析该零件高精度尺寸有两个,精度为MT2级,在模具制造中要确保要求,其他尺寸无特殊要求。其他尺寸无特殊要求,其尺寸公差按MT5级精度查取。该零件尺寸精

115、度中等,对应的模具相关零件的尺寸加工很容易得到保证。o(3)塑件表面质量分析该零件的表面质量没有特殊的要求,光滑即可。o(4)塑件结构分析从塑件零件图上分析,该零件总体形状为长方体壳形件,在长度方向一侧有10mm*6mm的矩形孔,垂直于脱模方向,因此模具设计时必须设计侧向分型抽芯机构,该零件属于中等复杂程度。2.选择注射机:o计算塑件的体积和重量利用UG软件进行三维实体建模,并可直接通过软件进行分析,查询到塑件体积为:V=13155.308mm2,质量为M=11.84g、(查得资料=0.9-0.91/cm3)根据塑件形状及尺寸,采用一模一腔的模具结构,塑件和浇注系统的质量为:W=13go注塑机

116、的初选择:查手册(1),PP的注射压力600到1000(105)pa,塑件较简单,取P=70MPa塑件投影面积计算A=33CM3(2)型腔压力计算P腔=2/3P=46.7MPa(3)锁模力计算F=AP=3346.7=3346.7N根据计算,初选螺杆式注射机:AV1203.注射模塑工艺参数的选择:4.编制电器盒注射成型工艺规程1.2壳件注射模设计o1.模具分型面的选择:2.成型零件结构设计:成型零件结构设计:o型腔可采用整体式,且该塑件尺寸较小、形状简单,所以采用整体式型芯,且加工和热处理都较容易。所以,采用整体式结构。4.浇注系统的设计浇注系统的设计o(1)主流道设计根据手册查得注射机喷嘴的有

117、关尺寸:喷嘴球半径:R0=6mm喷嘴孔直径do=4mm为了便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计成圆锥形,其斜度为20-40。经换算得主流道大端直径D=5.6mm.同时为了使熔料顺利进入分流道,在主流道出料端设计r=5mm的圆弧过度。o(2)分流道的设计分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关。该塑件的体积不大,形状不算复杂,且壁厚均匀,缩短分流道长度,有利于塑件的成型和外观质量的保证。本例从便于加工的方面考虑,采用截面形状为半圆形的分流道。查有关手册得到:R=3.5mm.o(3)浇口设计由于该塑件的外观质量要求较高,浇口的位置和大小应以不影响塑件的外观质量为前

118、提。同时也应尽量使模具结构更简单。根据成型的要求和排列方式,选用侧浇口比较好。设计是考虑从料厚2毫米处进料,试模后修正。5.推板推出机构设计计算:推板推出机构设计计算:o适用范围:薄壁容器,壳体零件,不允许表面有推出痕迹的情况o特点:推出力大且均匀,无推出痕迹,但非圆形件推件板与型芯配合部分的加工焦麻烦。o推件板的设计:o为减少运动过程的摩擦,推件板与型芯间留有间隙(0.2mm-0.25mm),且配合面带有锥度(100左右)。o推件板与塑件接触部位要有一定的硬度与表面粗糙度,对于大批量的高精度塑件成型,常将推件板设计局部镶嵌的组合结构。o根据塑件的形状特点,模具型腔在定模部分。开模后,塑件留在

119、型芯。其推出机构可采用推件板推出。推件板推出结构简单,虽然推件板和型芯的配合精度要求较高,使制造加工困难,但其推出平稳可靠,推出时不会在塑件上留下顶出痕迹。从以上分析可采用推件板推出机构。6.侧凹处理办法:侧抽芯机构o侧型芯:侧孔或侧凹做成活动的,又称活动型芯。o抽芯机构:先将侧型芯抽出,再推件,完成侧型芯抽出和复位机构。o(一)侧向分型与抽芯机构的分类o根据动力来源的不同,侧向分型与抽芯机构一般可分为:手动、机动和气动。1.手动分型与抽芯机构2.机动分型与抽芯机构3.压或气动分型与抽芯机构o(二)抽芯距与抽芯力的计算抽芯距的确定:抽芯距:侧型芯抽至不妨碍塑件脱模位置的距离。S=S1+(2-3

120、)=6mmS=OA+(23)mm=(R2-r2)+(23)mm.抽芯力的计算:F脱=P*A*cos(f-tan)/1+f*cos*sin,p取12-20MPa型芯成型部分的表面积及其几何形状,塑料的收缩率以及对于型芯的摩擦系数;塑件的壁厚及同时包紧型芯的数量;成型时的工艺参数等。7.斜导柱侧抽芯机构设计o(1)斜导柱分型抽芯的原理o斜导柱抽芯机构:抽芯距大,顶出力由动模移动提供o斜滑块:抽芯距小,顶出力由顶杆完成o(2)斜导柱抽芯机构的零部件设计o1)斜导柱设计o斜导柱的形式:圆形,很少用矩形,主要考虑加工o斜导柱的结构形状:斜导柱的材料一般用T8A、T10A或20钢渗碳处理,淬火硬度在55H

121、RC以上。o斜导柱的安装形式o斜导柱孔位置的确定,根据具体作图时的确定o斜导柱倾斜角的确定:o一般取=150-200。(最大不超过220,最小不小于100)o与行程H、抽芯距S、有效长度L的关系;oL和有关,根据需要自定(综合考虑)o斜导柱直径的计算:o斜导柱通常用碳素工具钢:=300MPao斜导柱长度的计算:oL=L1+L2+L3+L4+L5=(D/2)tan+h/cos+(d/2)tan+So/sin+(510)8.模架选择o选中小型模架FUTBA型S系列:200150o通过相关计算和分析,选择GB/T12556.1,定模由两块模板组成,动模由四模板组成采用推件板推出制件定模座板厚20mm

122、,垫块厚50mm,支撑板厚25mm.9.温控系统设计o1.3壳件注射模制造o1.型芯工艺规程的编制工工序序工序内容工序内容1备料:块料72*52*72,调质状态,硬度28-32HRC2铣削:铣六面到尺寸67.9*47.5*67.43磨削:磨高度到尺寸,其余各面见光4铣削:铣六方凸台到尺寸,侧面及高度方向单边留0.05mm磨削余量;铣侧面到尺寸:单边留0.05mm磨削余量;铣分流道、浇口到尺寸;钻、铰6孔到尺寸翻面铣侧面到尺寸,单边留0.05mm的磨削余量钻8过孔到尺寸;钻4-M6螺纹底孔4-5.25磨削:磨削侧面各段尺寸到要求6钳工:攻丝7检验o滑块工艺规程编制工序工序工序内容工序内容1备料:

123、50*38*20,调质状态,硬度28-32HRC2铣削:铣六面到尺寸47.05*34.4*31.43磨削:磨上下表面到尺寸16mm,磨长度到46.65mm,磨其余两侧面见光4数控铣:铣两侧面尺寸到34 mm铣两导滑侧面到尺寸,留0.2 mm磨削余量铣台阶高度到尺寸,留0.2 mm磨削余量铣成型部分到尺寸,留0.2 mm磨削余量铣斜面到尺寸,留0.5mm余量铣其余各面到尺寸5磨削:磨削导滑部分、成型部分到尺寸6装配后配做13斜孔7装配时修磨斜面到要求8检验o1.4电器盒注射模装配o1.定模部分装配o型腔入子装配、修磨浇口套装配、修磨楔紧块装配o2.动模部分装配o型芯装配滑块、压板、定位装置装配、

124、修磨推出机构装配o3.模具总装、修磨侧抽芯部分达到要求第十九节第十九节无流道凝料塑料无流道凝料塑料注塑模具注塑模具一无流道注射模特点:一无流道注射模特点:o压力损失小,可低压注射,同时有利于压力传递、提高塑件质量o有利于实现自动化生产,提高生产率、降低成本o基本上实现了无废料加工,节约了塑料原料o模具结构复杂、制造成本高。适用于质量要求高、生产批量大的塑件成型二、无流道注射模对塑料的要求二、无流道注射模对塑料的要求o对温度不敏感,低温下易流动成型。o对压力敏感,但在低压下易流动o热变形温度较高,可迅速从模具内顶出o热传导性能好o比热容小,塑料既易熔融又易凝固三、无流道注射模分类三、无流道注射模

125、分类o图a所示的是带加热探针的绝热流道注射模;图b和图c分别说是的内加热式和外加热式热流到模具。四绝热流道注射模o模具的主流道和分流道都很粗大,模具不加热,主要靠料流的冷硬层绝热保持流道内的塑料的熔融状态o1.井式喷嘴注射模o又称绝热主流道注射模,在喷嘴与模具入口间加有主流道杯,适用于单型腔模具。o井坑内塑料冷凝可能性大,只适用于操作周期短的情况。o2.主流道型浇口绝热流道模o一模多腔,对整个流道绝热,尽量减少工件与型腔板的接触面积。缺点:塑件上带有一小段浇口凝料待后续处理o3.点浇口绝热流道模主要用于PP、PEo优点:开模时塑料易从浇口处断开o缺点:浇口处易冷凝o再次开机前要打开锁链5清理流

126、到凝料o防止流到内塑料冷却得方法o1成型前先将绝热流到模具加热到几十度,然后在注射塑料,o2对浇口进行加热(加热圈或加热棒)o3型腔板不用做成是活动的,因此大型模具也可以采用点浇口o4.带有加热探针的绝热流道模o又称半绝热流道模具,浇口处设置加热元件五热流道注射模五热流道注射模o模具内设有加热器,使浇注系统一直保持熔融状态o模具不受塑件成型周期的限制o停机后也不需打开流道板取出流道凝料o对流道的加热装置、温度调节系统、模具的绝热措施要求更严o注意防止浇口的凝固和流涎现象o1.延伸式喷嘴注射模将喷嘴延伸至浇口附近,只能用于单型腔注射模喷嘴与型腔间采用塑料或空气绝热o2.外加热式多腔热流道注射模流

127、道般加热,它与其余部分尽量隔离绝热二级喷嘴与型腔壁采用半绝热式o3.内加热式多腔热流道注射模在整个流道和喷嘴内部设管式加热器,热量损失小o4.针阀式浇口热流道注射模具o注射和保压阶段靠塑料的注射压使针阀开启o保压结束,注射压力消失后针阀关闭o5.热管式热流道注射模o主流道、分流道、直至喷嘴头部的温度要均匀一致o热管主流道套:规格化、商品六零部件设计六零部件设计o1.浇口及冷却方式o浇口的刀棱状有利于取件时塑件与浇口的分离o2.垫板:更换塑料与清理浇口o3.支脚:支架用来行成流道板和外界隔绝的空间,防止流道板的热量想外散失。支架要承受一定的压力,所以要有足够的强度和支撑面积,以防止型腔板在注射压

128、力作用下变形o4.热流道板:热流道板现已有标准件可以选用,它是热流道模具中的关键零件之一。o5.流道塞(堵头)o6.主流道衬套o主流道衬套的高度高出流道板20mm以上时,要设置环形加热器。o7.流道衬套o流道衬套设置在探针周围,浇口上方。它和流道板之间的配合形式,其中防止泄露最有效的方式是热压配合方式o8.热电偶位置的确定o热电偶是一种加热元件,如果结合温度控制器使用,可以使加热体的温度精度控制在相差1度范围之内。针型式热电偶运用到热流道喷嘴中可准确探测流道的温度;垫片式和深入式则运用到流道板中。o9.垫块o垫块的设置是为了支承热流道板,减少热流道板热量的散失。为了保证型腔板和定模板不会因为热

129、膨胀而变形,在装配时要注意垫块与型腔板和定模板之间要有0.05-0.10的间隙。o10.探针垫块o探针垫块安装在探针和定模板之间,并且要和定模板之间保持0.05的间隙值。o11.热流道板的装配定位o12.热流道板的固定o采用中心销和定位销对流道板进行定位,并用螺钉连接到模板上。o热流道模设计要点:o1.热流道系统标准件供应商较多,但每家的标准件技术参数都不一样,尽量选用一间公司提供的标准件,以提高利用率。提供标准件的公司有:D-M-E、HASCO、EOC、FULIY、MASTER-TIP等公司。o2.考虑热膨胀带来的影响做出相应的措施。装配时要留有足够余量供热流道板热胀移。o3.尽量减少热辐射

130、及热传导。选用隔热支承垫块减少接触面积降低热传导,选用一些保温材料减少热辐射。第二十节第二十节热固性塑料注射热固性塑料注射模具模具1.热固性塑料注射成型过程热固性塑料注射成型过程o加料塑化计量注射熔料充满型腔固化反应取出塑件2.热固性塑料注射模基本结构o预热塑性塑料模结构基本相同:o成型部分、浇注系统、导向机构、推出机构、侧抽机构、加热及排气系统。3.注射成型适用的材料注射成型适用的材料o流动性好拉西格流动指数在200mm以上。流动性不好,会造成充型不满;流动性太好,钻料、溢料严重,影响塑件的质量。o塑化温度范围宽塑料的粘度能够在较大的温度范围内变化不大,这一点对于连续成型中保证塑件的质量有很

131、大的关系。比如塑料能够在较低的温度下塑化(7595),那么就能够保证有良好的加工安全性。o热稳定性好要求熔料在料筒内停留1525min,向型腔注射的时候熔体的粘度没有太大的变化(可以向塑料中添加稳定剂达到这个要求)。o快速固化性熔料进入型腔以后能迅速固化,以缩短成型周期,提高生产效率。o其它要求比如收缩率小、内应力小、脱模性好、批量的稳定性好等等4.热固性塑料注射模特点o塑料在模塑前要足够的烘烤o模具设计考虑充分排气性o减小溢料缝隙,方便清除溢料o考虑防腐蚀和耐磨性5.热固性塑料注射模分型面设计o既要防止溢料(0.01mm)又要充分排气;o减小接触面积o分型面上尽量减少孔穴与凹坑o分型面表面硬

132、度和光洁度要高o开设专门的排气槽o分型面模板要有很好的刚性6.浇注系统设计o主流道与冷料穴主流道直径较小:锥度为12塑料直接进入高温模具,流动性提升减小不可重复利用的主流道凝料和固化时间主流道末端设置较大的冷料穴:存储喷嘴端部已固化的塑料。o分流道:平衡式布局,使各型腔同时充满、同时固化常采用梯形截面或圆形截面o浇口:大小适中大浇口:可延长寿命,不利于摩擦生热和浇口去除小浇口:利于摩擦生热、塑件美观,但浇口易磨损,模具寿命低。o冷流动道浇注系统流到做成单独的衬套,周围冷却T100,塑料不固化实现无流到凝料连续注射。o高温流到成型法流道较宽较薄,加热能迅速升温,是塑在流道中便能产生一定的交联反应

133、,流动性大大降低,不易产生溢料飞边。热固性塑料受热会降低粘度,继续受热交联反应后流动性大降。7.成型零件设计成型零件设计o尽量不采用镶拼个结构o成型零件工作尺寸计算o开模与抽芯(也要用到侧抽芯机构或用熔芯技术成型复杂的内侧凹塑件)o材料、热处理和表面粗糙度8.推出机构设计推出机构设计o常用推杆推出,易于加工调整、飞边易于清除;若用推板推出则应采用锥面配合。o推出零件和型芯或型腔的配合间隙应在0.03mm,表面粗糙度达Ra0.2um以下。o为防止滑动部分被拉毛,局部淬火表面强化处理,硬度可达HRC5458以上。9.排气槽设计排气槽设计o型腔中的气体和塑料产生的挥发物要及时排出,否则会出现麻点、凹

134、陷、气泡等缺陷。o排气槽深度0.030.05mm,宽46mmo排气槽深度也可达0.10.5mm,但在靠近模腔边缘出留2mm不开穿,以防溢料。10.热固性塑料注射模具的加热o交联反应需要模具有足够的温度,模温直接影响塑件的质量与生产效率。o模温要均匀且热量损失要小o模具加热常用电热管或电热套,一般每公斤模具要3040W的电功率第二十一节第二十一节精密塑料注塑精密塑料注塑模具模具精密注射模具-能够成型尺寸和形状精度很高、表面粗糙度数值很小的塑件的注射模具。模具设计时考虑:如何防止塑件变形,防止成型收缩率的波动、提高模具的制造精度和防止模具精度的波动。一、精密注射成型用塑料一、精密注射成型用塑料o精

135、密注射对塑料的要求:良好流动性与成型性能;具有很好的形状与尺寸稳定性o精密注射用的塑料品种:聚碳酸脂、聚酰胺、聚甲醛以及ABS二、精密注射成型的工艺特点二、精密注射成型的工艺特点o1.注射压力大:180-259MPao2.使塑件密实、收缩波动小、形状尺寸稳定o3.改善塑件的成型性能,可成型薄壁塑件o4.可提高注射速度,注射速度快可以成型较为复杂的塑件,减少塑件的尺寸公差o5.温度速度精确,需要严格控制料筒、喷嘴、模具温度的高低和温度波动范围,也要控制塑件在脱模后24小时内的环境温度。三、三、对注射机的要求o1.注射功率大:能够满足注射压力大和注射速度高的要求;同时注射功率大可以减少塑件的尺寸误

136、差。o2.控制精度高:避免工艺参数的波动,对注射量、注射压力、注射速度、背压和温度等参数进行闭环控制。o3.系统反应速度快:满足高速成型对液压系统的工艺要求o4.合模系统有足够的刚性:以满足精密成型中注射压力较高的要求四精密注射模具设计要点o1.合理确定模具的设计精度:o型腔尺寸公差小于塑件公差的1/3;分型面的精度主要指的是平行度;中小型精密模具的公差值达到微米级。o2.选择合理的模具结构和模具加工精度及加工方法o零件设计成易于磨削和电加工的结构形式o常用镶拼式结构,易于加工、排气机构设计和热处理o选用刚性好、淬火变形小的材料,减少磨削加工量,缩短加工时间o3.模具设计时的注意事项:o型腔布

137、局常采用圆形或是一模四腔的H形状平衡式布局o浇道与浇口的平衡o型腔温度单独调节o4.防止模具及塑件在脱模过程中的变形o模具有足够的刚度,减少在大注射压力下的弹性变形,提高塑件精度o可以加大模板的厚度,加支撑柱,采用锥面锁紧机构等等。o与脱模相关零件镜面抛光,且抛光方向与脱模方向一致,为了减少脱模阻力o最好采用推件板推出,为了防止塑件变形o(2)确定装配基准在模具总装前,根据模具零件的相互依赖关系,易于保证装配精度,来确定装配基准。单工序模选择在装配过程中受限制较大的凸(或凹模)部分为基准;复合模以及凸凹模作为装配基准;连续模以凹模为装配基准。o(3)制定装配顺序根据装配基准,按顺序将各部件组装

138、、调整,恢复模具原样。o注:装配过程中,合理选择装配方法,保证装配精度,并注意工作零件的保护。o4试模在压力机上试模,验证装配精度以及冲压件是否合格。若冲压件不合格,需分析原因,对模具适当调整,直至工件合格为止。四、实训报告四、实训报告o1画出所拆装模具装配图,并列出零件的明细表。o2简述主要组件的装配方法,以及间隙的控制措施。o3说明典型模具的总装步骤及注意事项。o4若冲件出现常见缺陷,分析其原因,说明解决的方法。第二节第二节塑料模拆装实训塑料模拆装实训一、实训目的一、实训目的o1熟悉塑料模结构、各零部件的作用和装配关系。o2掌握成型零件、结构零件的装配和检测方法,及模具总装顺序。o3了解塑

139、料模的试模有关知识。二、实训设备、模具及工具二、实训设备、模具及工具o1注塑机一台。o2压缩模、注射模各一副。(注射模上具有侧浇口、点浇口、侧面分型与抽芯机构各一副)。o3扳手、内六角扳手、锤子每实训组一套。o4钳工工作台若干台。三、实训内容及步骤三、实训内容及步骤o1拆装前准备对已准备好的模具仔细观察分析,了解各零部件的功用及相互装配关系。o2拆卸步骤拟定拆卸顺序和方法,再按顺序将模具分解成单个零件,并进行清洗。拆卸过程中,要记住各零件在模具中的位置及连接方法,并把各零件按一定位置放置,以免丢失。o3确定装配步骤及方法o(1)确定装配基准o(2)装配各组件,如导向系统、型芯、浇口套、加热和冷

140、却系统、顶出系统等。o(3)拟定装配顺序,按顺序将动模和定模装配起来。o4试模由实训教师示范,将注射模安装到注射机上,并进行模具的调整。(如:开模距离与制件高度调整、顶件出距离调整、锁紧力调整等。)o注:拆装过程中注意模具零件的维护与保养。四、实训报告四、实训报告o1画出模具装配图,并注明各零件的名称。o2简述模具拆卸和装配的工艺过程。o3试分析试模过程中,制品产生常见缺陷的原因及解决办法。第二十二节第二十二节气辅成型注塑气辅成型注塑模具模具一、气辅成型的工艺过程一、气辅成型的工艺过程o气辅成型先向模具型腔中注入塑料熔体,再向塑料熔体中注入压缩气体(氮气),借助气体的作用推动塑料熔体充填到型腔

141、的各个部位,最后形成中空断面而外形完整的塑件。二、实训设备、模具和工具二、实训设备、模具和工具o1标准法气辅成型。o2副腔法气辅成型o3熔体回流法气辅成型o4型芯活动法气辅成型(在模具中设置活动型芯)二.气辅成型的设备配置o注射机:对注射量(中空率靠注入型腔内的塑料量控制)和注射压力的控制进度要高。o气辅装置:标准氮气发生器、控制单元、氮气回收装置。o进气喷嘴(分两类:一类主流道式喷嘴,一类是气体通路专用喷嘴。)三.气辅成型的技术特点o可消除塑件缩痕,提高表面质量o塑件翘曲变形小o所需锁模力小、可减轻塑件的质量,同时提高塑件强度o所需冷却时间少、塑件易成型四、气辅成型的应用四、气辅成型的应用o

142、把手手柄类零件o大平面的薄壁、偏壁制件第二十三节第二十三节压缩模设计与压缩模设计与制造制造第一节第一节压缩模结构及分类压缩模结构及分类o一、压缩模的结构组成o(1)成型零件o(2)加料腔o(3)导向机构o(4)侧向分型抽芯机构o(5)脱模机构o(6)加热系统o二、压缩模的分类o1、按压缩模在压机上的联接方式分类o1)移动式压缩模o2)半固定式压缩模o3)固定式压缩模o2、按压缩模上、下模配合结构特征分类o1)溢料式压缩模(敞开式压缩模):o(1)型腔高度h基本就是制品高度;o(2)凸、凹模没有配合部分,完全靠导柱定位。o(3)制品密度不高、强度较低o(4)制品带有水平飞边,去除较困难。o这种模

143、具的优点是结构简单、耐用,制品容易脱出。适用于压制高度不大、外形简单、精度低、强度没有严格要求的制品。o2)不溢式压缩模(封闭式压缩模)o(1)凸、凹模有较高精度的间隙配合o(2)溢料极少、飞边薄、且易去除;o(3)制品致密性好,机械强度高。o(4)加料必须准确称量,o(5)凸模与加料腔内壁有摩擦,使加料腔侧壁和制品表面在脱模时受到损伤。o3)半溢式压缩模(半封闭式压缩模)o由于这种模具兼有不溢式压缩模和溢式压缩模各自的一些优点,所以使用较广泛。适用于压制流动性较好的制品,以及高度尺寸精度高、形状复杂、带有小型嵌件的制品。第二节压缩模设计o一、制品在模具内加压方向的选择o(1)有利于压力传递o

144、(2)便于加料o(3)便于安放和固定嵌件o(4)保证凸模强度o(5)便于塑料流动o(6)保证重要尺寸的精度o二、凸模与加料腔的配合形式o(1)溢料式压缩模的凸、凹模配合形式o溢料式压缩模的型腔就是加料腔,凸、凹模无配合部分;凸、凹模接触面既是分型面又是承压面。o(2)不溢式压缩模的凸、凹模配合形式o1)加料腔凸模一般按H8/f8配合或取单边间隙0.025mm0.075mm。o2)配合长度常取10mm左右,o3)排气槽深为0.3mm0.5mm,宽为5mm6mm,从凸模的成型面一直开到模板,o(3)半溢式压缩模的凸、凹模配合形式o在加料腔中设有挤压环,o上下模闭合面上设置有承压面,以承受压力机的余

145、压避免全部由挤压面承受。三、加料腔尺寸计算不同加料腔的计算公式 o四、压缩模的脱模机构o(1)固定式压缩模的脱模机构o1)间接连接2)直接连接o(2)半固定式压缩模的脱模机构o1)上模不固定的压缩模模具可将凸模或模板做成沿导滑槽抽出的形式,故又称抽屉式压缩模。开模后制品滞留于上模,随上模一起抽出模外,然后在模外取出制品。o2)下模不固定的压缩模这类模具是将上模固定在压力机滑块上,而下模可以在工作台面上移进移出。通常要在压力机工作台旁边设置一种通用的推出装置,当压缩成型完后,制品滞留在下模,然后人工将下模移到推出工作台上,依靠推出液压缸从下模推出制品。o(3)移动式压缩模脱模机构o利用卸模架装置

146、打开模具并脱出制品。第二十四节第二十四节压缩模具设计压缩模具设计与制造与制造一塑件的技术要求与工艺分析一塑件的技术要求与工艺分析o1塑件的技术要求o2塑件结构图o材料为塑造111,小批量生产。o3工艺性分析o对制品的原材料分析o塑件的工艺分析o对塑件的原料分析。酚醛热固性塑料具有优良的可塑性,压缩成形工艺性能良好,制品表面光亮度较高,且力学性能和电绝缘性良好,特别适合用作电器绝缘类零件的材料。该塑料的比体积V=1.82.8cm3.g-1、压缩比k=2.53.5.密度=1.4g。cm-3、收缩率Q=0.6%1%。该塑件的成型性较好,但收缩及收缩的方向性较大,硬化速度较慢,故压制时应引起注意。o塑

147、件的结构、尺寸精度分析。从结构上来看,该塑件为柱型,塑件中心有嵌件,该塑从整体上分析该塑件结构相对比较简单,精度要求一般,故采用压缩成型。二、模塑方法选择及工艺流程的确定o由于酚醛111属热固性塑件,既可用压缩方法成型,也可用压注方法成形,但由于其压缩成形模具结构简单,成形修复工作量小,成形工艺简单,操作简单,经济性质好,故采用压缩成形的方法比较理想。o其模具工艺流程需经预热和预压两个过程,一般不需要进行后处理。o1模塑工艺参数的确定。o查相关设计资料可得如下塑模工艺参数。o预热温度:(14010);o预热时间:48min;o成型压力:30MP;o成形温度:(1655);o保持时间:0.81.

148、0min/mm。o模塑设备型号与主要参数的确定。o该塑件所用压塑模拟采用单型腔半溢式结构。压制设备采用液压机,现对液压机的有关参数选择如下:o2压制设备型号与主要参数的确定。o由于该制件体积不太小采用一模一腔溢式压缩模。压制设备采用液压力机,现对液压力机的有关参数选择如下:o计算塑件水平投影面积经计算得塑件水平投影面积A=(3528)165+8165=4455mm2o初步确定延伸加料腔水平投影面积。根据塑件尺寸和加料腔的结构要求,初步选定加料腔的水平投影面积为A=4500mm2=45cmo(压机工称压力选择。根据公式oF=Fk=pAnko式中,p=12MPaoA=45o型腔个数n=2oK=1.

149、15o代入上式得F=12004521.15=N=126KNo根据F查表,选型号为45-58的液压机。o45-58型液压机的主要参数如下所示。o公称压力:450KN。o封闭高度:650mm。o滑块最大行程:250mm。o由封闭高度和滑块最大行程两参数可知压缩模的最小闭合高度需400mm。由于本压缩模压制的塑件高度较小,模具闭合高度不会太大,实际操作时可通过加垫块的形式来达到压机闭合高度要求。o本模拟采用移动式压缩模,故开模力可不进行校核。三、压缩模的设计三、压缩模的设计o(1)确定模具结构方案。o加压方向与分型面的选择。o根据压缩模加压方向和分型面选择的原则,并便于安装嵌件,采用下如图分型面的加

150、压方向。o选择这样的加压方向有利于压力传递,便于加料和安放嵌件,分型塑件外表无接痕,可保证塑件质量。o凸模与凹模配合的结构形式。o为了便于排气、溢料,凹模上设置一段导环,斜角取度,为保证型腔凹模与上型芯定位准确、控制溢料量,在两者之间应有一定的配合高度b,b=4mm.在型腔凹模与加料腔接触表面处设有挤压环c,c=4mm。加料腔圆角半径R=0.3mm。o确定成型零件的结构形式。o为了降低安装难度,本模具拟采用整体式凹模,其基本构想如图所示。o(2)模具设计的有关计算。o凸模工作尺寸计算o塑料的平均收缩率SCP=0.8%,按精度8级计算o凸模径向尺寸。oLm1=(Ls+LsScp-3/4)o=16

151、5+1650.8%-0.750.27o=166mmoLm2=(Ls+LsScp-3/4)o=189+1890.8-0.750.27o=190mo凸模的深度尺寸。oHm=(Hs+HsScp-2/3)o=8+80.8%-1/30.22=8.5mmo凹模尺寸。oLm1=(Ls+LsScp-3/4)o=165+1650.8%-0.750.27o=166mmoLm2=(Ls+LsScp-3/4)o=189+1890.8-0.750.27o=190mmo凹模的深度尺寸。oHm=(Hs+HsScp-2/3)o=8+80.8%-1/30.22o=9mmo凹模加料腔尺寸计算o制品体积计算。根据制件零件图计算制品

152、体积为(3516)/2、2156815635/2=112785mm3即127cm3o考虑压缩过程中会有少量溢料(约为5%)则制品体积为140cm3。o塑料体积计算oV料=Vk=1402.5=350cm3o加料腔高度计算。根据凸模与凹模配合形式中所选定的挤压环c=4cm;加料腔底面与加料腔侧避用R=0.3mm的圆角过渡,可算得加料腔的面积为56cm2。在根据半溢式压缩模加料腔计算工式,计算加料腔的高度尺寸oH=(V-V0)/A+(0.51.0)=37mmo型腔壁厚计算o型腔内塑料的压力p为30MPa,型腔高度h为20mm型腔径向长度L为156mm,材料弹性模量E为2.1105Mpa,塑件高度B为

153、12mm。许用变量为0.03mm。四、模具加热与冷却系统设计o因采用的是热固性塑料,故必须对模具进行加热。本模具拟采用专用加热板并采用电加热棒方式对模具进行加热。o加热所需电功率计算oP=qmo查表得,每1kg加热到成形温度时所需的电功率q为35W/kg磨具重量m为6kg,P=210W。o选择加热棒的数量。根据初步估计,本模具的外形尺寸,上下加热板各用三根加热棒对模具进行加热o电加热棒的规格oP每=p/n=210/6=35Wo查表,选用直径为10mm,长度L=50的电加热棒。模具的总装图如图所示。模具工作原理:模具打开,将称过的塑料原料加入型腔,然后打开模具移入型腔,然后闭模,将闭合模移入液压

154、机工作台面的垫板上(加入垫板是为了符合液压机闭合高度的要求),对模具进行加压加热,待制品固化后,将模具移出,手动取出侧抽芯,在专用卸模架上脱模。五绘制模具总装图俯视图主视图(1)塑料塑件-塑料模塑成型工艺;(2)本门课程研究的内容之二:塑料模具设计;(3)塑料模具制造1.1本门课程研究的研究内容本门课程研究的研究内容o1.2本课程的学习目的与要求,学完课程后本课程的学习目的与要求,学完课程后你将学到那些知识?你将学到那些知识?(1)了解塑料的工艺特性(2)塑料设计方面:进行一般的塑件工艺设计(3)塑料设计方面:掌握不同成型模具的结构特点及设计方法(4)模具设计方面:了解模具的制造特点,具备编制

155、型芯、型腔加工工艺规程的能力(5)了解现金的塑料模具设计与制造技术1.3重点基本概念重点基本概念o模具-是指利用其本身特定形状成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。模具的特点模具的特点(1)模具-是一种工具;(2)模具与塑料件-一模一样(3)订货合同-单件生产(4)模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其它加工制造方法所不能比拟的。塑料模具-是指利用其本身特定密闭腔体去成型具有一定形状和尺寸的立体形状制品的工具1.4模具的历史模具的历史1.我国模具历史我国古代模具技术已达到较先进的水平(1)旧中国;(2)5057年:热固性塑料压缩模(手动移动式(3)5865年:发

156、展热塑料性塑料,山压缩模注射模专用机床,58年电火花机床、63年电火花切割、型腔冷挤压工艺;(4)6667年:停滞不前,73年模具制造手册编制:(5)84现在:80年代产品品种增多,换型加快(同一产品型号不同),电子质量、式样、外观要求越来越高;1989年3月国家把模具列为机械工业技术改造序列的第一以位,生产和基本建设序列的第二位;1997年后,又把模具及模具加工技术和成型设备列入国家重点发展产业,同时对80多家国有专业模具厂实行增值税返还百分之70的优惠政策,扶植模具工业的发展;1997年我国模具工业产值超过了机床工业的产值,到2004年我国模具产值已到达到450亿元以上。o模具优点:质量好

157、、效率高、降低成本、节约材料等,将取代切削加工。模具在各行各业产品中占6080%等用模具成型,模具生产是其它工业的先行工业。例1:饮料瓶吹塑例2:电视机外壳:八十年代初电视机外壳(18英寸模具25万美元)进口-伪造例3:波音747,二千五百多个部件例4:日本进口双卡录音机外壳(7)展望:模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化2.国外:日本在1956年就提出了模具工业为重点发展工业。目前全世界模具产值约60亿美元,日美发达国家模具工业产值以超过机床行业。美国工业界认为:模具是美国工业的基石日本工业界认为:模具是促进社会繁荣的动力国外将模具比喻为“金钥匙”、“进入富裕社会的原动力”.1.模具的应

158、用及发展模具的应用及发展模具的广泛应用1.5塑料、塑料模具、塑料制品塑料、塑料模具、塑料制品1.塑料制品成型工程内容塑料成型是将塑料原料转变为制品的工程技术,由这个图可以看出,塑料原料经过塑料成型工程,转变成了塑料制品。塑料制品生产系统:成型加工-机械加工-修饰-装配模塑成型三要素:工具、设备、材料o2.塑料材料及其应用塑料材料及其应用(1)塑料已部分取代了纸张、玻璃、木料、金属、陶瓷、皮革及其它传统材料;(2)四大工业材料:钢铁、木材、水泥和塑料;(3)发展:热固性塑料-热塑性塑料-工程塑料;o塑料种类繁多、性能优异,成本低廉、广泛应用与各个领域,包括机械、电子、通讯、建筑、化工、交通运输、

159、航空航天、国防军事、计算机技术、农业、轻工业和日常用品等。3.塑料成型法及其成型模具4.塑料模具标准话1.6塑料模具设计与制造技术塑料模具设计与制造技术模具制造可以分为两个领域:设计(从模具的构思设计到制图)加工(从零部件粗加工到加工、装配及使用结束)1.7塑料模具设计与制造在塑料工业的地位塑料模具设计与制造在塑料工业的地位1塑料工业在国民经济中的地位2塑料模具设计与制造在塑料工业中的地位3塑料模具设计制造先进技术1.8塑料模塑成型及模具技术的发展动向塑料模塑成型及模具技术的发展动向1.塑料成型技术的发展塑料成型理论的进展塑料成型方法的革新无流到凝料的注射成型热固性塑料注射成型低发泡注射成型、排气注射成型流动注射成型、动力熔融注射成型气体辅助注射成型、水辅成型、多品种塑料共注射成型铸塑成型、塑料粉末烧结成型、滚塑成型、双色、双模注射成型等2.产品市场的发展3.塑料模具发展趋势(大型化、高精度、多功能复合模、热流道模具)4.模具加工技术的发展方向

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