螺纹盖注塑模设计

螺纹盖注射模设计绪论塑料制品主要以成型模具获得，其质量保证了模具的正确结构和模具成型零件的正确形状、正确尺寸和低表面粗糙度。 随着成型品成型技术的快速发展，模具结构也越来越多功能化和复杂化，对模具设计提出了更高的要求。 塑料制品的质量与众多因素有关，合格的塑料制品首先依赖于模具的设计和制造质量，其次依赖于合理的成型技术。通过毕业设计应达到的目的和要求是了解聚苯乙烯在物理性能、流动性、成型过程中的物理、化学变化和塑料的组成、分类和性能。 了解塑料成形的基本原理和技术特点，准确分析成形技术对模具的要求。 能够掌握各种成形设备对各种模具的要求。 掌握各种成形模具的结构特点和设计计算方法. 具有初步分析和解决成形现场技术问题的能力，具有初步分析成形缺陷原因并提出解决方法的能力。其基本要求：合理选择模具结构，准确确定模具零件尺寸，设计的模具制造方便，充分考虑模具设计特色，尽量减少后加工，设计的模具效率高，安全可靠，模具零件耐磨性高，模具结构不能适应塑料的成型特性模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力的强弱、模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和旧产品的转型，影响着产品质量和经济效益的提高。 美国工业界认为“模具工业是美国工业的基础”，日本说“模具是促进社会繁荣的原动力”，实际上仪器、家电、交通、通信、轻工业等各行业的产品零部件有70%以上是用模具加工的。 在工业发达国家，其模具工业产值已超过机床行业的产值。 据1991年的统计，日本模具工业实现了高度的专业化、标准化和商品化，在全国1万多家企业中，塑料型和冲压型生产企业各占40%。 根据最近统计的韩国模具工业状况，全国模具专业工厂生产塑料模型的有43.9%，新加坡全国有460家企业，60%生产塑料模型。 综上所述，随着塑料成型工业的发展，塑料模具一直处于与冲压模具一起驱动的地位。理想的模具结构充分发挥成形设备的能力(如合理的型腔数量和自动化水平等)，在绝对可靠的条件下最大限度地提高模具本身的工作成形品的技术要求(如成形品的几何形状、尺寸精度、表面粗糙度等)和生产经济要求(成本低、效率高、寿命长、劳动力节约等) 许多影响因素首先可以从以下方面开始：根据成形品形状的形状构造合理地确定成形位置，成形位置对模具构造的复杂性影响较大的成形品形状的大小、构造特征、尺寸精度、批量尺寸及模具制造的容易度， 根据成本高低等决定型腔数量和排列方式的脱模面的位置对模具加工、排气、脱气、脱模、成型品的表面品质和工艺操作等必须有利的开模、分模的方法和步骤、拉杆、推杆等脱模部件的组合方式， 如何考虑合模导向件和复位机构的设置以及侧模分型和抽吸机构的选择和设计，用支撑块、模框、销、螺钉等支撑部件，根据使用和设计要求实现一体化，获得模具的整体结构。结构方案的编制，是设计者工作的基本环节。 这是设计者的构想过程，也是设计对象的胚胎，设计者必须用概略图和文字描绘记录其结果，作为设计的依据和基础。以上各方面与模具设计有着非常密切的关系。 设计合理的模具，有望获得85%的成功，其馀必须通过设备和模具制造工人的熟练程度达到，提高塑料注射模具的设计水平尤为重要。 本套模具在设计中结合前人的设计经验和近年来模具发展的新成果，采用了更合理的模具结构。 例如，本组模具在开始模具设计前，考虑了多种设计方案，测定了各方案的优缺点，并从中选择了最合理的方案。 本模具采用最新的三板型结构，模具在开模过程中有二次分离型。 通过采用这些新的结构，不仅模具变得更简单，而且这些部件标准化，加工周期缩短，节约了大量成本。本模具设计时遇到的问题及解决方法。 这个模具采用点滴方式。 为了取出浇注系统的凝固物，追加了分离面。 模具的初次分离只取出主流凝固物。 当主分离面打开时，成型品和流路凝固物一起被挤出。 为了实现顺次脱模，采用了主流的道型定距引入机构。 本模具采用模外手动拔螺方式，开模时成型品和螺纹型芯容易残留在固定模具中，为保证螺纹型芯残留在可动模具中设置了卡环装置。 该模具结构简单，但为了保证生产的连续性，需要多个螺纹型芯进行回收利用，需要机械外的辅助型芯机构。第一章成型工艺规程的编制该成型品为螺丝盖，其部件图如下图所示，本成型品的材料采用PS生产类型少量生产。图(1)1.1成型品的工艺性分析1.1.1成型品的原材料分析模制品的材料采用PS即聚苯乙烯，属于热塑性塑料。 聚乙烯是苯乙烯聚合而成的。 合成方法包括本体聚合、溶液聚合和乳液聚合。 PS分子主链是含有基本侧基的饱和链，分子结构不对称，另外，受本环体积的影响，大分子链难以旋转，因此具有较大的刚性，难以形成有序的结构，因此PS是典型的非晶类高分子化合物。 制备各种塑料制品PS，其分子量通常在4500070000的范围内。 聚苯乙烯是仅次于聚乙烯和聚乙烯的第三位塑料品种，无色透明，无毒无味。 落地时发出清澈的金属声，密度为1.05kg/cm。 其力学性能与聚合方法、相对分子量大小、取向度和杂质量有关。聚苯乙烯熔点低(约90)有较宽的熔融温度范围，熔融填充模具流动性好，加工成形性好。 聚乙烯制品以注塑成型为主用于电器仪器零件的文教用品技术美术品，发泡成型生产的发泡PS作为包装材料广泛应用，保温装饰制品、其他塑料成型方法也得到应用，但并不普遍。 适用于制造具有小吸水率、在潮气环境中形状和尺寸变化小、要求尺寸稳定的产品，如仪表盒等。 聚苯乙烯的缺点是脆性大，形状复杂，产品成型后存在较大的内应力时，往往在使用中自行开发。 为了改善其脆性，加入少量丁二烯后脆性显着降低，冲击韧性提高。成型的特点：流动性和成型模具优良，成品率高，容易产生裂纹，成型品的脱模梯度不应过小，但挤出必须均匀，热膨胀系数高，因此成型品中没有嵌入物时，两者的热膨胀系数之差过大而裂纹，成型品的壁变得均匀的高材料温度应在低注射压力下成形，延长注射时间，防止缩痕和变形，降低内应力，但由于材料温度过高，银丝易出现流动性好，因此在模具设计中多采用浇口形式。 由于具有良好的塑性流动性和小的成形收缩率，是成形工艺性最好的塑料品种之一，易于制造复杂形状的产品。1.1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析1.1.2.1结构分析从部件图分析，其部件整体形状为圆形。 成型品的内部有内螺纹，成型品的总高度为15mm，螺纹的高度为5mm。 保证成型品的表面质量，提高成型品外形的美观，装饰成型品的表面，以免成型品一起旋转螺纹模心。 在成形品表面设置图案这可以隐藏成型过程中成型品表面形成的缺陷、线迹、起伏等缺陷，其目的在于增大摩擦力，使成功时容易用力。 该成型品采用圆形截面图案，采用普通。 标准调查的花纹半径为3mm，高度为0.8R。 模具图案的设计应与脱模方向一致，具有适当的脱模梯度。 因此，在模具设计时需要螺纹模芯，并且没有突起和侧凹，因此无需设置侧方分离型定心机构，该部件是中等程度的复杂。1.1.2.2尺寸精度分析由成型品的零部件图可知，该成型品的尺寸为未尺寸公差尺寸，另外，由于该成型品采用聚苯乙烯，因此该成型品的尺寸精度等级为IT5级(GB/T144861993，螺钉的公差等级为IT7级)，根据以上分析可知，该零部件的尺寸成型品壁厚均匀，有利于零件成型。1.1.2.3表面质量分析该部件表面没有缺陷毛刺，内部必须有导电性杂质，而且没有特别的表面质量要求，因此较容易实现。 一般来说，模具的粗糙度低于产品的12级，塑料产品的粗糙度一般在Ra0.20.8之间。根据以上分析，在注塑成型时，工艺参数受到很好控制的情况下，保证了零件的成型要求。1.2计算成型品的体积和质量计算模具的体积和质量主要是为了选择注塑机，确定模具型腔。零件体积计算：V=V1-V2-V3-V4-V5=5200mm3零件质量计算：W=V=52001.05=6g1.3成型设备的选择注塑模是安装在注塑机上的，模具和注塑机必须相互适应。 这关系到成型品的质量、均匀性和有效成型周期。 将一个模具放在许多型号和规格的注射机上使用，有可能得到令人满意的效果。 但是，只有包括该模具的预测量、合模力、注射速度和总循环操作在内的机型才能取得最佳效果。 选择注射机时，必须保证产品的注射量小于注射机允许的最大注射量。 根据生产经验，产品注射量一般不超过注射机最大注射量的80%。 该模具采用一模两腔，考虑到外形尺寸、成型品所需的压力和工厂现有设备，初步选择注射机为XSZ60。1.4注射量的检查模具型腔是否与注塑机允许的最大注塑量密切相关，必须保证模具设计时注塑机内所需熔融量的实际最大注塑量。 根据生产经验，注射机的最大注射量是允许最大注射量的80。 计算，满足使用要求。1.5注射压力检查和合模力检查注射压力的检验是通过检查注射机的最大注射压力是否满足产品成型的需要，注射压力的大小与产品复杂性、模具结构、成型品种、注射速度的流动比、喷嘴和模具流路系统、注射机类型等因素有关。 聚苯乙烯注射压力为60110MPa，XSZ60型注射压力为122Mpa，可满足注射压力的需要。注射成型时，模具所需的合模力与成型品向水分模面的投影面积有关，为了确保合模，为了在成型过程中不发生下溢现象，必须使塑料熔体向型腔的成型压力与成型品向注射系统的脱模面的投影面积之和的积小于注射机的额定合模力所以要满足使用要求。零件的工艺参数是可靠的通过查阅相关文献和参考工厂的实际应用情况，可以选择聚苯乙烯成型工艺参数如下。注射温度包括缸体温度和喷嘴温度缸体温度：后段温度t1为150前段温度t2为180喷嘴温度： 165注射压力：选择88Mpa注射时间：选择35s保压：选择项40保压时间：选择10s冷却时间： 40s选项成形收缩率：0.40.8；第二章注塑模具的结构设计注塑模具的结构设计主要包括分型面选择、模腔数量确定、模腔排列方式、冷却水道布局、浇口位置设置、模具工件结构设计、挤压机构设计等内容。2.1分离面的选择将模具适当地分为两个或几个可分离的主要部分，分离这些可分离部分的接触面，就可以取出成型品或浇注系凝固材料，将成型时必须接触封闭的接触面称为模具的脱模面。 脱模面是决定模具结构形式的重要因素，与模具整体结构和模具制造工艺密切相关，直接影响模具熔体的流动填充性和模具脱模性。 因此，分离面的选择是注塑设计的关键。如何确定分型面，需要考虑的因素很复杂，分型面受到模具中成型品位置、浇口位置设计、成型品结构工艺性和精度、挤压方法、模具制造、排气、操作工艺等各种因素的影响，在选择分型面时应进行综合分析比较，选择合理的方案。 脱模面应选取成型品外形的最大轮廓，考虑有利的留模方式，保证成型品的精度要求，满足成型品外观质量要求和对成型面积的影响和排气效果。 根据分离面的选择原则和成型品的成型要求选择分离面。 该成型品为螺纹盖，表面无特殊要求，该部件高度为15mm，为垂直于轴线的截面形状，比较简单规范，且有利于脱模。 为了取出浇注系统的凝固材料，追加了分离面。 因此，该模具采用二次分割模具，降低了模具的复杂性，减少了模具加工的难易度，容易找出成形后的零件。2.2确定型腔的排列方式在设计实践中，先确定注射机型号，然后根据所选注射机的技术规范和成型品经济要求计算可选型腔数量的经验来确定型腔数量，并根据生产条件如注射机的相关技术规范等进行校验计算，选定型腔数量满足要求这个设计采用了后者。型腔的布置与浇注系统的布置密切相关，因此型腔的布置在多型腔模具设计中得到综合考虑。 型腔配置应使各型腔通过浇注系统从总压力均匀分配所需的足够压力，保证成型品均匀地充满各型腔，使各型腔的成型品质量均匀稳定。 它尽可能缩短模腔与主流道之间的距离，采用平衡流道和合理浇口尺寸和均匀冷却等，合理的模腔布置可避免成型品尺寸不同、应力形成和脱模困难等问题。本成型品在注射时需要1型2型腔，即模具需要2型腔，综合考虑到浇注系统的模具结构复杂性等，预定采用下图所示的型腔排列方式。 这容易成形和脱模。图(2)2.3浇注系统的设计浇注系统是指从注射机喷嘴流出塑料熔体后，在到达型腔之前流过模具的通道。 其作用是将熔融状态的塑料从喷嘴顺畅地导入模具型腔，在熔融填充和固化过程中，将注射压力和保压力传递到塑料制品的各部分，得到组织致密、外形清晰、表面清洁、尺寸准确的塑料制品。 浇注系统可分为普通浇注系统和无流路浇注系统两种。 浇注系统的设计是注塑模具设计的重要环节。 是模具设计者