瓶盖的塑料模具设计说明书

塑料设计说明书 朱叶明 模具 1221 2012051348 精品文档 1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载 目 录 1 塑件的分析 3 1 1 塑件成型工艺分析 3 1 2 壁厚分析 3 1 3 圆角分析 3 2 塑件材料的选择及材料特性 4 2 1 材料的选择 4 2 2 材料简介 4 2 3 基本特性 4 2 4 物理性质 4 2 5 成型特性 5 3 塑件的形状尺寸的计算 6 4 注射机的选择及型号和规格 6 4 1 估算塑件的体积和质量 6 4 2 选择注射机 6 5 型腔数目的确定及排布 8 5 1 型腔数目 8 5 2 型腔的排布 8 6 分型面的选择 9 7 浇注系统的设计 10 7 1 导柱的设计 10 7 2 导套的设计 10 7 3 分流道设计 10 7 4 浇口的设计 11 7 5 冷料穴的设计 12 7 6 排气系统的设计 12 8 塑料工艺尺寸的计算 13 8 1 凹模的的结构设计 13 8 2 凸模的结构设计 13 精品文档 2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载 8 3 凹模径向尺寸计算 13 8 4 凸模径向尺寸计算 14 8 5 螺纹型芯的工作尺寸 15 8 6 型腔壁厚和底板厚度计算 16 9 导向机构的设计 16 9 1 导柱导向机构的作用 16 9 2 开模过程设计 16 9 3 导柱导套的设计 17 9 4 导柱与导套的布置 18 10 脱模机构的设计 19 10 1 脱模机构的组成 19 10 2 设计原则 19 11 温度调节系统的设计 20 11 1 模具冷却系统的设计 20 11 2 模具冷却时间的确定 20 11 3 冷却系统的设计原则 20 11 4 冷却系统的结构设计 21 11 5 冷却系统的计算 21 12 模具工作过程 21 精品文档 1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载 1 1 塑件的分析塑件的分析 1 11 1 塑件的成型分析塑件的成型分析 此次的塑件是瓶盖 整个塑件呈现半开状的圆筒形 该构件的表面的形状和整体的结构较其他 塑件较为简单 经过对大量的饮料瓶盖的统计检验 整个瓶盖的外部轮廓高达 15mm 外径 28mm 壁 厚 1mm 作为对表面粗糙度要求不太高的塑件 而且较为实用性零件对其尺寸公差没有太严格的要 求 且本身塑件壁厚较小 均匀 可以用大批量的注塑模具加以生产 1 2 2 壁厚分析壁厚分析 各种塑件 不论是结构件还是板壁 根据使用要求具有一定的厚度 以保证其力学强度 塑件 的壁厚对塑件质量的影响很大 如果壁厚过大 会浪费原料 而且使冷却时间增加 更重要的还会 使塑件产生气泡 缩孔 翘曲变形等缺陷 一般地说 在满足力学性能的前提下厚度不宜过厚 不 仅可以节约原材料 降低生产成本 而且使塑件在模具内冷却或固化时间缩短 提高生产率 因此 该塑件的壁厚均为 1mm 在其最小壁厚范围内 塑件符合注塑的模具成型的厚度要求 1 31 3 圆角分析圆角分析 带有圆角的塑件 在成型时往往会在该处产生局部应力集中 在受力或冲击下会发生开裂 所 以 为了避免应力集中 提高塑件的局部强度 减小应力集中 改善熔体的流动性能且便于脱模 在塑件各内外表面的过渡连接处 应采用过渡圆弧 采用圆弧过度可增加塑件的美观程度和增加塑 件的强度 根据应力集中系数和圆角半径的关系可得 理想的内圆角半径应为壁厚的 1 3 以上 通 常塑件内壁圆角半径应是壁厚的一半 而外壁圆角半径可为壁厚的 1 5 倍 这次设计要求该塑件的 2 内外圆弧半径结合实际情况来设计 根据现有的生产力状况以及条件设备 此塑件的内外过渡圆 弧是小半径为 0 5mm 适合注塑制品的结构和工艺要求 2 2 塑件材料的选择及材料特性塑件材料的选择及材料特性 2 12 1 材料的选择 材料的选择 选择塑件的材料依据是它的使用性能要求及工作环境 以及生产商提供的材料性能数据 对于 常温工作状态下的结构件来说 其考虑的主要是材料的力学性能 如屈服应力 弹性变形 表面硬 度 弯曲强度 耐腐蚀性等 该塑件对材料的要求首先必须是密封性能好 而后是成型难易和经济 性问题 模具成型也要考虑到材料的注射特性 好的成型特性是选择材料的主要标准 该塑件在尺 寸上要求比较高 且在长期的使用过程中需要较高的强度和硬度 而且从经济性上讲 在保证塑料 制品的功能和性能的同时还应考虑到加工生产 成本 综合上述各方面的考虑和甄选以及结合工厂 的实际情况 选用收缩率较小 综合性能优良 在工程技术中应用广泛的塑料 LDPE 低密度聚乙 烯 2 2 2 材料简介 材料简介 LDPE 中文名 低密度聚乙烯 精品文档 2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载 2 32 3 基本特性 基本特性 化学性质 聚乙烯抗多种有机溶剂 抗多种酸碱腐蚀 但是不抗氧化性酸 在氧化性环境中聚乙烯会被氧 化 2 42 4 物理性质物理性质 聚乙烯在薄膜状态下可以被认为是透明的 但是在块状存在的时候由于其内部存在大量的晶体 会发生强烈的光散射而不透明 聚乙烯结晶的程度受到其枝链的个数的影响 枝链越多 越难以结 晶 聚乙烯的晶体融化温度也受到枝链个数的影响 分布于从 90 摄氏度到 130 摄氏度的范围 枝 链越多融化温度越低 聚乙烯单晶通常可以通过把高密度聚乙烯在 130 摄氏度以上的环境中溶于二 甲苯中制备 LDPE 低密度聚乙烯是高压下乙烯自由基聚合而获得的热塑性塑料 无毒 无味 呈乳白色 密度为 0 94 0 965g cm3 有一定的机械强度 具有良好的耐冲击性 柔软性及透明性 但和其他的大型塑料构件相比强度 刚度较差 表面硬度差 聚乙烯的绝缘性能 优异 在常温下聚乙烯不会溶于任何一种已知的溶剂 并耐稀硫酸 稀硝酸和任何浓度的其他酸以 及各种浓度的碱 盐溶液 聚乙稀有高度的耐水性 长期与水接触其性能可保持不变 适合做饮料 低腐蚀性液体的瓶盖 其透水气性能较差 而透氧气 二氧化碳以及许多有机物质蒸气的性能好 在热 光 氧气等作用下会产生变脆和老化 一般使用温度约在 80 oC 左右 耐寒 在 60 oC 时仍 有较好的力学性能 70 oC 时仍有一定的柔软性 2 52 5 成型特性 成型特性 成型前应对物料的外观色泽 颗粒情况 有无杂质的进行检验 并测试其热稳定性 流动性和 收缩率等指标 低密度聚乙烯属于结晶形塑料 吸湿性小 熔体粘度小 成型前可不预热 成型时 不易分解 流动性极好 溢边值为 0 02mm 左右 流动性对压力变化敏感 加热时间长则易发生分解 收缩率较大 方向性明显 易发生变形 翘曲 结晶度及模具冷却条件对收缩率有较大影响 应控 制模温 冷却速度快 必须得到充分冷却 设计模具时要设冷料穴和冷却系统宜用高压注射 料温要 均匀 填充速度应快 保压要均匀 不宜采用直接浇口注射 否则会增加内应力 使收缩不均匀和 方向性明显 应注意选择浇口位置 质软易脱模 塑件有浅的侧凹可强行脱模 LDPELDPE 的注射工艺参数 的注射工艺参数 表 3 1 制品成型工艺参数初步确定 特性 内容 特性 内容 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载 注射机类型 柱塞式 螺杆转速 r min 58 喷嘴形式 直通式 模具温度 30 45 喷嘴温度 150 170oC 后段温度 140 160 中段温度 前段温度 170 210 注射压力 60 100Mpa 保压力 40 50MPaMPa 注射时间 s 0 4s 保压时间 s 15 60s 冷却时间 s 15 60s 其他时间 s 3 成型周期 s 40 140s 成型收缩 0 8 干燥温度 60 80 干燥时间 1 3 综合性能 综合性能 压缩比 1 84 2 50 抗拉屈服强度 22 40 MPa 热变形温度 1 88MPa 48oC 压缩强度 225 MPa 0 46MPa 60 82oC 疲劳强度 10 Mpa 拉伸弹性模量 0 84 0 95GPa 弯曲弹性模量 1 1 1 4 GPa 弯曲强度 25 40MPa 脆化温度 70 3 3 塑件的形状尺寸的计算塑件的形状尺寸的计算 瓶盖的工作环境对精度有较高要求 按 LDPE 的性能可选择塑件的精度等级为 6 级精度 查阅 塑料成型工艺 外径 28mm 壁厚 1mm 内径 16mm 壁厚 1mm 突起 9mm 查得 LDPE 低密度聚乙烯 密度约为 代入公式 33 1094 0mmg vw 数据可得塑件的质量为 体积 体积 由体积计算公式可计算得塑件的近似体积得 V塑 S H 2 83 mm3 3 10 质量 质量 由质量计算公式可计算得塑件的质量得 W塑 V塑 r r塑 2 6602 g 4 4 注射机的选择及型号和规格注射机的选择及型号和规格 精品文档 4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载 塑料成型设备依据成型工艺的不同而不同 塑料成型设备主要有用于注射成型工艺的注射机 用于压缩成型工艺和压注成型工艺的压力机 用于挤出成型的挤出机 本设计采用用于注射成型工 艺的注射机作为成型设备 注射成型工艺是塑料成型的一种最常用的方法 它将粒状或粉状的塑料原料加入到注射机的料 筒中 经过加热到流动状态 在注射机的柱塞或螺杆的推动下 以一定的流速 通过喷嘴和闭合模 具的浇注系统而充满型腔 经过一定的时间的冷却定型 打开模具 从模内取出成型的塑件 4 14 1 估算塑件的体积和质量估算塑件的体积和质量 估算塑件体积和质量 该产品材料是低密度聚乙烯 查有关数据得知其密度g cm3 94 0 使用 UG 软件画出三维图建模 并可直接用软件进行分析 查询到塑件的体积 V件 2 83 cm3 由 0 90 0 94g cm3可得塑件质量 m v 2 66g 4 24 2 选择注射机选择注射机 根据塑件制品的体积和质量 可选定注射机型号为 XS Z 30 注射机的参数如下 额定注射量 30 cm3 注射 压力 120Mpa 注射 行程 130mm 锁 模 力 250KN 最大成型面积 90cm2 最大 模厚 180mm 最小 模厚 60mm 喷嘴圆弧半径 12mm 喷嘴孔径 mm 2 mm 柱塞式成型机中 塑料熔化成黏流态的热量主要由筒外部的加热器提供 在柱塞的平稳推动下 料流是一种平缓的滞流态势 料筒内同一横截面上不同径距的质点有着梯度变化的流速 结果靠料 筒轴心的流速快 靠近料筒壁的流速慢 料筒同一截面上的温度分布也有差异 靠近筒壁的料 因 流速慢 又直接接受外壁的电热圈加热 所以温度高 而靠近轴心的料 因流动快 且又与料筒加 热圈隔了一层热阻很大的塑料层 所以温度低 可见在柱塞式料筒内 塑料的塑化程度很不均匀 注射机的分类 按外形可分为 卧式 立式和直角式 按传动方式可分为 机械式 液压式和液压 机械联合式 按用途又可分为 通用型和专用型 所选注射机的型号为 XS Z 30 属于卧式通用型注射机 5 5 型腔数目的确定及排布型腔数目的确定及排布 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载 5 15 1 型腔数目型腔数目 注射模的型腔数目 可以是一模一腔 也可以是一模多腔 在型腔数目的确定时主要考虑以下几 个有关因素 1 塑件的尺寸精度 2 模具制造成本 3 注射成型的生产效益 4 模具制造难度 为了提高生产效率和经济性并与注射机的生产能力相配合 保证塑件较高的精度 模具设计时应确定型腔数目 常用的方法有以下 塑料模具设计准则 1 根据经济性确定型腔数目 根据总成型加工费用最小的原则 仅考虑模具加工费和塑件成型加工费 并忽略试生产原材料 费用 2 根据制品精度确定型腔数目 根据经验 在模具中每增加一个型腔 制品尺寸精度要降低 4 6 高模具中的型腔数目为 n 制 品的基本尺寸为 L 塑件尺寸公差为 单型腔模具注塑模具生产时可能性产生的尺寸误差为 不同的材料 有不同的值 如 尼龙 66 为0 3 聚甲醛为0 2 聚碳酸酯 聚氯 s s 乙烯 ABS 等非结晶型塑料为0 05 则有塑件尺寸精度的表达式为 L n 1 L 4 s s 简化后可得型腔数目为 n 24 2500 L s 3 根据注射机的额定锁模力确定型腔数目 当成型大型表面积塑件时 常用这种方法 设注射机的额定锁模力大小为 F N 型腔内塑料 熔体的平均压力为 Pm 单个制品在分型面上的投影面积为 A1 浇注系统在分型面上的投影面积为 A2 则 nA1 A2 PmF 即 n 1 2 AP APF m m 对于高精度制品 由于多型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀一致 故通常推荐型腔数目不超过 4 个 4 根据注射机的额定最大注射量确定型腔数目 设注射机的最大注射量 G g 单个制品的质量为 W1 g 浇注系统的质量为 W2 g 则型 精品文档 6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载 腔数目 n 为 n n 4 1 1 2 8 0 W WG 5 25 2 型腔的排布 型腔的排布 多型腔有模板上的排列形式通常有圆形 H 形 直线型及复合型等 在设计时有以下原则 1 尽量采用对称式排布 确保制品质量的均一和稳定 2 塑件结构简单 应尽量使型腔紧凑排列 而减小模具的外形尺寸 3 分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置 分流道的设计应尽可能短 4 为了避免模具承受偏载而产生溢料现象 浇口开口部位与型腔布置应对称 因为该塑件属大批量生产的小型塑件 但对产品的精度 表面粗糙度还是有较高的要求 通过 前面算出的单个产品的体积 V 和质量 W 综合考虑生产效率和生产成本及产品质量等各种因素 以 及注射机的类型选择确定采用一模四腔对称排布 分流道是主流道与浇口之间的通道 一般开设在 分型面上 起分流和转向作用 分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置 分流道的设 计应尽可能短 以减少压力损失 热量损失和流道凝料 参见 塑料制品成型及模具设计 P59 表 4 3 部分塑料常用分流道断面尺寸推荐范围 分流道直径可选 1 6 9 5mm 1 表 6 1 分流道断面直径选择 塑料名称分流道断面直径mm塑料名称分流道断面直径mm ABS AS 聚乙烯 PE 尼龙类 PA 聚甲醛 POM 抗冲击丙烯酸 4 7 9 5 1 6 9 5 1 6 9 5 3 5 10 8 12 5 聚苯乙烯 PS 软聚氯乙烯 硬聚氯乙烯 聚氨酯 聚苯醚 3 5 10 3 5 10 6 5 16 6 5 8 0 6 5 10 根据塑件的壁厚 0 8 1 0 2 4 和外形因素和机械加工因素来确定浇注方式 确定为浇注方 式 参见 塑料制品成型及模具设计 并采用对称平衡的排布方式 6 6 分型面的选择分型面的选择 分型面是决定模具结构形式的一个重要因素 它与模具的整体结构 浇注系统的设计 塑件的 脱模和模具的制造工艺的有关 一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面 分型面可以是 垂直于合模方向 也可以与合模方向平行或倾斜 因此 分型面的选择是注射模设计中的一个关键 根据分型面的选择原则 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载 1 分型面应选在塑件外形最大轮廓处 2 在开模时尽量使塑件留在动模 3 分型面的选择应保证塑件的尺寸精度和表面质量 4 有利于排气和模具的加工方便 5 有助于避免侧抽芯或便于侧抽芯 该塑件为瓶盖对美观不太要求 无斑点和熔接痕 表面质量要求一般 在选择分型面时 根据 分型面的选择原则 考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件 瓶盖属于薄壁壳小型 塑件 塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上 所以 应有利于塑件滞留在动模一侧 以便于 脱模 并不影响塑件的质量和尺寸精度 以及外观形状 7 7 浇注系统的设计浇注系统的设计 注射模的浇注系统是指从注流道的开始端到型腔之间的熔体流动通道 它由主流道 分流道 冷料穴和浇口组成 它向型腔中的传料 传热 传压情况决定着塑件的内在和外表质量 它的布置 和安排影响着成型的难易程度和模具设计及加工的复杂程度 7 17 1 浇注系统设计原则 浇注系统设计原则 浇注系统的设计应保证塑件熔体的流动平稳 流程应尽量短 防止型芯变形 整修应方便 防 止制品变形和翘曲 应与塑件材料品种相适用 冷料穴设计合理 尽量减少塑料的消耗 7 27 2 主流道设计 主流道设计 主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道 通常和注射机的喷嘴在同一轴线上 断面为 圆形 有一定的锥度 目的是便于冷料的脱模 同时也改善料流的速度 因为要和注射机相配 所 以其尺寸与注射机有关 本塑件所用的材料为 LDPE 低密度聚乙烯 根据其流动性特点 主流道设计的主要参数如 下 主要参数 锥角 4 内表面粗糙度 Ra 0 08 m 主流道大端呈圆角 半径 r 3mm 以减小料流转过渡时的阻力 小端直径 d D 1 2 mm 衬套与主流道设计成整体 材料为 T8 热处理要求淬火为 53 57HRC 7 37 3 分流道设计 分流道设计 分流道是主流道与浇口之间的通道 一般开在分型面上 起分流和转向的作用 分流道截面的 形状可以是圆形 半圆形 矩形 梯形和 U 型等圆形和正方形截面流道的表面积与体积之比最小 塑料熔体的温度下降小 阻力小 流道的效率最高 但加工困难 而且正方形截面不易脱模 所以 在实际生产中较常用的截面形状为梯形 半圆形及 U 形 在分流道的设计时 应考虑尽量减小在流道内的压力损失 尽可能避免熔体温度的降低 同时 还要考虑减小流道的容积 在此 选择半圆形 取半圆直径 4 5mm 参见 塑料制品成型及模具设 精品文档 8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载 计 分流道的布置 7 47 4 浇口的设计 浇口的设计 浇口又称进料口 是连接分流道与型腔之间的熔体通道 它是浇注系统的关键部分 其主要作用是 1 熔体充模后 浇口处首先凝固 可防止其倒流 2 熔体在流经狭窄的浇口时产生摩擦热 使熔体升温 有助于充模 3 易于在浇口切除浇注系统的凝料 浇口截面积的 0 03 0 09 浇口的长度约为 0 5mm 2mm 浇 口的具体尺寸一般根据经验确定 取其下限值 当塑料熔体通过浇口时 剪切速率增高 同时熔体的内摩擦加剧 使料流的温度升高 粘度降低 提高了流动性能 有利于充型 浇口位置的选择 浇口开设的位置对制品的质量影响很大 在确定浇口时 应遵循以下原则 浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置 浇口应开设在制品壁厚较厚的部位 以利于补缩 浇口的位置应选择在有利于型腔中气体的排除 浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位 对于圆筒类制品 采用中心浇口比侧浇口 好 对于带细长的型芯模具 宜采用中心顶部进料方式 以避免型芯因冲击变形 浇口应设在不影响制品外观的部位 根据以上原则 瓶盖属于圆筒类制品 故而采用中心浇口 根据塑件的质量和外形尺寸等影响因素 初步取值如下 由塑件质量 W 塑 2 66g 可得 单位 mm D 6mm d 4mm R 15mm h 5mm d1 1mm H1 4 5mm l 60 70mm L 25mm a 4 a1 10 L1 17mm 7 57 5 冷料穴的设计冷料穴的设计 冷料穴是将主流道或分流道延长所形成的井穴 冷料穴一般设在主流道正对面的动模板上或处 于分流道末端 其作用是存放料流前锋的冷料 以防止冷料进入型腔而形成接缝 另外 开模时又 能将主流道的凝料拉出 冷料穴的直径宜大于大端直径 冷料穴的形式有三种 一是与推杆匹配的 冷料穴 二是与拉料杆匹配的冷料穴 三是无拉料杆的冷料杆 本塑件采用无拉料杆的冷料穴 7 67 6 排气系统的设计排气系统的设计 排气槽的设计 塑料熔体在充模的型腔过程中同时要排出型腔及流道原有的空气 另外 塑料熔体会产生微量 的分解气体 所以长在分型面上开设排气槽进行排气 否则 被压缩的空气产生高温 会引起塑件 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载 局部碳化烧焦或塑件产生泡沫 或使塑件熔接不良引起强度下降 甚至充模不满 当塑料熔体充填型腔时 必需顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体 如果气体不能被顺利地排出 塑件会由于充填不足而出现气泡 接缝或表面轮廓不清等缺点 甚至 因气体受压而产生高温 使塑料焦化 排气方式 排气槽一般通常开设在分型面上凹模一边 位置位于塑料熔体流动的末端 一般情 况下 排气槽尺寸以气体能够顺利排出而不产生溢料为原则 排气槽宽度可取 1 5 6 mm 深度可 取 0 025 0 1 mm 长度可取 0 8 1 5 mm 但对于此模具 无需设计专门的排气槽来排气 可通过分型面及活动型芯与模板之间配合间隙 来排气 足够能使气体顺利排出 在本设计中 可利用顶杆间隙和定模型芯间隙排气 不再开设排气系统 8 8 塑料工艺尺寸的计算塑料工艺尺寸的计算 注射模具的成型零件是指构成模具型腔的零件 通常包括了凹模 型芯 成型杆等 模具的成 型零件主要是凹模型腔和底板厚度的计算 塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用 应具 有足够的强度和刚度 如果型腔侧壁和底板厚度过小 可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏 也可能因刚度不足而产生挠曲变形 导致溢料飞边 降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模 设计时应首先根据塑料的性能 制件的使用要求确定型腔的总体结构 进浇点 分型面 排气 部位 脱模方式等 然后根据制件尺寸 计算成型零件的工作尺寸 8 18 1 凹模的的结构设计 凹模的的结构设计 凹模又称阴模 是成型塑件外轮廓的零件 凹模有整体结构式和组合式 1 整体式凹模 由整块金属材料直接加工而成 这种形式的结构简单 牢固可靠 不易变形 成型的塑件质量较好 但当塑件形状复杂时 采用一般机械加工方法制造型腔比较困难 因此它适 用于形状简单的塑件 2 组合式凹模 对于形状复杂的塑件或难于机械加工的整体式凹模 为了节省贵金属 便于 型腔加工 减少热处理 通常采用组合式凹模 本塑件的外形简单 采用整体式凹模 其适用于形状简单且凸模高度较小的塑件 整体式凹模 为非穿通式模体 强度好 不易变形 8 28 2 凸模的结构设计 凸模的结构设计 凸模 即型芯 是成型塑件内表面的成型零件 通常可分为整体式和组合式 组合式凸模 当塑件的内形比较复杂而不便于机械加工时 或形状虽不复杂 但为了节省贵金 属 减少加工量 通常采用组合式凸模 固定板和凸模可分别采用不同的材料制造和热处理 然后 再连接成一体 这种结构形式适用于大型凸模 由瓶盖的特殊结构 有两层 内有螺丝 采用镶件组合式凸模 精品文档 10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载 塑件为 LDPE 制品 属于大批量生产的小型塑件 预定的收缩率取 1 5 至 3 5 平均收缩率 为 2 5 此产品采用 6 级精度 属于一般精度制品 凸凹模各处工作尺寸的制造公差 因一般机s 械加工的型腔和型芯的制造公差可达到 IT IT 级 8 38 3 凹模径向尺寸计算 凹模径向尺寸计算 图 B mm LsL ZZ sMM 12 0 0 4 48 0 0 0101 46 28 48 0 2 1 28 5 21 2 1 1 mm LsL ZZ sMM 0 10 0 0 4 40 0 0 2 0 2 51 13 40 0 2 1 13 5 21 2 1 1 mm HsH ZZ MSM 10 0 0 4 4 0 0 00 175 15 4 0 2 1 15 5 21 2 1 1 8 48 4 凸模径向尺寸计算 凸模径向尺寸计算 图 A 中 LM1 0 z 1 s LM1S 0 5 0 z 1 2 5 26 0 5 0 48 0 0 48 4 26 650 0 12 L1 0 z 1 s L1S 0 5 0 z 1 2 5 16 0 5 0 4 0 4 40 16 2 0 10 lx 0 z 1 s lXS 0 5 0 z 1 2 5 2 0 5 0 20 0 24 40 1 93 0 040 精品文档 11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载 图A 图B 螺纹型芯与大型芯的配合采用 H8 f8 型芯径向尺寸计算 18 0 36 0 2 16 i l lQ2 0 z 1 s lQ2S 0 5 0 z 1 2 5 9 0 5 0 32 0 0 32 4 9 060 0 08 8 58 5 螺纹型芯的工作尺寸 螺纹型芯的工作尺寸 螺纹型芯大径 dM 大 0 z 1 s ds 大 中 0 z 螺纹型芯中径 dM 中 0 z 1 s ds 中 中 0 z 螺纹型芯小径 dM 小 0 z 1 s ds 小 中 0 z dM 大 dM 中 dM 小 分别为螺纹型芯的大 中 小径 ds 大 ds 中 ds 小 分别为塑件内螺纹大 中 小径基本尺寸 精品文档 12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载 中 塑件螺纹中径公差 z 螺纹型芯的中径制造公差 其值取 5 将数据代入以上公式计算得 dM 大 0 z 1 2 5 14 0 03 0 0 03 5 14 380 0 006 dM 中 0 z 1 2 5 12 708 0 03 0 0 03 5 13 0560 0 006 dM 小 0 z 1 2 5 11 830 0 03 0 0 03 5 12 1550 0 006 8 68 6 型腔壁厚和底板厚度计算型腔壁厚和底板厚度计算 注射模在其工作过程需要承受多种外力 如注射压力 保压力 合模力和脱模力等 如果外力 过大 注射模及其成型零部件将会产生塑性变形或断裂破坏 或产生较大的弹性弯曲变形 引起成 型零部件在它们的对接面或贴合面处出现较大的间隙 由此而发生溢料及飞边现象 从而导致整个 模具失效或无法达到技术质量要求 塑件的壁厚对质量影响很大 如果壁厚过薄 塑件在使用上可能不具备足够的强度和刚度 且 在成型时流动阻力大 大型复杂的制件难以充满型腔 在脱模时 难以承受脱模机构的冲击和振动 装配时不能承受紧固力 在运输中 会造成变形甚至损坏 如果塑件过厚 会因为用料过多 而使 成本增加 并且会使成型时间加长 从而降低生产效率 此外 壁厚过厚的塑件也易产生气泡 缩 孔 凹痕 翘曲等缺陷 因此 由于塑件属于中小型制品 这里我们取型腔壁厚为 1mm 底板厚度取 2mm 9 9 导向机构的设计导向机构的设计 为了保证注射模准确合模和开模 在注射模中必须设置导向机构 导向机构的作用是导向 定 位以及承爱一定的侧向压力 导向机构包括导柱导向和锥面定们两种 根据本塑件的实际情况 采 用导柱导向机构 9 19 1 导柱导向机构的作用 导柱导向机构的作用 定位件用 模具闭合后 保证动定模或上下模位置正确 保证型腔的形状和尺寸精确 在模具的装配过程 中也起定位作用 便于装配和调整 导向作用 合模时 首先是导向零件接触 引导动定模或上下模准确闭合 避免型芯先进入型腔造成成型 零件损坏 承受一定的侧向压力 精品文档 13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载 9 29 2 导柱导套的设计原则 导柱导套的设计原则 1 导柱应合理地均布在模具分型面的四周 导柱中心至模具外缘应有足够的距离 以保证模 具的强度 2 导柱的长度应比型芯端面的高度高出 6 8mm 以免型芯进入凹模时与凹模相碰而损坏 3 导柱和导套应有足够的耐磨度和强度 4 为了使导柱能顺利的进入导套 导柱端部应做成锥形或半球形 导套的前端也应倒角 5 导柱设在动模一侧可以保护型芯不爱损伤 而设在定模一侧则便于顺利脱模取出塑件 因 此可根据需要而决定装配方式 6 般导柱滑动部分的配合形式按 H8 f8 导柱和导套固定部分配合按 H7 k6 导套外径的配合 按 H6 k6 7 除了动模 定模之间设导柱 导套外 一般还在动模座板与推板之间设置导柱和导套 以 保证推出机构的正常运动 8 导柱的直径应根据模具大小而决定 可参考标准框架数据选取 9 39 3 导柱导套的设计 导柱导套的设计 导柱的设计导柱的设计 1 该模具采用带头导柱 且不加油槽 2 导柱的长度必须比凸模端面高度高出 6 8mm 3 为使导柱能顺利地进入导向孔 导柱的端部常做成圆锥形或球形的先导部分 4 导柱的直径应根据模具尺寸来确定 应保证具有足够的抗弯强度 该导柱直径由标准模架 知为 20 5 导柱的安装形式 导柱固定部分与模板按 H7 m6 配合 导柱滑动部分按 H7 f7 或 H8 f7 的 间隙配合 6 导柱工作部分的表面粗糙度为 Ra0 4 m 7 导柱滑动部分按 H8 h8 间隙配合 固定部分按 H7 m6 过渡配合 导柱的尺寸如下图 精品文档 14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载 图 10 2 导柱图 导柱与导套选用间隙配合 导套的设计导套的设计 对导套的要求 1 为使导柱比较顺利地进入导套 在导套的前端应倒有圆角 R 2 对于大型注射模 当开模力过大时 为了防止导套拔出 应在导套上部加装盖板 3 导套材料可用淬火钢或铜等耐磨材料制造 但其硬度应低于导柱的硬度 这样可以改善 摩擦 以防止导柱或导套拉毛 4 导套配合部分的表面光洁度不能过低 5 导套孔的滑动部分按 H8 h8 间隙配合 导套外径按 H7 m6 过渡配合 导套设计及尺寸如下图所示 图 10 3 导套图 精品文档 15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载 9 49 4 导柱与导套的布置 导柱与导套的布置 定端与模板间用 H7 m6 或 H7 k6 的过渡配合 导向部分通常采用 H7 f7 或 H8 f7 的间隙配合 根据模具结构的要求 与导柱同动作的弹簧应布置 4 个 并尽可能对称布置于 A 分型面的四周 以保持分型时弹力均匀 中间板不被卡死 1010 脱模机构的设计脱模机构的设计 在注射成型的每一循环中 都必须便塑件从模具型腔中型芯上脱出 模具中这种脱出机构称为 脱模机构 或推出机构 顶出机构 脱模机构的作用包括脱出 取出两个动作 即首先将塑件和 浇注系统凝料等与模具松动分离 称为脱出 然后把其脱出物从模具内取出 10 110 1 脱模机构的组成脱模机构的组成 推出机构由推出零件 推出零件固定板和推板 推出机构的导向与复位部件组成 即推件板 推件板紧固螺钉 推板固定板 推杆垫板 顶板导柱 顶板导套以及推板紧固螺钉 按推出零件的类别分类 按推出零件的类别分类 1 推杆式脱模 2 推管推出脱模 3 推件板推出脱模 又称卸料板或刮板 4 利用成型零件推出制品的脱模 适用于螺纹型环一类的制品 利用模具中某些成型零件推 出塑件 5 多元联合式脱模 按脱模动作分类 按脱模动作分类 1 一次推出脱模 2 二次推出脱模 3 动定模双向推出脱模 4 带螺纹塑件的脱 模机构可采用强制脱模 活动型芯和型环形式脱螺纹及回转式脱螺纹 10 210 2 设计原则设计原则 1 推出机构应尽量设在动模一侧以便借助于开模力驱动脱模装置 完成脱模动作 2 保证塑件不因推出而变形损坏 外形良好 3 结构简单可靠 机械的运动准确 可靠 灵活 并有足够的刚度和强度 用推件板推出机构中 为了减少推件板与型芯的摩擦 在推件板与型芯间留 0 20 0 25mm 的间 隙 并用锥面配合 防止推件因偏心而溢料 复位零件 对于推件板推出机构而言 由于推杆端面与推件板接触 可以起到复位杆的作用 因此 可以 不必再另外设置复位杆 排气系统 当塑料熔体填充型腔时 必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分 子挥发气体 如果型腔内因各种原因而产生的气体不被排除干净 一方面将会在塑件上形成气泡 接缝 表面轮廓不清及充填缺料等成型缺陷 另一方面气体受压 体积缩小而产生高温会导致塑件 局部碳化或烧焦 褐色斑纹 同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度 因此设计型腔 精品文档 16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载 时必须考虑排气问题 有时在注射成型过程中 为保证型腔充填量的均匀合适及增加塑料熔体汇合 处的熔接强度 还需在塑料最后充填到的型腔部位开设溢流槽以容纳余料 也可容纳一定量的气体 通常中小型模具的简单型腔 可利用推杆 活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模板的配合 间隙进行排气 其间隙为 0 03 0 05mm 1111 温度调节系统的设计温度调节系统的设计 11 111 1 模具冷却系统的设计模具冷却系统的设计 塑料在成型过程中 模具温度会直接影响塑料的充模 定型 成型周期和塑件质量 所以 我 们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求 一般注射模内的塑料熔体温度为 200 左右 而塑件从模具型腔中取出时其温度在 60 以下 所以热塑性塑料在注射成型后 必须对模具进行有效地冷却 以便使塑件可靠冷却定型并迅速