分线盒一模三用注塑模具设计【15张CAD图纸+PDF图】
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毕业设计(论文)中期检查表(指导教师)指导教师姓名:曹泰山填表日期: 2014年 4 月 20 日学生学号1000110108学生姓名罗诚涛题目名称笔盖注塑模具设计已完成内容1、完成装配图的绘制;2、完成大部分论文;3、完成英文翻译;4、大部分零件图的绘制; 检查日期:2014-4-20完成情况全部完成按进度完成滞后进度安排存在困难相关部分的计算比较难进行。解决办法查阅相关资料,并且与指导老师和同学们一起讨论解决方案。预期成绩优 秀良 好中 等及 格不及格建议 教师签名: 教务处实践教学科制表说明:1、本表由检查毕业设计的指导教师如实填写;2、此表要放入毕业设计(论文)档案袋中;3、各院(系)分类汇总后报教务处实践教学科备案编号: 毕业设计(论文)任务书题 目: 一模三用注塑模具设计 学院: 国防生学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 学生姓名: 罗诚涛 学 号: 1000110108 指导教师单位: 机电工程学院 姓 名: 曹泰山 职 称: 讲师 题目类型:理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2013年12月9日编号: 毕业设计(论文)任务书题 目: 一模三用注塑模具设计 学院: 国防生学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 学生姓名: 罗诚涛 学 号: 1000110108 指导教师单位: 机电工程学院 姓 名: 曹泰山 职 称: 讲师 题目类型:理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2013年12月9日一、毕业设计(论文)的内容本设计的主要内容为分析探讨一模多用注射模具的三种形式:相同尺寸、相同的塑料原料,不同结构形式的塑件一模三用注射模具。结合分线盒为例说明一模三用模具的设计特点,说明一模多用可减少模具数量,降低生产成本。本次设计需要用到的专业知识有模具设计、工程力学、机械设计、数控加工、机械制造基础、产品造型等。二、毕业设计(论文)的要求与数据1、查找相关的资料并阅读消化,明确分线盒注塑模具设计要求,分析该塑料制品成型工艺及其可能性和经济性等因素,对零件图纸进行结构和工艺分析,设计成型工艺,确定其注塑模的方案设计;2、使用Autocad绘制制品的二维图形及使proe设计制品的三维造型;3、掌握成型设备的技术规范,进行模具结构设计及模具设计的有关计算;3、模具总体尺寸的设计与结构草图的绘制,模具结构总装图和零件工作图的设计绘制,该塑料制品的设计难点是抽芯机构的设计;5、控制塑件成型时的的变形量,保证注塑制件的表面光滑,无气泡和其它缺陷,少飞边甚至无飞边。三、毕业设计(论文)应完成的工作1、完成注塑模的总体方案设计,完成开题报告。2、进行模具结构设计并选用标准件,完成零件间的配给选用及相关的设计计算。3、用A0图纸绘制装配图,采用CAD软件绘制零件图,绘图工作量折合A0图纸3张以上,其中必须包含两张A3以上的计算机绘图图纸,用PRO/E 软件对塑件和模具进行实体造型。4、完成二万字左右的毕业设计说明书(论文);在毕业设计说明书(论文)中必须包括300-500个单词详细的英文摘要。5、独立完成与课题相关,不少于四万字符的指定英文资料翻译(附英文原文);6、完成导师所指定的其它工作。四、应收集的资料及主要参考文献 1 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京:高等教育出版社,2007.2 宋长发.工程制图M.北京:国防工业出版社,2011.3 任仲贵. CAD/CAM原理M. 北京:清华大学出版社,1991.4 王明强. 计算机辅助设计技术M. 北京:科学出版社,2002. 5 许鹤峰.注射模具设计要点与图例M.北京化学工业出版社,1999. 6 李名尧.模具CAD/CAMM.北京:机械工业出版社,2004.7.潘宝权.模具制造工艺M.北京:机械工业出版社,2004.8 张维合.注塑模具设计实用教程M.北京:化学工业出版社,2007.9 李学锋. 塑料模设计及制造M.北京:机械工业出版社,2002.10 Y. Zhang, W. Hu and Y. Rong et al. Graph-based set-up planning and tolerance decomposition for computer-aided fixture design. International Journal of Production Research J, 2001, 39(14): 3109-3126.五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件计算机一台(笔记本或台式机)设计软件 Autocad2007设计软件 Pro/Engineer Wildfire 5.0任务下达时间:2013年12月9日毕业设计开始与完成时间:2013年12月17日至 2014年05 月4日组织实施单位:教研室主任意见:签字: 2013年12月14日院领导小组意见:签字: 2013 年12月16日编号: 毕业设计说明书(论文) 题 目: 一模三用注塑模具设计 院 (系): 国防生学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 学生姓名: 学 号: 指导教师单位: 机电工程学院 姓 名: 职 称: 讲 师 题 目 类 型 : 理 论 研 究 实 验 研 究 工 程 设 计 工 程 技 术 研 究 软 件 开 发 2014 年 5 月 4 日 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 摘 要 分析降低塑料制件成本的方法,提出为了降低成本,将满足一定条件的几种规格 形式的塑料制件用一副模具成型出来,就是一模多用模具;同时研究了一模多用注射 模具三种形式的分类及条件,结合生产实例分析模具设计要点,模具巧妙结构特点等。 经生产实践证明,在一定的条件下,使用一模多用注射模具可以减少模具数量,降低 成本,大大提高企业的市场竞争力。 本课题针对分线盒进行产品的模具设计,通过对塑件进行工艺分析和比较,根据 制品的结构及其用途性能,选择塑料的牌号及注射模成型的方法;分析塑件的性能、 尺寸精度及设计的有关注意事项;阐述塑料的性能、成型特性以及工艺参数;根据模 具材料选择的具体原则,选择模具各个部件的材料;本文重点讨论了模具结构设计的 详细过程,最终各设计出一副注塑模。从产品结构工艺性和模具结构出发,对模具的 浇注系统、模具成型部分的结构、分型面的选择、冷却系统、注塑机的选择及有关参 数的校核都有详细的分析设计说明。通过完成该课题设计,熟悉了塑料模具设计的一 般方法和流程,较好的完成了任务,实现了无纸化设计。通过整个毕业设计过程,进 一步的加深了对注塑模具的了解,同时巩固了对注塑模具的类型、结构、工作原理等 的理性知识,以及在实践中总结并掌握模具设计的关键要点和设计方法。 关键词:制件成本;一模多用;分线盒;分型面;冷却系统 Abstract Analysis of plastic parts to reduce the cost method,proposed in order to reduce costs,willmeet certain conditions,the specifications of several forms of plastic parts used by forming a mold,is amulti-use die;the same time a study on the use of injection-mold the three forms of classification and conditionsof production examples of die design elements,such as mold ingenious structural characteristics.The practice has proved that under certain conditions,the use of a multi-use injection mold can reduce thenumber of mold,reduce costs,and greatly enhance their market competitiveness. This topic junction box for the product mold design,plastic parts through the process of analysis and comparison,According to the structure and USES performance products,choose the brand and injection mould plastic forming methods;Analysis the performance of plastic parts,size precision and design the attention,The performance,molding paper plastic characteristics and process parameters,This paper discusses the design of die structure,the final design of an injection mold. Product structure from the structure of the starting process and mold,the casting mold system,mold forming part of the structure,the choice of sub- surface,cooling system,the choice of injection molding machines and related parameters have a detailed analysis of the design check instructions. Through the entire process of graduation design,further deepened the understanding of injection mold,and consolidate the type of injection mold structure,working principle,etc,the rational knowledge,as well as in practice and grasp the key points and mould design design method. Keywords : parts cost;amulti-use; junction box; parting;cooling system 目 录 引言 .1 1 塑料制品及工艺分析.4 1.1 制件图 .4 1.2 塑件的工艺分析 .6 1.2.1 结构工艺性.6 1.2.2 塑件工艺性分析.6 1.3 塑件材质工艺性 .6 1.4 注射成型工艺参数 .8 2 注塑机的选择.9 2.1 初选注塑机.9 2.1.1 确定最大注射量.9 2.1.2 确定锁模力.9 2.2 注射机的选择及校核 .9 2.2.1 注射机的选择.9 2.2.2 型腔数校核 .10 2.2.3 注射压力的校核.10 2.2.4 锁模力校核.11 2.2.5 模具与注射机安装部分相关尺寸的校核.11 2.2.6 开模行程的校核.11 3 模具结构分析与设计 .12 3.1 结构分析.12 3.1.1 型腔数目的确定.13 3.1.2 分型面位置的确定.13 3.2 模具零部件设计.14 3.2.1 型腔的结构和固定方式.14 3.2.2 凸、凹模的确定.14 3.2.3 脱模方式的确定.14 3.3 浇注系统的确定.15 3.3.1 主流道的设计.15 3.3.2 浇口设计 .17 3.4 冷却系统的结构设计.18 3.5 排气方式的确定.18 3.6 标准模架的选择.19 3.7 成型零件的尺寸的计算.21 3.7.1 型腔径向的尺寸.22 3.7.2 型腔深度尺寸.23 3.7.3 型芯高度尺寸.23 3.8 冷却系统水管孔径的计算.22 3.9 浇注系统尺寸的计算.24 4 塑件型腔强度的计算.26 4.1 型腔侧壁厚度强度计算.26 4.2 型腔底部厚度强度计算.26 5 分线盒脱模机构相关计算 .27 5.1 推杆直径计算.27 5.2 推杆长度计算.28 6 抽芯距离相关计算 .29 6.2 斜销尺寸计算.29 6.3 滑块尺寸.30 7 模架的确定 .31 7.1 各模板的尺寸的确定.31 7.2 校核模具平面尺寸.31 8 模具的修模 .32 8.1 粘着模腔.32 8.2 粘着模芯.32 8.3 粘着主流道.32 结论 .33 谢 辞.34 参考文献 .35 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 0 页 共 35 页 引言 自从我国加入世贸组织(WTO)后,将获得一个更加稳定的国际经贸环境,从而有 利于我国与各国、各地区的经济贸易合作,有利于世界经济的稳定发展,我国的利用 外资领域将进一步扩大,国内和国外模具企业都可以从中得到更多的机会和收益。 由于国内某些模具在技术上和质量上与国外先进水平存在着较大的差距,使短期 内国内模具难以与国外先进模具的抗衡。这对我国模具产业将产生一定的冲击。另一 方面也促进国内行业优化资源配置、调整经济结构、提高社会劳动效率,促使企业苦 练内功,提高管理水平。应该清醒地认识到竞争才会带来更快的发展只要发挥自身 优势,减少技术差距,我国的模具必将逐步占领国内市场,并拓展国际空间。塑料模 是应用最广泛的一类模具。在国外,塑料模占模具行业的 50%以上,而我国只有 30%左 右,因而有较大的发展空间。近年来,我国塑料模有长足的进步。但模具制造周期仍 比国外长 2-4 倍,模具的质量稳定性较差,总体水平与国外比尚有较大差距。而塑料 模的主要应用领域:汽车摩托车行业,家电电子行业在加入 WTO 后将会有更多的新产 品开发,对各个档次的模具需求均有大幅增长。总体来说,塑料模将是发展最快的一 类模具。 我国注射模成型工艺发展了近 50 年,但是由于塑料制品的多样性、复杂性和工程 技术人员经验的局限性,长期以来,工程技术人员很难精确地设置制品最合理的加工 参数,选择合适的塑料材料和确定最优的工艺方案。传统模具开发流程为概念设计 产品设计模具设计模具制造设置_工艺参数试模生产。传统方法在开始大规 模生产前由于仅凭经验设计模具,模具装配完毕后,通常需要几次试模,发现问题后, 不仅要工艺师重新设置工艺参数,甚至还要设计师调整塑料制品和模具设计方案,修 改模具。重复各个步骤增加了生产成本,影响模具质量,同时延长了制品生产时间。 近 年 来 , 随 着 塑 料 工 业 的 迅 猛 发 展 , 模 具 设 计 与 制 造 更 趋 向 高 效 率 、 自 动 化 、 大 型 、 高 精 度 、 高 寿 命 。 例 如 电 视 机 外 壳 、 洗 衣 机 内 缸 、 电 冰 箱 、 空 调 机 零 件 、 浴 盆 、 桶 、 周 转 箱 等 模 具 。 世 界 上 一 些 工 业 发 达 国 家 , 其 模 具 工 业 总 产 值 早 已 超 过 了 机 床 工 业 , 其 发 展 速 度 也 超 过 了 机 床 、 汽 车 、 电 子 等 工 业 。 在 这 些 国 家 , 模 具 工 业 已 成 为 国 民 经 济 的 基 础 工 业 之 一 。 美 国 工 业 界 称 “模 具 工 业 是 美 国 工 业 的 基 石 ”, 日 本 模 具 协 会 称 “模 具 是 促 进 社 会 富 裕 的 动 力 ”。 模 具 的 价 值 不 仅 是 其 本 身 的 价 值 , 还 在 于 它 的 应 用 为 社 会 创 造 了 巨 大 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。 在塑料成型生产中,先进的模具设计、高质量的模具制造、优质的模具材料、合 理的加工工艺和现代化的成型设备等是成型优质塑件的重要条件。一副优良的注射模 具可以成型上百万次,一副优良的压缩模具可以成型 25 万次以上,这与上述因素有很 大的关系。 我国的模具行业是应用 CA/DCAM 较早的一个领域,但就整个行业而言,至今具有 较完备集成环境的企业较少。目前在该行业具有代表性的是在设计、制造及管理等部 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 1 页 共 35 页 门部分或单独采用了 CAD、CAM 等技术。虽然这些技术在应用初期对提高产品设计水平、 增加企业活力起到了积极的促进作用,但随着产品更新换代速度不断加快、同行业竞 争加剧及市场不断扩大,客户对产品质量、成本、制造周期要求不断提高,原来分散 独立使用已不适应发展需要。 我国是制造业大国,在新一轮国际产业结构变革中,我国正逐步成为全球制造业 的重要基地之一。 “以信息化带动工业化,发挥后发优势,推动社会生产力的跨越式发 展”是国家的发展战略。应用高新技术,特别是信息技术改造传统产业、促进产业结 构优化升级,将成为我国今后一段时间制造业发展的主题之一。我国 CAD/CAE/CAM 等 现代制造技术的研发与应用起步晚、基础差。80 年代初,机械 CAE 技术中的有限元法 被成功地应用到注射成型分析过程中,逐步形成了注射模 CAE 系统。注射模 CAE 技术 是力学、流体、热学、高分子材料、注射成型工艺、注射模设计、有一限元分析和计 算机等多学科相交叉的新兴学科。国际市场上出现了一些商品化注射模 CAE 软件,近 十来年 CAE 技术也已走向成熟。国内是在“八五”期间才开始注射模 CAE 技术的研究、 开发工作,近年来也陆续出现了有自主知识产权的注射模 CAE 软件。 “九五”期间科技 部同国家经贸委等部门实施“CAD 应用工程” ,现已成功地实现了“甩图板” ,并在部分 企业进行了 CAD 等技术的应用试点与示范,现代技术的开发和应用有了良好的起步和 发展, “十一五”期间国家将投入 8 亿元实施信息化工程。同时在 CAD/CAE/CAM 等软 件方面拥有了自主知识产权的软件。虽然国外软件的应用在我国模具行业中仍占主要 地位,但可预计国产的 CAD/CAE/CAM 软件将在我国模具工业中发挥越来越重要的作用。 在 CAD/CAE/CAM 研究及应用上,我国处于起步阶段,CAD 真正应用不超过十年,CAM 也 仅是近些年逐步开始应用,CAE 的应用仅仅限于为数不多的较大模具企业应用,技术也 还处于探索阶段。 国外发达国家模具标准化程度为 70%80%,而我国只有 30%左右。如能广泛应用 模具标准件,将会缩短模具设计制造周期 25%40%,并可减少由于使用者自制模具件 而造成的工时浪费。应用模具 CADCAM 技术设计模具已较为普遍,推广使用模具标准 件,能够实现部分资源共享,这会大大减少模具设计的工作量和工作时间,对于发展 CADCAM 技术、提高模具的精密度有重要意义。 随着中国当前的经济形势的日趋好转,在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡 引下,中国的制造业也日趋蓬勃发展;而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的 重要标志之一,模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高,并能获得极大的经 济效益,因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本,模具被誉为“进入富裕的原动 力” ,德国则冠之为“金属加工业的帝王” ,在罗马尼亚则更为直接:“模具就是黄金” 。 可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视,早在 1989 年 3 月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中,就把模具技术的发展作为机 械行业的首要任务。 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 2 页 共 35 页 近年来,塑料模具的产量和水平发展十分迅速,高效率、自动化、大型、长寿命、 精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的 加热料筒内,塑料受热熔化后,在注塑机的螺杆或活塞的推动下,经过喷嘴和模具的 浇注系统进入模具型腔内,塑料在其中固化成型。 本次毕业设计的主要任务是塑料分线盒一模三用注塑模具的设计。也就是各设计 一副注塑模具来生产三种结构的分线盒塑件,以实现多结构自动化生产,提高产品质 量。针对塑料分线盒的具体结构,通过此次设计,使我对直接浇口分型面模具的设计 有了较深的认识。同时,在设计过程中,通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等, 结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构(成型零部件、浇注系统、导向部分、推 出机构、排气系统、模温调节系统)有了系统的认识,拓宽了视野,丰富了知识,为 将来独立完成模具设计积累了一定的经验。 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 3 页 共 35 页 1 塑料制品及工艺分析 1.1 分线盒制件图 此 次 设 计 的 塑 件 为 分 线 盒 塑 料 配 件 , 相 同 尺 寸 、 塑 料 原 料 , 不 同 结 构 形 式 的 塑 件 一 模 多 用 注 射 模 具 此 类 模 具 的 塑 料 制 件 相 同 尺 寸 、 塑 料 原 料 , 不 同 主 要 指 结 构 形 式 不 同 , 部 分 视 图 如 图 1.1 所 示 , 分 线 盒 塑 料 件 结 构 , 有 一 通 、 角 二 通 、 直 二 通 等 共 三 种 结 构 形 式 , 每 一 通 路 的 尺 寸 是 相 同 的 。 如 果 塑 料 制 件 结 构 形 式 相 差 太 大 , 可 能 引 起 模 具 制 作 困 难 , 成 本 过 高 。 主 要 用 于 通 讯 、 网 络 等 线 管 的 分 线 管 接 线 作 用 。 分 线 盒 的 塑 料 选 用 聚 氯 乙 烯 ( PVC) 满 足 使 用 和 成 型 要 求 。 如 图 1.2( 塑 件 三 ) 为 角 二 通 通 分 线 盒 结 构 尺 寸 图 , 有 两 个 通 路 口 , 20mm 通 口 与 分 线 管 相 配 , 63mm 尺 寸 与 分 线 盒 盖 相 配 , 这 两 组 尺 寸 精 度 要 求 较 高 , 其 余 尺 寸 精 度 只 作 一 般 要 求 。 制 件 上 的 2 个 20mm 通 路 口 与 分 线 盒 的 主 分 型 面 垂 直 , 为 外 侧 凸 起 和 侧 孔 , 为 便 于 开 模 取 制 件 , 必 须 设 计 为 侧 抽 芯 结 构 。 图 1.1 分线盒三维图 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 4 页 共 35 页 塑件一 塑件二 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 5 页 共 35 页 塑件三 图 1.2 分线盒尺寸设计图 1.2 塑件的工艺分析 1.2.1 结构工艺性 对于分线盒塑料零件的材料为 PVC(聚氯乙烯),其表面要求无凹痕。其余尺寸均无 精度要求为自由尺寸,可按 MT5 级精度查取公差值。 1.2.2 塑件工艺性分析 (1) 塑件尺寸较大且要求塑件表面精度等级较高,无凹痕。采用直接浇口流道的 单分型面型腔注射模可以保证其表面精度。 (2) 该塑件为中小批量生产,且塑件的形状较复杂。为了加工和热处理,降低成 本,分线盒采用的是一模一腔的,从而简化结构,降低模具的成本。 1.3 塑件材质工艺性 表 1-1 分线盒塑件工艺特性 塑料品种 PVC(聚氯乙烯)热塑性塑结构特点料 使用温度 一般在-1555之间 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 6 页 共 35 页 性能特点 常规性能:PVC 树脂是一种白色或淡黄色的粉末,比重 1.351.45;PVC 制品的软硬度可以通过加入增塑剂的含量来调节, 能做出不同软硬度的制品。纯 PVC 的吸水率和透气性都很小。 力学性能:PVC 具有较高的硬度和力学性能,并随分子量的 增大而提高,但随温度的升高而降低。PVC 中加入的增塑剂含量不 同,对力学性能影响很大,力学性能随增塑剂含量的增加而下降。 PVC 的耐磨性一般,硬质 PVC 的静摩擦系数是0.40.5,动摩擦系 数是0.23。 热学性能:PVC 的热稳定性很差,纯 PVC 树脂在140就开 始分解,到180就立刻加速分解;而 PVC 的熔融温度为160, 因此纯 PVC 树脂很难用热塑性的方法加工。PVC 的线膨胀系数比较 小,并具有难燃性,氧指数高达45%以上。 电学性能:PVC 是一种电性能较好的聚合物,但由于本身极 性较大,其绝缘性不如 PE、PVC,介电常数、介电损耗角正切值、 体积电阻率较大。PVC 的电性能受温度、频率、添加剂的品种影响 较大,自身的耐电晕性也不好,一般只适用于低压、低频绝缘材 料。 环境性能:PVC 可以耐大多数的无机酸(发烟硫酸和浓硝酸 除外) 、无机盐、碱、多数有机溶剂(如乙醇、汽油和矿物油) , 适合做化工防腐材料。PVC 在酯、酮、芳烃、卤烃中会溶胀或者溶 解,其中最好的溶剂是四氢呋喃和环己酮。PVC 不耐光、氧、热, 极易发生降解,引起制品颜色变化(白色粉红色淡黄色褐 色红棕色红黑色黑色) 。 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 7 页 共 35 页 成型特点 PVC 加工温度范围窄(160-185) ,加工较困难,工艺要求 高,加工时一般情况下可不用干燥(若需干燥,在60-70下进行) 。模温较低(20-40) 。PVC 加工时易产生气纹、黑纹等,一定要 严格控制好加工温度。螺杆转速应低些(50%以下) ,残量要少, 背压不能过高。模具排气要好。PVC 料在高温炮筒中停留时间不能 超过15分钟。PVC 宜用大水品进胶,采用“中压、慢速、低温”的 条件来成型加工较好。较 PVC 产品易粘前模,开模速度(第一段) 不宜过快,水口在流道冷料穴处做成拉扣式较好,啤 PVC 料停机 前需及时用 PS 水口料(或 PE 料)清洗炮筒,防止 PVC 分解产生 Hd,腐蚀螺杆、炮筒内壁。 1.4 注射成型工艺参数 表 1-2 塑件工艺参数(PVC) 工艺参数 规格 工艺参数 规格 料筒温度() 后段:160-170 中段:165-180 前段:170-190 成型时间(t/S) 注射时间:0-3 保压时间:16-60 冷却时间:16-60 喷嘴温度() 150-170 螺杆转速(r/min) 28 模具温度() 80-90 注射压力(MPa) 80-130 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 8 页 共 35 页 2 注塑机的选择 2.1 初选注塑机 模具只有和合适的注塑机相配,生产才能进行。注塑机的主要参数有公称注射量, 注射压力,注射速度,塑化能力,锁模力,合模装置的基本尺寸,开合模速度,空循 环时间等。这些参数是设计、制造、购买和使用注塑机的主要依据。下面为了选择合 适的注塑机,从校核注塑机的各种参数入手: (1)注塑量:螺杆或柱塞一次注射的最大容积(cm 2)或者一次注射塑料的最大重 量。 (2)注射压力;注射时螺杆或柱塞头部施于预塑物料的最大压力(MPa) (3)注射速率;单位时间内注射的理论容积、螺杆或柱塞截面积乘以螺杆或柱塞的 最大速度(cm 3/s) (4)塑化能力;单位时间内所能塑化的物料的最大质量(g/s) (5)锁模力;为克服塑料熔体涨开模具而施于模具的力(KN) (6)合模装置的基本尺寸;包括模板尺寸(mm) ,拉杆空间(mm) ,模板间最大开距 (mm) ,动模板的行程(mm) ,模具最大厚度与最小厚度(mm)等。这些参数规定了机 器加工制件所使用的模具尺寸范围 (7)空循环周期:注射机在不加入塑料物料时一次循环的最短时间(s) 2.1.1 确定最大注射量 通过计算塑件质量 流道凝料的质量 按塑件质量的gVM24.306.141 2m 0.6倍来估算。从上述确定的一模一腔,所以注射量为 (2-1)8.nm 2.1.2 确定锁模力 流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积 ,在模具设计前是个未知值,根据2A 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 9 页 共 35 页 多型腔模的统计分析, 是每个塑件在分型面上的投影面积 的0.2倍0.5倍,因此2A1A 可以用公式 (2-2)1121.35.nAn 2149m3.4 代入得 216.5A (2-3)13849kN02.pF型 式中P取30Mpa,因为材料PVC有精度要求。 2.2 注射机的选择及校核 2.2.1 注射机的选择 根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值可以选择SZ250/1250卧式注射机, 详见下表 表2-1注射机主要技术参数 理论注射容量 /cm3 270 锁模力/kn 1250 螺杆直径/mm 45 拉杆内间距/mm 415X415 注射压力/MPa 160 移模行程/mm 360 注射速率/(g/s) 110 最大模厚/mm 410 塑化能力/(g/s) 18.9 最小模厚/mm 150 螺杆转速 /(r/min) 10200 定位孔直径/mm 160 喷嘴球半径/mm 15 喷嘴孔直径/mm 3.5 锁模方式 双曲肘 2.2.2 型腔数校核 由料筒塑化速率校核模具的型腔数 n。 14230.)/.6-30/18.9(0)/m-(kMt/360N12 型腔数校核合格 式中:K 是注射机最大注射量的利用系数,一般取 0.8; M 是注射机的额定塑化量(18.9g/s) T 是成型周期,取 30s 2.2.3 注射压力的校核 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 10 页 共 35 页 在确定型腔的数量后确定注塑机的类型,参考教材塑料成型工艺与模具设计公 式 2-4:按注塑机的额定锁模力确定型腔数目 nF-PA 2/PA1 式中 F注塑机的额定锁模力(N) ; A1单个塑件在模具分型面上的投影面积(mm 2) ; A2浇注系统在模具分型面上的投影面积(mm 2) ; P塑料容体对型腔的成型压力(MP a),其大小一般是注射压力大小。 但由于在本文中 3.7.1 章节已进行了脱模力的计算,所以可以由校核公式 FKF t 总 进行校核,式中: F注射机额定锁模力(KN) , Ft 总 脱模力(KN) , K安全系数,取 K=1.2 而 =160MPa 注射压力合格 (2-4)MPapke 130.0/ ep 式中: 取 1.3 取 100MPa(PVC 料) 。/ 0 2.2.4 锁模力校核 FKap 型 =1.213.85=16.62kN,而 F=1250kN,锁模力校核合格。 其他安装尺寸的校核要在模架选定,结构尺寸确定后才可进行。 2.2.5 模 具 与 注 射 机 安 装 部 分 相 关 尺 寸 的 校 核 为 了 使 注 射 模 具 能 够 顺 利 地 安 装 在 注 射 机 上 并 生 产 出 合 格 的 塑 件 , 在 设 计 模 具 时 必 须 校 核 注 射 机 与 模 具 安 装 有 关 的 尺 寸 。 (1)喷嘴尺寸:设计模具时,主流道始端的球面必须比注射机喷嘴头部球面半径 略大一些。主流道小端直径要比喷嘴直径略大。在此次设计中,所选注射机型号为 XS- Z-60,喷嘴球半径为 14mm,喷嘴孔直径为 4mm,本套模具的主流道始端球面半径为 16mm,主流道小孔直径为 5mm,故符合设计要求。 ( 2) 最 大 、 最 小 厚 度 校 核 : 在 模 具 设 计 时 , 应 使 模 具 的 总 厚 度 位 于 注 射 机 可 安 装 模 具 的 最 大 模 厚 与 最 小 模 厚 之 间 。 同 时 应 校 核 模 具 的 外 形 尺 寸 , 使 得 模 具 能 从 注 射 机 的 拉 杆 之 间 装 入 。 本 套 模 具 的 总 厚 度 为 214mm, 模 板 长 度 为 200mm250mm, 所 选 注 射 机 XS-Z-60 的 最 大 模 具 厚 度 为 250mm, 最 小 模 具 厚 度 为 70mm, 动 、 定 模 固 定 板 的 尺 寸 =330mm440mm, 注 射 机 的 拉 杆 空 间 为 190mm300mm。 故 符 合 要 求 。 2.2.6 开 模 行 程 的 校 核 注 射 机 的 开 模 行 程 是 有 限 制 的 , 塑 件 从 模 具 中 取 出 时 所 需 的 开 模 距 离 必 须 小 于 注 射 机 的 最 大 开 模 距 离 , 否 则 塑 件 无 法 从 模 具 中 取 出 。 由 于 注 射 机 的 锁 模 机 构 不 同 , 开 模 行 程 的 校 核 可 分 为 与 模 具 厚 度 无 关 、 与 模 具 厚 度 有 关 两 种 。 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 11 页 共 35 页 所 选 用 注 射 机 XS-Z-60 是 液 压 和 机 械 联 合 作 用 的 锁 模 机 构 , 最 大 开 模 程 度 由 连 杆 机 构 的 最 大 行 程 所 决 定 , 并 不 受 模 具 厚 度 的 影 响 。 本 模 具 属 于 单 分 型 面 注 射 模 具 , 如 图 2-1 所 示 , 又 公 式 2-5 开 模 行 程 可 按 下 式 校 核 : ( 2-5)10)m(5+H21 式 中 : S注 射 机 最 大 开 模 行 程 , mm; H1推 出 距 离 , mm; H2包 括 浇 注 系 统 在 内 的 塑 件 高 度 , mm。 开 模 行 程 的 校 核 应 考 虑 侧 向 抽 芯 所 需 的 开 模 行 程 HC, 当 HC H1+H2 时 , HC 对 开 模 行 程 没 有 影 响 , 仍 用 上 面 公 式 进 行 校 核 。 当 HC H1+H2 时 , 可 用 HC 代 替 上 面 的 H1+H2。 3 模具结构分析与设计 3.1 结构分析 注 射 模 具 主 要 由 动 模 和 定 模 两 部 分 组 成 , 定 模 部 分 安 装 在 注 射 机 的 固 定 模 板 上 , 动 模 部 分 安 装 在 注 射 机 的 移 动 模 板 上 。 在 注 射 成 型 过 程 中 , 模 具 的 动 模 随 注 射 机 上 的 合 模 系 统 运 动 , 同 时 动 模 部 分 与 定 模 部 分 由 导 柱 导 向 而 闭 合 形 成 浇 注 系 统 和 型 腔 , 塑 料 熔 体 从 注 射 机 喷 嘴 流 经 模 具 浇 注 系 统 进 入 型 腔 内 。 冷 却 后 开 模 时 动 模 与 定 模 分 离 , 由 推 出 机 构 将 塑 件 推 出 。 根 据 模 具 上 各 个 部 分 的 不 同 作 用 , 注 射 模 大 致 可 分 为 下 面 八 大 部 分 : ( 1) 成 型 部 分 成 型 部 分 主 要 由 凸 模 ( 型 芯 ) 、 凹 模 ( 型 腔 ) 等 组 成 。 凸 模 ( 型 芯 ) 形 成 塑 件 的 内 表 面 形 状 , 凹 模 ( 型 腔 ) 形 成 塑 件 的 外 表 面 形 状 。 合 模 后 组 成 塑 件 的 几 何 边 界 , 包 容 塑 件 。 ( 2) 浇 注 系 统 熔 融 塑 料 从 注 射 机 喷 嘴 进 入 模 具 型 腔 所 流 经 的 通 道 称 为 浇 注 系 统 , 将 注 射 机 喷 嘴 喷 出 的 熔 融 塑 料 引 入 到 型 腔 中 , 起 到 输 送 管 道 的 作 用 。 浇 注 系 统 由 主 流 道 、 分 流 道 、 浇 口 及 冷 料 井 组 成 。 ( 3) 导 向 机 构 导 向 机 构 分 为 动 模 与 定 模 之 间 的 导 向 和 推 出 机 构 的 导 向 。 ( 4) 侧 向 分 型 与 抽 芯 机 构 塑 件 上 如 果 有 侧 向 的 凹 凸 形 状 或 者 侧 孔 , 就 需 要 有 侧 向 的 凸 模 或 者 成 型 块 来 成 型 。 在 塑 件 被 推 出 之 前 , 必 须 先 使 侧 向 凸 模 或 侧 向 成 型 块 抽 出 , 然 后 才 能 顺 利 脱 模 。 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 12 页 共 35 页 带 动 侧 向 凸 模 或 侧 向 成 型 块 移 动 的 机 构 称 为 侧 向 分 型 与 抽 芯 机 构 。 ( 5) 排 气 系 统 在 注 射 成 型 过 程 中 , 为 了 将 型 腔 内 的 气 体 排 出 模 外 , 需 要 开 设 排 气 系 统 。 小 型 塑 件 的 排 气 量 不 大 , 因 此 可 直 接 利 用 分 型 面 间 的 间 隙 排 气 。 ( 6) 温 度 调 节 系 统 为 了 满 足 注 射 工 艺 对 模 具 的 温 度 要 求 , 必 须 对 模 具 的 温 度 进 行 控 制 , 因 此 模 具 常 常 设 有 冷 却 或 加 热 的 装 置 。 冷 却 系 统 一 般 在 模 具 上 开 设 冷 却 水 道 , 加 热 系 统 则 在 模 具 内 部 或 四 周 安 装 加 热 元 件 。 ( 7) 推 出 机 构 把 模 具 分 型 后 的 塑 件 从 模 具 中 推 出 的 装 置 , 有 些 可 能 要 靠 人 工 协 助 , 有 的 完 全 自 动 将 塑 件 推 出 。 ( 8) 支 承 零 部 件 是整个模具的主骨架,通过它将模具的各个部分组合成一个整体,并且使模具与注射 机连在一起。 3.1.1 型腔数目的确定 根 据 模 具 型 腔 数 目 可 以 分 为 单 型 腔 模 具 和 多 型 腔 模 具 。 一 次 注 射 只 能 生 产 一 个 塑 料 产 品 的 模 具 称 为 单 型 腔 模 具 。 如 果 一 副 模 具 一 次 注 射 能 生 产 两 个 或 两 个 以 上 的 塑 料 产 品 , 则 这 样 的 模 具 称 为 多 型 腔 模 具 。 与 多 型 腔 模 具 相 比 较 , 单 型 腔 模 具 的 特 点 有 : 塑 料 制 件 的 形 状 和 尺 寸 一 致 性 好 、 模 具 结 构 简 单 紧 凑 、 模 具 制 造 成 本 低 、 制 造 周 期 短 等 。 但 是 , 如 果 是 大 批 量 生 产 , 多 型 腔 模 具 又 相 对 有 优 势 , 它 可 以 提 高 生 产 效 率 , 降 低 塑 件 的 整 体 成 本 。 型 腔 数 目 的 确 定 有 如 下 几 种 方 法 : ( 1) 根 据 所 用 的 注 射 机 的 最 大 注 射 量 确 定 型 腔 数 。 ( 2) 根 据 注 射 机 的 最 大 锁 模 力 确 定 型 腔 数 。 ( 3) 根 据 塑 件 的 精 度 确 定 型 腔 数 。 ( 4) 根 据 经 济 性 确 定 型 腔 数 。 本次设计的塑件分线盒为中小批量生产,故分别采用一模一腔。 3.1.2 分型面位置的确定 分型面是决定模具结构形式的一个重要因素,它与模具的整体结构、浇注系统的设 计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关,因此分型面的选择是注射模具设计中的一 个关键步骤。 如何确定分型面,需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中 的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、 模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响,因此在选择分型面时应综合分析比 较,从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则: 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 13 页 共 35 页 (1) 保证塑料制品能够脱模; (2) 使型腔深度最浅; (3) 使塑件外形美观,容易清理; (4) 尽量避免侧向抽芯; (5) 使分型面容易加工; (6) 使侧向抽芯尽量短; (7) 有利于排气 。 综上所述,选择注射模分型面影响的因素很多,总的要求是顺利脱模,保证塑件技 术要求,模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后,可能会存在某些缺点, 再针对存在的问题采取其他措施弥补,以选择接近理想的分型面。 3.2 模具零部件设计 3.2.1 型腔的结构和固定方式 型腔采用整体式结构,其优点:结构简单,牢固可靠,不易变形,成型的塑件质量 较好。 3.2.2 凸、凹模的确定 凸、凹模是成型塑件外表面的凸凹状零件,通常可分为整体式和组合式两大类。 (1) 整体式凸模和凹模结构简单,牢固可靠,不易变形,成型的塑件质量较好, 适合用于形状简单的小型塑件的成型。 (2) 组合式凸模和凹模改善了加工性,减少了热处理变形,节约了模具贵重钢材, 但结构复杂,装配调整麻烦,塑件表面可能留有镶拼痕迹,因此,这种凸模和凹模主 要用于形状复杂的塑件的成型。 对于设计的外壳,由于其结构简单,故选用整体式凸模和整体式凹模。 3.2.3 脱模方式的确定 所谓脱模机构就是使塑件从模具成型零件上脱出的机构。让固化的成型塑件完好的 从模具中顶出,取决于脱模机构的合理设计。在设计脱模机构时一般要综合考虑以下 选用原则: (1)尽可能让塑件留在动模,使脱模机构易于实现; (2)不损坏塑件,不因脱模而使塑件质量不合格; (3)塑件被顶出位置应尽量在塑件内侧,以免损伤塑件外观; (4)脱模零件配合间隙合适,无溢料现象; (5)脱模零件应有足够的强度和刚度; (6)脱模零件要工作可靠,运动灵活,制造容易,配换方便。 另外,为实现注塑生产的自动化,必要时不但塑件要实现自动坠落,还要使浇注 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 14 页 共 35 页 系统凝料能脱出并自动坠落。塑件在成形时,由于有尺寸上的收缩,所以对模具的凸 出部位有包紧力。而脱模机构的负荷就是这种包紧力对脱模方向上形成的阻力。 塑件冷却收缩,会紧紧的包住型芯,与型腔脱离,最后推件板在液压机构的作用 下将塑件从动模上推下,完成注塑的全过程。其优点: (1) 制件受力均匀在分离时不产生变形; (2) 制件表面质量不受影响; (3) 推出机构简单可靠,简化了模具。 3.3 浇注系统的确定 浇注系统可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两大类。浇注系统控制着塑件成型 过程中充模和补料两个重要阶段,对塑件质量关系极大。浇注系统是指从注塑机喷嘴 进入模具开始,到型腔入口为止的那一段流道。普通模具的浇注系统由主流道、分流 道、浇口、冷料井几部分组成。 对于浇注系统进行设计时,一般应遵循如下基本原则。 (1)了解塑料的成型性能 注射成型时注射机料筒中的塑料已成熔融状态(粘流态) ,因此了解被成型的塑料 熔体的流动特性以及温度、剪切速率对粘度的影响等显得十分重要,设计的浇注系统 一定要适应于所用塑料的成型性能,以保证成型塑件的质量。 (2)尽量避免或减少产生熔接痕 在选择浇口位置时,应注意避免融接痕的产生。熔体流动时应尽量减少分流的次 数,有分流必然有汇合,熔体汇合之处必然会产生熔接痕,尤其是在流程长、温度低 时,这对塑件熔接强度的影响较大。 (3)有利于行腔中气体的排出 浇注系统应能顺利地引导塑料熔体充满行腔的各个部分,使浇注系统及型腔中原 有的气体能有序地排出,避免充填过程中产生紊流或涡流 ,也避免因气体积存而引起 凹陷、气泡、烧焦等塑件的成型缺陷。 (4)防止型芯的变形和嵌件的位移 浇注系统设计时应尽量避免塑料熔体直接冲击细小型芯和嵌件,以防止熔体的冲 击力使细小型芯变形或嵌件位移。 (5)尽量采用较短的流程充满型腔 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 15 页 共 35 页 在选择浇口位置的时候,对于较大的模具型腔,一定要力求以较短的流程充满型 腔,使塑料熔体的压力损失和热量损失减小到最低限度,以保持较理想的流动状态和 有效地传递最终压力,保证塑件良好的成型质量。为此,选择合理的浇口位置,减少 流道的折弯,提高流道的表面粗糙度,这样就可以缩短充填时间,避免因流程长、压 力和热量损失大而引起的型腔充填不满等成型缺陷。 (6)流动距离比和流动面积比的校核 对于大型或薄壁塑料制件,塑料熔体有可能因其流动距离过长或流动阻力太大而 无法充满整个型腔。为此在模具设计过程中除了考虑采用较短的流程外,还应对其注 射成型时的流动距离比或流动面积比进行校核,这样就可以避免型腔充填不足现象的 发生。 3.3.1 主流道的设计 主流道是一端与注射机喷嘴相接触,另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通 道,是熔体最先流经模具的部分,它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间 有较大的影响,因此必须使熔体的温度和压力损失最小。 在卧室或立时注射机上使用的模具中,主流道垂直于分型面。主流道通常设计在模 具的浇口套中,为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出,主流道设计成圆锥形。 图3.1 主流道的主要参数图 其中1浇口套; 2机床喷嘴; D主流道小端直径; d喷嘴直径; R1主流道始端的球面半径; R2喷嘴头部球面半径; r主流道大端半径; 锥角; L流道长度; 浇口固定形式如下图 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 16 页 共 35 页 图3.2 主流道的固定图 其中1定模底座; 2主流道; 3定位圈; 主流道与喷嘴的接触处多作成半球形的凹坑。二者应严密接触以避免高压塑料的溢 出,凹坑球半径比喷嘴球头半径大 1-2mm;主流道小端直径应比喷嘴孔直径约大 0.5- 1mm,常取 3.5-8mm,视制品大小及补料要求决定。大端直径应比分流道深度大 1.5mm 以上,其锥角不宜过大,一般取 26. 3.3.2 浇口设计 模具设计时,浇口的位置及尺寸要求比较严格,初步试模后还需进一步修改浇口尺 寸,无论采用何种浇口,其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大,因此合理选择 浇口的开设位置是提高质量的重要环节,同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之 要使塑件具有良好的性能与外表,一定要认真考虑浇口位置的选择,通常要考虑以下 几项原则: (1)尽量缩短流动距离。 (2)浇口应开设在塑件壁厚最大处。 (3)必须尽量减少熔接痕。 (4)应有利于型腔中气体排出。 (5)考虑分子定向影响。 (6)避免产生喷射和蠕动。 (7)浇口处避免弯曲和受冲击载荷。 图3.3 浇口固定形式 (8)注意对外观质量的影响。 浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔的通道,除直接浇口外,它是浇注系统中截 面最小的部分,但却是浇注系统的关键部分,浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和 质量的影响很大。浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇口。 限制性浇口一方面通过截面积的突然变化,使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加 速度,提高剪切速率,使其成为理想的流动状态,迅速面均衡地充满型腔,另一方面 改善塑料熔体进入型腔时的流动特性,调节浇口尺寸,可使多型腔同时充满,可控制 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 17 页 共 35 页 填充时间、冷却时间及塑件表面质量,同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流,并便 于浇口凝料与塑件分离的作用。 为了简化生产,采用的是直接浇口的形式,在设计直接浇口的时候,选用较小的主 流道锥度和尽量减少定模板和定模座板的厚度,以此防止塑件接触浇口处产生缩孔、 变形等缺陷。 浇口的形式众多,通常都有边缘浇口、扇形浇口、平缝浇口、圆环浇口、轮辐浇口、 点浇口、潜伏式浇口、护耳浇口、直浇口等。对于分线盒而言,鉴于分线盒的具体结 构和表面质量要求,选择直浇口。对于设计的分线盒,由于分线盒对浇口去除痕迹要 求不高, 同时因为分线盒的壁厚较薄( 1. 5mm) ,PVC 要求的最小壁厚为1. 15mm, 为 了保证充模顺畅, 采用直浇口。高温熔融塑料直接从主流道进入型腔, 流程短,进料快, 流道阻力小, 传递压力好, 保压补偿作用好, 同时浇注系统耗料少。模具结构简单、 紧凑, 制造方便。由于其内形状规则而又简单,属于中小批量生产。故宜采用直浇口。 故在安排型腔时,采用一模一腔的形式,以节约产品的成本,简化机构。 3.3.3冷料穴的设计 冷 料 穴 是 浇 注 系 统 的 结 构 之 一 。 冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料,避免这些冷料注入型腔而 产生次品,冷料穴还有一个作用便于在该处设置主流道拉料杆的功能。注射结束模具 开模时,拉料杆将主流凝料从定模浇口套中拉出,而后推出机构开始工作,将塑件和 浇注系统凝料一起推出模外。当注射机未注射塑料之前,喷嘴最前面的熔体塑料的温 度较低,形成冷凝料头,为了防止这些冷料进入型腔而影响塑件质量,在进料口的末 端的动模板上开设一洞穴或者在流道的末端开设洞穴,这个洞穴就是冷料穴。它的作 用是储存因两次注塑间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料,防止冷料进入型 腔而形成冷接缝。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径,长度约为主流道大端的 直径。为了使主流道凝料能顺利地从主流道衬套中脱出,往往是冷料穴兼有开模时将 主流道凝料从主流道拉出而附在动模一边的作用,根据拉料的方式的不同,冷料穴的 形式又可分为与推杆匹配的冷料穴、与拉料杆匹配的冷料穴和无拉料杆的冷料穴三种。 3.4 冷却系统的结构设计 根据模具冷却系统设计原则:冷却水孔数量尽量多,尺寸尽量大。这样做同时可实 现尽量降低入水与出水的温度差的原则。分线盒根据书上的经验值取 4 根,冷却水口 口径为 8mm. 另外,具冷却系统的过程中,还应同时遵循: (1)浇口处加强冷却; (2)冷却水孔到型腔表面的距离相等; (3)冷却水孔数量应尽可能的多,孔径应尽可能的大; 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 18 页 共 35 页 (4)冷却水孔道不应穿过镶快或其接缝部位,以防漏水。 (5)进水口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧,通常应设在注塑机的背面。 (6)冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。而且在冷却系统内,各相连接处应保持 密封,防止冷却水外泄。 3.5 排气方式的确定 当塑料熔体充填模具型腔时,必须将浇注和型腔内的空气以及塑料在成型过程中产 生的低分子挥发气体顺利地排出模外。如果型腔内因各种原因产生的气体不能被排除 干净,塑件上就会形成气泡,产生熔接不牢,表面轮廓不清及充填不满等成型缺陷。 塑料熔体在注入型腔的同时,必须置换出型腔内的空气和从熔体中逸出的挥发气体, 作为注射模组成部分的排气槽如果设计不合理,将会产生如下弊病: (1)增加熔体充模流动的阻力,使型腔无法被充满,导致制品边棱不清晰 (2)在制品上呈现明显可见的流动痕和熔接痕,使制品力学性能降低 (3)滞留气体使制品产生银纹、气孔、剥离等表面质量缺陷 (4)型腔内气体受到压缩后产生瞬间局部高温,使熔体分解变色,甚至炭化烧焦 (5)由于排气不良,降低了熔体的充模速度,延长了注射成型周期。 型 腔 内 气 体 的 来 源 , 除 了 型 腔 内 原 有 的 空 气 外 , 还 有 因 塑 料 受 热 或 凝 固 而 产 生 的 低 分 子 挥 发 气 体 。 塑 料 熔 体 向 注 射 模 型 腔 填 充 过 程 中 , 必 须 要 考 虑 把 这 些 气 体 顺 序 排 出 , 否 则 , 不 仅 会 引 起 物 料 注 射 压 力 过 大 , 熔 体 填 充 型 腔 困 难 , 造 成 充 不 满 模 腔 , 气 体 还 会 在 压 力 作 用 下 渗 进 塑 料 中 , 使 塑 件 产 生 气 泡 , 组 织 疏 松 , 熔 接 不 良 。 因 此 在 模 具 设 计 时 , 要 充 分 考 虑 排 气 问 题 。 排 气 槽 的 作 用 主 要 有 两 点 : 一 是 在 注 射 熔 融 塑 料 时 , 排 除 模 腔 内 的 空 气 ; 二 是 排 除 塑 料 在 加 热 过 程 中 产 生 的 气 体 。 其 设 计 往 往 靠 实 践 经 验 , 并 且 要 经 过 多 次 试 模 与 修 模 后 加 以 完 善 。 注 射 模 通 常 有 三 种 方 式 排 气 : ( 1) 利 用 配 合 间 隙 排 气 。 对 于 简 单 型 腔 的 小 型 模 具 , 可 以 利 用 推 杆 , 活 动 型 芯 , 活 动 嵌 件 以 及 双 支 点 固 定 的 型 芯 端 部 与 模 板 的 配 合 间 隙 进 行 排 气 。 这 种 类 型 的 排 气 形 式 , 其 配 合 间 隙 不 能 超 过 0.05mm 一 般 为 0.03 0.05mm, 视 成 型 塑 料 的 流 动 性 性 能 的 好 差 而 定 。 ( 2) 在 分 型 面 上 开 设 排 气 槽 。 分 型 面 上 开 设 排 气 槽 是 注 射 模 排 气 的 主 要 形 式 。 ( 3) 利 用 排 气 塞 排 气 。 排气的方式有开设排气槽排气和利用模具零件配合间隙排气。 因为此模具是中小型模具可利用分型面间隙及零件配合间隙来排气,所以可不另设 排气槽,选择间隙排气。 桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸 第 19 页 共 35
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