薄壁凸台套筒注塑模具设计及CAE

摘要本文主要介绍了薄壁凸台套筒注塑模具的设计过程，以Pro/E、CAD等绘图工具为基础，对注塑模具的结构进行了详细设计，完成了模具的装配图以及主要零件的零件图。设计过程中，分析了塑件的结构、成型工艺可行性，介绍了模具的基本工作原理，并对注塑机的选择、浇注系统、型腔布置、成型零件、脱模机构、导向机构、顶出系统、排气系统、冷却系统、以及相关参数的设计及校核作了详细的计算。除了设计之外，本文还通过模流分析软件moldflow对模具浇注系统、冷却系统及流动系统进行了模拟分析，基本完成了模具的整个设计过程。关键词：薄壁、注塑、模具、moldflow乖Ab签st圣ra稀ct吴Th定is夺p抖ap睡er脑a鞋pp恼li著es网t屯he淡d恨es鹿ig卫n谷pr杜ec疼ed速ur石e别of珍t死he雀i茧nj牢ec盲ti呼on炉m援ol汪d石of效t脾hi扔n-根wa丧ll瞎ed脏c吃on丢ve庭x抵sl临ee涝ve当s.框B翅as友ed茅o球n逝Pr作o/侮e哭an纷d才CA星D,庆d追et敬ai汁le引d广de健si堆gn腰o老f拦th今e哨st撇ru址ct登ur捉e携of婆t毕he庄i脂nj暑ec亦ti砌on砖m棉ol叠d屠is烂c趟ar变ri留ed蜜o碍ut属.耀Th脚e侄as本se特mb善ly搁d迫r超aw香in遇g砌an咬d也so尤me既p眯ar高t宜dr斤aw顷in欺gs粪o细f由th材e狠ma案in俗p乎ar恰ts放a侧re副c感om蚊pl炉et荒ed联.顾Du陵ri尘ng霉t证he廉p碌ro迈ce含ss设o拼f钢th杂e卧de坚si突gn楚,择th董e闻st肿ru届ct挣ur疫e假of逼t萝he苗p息la汪st护ic壤p农ar锋t随an灶d遥th病e伏fe运as贼ib倘il旗it记y马of筝f拌or仙mi啦ng拍t则ec腔hn闹ol阅oh株y些ar踪e互an破al荒ys头ed冒,婚wi级th忌t殃he阿b修as练ic播o榆pe义ra年ti齐on会p燕ri揉nc炕ip除le玩o来f量th锁e爸mo矩ul姜d砖in段tr妖od宇uc杜ed密,涉an纸d胁de搅ta翅il唯ed怨c捏al过cu珠la签ti贸on匙o剖f软th槐e至ch遥oi举ce宅o惑f里in琴je香ct吵io轮n慕mo筝ld毛in驻g刊ma规ch树in盏e浸、侵po仇ur纯in蒸g青sy逐st述em柔、下de沈si斗gn馆o浅f卧ca皇vi膊ty刮、须mo萄ld者in纯g策pa组rt田s带、木de讨mo撇ul掘di捕ng各m盏ec贯ha公ni黄sm凯、本st但ee从ri锣ng训m险ec挨ha锹ni茂sm蛙、寨ej颗ec鞋ti考on逢m怎ec太ha土ni晨sm农、河ex往ha寺us鸣t映sy拼st民em恶、找co肤ol洪in欧g住sy巷st匀em士、壤de偶si抱gn广a小nd慌c歪he盐ck肢o晋f易re跑la岂te朋d醉pa摩ra饲me醉te答rs考a伶re化p晌ro织vi班de株d.维B敞es佳id招es俊,忍th弊e椒si蛾mu辩la懂ti犯on虫o坑f信th金e单fe卡ed嗓s预ys后te赠m刘、滨co弱ol搭in随g薪sy棚st盟em袭a良nd尼r肉un孔ni箭ng醋s雁ys烫te丽m畏is规g罗iv西en零o巧ut偿t埋hr乎ou凶gh模m迟ol彩df难lo章w.舒T祸he势e圣nt件ir客e底pr包oc旱es辽s惰of伪t赖he掌d顾es姐ig担n的is罢m肾os滨tl喊y腐co劫mp硬le算te局d.田Ke百yw仇or酱ds闷:范th载in可-w斜al翼le结d甲、返in舅je英ct鞋io萄n完、军mo冤ul膊d障、怀mo池ld幕fl敬ow前言倘在实筒际生泻产过鹿程中锡，经馆常会范遇到脸加工符各种是不同语类型裤的薄灯壁零亚件，要在加老工过息程苗中鸟容易连变形摘。工对其虽内在记外在违引起爽变形础的根征源进扣行分付析，卵在加俘工薄访壁类秃零件男时，膨找到间如何暗防止鬼其变馅形，恢从而检达到宫零件原图纸应的设纽计靠要求愉，达日到各厦项技护术指毫标和盲稳定凉性要伍求的碑处理敞方法萍的探造索是采非常厘必要龄的。刷薄壁体零件末已日腔益广乔泛地吐应用熟在各复工业墙部门粥，因末为它保具有锡重量丙轻，零节约删材料幅，结惩构紧电凑等为特点员。但语由于顷薄壁杰零件垃刚性到差，郑强度扯弱，哄给加访工偏过程蚕带来芦了各诞种技趋术上泥的问酬题。估塑料梢制品决通常稠简称物为塑带件，糠研究让塑件婶的结么构设挪计工异艺性赵具有恶重要敌意义吃。结旱构良铲好的眯塑件续对模诉塑过练程、食减少揪缺陷乒、获挤得更竖快的胸充模挺速度肥等方特面有角良好绪作用浸。以嫩壁厚匆为例粪,如保果仅诊从满员足使哪用性崖能考包虑而止使壁撕厚产冲生剧咐烈变侧化以率及在蜘长的置窄通黑道末枯端存看在着鄙厚壁她均将紫影响夕模腔采充填扇,使袭制品哑产生集缺陷幕。要今在不饲改变例结构喉的情影况下肯解决可这种寺流动亮不良任的现吼象,爷就需狸要更灵高的植注射恨温度辽和压爷力,汇以及伶更长男的保浪压时袍间,百因而柳延长满了模按塑周滚期。胜薄壁击塑料天制品萝的结茎构工便艺性笨直接桥影响婆制品湾本身愁的性览能指早标、想成型柴工艺昂的实血施和才模具塑结构扶的复修杂程拿度。棍因此辟,模希具设萍计人仙员必罚须熟卵悉与壮设计炼模具绢有关侵的塑袍料制惭品结庭构工音艺性比方面叶的要旬求,稀以便翅在满犹足使帅用要叉求的效前提析下,脆考虑监塑件鲁在模艳具中扯成型咏的特峡点,掉充分每发挥株所用冠塑料衔在性怕能上冤的优迷势,各达到马简化摘塑件塞及模记具结咽构、牲降低那生产闯成本猪的目赤的。决在塑捏料材接料、请制品狼设计割及加输工工弓艺确哄定以丑后，悬塑料盾模设痒计对贷制品伍质量盖与产锦量，逝就具毅有决突定性改的影抓响。爬首先贞，模撑腔形堡状、拌流道顶尺寸冻、表螺面粗修糙度换、分扎型面寇、进兰浇和例排气浪位置阳选择坡、脱则模方王式以竭及定丰型方绝法的型确定味等，仙均对婶制品书（或侦型材特）尺类寸精都度和严形状喷精度闷以及缩塑件雨的物蒙理力墨学性鞭能、腹内应蔬力大秋小、倍表观劣质量墓与内腔在质秀量等抗，起皮着十适分重立要的宫影响煮。其册次，泉在塑势件加哪工过锋程中散，塑拔料模找结构芹的合哗理性式，对偿操作辞的难挽易程忠度，殊具有揭重要勒的影始响。菠再次辉，塑互料模施对塑舅件成颗本也伙有相碎当大业的影饮响，晕除简仔易模瓶具外良，一奴般说使来制部模费恢用十奶分昂昼贵，肥大型教塑料推模更懒是如已此。佩塑料富模是扬塑料失制品撑生产沈的基湾础之训深刻栗含义朽，正推日益木为人逝们理畅解和喜掌握轮。当罩塑料润制品备及其命成型谊设备暗被确泻定之甩后，咸塑件刊质量衬的优竞劣以伸及生祝产效潮率的杰高低兵，模见具因锈素约药占8间0%灯。由骨此可茧知，低推动饺模具垮技术输的进姿步是刃刻不圆容缓走的策模略。武尤其惯大型关塑料虹膜的皱设计帽技术羊与制社造水沿平，角常常驻可标粗志一匆个国臭家工历业化魔的发级展程斤度。斗第一纪章坝塑件迈可行佩性分塔析艳1.要1孤外形怠尺寸宫及精喇度等条级脏该塑狐件外锈径愚φ慢5.击98腾mm枯，长米度1孟4祥mm牵，最粱大壁困厚0凭.4贱5尖mm附，尾锻部锁迁紧扣军尺寸森，长对度0严.3暴mm身，单云边高课度0估.1皆5瓦mm绕。俩其中证尺寸娱φ垮5.别08小，誉φ侮5.捕98额，1例4矛mm权存在锈公差肉，查踪表可富知公浴差等村级为威IT带11掏，未辣注公附差取道自由队公差罪等级谣。旬图府1替-1姐薄腰壁凸宇台套离筒葡1.辱2干塑件滔的摄材料像及其遮性能武PS戏聚苯仗乙烯欣，热路塑性日材料颜，流费动性网较好悉，抗建拉强叮度高拘，化嘱学性欺能稳喉定，闲成型铁性能解好，巨适合忽于点限浇口击。（搭具体榆参数党如表都1-性1）怎表虹1桑-1顾屈PS越主要秩性能之参数者密度章1.主04所~1耍.0文6为g/乘cm坛³跳收缩浙率邮0.尤5~璃0.颂6式%迫抗拉反屈服纷强度臣35楼~6另3烫MP鸡a跟拉伸旦弹性再模量稠28衔00蔬~3参50电0超MP吹a冶抗弯瞒强度警61谨~9铜8徐MP脉a缘冲击期韧性牺0.补54拼~0宏.8汁6呼kJ饱/m暖热变熔形温颗度军65券~9概6渐°C锋硬度权M蓝65开~8听0妄HB嚷1.休3串分型买面和拦脱模仆斜度勺的确事定聪由于放零件彼尾部丙锁紧激扣锥皆度方译向与地抽芯基方向并相反场，而房且型迫腔深辽度较榆深，预不便贱于加假工，恨所以拼选择芬分型毒面时系综合思分析插，将艳分型嘴面设剂在零殊件大哗端面惩。饲考虑阁到零调件尾龟部锁兴紧扣当尺寸碰较小温（单悬边尺支寸0半.1详5向mm扔），线根据勤使用熔用途弓，塑误件变罗形后亭可以余回弹通不影洒响功内能，惰故将损芯轴僚按照搜零件巴内型充加工配，留读出收追缩量症，并稳在芯钥轴外跪圆上鸟加工爽多道真台阶剑，台冬阶高点度双敞边0席.1睛mm粒，宽鉴度1仪mm研，可败将注养塑后俱零件槽从型屯腔中甚抽出乒，再因使用泛退料裤板将革零件画从芯铸轴上竿推下数，可心实现见注塑短过程张。熔PS肾（聚竹苯乙贴烯）里的成构型性载能良复好，脏成型漏收缩央率较则小，孝根据赢参考港文献赏查表伶，选晓择塑止件上全型芯凳和凹押模的炊统一羊脱模端斜度瞒为1挥度。甘1.鄙4肉型腔槐数量替和排烟列方艰式的以确定民该塑稼件要墙求月度产量埋20郑0万慌件，即属于是大批忧量生赶产，写在保黑证塑汽件质誉量前竹提下丰，尽撒可能稳采用魂一腔荒多模愧或高锹速自聚动化础生产拾，以霜缩短渗生产伙周期恩，提乔高生咳产率帽。按伙照一戚台注嘱塑机勿两班圾生产猴，每驻模6祖件计型算，泼则月他产量蚂为3颗5万畜件，届远远巡不满冤足生乞产要他求。法由于岗塑件恨精度鹅等级需较低镇，体凉积小郊，不滑需要受侧抽商芯机矮构，斧在保风证塑历件质某量的患前提永下，脾为了历提高手设备苹的利汇用率覆，考烘虑模属具采愚用1杏腔3遍2模循进行压设计滔。排钞列方恒式如洗图焰1秤-2泡所示须图沫1歉-2嗽一甚模3依2腔杀第二班章若注塑妇机毒的柏选择泽2.忆1新塑件汁体积置和胆其他械参数藏的捆计算撇1.概单个西塑件碍的体摘积和梯质量固计算痰根据劣塑件玩形状满进行考大致丈计算联，得啊到塑缓件体挣积烛V笔1=亿10寸5单mm东²脸=0篇.1寸05布cm睛³桥，需塑件谎材料绝聚苯缺乙烯园（钢PS输）的待密度牢取碧ρ强=1约.0骆4~秀1.择06摸g/诱cm资³删，则节单个川塑件寄的质也量为爽m辟=0已.1怪g萍。悦2.齐模具萝所需趁塑料费熔体村注射渐量计缠算烟V=丑n*区V1户+V螺2周式中瑞，炎V文——榴一赵副模疯具所饮需塑躁料的满体积川（枣cm滴³蹲）；包n焰——住初达步选诊定的揪型腔箩数量释；魂V1堡——吗单都个塑虑件的帆体积价（落cm代³什）拦；痛V殃2郑——蚁浇珠注系唯统的两体积虫（馒cm脉³剖）。订对于稳流动昏性较易好的酬普通赏精度蓬塑件榆，浇熊注系蓄统凝顺料约饿为塑练件体椒积的盐15根%-洽20葵%，腹考虑罪深长远型薄除壁零更件，趋设计碗时以颗0.耳6湾nV丝1酷作为改预测秧估算新，即集注射喷V腾=1隐.6赤n*减V1国=5改.3榴76同cm次³谣3.拔锁模透力计腔算思A=肾n*猎A1原+A拢2掩Fm槽=面（录n*啄A1顾+A慧2以）党*p念式中俩，纳A欣——勉塑户件及直流道赠凝料我在分器型面挠上的圣投影伶面积肿（丸mm拐²杂）；伟A1软——蔑单毒个塑中件在橡分型练面上窝的投蹲影面折积（熔mm捐²佛）；届A2乡——谋流道松凝料卖（包炊括浇观口）尚在分型型面仅上的圆投影抓面积能（聚mm择²型）；庄F面——义模腹具所乒需的拥锁模册力衰（排N付）；温p师——大塑津料熔处体对航型腔姜的平验均压芽力（贯MP晋a思）。私对于近多型侄腔模园的统蝇计分序析，辟流道伞凝料备（包疫括浇翅口）虽在分疤型面吨上的佩投影旅面积裹A帝2大乱致是序单个己塑件赤在否分型符面上蛾的投差影面亚积土A研1的耳0.仁2-技0.滥5倍毒，因这此可湿用0别.3这5祸nA撕1来总估算泥，计叹算得涌，歇A洗≈佳12撇13撑荡mm晨²件。曾查表尺2-戒1趟部分璃塑料挣所需答的注夫射压呀力（熄伍先嫂明《袭塑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