梳子注塑模具设计【word+CAD全套设计】
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梳子
注塑
模具设计
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摘 要
根据塑料制品的要求,了解塑件的用途,分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求,选择塑件制件尺寸。本模具采用一模二腔,侧浇口进料,注射机采用海天80XB型号,设置冷却系统,CAD和UG绘制二维总装图和零件图,选择模具合理的加工方法。附上说明书,系统地运用简要的文字,简明的示意图和和计算等分析塑件,从而作出合理的模具设计。
关键词:机械设计;模具设计;CAD绘制二维图;UG绘制3D图,注射机的选择
English the mold
PPtract
According to the plastic products requirements, understand the use of plastic parts, technical requirements, analysis of plastic parts size preCIsion technology, selection of plastic parts size. A piece of the mould, point gate feeding, injection machine using the 80XB model, setting the cooling system, CAD and UG 2D assembly drawing and parts drawing, choose the reasonable processing method of mould. An instruction booklet, the systematic use of a brief text, schematic diagram and calculation of plastic parts and conCIse, so as to make reasonable mold design.
Key words: mechanical design; die design; CAD two-dimensional graph drawing; UG rendering of 3D map, the choice of injection machine
目 录
摘 要I
第1章 绪论4
1.1塑料简介4
1.2注塑成型及注塑模4
第2章 塑料材料分析7
2.1 塑料材料的基本特性7
2.3 塑件材料主要用途9
注塑制品9
薄膜制品10
纤维制品10
挤出制品10
中空制品11
第3章12
3.1 塑件的结构设计12
3.2 塑件尺寸及精度13
3.3 塑件表面粗糙度14
3.4 塑件的体积和质量14
第4章15
4.1、注射成型工艺过程分析[5]15
4.2 浇口种类的确定16
4.3 型腔数目的确定16
4.4 注射机的选择和校核16
4.4.1 注射量的校核17
4.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核18
4.4.3、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核19
第5章 注射模具结构设计20
5.1 分型面的设计20
5.2 型腔的布局20
5.3 浇注系统的设计21
5.3.1 浇注系统组成21
5.3.2 确定浇注系统的原则21
5.3.3 主流道的设计22
5.3.4 分流道的设计23
5.3.5 浇口的设计24
5.3.6 冷料穴的设计24
5.4 注射模成型零部件的设计[7]24
5.4.1 成型零部件结构设计25
5.4.2 成型零部件工作尺寸的计算27
5.5 排气结构设计28
5.5.1 凹模宽度尺寸的计算28
5.5.2 凹模长度尺寸的计算29
5.5.3 凹模高度尺寸的计算29
5.5.4 凸模宽度尺寸的计算29
5.5.5 凸模长度的计算29
5.5.6凸模高度尺寸的计算29
5.6 脱模机构的设计30
5.6.1 脱模机构的选用原则30
5.6.2 脱模机构类型的选择30
5.6.3 顶针机构具体设计30
5.7 注射模温度调节系统31
5.7.1 温度调节对塑件质量的影响31
5.9 模架及标准件的选用32
5.9.1 模架的选用32
第6章35
6.1 成型零件材料选用35
6.2 注射模用钢种35
总结36
致谢38
参考文献39






- 内容简介:
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XX 学校XX 学校设计说明书课题名称: 塑料梳注塑模具设计 学生姓名 学 号 所在学院 专 业 班 级 指导教师 起讫时间: 年 月 日 年 月 日XX 学院设计说明书摘 要根据塑料制品的要求,了解塑件的用途,分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求,选择塑件制件尺寸。本模具采用一模二腔,侧浇口进料,注射机采用海天 80XB 型号,设置冷却系统,CAD 和 UG 绘制二维总装图和零件图,选择模具合理的加工方法。附上说明书,系统地运用简要的文字,简明的示意图和和计算等分析塑件,从而作出合理的模具设计。关键词:机械设计;模具设计;CAD 绘制二维图;UG 绘制 3D 图,注射机的选择XX 学院设计说明书English the moldPPtractAccording to the plastic products requirements, understand the use of plastic parts, technical requirements, analysis of plastic parts size preCIsion technology, selection of plastic parts size. A piece of the mould, point gate feeding, injection machine using the 80XB model, setting the cooling system, CAD and UG 2D assembly drawing and parts drawing, choose the reasonable processing method of mould. An instruction booklet, the systematic use of a brief text, schematic diagram and calculation of plastic parts and conCIse, so as to make reasonable mold design.Key words: mechanical design; die design; CAD two-dimensional graph drawing; UG rendering of 3D map, the choice of injection machineXX 学院设计说明书i目 录摘 要 .I第 1 章 绪论 .41.1 塑料简介 .41.2 注塑成型及注塑模 .4第 2章 塑料材料分析 .721 塑料材料的基本特性 .723 塑件材料主要用途 .9注塑制品 .9薄膜制品 .10纤维制品 .10挤出制品 .10中空制品 .11第 3章 .1231 塑件的结构设计 .1232 塑件尺寸及精度 .1333 塑件表面粗糙度 .1434 塑件的体积和质量 .14第 4章 .1541、注射成型工艺过程分析 5.1542 浇口种类的确定 .1643 型腔数目的确定 .1644 注射机的选择和校核 .164.4.1 注射量的校核 .174.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 .18443、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 .19第 5章 注射模具结构设计 .2051 分型面的设计 .2052 型腔的布局 .2053 浇注系统的设计 .21531 浇注系统组成 .21532 确定浇注系统的原则 .21533 主流道的设计 .22534 分流道的设计 .23535 浇口的设计 .24536 冷料穴的设计 .2454 注射模成型零部件的设计 7.24541 成型零部件结构设计 .25542 成型零部件工作尺寸的计算 .27XX 学院设计说明书ii55 排气结构设计 .285.5.1 凹模宽度尺寸的计算 .285.5.2 凹模长度尺寸的计算 .295.5.3 凹模高度尺寸的计算 .295.5.4 凸模宽度尺寸的计算 .295.5.5 凸模长度的计算 .295.5.6凸模高度尺寸的计算 .2956 脱模机构的设计 .30561 脱模机构的选用原则 .30562 脱模机构类型的选择 .30563 顶针机构具体设计 .3057 注射模温度调节系统 .31571 温度调节对塑件质量的影响 .3159 模架及标准件的选用 .32591 模架的选用 .32第 6章 .3561 成型零件材料选用 .3562 注射模用钢种 .35总结 .36致谢 .38参考文献 .39XX 学院设计说明书3第 1 章 绪论模具制造是国家经济建设中的一项重要产业,振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。 “模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广大业内人士的共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中,60%80%的零部件都要依靠模具成形。用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。模具又是“效益放大器” ,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具工业是制造业中的一项基础产业,是技术成果转化的基础,同时本身又是高新技术产业的重要领域。1.1 塑料简介塑料是以树脂为主要成分的高分子材料,它在一定的温度和压力下具有流动性。可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸,并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化。塑料有很多优异性能,广泛应用于现代工业和日常生活,它具有密度小,质量轻,比强度高,绝缘性能好,介电损耗低,化学稳定性高,减摩耐磨性能好,减振隔音性能好等诸多优点。另外,许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能 1。塑料以从代替部分金属、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料,在国民经济中,塑料制作已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。1.2 注塑成型及注塑模将塑料成型为制品的生产方法很多,最常用的有注射,挤出,压缩,压注,压延和吹塑等。其中,注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外,几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短,能一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等一系列优点。因此广泛用于塑料制件的生产中,其产口占目前塑料制件生产的 30%左右。但注射成型的设备价格及模具制造费用较高,不适合单件及批量较小的塑料件的生产。XX 学院设计说明书4要了解注射成型和注射模,首先得了解注射机的一些基本知识,注射机是注射成型的主要设备,依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射。注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备,按其外形可分为立式、卧式、直角式三种,由注射装置、锁模装置、脱模装置,模板机架系统等组成。注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来的,其基本原理是利用塑料的可挤压性和可模塑性。首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化,使之成为粘流态熔体,然后在柱塞或螺杆的高压推动下,以很大的流速通过料筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中,经过一段保压冷却定型时间后,开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。注射成型生产中使用的模具叫注射模,它是实现注射成型生产的工艺装备。注射模的种类很多,其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类等很多因素有关,其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定板上,动模部分安装在注射机的移动模板上,在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成 2 。注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起。注射成型工艺的核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体,并把它注射到型腔中去,在控制条件下冷却定型,使塑件达到所要求的质量。注射机和模具结构确定以后,注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素。注射成型有三大工艺条件,即:温度、压力、时间。在成型过程中,尤其是精密制品的成型,要确立一组最佳的成型条件决非易事,因为影响成型条件的因素太多,有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温度等。XX 学院设计说明书5塑料模具的设计不但要采用 CAD 技术,而且还要采用计算机辅助工程(CAE)技术。这是发展的必然趋势。注塑成型分两个阶段,即开发/设计阶段(包括产品设计、模具设计和模具制造)和生产阶段(包括购买材料、试模和成型) 。传统的注塑方法是在正式生产前,由于设计人员凭经验与直觉设计模具,模具装配完毕后,通常需要几次试模,发现问题后,不仅需要重新设置工艺参数,甚至还需要修改塑料制品和模具设计,这势必增加生产成本,延长产品开发周期。目前国际市场上主要流行的,运用范围最广的注射模流动模拟分析软件有澳大利亚的 MOLDFLOW、美国的 CFLOW、华中科技大学的 H-FLOW 等。其中MOLDFLOW 软件包括三个部分:MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS (产品优化顾问,简称 MPA) ,MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT (注射成型模拟分析,简称 MPI) ,MOLDFLOW PLASTICS XPERT (注射成型过程控制专家,简称 MPX) 。采用 CAE 技术,可以完全代替试模,CAE 技术提供了从制品设计到生产的完整解决方案,在模具制造加工之前,在计算机上对整个注射成型过程进行模拟分析,准确预测熔体的填充、保压、冷却情况,以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况,以便设计者能尽早发现问题,及时修改制件和模具设计,而不是等到试模以后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方法的一次突破,而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等,都有着重大的技术经济意义 3。XX 学院设计说明书6第 2章 塑料材料分析21 塑料材料的基本特性PP 塑胶原料,化学名称:聚丙烯,特点:密度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在 100 度左右使用。具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、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。聚丙烯,英文名称:Polypropylene(PP),日文名称:,分子式:(C3H6)n。CAS 登录号:9003-07-0,是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotaetic polyprolene) 、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯(syndiotatic polypropylene)三种。介绍甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯,聚丙烯树脂若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯,当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中,等规结构含量约为 95%,其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体,无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化,故熔点可高达 167。耐热、耐腐蚀,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小,是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差,较易老化,但可分别通过改性予以克服。共聚物型的 PP 材料有较低的热变形温度(100) 、低透明度、XX 学院设计说明书7低光泽度、低刚性,但是有更强的抗冲击强度,PP 的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。PP 的维卡软化温度为 150。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP 不存在环境应力开裂问题。PP 的熔体质量流动速率(MFR)通常在 1100。低 MFR 的 PP 材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同 MFR 的材料,共聚型的抗冲强度比均聚型的要高。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为 1.62.0%。性质描述中文名: 聚丙烯1聚丙烯结构图 3D 模型中文别名:丙纶;聚丙烯纤维;丙纶短纤维;聚丙烯短纤维;丙纶短纤;丙纶 fdy;丙纶长丝 fdy;烟用聚丙烯过滤丝束油剂2英文名: Polypropylene缩 写: PP化学式: (C3H6)nCAS 号: 9003-07-0密 度: 0.91g/cm3熔 点: 164170PP 是一种半结晶性材料。它比 PE 要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的 PP 温度低于 0以下时非常脆,因此许多商业的 PP 材料是加入 14%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。 共聚物型的 PP 材料XX 学院设计说明书8有较低的热扭曲温度(100)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。PP 的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP 的维卡软化温度为 150。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP 不存在环境应力开裂问题。通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对 PP 进行改性。PP 的流动率 MFR 范围在 140。低 MFR 的 PP 材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同 MFR 的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。 由于结晶,PP 的收缩率相当高,一般为 1.82.5%。并且收缩率的方向均匀性比 PE-HD等材料要好得多。加入 30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到 0.7%。均聚物型和共聚物型的 PP 材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP 也不象 PE 那样在高温下仍具有抗氧化性。23 塑件材料主要用途注塑制品PP 树脂用在注塑制品中的比例可占一半左右,其中日用品以普通 PP 为原料,汽车配件以增强或增韧 PP 为原料,而其它用途则以高冲击强度和低脆化温度的共聚聚丙烯 PPC 原料为主。汽车:PP 越来越成为汽车配件的主导材料,成为第一大汽车用塑料品种。增韧 PP 用于保险杠和轮壳罩等,增强 PP 则用于仪表盘、方向盘、手柄、容器、蓄电池壳等。日用品:普通 PP 常用于注塑衣架、椅子、凳子、桶、盆、玩具、文具、办公用品、家具、铰链、周转箱等。电器:改性 PP 用于洗衣机桶、电视机外壳、电风扇叶、电冰箱内衬、小家电外壳等。XX 学院设计说明书9薄膜制品PP 薄膜占 PP 用量的 10%左右,其特点为透明性和表面光泽接近玻璃纸,但柔软性不好,手揉有强声;强度高,可用于重包装材料;透氧率仅为 HDPE薄膜的 30%,适用于塑料制品有限公司防潮包装材料,比如高级衣物、药品、香烟等的包装。PP 薄膜的耐热性能好,可进行煮沸消毒,用于冷冻和保鲜食品的包装。PP 薄膜的电绝缘性能好,经过热定型处理的定向薄膜可用于电容器、电机、变压器的绝缘材料,比 PET 薄膜还要好。PP 双向拉伸薄膜(BOPP)的强度、透明性、光泽度等都很好,可用于打字机带、粘胶带基膜、香烟包装膜等。纤维制品PP 纤维制品主要包括单丝、扁丝、纤维三类。PP 单丝的密度小、韧性好、耐磨性好,适用于生产绳索、渔网等。PP 扁丝拉伸强度高,适用于生产编织袋,用来替代传统的麻袋。PP 编织袋具有高强度,常用于化肥、水泥、粮食、食糖、矿物粉、化工原料的包装。PP 扁丝还可以生产编织布,用于帐篷、防雨布、彩条布等。PP 纤维则广泛用于地毯、毛毯、衣料、蚊帐、人造草坪、人造毛、尿布、滤布、无纺布和窗帘等。挤出制品管材管件:主要以 PPC 为原料,用于上水、排水、供暖、化工腐蚀性介质等;管材与管件间可用热熔法连接。片材:常以 PP/PE 共混物为原料,主要用于文具和吸塑制品,比如文件夹、名牌夹、影集、一次性水杯等。另外,PP 还可以用来挤出棒材、板材等制品。XX 学院设计说明书10中空制品PP 中空制品的透明性和力学性能好,单层瓶主要用于洗涤剂、化妆品和药品的包装,与阻隔材料复合的复合瓶可用于食品、液体燃料、化学试剂的包装。XX 学院设计说明书11第 3章 塑件的工艺分析在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析,只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。塑料梳如图所示,具体结构和尺寸详见图纸,该塑件结构中等复杂程度,生产量大,要求较低的模具成本,成型容易,精度要求不高。图(1)产品图31 塑件的结构设计(1) 、脱模斜度由于注射制品在冷却过程中产生收缩,因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模,防止因脱模力过大拉伤制品表面,与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小,不仅会使制品尺寸困难,而且易使制品表面损伤或破裂,斜度过大时,虽然脱模方便,但会影响制品尺寸精度,并浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取 0.51.5 ,根据文献1,塑件材料PP 的型腔脱模斜度为 0.35 1 30/ ,型芯脱模斜度为 30/1/ (2) 、塑件的壁厚塑件的壁厚是最重要的结构要素,是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响,它与注射充模时的熔体流XX 学院设计说明书12动、固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本密切相关。一般在满足使用要求的前提下,塑件的壁厚应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大,生产成本提高,更重要的是会延缓塑件在模内的冷却速度,使成型周期延长,另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小则刚度差,在脱模、装配、使用中会发生变形,影响到塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀,以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在 14 ,最常用的m数值为 23 。该管连接件壁厚均匀,周边和底部壁厚均为 5 左右。 (3) 、m塑件的圆角为防止塑件转角处的应力集中,改善其成型加工过程中的充模特性,增加相应位置模具和塑件的力学角度,需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。在无特殊要求时,塑件的各连接角处均有半径不小于 0.51 的圆角。m一般外圆弧半径大于壁厚的 0.5 倍,内圆角半径应是壁厚的 0.5 倍。该塑料件表面圆角半径和内部转弯处圆角为 0.5 。(4) 、孔塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔,原则上讲,这些孔均能用一定的型芯成型。但当孔太复杂时,会使熔体流动困难,模具加工难度增大,生产成本提高,困此在塑件上设计孔时,应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流作用,所以在孔成型时周围易产生熔接痕,导致孔的强度降低,故设计孔时孔时孔间距和孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径,孔的周边应增加壁厚,以保证塑件的强度和刚度。32 塑件尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格,在一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品,反正成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发,只要能满足制品的使用要求,一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑,以便使制品的外形尺寸玲珑小巧些。该塑件的材料为 PP,流动性较好,适用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具XX 学院设计说明书13的加工难度和模具的制造成本,在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大,所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据我国目前的成型水平,塑件尺寸公差可以参照文献2表3-2 塑件的尺寸与公关(SJ1372-1978)的塑料制件公差数值标准来确定。根据任务书和图纸要求,本次产品尺寸均采用 MT3 级精度,未注采用 MT5 级精度。 33 塑件表面粗糙度塑件的表面要求越高,表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外,主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为 Ra 0.021.25 之间,模腔表壁的表面粗糙度应为塑m件的 1/2,即 Ra 0.01 0.63 。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加,所以应随时给以抛光复原。该塑件外部需要的表面粗糙度比内部要高许多,为 Ra0.2 ,内部为 0.4m。m34 塑件的体积和质量本次设计中,塑件的质量和体积采用 3D 测量,在 UG 软件中,使用塑模部件验证功能,可以测得塑件的体积(PP 的密度为 0.9 ) ,即可以得出该3/cmg塑件制品的质量为 2 克。XX 学院设计说明书14第 4章 注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定41、注射成型工艺过程分析 5根据塑件的结构、材料及质量,确定其成型工艺过程为:第一步:为使注射过程顺利和保证产品质量,应对所用的设备和塑料作好以下准备工作。(1) 、成型前对原材料的预处理根据注射成型对物料的要求,检验物料的含水量,外观色泽,颗粒情况并测试其热稳定性,流动性和收缩率等指标,对原材料进行适当的预热干燥,PP 材料吸水率极低,成型前一般不必进行干燥处理。如有需要,可在 70 80 下干燥 24 h。(2) 、料筒的清洗在初用某种塑料或某一注射机之前,或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时,都需要对注射机(主要是料筒)进行清洗或拆换。柱塞式注射机料筒的清洗常比螺杆式注射机困难,因为柱塞式料筒内的存料量较大而不易对其转动,清洗时必须拆卸清洗或者采用专用料筒。对螺杆式通常是直接换料清洗,也可采用对空注射法清洗。 (3) 、脱模剂的选用脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂。一般注射制件的脱模,主要依赖于合理的工艺条件与正确的模具设计。在和产上为了顺利脱模,常用的脱模剂有:硬脂酸锌,液体石蜡(白油) ,硅油,对PP 材料,可选用硬脂酸锌,因为此脱模剂除聚酰胺塑料外,一般塑料都可使用。第二步: 注射成型过程完整的注射过程表面上共包括加料、塑化、注射入模、稳压冷却和脱模几XX 学院设计说明书15个步骤,但实际上是塑化成型与冷却两个过程。第三步:制件的后处理注射制件经脱模或机械加工后,常需要进行适当的后处理,目的是为了消除存在的内应力,以改善和提高制件的性能及尺寸稳定性。制件的后处理主要有退火和调湿处理。该塑料制件材料为 PP,就采用退火处理 13 小时。42 浇口种类的确定注射模的浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并使注射压力传递到各个部分。浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观及成型难易程度影响很大。它由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。其中浇口的选择与设计恰当与否直接关系到制品能否完好的成型。由于本设计中塑料梳塑件外表面质量要求较高,所以选用侧浇口。侧浇口直接在中间的圆端面处进,塑料梳组装后,浇口被遮挡起来。侧浇口主流道需要设置钩针,分流道与产品相连,顶出产品包含流道连接在一起。43 型腔数目的确定因为本设计中采用侧浇口,且塑件的尺寸不大,为提高塑件成功概率,并从经济型的角度出发,节省生产成本和提高生产效率,采用一模二腔,进行加工生产。44 注射机的选择和校核由于采用一模二腔,需要至少注射量为 16g,流道水口废料 5g,总注塑量达到 21g,再根据工艺参数(主要是注射压力) ,综合考虑各种因素,选定注射机为海天 80XB。注射方式为螺杆式,其有关性能参数为:海天 HTF80XB型号参数 单位 801A 801B 801C螺杆直径 mm 34 36 40理论注射容量 cm3 95 110 130XX 学院设计说明书16注射重量 PS g 119 134 165注射压力 Mpa 206 183 149注射行程 mm 144螺杆转速 r/min 0215料筒加热功率 KW 5.7锁模力 KN 800拉杆内间距(水平垂直)mm 400400允许最大模具厚度 mm 460允许最小模具厚度 mm 160移模行程 mm 340移模开距(最大) mm 750液压顶出行程 mm 100液压顶出力 KN 33液压顶出杆数量 PC 5油泵电动机功率 KW 13油箱容积 l 210机器尺寸(长宽高) m 4.71.31.85机器重量 t 3.4最小模具尺寸(长宽) mm 150x1504.4.1 注射量的校核模具设计时,必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的 80%以内。校核公式为:mn%8021式中 -型腔数量-单个塑件的体积( )1 3cXX 学院设计说明书17-浇注系统所需塑料的体积( )2m3cm本设计中:n=2 8 g =5g 12M=2x8+5=21g110gx80%注塑机额定注塑量为 110g注射量符合要求4.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积,则成型过程中会出现涨模溢料现象,必须满足以下关系。An21式中 n -型腔数目-单个塑件在模具分型面上的投影面积1A-浇注系统在模具分型面上的投影面积2n=2 =5000 =1000 1m2=2x5000+1000=110002Anm注射成型时为了可靠的锁模,应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。即:( )P F21n式中: P塑料熔体对型腔的成型压力(MPa )F注射机额定锁模力(N)其它意义同上根据教科书表 5-1,型腔内通常为 20-40MPa,一般制品为 24-34MPa,精密制品为 39-44MP( )P=11000x30x1.1x0.001=363KN800KN21An锁模力符合要求XX 学院设计说明书18443、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核(1) 、模具厚度(闭合高度)模具闭合高度必须满足以下公式 maxminH式中 -注射机允许的最大模厚i-注射机允许的最小模厚ax本设计中模具厚度为 230mm 160H460, 符合要求(2) 、开模行程(S)的校核模具开模后为了便于取出制件,要求有足够的开模距离,所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的,设计模具必须校核所选注射机的开模行程,以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机,其开模行程与模具厚度有关,对于多分型面注射模应有: mHS10521max式中 -推出距离1-包括浇注系统凝料在内的塑件高度2=(水口料的长度+2030)本设计中 =340 = 15 mm =60+30=95 mmmaxS1H2H总的开模距离需要 H=110mm 以上经计算,符合要要求。(3) 、顶出装置的校核在设计模具推出机构时,需校核注射机顶出的顶出形式,要注意在两侧XX 学院设计说明书19顶出时模具直顶杆的面积应能覆盖注射机的双顶杆,注射机的最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出。海天 80XB 型注射机为两侧推出机构。经检查能满足将模具脱出的要求。XX 学院设计说明书20第 5章 注射模具结构设计51 分型面的设计将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分,它们的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料,当成型时又必须接触封闭,这样的接触表面称为分型面,它是决定模具结构的重要因素,每个塑件的分型面可能只有一种选择,也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。选择分型面时,应从以下几个方面考虑:1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处;2)使塑件在开模后留在动模上;3)分型面的痕迹不影响塑件的外观;4)浇注系统,特别是浇口能合理的安排;5)使推杆痕迹不露在塑件外观表面上;6)使塑件易于脱模。综合考虑各种因素,并根据本模具制件的外观特点,受用平面分型面,并选择在塑件的最大平面处,开模后塑件留在动模一侧,分型面的选择52 型腔的布局型腔的布局与浇注系统的布置密切相关,型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等的分得所需的压力,以保证塑料熔体均匀地充满每个型腔,使各型腔的塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能短,同时采用平衡流道。型腔布局由图所示。由于本设计中塑件是上下两部分配合装配使用,需要相同的注射工艺参数,以达到高的成功率,模具采用侧浇口,并采用对称式布局,以求达到良好的浇注质量。XX 学院设计说明书21图(4)型腔布局方式53 浇注系统的设计浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道,浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类,本设计中采用普通侧浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。531 浇注系统组成普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分。1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道 5浇口 6型腔 7冷料穴532 确定浇注系统的原则在设计浇注系统时应考虑下列有关因素:a)、塑料成型特性:设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求,以保证塑件质量。b)、模具成型塑件的型腔数:设置浇注系统还应考虑到模具是一模二腔或一模多腔,浇注系统需按型腔布局设计。c)、塑件大小及形状:根据塑件大小,形状壁厚,技术要求等因素,结合选择分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置,保证正常成型,还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的
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