塑料堵头注塑成型工艺与模具设计【圆头端盖】【含7张CAD图纸、说明书】【LB7】
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圆头端盖
含7张CAD图纸、说明书
LB7
塑料
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模具设计
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塑料堵头注塑成型工艺与模具设计 1 绪 论1.1塑料模具概述 1.1.1塑料工业塑料制品质量轻、耐腐蚀、生产效率高、耗能比较低,所以在生产、生活的各个方面得到了广泛地应用。甚至在某些领域,塑料可取代金属,例如塑料齿轮、塑料管件等,在某些领域塑料制品起着不可代替的作用。塑料的原材料只有加工成塑料制品才能实现其真正的价值。生产塑件的原因就是为了利用其性能和各种工艺加工方法来使其来成为一种既有一定的形状又有一定的用途的实际产品。它的成型方法有很多种,例如,挤出、吹塑、注塑、压铸等。其中,注塑成型一般过程是:原材料从注塑机料斗进入加热筒进行加热塑化,然后由注塑机的螺杆或柱塞推动塑化的料,行程一定的注塑压力,塑化后的料在压力的作用下,进入喷嘴,然后进入流道、浇口、模具型腔,等到注塑完成后,就进入了冷却保压阶段,最后开模取出塑件。 1.1.2 塑料成型注塑模具 其实,对于单分型面的塑料成型注塑模具主要是由动模和定模两部分组成的,动模装在注射机移动模板上,定模则安装在注射机固定模板上。当分型面闭合时,动、定模板组成浇注系统和型腔,注入塑料熔体,经冷却保压后,模具的动定模板分离,这时就能取出塑件了。注塑模具重要由以下部分组成: (1)推出机构 推杆、推出固定板、拉料板等,以保证塑件冷却完成后迅速脱离成型零部件。 (2)导向部件 导套和导柱等,保证模具合模准确。13 (3)侧抽芯机构 斜导柱和侧抽芯等等,控制零件侧孔成型。 (4)浇注系统 主流道、分流道、冷料穴和浇口,其中浇注系统控制进料方向,保证塑件的成型质量。 (5)成型部件 型芯、凹模,其中,型芯成型内表面,凹模成型外表面,保证塑件顺利成型。 (6)温控系统 主要是水路设计,需要控制模具温度为一定值。1.1.3 注塑模具发展趋势现代制造业的发展已经发展到了信息化的地步,各种数控加工设备的使用,已经很是普遍了。注塑模具本身就是机械产品,毋庸置疑,其发展主要也是受模具设计制造技术水平高低的制约。一方面,国内模具市场将继续高速发展,另一方面,模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此,放眼未来,国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好,预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展,我国不但会成为模具大国,而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。“十一五”期间,中国模具工业水平不仅在量和质的方面有很大提高,而且行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。 13 2 产品材料的基本特性及工艺分析2.1塑料的原材料分析 ABS是由丙烯晴,丁二烯,苯乙烯共聚而成的,是一种新型的工程材料。它具有三种成分的综合性能,是一种具有坚韧、质硬和刚性的工程材料。ABS是非结晶聚合物,不透明、无毒、无味及微黄的热塑性树脂.有及好的抗冲击强度,且在低温下也不迅速下降.有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐油性,化学稳定性和电器性能。ABS的主要成型特点: (1)可用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等成型加工方法。 (2)收缩率小,可制得精密塑料。 (3)吸湿性较大,成型前应干燥处理。 (4)流动性中等,溢边值0.04mm,溶体粘度强烈依赖于剪切速率,因此模具设计大都采用点浇口形式。 (5)熔融温度较低,熔融温度范围固定,宜采用高料温、高模温和高注射压力,有利于成型。 (6)浇注系统流动阻力小,注意浇口形式和位置应合理,防止产生熔接痕或减小熔接痕数量。脱模斜度不宜过小。 2.2 ABS注射成型的主要工艺参数树脂名称:ABS注射机类型:螺杆式螺杆转速,(r/min):3060形式:直通式喷嘴温度():180190 前200210料筒温度()中210230 后180200模具温度():5070注射压力(MPa):7090保压压力(MPa):5070注射时间(s):35保压时间(s):1530冷却时间(s):1530总周期(s):4070密度(g/):1.011.08 2.3 塑件的结构和尺寸精度 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸相符合程度,即所获得塑件尺寸的准确度。塑件的尺寸精度与模具的制造精度,模具的磨损程度,塑件收缩率的波动及成型时工艺条件的变化,塑件成型后的时效变化和墨迹的结构形式等有关,因此,塑件的尺寸精度往往不高,应在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。查阅模具设计与制造简明手册3表2-2-1及表2-2-3,该塑件精度等级为6级。32.4计算塑件的体积和重量 计算塑件的质量是为了选用注射机及确定模具型腔数。 计算塑件的体积:V=60303.7mm3 计算塑件的质量:根据设计手册查得ABS的密度为=1.02-1.05g/cm3,故零件的质量为: M=V=60303.7mm31.05g/cm3=63g2.5脱模斜度和壁厚圆角 脱模斜度大小与塑件的形状、壁厚和收缩率有关,由表2-2-5可查得聚乙烯的脱模斜度 型腔25-45,型芯20-45脱模斜度的取向根据塑件的内外形尺寸而定;塑件内孔,以型芯小端为准,尺寸符号图样要求,斜度由扩大方向取得;塑件外形,以型腔(凹模)大端为准,尺寸符合图样要求,斜度由缩小方向取得。一般情况下,脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。当要求开模后塑件留在型腔内时,塑件内表面的脱模斜度应大于塑件外表面的脱模斜度。2.6模塑成型工艺 热塑性材料的注射成形工艺过程如下:(1)预烘干装入料斗预塑化注射装置准备注射注射保5压冷却脱模塑件送下工序(2)清 理 嵌 件、预 热 ;清 理 模 具、涂 脱 模 剂放 入 嵌 件合 模注 射 2.7机械性能分析 该零件属于连接用排水管件,使用时无特殊受力要求,但是需要有较好的冲击强度、耐腐蚀性和尺寸稳定性。塑件选用ABS材料能很好的符合塑件机械性能的要求,成型塑件的性能可以实现。 通过综合分析可以看出,注射成型时在工艺参数控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证。13 3 确定注射成型机的型号和规格 根据制品的生产批量(大批量生产)及尺寸精度的要求,确定型腔数为1,即一模一腔。型腔数目的确定型腔是指模具中成型塑件的空腔,而该空腔是塑件的复形,除去具体尺寸比塑料大以外,其他都和塑件完全相同,只不过凸凹相反而已。注射成型是先闭合模具以形成空腔,然后进料成型,因此必须由两部分或(两部分以上)形成这一空腔型腔。其凹入的部分称为凹模,凸出的部分称为型芯。型腔数目的确定于下列条件有关: 1.塑件尺寸精度型腔数越多时,精度也相对地降低,1、2级超 精 密 注 塑 件,只能一模一腔,当尺寸数目少时可以一摸两腔;3、4级的精密塑件,最多一模四腔。 2.模具的制造成本多腔模的制造成本高于单腔模,但不是简单的倍数比,从塑件成本中所占的模具费用比例看,多腔模比单腔模具低。 3.注塑成型的生产效益多腔模从表面上看,比单腔模经济效益高。但是多腔模所使用的注射机大,每一注射循环周期长而且维持费较高,所以要从最经济的条件上考虑模具的腔数。 4.制造难度多腔模的制造难度不单腔模大,当其中某一腔先损坏时,应立即停机维修,这样就影响生产。塑料的成型收缩时受多方面影响的,如塑料品种,塑件尺寸、大小、形状,熔体温度,模具温度,注射压力,充模时间,保压时间等。影响最显著的是塑件的壁厚和几何形状的复杂程度。 3.1 注射机的选择选择注射机时,必须保证制品的注射量小于注射机允许的最大注射量。根据生产经验,制品注射量一般不超过注射机最大注射量的80%。根据塑件形状及尺寸采用一模一腔的模具结构,考虑外形尺寸、对 塑 件 原 析及注塑时所需要的压力情况,参考模具设计手册初选注射机类型XS-ZY-125型卧式注射机,其主要技术参数7额定注射量:125cm锁模力:900KN螺杆直径:42mm拉杆内间距:260360mm额定注射压力:150MPa最大开模行程:300mm注射时间:1.8s最大模具厚度:300mm塑化能力:50kg/h最小模具厚度:200mm螺杆转速:10140r/min定位孔直径:100mm喷嘴球半径:SR12mm喷嘴孔直径:4mm3.2塑料注射工艺参数的确定 ABS的成型工艺参数可作如下选择。试模时,可根据实际情况作适当的调整。 注射温度:包括料筒温度和喷嘴温度。 料筒温度:后段温度t1,选用190; 中段温度t2,选用220;13 前段温度t3,选用210; 喷嘴温度: 选用200; 模具温度: 选用80; 注射压力: 选用100MPa; 注射时间: 选用3秒; 保压时间: 选用20秒; 冷却时间: 选用30秒。 9 4 注射模的结构设计 注射模结构设计主要包括:分型面的选择、模具型腔数目的确定及型腔的排列方式、浇注系统设计、模具工作零件的设计、侧向分型与抽芯机构的设计、推出机构的设计、模具结构零件设计等内容。4.1 分型面的选择分型面是动定模具的分界面,即打开模具取出浇注系统凝料的面。分型面的位置影响着成形零件的结构形状,型腔的排气情况也与分型面的开设密切联系。实际的模具结构有三种情况:型腔完全在动模一侧;型腔完全在定模一侧;型腔各有一部分分别在动定模中。分型面的选取不仅关系到塑件的正常成型和脱模。 涉及到模具结构与制造成本。一般来说,分型面的总体选择原则是:保证塑件质量,便于制品脱模和简化模具结构。同时在选择分型面时考虑以下因素: (1)不影响塑件的尺寸精度和外观; (2)尽量简单,避免复杂形状,使模具制造容易; (3)不妨碍脱模和抽芯; (4)有利于浇注系统的合理设置; (5)尽可能与料流的末端重合,有利于排气。分型面的位置应设在塑件截面尺寸最大的部位,便于脱模和工型腔,这是分型面选择的首要原则。 该塑件为管接头,外表面质量要求不高。根据该塑件的结构特征以及特点可选择通过圆心的水平分型面,它的模具可参考模具总装图。134.2确定型腔数目及配置 确定模具型腔的方法有以下几种:根据塑件精度确定;根据经济确定;根据锁模力确定以及根据最大注射量确定等还应该结合产品的结构特点。 根据最大注射量确定型腔数目的公式如下: N(m I-m J)/m Z (4-1) N型腔数量; K注射机最大注射量的利用系数,一般取0.8; m I注射机额定注射量; m J浇注系统和飞边所需的塑胶质量或体积; m Z单个塑件的质量或体积。 这里主要以产品的结构特点及结合生产需求就定位一模一腔,上面公式(4-1)作为一个校核用。 由于ABS材料流动性能差,所以分流道直径选用913mm,浇口如4-2所示 图4-2 浇口114.3浇注系统的设计 浇注系统是指模具中从注射机的喷嘴起到型腔入口为止的塑料融体的流动通道。它的作用是将塑料融体顺利的充满型腔的各个部位,并在填充及保压过程中,将注塑压力传递到型腔的各个部位,以获得外形清晰、内在质量优良的塑件。浇注系统的设计原则:能顺利地引导熔融塑料充满型腔,不产生涡流,又有利于型腔内气体的排出。在保证成型和排气良好的前提下,选取短流程,少折弯,以减小压力损失,缩短填充时间。尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件,防止型芯位移或变形及金属嵌件偏移。浇口料易清楚,整修方便,无损塑件的外观和使用。浇注系统流程较长或需要开设两个以上浇口时,由于浇注系统的不均匀收缩导致塑件翘曲变形,应设法予以防止。在一模多腔时,应使各腔同步连续充浇,以保证各个塑件的一致性。合理设计冷料穴、溢料槽,使冷料不直接进入型腔及减少毛边的负作用。在保证塑件质量良好的前提下,浇注系统的断面和长度应尽量取小值,以减少对塑料的占用量,从而减少回收料。4.3.1主流道设计 主流道与注射机喷嘴在同一轴线上。在卧式或立式注射机用模具中,主流道垂直于分型面。根据设计手册查的XS-ZY-125 型注射机喷嘴的有关尺寸: 喷嘴前端孔径:d2=4; 喷嘴前端球面半径:R1=13mm; 根据模具主流道与喷嘴关系: R=R1+(12)mm d=d2+(0.31)mm 取主流道球面半径:R=15mm; 取主流道的小端直径d=4.5mm;13 为了方便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计成正圆锥形,其斜度为24,这里取3,将主流道设计成圆锥形,查表得主流道大端直径D=8mm。为了使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径r=1mm的圆弧过渡。主流道衬套设计时应注意一下事项:对于小型注塑模,可将主流道衬套与定位环设计成一个整体,但在多数情况下均匀分开设计;主流道衬套应选用优质钢T8A等),热处理后硬度为5357HRC;衬 套 的 长 度 应 与 定 模 配 合 部 分 的 厚 度 一 致,主 流 道 口处的端面不得突出在分型面上,否则不仅会造成溢料,而且会压坏模具;衬套与定模之间的配合采用H7/m6。 图4-3主流道形状及其与注射机喷嘴的关系 为了减少熔体充模时的压力损失和塑胶损耗,应尽可能地缩小主流道的长度,这里L应取140mm。 134.3.2冷料穴设计冷料穴是用来储藏注射间隔期间产生的冷料头的,防止冷料进入型腔而影响塑件的质量,并使熔料能顺利地充满型腔。冷料穴位于主流道正对面的动模板上,或者出于分流道的末端,其作用是收集熔体前锋的冷料,防止冷料进入模具型腔而影响制品质量。冷料穴分两种,一种专门用于收集、储存冷料,另外一种除储存冷料外还兼有拉出流道凝料的作用。常见的冷料穴有三种形式,“Z”字型拉料杆的冷料穴,“Z”字变异形式的冷料穴,这两种形式其拉料杆固定住推杆固定板上。第三种是带球形头拉料杆的冷料穴,当冷料进入冷料穴后紧包在拉料杆的球形头上,开模时将浇注系统凝料拉住,它一般用于推板推出机构的注射模中,当推板推出机构相对于拉料杆运动时,把浇注系统凝料从球形头上刮下来。这种结构形式也只适用于韧性好的塑料。其拉料杆固定在动模板上。 由于聚乙烯韧性较好,因此采用带球形头拉料杆的冷料穴。 4.3.3浇口设计 浇口又称进料口或内流道,它是分流道与塑件之间的狭窄部分,也是浇注系统中最短小的部分。它能使分流道输送来的熔融塑料的流速产生加速度,形成理想的流态,顺序、迅速地充满型腔,同时还起着封闭型腔防止熔料倒流的作用,并在成型后便于使浇口与塑件分离。 浇口是指连接分流道和型腔的进料通道,它是浇注系统中截面尺寸最小且长度最短的部分。浇口的作用表现为:塑料熔体通过浇口时剪切速率增高,粘度降低,有利于充型;同时熔体的内摩擦加剧,使料流的温度升高、粘度降低,从而提高了塑料的流动性,有利于充型;另外在注射过程中,塑料充型后在浇口处及时凝固,防止熔体的倒流;成型后也便于塑件与整个浇注系统的分离。浇口的尺寸过小会使压力损失增大,冷凝加快,补缩困难;浇口的尺寸过大,浇口周围产生过剩的残余应力,导致产品变形或破裂,且浇口的去除困难等。浇口的形状、尺寸和进料位置对塑件的质量影响很大。浇口的设计与塑料的品种、塑件形状、塑件壁厚、模具结构及注射成型工艺参数等有关。对浇口总的设计要求是:要使塑料熔体以较快的速度进入并充满型腔,同时在型腔充满后适时冷却封闭。一般要求浇口截面小、长度短。实际使用时,浇口的尺寸常常需要通过试模,按成型13情况酌情修正。浇口位置选择的正确与否,对塑件质量影响很大,选择不当时会使塑件产生变形、熔接痕、凹陷、裂纹等缺陷。一般来说,浇口位置选择要遵循以下原则:浇口位置的设置应使塑料熔体填充型腔的流程最短、料流变向最少。校核流动比。若流动比小于允许值,则塑件大致上能够成型;若流动比超过允许值,会出现充型不足,这时应调整浇口位置或增加浇口数量,增大流道直径或厚度。浇口位置的设计应有利于排气和补缩。 浇口位置的设置应减少或避免产生熔接痕、提高熔接痕的强度。 浇口位置的选择要避免塑件变形。 浇口位置的设置应避免引起熔体破裂。 浇口位置的设置应防止型芯变形。 浇口位置的设置应考虑塑件的外观。 浇口与塑件连接处应做成R0.5的圆角或0.545的倒角,并防止在分离浇注系统时把塑件剪裂。浇口与分流道的连接处一般做成3045的斜角,并以R1R2的圆角与分流道底面相交,以便熔体流动并减小压力损失。侧浇口适用于各种形状及一模多腔的塑件,它是最常用的一种形式。其优点是:去浇口方便,残留痕迹小;熔体流速高;翘曲变形比直接浇口小;宜成型薄壁、复杂形状塑件。缺点是:注射压力损失大;保压补缩作用比直接浇口小;对壳形塑件排气不方便,易产生熔接痕。15 图4-5浇口简图 4.4冷却系统的设计 由于制件平均壁厚均为5mm,再者制件尺寸也不是很大。确定冷却水孔直径为10mm。此模具在动、定模镶块上均开有单层式冷却回路形式,分别对动、定模进行水冷却,冷却水路布置如下图4- 3所示 13 4-3直流式冷却水路的布置 4.5成型零部件的设计 注射模的成型零部件是指构成模具型腔的零件,通常包括型腔(凹模)、型芯( 凸 模 ),以及各种 成 型 杆 和 成 型 镶 件(块)。按 功 能 划分,成 型 零 部 件 可 分 为安装部分和工作部分。安装部分起安装和固定成型零件的作用;工作部分与塑料直接接触,用来成型塑件。成型零部件工作部分的形状和尺决定塑件的形状和尺寸。 4.5.1型腔、型芯的结构设计 模具采用一模一腔的结构形式。由于ABS材料有腐蚀性,型腔采用整体镶块式结构,材料易采用S136H。由 于 凹 、凸 模 件 具 有 足 够 的 强 度、刚 度、硬 度、耐 磨 性 、耐 腐 蚀 性 以 及 足 够低的表面粗糙度。如果凹凸模都采用整体式,优点是加工成本低,但是常用模架的 模 板 材 料 为 中 碳 钢 ,用 作 凹 、凸 模 ,使 用 命 短,若 选 用 好 材 料 的 模 板 制 作 整 体的凹凸模,则制造成本较高。综合考虑以上因素,凹、凸模都采用整体嵌入式。这样既保证了模具的使用寿命,又不浪费价格昂贵的材料,并且损坏后,维修、更换方便。 174.5.2型腔和型芯的工作尺寸计算 本例中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸、平均磨损量、平均制造公差和平均收缩率来计算。 型芯高度的尺寸计算公式: (4-2) 型芯径向尺寸计算公式: (4-3) 型腔深度尺寸计算公式: (4-4) 型腔径向尺寸计算公式: (4-5) 其中为模具型芯的高度尺寸;为模具型腔的径向尺寸;为模具型腔的深度尺寸;为模具型腔的径向尺寸。 经过查表知ABS材料的收缩率为0.40.6,因此平均收缩率为0.5,由于塑件尺寸较小,精度中等,所以模具制造公差取/5,X取2/3。 4.5.3计算动模垫板厚度 (4-6) F=AP (4-7) H动模垫板厚(mm); K修正系数,取0.60.7; F动模垫板受的总压力(N); L支撑块间距(mm); B动模垫板宽度(mm); 13 A塑件及浇注系统在分型面上的投影面积(mm2); P型腔压力,一般取3045MPa; 所以动模垫板厚度h为3040mm。 4.5.4计算型腔侧壁和底板厚度 塑胶模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用,所以应具有足够的刚度和强度,如果型腔侧壁和底板厚度过小,会因强度不够而产生塑件变形甚至破坏;也可能会因为刚度不足而产生挠曲变形,导致溢料和出现飞边,不仅降低了尺寸精度,而且还影响了其顺利脱模;所以,为了保证足够的强度和刚度采用了动模型腔版。 型腔侧壁厚度的计算 根据型腔长度L=40,型腔宽度B=40,型腔高度=45, (4-8) 由于c由L/a决定,c=0.93;p取3045MPa,这里取35MPa;弹性模量E=2.1MPa;允许变形量取0.6 所以代入上式得,S=14.98.65mm。底板厚度的计算查表得: (4-9) 因为L/b=60/60=1,查表知系数c值,c=0.0272;p取2440MPa,取35MPa;弹性变量E=2.1MPa;允许变形量取0.6,代入公式得h=4.6094.32mm。4.6推出方式的设计顶出机构的结构因塑件的脱模要求的不同而不同,但是对顶出机构所能达到19的要求是一致的,也就是使塑件在顶出过程中不会损坏变形,保证塑件在开模的过程中留在设置有顶出机构的动模内。其中,一次顶出机构是最常用的顶出机构,此机构只需一次动作就能是塑件脱模。本模具选用推料板一次顶出机构。 脱模力的计算 计算正压力 设计步骤: 参数:E=2900N/2;S=0.006;t=0.513;=2.5;R=1.5;m(帕松比)=0.38 P=EStcos/R(1-m)=13.3MPa (4-10) P正压力(MPa); E塑件的弹性模量(N/2); S成型收缩率(mm/mm); t塑件平均壁厚(); 脱模斜度(o); R凸模半径(); m塑胶的帕松比,约为0.380.39。 初始脱模力的设计步骤: 参数:E=2900N/2;S=0.006;t=0.713;L=2.2;f=0.3;m=0.38 Q=2tESLF/(1-M)(1+F)=80.52N (4-11) Q脱模力(N); E塑胶弹性模量(N/2); S塑胶平均收缩率(mm/mm); t塑件壁厚();13 L包容凸模的长度(); f塑胶与钢的摩擦系数; m塑胶的帕松比。 顶杆直径的设计步骤: 参数:=0.5;L=14;n=2;E=2900N/2;Q=80.52N d=(642t2Q/n3E)0.5 (4-12) d圆形顶杆直径(); 顶杆长度系数(约为0.7); L顶杆长度(); Q总脱模力(N); n顶杆数量; E顶杆材料的弹性模量(N/2); 对钢来说,E=2.110。 顶杆的应力校核的设计步骤:参数:Q=80.52N;n=4;d=1.2154;s=2900/2=4Q/nd2 (4-13) Q总脱模力(N); n顶杆数量; d圆形顶杆直径(); 21 顶杆应力(N/2); 顶杆钢材的屈服极限强度(N/2); 一般中碳钢: =32000N/2 合金结构钢: =42000N/2 计算结果: =13.75N/2 推件板厚度的设计步骤: 参数:y=0.01;B=25;L=4.6;Q=80.52N;E=2900N/2 H=0.54L(Q/EBy)=2.105 (4-14) L顶杆间距(); Q总脱模力(N);E钢材的弹性模量(N/2);一般中碳钢 E=2.110; B顶板宽度(); y顶板允许最大变形量()。 顶杆应布置在脱模力最大处,以保证塑件被推出时其受力是平衡的,并且推出平稳、不变形。4.7确定导向机构为了便于设计制造以及维修方便,所以选导柱、导套作导向机构;为了使模13具在开模时推杆能够顺利顶出制件,减少推杆与模板的碰撞与摩擦,提高模具寿命,所以用四根推杆导柱进行导向。为了安装方便,采用等直径对称分布,模具外侧作标记形式。 又为了便于加工导柱、导套安装孔,和获得较好的经济效益,结合塑件的尺寸,为了保护型芯不受损坏,因此导柱设在动模一侧,也就是常说的正装。 导柱和导套的分布见模具总装图,导柱和导套的配合精度为H5/h6的间隙配合,导套和模板配合精度为H5/n6。4.8侧向抽芯机构的设计由于零件是中空的,所以采用侧向抽芯机构来实现其制件的成型。又由于其抽芯行程比较大,为110,因此采用液压油缸抽芯机构,它也是应用最广泛的抽芯机构,动作可靠,制造方便,结构简单,使用方便,在这里,油缸的自身行程应大于115。4.9.相关计算 (1)、抽芯距的计算 S抽=sc+3=15 sc=12(2)、抽芯力的计算 抽芯力的计算跟脱模力的计算方法一样。型芯脱模力F1,参考塑料注射模结构与设计 式9-1得F=AP(cos-sin)所以F1=AP(cos-sin)= 4452.8310-6107 /(0.1cos1-sin1)=2895.66N A=A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7=4452.83 mmA1=31 2=194.68A2=(15-14)4=1356.48A3=23 5=361.123A4=A2=1356.48A5=31 5=486.7A6=40 2.5=314A7=35 3.5=384.65A-塑件包裹型芯的面积,mmP-塑件对型芯单位面积上的包紧力;模内冷却的塑件,p取0.8107Mpa -1.2107Mpa-塑件对钢的摩擦系数,为0.1-0.3-脱模斜度 4.10斜导柱设计(1)、参考文献附录F,选取斜导柱为12mm 由于抽拔方向与开模方向垂直,斜导柱所需有效长度45mm,总长计算得98mm。(2)、斜导柱弯曲力计算抽拔方向与开模方向垂直,斜导柱弯曲力N=F/cos(1-2ftan-f)=2895/cos20(1-20.5tan20-0.5)=1253 N1500N 校核合格(3)、哈夫块、压块、楔紧块及定位装置的设计. 哈夫块由压块导向运动,楔紧块压紧。见装配图。135 型芯、型腔的加工工艺分析 如下图5-1所示 图5-1 型芯 型芯加工工艺分析,由于型芯用车床直接粗车、精车到图示尺寸,R62.20弯处及端部定位处,车床是不好加工的,所以选择数控加工。 型腔加工工艺分析,型腔镶块先用数控加工中心加工好产品的六个成形面,产品成形面的中间拐弯处直接加工直到满足模具尺寸要求,两端承口及关料口部分应该留有车床精加工余量,因为产品圆度要求比较高。其他定位孔及顶针孔,都应该在加工中心一次性加工出来。25 6 注射机校核6.1注射压力的校核 注射压力的额定压力Pe=172MPa,塑胶成型时所需要的压力Po=100MPa,PekPo=125MPa,满足要求。6.2锁模力的校核 锁模力需满足FKoAP A塑件和流道凝料在分型面的射影面积(2); F注射机额定锁模力,XS-ZY-60型,锁模力为300Kn; Ko锁模力安全系数,这里取1.1; A单个塑件在分型面上的投影面积; N型腔数; A=302-152=2119.6221.22 A=1.3521.22=57.2426.3模具厚度H与注射机闭合高度的校核 H 注射机允许最小模厚,320; 注射机允许最大模厚,550; 而这里的模具闭合高度为415,因为其值在320和550之间,所以满足要求。136.4注射机开模行程的校核 因为所选的注射机的锁模机构为液压,其开模行程由连杆机构的最大冲程决定,与模厚无关。从模具中取出塑件所需的最小开模距离H必须小于注射机移动模板的最大行程S,即满足下式:S+(510)S注射机移动模板的最大行程,这里S取1100; 脱模距离(顶出距离), 这里取50; 包括浇注系统凝料在内的塑件高度, 这里取140;则+10=50+140+10=200730所以能满足要求。6.5模具安装部分的校核 该模具的外形尺寸为500550,因此能满足安装要求。注射机喷嘴头部一般为球面,其球面半径R与其接触的模具主流道始端凹球面半径应该相适应,即=R+(12),在本次设计中=16,R=15,满足要求。 浇口套小端直径5大于喷嘴孔直径4,满足要求。6.6顶出部分的校核 注射机最大顶出距离为320,大于模具上所需要的最小顶出距离60 最后得出结论:通过校核,注射机完全满足满足该模具的使用要求。27 6.7模具材料型腔S136H塑胶模具钢,型芯1.2315,浇口套、顶杆、导柱等重要配件可采用国产T10A,或者进口H13,SKD61。13结 论 通过分析塑件结构,根据分型面的选择原则,本模具选择的分型面合理,能在生产过程中保证塑件的质量,同时又能提高生产效率。导向机构的设计能较好地实现模具的导向功能,是模具运动合理、完善。 通过对本模具的整体分析,本模具能较好地完成产品的生产要求。型芯和型腔的设计比较合理,能够较好地完成塑件的成型。 本设计是
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