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文檔簡介
買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - I - 圓桶件塑料模具設(shè)計 摘 要 由 注射成型是塑料成型的一種重要方法,它主要適用于熱塑性塑料的成型,可以一次成型形狀復雜的精密塑件。本課題就是將塑料圓桶件作為設(shè)計模型,將注射模具的相關(guān)知識作為依據(jù),闡述塑料注射模具的設(shè)計過程。 此論文在第一章緒論中主要介紹了塑料模具現(xiàn)階段的發(fā)展狀況,在現(xiàn)代模具設(shè)計中采用了大量的新技術(shù),新工藝和新材料。模具設(shè)計已經(jīng)成為一種綜合型技術(shù)。還簡單的介紹了塑料的一般成份及塑料的一些特性。還介紹了注射模具的主要組成部件(如定模板、動模板、復位桿、頂桿、導柱等)及模板的材料選擇。 第 二章第一節(jié)中寫的是塑料的注塑成型工藝,包括塑料的注塑成型工 藝、注塑成型參數(shù)的選擇(溫度、壓力和時間)。第二節(jié)介紹的是塑料制 品的設(shè)計及設(shè)計中應考慮的因素。塑料制品設(shè)計的主要內(nèi)容包括塑料制品 的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量。 在第三章塑料模具的設(shè)計中介紹了塑料模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識包括:注 射模具的分類、注射模具與注射機的關(guān)系(基本技術(shù)參數(shù)和選用注射成型 機時基本工藝參數(shù)的校核)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(模具分型面的選擇和凹模、凸模、型芯的設(shè)計及組合形式)。后三節(jié)是由三個零件的注射模具的設(shè)計 過程。 設(shè)計成型零部件時,應根據(jù)塑料的特性、塑件的結(jié)構(gòu)和使用要求,確定型腔的總體布局,選擇分型面,確定脫模方式,設(shè)計澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)等,然后根據(jù)加工工藝和裝配工藝的要求進行成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計,計算成型零部件的工作尺寸,對關(guān)鍵的成型零部件進行強度和剛度校核。 關(guān)鍵詞 塑料; 注塑成型工藝; 塑料模具;注射機 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 2 - 目 錄 摘要 . I . 1 章 緒論 . 3 料模具的發(fā)展狀況 . 4 射模具設(shè)計簡要 . 5 第 2 章 塑料的成型工藝 . 7 塑成型工藝 . 7 射成型 . 7 射成型工藝 . 7 料制品的設(shè)計 . 8 料制品的幾何形狀 . 錯誤 !未定義書簽。 料制品的尺寸精度 . 9 料制品的表面質(zhì)量: . 9 第 3 章 塑料注射模具設(shè)計 . 10 料注射模具設(shè)計基礎(chǔ)知識 . 10 射模具分類 . 10 射模具與注射機的關(guān)系 . 11 注系統(tǒng)設(shè)計 . 11 型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 17 料注射模具設(shè)計 . 19 射機的選擇 . 20 具材料的選擇 . 23 型收縮及尺寸計算 . 24 芯機構(gòu)設(shè)計 . 25 度計算 . 28 料注射模具零件設(shè)計 . 28 具零件設(shè)計 . 28 具裝 配圖 . 32 第 4 章 . 32 G 介紹 . 33 G 特點 . 錯誤 !未定義書簽。 G 的工作界面 . 33 畫創(chuàng)建的一般過程 . 34 結(jié) 論 . 38 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 3 - 致謝 . 40 參考文獻 . 39 附錄 . 41 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 4 - 第 1 章 緒論 塑料模具的發(fā)展狀況 塑料模具作為塑料工業(yè)的基礎(chǔ),隨著市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展受到了極大的挑戰(zhàn)。汽車的內(nèi)飾件、燈具反光鏡等塑制品的復雜外形,而鐘表、 短的制模周期、相當?shù)膲勖悄>咧圃斓挠忠恢匾笜耍缬械闹恍鑾资?、幾百模次(可用簡易快速制模法),有的如制瓶用吹塑模卻需要上千萬模次,制造周期要求越來越短。各種特殊的成型方式的出現(xiàn)等等,都要求塑料模具技術(shù)有相應的提高。而計 算機技術(shù)的飛速發(fā)展,適時的給模具技術(shù)配上了騰飛的翅膀,徹底改變了手工作坊式的模具設(shè)計和制作。在模具設(shè)計中廣泛的運用算機輔助設(shè)計),不但拋棄了沿用上百年的圖板,而且由于計算機的快速運算和大容量的內(nèi)存,使得復雜曲面的生成、快速的作圖以及豐富制模技術(shù)經(jīng)驗的綜合、推廣成為可能,不少 件已具有某些智能化的功能。例如,有些 件可以運用人機對話的形式,輸入塑料制品的某些外形特征(外形主要尺寸、分型面位置、抽心位置、脫模方向等)即可以畫出模具總圖。各種模具零件的標準化機器數(shù)據(jù)庫的運用更縮短了模具設(shè)計周 期和制造時間。而對某些無法用數(shù)學方式描述的形狀,則可以運用計算機反向(求)工程的方法獲得,即首先將一些需要復制的樣件進行仿形三坐標測量,計算機在獲得有關(guān)數(shù)據(jù)之后,通過相應的軟件運算得到與原形相同的三為曲面圖形機器數(shù)據(jù),而運用這些獲得的圖形和數(shù)據(jù)進行模具設(shè)計和制作,從而大大提高模具制作水平。在模具設(shè)計中、為了更加準確,縮短試模、調(diào)整、修模的周期和降低費用,常常運用 算機輔助分析)進行模內(nèi)塑料流動、壓力場、溫度場的分析,對模具設(shè)計中的流道、澆口等澆注系統(tǒng)設(shè)計、冷卻系統(tǒng)設(shè)計以及模具強度校驗提供了十分有 力的參考意見。在模具制作過程中更是離不開計算機技術(shù),模具的計算機輔助制造( 推廣使用已經(jīng)有數(shù)十年的歷史,近年來已經(jīng)趨于普及,而其技術(shù)也日益完善,復雜型面的加工,編程和加工周期的大幅度降低,加工精度的提高等待可以用日新月異來形容也不為過,不少 件,不但有快速、復雜的造型功能,而且可提供大量切削經(jīng)驗數(shù)據(jù),以便編程和操作者參考使用。加工過程中的測量、計劃編制、生產(chǎn)準備、工具管理、生產(chǎn)調(diào)度等等也都有計算機技術(shù)參與其中。模具設(shè)計,制作過程中的經(jīng)驗、教訓的記錄、統(tǒng)計、分析機器智能軟件的編制也同樣離不開計算 機技術(shù)。當然這絲毫不能代替機械加工、電加工等傳統(tǒng)加工工藝的重要性,這工藝也有很大的發(fā)展,例如高速切削工藝及機床、低損耗高效電加工工藝及機床以及一些全心觀念的機械成型工藝,如買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 5 - 三為等離子堆積成型、三為激光成型等等。因此可以這樣說,當今的模具技術(shù)是不斷發(fā)展的傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代計算機技術(shù)的完美結(jié)合。因此只有將二者融合在一起,運用自如,盡力發(fā)揮,才能不斷將塑模技術(shù)推向新的高度。 塑料模自身的成型技術(shù)也在不斷得到發(fā)展。例如高速高精度擠塑工藝及模具、高速吹塑成型工藝及模具、注壓成型工藝及模具、模內(nèi)反應成型工藝和模具、多色注塑 成型模、氣體輔助注塑成型工藝和模具等等。為了獲得滿意的外形,一是要求加工精良的型腔、型心,二要有合適的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計,例如大型平板狀塑制件模具的進料澆口位置考慮到塑料流縱橫收縮的不一致性,就應采用側(cè)面薄膜式,而冷卻亦必須均勻。一些帶有肋的塑制件,由于收縮的不一致,就應采用氣體輔助注塑成型工藝,這類模具又有其特殊的設(shè)計。機密塑件注塑模,則無論是模具零件的加工精度,還是澆注系統(tǒng)、型腔型心尺寸的計算等等都要有特殊的處理。冷卻系統(tǒng)的計算和設(shè)計也顯得由為重要, 冷卻的速率必然影響到塑制品的生產(chǎn)率,而冷卻的均勻 性則影響到塑料件 的精度,尤其是型心的冷卻已有多種形式的出現(xiàn),熱管冷卻也已在模具冷卻系統(tǒng)中得到應用。排氣系統(tǒng)的設(shè)計也是十分重要的一環(huán),可以防止塑件的缺陷和燒焦,有些特殊場合已使用多孔金屬排氣,其通氣孔直徑為 310m,厚度為 壓成型模具已被廣泛應用于激光唱片,激光打印機等光學塑性零件的壓制,其工作過程是注塑前模具先進行閉合且留有適當?shù)木嚯x,然后注射熔融料進入密封的型腔(型腔設(shè)計成階梯形)而后進一步推進動模達到完全閉合,塑件成型、冷卻后開模,塑件脫模取出,塑制件在成型過程中,由于減小了模腔 內(nèi)壓力,即消除了注射壓力,減小了塑件的殘余應力,且之后的壓制又減小了塑件的分子取向,從而達到了光學零件對復映的要求。 模具技術(shù)是一種綜合型技術(shù),要求從事模具技術(shù)工作者,密切注意和學習相關(guān)知識,并運用到實際工作中為模具行業(yè)的發(fā)展而努力。 注射模具設(shè)計簡要 塑料注射模具是現(xiàn)在所有塑料模具中使用最廣的模具,能夠成型復雜的高精度的塑料制品。這里只是粗略介紹一下。 設(shè)計塑料注射模具首先要對塑料有一定的了解,塑料的主要成分是聚合物。如我們常說的 料便是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體采用乳液、本體或懸浮聚 合法生產(chǎn),使其具有三種單體的優(yōu)越性能和可模塑性,在一定的溫度和壓力下注射到模具型腔,產(chǎn)生流動變形,獲得型腔形狀,保壓冷卻后頂出成塑料產(chǎn)品。聚合物的分子一般呈鏈狀結(jié)構(gòu),線型分子鏈和支鏈型分子認為是熱塑性塑料,可反復加熱冷卻加工,而經(jīng)過加熱多個分子發(fā)生交聯(lián)反應,連結(jié)成網(wǎng)狀的體型分子結(jié)構(gòu)的塑料通常是一此次買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 6 - 性的,不能重復注射加工,也就是所說的熱固性塑料。 既然是鏈狀結(jié)構(gòu),那塑料的在加工時收縮的方向也是跟聚合物的分子鏈在應力作用下取向性及冷卻收縮有關(guān),在流動方向上的收縮要比其垂直方向上的收縮多。產(chǎn)品收縮也同制品的形 狀、澆口、熱脹冷縮、溫度、保壓時間及內(nèi)應力等因素有關(guān)。通常書上提供的收縮率范圍較廣,在實際應用中所考慮的是產(chǎn)品的壁厚、結(jié)構(gòu)及確定注塑時溫度壓力的大小和取向性。 一般產(chǎn)品如果沒有芯子支撐,收縮相應要大些。 塑料注塑模具基本分為靜模和動模。 在注塑機的注射頭一邊的帶澆口套的為定模,定模一般有澆口套、靠板、模板組成,簡單模具(特別是靜模沒有芯子的模具)也可以不使用靠板,直接用厚一點的模板就可以了。澆口套一般為標準件,除非特殊原因,不建議取消。澆口套的使用有利于安裝模具、更換方便,不用自己拋光。有些特殊模具澆口套可 用鉆出來或用錐度線割割成。部分模具必須定模脫模時,還得加上定模脫模機構(gòu)。動模的結(jié)構(gòu)一般為動模板、動??堪?、脫模機構(gòu)以及模腳和裝機固定板。 脫模機構(gòu)中除了脫料桿,還有復位桿,部分模具還要增加彈簧以實現(xiàn)例如自動脫模等功能。還有導柱、冷卻水孔、流道等也是不可少的模具的基本結(jié)構(gòu)。當然,斜導模具還有斜導盒、斜導柱等。 當為一產(chǎn)品設(shè)計模具時,首先要設(shè)定模具的基本結(jié)構(gòu)尺寸以備料,來加快模具制造的速度。復雜產(chǎn)品應先繪制好產(chǎn)品圖,再定好模具的尺寸。現(xiàn)在的模具基本上要進行熱處理,加高模具的硬度,提高模具使用壽命。在熱處理前,先 對模板進行初步加工:鉆好導柱孔、復位孔(動模)、型腔孔、螺絲孔、澆口套孔(靜模)、拉料孔(動模)、冷卻水孔等,銑好流道、型腔,有些模具還應 銑好斜 導柱等?,F(xiàn)在的普通精密模具的模板一般用 一些專業(yè)模具鋼 ,硬度不能太高,在 時經(jīng)常開裂,模板的常用硬度一般為 左右。芯子的硬度可在 上。如果材料為 3造后再氮化處理表面硬度,硬度應為 上,氮化層應越厚越好。 澆口直接關(guān)系到塑件的美觀,澆口設(shè)計不好的話,容易產(chǎn)生缺陷。在沒有任何阻擋的 情況下很容易產(chǎn)生蛇型流。對于要求高的產(chǎn)品,還應設(shè)計溢流和排氣。溢流處可以用頂桿,不要在模板上留有溢流飛邊,才不至于影響模具壽命。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 7 - 第 2 章 塑料的成型工藝 注塑成型工藝 注射成型 注塑成型是熱塑性塑料制品生產(chǎn)的一種重要方法,除個別熱塑性塑料外,幾乎所有的熱塑性塑料都可以用次方法成型。近年來,注塑成型還已成功地用來成型某些熱固性塑料制品。 注塑成型可以成型各種形狀的塑料制品。它的特點是成型周期短,能一次成型外形復雜、尺寸精密、帶有嵌件的塑料制品,生產(chǎn)效率高,易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn),所以應用廣泛 。 注射成型用設(shè)備是各種類型的注射機,注射機的主要作用是將料筒內(nèi)的塑料加熱,使其熔化(塑化),然后對熔融塑料施加高壓,使其經(jīng)噴嘴高速注入模具型腔。 注射成型工藝 注塑成型工藝過程 注塑成型工藝過程是注塑成型工藝制訂的中心環(huán)節(jié),它包括:成型前的準備,注塑過程和制品的后處理。 1 成型前的準備 為使注射過程順利進行,保證塑料制品質(zhì)量,在注塑成型前應做好如下準備工作: 1) 原料的檢驗和預處理 在成型前對原料進行外觀和工藝性檢驗,檢驗內(nèi)容包括對色澤、粒度及均勻性、流動性(熔體指數(shù)、粘度)、熱穩(wěn)定性、收縮性的檢驗 等。 2) 嵌件的預熱 為了滿足裝配和使用的強度要求,塑料制品內(nèi)常需要嵌入金屬嵌件。由于金屬嵌件和塑料的熱性能、收縮率存在較大差別 3) 脫模劑的選用 常用的脫模劑有三種:硬脂酸鋅、液體石蠟(白油)和硅油。在使用脫模劑時,涂抹要均勻適量。 2 注塑過程 注塑過程包括加料、塑化、注塑、保壓、冷卻和脫模等步驟。但實際上說主要是塑化和流動與冷卻定型兩大過程。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 8 - 3 制品的后處理 由于塑料的塑化不均勻或在型腔內(nèi)冷卻不均勻,常會使塑料制品的收縮不均勻,形成一定的內(nèi)應力。內(nèi)應力的存在會導致塑料制品在使用過程中產(chǎn)生變形和開裂 。為了消除內(nèi)應力長須對塑料進行后處理。 塑料制品的后處理包括:退火和調(diào)濕處理。 注塑成型工藝參數(shù)的選擇 注射成型的主要工藝參數(shù)是溫度、壓力、時間。 溫度 : 注射成型工藝過程需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度 和模具溫度,前兩種主要影響塑料的塑化和流動,后一種溫度主要影響塑料的流動和冷卻定型。 壓力 : 注射成型過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力。 1 塑化壓力 增加塑化壓力可以提高熔體溫度和使溫度均勻,但會減少塑化速率,延長成型周期,可導致塑料降解。在滿足塑料制品的前提下,塑化壓力低一點為好,通常不超過 2 2注射壓力 注射壓力的作用是克服塑料熔體從料筒流向型腔的流動阻力,使塑料具有一定的充模速率并對熔體進行壓實。注射壓力的大小與塑料品種、注射機類型、塑料制品和模具結(jié)構(gòu)及其他工藝參數(shù)有關(guān)。為保證塑料制品的質(zhì)量,對注射速率有一定的要求,而注射速率又主要取決于注射壓力,注射壓力高則注射速率高。在滿足塑料制品成型前提下,一般應盡量采用低的注射壓力。 時間 : 完成一次注射成型過程所需要的時間稱為成型周期。 在整個成型周期中,注射時間和冷卻時間是基本組成部分,注射時間和冷卻時間的多少對塑料制品的質(zhì)量有決定性影響。 。 塑料制品的設(shè)計 塑料制品的設(shè)計不僅要滿足使用要求,而且要符合塑料的成型工藝特點,并且盡可能使模具結(jié)構(gòu)簡化。這樣,可使成型工藝穩(wěn)定,保證塑料制品的質(zhì)量,又可使生產(chǎn)成本降低。 塑料制品的設(shè)計必須考慮以下幾個因素: 1. 塑料的性能 : 塑料制品的設(shè)計與塑料的物理力學性能和工藝性能有密切關(guān)系。 2. 成型方法 : 塑料制品的設(shè)計要求視成型方法而異。 3. 模具結(jié)構(gòu)和制造工藝性 : 塑料制品的設(shè)計應有利于模具結(jié)構(gòu) 簡化買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 9 - 和制造。 塑料制品設(shè)計的主要內(nèi)容包括塑料制品的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量。 料制品的尺寸精度 影響塑料制品尺寸精度的因 素很多,其主要因素是材料收縮和模具的制造誤差。 影響塑料制品尺寸精度因素有以下幾個方面: 1成型材料 : 塑料本身的收縮性,原料內(nèi)含水分及揮發(fā)物量,原料的配置工藝,生產(chǎn)批量大小,保存方法和保存時間等因素,均會造成收縮不穩(wěn)定。 2成型條件 : 塑料制品的成型溫度、壓力、時間等成型條件都直接影響成型收縮。 3塑件形狀 : 塑料制品的形狀和壁厚會影響成型收縮,脫模斜度大小直接影響尺寸精度。 成型收縮: 塑料制品的收縮值一般用收縮率表示。 收縮率的計算公式如下: %100/ .( 2 式中 S 收縮率( %); A 模具型腔在室溫下的尺寸; B 塑料制品在室溫下的尺寸。 由式( 2得: 塑料制品的表面質(zhì)量: 塑料制品表面質(zhì)量包括 無斑點、條紋、凹痕、氣泡、變色等缺陷,還有表面光澤性和表面粗糙度。表面缺陷必須避免,表面光澤性和表面粗糙度視塑料制品的使用要求而定。 章小結(jié) 本章主要介紹了注塑成型是熱塑性塑料制品生產(chǎn)的一種重要方法,除個別熱塑性塑料外,幾乎所有的熱塑性塑料都可以 用次方法成型。塑料制品的幾何形狀包括形狀、壁厚、脫模斜度、加強肋、支承面、圓角、孔、螺紋、嵌件等。塑料制品的設(shè)計不僅要滿足使用要求,而且要符合塑料的成型工藝特點,并且盡可能使模具結(jié)構(gòu)簡化。這樣,可使成型工藝穩(wěn)定,保證塑料制品的質(zhì)量,又可使生產(chǎn)成本降低。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 10 - 第 3 章 塑料注射模具設(shè)計 塑料注射模具設(shè)計基礎(chǔ)知識 注射模具分類 注射模具的分類方法很多,按塑料品種可分為熱固性塑料和熱塑性塑料注射模具;按注射機類型可分為臥式、立式和角式注射模具;按安裝方式可分為移動式(在立式注射機上用)和固定式注射模具;按型腔數(shù) 目可分為單型腔和單型腔注射模具等。 根據(jù)注射模具各部分的功用,注射模具一般由以下幾部分組成: 1) 澆注系統(tǒng) 2) 成型零件。包括凹模(型腔)、凸模和型芯等。 3) 脫模系統(tǒng)。包括推出和抽芯機構(gòu)等。 4) 導向系統(tǒng)。 5) 控溫系統(tǒng)。 6) 固定和安裝部分等。 下面按照模具分型面特征介紹幾種類型的注射模具 : 1. 單分型面注射模具 它是注射模具中、最簡單的一種模具,它由定模和動模兩塊板組成,只有一個分型面,開一次模即可取出塑料制品。 這種模具可以設(shè)計成多型腔,但對型腔在模板上的布局應注意以下幾點: 1)型腔排列緊湊 這樣可以減少模具的外形尺寸,節(jié) 省制模材料。 2)流道長度要求最短。 3)要求熔料充模時,模具內(nèi)壓力分布均衡 除應注意澆口開設(shè)位置外,型腔布局力求對稱,以防止模具受偏載而產(chǎn)生溢料。 2. 雙分型面注射模具 雙分型面注射模具除了有兩塊模板外,中間還有一塊活動板,這塊活動板設(shè)有澆口、流道及動模所需要的其他零件和部件,還有兩個互相平行的分型面,所以叫做雙分型面注射模具。當模具開啟時,中間這塊活動板與其他兩快模板分離,塑料制品與澆口冷料分別從該板兩側(cè)取下。 雙分型面注射模具用途廣泛,主要用于: 1)中心進料的點澆口單型腔模具。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 11 - 2)中 心進料的多型腔模具。 3)表面進料復式點澆口模具。 4)邊緣進料的不平衡多型腔模具。 雙分型面注射模具結(jié)構(gòu)復雜,制造成本高,零件加工困難,模具重量增加,一般不用于大型或特大型塑料制品的成型。 3. 活動鑲塊式注射模具 這類注射模具主要應用于成型有側(cè)孔或內(nèi)凹的塑料制品。活動鑲塊的動作方向和動模開模方向相垂直。 按模具結(jié)構(gòu)特征分為四大類: 1)靠楔塊形拉板操作的活動鑲塊。 2)靠定模(或動模)上斜導柱操作的活動鑲塊。 3)靠推出機構(gòu)操作的活動鑲塊。 4)靠手動操作的活動鑲塊。 注射模 具與注射機的關(guān)系 射成型機的基本技術(shù)參數(shù): 注射成型機的基本技術(shù)參數(shù)包括最大注射量,最大注射壓力、塑化能力、鎖模力、模板行程、模板最大開距、模板最大厚度和最小厚度、模板尺寸和安裝螺釘孔位置尺寸、定位孔尺寸、噴嘴球面半徑等。 射成型機基本工藝參數(shù)的校核 注射成型機基本工藝參數(shù)的校核包括: 1. 最大注射量的校核。 2. 注射壓力的校核 3. 鎖模力的校核及型腔數(shù)的確定 4. 模具閉合高度和平面尺寸的校核 澆注系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng)通常分為普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)。首先要對塑料制品所采用的塑料品種,制品的幾何形狀、尺寸使用 的機床設(shè)備,注塑時可能產(chǎn)生的缺陷及填充條件等作全面分析。同時模具的分型面的選擇與澆注系統(tǒng)也有密切關(guān)系 計澆注系統(tǒng)基本要點 1. 設(shè)計澆注系統(tǒng)時,流道應盡量減少彎折,表面粗糙度為 2. 設(shè)計澆注系統(tǒng)時,應該考慮模具是一模一腔還是一模多腔,澆注系統(tǒng)應該按型腔布局設(shè)計,盡量與模具中心線對稱。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 12 - 3. 塑料制品投影面積較大時,在設(shè)計澆注系統(tǒng)時,應避免在模具的單面開設(shè)澆口,否則會造成注射時受力不均。 4. 設(shè)計澆注系統(tǒng)時,應考慮去除澆口方便,修正澆口時在塑料制品上不留痕跡,以保證塑料制品的外觀。 5. 一模多件時,應防 止將大小相差懸殊的塑料制品放在同一付模具內(nèi)。 6. 在設(shè)計主流道時,避免熔融的塑料直接沖擊小直徑型芯及嵌件,以免產(chǎn)生彎曲或折斷。 7. 在滿足塑料成型和排氣良好的前提下,要選取最短的流程(流道),這樣可以縮短填充時間。 8. 能順利的引導熔融的塑料填充各個部位,并在填充過程中不至于產(chǎn)生塑料渦流、紊亂現(xiàn)象,使型腔內(nèi)的氣體順利排除模外。 9. 在成批塑料制品生產(chǎn)時,在保證質(zhì)量的前提下,要縮短冷卻時間及成型周期。 10. 因主流道處有收縮現(xiàn)象,若塑料制品在這個部位要求精度較高時,主流道應留有加工余量或者修正流量。 流道設(shè)計 1. 主流道的作用 主流 道(也叫進料口)它是連接注射機料筒噴嘴和注射模具的橋梁,也是熔融的塑料進入模具型腔時最先經(jīng)過的地方,主流道的大小和塑料進入型腔的速度及充模時間長短有著密切關(guān)系。若主流道太大,其主流道塑料體積增大,回收冷料多,冷卻時間增長,是包藏的空氣增多,如果排氣不良,易在塑料制品內(nèi)造成氣泡或組織松散等缺陷,影響塑料制品質(zhì)量,同時也易造成進料時形成旋渦及冷卻不足,主流道外脫模困難;若主流道太小,則塑料在流動過程中的冷卻面積相應增加,熱量損失增大,粘度提高,流動性降低,注射壓力增大,易造成塑料制品成形困難。 在一般情況下,主 流道不直接開設(shè)在定模板上,而是制造成單獨的澆口套,鑲在定模板上,小型注射模具,批量生產(chǎn)不大,或者主流道方向也鎖模方向垂直的注射模具,一般不用澆口套,而直接開設(shè)在定模板上。 澆口套是注射機噴嘴在注射模具上的坐墊,在注射時它承受很大的注射機噴嘴端部的壓力。為了防止?jié)部谔滓驀娮於瞬繅毫Χ鴫喝肽>邇?nèi),澆口套的結(jié)構(gòu)上要增加臺肩,并用螺釘緊固在定模板上,這樣亦可防止模腔壓力的反作用力而把澆口套頂出。 2. 主流道設(shè)計要點 1)套內(nèi)孔(主流道)呈圓錐形,錐度為 2 6,若壓力過大造成壓力減弱,流速減慢,塑料形成渦流,熔體前進 時易混進空氣產(chǎn)生氣孔;買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 13 - 錐度過下,會使流速增大,熱量損失大,表面粘度上升,造成注塑困難。 2)澆口套進口的直徑 d 應比注塑機噴嘴孔直徑大 1 2小于或等于注塑機噴嘴直徑,在注塑成型時或造成死角,并存積塑料,注塑壓力下降,塑料冷凝后脫模困難。 3)澆口套內(nèi)孔出料口處(大端)應設(shè)計成圓角 r,一般為 4)澆口套也注塑機噴嘴接觸處球面的圓弧度必須吻合。設(shè)澆口套球面半徑為 R,注塑機球面半徑為 r,其關(guān)系式如下: R=r+1口套球面半 徑比注塑機噴嘴球面半徑大,接觸是圓弧度剛好吻合。 5)澆口套長度(主流道)長度應盡量縮短,可以減少冷料回收量,減少壓力損失和熱量損失。 6)澆口套錐度內(nèi)壁表面粗糙度為證料流順利,易脫模。 7)澆口套不能制成拼塊結(jié)構(gòu),以免塑料進入接縫處,造成冷料脫模困難。 8)澆口套長度應與定模板厚度一致,它的端部不應凸在分型面上,否則會造成合模困難,不嚴密,產(chǎn)生溢料,甚至壓壞模具。 9)澆口套部位是熱量最集中的 地方,為了保證注射工藝順利進行和塑件質(zhì)量,要考慮冷卻措施。 流道設(shè)計 1. 分流道的作用 分流道是主流道的連接部分,其基本作用是在壓力損失最小的條件下,將來自主流道的熔融塑料。以較快的速度送到澆口出充模。同時,在保證在充滿型腔的前提下,要求分流道中殘留的熔融塑料最少,以減少冷料的回收,因此分流道的截面積不能太大,也不能太小。分流道截面積太小弊病較多,會降低單位時間可輸送的熔融塑料量,使充模時間增長,塑料制品出現(xiàn)缺料、燒焦、產(chǎn)生波紋及凹陷等;分流道截面積過大,易在模具腔內(nèi)積存氣體,造成塑料制品上的缺陷,增加冷料回 收量,延長了塑料制品的冷卻時間,因而延長了成型周期,降低了生產(chǎn)率。 對于粘度大和透明度要求高的塑料應采用較大的分流道。 在設(shè)計分流道時,為減少在分流道中的壓力損失,必須保證分流道的表面積與其體積之比值應最小,也就是在分流道長度一定情況下,要求分流道的表面積或者側(cè)面積與其截面積的比值為最小。 2. 分流道的類型 常用的分流道的類型有四種:圓形,半圓形,矩形及梯形。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 14 - 分流道拉料桿 : 因為在分流道中所存的塑料不易脫落,便采用分流道拉料桿。 3. 分流道設(shè)計基本要點 1)在保證正常的注射成型工藝條件下,分流道的截面應盡量最小,長 度盡量短。 2)較長的分流道應在末端開設(shè)冷料穴,以便容納注射開始時產(chǎn)生的冷料和防止空氣進入模具型腔內(nèi)。 3)在多型腔注射模具中,各分流道的長度均應一致,長度應盡量縮短,以保證熔融的塑料同時均勻的充滿各個型腔,主流道的截面積應大于各分流道的總和。如當一模同時成型幾個不同重量和形狀各異的塑料制品時,要求各分流道的截面積和塑料制品大小形狀相適應。 4)當分流道開設(shè)在定模的側(cè)邊,并在澆口處延伸很長時,要加設(shè)分流道拉料桿,便于開模時棱料易脫落。 5)間經(jīng)驗證明,對分流面表面粗糙度的要求,應根據(jù)實際情況而定,如一模多件,分流道又長,則表面粗糙度應相應降低。 6)設(shè)計分流道時,應選取較小的尺寸,以便于試模后根據(jù)實際情況進行修正。 7)多型腔注射模具的分流道布局取決于型腔布局,要保持相對平衡。 8)如果分流道較多時,應加設(shè)分流錐,分流錐是注射模具及傳遞模具上的一個重要零件。它的作用是避免熔融塑料直接進入模具型腔而沖擊型腔,同時也避免塑料從主流道到分流道急轉(zhuǎn) 90。采用分流錐使塑料逐漸而平穩(wěn)的轉(zhuǎn)變 90方向,并且能縮短分流道長度,使熔融的塑料 順利的充滿型腔。 口設(shè)計 1. 澆口的作用 澆口是分流道和型腔之間的連接部分,也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分,通過澆口直接使熔融的塑料進入型腔內(nèi)。澆口的作用是使從流道來的熔融塑料以較快的速度進入并充滿型腔,澆口能順利冷卻封閉,防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱塑料回流。 澆口設(shè)計與塑料制品形狀、塑料制品斷面尺寸,模具結(jié)構(gòu),注射工藝參數(shù)(壓力等)及塑料性能等因素有關(guān)。澆口的截面要小,長度要短,這樣才能增大料流速度,快速冷卻封閉,便于使塑料制品分離,塑料制品的澆口痕跡亦不明顯。 塑料制品質(zhì)量的缺陷,如缺料、縮孔、拼縫線、質(zhì)脆、 分解、白班、翹曲等,往往都是由于澆口設(shè)計不合理而造成的。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 15 - 2. 澆口的類型 根據(jù)模具澆注系統(tǒng)在塑料制品上開設(shè)的位置、形狀不同,澆口的形式的多種多樣的,但通常的家口,其種類大致分為以下幾種:盤形澆口、扇形澆口、環(huán)行澆口、點澆口、側(cè)澆口、直接澆口、潛伏澆口。 3. 澆口設(shè)計基本要點 1)澆口應開設(shè)在塑料制品斷面較厚的部位,能使熔融的塑料從塑料制品厚斷面流向薄斷面,保證塑料充模完全。 2)澆口位置的選擇,應使塑料充模流程最短,減少壓力損失,有利于排除模具型腔中的氣體。 3)不能使熔融塑料直接進入型腔,否則會產(chǎn)生漩流,在塑料制 品上留下螺旋形痕跡,特別是點澆口、側(cè)澆口等,更容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。 4)位置的選擇,應防止在塑料制品表面上產(chǎn)生拼縫線,特別是環(huán)行或筒形塑料制品,應在澆口對面的熔料結(jié)合加開冷料穴。 5)裝有細長型芯的注射模具所開設(shè)的澆口位置,應當離型芯較遠,以防止熔融料流的沖擊而使型芯變形、錯位和折斷。 6)大型和扁平塑料制品成型時,為了防止塑料制品翹曲、變形、和缺料,可采用多點形澆口。 7)澆口位置應盡量開設(shè)在不影響塑料制品外觀的部位,如開設(shè)在塑料制品的邊緣和底部等。 8)澆口尺寸的大小,應取決于塑料制品的尺寸、幾何形狀、結(jié) 構(gòu)和塑料的性能。 9)設(shè)計多行腔注射模具時,結(jié)合流道平衡并考慮澆口的平衡,應作到熔融塑料同時均勻充滿型腔。對于同一塑料制品的多型腔注射模具來說,可按澆口與主流道的距離,逐漸加大澆口的截面,減少較遠澆口的阻力。采取保持個澆口大小相等、改變其長度或保持澆口寬度和長度一定、改變其深度兩種辦法,來使?jié)部谄胶?。對于不同塑料制品的多型腔注射模具來說,常把最大塑料制品的型腔布置在最靠近主流道的部位。 10)為了在開模時從澆口套內(nèi)拉出主流道凝料使與注射機噴嘴分離,一般在冷料穴的盡端設(shè)置拉料桿。拉料桿的直徑等于澆口內(nèi)孔大端的 直徑,以便鉤住冷料。開模時,塑料制品脫模,主流道凝料由拉料桿拉出。 料穴 當注射機未注射塑料之前,噴嘴最前端的熔融塑料的溫度較低,形成冷料渣,為了積存這部分冷料渣,在進料口的末端動模板上開設(shè)一洞穴或者在流道的末端開設(shè)洞穴,這個洞穴就是冷料穴。 氣槽 塑料注射模具的型腔,在熔融塑料填充過程中,除了模具型腔內(nèi)有空買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 16 - 氣外,還有因塑料受熱而產(chǎn)生的氣體,尤其在高速注射成型時產(chǎn)生的氣體更多,因此在模具設(shè)計時必須設(shè)計排氣槽。 選擇排氣槽的位置是很重要的,一般在塑料填充的同時,必須把氣體排出模外。否則被壓縮的氣體變成高溫 燃燒,使熔融的塑料焦化或使熔接線處強度降低以及不成型,影響塑料制品質(zhì)量,尤其對于大型注射模具,開設(shè)合理的排氣槽顯得尤為重要。 開設(shè)排氣槽應注意以下幾點: 1)根據(jù)進料口的位置,排氣槽應開設(shè)在型腔最后充滿的地方。 2)盡量的把排氣槽開設(shè)在分型面上,如直接澆口排氣的位置。 3)對于流速較小的塑料制品,可利用模具的分型面及頂桿零件配合的間隙進行排氣。 4)排氣槽不要開設(shè)在工人操作的一方,以防止塑料在注射時溢出模外,發(fā)生燒傷事故。 5)對于大型塑料注射模具,為了防止溢料,排氣槽應開設(shè)在模具的分型面上,并成為曲線形。 6)排氣槽的尺寸,應根據(jù)塑料的流動能夠性能來選擇。 流道 熱流道這項新技術(shù)的開發(fā),是塑料模具的重大發(fā)展它使用于大型模具制品成型工藝的要求。熱流道又叫做無流道。它的含義可以從以下兩方面理解: 1)在塑料注射模具的澆注系統(tǒng)中取消了流道,使熔融塑料直接由注射機噴嘴經(jīng)過粗短的進料口到達澆口,然后進入模具型腔內(nèi)。它是靠塑料本身的熱量使進料口中的塑料保持熔融狀態(tài)。 2)在模具的澆注系統(tǒng)中仍然有流道,只不過這種流道比通常的流道大,或者采用噴嘴式流道,而這種流道還采用內(nèi)部或外部加熱的方法來保溫,使流道中的塑料始終保持熔 融狀態(tài)。 在大型塑料注射模具中,熱流道澆注系統(tǒng)的應用愈來愈廣泛,熱流道模具,熱流道模具,是大型塑料注射模具設(shè)計的發(fā)展方向。 熱流道注射模具的優(yōu)點如下: 1)縮短成型周期,提高生產(chǎn)率。 2)減少材料消耗,沒有冷料。 3)因嚴格控制了溫度,有利于提高塑料制品質(zhì)量,減少了廢品。 4)熱流道有利于壓力傳遞,從而可降低注射壓力。 5)縮短開模行程,有利于保護模具,延長模具使用壽命。 缺點:熱流道塑料注射模具結(jié)構(gòu)復雜,要求嚴格控制溫度,需裝有溫度控制裝置,制造成本高,它不適合于小批量生產(chǎn)。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 17 - 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 具分型面 注射模具一般由動模和定模兩部分組成,其動模和定模的接觸表面即模具分型面。每套模具可能有一個或多個分型面。 在選擇分型面一般應考慮以下幾個因素: 1)塑料制品的形狀、尺寸和壁厚。 2)塑料性能及填充條件。 3)澆注系統(tǒng)的布局。 4)成型效率及成型操作。 5)排氣及脫模。 6)模具結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,制造容易。 模具分型面可能垂直于合模方向,有可以傾斜于合模方向或平行于合模方向。 分型面的選擇很重要,它對塑料制品的質(zhì)量、模具操作和模具制造等均有較大的影響。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型零件是直接成型 塑料制品的零件。它主要包括凹模(型腔)、凸模、型芯等。 成型零件形狀復雜、精度高,表面粗糙度低。一般用工具鋼制造,需要經(jīng)過熱處理。 凹模是成型塑料制品外表面的零件,它一般裝在定模板上。其形式有整體式和組合式兩種類型。 1. 凹模(型腔)結(jié)構(gòu)形式 1)整體式凹模 凹模由整塊加工而制成。 其優(yōu)點是模具結(jié)構(gòu)簡單,是塑料制品上無拼縫痕跡;缺點是對于形狀復雜的凹模,其加工工藝性較差。它適用于中、小型且形狀簡單的模具。 2)組合式凹模 凹模由兩個以上零件組合而成。 優(yōu)點是改善了加工工藝性,減少了熱處理變形 ,節(jié)省了模具材料;缺點是塑料制品表面可能有拼縫痕跡。它適用于形狀復雜的模具。 3)框架組合式模具 大型或復雜的凹模采用框架組合式凹模。 2. 組合式凹模的設(shè)計原則如下 : 1)拼塊件數(shù)應少,以減少加工量和塑料制品上過多的拼縫痕跡。 2)拼縫接線應盡量與塑料制品脫模方向一致,一面滲入的塑料妨礙塑料制品脫模。 3)拼塊應無銳角,在允許的情況下,拼塊的角度應盡量成直角,或者鈍角(大于 90)。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 - 18 - 4)拼塊之間應采用凹凸槽嵌接,防止模具在注射時拼塊發(fā)生位移。 5)個別凹凸模易磨損部分,應制造成獨立件,便于加工和 更換。 6)設(shè)計拼塊和鑲件時,盡量把復雜的內(nèi)形變?yōu)橥庑渭庸ぁ? 7)為使接合面正確配合,并減少磨削加工量,應減少接逢面的長度。 8)塑料制品上的外形圓弧部分應單獨制成一塊,拼縫的接合線應位于塑料制品的外形部分。 3. 凸模結(jié)構(gòu)形式 : 凸模是成型塑料制品內(nèi)表面的零件,它一般裝的動模板上。凸模的結(jié)構(gòu)多數(shù)是整體的,便于加工制造。 凹模和凸模的工作部分尺寸與塑料制品的尺寸和公差、塑料收縮率及模具的磨損個制造公差等因素有關(guān)。 凹模和凸模工作部分尺寸計算方法如下: 1) 模內(nèi)形尺寸計算公式如下: 0111 )( . ( 3 2) 凸模外形尺寸計算公式如下: 0111 )( .( 3 3) 凹模高度尺寸計算公式如下: 0)( &n
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