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文档简介

1模具的设计过程(一). 概述1.注塑模设计的一般步骤如下:1.确定型腔的数目。 确定型腔的数目的方法有很多种,如根据锁模力、最大注射量、根据制品的精度要求、根据经济性等等,在设计时应根据实际情况决定采用哪一种方法;2.法定分型面。 虽然在制品设计阶段分型面已经考虑或者选定,在模具设计阶段仍应再次校核。从模具结构及成型工艺的角度判断分型面的选择是否最为合适;3.型腔的配置。 这是模具结构总体方案的规划和确定。因为一旦型腔布置完毕,浇注系统的走向和类型便已确定。冷却系统和脱模机构在配置型腔时也必须给予充分的注意。若冷却通道不止与推杆孔、螺孔发生冲突时要在型腔配置中进行协调。当型腔、浇注系统、冷却系统、脱模机构的初步位置决定后,模板的外型尺寸基本上便已确定。在此基础上可以选择合适的标准模架。4.确定浇注系统。 浇注系统设计是模具设计中最重要的问题之一。浇注系统的合理性对制品质量和生产效率有着决定性的影响。5.脱模方式。 在确定脱模方式时首先要确定制品和流道凝料滞留在模具的哪一侧,必要时要设计强迫制品滞留的结构(如拉料杆等) ,然后再决定是采用推杆结构还是推件结构。6.冷却系统与脱模机构的设计。 冷却系统与脱模机构的同步设计有助于两者的很好协调,并体现出对冷却系统重要性的认识。7.确定凹模和型心的结构和固定方式。 当采用镶块式凹模或型心时,应合理的划分镶块并同时考虑到这些镶块及镶块固定板的强度、刚度、可加工性、紧固性及可更换性。8.确定排气方式。 由于在一般的注射模中注射成型的气体可以通过分型面和推杆处的空隙排出,因此,注射模的排气问题往往被忽视。对于大型和高速成型的注射模,排气问题必须引起足够的重视。9.绘制模具的结构草图。 在以上工作的基础上绘制注射模完整的结构草图。在总体结构设计时切忌将模具结构设计的过于复杂,应优先考虑采用简单的模具结构形式。因为在注射成型的实际生产中所出现的故障,大多是由于模具机构复杂化而引起的。结构草图完成后,应与工艺、产品设计及模具制造及使用人员共同研究讨论直至互相认可。10.校核模具与注射机有关尺寸。 因为每套模具只能安装在与其相适应的注射机上使用。因此,必须对模具上与注射机有关的尺寸进行校核,以保证模具在该注射机上正常工作。11.校核模具有关零件的刚度与强度。 因为注射模是承受很高型腔压力的耐压容器,对成型零件及主要受力的零件都应进行刚度与强度的校核。12.绘制模具的装配图。 装配图应尽量按照国家制图标准绘制。装配图中要清楚地表明各个零件的装配关系,以便于工人装配。当凹模与型心镶块较多时,为了便于测绘各个镶块零件,还有必要先绘制动模和定模部件装配图。在部件装配图的基础上再绘制总装图。装配图上应包括必要的尺寸(例如活动零件移动的起止点) 。装配图上还应标注技术要求。技术要求内容是:21) 对模具某些结构的性能要求,如对脱模机构、抽芯机构的装配要求;2) 对模具装配工艺的要求;3) 模具的使用说明;4) 防氧化处理、模具编号、刻字、油封及保管等要求;5) 有关试模及检验方面的要求。13.模具的零件图。 由模具装配图或部件装配图拆绘零件图的顺序为:先内后外,先复杂后简单,先成形零件后结构零件。14.编写设计说明书。 设计说明书中除了编入设计任务书、注射成型工艺卡外,还应有以下校核和设计计算的内容:1)模具与注射机有关参数的校核;2)型腔数目的计算依据;3)浇注系统、冷却系统的设计计算;4)成型零件的尺寸与公差计算;5)凹模壁厚和垫板厚度、刚度与强度校核,型心的偏移和变形的计算;6)开模力与脱模力计算、推杆数目与直径的计算;7)侧向抽拔力及斜销强度计算,抽拔距的校核及斜销长度计算;8)调温系统的热平衡和传热面积计算。冷却通道的直径、长度和数量,以及冷却水参量的计算;9)弹簧的强度与刚度计算。 15.设计校核。 审核工作可由技术主管或项目小组承担并作审核记录。审核内容一般应包括:1)模具质量与寿命、制品质量是否符合用户要求,注射机选用是否正确;2)模具基本结构是否合理,各个系统和机构能否正常可靠工作。3)装配图和零件图是否表达清楚、尺寸及精度标注是否准确无误,技术要求是否合理,有无遗漏。模具零件加工工艺是否合理,模具装配是否方便,有无调整余地和更换易损件的可能,是否适合指定的模具生产车间的加工条件。(二). 拟定模具结构形式1.确定型腔数量及排列方式:根据设计方案,塑件材料为聚氯乙烯(HPVC) ,初步计算塑件的质量为 650克左右。该塑件属中大型塑件,根据厂方的现有设备和生产批量(小批量生产) ,所设计的模具采用单型腔模具(即一模一腔) 。塑件的外形如下图所示:30.81.6.0.8(1) 计算塑件的体积V=542cm(过程简略)(2) 计算塑件的质量 计算塑件的质量是为了选择注射机及确定模具型腔数。根据有关手册查的=1.2kg/cm所以,塑件的质量为 W=V=200172.31.2 =650g2. 塑件的原材料分析表 2 材料的相关特性塑料品种结构特点 使用温度 化学稳定性 性能特点 成型特点聚氯乙烯线型结构非结晶型材料透明小于 130,耐寒性好,脆化温度 为-100 有一定的化学稳定性,不耐碱、酮、酯等。透光率较高,介电性能好,吸水性小,但水敏性强(含水量不得超过0.2%) ,且吸水后降解;力学性能很好,抗冲击抗蠕变性能突出,但耐磨性较差熔融温度高(超过 330才严重分解),但熔体黏度大;流动性差(溢边值为 0.06) ;流动性对温度变化敏感,冷却速度快;成型收缩率小;易产生应力集中。4结论 熔融温度高且熔体黏度大,对于大于 200g 的塑件应用螺杆式注射机成型,喷嘴易用敞开式延伸喷嘴,并加热,严格控制温度,一般在 70120为宜,模具应用耐磨钢,并淬火; 水抿性强,加工前必须干燥处理,否则会出现银丝、气泡及强度限制下降; 易产生应力集中,严格控制成型条件,塑件成型后退火处理,消除内应力,塑件不宜厚,避免有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中,脱模斜度宜取 2。(三).注塑机的选择1. 根据所设计的塑件的质量和工厂现有的设备,初步选择注塑机型号和规格以及各 参数如下:注塑机型号:XS-ZY-1000注射量:1000g锁模力:450 吨注射压力:120MPa喷嘴球半径:SR=18mm孔直径:7.5mm2. 注塑机的校核:a. 注射压力的校核查塑料模具设计手册得聚氯乙烯(HPVC)的注射压力为 90-120MPa. 因为所选注塑机为螺杆式注塑机,其注射压力传递性好,因此注射压力可取小一些。 HPVC 的注射压力为 90-120MPa23.1因此,该注塑机能满足塑件成型时所需的锁模力。c. 开模行程和顶出装置的确定及计算1.查模具实用技术设计综合手册表 3-3-4 得此注塑机的最大开模行程 为 700mm;根据所设计的塑件结构,塑件的脱模距离 H1=60mm,塑件高度H2=120mm;所以该塑件的开模行程 S=H1+H2+510mm=190mm2.顶出装置该推出装置选用中心推杆液压推出3.聚氯乙烯(HPVC)的注射成型工艺参数5表 3.聚氯乙烯的成型参数表工艺参数 规格 工艺参数 规格温度 t:110120 注射时间 2090预热和干燥时间:812h 保压时间 05后段 210240 冷却时间 2090中段 230280成型时间/s总周期 40190料筒温度t/前段 240285 螺杆转速 n/(r.min 1) 28喷嘴温度t/240250 方法 红外线灯模具温度t/70(90)120 温度 t/ 鼓风烘箱100110注射压力p/MPa80130后处理时间 / h 812(四). 分型面的选择如何确定分型面,需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气工艺等多种因素的影响。因此在选择分型面是应综合分析比较,从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则:1. 分型面应选在塑件外形最大轮廓处;2. 便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边;3. 分型面的痕迹不影响塑件的外观;4. 保证塑件的精度要求; 5. 便于模具加工制造;6. 有利于侧抽,抽拔距要短;7. 有利于成形,防止溢料;8. 有利于排气 为了便于模具加工制造,应尽量选择平直分型面或易于加工的分型面.一般分型面是与注塑机开模方向相垂直的平面。(五). 浇注系统形式和浇口的设计1. 浇注系统设计因为此模具采用一模一腔结构,属中大型塑件,所以此浇注系统只有浇口、主浇道。主浇道横截面为锥形,锥度为 2-6 度,Ra=0.4 微米a. 主流道尺寸:主流道一端与注塑机喷嘴相接触,另一端与分流道相连的一段带有锥度流动通道。主流道小端尺寸为7.5-8mm,角度为 26。b. 主流道衬套的形式主流道小端入口处与注塑机喷嘴反复接触,属易损件,对材料要求比较严,6因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式(俗称浇口套) ,便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。浇口套都是标准件,只需要买来就可安装使用。由于所选注塑机的喷嘴半径 18mm,所以浇口套的半径为19mm。浇口套的形状及尺寸如下图所示:c. 主流道衬套的固定:因为采用的是有托浇口套,所以用定位环配合固定在模具的动模板上。定位环的外径为 180mm,内径为 120mm。具体固定形式如下图所示:7(2)分流道的设计在但型腔多浇口(塑件尺寸大)时应设置分流道,分流代是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前,通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡阶段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态,并在流动过程中压力损失尽可能小,能将塑料熔体均衡的分配到各个型腔。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。该塑件的体积比较大,但形状不算复杂,且壁厚均匀,可考虑采用多点进料方式,缩短分流道长度,有利于塑件的成型和外观质量的保证。本塑件所使用的 HPVC 流动性较好,故不必设分流道。2. 浇口的设计:a. 浇口直接与塑件直接相连,把塑料熔体引入行腔。浇口断面形状有圆形、 矩形、和又宽又薄的狭缝形。浇口是浇注系统的关键部位,浇口的形状和尺寸对塑 件的质量影响很大,浇口在大多数情况下是整个流道中断面尺寸最小的部分,对充模流动起着控制性影响,成型后制品与浇注系统从浇口处分离。因此,其尺寸又影响着后加工工作量的大小和塑件外观。b.浇口位置的选择:模具设计时,浇口的位置及尺寸要求比较严格,初步试模后还需进一步修改浇口尺寸,无论采用何种浇口,其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大,因此合理选择浇口的位置是提高质量的重要环节,同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之,要使塑件具有良好的性能与外表,一定要认真考虑浇口位置的选择。通常要考虑以下几项原则:1.尽量缩短流动距离;2.浇口应开设在塑件壁厚最大处;3.必须尽量减少熔接痕;4.应有利于型腔中气体排出;85.考虑分子定向影响;6.避免产生喷射和蠕动;7.浇口处避免弯曲和受冲击载荷;8.注意对外观质量的影响热流道系统的优势 (1)无水口料,不需要后加工,使整个成型过程完全自动化,节省工作时间,提高工作效率。 (2)压力损耗小。热浇道温度与注塑机射嘴温度相等, 避免了原料在浇道内的表面冷凝现象,注射压力损耗小。 (3)水口料重复使用会使塑料性能降解,而使用热流道系统没有水口料,可减少原材料的损耗,从而降低产品成本。在型腔中温度及压力均匀,塑件应力小,密度均匀,在较小的注射压力下,较短的成型时间内,注塑出比一般的注塑系统更好的产品。对于透明件、薄件、大型塑件或高要求塑件更能显示其优势,而且能用较小机型生产出较大产品。 (4)热喷嘴采用标准化、系列化设计,配有各种可供选择的喷嘴头,互换性好。独特设计加工的电加热圈,可达到加热温度均匀,使用寿命长。热流道系统配备热流道板、温控器等,设计精巧,种类多样,使用方便,质量稳定可靠。3.浇口的设计浇口直接与塑件直接相连,把塑料熔体引入行腔。浇口断面形状有圆形、矩形、和又宽又薄的狭缝形。浇口是浇注系统的关键部位,浇口的形状和尺寸对塑件的质量影响很大,浇口在大多数情况下是整个流道中断面尺寸最小的部分,对充模流动起着控制性影响,成型后制品与浇注系统从浇口处分离。因此,其尺寸又影响着后加工工作量的大小和塑件外观。由于该塑件外观质量要求较高,浇口的位置和大小应以不影响塑件的外观质量为前提。同时,也应尽量使模具结构更简单。根据对该塑件结构的分析及已确定的位置,可选择的浇口形式有几种方案,其分析见下表:表 4.常见的浇口形式类型特点潜伏式浇口它从分流道处直接以隧道式浇口进入型腔,浇口位置在塑件内表面,不影响其外观质量。但采用这种浇口形式会增加模具结构复杂程度。轮辐式浇口它是中心浇口的一种变异形式,采用几股料进入型腔,缩短流程,去除浇口时较为方便,但有浇口痕迹。模具结构较潜伏式浇口的模具结构简单。盘形浇口它具有料流同时前进、进料均匀、不易产生熔接痕、排气条件好等优点,但是浇口凝料去除较为困难,需要切削加工或冲切法去除。此外,模具结构也不易实现。9点浇口又称针浇口或菱形浇口。采用这种浇口,可获得外观清晰、表面光泽的塑件。在模具开模时,浇口凝料会自动拉断,有利于自动化操作。由于浇口尺寸较小,浇口凝料去除后,在塑件表面残留痕迹也很小,基本上不影响塑件的外观质量。同时采用四点浇口进料,流程短而进料均匀。由于浇口尺寸较小,剪切速率会增大,塑料黏度降低,提高流动性,有利于充模。但是模具需要设计成双分型面,以便脱出浇注系统凝料。增加了模具结构的复杂程度,但能保证塑件成型要求。根据本塑件的特征,综合考虑以上几项原则,该模具的浇口位置如图所示:4.冷料穴的设计:在完成一次注射循环的间隔,考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度,从喷嘴端部到注射机料筒以内约1025mm 的深度有个温度逐渐升高的区域,这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳。如果这里温度相对较低的冷料进入型腔,便会产生次品。为克服这一现象的影响,用一个井穴将主流道延长以接收冷料,防止冷料进入浇注系统的流道和型腔,把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上(也即塑料流动的转向处)其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些,深度约为直径的 11.5 倍。最终要保证冷料的体积小于冷了穴的体积。冷料穴有六种形式,常用的是端部为 Z 字形和拉料杆的形式,具体要求根据塑料性能合理选用。5. 排气方式及排气槽的设计当塑料熔体注入型腔时,如果型腔内原有气体、蒸汽不能顺利排出,将在制品上形成气孔、银丝、灰雾、接缝表面轮廓不清,型腔不能完全充满等弊病,同时还会因气体压缩而产生高温,引起流动前沿物料温度过高,粘度下降,容易从10分型面溢出,发生飞边,重则灼伤工件,使之产生焦痕,而且型腔内气体压缩产生的反压力会降低充模速度,影响注塑周期和产品质量(特别是在高速注射时) 。因此,设计型腔时必须充分考虑排气问题。1.利用分型面或间隙配合间隙排气;2.开设专用排气槽;3.用多孔烧结金属块排气;4.负压几真空排气;5.利用推杆排气 排气系统的设计原则:1.流程的最终点;2.两股料流的汇合点;3.型腔中易滞留空气的部位;4.型腔中盲孔的底部根据设计方案和塑件的要求,综合考虑以上排气方法和原则,该模具采用开设专用排气槽的方法将型腔中的空气排出。排气槽深 0.010.03mm 之间变化,宽约 510mm。(六).成型零件的设计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件,包括凸模、凹模、型芯、型腔、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时,直接与塑料接触,塑料熔体的高压、料流的冲刷,脱模时与塑件间还发生摩擦。因此,成型零件要求有正确的几何形状,较高的尺寸精度和表面粗糙度。此外,成型零件还要求结构合理,有较高的强度和较好的耐磨性能。设计成型零件时,应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求,确定型腔的总体结构,选择分型面和浇口位置,确定脱模方式、排气部位等,然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计,计算成型零件的工作尺寸,对关键的成型零件进行强度和刚度校核。1.成型零件的结构设计及尺寸计算本套模具的成型零件包括动模、定模、型芯 1、型芯 2、形芯 3 等。模具的成型尺寸是指型腔上直接用来成型塑件部位的尺寸,主要有型腔和型芯的径向尺寸(包括矩形或异形型芯的长和宽) ,型腔和型芯的深度或高度尺寸等。在设计模具时必须根据制品的尺寸和精度要求来确定成型零件的相应的尺寸和精度等级,给出正确的公差值。影响塑件尺寸精度的因素较复杂,主要有以下几个方面:1.成型零件的制造误差Z绝大多数的模具成型尺寸都是机械加工得到的,其加工误差直接影响制品尺寸,精度相同的模具零件其制造公差数值与零件尺寸大小有一定关系。由模具实用技术设计综合手册查得 HPVC 的收缩率为 0.61.5%a.按平均收缩率法计算型腔直径Scp=(0.6%+1.5%)/2=1.05% 11Lp1=118-0.54/2=117.73Lm1=Lp+ScpLp1+Scp2Lp1=118.48Lp2=114-0.54/2=113.73Lm2=Lp2+ScpLp2+Scp2Lp2=114.54模具型腔按 IT13 级精度制造, 其制造偏差Z=0.54/2=0.27Lm1=(118.98-0.27) +0.27=118.71 +0.27Lm2=(114.94-0.27) +0.27=114.67 +0.27脸盆型腔图零件图脸盆型腔如下图所示:b. 按平均收缩率计算型芯 1 的直径Lpcp1=110+0.35/2=110.18Lmcp1=110.18+1.05%110.18+1.05% 2110.18=111.34Lpcp2=106+0.35/2=106.18Lmpcp2=106.18+1.05%106.18+1.05%2106.18=107.31模具型芯按 IT12 级的精度制造,其制造误差 Z=0.35/2=0.18Lm1=(111.34+0.18) -0.18=111.52 018.Lm2=(107.31+0.18) -0.18=107.49 .012型芯 2 和型芯 1 是对称布置,其尺寸同型芯 1 相同。0+.1c.按平均收缩率计算型芯 3 的直径Lpcp=110+0.35/2=110.18Lmcp= 110.18+1.05%*110.18+1.05%2*110.18=111.34 模具型芯按 IT12 级精度制造,其制造误差 Z=0.18Lm=111.32 018.13d.按平均收缩率计算型芯高度:Hpcp=127+0.14/2=127.07Hmcp=127.07+1.05%127.07+1.05%2127.07=128.42型芯高度按 IT5 级精度制造,其制造误差 Z=0.07Hm=128.42 -0.07(七) 、合模导向和定位机构塑料模闭合时为保证型腔形状和尺寸的准确性,应按一定的方向和位置合模,所以必须设有导向定位机构,最常见的导向定位机构是在模具型腔四周设 24 对互相配合的导向柱和导向孔。导向结构主要有导向、定位和承受注塑时产生侧压力三个作用。1.导柱导向机构设计导柱导向机构设计包括对导柱和导向孔的尺寸、精度、表面粗糙度等的设计及导向零件的结构设计或正确使用,导柱在模具上的布置和装固方式的确定等。导柱和导向孔一般为动配合,当要求定位精度高时,可选用紧一些的配合,但不宜过紧,以免引起较快的磨损、拉伤。a.导柱的尺寸和结构1.直径和长度由 d/B=0.1 取 d=30mm ,由设计方案取导柱长度 L=190mm2.形状:导柱的端部做成锥形或半球形的先导部分,本模具采用台阶式导柱大端用来固定,小端用来导向。3.公差配合安装段与模板间采用过度配合 H7/k6,导向段与导向孔之间采用动配合。4.粗糙度固定段表面用 Ra1.6 微米,导向段表面用 Ra0.8 微米。145.材料导柱应具有硬而耐磨的表面,坚韧而不易折断的芯部,因此导柱选用 20钢渗碳,经淬火处理 HRC5660。导柱的示意图如下: 8b.导套的尺寸和结构设计1.形状导套可分为直导套和带轴肩的导套两类。为了方便导套压入模板同时便于导柱进入导套,在导套端面内外侧倒圆角 R。本模具采用直导套,端面倒角。2.公差配合与表面粗糙度导套内孔与导柱之间为动配合 H7/f7,外表面与模板孔为较紧的过度配合H7/n6,其内外表面粗糙度为 Ra1.6 微米。3.材料导柱的材料需有良好的耐磨性,采用 20 钢渗碳淬火硬度 HRC5660。由导柱的尺寸选导套内径 d= mm,外径 D=30mm,L=44mm导套的示意图如下所示:(八).塑件脱模机构的设计:1.脱模机构的设计注塑模须有准确可靠的脱模机构,以便在每一循环中将塑件从型腔内或型芯上自动地脱出模外。a.设计脱模机构的原则:1.保证制件不变形,不损坏(1)推力尽量靠近型芯(2)推力应作用在制件可承受较大力的地方(3)均匀分布152.保证制件外观;3.塑件留在动模上,否则另一模上要设顶出装置;4.结构简单,工作可靠、运动灵活、装卸方便,机构有足够的强度、刚度、耐磨性.b.脱模机构的选用由设计方案,综合考虑塑件脱模机构的设计原则,本模具的脱模机构采用顶杆脱模机构;此机构顶出面积小,易损坏塑件,因此,常将其设计在厚壁处,顶杆的材料,采用 45 钢,头部淬火 HRC50,滑动配合面 Ra=0.8 微米,顶杆的直径d=10mm,顶杆长度应和型腔在同一平面或比型腔高出 0.050.1mm。推杆的装固形式如下图所示:2、侧向分型与抽芯机构:在塑件上凡是脱出方向与开模方向不相同的侧孔或侧凹除少数侧凹可以强制脱出外,都需要进行侧向抽芯或侧向分型方能将塑件顺利脱出。侧向分型用于有内外侧凹的塑件,系将凹模作成两瓣或多瓣,利用侧向分型完成各瓣与塑件之间分离,脱出侧凹。侧向抽芯用于有侧孔的塑件,根据侧孔的数量和方位设置一至多个侧型芯,用侧向抽芯机构抽出侧型芯。1. 侧向分型与抽芯方式按抽芯与分型的动力来源可分为手动、机动、液压或气动分型抽芯,现分述如下:(1) 手动侧向分型抽芯 手动抽侧型芯或分开瓣合模块多数是模外进行的,开模后塑件与活动型芯或瓣合模块一道被推出模外,与塑件分离后再将型芯或瓣合模块重新装入模具,进行下一次成型。也有将侧型芯或瓣合模块保持在模内,通过人力推动传动机构带动凸轮、齿轮、螺纹等进行抽拔的。手动分型抽芯机构的优点是可简化模具结构,缺点是劳动强度大,生产效率低,不能自动化16生产,因此只适用于生产批量不大,或试生产的模具。(2) 机械侧向分型抽芯机构 通常是借助机床的开模力,通过一定的机构改变运动的方向完成侧向分型抽芯动作,合模时利用合模力使其复位。最典型的是斜导柱分型抽芯机构,其他如弹簧分型抽芯机构、斜滑块分型抽芯机构、齿轮齿条分型抽芯等,其特点是经济合理、动作可靠,易实现自动化操作,在生产中广泛采用。(3) 液压或气动分型抽芯 以压力油或压缩空气作抽芯动力,在模具上配置液压缸或气压缸来达到抽芯分型与复位动作。其特点是抽拔距离长、抽拔力量大,特别是液压抽芯可直接利用注塑机的液压动力,有的大型注塑机出厂时即配置有数个抽芯液压缸和其他相连的液压接头,使用十分方便,当注塑机不带这种装置时需另行选购设计或制造液压缸。2. 抽拔力的计算对于断面为圆形或矩形的型芯其抽拔力是由于塑件收缩包紧型芯造成的,抽拔力可应用计算抽拔力的公式进行计算。对于典型的线轴型制品,常采用两瓣瓣合模成型,其中心圆筒形部分收缩会对滑块两端产生正压力。(九).冷却系统的设计注塑模具型腔壁的温度高低及其均匀性对成型效率和制品的质量影响很大,一般注入模具的塑料熔体的温度为 200300,而塑件固化后从模具中取出的温度为 6080以下,视塑料品种不同有很大的差异。为了调节型腔的温度,需要在模具内开设冷却水通道(或油通道) ,通过模温调节机调节冷却介质的温度。17以冷却水为介质的模温调节机,其温度可调节到 90以内,但应注意模具型腔表面的温度不可调节到该大气环境的露点温度以下,否则型腔内壁会有冷凝水凝结,会直接影响制品的质量。其设计应注意以下几点:1.模具温度设计原则 模温内应力和翘曲变形 模具型腔内壁温度的差异将直接影响脱模时塑件各处的温度不同。由于脱模后塑件将继续冷却,最终降至室温,显然高温部分的收缩较低温部分大,由于收缩的不均匀性会引起制品的内应力和翘曲变形,因此脱模时要力求塑件个部位的温度一致,但着不等同于给型腔内各处相同的冷却,因为浇口附近和壁厚部位都是热量积聚最多的地方,应加强冷却。模温过高而导致脱模时定型不好也是脱模后制品发生形变的原因。 温与制品外观质量 模温过低会造成某些塑料制品表面不光,过低的模温还会使制品轮廓不清晰,并产生明显的熔接痕,但过高的模温易出现粘模或使透明制品的透明度降低。因此模温对外观质量有重要的影响。2.效率对生产效率的影响及提高的办法一般来说在整个成型周期中模内冷却时间站 75%,因此提高冷却效率、缩短冷却时间是提高生产效率的关键。在注塑成型过程中高温(约 200)塑料熔体转变成塑料制品(约 60)要放出潜热和显热,大约在 90%是由冷却介质(水或油)带走,要提高冷却效率可以从以下几方面着手。 高模板对冷却介质的传热系数 提高传热系数关键一点是提高冷却介质在模具冷却通道内的流速,或采用其它方式增加挠动使流体从层流状态转变成湍流状态。 低冷却介质温度增加传热推动力 一般注塑模所用冷却介质是常温水,若改用低温水便可提高注塑成型冷却效率,但如前所述温度不宜低到使型腔表面发生凝接点。 增大冷却传热面积 模具型腔一边的传热面积是不可更改的,仅可增加冷却水道一边的传热面积。在模具上开设尺寸尽可能大和数量尽可能多的冷却水通道,但由于模具上众多的推杆和型芯布置以及型腔型芯的组合拼接,使水道开设位置受到限制。因此在考虑模具总体结构时就应考虑冷却水道布置方案,而不能等到设计的最后才来考虑水道开设的问题。3.冷却系统设计原则为了提高冷却效率,获得质量优良的注塑制品,模具的冷却系统可按下述原则进行设计。1. 冷却水通道的设计 动定模和型腔的四周应均匀的布置冷却水道,不可只布置在模具的动模边或定模边,否则脱模后的制品一侧温度高一侧温度低,在进一步冷却时会发生翘曲变形。2. 冷却水孔的设置 冷却水孔孔间距越小,直径越大,则对塑件冷却越均匀,理想情况下管壁间距离不得超过 5d,水管壁离型腔表面不得太近亦不能太远,一般超过管径的 3 倍,以 1218mm 为宜。183. 水孔与相临型腔表面距离相等 水孔与制品不等距排列,会使制品冷不均匀,引起翘曲,当制品壁厚不均匀时应在壁厚处开设距离制品较近、管间距较小的冷却管道。采用并流流向,加强浇口处的冷却 熔体充模时浇口附近的温度最高,流动末端温度较低,因此在浇口部位应加强冷却,而采用与塑料熔体大致并流的流动形式,将冷却回路的水口设在浇口附近,出口设在流动末端。4.降低入水与出水温度差一般认为普通模具出入水温度差应在 5范围之内,精密模具在 2左右,如果出入水温相差过大,会使模具温度分布不均,特别是大型制品型腔和模板尺寸很大时,为取得整个制品大致相同的冷却速度,可以改变冷却水排列形。(十) 注射模主要零件加工工艺规程的编制与其形状1. 型腔 加工工艺过程如下表:表 5.型腔加工工艺过程表序号工序名称工序内容0 备料 棒料1 锻造 320mm*320mm*98mm2 热处理 退火3 铣 铣六面至尺寸 315.5mm*315.5mm*93.5mm4 平磨 磨六面至尺寸 315mm*315mm*93mm,保证上下平面与四平面互相垂直,垂直度为 0.01mm/10mm、对角尺5 钳 以上下平面及一对相互垂直的侧面为基准划各孔中心线6 车(镗) 车(镗)型腔孔,并按图纸要求加工出169.82mm、136.86mm、128.8mm、126.8mm 的孔(留 0.0

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