三通管的模具設(shè)計(jì)【塑料注塑模具】（全套含CAD圖紙）,塑料注塑模具,三通,模具設(shè)計(jì),塑料,注塑,模具,全套,cad,圖紙 第 1 頁(yè) 共 55 頁(yè) 三通管注塑模設(shè)計(jì) 摘要 系統(tǒng)介紹了塑件的成形工藝及模具成型結(jié)構(gòu)對(duì)塑件質(zhì)量的影響分析 澆注系 統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具成型部分和總裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 介紹了三通管注塑模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意的 要點(diǎn) 并較多的考慮了模具結(jié)構(gòu)的調(diào)整性 易更換性及模具成本 從控制制件尺寸精 度出發(fā) 對(duì)三通管注塑模的各主要尺寸進(jìn)行了理論計(jì)算 以確定各工作零件的尺寸 從模具設(shè)計(jì)到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述 并應(yīng)用 CAD 進(jìn)行各 重要零件的設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞 工藝分析 塑件成型 澆注系統(tǒng) 模具結(jié)構(gòu) 第 2 頁(yè) 共 55 頁(yè) The single sweep tee injection mold design Abstract The molding process of plastic parts the effect analysis to plastic parts quality caused by molding structure as well as the casting system design partial and general design of mold moulding introduced respectively The single sweep tee of mold for plastic design are introduced and the adjustable character of molding structure exchange character as well as the molding costs are all considered farther Starting from controlling dimensional accuracy the carry the single sweep tee to the main dimensions of injection molding are carried out so as to determine the size of different parts the molding design and the process of parts as well as assembling process and etc of injection molding are stated in details Key words process analysis plastic parts moulding casting system molding structure 第 3 頁(yè) 共 55 頁(yè) 目錄 1 緒 論 1 1 2 我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 1 3 國(guó)際塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 3 1 4 我國(guó)塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向 4 1 5 本次設(shè)計(jì)的目的 5 2 塑件成型工藝性分析 6 2 1 塑件 三通管 分析 6 2 1 1 三通管的塑件圖如下所示 6 2 1 2 塑件分析 6 2 1 3 成型工藝分析如下 6 2 2 ABS 的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù) 7 2 2 1 注射成型過(guò)程 7 2 2 2ABS 的注射工藝參數(shù) 7 2 2 3ABS 的物力和化學(xué)特性 8 3 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 10 3 1 分型面的選擇 10 3 1 1 分型面的選擇原則 10 3 1 2 分型面的確定 10 3 2 型腔數(shù)目的確定 11 4 注塑機(jī)型號(hào)的確定 13 4 1 所需注射量的計(jì)算 13 4 2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算 13 4 3 選擇注塑機(jī) 14 4 4 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 15 4 4 1 型腔數(shù)量的校核 15 4 4 2 注塑機(jī)工藝參數(shù)的校核 16 4 4 3 安裝尺寸 17 4 4 4 開(kāi)模行程的校核 17 第 4 頁(yè) 共 55 頁(yè) 4 4 5 模架尺寸與注塑機(jī)拉桿內(nèi)間距校核 17 5 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì) 19 5 1 主流道的設(shè)計(jì) 19 5 1 1 主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn) 19 5 1 2 主流道尺寸 20 5 1 3 主流道襯套的固定 21 5 2 冷料穴的設(shè)計(jì) 21 5 3 分流道的設(shè)計(jì) 22 5 3 1 分流道的長(zhǎng)度 22 5 3 2 分流道的形狀及尺寸 22 5 3 3 分流道的表面粗糙度 23 5 4 澆口的設(shè)計(jì) 23 5 4 1 澆口的形式 24 5 4 2 澆口位置的選擇 24 5 4 3 澆口尺寸的確定 24 5 5 澆注系統(tǒng)的平衡 25 5 6 澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算 25 5 7 澆注系統(tǒng)各截面流過(guò)熔體的體積計(jì)算 26 6 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 27 6 1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 6 2 成型零件工作尺寸的計(jì)算 27 6 2 1 根據(jù)側(cè)壁厚校核強(qiáng)度 剛度 30 6 2 2 根據(jù)底板厚度校核強(qiáng)度 剛度 31 7 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 33 8 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 35 8 1 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 35 8 2 導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 36 8 3 導(dǎo)套設(shè)計(jì) 36 9 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 38 9 1 脫模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 38 第 5 頁(yè) 共 55 頁(yè) 10 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 40 10 1 抽芯距與抽芯力的計(jì)算 40 10 2 斜導(dǎo)柱截面尺寸的確定 41 11 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 43 12 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 44 12 1 冷卻時(shí)間的計(jì)算 44 12 2 冷卻管道傳熱面積及管道數(shù)目的簡(jiǎn)易計(jì)算 46 13 典型零件的制造加工工藝 49 14 繪制模具總裝圖 50 結(jié)束語(yǔ) 51 致謝 52 參考文獻(xiàn) 53 第 6 頁(yè) 共 55 頁(yè) 1 緒 論 1 1 注塑成型概述 近年來(lái) 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛 塑料成型加工機(jī)械和成型模具發(fā)展十分迅速 高 效 自動(dòng)化 大型 微型 精密 高壽命的模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占的比例越來(lái)越 大 我國(guó)大型 復(fù)雜 精密 高效和長(zhǎng)壽命模具又上了一個(gè)新臺(tái)階 不少種類(lèi)模具已 能替代進(jìn)口模具 模具 CAD CAM 技術(shù)得到了較快推廣應(yīng)用并取得了良好效果 快速 成形制造技術(shù)和設(shè)備有了長(zhǎng)足發(fā)展并已開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用推廣階段 高速銑等新一代制造 技術(shù)已被人們重視并開(kāi)始應(yīng)用 從模具使用角度來(lái)說(shuō) 要求高效 自動(dòng)化 作簡(jiǎn)便 從模具制造角度 要求結(jié)構(gòu)合理 制造容易 低成本 現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中 合理的 加工工藝 高效的設(shè)備 先進(jìn)的模具是必不可少的三項(xiàng)重要因素 模具與其他機(jī)械產(chǎn) 品比較 一個(gè)重要特點(diǎn)就是技術(shù)含量高 凈產(chǎn)值比重大 隨著化工 輕工產(chǎn)業(yè)的快速 發(fā)展 我國(guó)的模具工業(yè)近年來(lái)一直以每年 13 15 左右的增長(zhǎng)速度高速發(fā)展 而各 行業(yè)對(duì)模具的要求也越來(lái)越高 面對(duì)市場(chǎng)的變化 有著高技術(shù)含量的模具正在市場(chǎng)上 嶄露頭角 隨著工業(yè)發(fā)展 工業(yè)產(chǎn)品的品種 數(shù)量越來(lái)越多 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和外觀的要 求 更是趨精美 華氣 因此 結(jié)合中國(guó)具體情況 學(xué)習(xí)國(guó)外模具工業(yè)建設(shè)和模具生 產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn) 宣傳 推行科學(xué)合理化的模具生產(chǎn) 才能推進(jìn)模具技術(shù)的進(jìn)步 注塑成型是熱塑性塑料制件最重要的加工方法 用此方法加工成型的塑料制件 其品種與樣式之多是其他成型方法無(wú)可比擬的 起過(guò)程是借助與螺桿的推力 將已塑 化的塑料熔體注入閉合的模具型腔內(nèi) 經(jīng)冷卻固化定型后開(kāi)模得到塑件 因此 構(gòu)成注塑成型的三個(gè)必要條件 一是塑件必須以熔融狀態(tài)進(jìn)入模腔 二是 塑料溶體必須要有足夠的壓力和流速 以確保及時(shí)的充滿(mǎn)整個(gè)模腔的各個(gè)角落 三是 需有符合制件形狀和尺寸并滿(mǎn)足成型工藝的要求的模具 注塑成型技術(shù)與其他成型技術(shù)相比較有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì) 表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 其 一是成型物料的熔融塑化和流動(dòng)造型是分別是在塑料筒和模腔兩處進(jìn)行 模具可以始 終處于是溶體很快冷凝或交聯(lián)固化的狀態(tài) 從而有利于縮短成型周期 其二是先鎖緊 模具然后才將塑料溶體注入 加之具有良好的流動(dòng)性的溶體對(duì)模腔的磨損很小 因而 可以用一套模具大批量成型復(fù)雜零件 表面圖形與標(biāo)記清晰和尺寸精度較高的制品 其三是成型過(guò)程的合模 加料 塑化 注塑 啟模和頂出制品等全部成型作均由注塑 機(jī)自動(dòng)完成 從而使注塑工藝容易全自動(dòng)化和實(shí)現(xiàn)程序控制 但我們也要看到注塑成 型的不足之處 由于冷卻條件的限制 很難用這種技術(shù)制的無(wú)缺陷 壁厚的變化又較 大的熱塑性塑料制品 另外由于注塑機(jī)和注塑模具的造價(jià)很高 成型設(shè)備的啟始投資 第 7 頁(yè) 共 55 頁(yè) 較大 所以注塑技術(shù)不適合于小批量制品的生產(chǎn) 注塑成型又稱(chēng)注射模塑或注射成型 是熱塑性塑料制品成型的一種重要方法 除 極少數(shù)幾種熱塑性塑料外 幾乎所有的熱塑性塑料都可以用此方法成型塑件 注塑成 型可以成型各種形狀 滿(mǎn)足眾多要求的塑料制件 注塑成型已經(jīng)成功地運(yùn)用于某些熱 固性塑料制件 甚至橡膠制品的工業(yè)生產(chǎn)中 注塑成型的過(guò)程是 將粒狀或粉狀塑料從注射機(jī)的料斗送入加熱的料筒 經(jīng)加熱 塑化成熔融狀態(tài) 由螺桿 或柱塞 施加壓力而通過(guò)料筒底部的噴嘴注入低溫的 閉 合的模具型腔中 經(jīng)冷卻硬化而保持模腔所賦予的形樣 開(kāi)模取得所注塑成型塑件 在作上完成了一個(gè)周期 注塑成型是塑料模塑成型的一種重要方法 生產(chǎn)中已有廣泛的應(yīng)用 它具有以下幾方 面的特點(diǎn) 成型周期短 能一次成型外形復(fù)雜 尺寸準(zhǔn)確 帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件 對(duì)成型各種塑料的適應(yīng)性強(qiáng) 目前 除氟塑料外 幾乎所有的熱塑性塑料都可以用 此方法成型 某些熱固性塑料也可以采用注塑成型 生產(chǎn)效率高 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn) 注塑成型所需設(shè)備昂 模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 制造成本高 所以注塑成型特別適合大 批量生產(chǎn) 1 2 我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 80 年代以來(lái) 在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下 我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速 年均增速均為 13 1999 年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為 245 億 2003 年模具進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)中 我國(guó)模具的出口總額為 2 52 億美元 我國(guó)模具的出口總額 3 億美元 進(jìn)口額則達(dá)到 13 億多美元 在進(jìn)口模具中的塑料模具占到 50 左右 可以看 出 在塑料模具方面 我國(guó)與國(guó)外產(chǎn)品還存在較大差距 在引進(jìn)的塑料模具中 以科技含量較高的模具居多 如高精度模具 大型模具 熱流道模具 氣輔及高壓注射成型模具等 現(xiàn)代塑料制品對(duì)表面光潔度 成型時(shí)間都 提高了更高的要求 因而也推動(dòng)了塑料模具的發(fā)展 以電視機(jī)塑料外殼模具為例 其 精度已由以前的 0 05 0 1mm 提高到 0 005 0 01mm 制造周期也由 8 個(gè)月縮短到了 2 個(gè) 月 并且使用壽命也由過(guò)去可制 10 萬(wàn) 20 萬(wàn)件制品延長(zhǎng)到了可 60 萬(wàn)件制品 從電視機(jī) 外殼塑料模具的發(fā)展可以看到 高精密 長(zhǎng)壽命 短周期 低成本是模具的發(fā)展方向 第 8 頁(yè) 共 55 頁(yè) 目前我國(guó)使用覆蓋率和使用量最大的模具標(biāo)準(zhǔn)件為冷沖模架 注塑模架和推桿管這三 類(lèi)產(chǎn)品 以注塑模架為例 目前全國(guó)總產(chǎn)值有 20 多億元 按照需求 國(guó)內(nèi)約需注塑模 架 30 多億元 而實(shí)際上國(guó)內(nèi)市場(chǎng)并未達(dá)到這個(gè)規(guī)模 其中主要一個(gè)原因就是模具廠家 觀念舊 注塑模架自產(chǎn)配比例較高 外購(gòu)很少 這樣做廠家不僅重復(fù)制造本應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化 的購(gòu)件 延長(zhǎng)了模具生產(chǎn)周期 又不利于維修 很多相關(guān)的模具標(biāo)準(zhǔn)件并沒(méi)有相關(guān)的 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 因此制定模具構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范工作也是當(dāng)務(wù)之急 1 3 國(guó)際塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 美國(guó) 1991 年發(fā)表的 國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告 認(rèn)為 材料領(lǐng)域的進(jìn)展幾乎可以顯著改 進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)所有部門(mén)的產(chǎn)品性能 提高它們的競(jìng)爭(zhēng)能力 因此把材料列為六大關(guān)鍵技術(shù) 的首位 這是由于先進(jìn)材料與制造技術(shù)是未來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防力量發(fā)展的基礎(chǔ) 是各種 高 新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為實(shí)用產(chǎn)品與商品的關(guān)鍵 當(dāng)前各種新材料市場(chǎng)規(guī)模超過(guò) 1000 億 美元 預(yù)計(jì)到 2000 年將達(dá) 4 000 億美元 由新材料帶動(dòng)而產(chǎn)生的新產(chǎn)品新技術(shù)則是一 個(gè)更大的市場(chǎng) 以上參展項(xiàng)目基本上代表了當(dāng)前國(guó)際和國(guó)內(nèi)的先進(jìn)水平和發(fā)展趨勢(shì) 1 4 我國(guó)塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向 1 提高大型 精密 復(fù)雜 長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平及比例 2 在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用 CAD CAM CAE 技術(shù) 基于網(wǎng)絡(luò)的 CAD CAM CAE 一 體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪 CAD CAM 軟件的智能化程度將逐步提高 塑料制件及模具的 3D 設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的 3D 分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用 3 推廣應(yīng)用熱流道技術(shù) 氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù) 氣助注射成型可在 保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下 大幅度降低成本 氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝 有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制體輔 而且其常用于較復(fù)雜的大型制品 模具設(shè)計(jì) 和控制的難度較大 因此 開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件 顯得十分重要 4 開(kāi)發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具 以適應(yīng)多品種 少批量的生產(chǎn)方式 5 提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率 首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 并嚴(yán)格按 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn) 其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn) 提高商品化程度 提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量 降低成本 再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種 第 9 頁(yè) 共 55 頁(yè) 6 應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要 7 研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程 采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí) 現(xiàn)逆向工程是塑料模 CAD CAM 的關(guān)鍵技術(shù)之一 研究和應(yīng)用多樣 調(diào)整 廉價(jià)的檢測(cè) 設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提 8 十一五 期間我國(guó)塑料模具發(fā)展方向 塑料模具占模具總量近 40 而這個(gè)比例 仍不斷上升 塑料模具中為汽車(chē)和家電配套的大型注塑模具 為集成電路配套的精密 塑料模具 為電子信息產(chǎn)業(yè)和機(jī)械及包裝配套的多層 多腔 多材質(zhì) 多色精密注塑 模 為新型建材及節(jié)水農(nóng)業(yè)配套的塑料異型材擠出模及管路和噴頭模具等 目前雖然 已有相當(dāng)技術(shù)基礎(chǔ)并正在快速發(fā)展 但技術(shù)水平與國(guó)外仍有較大差距 每年進(jìn)口達(dá)幾 億美元 因此 十一五 期間應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展 1 5 本次設(shè)計(jì)的目的 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我親自動(dòng)手的機(jī)會(huì) 于以后的工作 學(xué)習(xí)等都有很大的幫助 是大學(xué)三年學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié) 中國(guó)的塑料模具制造工業(yè)的飛速發(fā)展是需要理論和實(shí)踐 相結(jié)合的 所以這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義十分重大 目的是通過(guò)對(duì)該零件的注塑模工藝的 設(shè)計(jì) 了解注塑模具的設(shè)計(jì)步驟 ABS 等材料的各項(xiàng)性能指標(biāo) 工藝方案的選擇 和 側(cè)向抽芯技術(shù)的掌握 第 10 頁(yè) 共 55 頁(yè) 2 塑件成型工藝性分析 2 1 塑件 三通管 分析 2 1 1 三通管的塑件圖如下所示 2 1 2 塑件分析 三通管工件如圖所示 它是一種常見(jiàn)的塑料工件 從工件本身來(lái)看 屬特小型件 其抽芯脫模機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜 側(cè)向抽芯技術(shù)可以說(shuō)是這次課題的難點(diǎn)零件直通管的成型 采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 由于抽拔距很長(zhǎng)普通的斜導(dǎo)桂抽芯結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)抽芯動(dòng)作的順利 完成 故采用液壓缸進(jìn)行側(cè)向抽芯 因此本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是針對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行模具 設(shè)計(jì) 以解決實(shí)際生產(chǎn)中存在的問(wèn)題 第 11 頁(yè) 共 55 頁(yè) 2 1 3 成型工藝分析如下 1 精度等級(jí) 影響塑件精度的因素很多 塑料的收縮 注塑成型條件 時(shí)間 壓力 溫度 等 塑 件形狀 模具結(jié)構(gòu) 澆口 分型面的選擇 飛邊 斜度 模具的磨損等都直接影響 制品的精度 按 SJ1372 1978 標(biāo)準(zhǔn) 塑料件尺寸精度分為 8 級(jí) 本塑件所用材料為丙 烯烴 丁二烯 苯乙烯共聚物 ABS 由此查塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知 本塑件宜選用一 般精度 5 級(jí) 2 脫模斜度 由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮 會(huì)緊緊地包住模具型芯 型腔中凸出的部分 使塑件脫出 困難 強(qiáng)行取出會(huì)導(dǎo)致塑件表面擦傷 拉毛 為了方便脫模 塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮與 脫模 及軸芯 方向平行的內(nèi) 外表面 設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度 只有塑件高度不大 沒(méi)有特殊狹窄細(xì)小部位時(shí) 才可以不設(shè)計(jì)斜度 最小脫模斜度與塑料性能 收縮率 塑件的幾何形狀等因素有關(guān) 塑件脫模斜度為 35 1 30 考慮到本塑件的結(jié)構(gòu)以及模具的側(cè)抽芯結(jié)構(gòu) 可以使開(kāi)模后塑件自動(dòng)留在型腔中 所 以不需要考慮脫模斜度 2 2 ABS 的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù) 2 2 1 注射成型過(guò)程 1 成型前的準(zhǔn)備 對(duì) ABS 的色澤 細(xì)度和均勻度進(jìn)行檢驗(yàn) 2 注射過(guò)程 塑料在注塑機(jī)料筒里進(jìn)行加熱 塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后由模具的澆注系 統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型 其過(guò)程可以分為充模 壓實(shí) 保壓 倒流和冷卻 5 個(gè)階段 3 塑件的后處理 采用調(diào)濕處理 紅外線燈烘箱 熱處理溫度 70 處理時(shí)間 2 小時(shí) 2 2 2ABS 的注射工藝參數(shù) 1 注射機(jī) 螺桿式 第 12 頁(yè) 共 55 頁(yè) 2 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 30 3 料筒溫度 150 170 后段 165 180 中段 180 200 前段 2 2 3ABS 的物力和化學(xué)特性 三通管所用的材料是 ABS 全稱(chēng)丙烯晴 丁二烯 苯乙烯共聚物 它將 PS SAN BS 的各種性能有機(jī)的統(tǒng)一起來(lái) 兼具韌 硬 剛相均勻的優(yōu)良力學(xué)性能 ABS 是丙烯晴 丁二烯和苯乙烯的三元共聚物 A 代表丙烯晴 B 代表丁二烯 S 代表苯乙 烯 ABS 工程塑料一般是不透明的 外觀呈前象牙色 無(wú)毒 無(wú)味 兼有韌 硬 剛的 特性 燃燒緩慢 火焰呈黃色有黑煙 燃燒后塑料軟化 燒焦發(fā)出特殊的肉桂氣味 但無(wú)熔融低落現(xiàn)象 1 使用性能 綜合性能好 沖擊強(qiáng)度高 化學(xué)穩(wěn)定性好 電性能良好 抗化學(xué)藥品性好 染色性 成型加工和機(jī)械加工性好 ABS 樹(shù)脂耐水 碘和酸類(lèi) 不溶于大部分醇類(lèi)和烴類(lèi)溶劑 而容易溶于醛酮脂和一些氯代氫中 ABS 工程塑料的缺點(diǎn) 熱變形溫度較低 可燃耐火 性差 因而 ABS 適用于制作一般的機(jī)械零件 減摩耐磨零件 傳動(dòng)零件和電訊零件 ABS 塑料的適用范圍為 40 100 2 成型特性 1 無(wú)定形塑件 其品種很多 各品種的機(jī)電性能及成性特性也有差異 應(yīng)按品種確 定成型的方法及成型條件 2 吸濕性強(qiáng) 含水量因小于 0 3 必須充分干燥 要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí) 間預(yù)熱干燥 3 流動(dòng)性中等 溢邊料 0 04mm 左右 流動(dòng)性比聚苯乙烯 AS 差 但比聚碳酸酯 聚 氯乙烯好 4 比聚苯乙烯加工困難 宜取高料溫 模溫 對(duì)耐熱 高沖擊和中沖擊型樹(shù)脂 料溫 更宜取高 料溫対物性影響較大 料溫過(guò)高易分解 分解溫度為 250 左右 比聚苯 第 13 頁(yè) 共 55 頁(yè) 乙烯易分解 對(duì)其要求精度較高 3 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 第 14 頁(yè) 共 55 頁(yè) 3 1 分型面的選擇 塑件設(shè)計(jì)階段 就應(yīng)考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置 否則無(wú)法用模具成型 在 模具設(shè)計(jì)階段 應(yīng)首先確定分型面的位置 然后才選擇模具的結(jié)構(gòu) 分型面設(shè)計(jì)是否 合理 對(duì)塑件質(zhì)量 工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大的影響 因此 分 型面的選擇是注射模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素 3 1 1 分型面的選擇原則 1 有利于保證塑件的外觀質(zhì)量 2 分型面因選擇在塑件的最大截面處 3 盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè) 4 有利于保證塑件的尺寸精度 5 盡可能滿(mǎn)足塑件的使用要求 6 盡量減少塑件在合模方向上的投影面積 7 長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開(kāi)模方向上 8 有利于排氣 9 有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu) 3 1 2 分型面的確定 根據(jù)本三通管的具體結(jié)構(gòu)和以上確定分型面的基本原則 本設(shè)計(jì)確定分型面的位 置如圖 2 1 所示 在該結(jié)構(gòu)中 有外側(cè)抽芯 所以在確定分型面時(shí) 還要確定好側(cè)抽 芯結(jié)構(gòu) 外側(cè)抽芯采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯 具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖 第 15 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 3 1 分型面的選擇 對(duì)以上兩種分型面進(jìn)行比較 根據(jù)分型面的選擇要求 可以看出圖 b 較好 1 圖 b 所示截面作為分型面 它是塑件的最大截面 大孔在開(kāi)模方向上成型 而小 孔在側(cè)面 便于抽芯 2 圖 a 所示截面為分型面 有兩個(gè)側(cè)孔 且側(cè)孔大而深 抽芯力較大 抽芯結(jié)構(gòu)相 對(duì)復(fù)雜 3 2 型腔數(shù)目的確定 為了使模具與注塑機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配 提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性 并保證塑件精 度 模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔的數(shù)目 型腔數(shù)目的確定一般可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)性 注塑機(jī)的 最大注射量 制品的精度等 一般來(lái)說(shuō) 大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采 用一模一腔的結(jié)構(gòu) 但對(duì)于精度要求不高的小型塑件 沒(méi)有配合精度要求 形狀簡(jiǎn)單 又是大批量生產(chǎn)時(shí) 若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件 使生產(chǎn)率大為挺高 該塑件要求不高 生產(chǎn)批量適中 且具有兩邊抽芯 抽芯距較長(zhǎng) 從模具加工成本考 慮 故擬定為一模兩腔 采用一模兩件 能夠適應(yīng)生產(chǎn)的需求 潛伏式澆口 澆口去 除方便 模具結(jié)構(gòu)孔不復(fù)雜 容易保證塑件質(zhì)量 型腔布置形式如圖 3 2 所示 第 16 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 3 2 型腔布置 4 注塑機(jī)型號(hào)的確定 注塑模是安裝在注塑機(jī)上使用的工藝設(shè)備 應(yīng)此設(shè)計(jì)注射模是應(yīng)該詳細(xì)了解注塑 機(jī)的技術(shù)規(guī)范才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具 注塑機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式 在確定模具 結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下 設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量 鎖模力 第 17 頁(yè) 共 55 頁(yè) 注射壓力 拉桿間距 最大和最小模具厚度 推出形式 推出行程 開(kāi)模距離等進(jìn)行 計(jì)算 根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和模具相匹配的注塑機(jī) 倘若用戶(hù)已提供了注塑機(jī)的型 號(hào)和規(guī)格 設(shè)計(jì)人員必須對(duì)其進(jìn)行校核 若不能滿(mǎn)足要求 則必須自己調(diào)整或與用戶(hù) 商量調(diào)整 4 1 所需注射量的計(jì)算 利用 Pro E 三維軟件定性測(cè)得該塑件的實(shí)際體積為 1 51 16cm 3 塑件質(zhì)量 1為 56 28g 設(shè)澆注系統(tǒng)的體積為素間的 0 6 倍 所以一次總的注射量為 流道凝料的質(zhì)量 2 2 0 6m1 67 536g 流道凝料的體積 v 0 2v1 v2 51 16 2 61 39 163 7 cm3 公稱(chēng)注射量為 v 公 v0 0 8 163 7 0 8 204 6 cm3 4 2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算 流道凝料 包括澆口 在分型面上的投影面積 A2在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知數(shù) 根 據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析 大致是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積的 0 2 0 5 倍 因此可用 0 35nA1來(lái)進(jìn)行估算 所以 A nA1 A2 nA1 0 35 nA1 1 35 nA1 1 35 2 1198 9 3237mm2 式中 A 1 為塑件在分型面上的投影面積 N 型腔數(shù) 鎖模力是指注塑機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大夾緊力 即 F 鎖 A P 型 A 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積之和 mm 2 F A P 型 3237 30 第 18 頁(yè) 共 55 頁(yè) 97100N 97 1kN 4 3 選擇注塑機(jī) 注塑成型機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分可分為立式 臥式 和直角式三類(lèi) 立式注塑機(jī)式注射柱 塞 或螺桿 垂直裝設(shè) 鎖模裝置推動(dòng)模板也沿垂直方向移動(dòng) 主要優(yōu)點(diǎn)是占地面積 小 安裝或拆卸小型模具很方便 容易在動(dòng)模上安放嵌件 嵌件傾斜或墜落 其缺點(diǎn) 是制品自模具中頂出后不能靠重力下落 需要人工取出 這就有礙于全自動(dòng)操作 但 附加機(jī)械手取產(chǎn)品后 也可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作 臥式注塑機(jī)是注射柱塞或螺桿與合模運(yùn) 動(dòng)方向沿水平裝設(shè) 其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體較低容易操縱和加料 制件頂出后可自動(dòng)墜落 故 易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作 直角式注塑機(jī)是注塑機(jī)柱塞或螺桿與合模運(yùn)動(dòng)方向相互垂直 這 種注塑機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 便于自動(dòng) 適用于單件生產(chǎn)中心部位不允許留有澆 口痕跡的平面制件 同時(shí)常利用開(kāi)模絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)拖動(dòng)螺紋型芯或型環(huán)旋轉(zhuǎn) 以便脫 下塑件 考慮到生產(chǎn)成本和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 塑件還是靠自身重力下落比較合適 且 重心較低安裝穩(wěn)妥 通過(guò)上述的分析 該塑件的注射量和鎖模力較大 由于本模具具有抽芯機(jī)構(gòu) 設(shè) 計(jì)較為復(fù)雜 同時(shí)考慮到開(kāi)模行程和脫模力的原因 所以應(yīng)該采用臥式注塑機(jī) 根據(jù)每以生產(chǎn)周期的注塑量和鎖模力的計(jì)算值 差資料 可選用 SZ 200 1000 臥 式注塑機(jī) 表 4 1 注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 理論注射容量 cm 3 210 鎖模力 100 螺桿直徑 mm 42 拉桿內(nèi)間距 mm 370 320 注射壓力 Mpa 150 開(kāi)模行程 mm 300 第 19 頁(yè) 共 55 頁(yè) 注射速率 g s 110 最大模厚 mm 350 塑化能力 s 14 最小模厚 mm 150 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 10 250 定位孔直徑 mm 125 噴嘴球半徑 mm 15 噴嘴直徑 mm 4 鎖模方式 雙曲軸 4 4 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 4 4 1 型腔數(shù)量的校核 1 由注塑機(jī)料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù) n N kMt m 2 0 8 14 30 0 6 2 56 28 56 28 4 77 2 型腔數(shù)校核合格 式中 k 注塑機(jī)最大注射量的利用系數(shù) 一般取 0 8 M 注塑機(jī)的額定塑化量 14g s t 成型周期 取 30s 2 按注塑機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 n N kMn m 2 m1 0 8 231 0 6 2 56 28 56 28 2 08 2 符合要求 式中 MN 注塑機(jī)的允許最大注射量 cm 3或 g 該注射機(jī)為 210 cm3 1 1g 第 20 頁(yè) 共 55 頁(yè) cm3 231g 其他符號(hào)意義與取值同前 4 4 2 注塑機(jī)工藝參數(shù)的校核 1 最大注射壓力的校核 塑料壓力校核的目的式校核注塑機(jī)的最大注射壓力能否滿(mǎn)足塑件成型的需求 注塑 機(jī)最大注射壓力應(yīng)稍大于塑件成型所需要的壓力 即 Pe kP 0 1 3 100 130MPa 而 Pe 150 MPa 注射壓力校核合格 式中 P e 注塑機(jī)額定壓力 MPa K 注射壓力安全系數(shù) 取 1 3 P0 成型所需要的注射壓力 MPa 2 鎖模力校核 F KF m KAP 型 1 2 97 1 116 52KN 而 F 1000KN 鎖模力校核合格 4 4 3 安裝尺寸 1 噴嘴尺寸 1 主流道的小端直徑 D 大于注塑機(jī)噴嘴 d 通常 D d 0 5 1 mm 對(duì)于該模具 d 4 mm 取 D 4 5 mm 符合要求 2 主流道入口的凹球半徑 SR0應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴半徑 SR 通常為 SR0 SR 1 2 mm 對(duì)于該模具 SR 15 mm 取 17 mm 符合要求 2 最大與最小模具厚度 第 21 頁(yè) 共 55 頁(yè) 模具厚度 H 應(yīng)滿(mǎn)足 Hmin H H max 式中 Hmin 150 mm H max 350 mm 4 4 4 開(kāi)模行程的校核 H H 1 H2 5 10 mm 式中 H 注塑機(jī)動(dòng)模板的開(kāi)模行程 H1 塑件推出行程 mm 取 6 mm 塑件壁高處的高度 H2 包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度 mm 其值為 H2 46 5 10 mm 51 56 mm 46 mm 由裝配圖直接量取 所以 H 300 mm 50 80 10 140 mm 由計(jì)算得到符合要求 4 4 5 模架尺寸與注塑機(jī)拉桿內(nèi)間距校核 該套模具模架的外形尺寸為 370 mm 468 mm 而注射機(jī)拉桿內(nèi)間距為 370 mm 320 mm 因 370 mm 等于 370 mm 符合要求 注 對(duì)上面 4 4 2 4 4 5 的校核內(nèi)容與后面的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交叉進(jìn)行 但為了行 文整體形式與內(nèi)容的統(tǒng)一 所以將部分在此進(jìn)行 綜上所述 注塑機(jī)選擇 SZ 200 1000 臥式注塑機(jī)符合該模具設(shè)計(jì)要求 第 22 頁(yè) 共 55 頁(yè) 5 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì) 所謂注射模的澆注系統(tǒng)是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動(dòng)通道 澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道 具有傳物質(zhì) 傳 壓和傳熱的功能 對(duì)塑件質(zhì)量影響很大 它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng) 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng) 包括主流道 分流道 冷料穴 澆口 5 1 主流道的設(shè)計(jì) 主流到普通常位于模具中心塑料熔體的入口處 它將注塑機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入 分流道或型腔中 主流道的形狀為圓錐形 以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的 勝利拔出 5 1 1 主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1 為便于凝料從主流道中拉出 主流道通常設(shè)計(jì)成錐形 其錐角 2 0 6 0 內(nèi)比 表面粗糙度一般為 Ra 0 8 第 23 頁(yè) 共 55 頁(yè) 2 為防止主流道與噴嘴處溢料及便于將主流道凝料拉出 主流道與噴嘴應(yīng)緊密接 觸 主流道進(jìn)口處應(yīng)制成球面凹坑 其球面半徑為 R2 R1 1 2 mm 凹入深度 3 5 mm 3 為了物料的流動(dòng)阻力 主流道末端與分流道連接處呈圓角過(guò)渡 其圓角半徑 r 1 3 mm 4 主流道長(zhǎng)度 L 應(yīng)盡量短 否則將增加主流道凝料 增大壓力損失 一般主流道 長(zhǎng)度由模具結(jié)構(gòu)和模板厚度所確定 一般不大于 60 mm 取 L 40 mm 5 因主流道和塑料熔體反復(fù)接觸 進(jìn)口處與噴嘴反復(fù)碰撞 因此 長(zhǎng)將主流到設(shè) 計(jì)成可拆卸的主流道襯套 用較好的鋼材制造并進(jìn)行熱處理 一般用 T8 T10 制造 熱處理硬度為 HRC50 55 5 1 2 主流道尺寸 1 主流道小端直徑 D 注塑機(jī)噴嘴直徑 0 5 1 4 0 5 1 取 D 4 5mm 2 主流道球面半徑 SR 0 注塑機(jī)噴嘴球頭半徑 1 2 15 1 2 取 SR0 170mm 圖 5 1 主流道襯套 由于本模具主流道較長(zhǎng) 定位圈和襯套設(shè)計(jì)形式較宜 其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖 5 2 所示 第 24 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 5 2 定位圈 5 1 3 主流道襯套的固定 主流道襯套的固定形式如圖 5 3 所示 圖 5 3 固定主流道襯套的形式 1 內(nèi)六角螺釘 2 定位圈 3 定模板 4 主流道襯套 5 定模板 5 2 冷料穴的設(shè)計(jì) 當(dāng)注塑機(jī)未注射塑料之前 噴嘴前面的熔體塑料的溫度降低 形成冷凝料頭 為 了防止這些冷凝料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量 在進(jìn)料口的末端的動(dòng)模板上開(kāi)設(shè)一洞穴 或者在流道的末端開(kāi)設(shè)洞穴 這個(gè)洞穴就是冷料穴 它的作用是儲(chǔ)存因兩次注塑間隔 而產(chǎn)生的冷料頭以及熔體流動(dòng)的前鋒冷料防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫 冷料穴的 尺寸宜大于主流大端的直徑 長(zhǎng)度約為主流道大端的直徑 為了是主流道凝料能勝利 地從主流道襯套中脫出 往往是冷料穴兼有開(kāi)模時(shí)將主流道凝料從主流道拉出而附在 第 25 頁(yè) 共 55 頁(yè) 動(dòng)模一邊的作用 根據(jù)拉料方式的不同 冷料穴的形式又可分為與推桿匹配的冷料穴 與拉料桿匹配的冷料穴和無(wú)拉料桿的冷料穴 1 主流道冷料穴的設(shè)計(jì) 該設(shè)計(jì)采用 Z 型拉料桿 2 分流道冷料穴的設(shè)計(jì) 該模具設(shè)計(jì)采用潛伏式澆口形式 無(wú)須考慮分流道的冷料穴設(shè)計(jì) 5 3 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是連接主流道和澆口的進(jìn)料通道 在單腔模中 長(zhǎng)不開(kāi)設(shè)分流道 而在多腔 模中 一般都設(shè)置有分流道 塑料沿分流道流動(dòng)時(shí) 要求通過(guò)它盡快地充滿(mǎn)型腔 流 動(dòng)中溫度降低盡可能小 阻力盡可能低 同時(shí) 應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型 腔 因此 采用平衡式分流道 分流道應(yīng)短而粗 但為了減少澆注系統(tǒng)的回料量 分 流道也不能過(guò)粗 過(guò)粗的分流道冷卻緩慢 還會(huì)增長(zhǎng)模塑周期 5 3 1 分流道的長(zhǎng)度 長(zhǎng)度應(yīng)盡量取短 且少折彎 該模具分流道的長(zhǎng)度很短 分流道長(zhǎng)度 第一級(jí)分流道 L 1 15 2 30mm 第二級(jí)分流道 L 2 19 mm 5 3 2 分流道的形狀及尺寸 分流道的截面形狀有圓形 半圓形 矩形 梯形 U 形等多種 在流過(guò)同等橫截 面積的條件下 橫截面為正方形的流動(dòng)阻力最大 傳熱最快 熱量損失最大 因此對(duì) 熱塑性塑料注射模而言 不宜采用正方形的分流道 而圓形橫截面流動(dòng)阻力小 熱量 損失最小 熔體降溫也最慢 但從加工來(lái)說(shuō) 它需要同時(shí)在動(dòng)模和定模上開(kāi)設(shè)半截面 要使兩者完全吻合 制造較困難 半圓形和矩形截面的分流道比表面積 即表面積 體 積 較大 較少采用 而梯形截面 U 形截面的分流道 加工容易且熱量散失和流動(dòng)阻 力也不大 為了便于機(jī)械加工及凝料脫模 本設(shè)計(jì)的分流道設(shè)置在分型面上 截面形 第 26 頁(yè) 共 55 頁(yè) 狀采用加工工藝性比較好的梯形截面 梯形截面分流道容易加工 且塑料熔體的熱量 散失及流動(dòng)阻力均不大 一般可以采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算截面尺寸 B 0 2654 mL4 查參考文獻(xiàn) 模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè) 表 6 150 取 B 6 6mm 式中 B 梯形大底邊的寬度 mm m 塑件的質(zhì)量 g L 單向分流道的長(zhǎng)度 mm H 2 3B 2 3 6 6 4 4mm 5 3 3 分流道的表面粗糙度 由于分流道終于模具接觸的外層塑料迅速冷卻 只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng) 狀態(tài)較理想 因此分流道的內(nèi)表面粗糙度 R a并不要求很低 一般取 0 63um 1 6um 這樣的表面稍不光滑 有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力 避免熔體表面滑移 使 中心層具有較高的剪切速率 此處 Ra 1 6um 5 4 澆口的設(shè)計(jì) 澆口亦稱(chēng)進(jìn)料口 是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道 除了直接澆口外 它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分 澆口的主要作用 1 型腔充滿(mǎn)后 熔體在澆口處首先凝結(jié) 防止其倒流 2 易于切除澆口尾料 3 對(duì)于多型腔模具 用以控制熔接痕的位置 當(dāng)塑料熔體通過(guò)澆口時(shí) 剪切速率較高 同時(shí)熔體的內(nèi)摩擦加劇使料流的溫度升 高 黏度降低 提高流動(dòng)性能 有利于充型 但是澆口尺寸過(guò)小會(huì)使壓力增大 凝料加快 補(bǔ)縮困難 甚至形成噴射現(xiàn)象 影響塑件質(zhì)量 第 27 頁(yè) 共 55 頁(yè) 5 4 1 澆口的形式 澆口的形式有很多但是要根據(jù)具體情況來(lái)選擇 注射模常用澆口形式有以下幾種 1 側(cè)澆口 2 重疊式澆口 3 點(diǎn)澆口 4 潛伏式澆口 5 4 2 澆口位置的選擇 澆口的位置選擇 應(yīng)遵循如下原則 1 避免制件上產(chǎn)生噴射等缺陷 避免噴射有兩種方法 a 加大澆口截面尺寸 降低熔體流速 b 采用沖擊形澆口 改善塑料熔體流動(dòng)狀況 該模具采用方 法 a 2 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件截面最厚處 3 有利于塑件熔體流動(dòng) 4 有利于型腔排氣 5 考慮塑件使用時(shí)的界面狀況 6 減少或避免塑件的熔接痕 7 考慮分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊?8 考慮澆口位置和數(shù)目對(duì)塑件成型尺寸的影響 9 防止將型芯或嵌件擠歪變形 5 4 3 澆口尺寸的確定 澆口截面積通常為分流道截面積的 0 07 0 09 倍 澆口截面積形狀多為矩形和圓 形兩種 澆口長(zhǎng)度約為 0 5 2 mm 左右 澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定 取其下限 第 28 頁(yè) 共 55 頁(yè) 值 然后在試模時(shí)逐步修正 d nk A4 式中 d 澆口直徑 mm n 塑料系數(shù) 由塑料性質(zhì)決定 k 系數(shù) 塑件壁厚的函數(shù) k 0 206 0 0206 0 5045t6 A 型腔表面積 mm t 塑件壁厚 mm d 1035 mm 5 5 澆注系統(tǒng)的平衡 對(duì)于該模具 從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相同 形狀及截面尺寸對(duì)應(yīng)相 同 各個(gè)澆口也相同 澆注系統(tǒng)顯然是平衡的 5 6 澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算 1 主流道與主流道冷料穴凝料體積 V 1 3 7 65 22 200 1 3 4 5 2 22 110 2479 8 mm主 3 2 分流道凝料體積 V 分 2 15 19 68mm 3 3 澆口凝料體積 V 澆 約等于零 可以忽略不計(jì) 4 澆注系統(tǒng)凝料體積 V 總 V 主 V 分 V 澆 2547 8mm3 2 55 cm 3 第 29 頁(yè) 共 55 頁(yè) 該值小于前面 4 1 中澆注系統(tǒng)凝料的估算值 61 39cm3 所以前面有關(guān)澆注系統(tǒng)的 各項(xiàng)計(jì)算與校核符合要求 不需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算 5 7 澆注系統(tǒng)各截面流過(guò)熔體的體積計(jì)算 1 流過(guò)澆口的體積 V3 V 型 51 16cm3 2 流過(guò)分流道的體積 V2 V 塑 V 分 2 51 228 cm 3 3 流過(guò)主流道的體積 V1 2V2 V 主 104 936 cm3 6 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 型腔通常包括凹模 凸模 小型芯 螺紋等 由于這種成型零件直接與高溫 高 壓的塑料容體接觸 并且脫模是反復(fù)與塑件摩擦 因此要求它有足夠的強(qiáng)度 剛度 第 30 頁(yè) 共 55 頁(yè) 硬度 耐磨性和較低的表面粗糙度 同時(shí)還應(yīng)考慮零件加工性及模具的制造成本 應(yīng) 通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚 尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型 腔 更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定型腔壁厚和底板厚度 6 1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 三通管有三個(gè)孔 分模時(shí)無(wú)法脫出 需要使用側(cè)抽芯才能勝利的脫模 型芯一般 單獨(dú)制造 側(cè)面的孔采用一個(gè)側(cè)抽芯 長(zhǎng)孔方向采用兩個(gè)相同的主型芯 選擇在中心 處分模 這樣易于加工 并且在生產(chǎn)中方便替換 提高生產(chǎn)效率 6 2 成型零件工作尺寸的計(jì)算 成型零件工作尺寸是指凹模和凸模直接用以構(gòu)成塑件的尺寸 它通常包括凹模和 凸模的徑向尺寸 凹模和凸模高度尺寸以及位置 中心距 尺寸等 成型零件的加工 精度和質(zhì)量決定了塑件的精度和質(zhì)量 工作尺寸的計(jì)算受塑件尺寸精度的制約 影響 塑件尺寸精度的因素甚多 主要有模具制造公差 模具的磨損量和塑件收縮率等因素 因此 計(jì)算工作零件尺寸時(shí)應(yīng)根據(jù)上述三個(gè)因素進(jìn)行考慮 本設(shè)計(jì)采用平衡收縮法計(jì) 算模腔各工作尺寸 在計(jì)算成型零件型腔和型芯的尺寸時(shí) 塑料制品和成型零件尺寸均按單向極限值 即孔類(lèi)尺寸均以其最小尺寸作為公稱(chēng)尺寸 即公差值為正 凡是軸類(lèi)尺寸均以其最大 尺寸作為公稱(chēng)尺寸 公差值為負(fù) 而孔心距尺寸則按公差帶對(duì)稱(chēng)分布的原則進(jìn)行計(jì)算 查閱資料 該設(shè)計(jì)的公式如下 型腔徑向尺寸的計(jì)算 LM 1 S cp L s 3 4 0 型芯高度尺寸的計(jì)算 HM 1 Scp hS 2 3 0z 上式中 L M 型腔徑向尺寸 mm 第 31 頁(yè) 共 55 頁(yè) Lsls 塑件徑向尺寸 mm Scp 塑料的平均收縮率 S cp 0 004 0 007 2 塑件公差值 mm 模具制造公差 mm 一般取 3 z z 1 型腔尺寸的計(jì)算 對(duì)于型腔來(lái)說(shuō) 具體尺寸見(jiàn)圖 6 1 圖 5 6 腔尺寸型 已知型腔徑向尺寸 L s1 31 0 20 0 07 將以上數(shù)據(jù)代入上式 可得z LM1 1 0 55 31 3 4 0 20 31 02 07 已知型腔深度尺寸 H s1 30 25 0 26 1 0 09 Hs2 9 Hs3 9 5 z 2 0 12 2 0 04 將以上數(shù)據(jù)代入上式 可得z 2 側(cè)型芯尺寸的計(jì)算 對(duì)于側(cè)型芯來(lái)說(shuō) 具體尺寸見(jiàn)圖 6 2 第 32 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 6 2 側(cè)型芯 已知型芯徑向尺寸 l s1 18 1 0 12 0 04 ls2 63 2 0 22 1z 2z 0 07 ls3 41 3 0 20 0 07 將以上數(shù)據(jù)帶入公式 可得 3z LM1 1 0 55 18 3 4 0 12 18 2604 04 LM2 1 0 55 63 3 4 0 22 63 5307 07 LM3 1 0 55 41 3 4 0 20 41 3 已知型芯高度尺寸 H s1 10 1 0 12 0 04 Hs2 31 1z 2 0 18 0 06 Hs3 3 3 0 08 0 03 將以上數(shù)據(jù)代入公式 可得2z 3z H 1 0 55 10 2 3 0 12 10 131M04 04 H 1 0 55 31 2 3 0 18 31 252 6 0 6 0 H 1 0 55 3 2 3 0 08 3 03M3 3 3 主型芯尺寸的計(jì)算 對(duì)于主型芯尺寸來(lái)說(shuō) 具體尺寸見(jiàn)圖 6 3 第 33 頁(yè) 共 55 頁(yè) 6 3 主型芯 已知型芯徑向尺寸 l s1 50 ls2 42 0 20 0 07 ls3 31 1z 2z 1 0 18 0 06 將以上數(shù)據(jù)帶入公式 可得 3z LM1 1 0 55 50 3 4 0 20 50 2707 07 LM1 1 0 55 42 3 4 0 20 42 380 0 LM3 1 0 55 31 3 4 0 18 31 306 6 6 2 1 根據(jù)側(cè)壁厚校核強(qiáng)度 剛度 查閱資料 選擇下面公式 按剛度條件計(jì)算 S r 1 rpE25 1 7 0 1 15 30152 0 4435 2 1 0 838mm 按強(qiáng)度計(jì)算有 第 34 頁(yè) 共 55 頁(yè) s 2 26mm 根據(jù)上面剛度 強(qiáng)度比較 取 s 2 26mm 8mm 符合要求 6 2 2 根據(jù)底板厚度校核強(qiáng)度 剛度 按剛度條件計(jì)算有 h 0 90 s 4 Epr31 按強(qiáng)度條件計(jì)算有 h 1 1 s 2 pr1 式中 Mpa E 模具材料的彈性模量 Mpa 碳鋼為 2 1 10 Mpa5 P 型腔的壓力 Mpa 剛度條件 即允許變形量 mm 模具材料的許用應(yīng)力 Mpa R 型腔內(nèi)徑 r 15mm 已知 25 Mpa E 2 1 10 Mpa P 30 Mpa 0 04 按剛度條件計(jì)算有 h 0 90 s 4 Epr31 0 9 04 1 253 1 5 1mm 按強(qiáng)度計(jì)算條件有 h 1 1 s 2 pr1 第 35 頁(yè) 共 55 頁(yè) 1 1 245130 2 5 77mm 所以取 h 值必須大于 5 77mms 7 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸 在根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸 為 355mm 450mm 的標(biāo)準(zhǔn)模架 實(shí)際選擇尺寸為 370mm 468mm 1 定模座板 546mm 370mm 厚 27 mm 第 36 頁(yè) 共 55 頁(yè) 定模座板是模具與注塑機(jī)固定連接的板 材料為 45 鋼 通過(guò) 4 個(gè) M12 的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模固定板連接 定位圈通過(guò) 4 個(gè) M8 的內(nèi)六角圓 柱螺釘與其連接 定模座板與澆口套為 H7 m6 配合 2 定模板 型腔固定板 468mm 370mm 厚 65mm 用于固定型腔 導(dǎo)套 固定板應(yīng)有一定的厚度 足夠的強(qiáng)度 一般選擇 45 鋼 調(diào) 質(zhì) 230HB 270HB 其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用 H7 k6 配合 另一端采用 H7 f7 配合 定模板與澆 口套采用 H7 m6 配合 上面還開(kāi)有 4 個(gè)斜導(dǎo)柱孔 定模板上的斜導(dǎo)柱孔與斜導(dǎo)柱為 H8 f7 配合 3 動(dòng)模板型芯固定板 468mm 370mm 厚 67mm 用于固定型芯 導(dǎo)柱 其上還有斜導(dǎo)柱孔 滑塊孔 一般選擇 45 鋼 調(diào)質(zhì) 230HB 270HB 整體式型芯通過(guò)兩翼的鋼條固定在其上 用內(nèi)六角螺釘固定在其上 導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為 H7 k6 配合 斜導(dǎo)柱孔與斜導(dǎo)柱為 H8 f7 配合 4 墊塊 50mm 468mm 厚度為 100 mm 1 主要作用 在動(dòng)模座板與支撐板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間 或調(diào)節(jié)模具的總厚度 以適應(yīng)注 射機(jī)的模具安裝厚度要求 2 結(jié)構(gòu)形式 可以是平行墊塊或拐角墊塊 改模具采用平行墊塊 3 墊塊材料 墊塊材料為Q235A 也可用HT200 球墨鑄鐵等 該模具墊塊采用Q235A 制造 4 墊塊的厚度h 校核 h h1 h2 h3 s 0 22 17 26 3 5 68 5mm 100mm 符合要求 第 37 頁(yè) 共 55 頁(yè) 式中 h1 頂出板限位釘?shù)暮穸?該模具沒(méi)采用限位釘 故其值為0 h2 推板的厚度 為22mm h3 推桿固定板厚度 為17mm s 推出行程 為26mm 推出行程富余量 一般為3mm 6mm 取3 5mm 5 推桿固定板 368mm 270mm 厚17mm 材料為45 鋼 6 推板 368mm 270mm 厚22mm 材料為 45 鋼 8 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 為了保證注塑模準(zhǔn)確合模和開(kāi)模 在注塑模中必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要 起定位 導(dǎo)向以及承受一定側(cè)壓力的作用 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套兩個(gè)主要 零件 分別安裝在動(dòng) 定模兩邊 導(dǎo)柱的基本機(jī)構(gòu)形式有兩種 一種是除安裝部分的凸肩外 長(zhǎng)度的其余部分直徑 相同 稱(chēng)帶頭導(dǎo)柱 另一種是除安裝部分的凸肩外 使安裝的配合部分直徑比外伸的 工作部分直徑大 稱(chēng)有肩導(dǎo)柱 帶頭導(dǎo)柱用于生產(chǎn)批量不大的模具 可以不用導(dǎo)套 有肩導(dǎo)柱用于采用導(dǎo)套的大批量生產(chǎn)并高精度導(dǎo)向的模具 裝在模具另一邊的導(dǎo)套安 裝孔 可以和導(dǎo)柱安裝孔以同一尺寸一次加工而成 保證了同軸度 第 38 頁(yè) 共 55 頁(yè) 導(dǎo)柱前端均須有錐形引導(dǎo)部分 并可割有儲(chǔ)油槽 導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具模板外形 尺寸而定 模板尺寸愈大 導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)愈大 所選導(dǎo)柱直徑也應(yīng)愈大 當(dāng)采用 標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí) 因模架本身帶有導(dǎo)向裝置 一般情況下 只要按照模架規(guī)格選用即可 若需采用精密導(dǎo)向定位裝置 則需根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì) 8 1 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 1 導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周?chē)蚩拷吘壍牟课?其中心至模具邊緣應(yīng) 有足夠的 距離 以保證模具的強(qiáng)度 防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形 2 該模具采用4根導(dǎo)柱 其布置由標(biāo)準(zhǔn)模架決定 3 該模具導(dǎo)柱安裝在支承板上 導(dǎo)套安裝在定模板上 4 為了保證分型面很好的接觸 導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑槽 即可削去一個(gè) 面或在導(dǎo) 套的孔口倒角 該模具采用后者 5 在合模時(shí) 應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸 避免凸模先進(jìn)入型腔 導(dǎo)致模具損壞 動(dòng)定 模板采用 合并加工時(shí) 可確保同軸度要求 8 2 導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 1 該模具采用帶頭導(dǎo)柱 加油槽 2 為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔 導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分 3 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模高度高出6mm 8mm 4 導(dǎo)柱直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定 應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度 該導(dǎo)柱直徑有標(biāo)準(zhǔn) 模架可知為 16mm 5 導(dǎo)柱的安裝形式 導(dǎo)柱固定部分與模板按H7 k6配合 導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7 f7或 第 39 頁(yè) 共 55 頁(yè) H8 f7的間隙配合 該模具滑動(dòng)部分采用H7 f7的間隙配合 6 導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為Ra 0 4 m 7 導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面 堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯 多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火 處理或碳素工具鋼T8A T10A經(jīng)淬火處理 硬度為50HRC以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì) 表面淬火 低溫回火 硬度為50HRC以上 該設(shè)計(jì)采用碳素工具鋼T8A 8 3 導(dǎo)套設(shè)計(jì) 導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合 用以確定動(dòng) 定模的相對(duì)位置 保證模具運(yùn) 動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套零件 導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種 直導(dǎo)套 GB T4169 2 1984 帶頭導(dǎo)套 GB T4169 3 1984 1 結(jié)構(gòu)形式 采用帶頭導(dǎo)套 I型 2 導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角 導(dǎo)柱孔最好做成通孔 利于排出孔內(nèi)剩余空氣 3 導(dǎo)套空的滑動(dòng)部分按H8 f7或H7 f7的間隙配合 表面粗糙度0 4 m 該設(shè)計(jì)采用 H7 f7 4 導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅 青銅合金 等耐磨材料制造 該模具采用T8A 第 40 頁(yè) 共 55 頁(yè) 9 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射成型的每一周期中 必須將塑件從模具型腔中脫出 這種把塑件從型腔中脫 出的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu) 也可稱(chēng)為頂出機(jī)構(gòu)或推出機(jī)構(gòu) 脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出 取出兩個(gè)動(dòng)作 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 1 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè) 2 使制品在推出過(guò)程中不變形不損壞 3 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單 推出動(dòng)作可靠 4 使脫模后的制品有良好的外觀 5 合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位 式中 p 塑件對(duì)型芯產(chǎn)生的單位包緊力 一般p 8 12MPa A 塑件包緊型芯的側(cè)面積 mm2 由塑件的型芯零件圖可算得 A 28260mm2 取p 為 12MPa f 摩擦系數(shù) 取0 21 脫模斜率 取 0 9 1 脫模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 41 頁(yè) 共 55 頁(yè) 由該塑件的外形特征及內(nèi)部型芯的情況 設(shè)置脫模機(jī)構(gòu)為 型推管 1 型推管 如圖 9 1 所示 每個(gè)塑件由 1 根推管推出 共 2 根 2 推管應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方 3 推管應(yīng)均勻布置 4 推管應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度 剛度較大的地方 5 推管形式為標(biāo)準(zhǔn)的直推管 不帶肩 6 推管直徑與模板上的推管孔采用H8 f8間隙配合 7 通常推管入模具后 其端面應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔地面0 05mm 0 10mm 8 該模具采用推管與推管固定板單邊為0 25mm的間隙 這樣可以降低加工要求 又能 在多推管的情況下 不因個(gè)板的推管空加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象 9 推管的常用材料為T(mén)8 T10碳素工具鋼 熱處理要求硬度50HRC以上 工作端配合不 問(wèn)的表面粗糙度為Ra 0 8 m 第 42 頁(yè) 共 55 頁(yè) 10 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件上具有與開(kāi)模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時(shí) 除極少數(shù)情況下可以 強(qiáng)制脫模外 一般都必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成可活動(dòng)的結(jié)構(gòu) 在塑件脫模前 先將其抽出 然后才能將整個(gè)塑件從模具中脫出 完成側(cè)向活動(dòng)型芯的抽出和復(fù)位的 這種機(jī)構(gòu)就叫做側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 這種模具脫出塑件的運(yùn)動(dòng)有兩種情況 一是開(kāi)模時(shí)優(yōu) 先完成側(cè)向分型和抽芯 然后推出塑件 二是側(cè)向抽芯與塑件的推出同時(shí)進(jìn)行 側(cè)向 分型的抽芯機(jī)構(gòu)按動(dòng)力來(lái)源可分為手動(dòng) 氣動(dòng) 液壓和機(jī)動(dòng)四種類(lèi)型 手動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu) 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 但勞動(dòng)強(qiáng)度大 生產(chǎn)效率低 故僅適用于小型制品的小批量生產(chǎn) 液壓 或氣動(dòng)抽芯側(cè)向分型的活動(dòng)型芯可以依靠液壓或氣壓傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)抽出 由于注塑機(jī)沒(méi)有抽芯液壓缸或氣壓缸 因此需要另行設(shè)計(jì)液壓或氣壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及 抽芯系統(tǒng) 機(jī)動(dòng)抽芯是利用注塑機(jī)的開(kāi)模力通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)方