儿童玩具里双联齿轮的注塑模具设计及型腔仿真加工【ProE】-[机械毕业设计论文A3227]
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儿童玩具
里双联
齿轮
注塑
模具设计
仿真
加工
proe
机械
毕业设计
论文
a3227
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份，29页，13700字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。
实习报告一份。
课题申报表一份。
三维图一份。
卡片一份。
图纸共16张，如下所示
A0-装配图.dwg
A1-动模板.dwg
A2-凸模板.dwg
A2-凹模板.dwg
A2-定模底座.dwg
A2-推杆固定板.dwg
A3-动模底座.dwg
A3-推板.dwg
A4-复位杆.dwg
A4-导套1.dwg
A4-导套2.dwg
A4-导柱.dwg
A4-拉杆.dwg
A4-浇口套.dwg
A4-顶杆.dwg
A4-齿轮.dwg
- 内容简介：
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盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 目 录 1 前言 . 1 2 模具总体设计 . 3 品的分析 . 3 具总体方 案设计 . 4 射机的选择 . 5 腔数的确定 . 5 腔的布局 . 6 型面的确定 . 7 注系统设计 . 7 口的形式 . 7 道、主流道衬套及定位环的设计 . 8 料井的设计 . 9 却系统的设计 . 10 架的选择 . 11 柱、导套的选择 . 12 柱的选择 . 12 套的选择 . 12 杆设计 . 13 位杆 . 14 模力的校核 . 14 模行程的校核 . 15 装配图及三维造型图 . 15 装配图 . 15 具的三维造型图 . 17 3 工艺分析及仿真加工 . 18 具的注塑工艺分析 . 18 具成型件制造工艺与加工工序 . 19 具成型件制造工艺 . 19 具成型件的加工工艺 . 20 控仿真 . 20 4 结论 . 25 参考文献 . 26 致谢 . 27 附录 . 28 盐城 工学院本科生毕业设计说明书 2009 1 1 前言 在工业产品中，一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属结构件，加上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成卡装结构，所带来的效果是明显的，因此，近年来工业产品塑料化的趋势不断上升。注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法，其中最主要之一的注塑模具已经很广泛的采用 。它在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面水平的高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。注塑模具与其它机械行业想比，有以下三个特点：第一，模具不能像其它机械那样可作为基本定型的商品随时都可以在机电市场上买到。模具制造不可能形成批量生产，即模具是单件生产的，其寿命越长，重复加工的可能性越小。因此，模具的制造成本较高。第二，因为注塑模具是为产品中的塑料制品而订制的，作为产品，除质量、价格等因素之外，很重要的一点就是需要尽快地投放市场， 所以对于为塑料制品而特殊定订制的模具来说，其制造周期一定要短。第三，模具制造是一项技术性很强的工作，其加工过程集中了机械制造中先进技术的部分精华与钳工技术的手工技巧，因此要求模具工人具有较高的文化技术水平，特别是对企业来说要求培养“全能工人”，使其适应多工种的要求，这种技术工人对模具单件生产方式组织均衡生产是非常重要的。综上所述，模具制造 存在成本高，要求制造周期短，技术性强等特点，目前，随着科学技术的不断发展和计算机的应用，这些问题得到了很大的改善。 注塑模具的特点： a)塑料的加热、塑化是在高温料筒内进行 ，而不是在模具内进行，因而模具不设加料腔，而设浇注系统，熔体通过浇注系统充满型腔。浇注系统对注塑模来说至关重要。 b)塑料熔体进入型腔之前，模具已经闭合。在注塑过程中需根据塑料特性，在模具中设加热或冷却系统。 c)注塑模生产适应性强，既可注塑小型制品，也可注塑大型制品；既可注塑简单制品，也可注塑复杂制品，生产率高，容易实现自动化。 d)注塑模一般是机动的，结构一般较复杂，因而制造周期较长，成本较高。注塑模具的应用在当今的时代会越来越广的，它的特点使得它的用处越来越宽，涉及的范围也大了。 模具表面的光整加工是模具加 工中未能很好解决 的难题之一。模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，我国目前仍以手工研磨抛光为主 (约占整个模具周期的 l/3)，不仅效率低 ，且工人劳动强度大，质量不稳定，制约了我国模具 加工向更高层次发展。因此，研究抛光自动化、智能化是重要的发展趋势。日本已研制了数控研磨机，可实现三维曲面模具的自动化研磨抛光。 国外在模具生产中， 计算机 辅助设计与辅助制 造 (术已得到十分成功的应用 。三维造型和型腔的数控加工都是由计算机辅助软件完成的，它大幅度的缩短了模具的生产周期，提高工作效 率。 德、美、日、法、意等工业发达国家 在模具设计制造领域仍处于国际领先水平，他们的一些先进的模具方面的技术被许多发展中国家，甚至是其它发达国家学习采用。亚洲以日本和韩国模具技术水平最高，其它国家与之还有较大的差距，不过他们也正在以惊人的速度发展着，国家之间的交流会使之发展更快。 玩具双联 齿轮模具设计及 型腔仿真加工 2 本课题是关于 塑料齿轮 的注塑模具设计。要求运用所学知识 ,能很好的对注塑模具进行设计 并能对注塑模具设计有更高层次的认识的目的。 该课题的设计要求通过基于现代 术的注塑模设计 ,在设计过程中掌握模具设 计的一般规律 ,对于运用现代 术进行模具设计进行研究和应用 ,完成 塑料齿轮 注塑模具设计 . 所设计 塑料齿轮 模具要能满足模具工作状态的质量要求 ,使用时安全可靠 ,便于维修 ,在注塑成型时要有较短的成型周期 ,成型后有较长的使用寿命 ,具有合理的模具制造工艺性 用数控加工进行编程加工。 本课题要解决的主要问题是 塑料齿轮 注塑模具工艺方案的拟定和 塑料齿轮注塑模具的设计。 注塑模具设计总体思路如图 1图 1本课题要达到的预期效果： 出现溢边、缩坑等缺陷； 工简便； 靠。 设计前的准备 确定成形工艺选择成形设备 拟定总体结构草图 设计计算、绘制总图及零件图 算塑件的重量和体积 解设备的性能、规格、特点 确定 具安装尺寸的校核 盐城 工学院本科生毕业设计说明书 2009 3 2 模具总体设计 品的分析 塑件为双联塑料齿轮，材料为 游标卡尺对零件进行测绘。我们最终所需要加工得到的是制造此零件的模具型腔，而我们所取的塑件是模具生产出来的千千万万个塑件中的一个，由于制造的原因，塑件在出模后不可避免的会产生一定的变形，因此对该零件的测量数值需要进行分析处 理。如对塑件较大尺寸误差的修正，对相同形状处所测不同尺寸的取均值进行圆整，然后绘出零件的草图。由于条件限制所以采用多次取断面进行测量的办法。 量具：游标卡尺（ 0 300、 , 垂直卡尺，曲线测量仪等注意做到以下几点： 1测绘过程中必须把被测物体放在工作平面上； 2采用多次测量求平均值； 3正确地读取数据。 根据上述的方法绘制的制品的零件图如下： 2制品图 玩具双联 齿轮模具设计及 型腔仿真加工 4 图 2品的三维造型 该制品是 烯腈 苯乙烯）塑料，重量约 30g 。据参考文献3知， 密度 1030 1070 3/ 收缩率 模具温度50 80注射压力 60 100大不溢料间隙 件的尺寸精度为 56级，则模具型腔的尺寸精度应为 。 具总体方案设计 设计模具时，首先确定合适的注塑机，并了解它的技术 规范要求：注塑机的最大注塑量、最大注塑压力、最大锁模力、最大成型面积、模具最大厚度和最小厚度、最大开模行程、模板安装模具的螺钉孔的位置和尺寸、注塑机喷嘴孔直径和喷嘴球头半径值。再根据现有注塑机的规格、所要求的塑件的质量、塑件成本及交货期等，确定型腔数目。 浇注系统分为主流道、分流道、浇口、冷料穴等。由于主流道与高温高压的熔融塑料接触所以外面要加个浇口套。分浇道的形状尺寸主要取决于塑件的体积、壁厚、形状以及所加工塑料的种类、注射速率、分浇道长度等。主流道与分流道采用圆角过渡，这样可以减小料流转向过渡时的阻力。 分流道的布置要均匀处理，确保熔融塑料由主流道到各分流道的距离相等。分流道表面不必很光，可以使熔融塑料的冷却皮层固定，有利于保温。分流道与浇口采用圆弧过渡，有利于熔料的流动及填充。浇口是连接分流道和型腔的桥梁，它具有两个功能：第一，对塑料熔体流入型腔其控制作用；第二，当注塑压力撤销后，浇口固化，封锁型盐城 工学院本科生毕业设计说明书 2009 5 腔，使型腔中尚未冷却固化的塑件不会倒流。根据制品的特点初采用多点进料点浇口浇注系统。 型腔分型面和形状的确定：注塑模有一个分型面和多个分型面的模具，分型面的位置有垂直于开模方向、平行于开模方向以及倾斜于开模方向几 种，分型面的形状有平面和曲面等。根据制品的形状采用双分型面分型。 排气系统的设计：本模具采用间隙排气，利用分型面的配合间隙自然排气。 推出机构的设计：推动的动力来源有手动推出、机动推出和液压与气动推出机构。本设计可采用机动推出，合模时复位杆首先与定模边的分型面接触，而将推板和所有的推杆一道推回原位。本模具设计采用塑件留在动模，要保证塑件不应推出变形或损坏，还要保证塑件的良好外观和结构可靠。 射机的选择 注塑模具是与注塑机配套使用，因此设计时注塑机的选择尤为重要。从模具设计的角度出发，应了解的 注射机的技术要求有：注射机的类型、最大注射量、最大注射压力、锁模力、最大注射面积、模具的最大和最小闭合厚度、最大开模行程以及模具在注射机上安装时所需的定位孔的大小、螺钉孔的位置等等。根据制品的大小及企业生产状况，选择 0 注射机，其主要参数如表 2表 2射机参数 型号 0 螺杆直径（ 35 注射容量（ g） 100 注射压力（ N/ 150 锁模力 （ 600 最大注射面积（ 模具厚度（ 170 300 模 板行程（ 300 喷嘴球半径（ 10 喷嘴孔直径（ 4 喷嘴伸出量（ 20 顶出行程（ 80 外形尺寸（ m * m * m） 腔数的确定 据参考文献 3可知，以机床的注射能力为基础，每次的注射量不超过注射机最大注射量的 80%，按参考文献 3公式计算模具的型腔数： n=(1m(2式中： G 注射机的最大注射量（ g）； 1m 单个塑件的重量（ g）； 玩具双联 齿轮模具设计及 型腔仿真加工 6 2m 浇注系统的重量（ g）。 n=(30 n=具型腔个数选一模二腔。 腔的布局 由于型腔的布置与浇注系统布置密切相关 ,因而型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合考虑。型腔的排布应使每个型腔浇口处有足够压力 ,以保证塑料熔体同时均匀地充满型腔，使各型腔的塑件内在质量均一稳定 ,这就要求型腔与主浇道之间的距离尽 可能最短 ,同时采用平衡的浇道和合理的浇口尺寸以及均匀的冷却等。合理的排布可以避免塑件尺寸的差异、应力形成和脱模困难等问题。本设计是一模两腔，为合理的设计浇注系统和容易脱模，型腔的布局图如下： 图 2腔的布局二维图 图 2腔的布局三维图 盐城 工学院本科生毕业设计说明书 2009 7 型面的确定 分开模具能取出塑件的面，称作为分型面。本模具采用双分型面。双分型面注塑模具是指浇注系统凝料和制品 由不同的分型面取出。选择分型面时，应根据几何形状的外观质量、浇注系统的合理布置、便于取件、利于排气等因素综合考虑，为了便于脱模，分型面的位置宜取在塑件外形轮廓最大处。 分型面的方向尽量采用与注塑机开模是垂直方向，形状有平面，斜面，曲面。 由于本制品是下大上小的特点，根据上述选择分型面的原则，本制品的分型面选择在双联齿轮大齿轮的上端。另一分型面是为了取出浇注系统凝料。 注系统设计 浇注系统的作用就是将熔融状态的塑料均匀、迅速地输入型腔，使型腔内体及时排出；并且将注射压力传递到型腔的各个部位，从而得到组织紧 密的制品。 浇注系统通常由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。 浇口是浇道与型腔之间最短的一段距离，能够增加和控制塑料进入型腔的流速并封闭装填在型腔内的塑料。浇口位置的选择对制品的质量显得尤为重要，根据文献 3浇口选择的一般要求是： 入型腔的塑料不要立即封闭排气系 ; 口的位置不能使流动的塑料冲击镶件，但也不能离浇口太 远，否则塑料流到镶件附近时变冷熔接不好 ; 免塑料直接正面冲击型芯 ; 时要考虑清理简便，不损坏塑件。 根据本设计的具体情况，采用 多点进料点浇口浇注系统。本模具流道布置采用平衡式分流道，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等形状及截面尺寸都相同 。采用这种形式，是为了减小进料口附近的收缩对齿轮精度的影响。进料口均匀在塑件端面，不会在齿形上留痕迹。根据文献 3其具体结构及参数如图22 玩具双联 齿轮模具设计及 型腔仿真加工 8 图 2料口形式（主视图） 图 2料口形式（俯视图） 流道衬套及定位环的设计 主流道是注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注塑机的喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度。 a. d=注射机喷嘴孔直径 +（ 1） ； d=b. =2 4 ； =2 c. D浇道的宽度 ； D=8mm d. 4 H=3mm e. R=注射机喷嘴球面半径 +（ 1 2） R=10+2=12mm f. 般取 1 3 r=2mm g. 宜过长或过短，要 8设计3 主流道衬套的材料常用 处理后硬度为 5055流道衬套与定模板采用 H7/过渡配合，主流道衬套与定位圈采用的 H9/隙配合。由于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向移动，所以主流道衬套的轴向定位要可靠。本制品是选择中小型模架则浇口套选择整体式，根据上述经验和计算本设计的浇口套形式为： 盐城 工学院本科生毕业设计说明书 2009 9 图 2口套 形式 分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。据参考文献 3经验公式： D= 4L (2 式中： W 流经分流到的塑料量（ g） L 分流道长度（ D 分流道直径（ 根据型腔的布置初估 L=80据制品的重量和浇注系统内的塑料量初估W=65g。则分流道直径为 4据文献 3料分流道直径推荐值为 选择 D=4 喷嘴与低温的模具相接触，使喷嘴前端有一小段冷料；当分流道较长时，前锋塑料长时间的在低温的模具中流动，温度较低。这些冷料如果进入型腔，在制作上形成冷接缝（熔接痕），严重的造成充填困难。也可能在进入浇口时就将浇口堵塞。所以必须设置冷料穴。冷料穴的作用是储存冷料；保证开模后主流道和分流道能留在动模板上，以便从模具中推出。如图 2拉料杆冷料井 玩具双联 齿轮模具设计及 型腔仿真加工 10 却系统的设计 冷却系统在模具设计中是很重要的一部分，冷却水道的布置对成品的质量尤为重要，下表是模具温度对成品的影响。 表 2正常模温对塑件质量的影响 模具温度 塑件质量情况 现象 过高 缩孔 在壁厚部分，易冷却地方先硬化，未冷却的地方先收缩，而产生缩坑。模具温度过高易产生缩孔 溢料 因为模具具有间隙，当温度过高，型腔内塑料粘度低，流动大，易从缝隙溢料 不均匀 变形 各部位冷却不均，造成收缩不一致，产生变形 过低 填充不良 温度过低，型腔内塑料 粘度高难流动，填充不均 熔接焊 两股料流汇合时，由于模温低，产生不能完全熔合而出现类似毛发状的细纹线 表面不光泽 出现表面不十分有光泽的情况 温度调整不的当 机械性能不良 当模温过高或过低时，对部分塑料，结晶不良造成机械性能不良 由上表可以知道冷却水道的位置取决于制品的形状和不同的壁厚。原则上冷却水道应设置在塑料向模具热传导困难的地方 ,根据冷却系统的设计原则 ,冷却水道应围绕模具所成型的制品 ,且尽量排列均匀一致。设计冷却水道需考虑如下因素 3： 冷却系统设计直接有关； c. 塑件熔接痕位置； d. 水孔边离型腔的距离一般保持在 10 25离太近则冷却不易均匀，太远则效率降低。水孔以直径一般在 8据模具大小决定； 免影响塑件强度。 根据参考文献 3经验公式计算所需冷却水量： 431 （ 2 式中 ； W 通过模具的冷却流量（ g）； 单位时间内进入模具的塑料重量（ g） ； a 每克塑料的热容量（ J/g） ； 出水温度（ ； 入水温度（ ； K 热传导系数； 盐城 工学院本科生毕业设计说明书 2009 11 由式（ 2算得： W=380g 再由下式可求出冷却水道的直径 d： （ 2 式中： 冷却液密度（ g/； L 冷却水道的长度（ 由式（ 2算得：水道直径 据文献 3取水道直径 水道需要注意管中的铜片隔离，这样冷却效果更好。 上下水道一致如图 2 2模板的水道流向图 架的选择 根据制品的投影面积，模架选择 50于制品的高度是 24参考文献 3可知开模的长度要大于制品高度的 5根据型腔和型芯的高度以及冷却系统的布置，根据参考文献 3选取模架各参数和结构如表 2 3及图 2 15所： 表 2架的参数 件号 模板 材料 尺寸 (1 定模座板 55 定模板（凸模） 45 255 凹模 45 255 动模板 45 255 支架 55 顶杆固定杆 45 255 推板 45 255 动模座板 55具双联 齿轮模具设计及 型腔仿真加工 12 柱、导套的选择 导向零件用来确定动、定模 (或上、下模 )的相对位置 ,并保证模具运动的方向精度 套、导板等。导柱与导套的功能是为动模与定模（包括顶出板与动模板）在相对运动时导向。导向零件应尽量布置在靠近模具模板的边缘出 ,以便于较宽松和较方便的安置模具成型零件和温度调节系统根据具体模具结构，导柱的固定位置可以根据不同的需要设置在不同的模板上。一般的模具设计时尽量的将导柱的 固定设置在定模板上。 柱的选择 导柱的形状可分为普通型与阶梯型两种。普通型制造简单，在小型模具中被广泛使用。而阶梯型的导柱在制造上较普通型导柱难度大，因为对导柱中两段不同直径部分的同轴度要求较高。导柱的长度也是一个不可忽视的重要参数，对于不同的模具，其导模长度也是不一样的，但设计导柱长度的原则是一致的，即导柱的长度要比模具最长的凸起部分长些，以免在组装时因对位不准而碰伤模具。 导柱与安装在另一半模上的导套相配合，以确定动、定模的相对位置 ,保证模具运动副的导向精度。在闭模开模时沿着导柱移动，为保 证动模板移动的正确 ,导柱应有足够的强度和刚度 ,所以必须正确的选用导柱直径 ,并保证它在模板中的刚性配合。根据制品的特点和模架的大小选用四个导柱 ,其结构根据参考文献 3选择 d=12mm,21=16,D=16=40材料为 5，如下图： 图 2柱 套的选择 根据导柱的直径和长度选择及文献 3选择导套 1的尺寸 d=186=32S=6， L=32 的带头导套。其材料为 55。如图 图 2套 1 盐城 工学院本科生毕业设计说明书 2009 13 导套 2的尺寸如图 2材料为 , 55。 图 2套 2 杆设计 顶杆设计有如下的要求： 顶杆的导向 顶杆一般用来进行顶出塑件，同时也可以作为 脱模机构 ，一般用于脱 模力小的腔类塑件 ，而当 配合部分较短 ； 因本制品内部结构比较复杂，为使制品能安全的推出采用了 4个顶杆。分别在双联齿轮的大齿轮的端面，这样不会在齿形上留下痕迹。如图 22中四个小圆位置即为顶杆位置）。 图 2杆 图 2杆布置图 具体的形式和尺寸可以参考 3表 6具双联 齿轮模具设计及 型腔仿真加工 14 表 2形 顶杆及尺寸 公称尺寸 d 与顶杆配合的孔 尺寸 公差（ 尺寸 配合长度 10 +5 位杆 复位杆用于闭模时使顶杆及顶出杆复位，材料常用 50，复位杆的组合形式和尺寸可以查参考 3表 6 2位杆尺寸 公称尺寸 d D H 配合长度 寸 公差（ 尺寸 公差 8 7 0 型芯和型腔的设计 模力的校核 锁模力又称合模力，是指注射机的合模装置对模具所施加的最大夹紧力。当熔体充满型腔时，注射压力在型腔内所产生的作用力总是力图使模具沿分型面胀开，为此，注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑料制品及浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积。根据参考文献 3经验公式即 (2或 (2式中 B C K K (2 P=P= F= (2F= 0F 注射机的公称锁模力（ 1K 压力损耗系数，一般取 1/3 2/3； P 模模内压力（型腔内熔体的压力）； P 柱塞或螺杆施加于塑料上的注射压力； A 制品、流道、浇口在分型面上的投影面积之和 基本压力（ 盐城 工学院本科生毕业设计说明书 2009 15 材料种类数 注件几何形状的等级 所选的注塑机锁模力为 600 选规格合适 。 模行程的校核 各种注射机的开模行程是有限的，取出制品所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离。 0型注射机的单分型面注射模的开模距离的校核如下： S H= H2+a+(5 10) (2式中： S 注射机的最大开模行程（移动模板行程）； 塑料制品推出距 离； 制品高度； H 开模行程 根据设计情况：塑料制品推出距离 0品高度 4 所以 S H=40 + 65+ 137 所选注射机的最大开模行程为 300 300选注射机合适。 装配图及三维造型图 装配图 装配图是模具装配的主要依据 ,其要求为： :1 比例绘制，并应符合机械制图国家标准。 视图与其它视图同时画出。为了更好地表达模具中成型塑件的形状、浇口位置等 ，在模具总装图的俯视图上，可将上模（或定模）拿掉，而只画出下模（或动模）部分的俯视图。 求投影正确，轮廓清晰。 填写零件明细表，标注技术要求和使用说明，标注模具的必要尺寸。步骤： 定动模与定模的分型面，确保塑件留在动模一侧。画出塑件位置及定模、动模型芯。画出流道及浇口。 在主视图上表示各零件之间的装配关系。 顺序标出零件序号。 细表内容，包括件号、名称、材料、件数及标准件规格、数量等。 括装配要求及试模要求。注明注射机规格及标准模架代号。 玩具双联 齿轮模具设计及 型腔仿真加工 16 （ a）主视图 （ b） 俯视图 （ c）左视图 2配图 盐城 工学院本科生毕业设计说明书 2009 17 具的三 维造型图 本次模具的三维造型主要由零件装配生成，其中主要应用匹配、对齐、矩阵等定位关系来约束零件之间的关系。模具的三维造型如图 2 2解图所示 图 2具的三维造型图 图 2具的三维爆炸图 玩具双联 齿轮模具设计及 型腔仿真加工 18 3 工艺分析及仿真加工 在模具的制造 和生产 中 ，对制品 的工艺分析、加工方法的选择以及加工设备的选用决定了模具制造能否符合设计的要求， 对注塑工艺的选择决定可制品的可生产性， 并最终转化为生产力起着决定性的作用。 具的注塑工艺分析 本制品采用 料，根据注塑工艺分析的需要，首先对 料进行注塑工艺分析。 (1) 料的干燥 料的吸湿性和对水分的敏感性较大 , 在加工前进行充分的干燥和预热 , 不单能消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、银丝 , 而且还有助于塑料的塑化 , 减少制件表面色斑和云纹。 料要控制水分在 以下。注塑前的干燥条件是 : 干冬季节在 75 80 以下 , 干燥 2 3h , 夏季雨水天在 80 90 下 , 干燥 4 8h , 如制件要达到特别优良的光泽或制件本身复杂 , 干燥时间更长 , 达 8 16h。因微量水汽的存在导致制件表面雾斑是往往被忽略的 一个问题。最好将机台的料斗改装成热风料斗干燥器 , 以免干燥好的 料斗中再度吸潮 , 但这类料斗要加强湿度监控 , 在生产偶然中断时 , 防止料的过热。 (2) 注射温度 料的温度与熔融粘度的关系有别于其他无定型塑料。在熔化过程温度升高时 , 其熔融实际上降低很小 , 但一旦达到塑化温度 (适宜加工的温度范围 , 如 220 250 ) , 如果继续盲目升温 , 必将导致耐热性不太高的 热降解反而使熔融粘度增大 , 注塑更困难 , 制件的机械性能也下降了。所以 ,注射温度虽然比聚苯乙烯 等塑料的更要高 , 但不能像后者那样有较宽松的升温范围。某些温控不良的注塑机 , 当生产 件到一定数量时 , 往往或多或少地在制件上发现嵌有黄色或褐色的焦化粒 , 而且很难利用加新料对空注射等办法将其清除排出。究其原因 , 是 料含有丁二烯成分 , 当某塑料颗粒在较高的温度下牢牢地粘附在螺槽中一些不易冲刷的表面上 , 受到长时间的高温作用时 , 造成降解和碳化。既然偏高温操作对 能带来问题 , 故有必要对料筒各段炉温进行限制。当然 , 不同类型和构成的 适用炉温也不同。如柱塞式机 , 炉温维持在 180 230 ; 螺杆机 , 炉温维持在 160 220 。特别值得提出的是 , 由于 加工温度较高 , 对各种工艺因素的变化是敏感的。所以料筒前端和喷嘴部分的温度控制十分重要。实践证明 , 这两部分的任何微小变化都将在制件上反映出来。温度变化越大 , 将会带来熔接缝、光泽不佳、盐城 工学院本科生毕业设计说明书 2009 19 飞边、粘模、变色等缺陷。 (3) 注射压力 融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高 , 所以在注射时采用较高的注射压力。当然并非所有 件都要施用高压 , 对小型、构造简单、厚度大的制件可以用较低的注射压力。注制过程 中 , 浇口封闭瞬间型腔内的压力大小往往决定了制件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力过小 , 塑料收缩大 , 与型腔表面脱离接触的机会大 , 制件表面雾化。压力过大 ,塑料与型腔表面摩擦作用强烈 , 容易造成粘模。 (4) 注射速度 采用中等注射速度效果较好。当注射速度过快时 , 塑料易烧焦或分解析出气化物 , 从而在制件上出现熔接缝、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。但在生产薄壁及复杂制件时 , 还是要保证有足够高的注射速度 , 否则难以充满。 (5) 模具温度 成型温度相对较高 , 模具 温度也相对较高。一般调节模温为 75 85 , 当生产具有较大投影面积制件时 , 定模温度要求 70 80 , 动模温度要求 50 60 。在注射较大的、构形复杂的、薄壁的制件时 , 应考虑专门对模具加热。为了缩短生产周期 ,维持模具温度的相对稳定 , 在制件取出后 , 可采用冷水浴、热水浴或其他机械定型法来补偿原来在型腔内冷固定型的时间。 (6) 料量控制 一般注塑机注 料时 , 其每次注射量仅达标准注射量的 75 %。为了提高制件质量及尺寸稳定 , 表面光泽、色调的均匀 , 要求注射量为标定注射量的 50 %为宜。 根据上述对 工艺分析和制品的特点制定了注塑工艺过程如表 3示。 表 3塑工艺分析 预热 料筒温度 / 模具温度 注塑压力形时间 /s 后期处理 温度 时间 后段 中段 前段 注射时间 高压时间 冷却时间 总周期 方法 温度 时间/h 80 3 150 170 180 50 70 30 4 50 84 红外线灯 70 3 具成型件制造工艺与加工工序 具成型件制造工艺 本设计采用数控成形铣削和电火花加工，前者为塑料注射模具成型件加工的 主要工艺方法， 特别是高速铣削工艺、 45 轴联动加工工艺的应用。已成为成型件现代加工工艺的主要方法和工艺类型。电火花成形加工是用于成型件经过成形玩具双联 齿轮模具设计及 型腔仿真加工 20 铣削后的精密加工，以降低型面粗糙度参数，减少研磨、抛光工作量。工艺过程如下： 1)成型件制造工艺过程和顺序； 2)成型件成形加工，包括孔系加工，沟槽和平面加工等； 3)成型件热处理工艺，包括淬火、氮化工艺以及表面强化工艺等 ； 4)成型件型面的精饰加工，包括塑料模型腔皮纹加工、抛光与研磨加工等。 具成型件的加工工艺 1) 粗加工工序 粗加工为精加工的预加工工序，也可 作为精度、表面粗糙度和质量要求不高，作为非配合面的最终加工。 2) 精加工工序 一般可作为最终加工工序，注射模具的凹凸模的成形铣削可达 0、表面粗糙度可达 表面粗糙度可达 3) 精饰加工工序 一般在热处理后进行，其工艺内容包括研磨、抛光皮纹加工等。即从模具
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