1、前 言 随着近代工业的发展,塑料成为一种新材料也发展起来了,且应用日趋广泛。它在国发经济中许多领域不同限度地替代了金属、木材及其他材料,成为当前社会使用的一大类材料。只有迅速地发展塑料加工业,才也许把各种性能优良的高分子材料变成功能各异的塑件产品,在国民经济中各领域充足地发挥作用。模具是塑料成型加工的一种重要工艺装备,模具工业是国民经济的基础工业,被称为“工业之母”,模具是一种高附加值产品和技术密集型产品,其生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志。 注塑成型工艺及模具设计是一门不断发展的综合学科,不仅随着高分子材料合成技术的提高注塑成型设备的革新成型工艺的成
2、熟而改善,并且随着计算机技术,快速造型技术,数值模拟技术、数字化应用技术等在注塑成型加工领域的渗透而发展。注塑成形工艺及模具设计是一门不断发展的综合学科,不仅随高分子材料合成技术的提高,注塑成型设备的革新,成型工艺的成熟而改善,并且随着计算机技术快速造型技术,注塑成模拟技术,数字化应用技术等在注塑成型加工领域的渗透而发展,注塑成型作为一种重要的成型加工方法,在机械化工、军事国防,家用电器等都有广泛应用,且生产的制件具有精度高,复杂度高,一致性高,生产率高和消耗低的特点,有很大的市场需求和广泛的发展前景。 本次设计是对三年高职学知识的一次综合性总结与运用,通过本次设计,提高了对模具的理性结识,
3、掌握了设计环节,可以更加系统地串联了三年的专业知识,使模具这块知识在结识中合理化,系统化。 本说明是依据《实用注塑成型及模具设计》以及相关的参考书籍而编写成的,本模具是幅比较简朴的注塑模具。本说明介绍了设计的任务规定,模具加工的一系列环节,在叙述中文字与图形杨互补充说明,可以更详尽地展出了本人的编写内容。 由于编者水平有限,加之时间仓促,在设计过程中不妥和错误之处在所难免,恳请老师的批评与指正,以便得心修正。 在此表达忠心的感谢! 目 录 摘要 1 绪论 2 1线圈塑件的工艺分析 4 1.1 塑件成形工艺分析 4 1.2 塑件成形工艺参数拟定 6 2.注射模浇注系统的设
4、计 8 2.1分型面的选择 8 2.2浇注系统的设计 9 3 注射模成型零部件的设计 15 3.1成型零部件的结构设计 15 3.3抽芯距和型腔壁的拟定 22 4.注射模推出机构的设计与推出力的计算 24 4.1注射模推出机构的设计 24 4.2推出力的计算 24 5. 注射模模架的选择 26 5.1 模架结构 26 5.2 模架周界尺寸选择 26 6.注射机的选择与有关工艺参数的校核 28 6.1注射机的选择 28 6.2 注射机有关工艺参数的校核 28 7. 注射模的温度调节系统 31 7.1 冷却回路的尺寸拟定与布置 31 7.2 模具加热 33
5、8 模具的工作原理 34 9 模具总装图及模具的装配、试模 35 9.1 模具总装图及模具的装配 35 9.2 模具的安装试模 36 学习心得 38 致 谢 信 40 参考文献 41 摘要 本次的毕业设计是线圈的注塑模的设计,依据产品的数量和塑料的工艺性能拟定塑件采用注射成形法生产。该产品设计为大批量生产,故设计的模具要有较高的注塑效率,浇注系统要可以自动脱模,因零件的形状所致,采用斜滑块侧向分型与抽芯,模具的型腔采用一模一腔布置,浇注系统采用轮辐式浇口成形,推出形式为四推杆推出机构完毕塑件的推出。由于塑件的工艺性能规定注塑模中有冷却系统,因
6、此在模具设计中也进行了设计。 关键词:斜滑块侧向分型与抽芯注射模 塑料线圈 尼龙 绪论 模具的重要意义: 模具是工业生产的重要装备,是国民经济的基础设备,是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。模具在电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用,是工业发展的基石,被人称为“工业之母”和“磁力工业”。 模具是制造业的重要基础装备,是工业化国家实现产品批量生产和新产品研发所不可缺少的工具。用模具生产制品所表现出来的高效率、低消耗、高一致性、
7、高精度和高复杂限度是其他任何制造方法所不及的。换句话说,没有高水平的模具就不会有高水平的工业产品。模具业是否强盛也反映出一个国家工业的强弱。 塑料制品和注射成形在模具业的重要地位: 塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用,应用极其广泛。 注射成形是成形热塑件的重要方法,因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中通过加热熔化,使之成为高黏度的流体,用柱塞或螺杆作为加压工具,使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中,通过冷却、凝固阶段,而后从模具中脱出,成为塑料制品。 塑料注射
8、成形工艺的最大特点是复制,可以复制出所需任意数量的可直接使用或稍作解决即可使用的制品,是一种适宜大批量生产的工艺。虽然在设备上投入较大,但是可以生产制品的数量非常大,实属一种经济快捷的生产方式,因此得到广泛的应用和快速的发展。 模具在我国的发展历程: 过去在我国工业中,模具长期未受到重视。改革开放以来,塑料成形、家用电器、仪表、汽车等行业进入大批量生产,模具工业有了一定的发展。随着现代工业发展的需要,塑料制品在工业、农业和平常生活等各个领域的应用越来越广泛,质量规定也越来越高。当今社会的进步和发展,使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求,然而有些商品的制造必须依靠模具才可以生产加工出来,
9、因此,模具的发展与人们的生活关系越来越紧密,如我们使用的电脑、手机、汽车等产品都要依靠模具。在塑料制品的生产中,高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。 我国模具工业虽然有了长足的发展,取得了巨大进步,但是我们也要清醒地看到,我国模具工业总体水平比工业发达国家要落后很多,这与我国制造业发展的规定相比差距还很大;我们的公司技术装备还比较落后,劳动生产率也较低;模具生产专业化、商品化、标准化限度也不够高;模具产品重要还是以中低档为主,技术含量较低,高中档模具多数要依靠进口,产品结构调整的任务很重;人才紧缺,管理滞后的状况
10、仍然突出,等等。可见,我国模具工业的发展任重而道远。 前景展望: 我国进入实行国民经济和社会发展的第十一个五年规划期,模具工业的发展也将进入一个关键时期。在这一时期,模具行业的重要任务是,在党中央关于把我国建设成为创新型国家的战略思想指引下,进一步推动改革,调整结构,开拓市场,苦练内功,提高水平,使我国模具工业在整体上再上一个新台阶。不断提高模具制造水平,振兴我国装备制造业,为实现把我国建设成为制造业强国的宏伟目的而奋斗。 1线圈塑件的工艺分析 1.1 塑件成形工艺分析 如图1-1为塑料线圈的二维图及实体图, 单位mm:
11、 图1-1 塑件图及实体图 产品名称:塑料线圈 产品材料:尼龙 PA6 塑件材料特性:尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂,作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万。尼龙具有很高的机械强度机,韧性好,有较高的抗拉、抗压强度。抗拉强度接近于屈服强度,比ABS高一倍多。对冲击、应力振动的吸取能力强,冲击强度比一般塑料高了许多,并优于缩醛树脂。,软化点高,耐热,磨擦系数低,耐磨损,自润滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一般溶剂,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐候性好等特点。 塑件材料成形性能:结晶性材料
12、熔点较高,熔融温度范围狭窄,熔融状态稳定性差,较易吸湿,成型前应预热干燥,并防止再吸湿,流动性极好,溢边值一般为0.02mm,易溢料,即发生“流涎现象”用螺杆式注射机时喷嘴易用自锁式结构,并应加热,螺杆应带止回环,成型收缩率范围大,成型条件应稳定在,具体温度按壁厚选择,模温低易产生缩孔和结晶度低等现象,注射压力高易出飞边,收缩小,取向性强,注射压力低易出现凹痕,波纹。成型周期按壁厚而定,厚则取长薄则取短等等。 产品数量:大批量生产 塑件尺寸: 30×16×30×2mm(外经×内径×高度×厚度) 塑件颜色:黑色 塑件材料物理性能: 密度: 收缩率: 熔点: 热变形温度: 材
13、料力学性能: 拉伸强度: 拉伸弹性模量: 弯曲强度: 弯曲弹性模量: 压缩强度: 缺口冲击强度: 硬度:布氏 塑件质量:该产品材料为尼龙,由上得知其密度为,收缩率为,计算出尼龙平均密度为,平均收缩率为。可根据塑件形状进行人工几何计算得到线圈的体积。 通过UG软件计算得:塑件的体积 塑件的重量℃ 式中: ——塑料密度 塑件规定:塑件外侧表面光滑,不允许有较大的浇口痕迹,无飞边或较少易清理。 1.2 塑件成形工艺参数拟定 1.2.1尼龙成形的工艺参数: 查教材表2.1得: 模具温度:60~100 喷嘴温度:200~210
14、 料筒温度:前段温度:220~230 中段温度:230~240 后段温度:210~220 注射压力: 保压压力: 塑化形式:螺杆式 喷嘴形式:直通式 注射时间: 保压时间: 冷却时间: 成形周期: 1.2.2 关于尼龙PA6设计时应考虑的问题: ① 合理使用稳定剂、润滑剂等各种添加剂改善树脂工艺性能和制品使用性能,成形预热。 ② 成型收缩率范围大收缩率大,取向性明显,易发生缩孔,凹痕和变形等弊病,成型条件应稳定为20~90。 2.注射模浇注系统的设计 2.1分型面的选择
15、 2.1.1型腔数目的拟定 根据零件的结构特点,以及成型的工艺条件容易控制,模具结构简朴紧凑、模具制导致本低、制造周期短等特点,模具采用单型腔模具。 2.1.2 型腔的分布 注意的问题或原则 根据塑件的几何结构特点、尺寸精度规定、批量大小、模具制造难易、模具成本等拟定型腔数量及其排列方式。 据设计规定可知,由于该塑件形状较简朴,质量较小,但分型与抽芯适合用斜滑块侧向分型与抽芯。 塑件在模具中的位置 1. 动模 2.型心固定板 3.型心 4.斜滑块 2.1.3分型面的选择 分型面溢料是热固性塑料注射模的突出问题
16、因此规定减少接触面积,增长接触压力,以改善塑料溢边问题。 选择分型面时的考虑方向: ① 分型面一般不取在装饰外表面或带圆弧的转角处 ② 将同心度规定高的同心部分放于分型面的同一侧,以保征同心度 ③ 轴芯机构要考虑轴芯距离 ④ 分型面作为重要排气面时,分型面设于料流的末端。 ⑤ 塑件开模后留在动模上 ⑥ 分型面的痕迹不影响塑件的外观 ⑦ 浇注系统和浇口的合理安排 ⑧ 推杆的痕迹不露在塑件的外观上 ⑨ 使塑件易于脱模 根据分型面的设计原则,本塑件采用瓣合式分型面,其分型面形式如下图所示: 瓣合式分型面(垂直分型面)
17、 2.2浇注系统的设计 2.2.1 普通浇注系统的组成及设计原则 浇注系统是塑料熔体自注射机的喷嘴射出后,进入模具的型腔以前所流经的一段路程的总称。模具浇注系统应尽量粗短,流道设计分为主流道、分流道、浇口和冷料井的设计。 浇注系统设计的基本原则: 1. 了解塑料的成型性能,注射成型时注射机料筒中塑料已成熔融状态,因此了解被成型的塑料熔体的流动特性、温度、剪切速率对粘度的影响等十分重要。设计的浇注系统一定要适应于所用的塑料成型性能,以保证塑件的质量。 2. 尽量避免或减少产生熔接痕。 3. 有助于型腔中气体的排出。 4. 防止型心的变形和嵌件的位移。 5. 尽量采用较短的流程
18、充满型腔。 6. 流动距离比的校核。 2.2.2 主流道的设计 主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道,是熔料最先流经模具的部分,它的形状和尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有很大的影响,因此,必须使熔体的温度减少量和压力损失量最小。 主流道设计应注意的问题: ① 便于流道凝料从主流道衬套中拔出,主流道设计成圆锥形。锥角,小端直径d比注射机喷嘴直径大0.5~1mm,注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合,因此规定主流道球面半径SR比喷嘴球面半径大1~2mm,主流道的表面粗糙度。 ② 主流道规定耐高温和摩擦,规定设计成可拆卸的衬套,
19、以便选 用优质材料单独加工和热解决。 ③ 衬套大端高出定模端面,并与注射机定模板的定位孔成间隙配合,起定位隙作用。 查[22](5-59)得主流道直径计算的经验公式: 式中 ——主浇道大头直径 ——流经主浇道的熔体体积 ——因熔体材料而异的常数 如表2-1: 表2-1 塑料种类与K值表 塑料种类 值 故 主流道断面尺寸:主流道设在定模板上,并且位于模具的中心,与注射机喷喷嘴在同一轴线上,如下图: 主流道衬套示意图 表2-2 主流道衬套中尺寸关系表
20、 d 注射机喷嘴直径+(0.5~1)mm D 与定模座板孔间隙配合 SR 注射机喷嘴球面半径+(1~2)mm 主流流道的大头直径拟定为7.3mm ,考虑尼龙PA6流动性较好,所以主流道如下选择,锥度、、、 2.2.3 分流道设计 指塑料熔体从主流道进入多腔模各个型腔的通道,对熔体流动起分流转向作用,规定熔体压力和热量在分流道中损失小。 分流道的截面形状及分布选择:截面形状有圆形、梯形、u形、半圆形、矩形。分流道的长度应尽也许的短,少弯折的减少压力损失和热量损失,分流道的表面粗糙度为 。 表2-3 截面形状的对比表 截面形状 特性 热量损失 加工性能
21、流动阻力 效果 圆形 小 较难 小 最佳 梯形 较小 易 较小 良 U形 较小 易 小 佳 矩形 大 易 大 不良 通过表2-3所示截面形状的对比,圆形截面形状效果最佳,圆形截面分流道的直径为2—10mm,对于流动性较好的尼龙、聚乙烯、聚丙烯等塑料,在分流道长度很短时,截面直径可小到2mm,因此分流道截面直径取4mm。 2.2.4浇口设计 浇口亦称进料孔是指浇注系统中连接分流道与型腔的熔体通道,它不仅对塑件熔体的流动性和充模特性有关,并且与塑件的成形质量有着密切的关系。轮辐式浇口在环形浇口基础上改善而成,由本来的圆周进料,改为数小段圆
22、弧进料,浇口尺寸与侧浇口类似这种形式的浇口耗料比环形浇口少的多,且去除浇口容易, 浇口位置的选择:尽量缩短流动距离,保证熔料能迅速地充满型腔。浇口开在塑件壁厚处。 轮辐式浇口尺寸的计算: b===1.5mm t=(0.6~0.9)=0.6×2=1.2mm 式中: b——浇口的宽度 (mm) A——塑件的外侧表面积 (mm) t——浇口的厚度 (mm) ——浇口处塑料的壁厚 (
23、mm) 轮辐式浇口的形式 2.2.5冷料穴的设计 冷料穴是浇注系统的结构组成之一。冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中的前锋冷料,以免这些冷料注入型腔,即影响熔体充填的速度,又影响成型塑件的质量,主流道末端的冷料穴除了上述作用外,还便于在该处设立主流道拉料杆,注射结束模具分型时,在拉料杆的作用下,主流道凝料从定模浇口套中被拉出,最后由推出机构将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。 主流道冷料穴和拉杆的设计形式
24、 3 注射模成型零部件的设计 3.1成型零部件的结构设计 构成塑料模具型腔的零部件称为成型零部件。成型零部件是模具的重要部分,决定了塑件的几何形状和尺寸,重要涉及凹模、凸模、镶块、小型芯和成型环等。在设计成型零部件时,应根据成型塑件的塑料性能、使用规定、几何结构,并结合分型面和浇口位置的选择、脱模方式和排气位置的考虑来拟定型腔的总体结构。 3.1.1型腔结构的设计 由于塑件的结构所致,模具采用的是斜滑块侧向分型与抽芯机构,型腔采用组合式型腔结构,把型腔设在斜滑块上,如下图所示: 型腔是有斜滑块和型芯组成的。 斜滑块的结构如下图:
25、 斜滑块的结构形式 3.1.2型芯结构的设计 型芯是成型塑件内表面的重要零部件,通常按结构可分为整体式和组合式两种结构形式。 塑件的型芯设计结构如下图所示: 3.2成型零部件工作尺寸的计算 为了减少模具加工难度和制导致本,在满足塑件使用的前提下,采用较低的尺寸精度。 塑件精度等级与塑料品种有关,根据塑料的收缩率的变化不同,塑料的公差精度分为高精度、一般精度、低精度三种。 表4-1 精度等级与公差数值 基本尺寸/mm 精度等级 1 2 3 4 5 6 7 8 公差数值/mm --3 0.04 0.06
26、 0.08 0.12 0.16 0.24 0.32 0.46 3—6 0.05 0.07 0.08 0.14 0.18 0.28 0.36 0.56 6--10 0.06 0.08 0.10 0.16 0.20 0.32 0.40 0.64 10--14 0.07 0.09 0.12 0.18 0.22 0.36 0.44 0.72 14--18 0.08 0.10 0.12 0.20 0.24 0.40 0.48 0.80 18--24 0.09 0.11 0.14 0.22 0.28 0.44
27、 0.56 0.56 24--30 0.10 0.12 0.16 0.24 0.32 0.48 0.64 0.96 30--40 0.11 0.13 0.18 0.26 0.36 0.52 0.72 1.00 40--50 0.12 0.14 0.20 0.28 0.40 0.56 0.80 1.2 50-65 0.13 0.16 0.22 0.32 0.46 0.64 0.92 1.4 65-80 0.14 0.19 0.26 0.38 0.52 0.76 1.04 1.60 80-100 0.1
28、6 0.22 0.30 0.44 0.60 0.88 1.20 1.80 100-120 0.18 0.25 0.34 0.50 0.68 1.00 1.36 2.00 120-140 -- 0.28 0.38 0.56 0.76 1.12 1.52 2.20 表4-2 尼龙PA6建议采用精度等级表 塑料品种 建议采用精度等级 高精度 一般精度 未注公差尺寸 尼龙PA6 M3 M4 M6 由塑件的工作环境知道工件的精度规定不高,所以精度采用未注公差尺寸等级M6。 3.2.1塑件的收缩率 通过查表查的尼龙PA6收缩率为:
29、 平均收缩率为: =100%==1.65% 式中 ——塑料的平均收缩率; ——塑料的最大收缩率; ——塑料的最小收缩率; 平均收缩率为1.65%。 3.2.2型腔和型芯径向尺寸的计算 1. 型腔径向尺寸的计算 塑件的径向尺寸有30、20,公差按M6计算,其公差分别为0.70、 0.62 = 式中 ——型腔的径向基本尺寸; ——模具制造公差; ——塑料的平均收缩率; ——塑件外表面的径向基本尺寸; ——塑
30、件外表面径向基本尺寸的公差。 取/3,X=0.75 = = = = = = 2. 型芯径向尺寸的计算 型芯径向尺寸有16 公差按M6计算其公差为0.54 = 式中 ——型腔的径向基本尺寸; ——模具制造公差; ——塑料的平均收缩率; ——塑件内表面的径向基本尺寸; ——塑件内表面径向基本尺寸的公差。 取/3,X=0.75 =
31、 = = 3.2.3型腔和型芯高度尺寸的计算 1. 型腔深度的计算 型腔高度尺寸有 2 公差按M6计算,其公差为0.26 = 式中 ——型腔深度基本尺寸; ——模具制造公差; ——塑料的平均收缩率; ——塑件凸起部分的高度基本尺寸; ——塑件外表面径向基本尺寸的公差。 取/3,X=0.4 = = = 2. 型芯高度的计算 型芯高度尺寸有30 ,公差按
32、M6计算,其公差为0.70 = 式中 ——型腔深度基本尺寸; ——模具制造公差; ——塑料的平均收缩率; ——塑件凸起部分的高度基本尺寸; ——塑件外表面径向基本尺寸的公差。 取/3,X=0.4 = = = 型腔尺寸 型芯尺寸 3.3抽芯距和型腔
33、壁的拟定 3.3.1 抽芯距的拟定 塑件外形为圆形采用对开式滑块侧抽芯: 其抽芯距为: S=+(2~3) 式中 R——外形大圆的半径(mm); r——阻碍塑件脱模的外形最小圆半径(mm)。 S=+2 =+2 =11.18+2 =13.18 塑件的抽芯距取14mm 3.3.2 抽芯距的拟定 由于型腔壁厚的计算比较麻烦,下表列举了矩形
34、型腔壁厚的经验推算数据,供设计时参考。 矩形型腔壁厚尺寸 (单位:mm) 矩形型腔内壁短边b 整体式型腔侧壁厚 镶拼式型腔 凹模壁厚S 模套壁厚S 40 25 9 22 40~50 25~30 9~10 22~25 50~60 30~35 10~11 25~28 60~70 35~42 11~12 28~35 70~80 42~48 12~13 35~40 80~90 48~55 13~14 40~45 90~100 55~60 14~
35、15 45~50 100~120 60~72 15~17 50~60 120~140 72~85 17~19 60~70 140~160 85~95 19~21 70~80 由于塑件的型腔是有斜滑块组成的最的尺寸为30 小于40mm 所以凹模壁厚S为9mm,模套壁厚S为22mm,所以斜滑块的下段尺寸为9090斜滑块的斜度取 高度为40mm 所以上端尺寸为120230mm台阶的高度为5mm 4.注射模推出机构的设计与推出力的计算 4.1注射模推出机构的设计
36、推出机构的设计规定: 1. 推出机构应尽量设计在动模一侧 2. 塑件在推出过程中不发生变形和损坏 3. 不损坏塑件的外观 4. 合模时应使推出机构对的复位 5. 推出机构应动作可靠 由于塑件采用斜滑块侧向分型与抽芯机构,所以注射模的推出机构采用推杆推出。其机构形式如下图所示: 1. 斜滑块 2.动模 3.型芯固定板 4.型芯垫板 5.型芯 6.推杆 4.2推出力的计算 塑件注射成型后,在模内冷却定形,由于体积收缩,对型芯产生抱紧力,当其从模具中推出时,就必须先克服因包紧力而产生的摩擦力。型芯的成型端部,一般均要设计脱模斜度。塑件在刚开始脱模时,所需的
37、推出力最大,其后推出力的作用仅仅是为了克服推出机构移动的摩擦力。 式中 F——推出力(N); ——脱模斜度; ——塑件对钢的摩擦系数,一般为0.1~0.3; A——塑件包络型芯的面积(m); P——塑件对型芯单位面积上的包紧力,一般情况下,模外冷却的塑件,P取(2.4~3.9)×10Pa;模内冷却的塑件,P取(0.8~1.2)×10Pa 脱模斜度取0.5 塑件对钢的摩擦系数取0.2 =1.51×1
38、0×2.5×10×(0.2×cos0.5-sin0.5) =0.73×10N 5. 注射模模架的选择 5.1 模架结构 注射模标准:我国目前标准化注射模零件的国家标准有12个;此外还制订了塑料注射模具的标准模架,分《中小型模架》(GB/T12556.1—90)和《大型模架》(GB/T12555.1—90)两种。《中小型模架》标准中规定,模架的周界尺寸范围为:≤560mm×900mm,并规定模架的形式为品种型号,即基本型,A1、A2、A3和A4四个品种。其四种模架的组成、功能及用途见下表2-7
39、 表2-7注射模标准模架种类 型号 组成、功能及用途 A1型 定模采用两块模板,动模采用一块模板,与推杆推件机构 组成模架,合用于立式和卧式注射机。 A2型 动、定模均采用两块模板,与推件机构组成模架,合用于立式和卧式注射机,可用于带有斜导柱侧向抽芯的模具, 也可用于斜滑块侧向分型的模具 A3型 定模采用两块模板,动模采用一块模板,它们中间设立了一块推件板,用于推件板件的模具,合用于立式和卧式注 射机。 A4型 动、定模均采用两块模板,它们中间设立了一块推件板, 用于推件板件的模具,合用于立式和卧式注射机。 根据以上四种模架的组成,功能及用途可以看出,A2型模
40、型合用于本次模具的设计。 5.2 模架周界尺寸选择 中小型模架的周界尺寸参数、规格有:100×L、125×L、160×L、180×L、200×L、250×L、315×L、355×L、400×L、450×L和500×L等模架规格。根据模具型腔布置可以选用的模架规格为:模具结构为斜滑块侧向分型与抽芯机构,单分型面,推出距离不超过10mm。 标准模架为GB/T12556—1990 A2 200mm×200mm 编号为23 周界尺寸200mm×200mm,动模板的厚度为40mm,上下模座板为25mm垫板厚度为32mm。
41、 6.注射机的选择与有关工艺参数的校核 6.1注射机的选择 一次性注入的塑料的体积 根椐设计的浇注系统可计算出浇注系统的总体积为: 由于模具设计为一模一腔,且一个塑件的体积为: 所以一次性注入的塑料的体积为: 根据计算的数据查教材表2.2选定注塑机型号为:XS—ZY—125 注塑机的参数如下: 注塑机最大注塑量 : 喷嘴球面半径: 注射行程: 锁模力: 注塑压力:120Pa 模具最小厚度:200mm 模具最大厚度:300mm 最大开合模行程:300mm 最大成型面积:320cm 喷嘴
42、前端孔径: 拉杆空间:260mm×290mm 6.2 注射机有关工艺参数的校核 6.2.1 最大注射量校核 注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积(涉及流道及流口凝料和飞边),通常注塑机的实际注塑量是注塑机最大注塑量的80%。 所以,选用的注塑机最大注塑量应 式中——注塑机的最大注塑量:单位 ——注塑机的体积,单位 ——浇注系统体积,单位 故 拟定的注塑机注塑量为: 满足规定。 6.2.2 锁模力校核 > 式中 ——熔融型料在型腔内
43、的压力(70—100 Mpa)80% ——塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和 ——注塑机的额定锁模力 故 > =80 × 0.71=56.8(KN) 所以选定的注塑机为: 满足规定 6.2.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 即模具长宽<拉杆间距 模具的长宽为<注塑机拉杆间距,满足规定。 6.2.4 模具闭合高度校核 模具实际厚度H模=218 mm 注塑机最小闭合厚度H最小= 即 H模>H最小 满足规定 6.2.5 开模行程校核 我们所选的注塑机的最大行程与模具厚度无关,故注塑机的开模行程应满足下式
44、 式中 H1——型芯高度 H2——涉及凝料在内的塑件高度 S——注射机最大开模行程 满足规定。 7. 注射模的温度调节系统 7.1 冷却回路的尺寸拟定与布置 冷却回路所需总表面积可按下式计算 式中 ——冷却回路总表面积, ——单位时间内注入模具中树脂的质量, ——单位质量树脂在模具内释放的热量,, ——冷却水的表面传热系数, ——模具成形表面的温度,℃; ——冷却水的平均温度
45、℃ 。 冷却水的表面传热系数可用下式计算 式中 ——冷却水的表面传热系数 ; ——冷却水在该温度下的密度 ——冷却水的流速 ——冷却水孔直径 ——与冷却水温度有关的物理系数 值查表 表4-3 水的值与其温度的关系表 平均水温/℃ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 56 值 6.16 6.60 7.06 7.50 7.95 8.40 8.84 9.28 9.66 10.05 冷却回路总
46、长度可用下式计算 式中 ——冷却回路总长度 ——冷却回路总表面积 ——冷却水孔直径 计算得 拟定冷却水孔的直径时应注意,无论多大的模具,水孔的直径不能大于,否则冷却水难以成为湍流状态,以致减少热互换效率。一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来拟定。平均壁厚为时,水孔直径可取。本模具的冷却水孔直径取。 冷却水体积流量的计算:塑料树脂传给模具的热量与自然对流散发到空气中的模具热量、辐射散发到空气中的模具热量及模具传给注射机热量的差值,即为用冷却水扩散的模具热量。假如塑料树脂在模内释放的热量所有由冷却水传导的话,即忽略其他传热因素,那么模具所需的冷却
47、水体积流量则可用下式计算: 式中 ——冷却水体积流量 ——单位时间注射入模具内的树脂质量 ——单位质量树脂在模具内释放的热量 ——冷却水比热容 ——冷却水的密度 ——冷却水出口处温度 ℃ ——冷却水入口处温度 ℃ 图4-1 冷却回路排布图 7.2 模具加热 当注射成形工艺规定模具温度在80℃以上时,模具必需有加热装置,由于硬聚氯乙烯注射成
48、形工艺规定模具温度在40—60℃,因此模具中不用设立加热装置即可满足注射成形需要。 8 模具的工作原理 此注射模为斜滑块侧向分型与抽芯注射模。开模时,动模部分向左移动,,塑件包在型芯6上随动模部分后移,拉料杆15将浇注系统凝料从浇口套4中拉出。当注射机顶杆与推板14接触时,推出机构开始工作,推杆16推动斜滑块7沿着动模板8的斜向导滑槽滑动,塑件在斜滑块7的带动下从型芯6上脱模的同时,斜滑块7从塑件中抽出。合模时动模部分向右移动,定模座板3迫使斜滑块7推动推出机构复位。 模具的组成 成形零部件:型芯6、 斜滑块7; 浇注系统 :浇口套4、型芯6; 导向部分:导柱2、导
49、套1; 推出部分:推板14、推杆固定板11、推杆16、拉料杆15;
50、






