塑料殼罩注射模的設(shè)計(jì)
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塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 2011 屆畢業(yè)論文 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 系 、 部: 機(jī)械工程系 學(xué)生姓名: 唐曉波 指導(dǎo)教師: 張蓉 職稱 副 教授 專 業(yè): 材料成型及控制工程 班 級(jí): 0702 班 完成時(shí)間: 2011 年 5 月 17 號(hào) 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 1 摘 要 對(duì)塑料罩 殼注射模結(jié)構(gòu)采用點(diǎn)澆口進(jìn)料 , 采用 一模四腔的模具結(jié)構(gòu), 材料采用 流動(dòng)性能 中等 的 通過(guò)對(duì)塑件的分析,注射機(jī)的選定, 澆注系統(tǒng) 的設(shè)計(jì),成型零件的設(shè)計(jì)計(jì)算,脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和導(dǎo)向地位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),給出了生產(chǎn)塑料罩殼的一個(gè)實(shí)際參考設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程。 關(guān)鍵詞 : 一模四腔 ; 側(cè)澆口 ;模具設(shè)計(jì) o a BS on of of of of a of of 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 2 目錄 . 5 件的分析 . 5 程塑料的性能分析 . 5 本性能 . 5 理性能 . 6 性能 . 6 學(xué)性能: . 7 注射成型過(guò)程及其工藝參數(shù) . 8 射成型過(guò)程 . 8 射工藝參數(shù) . 8 . 8 型面位置的確定 . 8 腔數(shù)量和排列方式的確定 . 9 射機(jī)型號(hào)的確定 . 10 射量的計(jì)算 . 10 注系統(tǒng)凝料提及的初步估算 . 10 擇注射機(jī) . 11 射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 . 11 . 12 . 12 流道尺寸 . 12 流道的凝料體積 . 13 流道當(dāng)量半徑 . 13 流道交口套的形式 . 13 分流道的設(shè)計(jì) . 14 流道的布置形式 . 14 流道的長(zhǎng)度 . 14 流道的當(dāng)量直徑 . 14 流道的截面形狀 . 14 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 3 流道界面尺寸 . 15 料體積 . 16 核剪切速率 . 16 流道的表面粗糙度和脫模斜度 . 16 澆口的設(shè)計(jì) . 16 澆口尺寸的確定 . 18 澆口剪切速率的校核 . 18 核主流道的剪切速率 . 18 冷料穴的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 19 . 19 . 19 . 21 成型零件工作尺寸的計(jì)算 . 21 模內(nèi)尺寸的計(jì)算 . 21 模深度尺寸的計(jì)算 . 22 芯尺寸的計(jì)算 . 22 芯高度尺寸的計(jì)算 . 22 6、 8、 10 型芯徑向尺寸的計(jì)算 . 23 型孔的高度 . 23 型孔間距的計(jì)算 . 23 型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 . 24 模側(cè)壁厚度的計(jì)算 . 24 模墊板厚度的計(jì)算 . 25 . 26 模力的計(jì)算 . 26 推出方式的確定 . 27 用推 桿推出 . 27 . 27 模板厚度尺寸的確定 . 27 算并選擇模架型號(hào) . 28 架尺寸的校核 . 28 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 4 . 29 . 29 卻介質(zhì) . 29 卻系統(tǒng)的計(jì)算 . 29 位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量 W . 29 定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量. 30 算冷卻水的體積流量. 30 定冷卻水路的直徑 . 30 卻水在管內(nèi)的流速 v . 30 冷卻管壁與水交界的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù) h . 31 算冷卻水道的導(dǎo)熱總面積 A . 31 算冷卻模具水管的總長(zhǎng)度 L . 31 卻水路的根數(shù) . 31 . 31 柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) . 32 . 32 . 32 參考文獻(xiàn) . 34 致謝 . 35 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 5 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 1 塑件成型工藝性分析 件的分析 ( 1)外形尺寸 該塑件壁厚為 件外形尺寸不大,塑料熔體流程不長(zhǎng),其材料為 料,為熱塑性塑料,流動(dòng)性較好,適合于注射成型。 (2) 精度等級(jí) 塑件所有尺寸公差在任務(wù)書中未能給出,未注公差的尺寸取為 (3) 脫模斜度 成型性能良好,成型收縮率較小,參考文獻(xiàn) 1中表1擇塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為 1。 程塑料的性能分析 本性能 由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。每種單體都具有不同特性:丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性;丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性;苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看,非結(jié)晶性材料。三種單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物,一個(gè)是苯乙烯 一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。 特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性,并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上百種不同品質(zhì)的 料。這些不同品 質(zhì)的材料提供了不同的特性,例如從中等到高等的抗沖擊性,從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。 料具有超強(qiáng)塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 6 的易加工性,外觀特性,優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。適于制作一般機(jī)械零件、減摩耐磨零件,專動(dòng)零件和電信結(jié)構(gòu)零件。 成形特性: 1無(wú)定形料,其品種牌號(hào)很多,各品種的機(jī)電性能及成形特性也各有差異,應(yīng)按品種 確定成形方法及成形條件。 2吸濕性強(qiáng),含水量應(yīng)小于 必須充分干燥,要求表面光澤的塑件應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間干燥。 3流動(dòng)性中等,溢邊料 右(流動(dòng)性比聚苯乙烯, ,但是比聚碳酸酯、聚 氯乙烯好)。 4比聚苯乙烯加工困難,宜取高料溫、(對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂,料溫更宜取高),料溫對(duì)物性影響較大、料溫過(guò)高易分解(分解溫度在 250左右,比聚苯乙烯易分解),對(duì)要求精度較高塑件模具溫度宜取 5060 ,要求光澤及耐熱型塑件宜取 6080 ,注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高,一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為 180230 ,注射壓力為 100140桿式注射機(jī)則取160220 , 70100宜。 理性能 密度: 體積: g 吸水率: 性能 熔點(diǎn): 130160 熔融指數(shù): 200 負(fù)荷 50N,噴嘴 0卡針入度; 71122 馬丁耐熱: 63 熱變形溫度: 90108 (45N/83103 (180N/線膨脹系數(shù): 10 計(jì)算收縮率: 比熱容: 1470 J/ ( K) 燃燒性: 慢 熱導(dǎo)率: (m . k) 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 7 學(xué)性能 屈服強(qiáng)度: 50拉強(qiáng)度: 38裂伸長(zhǎng)率: 35% 拉伸強(qiáng)性模量: 彎強(qiáng)度: 80曲彈性模量: 壓強(qiáng)度: 53剪強(qiáng)度: 24擊韌度:無(wú)缺口 261 k / 缺口 11 k / 氏硬度: 明:該成形條件為加工通用級(jí) 乙烯 形條件與上相似。 查參考文獻(xiàn) 1中表 1其主要性能指標(biāo),見(jiàn)表 1。 表 1 性能指標(biāo) 密度 3k/ 拉屈服強(qiáng)度 b50 比體積 13伸彈性模量 水率 %/彎強(qiáng)度 a/ 80 收縮率 %/s 擊韌度(缺口) 2m/ 11 熱變形溫度 /t 90108 硬度 點(diǎn) /t 130160 體積電阻系數(shù) / 1610 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 8 注射成型過(guò)程及其工藝參數(shù) 射成型過(guò)程 ( 1)成型前準(zhǔn)備。對(duì) 色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn),由于 有氰基等吸水性集團(tuán),故吸水性較大,因此成型前須進(jìn)行充分干燥,使其水分含量降至 下,常用方法是循環(huán)鼓風(fēng)干燥,溫度控 制是 7080 ,時(shí)間 4h 以上。也可以采用烘箱干燥,溫度控制在 80100 ,時(shí)間 2h,干燥粒層厚度不超過(guò)50 ( 2)注射過(guò)程。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后,由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具的型腔成型,其過(guò)程分為沖模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。 ( 3)塑件的后處理(退火)。退火處理的方法為紅外線燈、烘箱,處理溫度為70 ,處理時(shí)間為 2h4h。 射工藝參數(shù) ( 1)注射機(jī):螺桿式,螺桿轉(zhuǎn)速為 30r/ ( 2)料筒溫度 t/ :前段 180200; 中段 165180; 后段 150170。 ( 3)模具溫度 t/ : 5080; ( 4)注射壓力 (p/ 60100; ( 5)成型時(shí)間( s): 注射時(shí)間 2090 S 高壓時(shí)間 05 S 冷卻時(shí)間 20120 S 總周期 50220 S 2 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注射機(jī) 型面位置的確定 通過(guò)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析,分型面應(yīng)選在塑件截面積最大,且有利于開(kāi)模取出塑件的底平面上,其位置如圖 2 所示。 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 9 圖 2 分型面的選擇 腔數(shù)量和排列方式的確定 ( 1)型腔數(shù)量的確定 由于該塑件精度要求不高,塑件尺寸較小,且為大批量生產(chǎn),可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí),考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系,以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)用等因素,初步定為一模四腔的結(jié)構(gòu)形式。 ( 2)型腔排列方式的確定 由于該模具選擇的是一模四腔,其型腔中心距的確定故流道采用 H 型對(duì)稱排列,使型腔進(jìn)料平衡,如圖 3 所示。 圖 3 型腔數(shù)量的排列布置 ( 3)模具結(jié)構(gòu)形式的初步確定 由以上分析可知,本模具設(shè)計(jì)是一模四腔,對(duì)稱 H 型直線排列,根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形 狀,推出機(jī)構(gòu)初選推件板推出或是推出桿推出方式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),流道采用對(duì)稱平衡式,澆口采用側(cè)澆口,且開(kāi)設(shè)在分型面上。因此,定模部分不需要單獨(dú)開(kāi)設(shè)分型面取出凝料,動(dòng)模部分需要添加塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 10 型芯固定板、支撐板或推件板。由上綜合分析可確定采用大水口(或帶推件板)的單分型面注射模。 射機(jī)型號(hào)的確定 射量的計(jì)算 通過(guò) 建模分析得塑件質(zhì)量屬性如圖 4 所示。 圖 4 塑件質(zhì)量屬性 塑件體積: 塑 Vm=中, 可根據(jù)參考文獻(xiàn) 3表 9為 。 注系統(tǒng)凝料提及的初步估算 由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值,但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件提及的 1 倍來(lái)估算。由于本次設(shè)計(jì)采用的流道簡(jiǎn)單并且較短,因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 來(lái)估算。故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積(即澆注系統(tǒng)的凝料和 4 個(gè)塑件體積之和)為: 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 11 塑總 VV 擇注射機(jī) 根據(jù)以上計(jì)算得出在一次注射過(guò)程中,注入模具型腔的塑料的總體積為總V=由 參考文獻(xiàn) 2式 4V=總V/根據(jù)以上的計(jì)算,查參考文獻(xiàn) 1中表 1步選定公稱注射量為 106 3注射機(jī)型號(hào)為 30 臥式注射機(jī),其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 2。 表 2 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 理論注射量 3/106 拉桿內(nèi)向距 /70320 螺桿柱塞直徑 /5 移模行程 /70 注射壓力 大模具厚度 /00 注射速率 1/ 80 最小模具厚度 /50 塑化能力 模形式 雙曲肘 螺桿轉(zhuǎn)速 1r 14200 模具定位孔直 徑 /125 鎖模力 /30 噴嘴球半徑 /5 射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 (1) 注射壓力校核 查 參考文獻(xiàn) 4可知, 需注射壓力為 700里取0P=90該注射機(jī)的公稱注射壓力公P=射壓力安全系數(shù) 1k =里取 1k =: 10=117公P,所以注射機(jī)注射壓力符合要求。 (2) 鎖模力校核。 塑件在分型面上的投影 面積 塑A= 22222 5 = 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積澆A,即澆道凝料 (包括澆口 )在分型面上的塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 12 投影面積澆以按照多型腔模具的統(tǒng)計(jì)分心來(lái)確定。澆 。由于本設(shè)計(jì)的流道較簡(jiǎn)單,分流道相對(duì)較短,因此流道凝料投影面積可以相應(yīng)取小一些,這里取澆A= 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積,則有 總A =n( 塑A + 澆A )=n( 塑A +A )=4A = 模具型腔內(nèi)的脹型力脹F,則 脹F= 總5=中,模常取注射壓力的 20%50%,大致范圍在 146于黏度較大的精度較高的塑件制品應(yīng)取較大值。 于中等黏度塑料切精度要求不高,故將模5 由表 2 可知注射機(jī)的公稱鎖模力是鎖F=630模力安全系數(shù) 2k =k =取 2 對(duì)于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定,結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進(jìn)行。 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處,它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。 主流道的形狀為圓錐形,以便熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和沖模時(shí)間。另外,由于主流道與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸,因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的交口套。 流道尺寸 (1) 主流道的長(zhǎng)度 一般由模具結(jié)構(gòu)確定,對(duì)于小型模具 L 應(yīng)盡量小于 60次設(shè)計(jì)中初取 55行計(jì)算。 (2) 主流道小端直徑 d=注射機(jī)噴嘴尺寸 +()料罩殼注射模設(shè)計(jì) 13 (3) 主流道大端直徑 D=d+2主L 2/= 8中 4 (4) 主流道球面直徑 射機(jī)噴嘴球半徑 +(12)5+2=17 (5) 球面的配合高度 h=3 流道的凝料體積 3/主主主主主主 =55( 22 +4=流道當(dāng)量半徑 主流道交口套的形式 主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)。主流道小斷入口與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸,易磨損。對(duì)材料的要求較嚴(yán)格,因而盡管小型注射??梢詫⒅髁鞯酪r套與定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體,但是考慮到上述因素通常依然將其分開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì),以便于拆卸更換。同時(shí)也便于選 用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。本設(shè)計(jì)澆口套采用碳素工具鋼處理淬火表面硬度為 505圖 5 所示。定位圈的結(jié)構(gòu)由總裝圖來(lái)確定。 圖 5 主流道交口套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 14 分流道的設(shè)計(jì) 流道的布置形式 為盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低,同時(shí)還要考慮減少分流道的容積和壓力平衡,因此采用平衡式分流道,如圖 6 所示。 圖 6 分流道布置形式 流道的長(zhǎng)度 根據(jù)四個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),分流道長(zhǎng)度適中,如圖 6 所示。 流道的當(dāng)量直徑 流過(guò)一級(jí)分流道塑料的質(zhì)量 塑 = 106g 因該塑件壁厚為 行分流道長(zhǎng)度為 l =40參考文獻(xiàn) 3中式( 2 D= m 分流道的截面形狀 本流道采用梯形截面,其加工工藝好,切塑料熔體的熱量散失、流動(dòng)阻力不大。 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 15 流道界面尺寸 表 2 部分塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍 塑料的名稱 分流道斷面直徑 ( 塑料名稱 分流道斷面直徑 (聚苯乙烯 10 聚乙烯 聚氯乙烯 10 尼龍類 氨酯 8 聚甲醛 10 熱塑性聚酯 8 丙烯酸塑料 8 10 聚苯醚 10 根據(jù)上表可取梯形的上底寬度為 B=于選擇刀具 ),底面圓角的半徑 R=1形高度 取 H=2B/3=下底寬度為 b,梯形面積滿足如下關(guān)系。 242 代值計(jì)算得 b=慮到梯形底部圓弧對(duì)面積的減少及脫模斜度等因素,取 b=過(guò)計(jì)算梯形斜度 =基本符合要求,如圖 7 所示。 圖 7 分流道截面形狀與尺寸 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 16 料體積 (1) 分流道的長(zhǎng)度為 分L(2=152(2) 分流道截面積 2 . 分A (3) 凝料體積 分分分 5220=3040 3考慮到圓弧的影響取 分核剪切速率 ( 1)確定注射時(shí)間: 由參考文獻(xiàn) 2表 4可取 t=1.6 s。 ( 2)計(jì)算單邊分流道體積流量: 2/ 塑分分 3 ( 3)由 參考文獻(xiàn) 3(式 2可得剪切速率 133 2 63 . 1 4 1 4 . 783 . 3. 3 分分分 R該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道德最佳剪切速率在2105 13105 s 之間,所以,分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。 流道的表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低,一般取其粗糙度為 可,此處取 外其脫模斜度一般在 5 10之間,通過(guò)上述計(jì)算脫模斜度為 脫模斜度足夠。 澆口的設(shè)計(jì) 該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷,表面質(zhì)量要求較高,采用一模四腔注射,為方便調(diào)整沖模 時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間,因此采用側(cè)澆口。其界面形狀簡(jiǎn)單,易于加工,便于試模后修整,切開(kāi)設(shè)在分型面上,從型腔的邊緣進(jìn)料。 運(yùn)用 分析工具 澆口選擇點(diǎn)和熔料充型難 易 程度進(jìn)塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 17 行監(jiān)測(cè)分析,澆口選定在分型面上,從塑件底部進(jìn)料填充,如圖 8 所示。 圖 8 澆口的選定和充型模擬 經(jīng) 分析工具 型模擬分析,選取圖 8 所示澆口進(jìn)行充型,能很好的實(shí)現(xiàn)塑件 熔體 的填充,分析結(jié)果如圖 9 所示 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 18 圖 9 充型結(jié)果顯示 澆口尺寸的確 定 ( 1)計(jì)算側(cè)澆口的深度。根據(jù) 參考文獻(xiàn) 3表 2得側(cè)澆口的深度 h 的計(jì)算公式為 h=中, t 是塑件壁厚,這里 t=n 是塑料成型系數(shù),對(duì)于 成型系數(shù)為 n=了便于今后試模是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行修模處理,并根據(jù)參考文獻(xiàn) 2表 4推薦的 澆口的厚度為 此處澆口深度 h 取 ( 2)計(jì)算側(cè)澆口的寬度。根據(jù)參考文獻(xiàn) 1表 2得側(cè)澆口的寬度 B 的計(jì)算公式為 30 式中, A 為凹模的內(nèi)表面積 (約等于塑件的外表面積 )。 ( 3)計(jì)算側(cè)澆口的長(zhǎng)度。根據(jù)表 2,可取側(cè)澆口的長(zhǎng)度 澆口剪切速率的校核 ( 1)確定注射時(shí)間:查參考文獻(xiàn) 1表 2取 t= ( 2)計(jì)算澆口的體積流量: 7 澆( 3)計(jì)算澆口的剪切速率:對(duì)于矩形澆口可得: 澆 4 1410 s ,則 澆 1 6 9 9 3 3 1410 s 4 1410 s ,剪切速率合格。 式中, 222 3232 該矩形澆口的剪切速率比較大,首先把澆口面積適當(dāng)做小一點(diǎn),通過(guò)試模根據(jù)塑件成型情況來(lái)調(diào)整。 核主流道的剪切速率 上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積 (澆口體積的大小可以忽略不計(jì) )以及主流道的當(dāng)量半徑,這樣就可以校核主流到熔體的剪切速率。 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 19 1) 計(jì)算主流道的體積流量 st 分主主 2) 計(jì)算主流道的剪切速率 1333. 3 主主R主流道的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 132 105105 以,主流道的剪切速率合格。 冷料穴的設(shè)計(jì)計(jì)算 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上,其作用主要是儲(chǔ)存熔體前鋒的冷料,防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)既有主流道冷料穴又有分流道冷料穴。由于該塑件表面要求沒(méi)有印痕,采用脫模板推出塑件,故采用球頭形拉料桿匹配的冷料穴。開(kāi)模時(shí),利用凝料對(duì)球頭的包緊力使凝料從主流道陳濤中脫出。 (1)凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹 模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式、和鑲拼式四種。 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu),選用的是整體式凹模,它是由一整塊金屬材料(也稱定模板或凹模板)直接加工而成。其特點(diǎn)是為非穿通式模體,強(qiáng)度好,不易變形。但由于加工困難,故只適用于小型且形狀簡(jiǎn)單的塑件成型。此時(shí)可省去定模座板 根據(jù)歲塑件的結(jié)構(gòu)分析,本設(shè)計(jì)采用整體嵌入式凹模,如圖 10 所示。 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 20 圖 10 整體嵌入式凹模 (2)凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (型芯 ) 凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件,通??梢苑譃檎w式組合式兩種類型。該塑件采用整體式型芯,如圖 11 所示,因塑件的包緊力較大,所以設(shè)在動(dòng)模部分。 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 21 圖 11 凸模型芯 根據(jù)對(duì)成型塑件的分析,該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性,同時(shí)考慮到它的機(jī)械加工性能和拋光性能。又因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn),所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用 于成型塑件內(nèi)表面的型芯來(lái)說(shuō),由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重,因此鋼材選擇 ,進(jìn)行滲氮處理。 成型零件工作尺寸的計(jì)算 采用參考文獻(xiàn) 2中式 (2(2應(yīng)公式中的平均尺寸法計(jì)算成型零件尺寸,塑件尺寸公差按 照塑件零件圖中給定的公差計(jì)算。 模內(nèi)尺寸的計(jì)算 塑件外部尺寸的轉(zhuǎn)換,塑件外緣基本尺寸為 5080注公差,屬 照任務(wù)書上要求尺寸精度 行計(jì)算,則 ,s 0 相應(yīng)塑件的制造公差為 0 = s 0 080 ,相應(yīng)塑件的制造公差為 。 00000 0 式中,表參考文獻(xiàn) 5中表 1知 所以取其平均收縮率;0參考文獻(xiàn) 3可得0x=是塑件上相應(yīng)尺寸的公差 (下同 ),0z是塑件上相應(yīng)制造公差,對(duì)于中小型塑件取 z =6(下同 )。 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 22 模深度尺寸的計(jì)算 塑件高度尺寸的換算:塑件的高度基本尺寸 應(yīng)公差是 1 =應(yīng)公差是 2 = 塑件高度為未注公差尺寸,屬 A 類尺寸,按 進(jìn)行計(jì)算。 1 = . . 0 6 60 . 0 7 9 7 2 9 7 60 . 0 0 42 21 120. 0 4 式中, 1x 、 2x 是系數(shù),查表 2, 1x =2x = 芯尺寸的計(jì)算 塑件內(nèi)徑向尺寸的轉(zhuǎn)換: 077 ,相應(yīng)制造公差為 3 = 32047 ,相應(yīng)制造公差為 3 =么則有 03311 3 1 4 3 40 1 4 3 40- 7730 . 40 . 5 6. 5 7765. 0 001 ; 033113 1 0 6 70 1 0 6 70- 0 001 式中,3表 2得,3x= 芯高度尺寸的計(jì)算 塑件內(nèi)腔高度尺寸轉(zhuǎn)換: ,相應(yīng)的制造公差 4 = 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 23 ,相應(yīng)的制造公差 5 = 0 4 0 001 0 5 = 6、 8、 10 型芯徑向尺寸的計(jì)算 6、 8、 10自由公差按 得: ,、 086 不需要轉(zhuǎn)換,因此得: 0 6 0 7 2 4 0 8 型孔的高度 26、 28、 210的成型芯是與凹模碰穿,所以公差應(yīng)該取正,以利于修模。 型孔間距的計(jì)算 成型孔之間的距離分別如下: 塑件凹模嵌件及型芯的成型尺寸的標(biāo)注如圖 12 所示。 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 24 圖 12 凹模嵌件及型芯的成型尺寸 型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 模側(cè)壁厚度的計(jì)算。 凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強(qiáng)及凹模的深度有關(guān),其厚度根據(jù)參考文獻(xiàn) 2表4的剛度公式計(jì)算。 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 25 5中 p 型腔壓力 ( E 是材料彈性模量 ( h=W; W 是影 響變形的最大尺寸,而 h=30mm;p是模具剛度計(jì)算許用變形量。根據(jù)注射塑料品種可查參考文獻(xiàn) 2表 4 p=152i =15中, 2i = 151 凹模嵌件初定單邊厚度選 10,由于壁厚不能滿足 15求,所以凹模嵌件采用預(yù)應(yīng)力的形式壓入模板中,有模板和型腔共同來(lái)承受型腔壓力。由于型腔采用 H 形直線對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置,型腔之間的壁厚 1S =110(中心距 )=301S =8030由于型腔不是深大型腔,這個(gè)壁厚間隔能夠滿足要求。根據(jù)型腔的布置,初步選定模板平面尺寸為 30000比型腔布置的尺寸要大得多,所以完全滿足強(qiáng)度和剛度的要求。 模墊板厚度的計(jì)算 動(dòng)模墊板厚度和所選模架的兩個(gè)墊塊之間的跨度有關(guān),根據(jù)前面的型腔布置,模架應(yīng)選在 30000個(gè)范圍內(nèi),查參考文獻(xiàn) 2表 7塊之間的跨度大約為 5 44822 5 02 2 。那么,根據(jù)型腔布置及型芯對(duì)動(dòng)模墊板的壓力就 可以計(jì)算得到動(dòng)模墊板的厚度,即 T=11p54 315 3 4 4 7 635 中,p是模具剛度許用變量。根據(jù)注射塑料品種查參考文獻(xiàn) 2表 4p=152i = )()( 151 是兩個(gè)墊板之間的距離,約 1541L 是動(dòng)模墊板的長(zhǎng)度,取 250 是四個(gè)型芯投影到動(dòng)模墊板上的面積。 單件型芯所受壓力的面積是 0A=4777=3619 2四個(gè)型芯的面積是 A=40A=43619=14476 2動(dòng)模墊板可以按照標(biāo)準(zhǔn)厚度取為 45然不符合要求,可采用支撐柱的塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 26 形式來(lái)增加支撐板的剛度。采用兩根直徑為 50支撐柱,且布置在支撐板正中間,根據(jù)力學(xué)模型認(rèn)為, n=1,所以墊板的厚度計(jì)算為 3434 符合要求。 在注射成型的每一循環(huán)中,都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出,模具中的這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。模具脫模方式按推出零件分:推桿脫模、推管脫模、推件板脫模、推塊脫模、成型零件脫模和多元聯(lián)合式脫模六種。 本塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 可采用推件板推出、推桿推出、或推件板加推桿推出的綜合推出方式,根據(jù)脫模力計(jì)算來(lái)確定。 模力的計(jì)算 (1) 主型芯脫模力 塑件為矩形塑件,其 050 t ,(025 ),因此根據(jù)參考文獻(xiàn) 2中式( 4得脫模力為 t a nc o 1 = 7 61 4 4 7 7 t s 2) 3- 6 小型芯脫模力 對(duì)于此處小型芯其 r t,跟根據(jù)參考文獻(xiàn) 2中式( 4算其脫模力為 t a 212 S t a 3 (3) 同上 述( 2)中步驟,分別計(jì)算得到 8 小型芯脫模力、 10 小型芯脫模力為3F=4F = 式中 E 塑料的拉伸彈性模量( 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 27 S 塑料成型的平均收縮率( %); t 塑件的壁厚( L 被包型芯長(zhǎng)度( 塑料的泊松比(查參考文獻(xiàn) 3表 2- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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