窺視鏡注塑模設(shè)計說明書.doc

1目錄塑件的設(shè)計要求-1PS的性能分析-1PS的注射成型過程及其工藝參數(shù)-1擬定模具的結(jié)構(gòu)形式-1澆注系統(tǒng)的設(shè)計-3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算-5模架的確定-6排氣槽的設(shè)計-7脫模推出機構(gòu)的設(shè)計-7冷卻系統(tǒng)的設(shè)計-7導向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計-8總裝圖繪制-82塑件的設(shè)計要求本塑件的生產(chǎn)批量：大批量未注公差取MT5級精度要求設(shè)計注射模具。一、PS的性能分析通用級聚苯乙烯是由苯乙烯單體進行本體或懸浮聚合反應制得。平均分子量(20-30)萬。無色透明顆粒，無臭、無味、無毒。具有良好的剛性、光澤性和耐化學性。折射率1.59-160。熱變形溫度70-98，使用溫度60-80，脆性溫度一30。尺寸穩(wěn)定性好，收縮率約為045。吸濕性低，約為002。溶于丙酮、甲乙酮、苯、甲苯、醛醛乙酯、氯仿、環(huán)己烷、二氧六環(huán)、吡啶、四氫呋喃、二硫化碳等有機溶劑。不溶于低級醇、乙醚、脂肪烴、某些礦物油、有機酸、堿、元機鹽等。容易著色，電性能優(yōu)良。脆性大，不耐沖擊，容易燃燒。相對密度1.041.09；沖擊強度（kJ/m2)16；彎曲強度大于80MPa；馬丁耐熱大于68。貯存于陰涼、通風的庫房內(nèi)，防火。二、PS的注射成型過程及其工藝參數(shù)（1）注射成型過程1）成型前準備。對PS的色澤，粒度和均勻度等進行檢查，PS一般不需要干燥。2）注射過程。塑件在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱，塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻等五個階段。3）塑件的后處理。處理的介質(zhì)為空氣和水（2）注射工藝參數(shù)1）注射機：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為70r/min2）料筒溫度：后段140160中段160170前段1701903）噴嘴溫度：1801904）模具溫度：40705）注射壓力：60100MPa6）成型時間：70s四、擬定模具的結(jié)構(gòu)形式1、分型面位置的確定通過對塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應選在投影面積最大且有利于開模取出塑件的底3平面上，其位置如圖所視。2、型腔數(shù)量和排列方式的確定（1）型腔數(shù)量的確定該塑件采用的精度是MT5，且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時，考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費用和各種成本等因素，初步定為一模四腔結(jié)構(gòu)形式。（2）型腔排列形式的確定多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且要求緊湊，并與澆口開設(shè)的部位對稱。由于該設(shè)計選擇的是一模四腔，故采用X型對稱排列，如下圖視（3）模具結(jié)構(gòu)形式的確定從上面的的分析可知，本模具設(shè)計為一模四腔，對稱排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機構(gòu)擬采用脫模板推出的推出形式。澆注系統(tǒng)設(shè)計時，流道采用對稱平衡式，澆口采用側(cè)澆口。定模部分不需要開設(shè)分型取出凝料，動模部門需要添加型心固定板、支撐板和脫模板。由上綜合分析可以確定選用帶脫模板的單分型面注射模。43、注射機型號的確定（1）注射量的計算通過計算可得知：塑件的體積：V塑=15.4cm3塑件的質(zhì)量：m塑=V塑=155.4*1.05g/cm3=16.32g（2）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算V總=V塑（1+0.2）*4=15.4*(1+0.2)*4=74.6cm3（3）選擇注射機V總/0.8=93.25cm3初步選定公稱注射量125cm3，注射機型號為XS-ZY-125（4）注射機的相關(guān)參數(shù)的校核1）注射壓力校核PS所需要的注射壓力為60100Mpa，p0=90Mpa，該注射機的公稱注射壓力p公=150Mpa，注射壓力安全系數(shù)k1=1.251.4，這里取k1=1.3。k1p0=1.3*90=117p公,注射機注射壓力合格。2）鎖模力校核A、塑件在分型面上的投影面積A塑。A塑=兀*29*29=2640.7mm2B、澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A澆。A澆=0.2A塑=528.14mm2C、塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積A總。A總=n(A塑+A澆)=4*1.2A塑=4*1.2*2640.7mm2=12675.36mm2D、模具型腔內(nèi)的脹型力F脹。F脹=A總P模=12675.36mm2*36.3MPa=460.12kN注射機的公稱鎖模力為F鎖=4.5*105N=4500kN，鎖模力安全系數(shù)為K2=1.11.2，取k2=1.2，k2F脹=1.2*460.12=552.144kNF鎖。五、澆注系統(tǒng)的設(shè)計1、主流道的設(shè)計主流道通常位于模具中心熔體的入口處，它將注射機噴嘴射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐型形，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機噴嘴的反復接觸，因此設(shè)計中常設(shè)計成可拆卸更換的澆口套。（1）主流道尺寸a)主流道的長度：小型模具的主流道長度應盡量小于60mm，這里取50mmb)主流道小端直徑：d=注射機噴嘴尺寸+（0.51）mm=4+1=5mmc)主流道大端直徑：d=d+2L主tan12mmd)主流道球面半徑：SR0=注射機噴嘴球頭半徑+（12）mm=12+2=14mme)球面的配合高度：h=3mm（2）主流道的凝料體積V主=兀L主（R主2+r主2+R主r主）/3=3.14*50*(62+2.52+6*2.5)/3=3cm3（3）主流道的當量半徑5Rn=(6+2.5)/2=4.25mm（4）主流道交口套形式主流道襯套為標準件可選購。主流道小端入口與注射機噴嘴反復接觸，易磨損。對材料的要求較嚴格，因而盡量小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設(shè)計成一個整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設(shè)計，以便與拆卸更換。同時也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進行單獨的加工和熱處理。設(shè)計中常采用碳素工具鋼（T8A或T10A），熱處理淬火表面硬度為5055HRC。2、分流道的設(shè)計（1）分流道的布置形式在設(shè)計時應考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡，因此采用X式分流道。（2）分流道的長度由于流道設(shè)計簡單，根據(jù)四個型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計，分流道較短，故設(shè)計時可適當選小一些。單邊分流道長度L分取33mm。（3）分流道的當量半徑：R=2.6mm，利用公式D=0.2654m塑0.5*L分0.25H=6mm寬度為6mm（4）分流道截面形狀本設(shè)計采用U形為分流道截面形狀，尺寸如圖視。（5）凝料體積1）分流道的長度L分=33mm2）分流道截面面積A分=3.14*2.6*2.6=21mm23）凝料體積V分=L分*A分=0.7cm3（6）校核剪切速率1）確定注射時間：t=1.6s2）計算分流道體積流量：q分=(V分+V塑)/t=(0.7+15.4)/1.6=10cm3/s3）剪切速率y分=（3.3q分）/（兀R3）=(3.3*10*1000)/(兀*2