斜三通管注塑模具設(shè)計【一模一腔】【說明書+CAD】,一模一腔,說明書+CAD,三通,注塑,模具設(shè)計,說明書,仿單,cad 斜三通注塑模設(shè)計 第一章 斜三通注塑模工藝規(guī)程的編制 1.1原始資料分析﹕ 1.1.1明確塑件的設(shè)計要求。(詳見附圖) 設(shè)計要求﹕表面光潔度不做要求﹐質(zhì)感要好。表面可以抗腐蝕性好﹐有足夠的強度和硬度﹐需用較精密的模具來制造。塑件有三個孔經(jīng)﹐塑件尺寸較大，故需用側(cè)向抽芯來完成 1.1.2明確塑件的生產(chǎn)批量。 客戶需求﹕50000件。由于塑件比較大(長262mm﹐寬202，高60mm。)單腔的優(yōu)點﹕塑料制件的形狀和尺寸一致性好﹐成型的工藝條件容易控制﹐結(jié)構(gòu)簡單緊湊﹐模具制造成本低﹐制造周期短等特點。所以采用一模一穴。 1.2 對產(chǎn)品圖進行分析 所提供的零件為斜三通管材料為UPVC，一種新型材料有以下優(yōu)點： 質(zhì)輕，搬運方便，重量為鐵的20％；UPVC管具有優(yōu)異的耐酸性耐緘性、耐腐蝕性； 它廣泛用于化學(xué)工業(yè)廢水處理下水道等工程壁非常光滑，流體阻力小，粗糙度系數(shù)僅為0.009，與其它同等產(chǎn)品相比流量大，不耐差水垢；耐水壓、耐外壓、耐沖擊、高強度等均良好。常溫下適用于各種配管工程；溶解試驗結(jié)果證明不影餉，水質(zhì)完全符合國家衛(wèi)生標準，是目前自來水管工程最佳管材，有良好的水溶性，不論采用什幺樣的接口均有良好的密性，長期使用不致有外泄現(xiàn)象。有良好的循環(huán)利用性。 通過對其分析，本產(chǎn)品用下水道的接頭，表面質(zhì)量要求不高。尺寸公差和設(shè)計基準上看最大為260*200屬于中型產(chǎn)品，用于聯(lián)接件，公差要求+-0.68MM之間，外部尺寸不做要求，但要求比強度足夠，以R60軸線為基準線。 型腔為一個，由于本產(chǎn)品有兩種擺放方式：一、立起來放，型腔尺寸大、開模距離也長，抽芯距也大，而且注塑面要選大的，模具材料尺寸也大，成本高。因為表面質(zhì)量不做要求，精度不高，為了降低成本，減少距離采用臥式擺放，三向抽芯。斜導(dǎo)柱也方便分開，容易制造。再加上兩個模塊鎖模力也大。 第2章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 設(shè)備的選擇： 2.1.1了解工廠的現(xiàn)場生產(chǎn)條件。 1﹕鋸床設(shè)備﹕有三臺﹐最大行程﹕1200×1100×1000。 2：大型水磨﹕行程﹕1000×500×500MM﹐精度﹕0.005MM. 3﹕銑床設(shè)備﹕快捷銑床。行程﹕650×350×500MM﹔最高精度﹕0.02MM﹔型號﹕QJM-S2. 4﹕CNC設(shè)備﹕GTV-97﹨98﹐最高加工精度﹕0.005MM﹐運行精度﹔0.002MM.最高轉(zhuǎn)速﹕24000RPM﹐加工行程﹕1200×1000×900。系統(tǒng)﹕西門子。特性﹕有自動換刀裝置和自動測量刀長系統(tǒng)。 V33﹕MAKINO高速加工機﹐加工行程﹕750×400×350MM.運行定位精度0.001MM﹐最高加工精度﹕0.002MM.最高轉(zhuǎn)速﹕30000RPM.控制系統(tǒng)﹕FANNC。 5﹕線割機﹕SODICK﹐AQ325L(日本)。最高精度﹕0.002MM﹐加工行程﹕350×250×220MM. 6﹕放電機﹕SODICK﹐最高精度﹕0.02MM.行程﹕500×450×300MM. 7:臥式深孔鉆床﹕DHD0605-06SL﹐行程﹕600×500×600MM﹔最高轉(zhuǎn)速﹕5000RPM﹔精度﹕0.02MM.FANNC系統(tǒng)。 8﹕成型機﹕FANNC電動成型機。TOYO電動成型機。(成型參數(shù)在后面會詳細介紹) 9﹕機械手﹕有信(Yushin)機械手和群寶機械手。 10.拋光課﹕可以進行鏡面拋光。） 2.2 塑料的注射工藝參數(shù)﹔ 查4-1得到UPVC藝參數(shù)﹕選用注射機的類型為螺桿式﹔螺桿轉(zhuǎn)速為30～60秒每分﹔噴嘴形式為直通式﹐溫度為180～190度﹔料筒溫度﹕前段為200～210度﹐中段為210～230度﹐后段為180～200度﹔模具溫度為50～70度﹔注射壓力為70～90Mpa﹔保壓壓力為50～70Mpa﹔注射時間為3～5秒﹔保壓時間為15～30秒﹔冷卻時間為15～30秒﹔成型周期為40～130秒 。 2.3最大注射量的校核﹕ 計算塑件體積和質(zhì)量 計算塑件的質(zhì)量時為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù) 計算塑件的體積：V=607cm3 計算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計手冊可查得UPVC的密度為1.46㎏/dm-3 故塑件的質(zhì)量為： W =Ve =607×1.46 =730g 采用一模一件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機為XS-ZY-1000型。 2.2 塑件注塑工藝參數(shù)確定。 查找相關(guān)文獻和參考工廠實際情況，UPVC的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時可根據(jù)實際情況作適當調(diào)整） 注塑溫度：包裹料筒溫度和噴嘴溫度 料筒溫度：后段溫度T1選用180℃ 中段溫度T2選用200℃ 前段溫度T3選用220℃ 噴嘴溫度：選用180℃ 注塑壓力：選用100MPA 注塑時間：選用75S(根據(jù)情況適當調(diào)整，在試驗和試模時的情況而定) 保 壓：選用75MPA 保壓時間：選用20S 冷卻時間：選用40S 2.3 分型面的選擇 2.3.1選擇分型面。(分型面詳見裝配圖) 由于分型面對塑件的工藝性影響較大﹐分型面的選擇是很重要的。分型面選擇的好壞，及位置直接影響著成型零件的結(jié)構(gòu)與形狀。型腔的排氣性能又與分型面的開設(shè)密切相親，制品在模具中的位置直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具分型面的確定，澆口的設(shè)置，制品的尺寸精度和質(zhì)量。分型面的選擇應(yīng)遵照以下原則： 1﹕分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。塑件在動﹐定模的方位確定后﹐其分型面應(yīng)選在應(yīng)選在外形的最大輪廓處﹐否則塑件會無法從型腔中脫出﹐這是最基本的選擇原則。 2﹕分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模。由于注射機的頂出裝置在動模一側(cè)﹐所以分型面的選擇應(yīng)盡可能使塑件留在動模一側(cè)﹐這樣有助于在動模部分設(shè)置的推出機構(gòu)工作。 3﹕分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量,應(yīng)選擇在不影響外觀的部位﹐并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除或修整。 4﹕分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工。 5﹕分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。分型面的選擇與 澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)同時考慮﹐為了使型腔有良好的排氣條件﹐分型面應(yīng)晝設(shè)置在塑料融體流動方向的末端。 6﹕分型面的選擇應(yīng)考慮注射機的技朮規(guī)格。 根據(jù)原則結(jié)合本塑件應(yīng)該把分型面選擇在與軸線相交的投影面積最大處即如圖所示 2.3.2型腔數(shù)目及排列方式的確定 該產(chǎn)品需要三向抽芯結(jié)合現(xiàn)場實際情況和設(shè)備選擇一模一穴. 2.4 確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)。(尺寸計算在后面) 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機噴嘴到塑件之間的進料信道。一般由主流道﹐分流道﹐澆口和冷料穴等組成。 2.4.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)遵循的基本原則﹕ (1)﹕了解塑料的成型性能﹐設(shè)計的澆注系統(tǒng)一定要適應(yīng)于所用塑料的成型性能﹐保證成型塑件的質(zhì)量。 (2)﹕晝量避免或減少產(chǎn)生熔接痕。 (3)﹕有利于型腔中氣體的排出。 (4)﹕防止型芯的變形和嵌件的位移。 (5)﹕盡量采用較短的流程充滿型腔﹐這樣有利于減少壓力損失和熱量損失﹐以保持較理想的流動狀態(tài)和有效的傳遞最終壓力﹐保證塑件良好的成型質(zhì)量。 因此根據(jù)原則，對于本零件來說，由兩個圓柱相貫而來以最大直徑處為分型面便于分型面處會留下痕跡，影響表面質(zhì)量與外觀，但根據(jù)用途與使用場合來看，并不影響使用。因此選擇是合適的。對與大塑料來說。從主流道來直接進料，故熔體壓力損失小，成型容易，故采用直接膠口，故采用時為防止前鋒冷料流入型腔，常在膠口內(nèi)冊開設(shè)厚度為半個塑件厚度冷料穴，但是由于膠口處固化慢故容易制造，成型周期延長，容易產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力超壓填充膠口處易產(chǎn)生裂紋膠口凝料切除后塑件上疤痕較大。 2.4.2主流道的確定 主流道是主流道機噴嘴與模具接觸的部分起到分流道為止的一般流道，是熔融塑料進入模具時最先經(jīng)過的部位，它的作用是將注塑機噴嘴流出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐狀，錐角取2 ~4，便于塑料熔體順利地向前流動，開模時主流道凝料又能順利地被拔出，主流道出口端應(yīng)有圓角，圓角半徑R取0.3~3mm或0.125D 主流道長度應(yīng)盡量短，以減小壓力損失和廢料量。通常，主流道長度可小于60mm。 根據(jù)設(shè)計手冊查得XS-ZY-1000型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸： 噴嘴前端球面半徑R0=18MM; 噴嘴前端空徑：d0=17.5mm; 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系:R=R0+(1-2)MM. 根據(jù)常用塑件直接膠口尺寸表查得： d=4.5mm,D=9mm長度依模板厚度而定； 為了便于將料頭從主流道中拔出將主流道設(shè)計成錐度為2度為了在去料頭時易割掉留下小面積的痕跡，因此不需設(shè)置分流道可直接澆注。 2.4.3 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計： 注塑模的排氣是模具設(shè)計中不可忽視的一個問題，特別是快速注塑成型工藝的發(fā)展對注塑模排氣的要求更加嚴格。在注塑過程中，塑料熔體進入模腔的同時置換出模腔內(nèi)的氣體，這些氣體如果不能排出模腔，將會影響制品成型以及脫模后的質(zhì)量，因此，在注塑模具時，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題。 常見的排氣方式有排氣槽排氣，分型面排氣，拼鑲件縫隙排氣，推桿間隙排氣，粉末燒結(jié)合金塊排氣，強制排氣等。本設(shè)計中盒蓋塑件采用的是中小型模具，僅利用分型面排氣還不行，在這里應(yīng)設(shè)置排氣槽， 排氣槽深度通常為0.03~0.05mm必要時可深至0.1~0.3mm，寬度為5~10mm,為了防止塑料堵塞排氣槽，又在上述深度的排氣槽向外延伸6mm，以外加深到0.8mm.其具體尺寸參考文獻【6】表5——36，排氣槽尺寸如下：h=0.02mm h1=0.5mm l=8~10mm，排氣槽簡圖如下圖所示： 圖2—4排氣槽簡圖 第3章 成型零部件的設(shè)計與計算： 3.1 型腔、型芯等的結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型零部件精度為最為重要的，因此成型零件的工作尺寸計算，要考慮塑料制品的尺寸公差，所成型所塑料的收縮率，溢料飛邊厚度，塑料制品脫模，模具制造的加工條件及可達到的水平等因素。 成型塑件所采用的塑料UPVC收縮率為0.7﹪，計算模具成型零件的工作尺寸： 3.1.1型腔內(nèi)表面（直徑） Dm1=(111+111×0.8﹪+0.57)㎜=112.458㎜ Dm2=(120+120×0.8﹪-0.57) =120.17㎜ 3.1.2 型芯外表面（直徑） dm1=(111+111×0.8﹪+0.57)㎜=112.48㎜ dm2=(102 +102×0.8﹪+0.57)㎜=103.387㎜ 3.1.3 長度方向上的尺寸： Lbm=L+S%-3/4) =188+1880.67=189.82mm Lam=262+262*0.007*3/4*0.67=263.33mm 3.2 型腔側(cè)壁厚度與低部厚度的計算： 塑件尺寸大小不同，則所要滿足的條件也不一樣，對與小型塑件來說主要是防止變形但對與中大形件來說應(yīng)滿足強度上的要求因此對與此零件來說應(yīng)該滿足強度要求，即： tc=h和th=b，根據(jù)要求查《實用注塑模具設(shè)計手冊》P200頁可知 取160Mpa P 取50Mpa l/h=2.0;查表4-14得,a=1.226; l/b=1.4;a`=0.4356. 所以側(cè)壁厚度為:=37.138mm 底部厚度為： =0.75=25.5mm 綜合考慮到個方面原因如強度，抽芯機構(gòu)的行程和注塑機的一些參數(shù)等著多因素根據(jù)中國機械教育協(xié)會編寫的《塑料模具設(shè)計與制造》P137表3-19查得XS-ZY-1000型所用模架選模架為560*900； 第4章 側(cè)向分型和抽苡計算及校核。 4.1斜導(dǎo)柱的尺寸計算﹕ 4.1.1抽芯距的計算﹕ 根據(jù)公式﹕S抽=h+(2～3)mm的安全值。S抽為抽芯距﹐h為塑件側(cè)孔深度(mm)。本產(chǎn)品的1#側(cè)孔深度為182mm,所以S抽取185mm，2＃側(cè)孔深度為80mm,所以 S抽取85，3＃側(cè)孔深度為188所以S抽取192，(2).斜銷的結(jié)構(gòu)形狀及安裝形式的選擇﹕選用普通型的﹐截面為圓形的。為了便于斜銷導(dǎo)入滑塊﹐斜銷頭部通常做成半球形的。為了使其運動靈活﹐它們之間保持0.5～1mm的間隙。(3).斜銷角度α的計算﹕L4=S抽/sinα.H=S抽cotα.其中L4為斜銷工作部分長度﹐S抽為抽芯距﹐H為完成抽芯距S抽所需的開模行程。由于L1過長會降低斜銷的剛性﹐而H值過大又會受到注射機開模行程的限制。所以斜銷斜角的確定應(yīng)綜合考慮斜銷本身的強度﹐剛度和注射機開模行程。一般取α為15～20度。最大不可以超過25度。結(jié)合經(jīng)驗1＃和2＃取α為25度﹐3＃穴取22度。1＃L4約為544.11mm﹐2＃穴L4約為224，3＃穴約為561.76取整后選為545mm，224mm，562mm。H1為506mm，H2為205H3為523。 4.1.2抽拔力的計算： 對與塑件的側(cè)向抽芯，要求出抽拔力。通過抽拔力和相關(guān)參數(shù)來計算出斜導(dǎo)柱直徑，由于1＃型芯最長因此只要計算出它的導(dǎo)柱直徑其余兩個都依它而定即可滿足要求。 由產(chǎn)品條件可知：壁厚為4.5MM,D為55.5MM,則： t/d=4.5/55.5=0.08>0.05,所以此塑件屬厚壁件。 運用公式為： F=+0.1A 可用通孔計算則A=0；則： 由表查得 Z=3300Mpa; S=0.007; L=191mm; f=0.15; =1.5 ; =0.42; k1查表為 8.53; k2查表取平均值為1.0039; F=2*23.14*55.55*3300*0.007*191*(0.15-0.026)/(1+0.42+8.53)*1.0039 =159091.91N 查《塑料成型加工與模具設(shè)計》P202對應(yīng)表查得最大彎曲力為21KN，再通過P203表查得20度對應(yīng)的彎曲力為21.00KN,在通過直徑對應(yīng)表得斜導(dǎo)柱的直徑為90MM. 也可以運用公式； 斜導(dǎo)柱材料選T8A則直徑為： d=cos==87.898mm 所以斜導(dǎo)柱的直徑選為90MM. 4.1.3 斜銷長度計算﹕ 利用公式﹕L=L1+L2+L4+L5=D tanα/2+ha/cosα+S抽/sinα+(5～10)mm。其中﹕L1+L2為斜銷固定部分長度mm;L4為抽芯距為S抽時斜銷工作部分長度544mm;L5為斜銷引導(dǎo)部分長度﹐一般取5～10mm;L為斜銷總長度mm; D斜銷固定部分臺肩直徑20mm; ha為斜銷安裝模板厚度92.5mm。L長度為612mm。 4．2 脫模頂出機構(gòu)設(shè)計 在注塑成型的每一個循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中取出，完成取出塑件這個動作的機構(gòu)就是脫模機構(gòu)，也稱為頂出機構(gòu)。熱塑性塑料在脫模時有較大的彈性，即使在較小的脫模斜度下，也可順利脫模。但為了減小脫模阻力，一般在產(chǎn)品沒有特殊要求的條件下，應(yīng)選用2°脫模斜度作為標準斜度。根據(jù)以上設(shè)計規(guī)范，查文獻【7】表5—27常用塑料的脫模斜度推薦值可得聚乙烯凸模的脫模斜度為 20″~45″，凹模的脫模斜度為25″~45″。 4.2.1 頂出機構(gòu)應(yīng)遵循如下設(shè)計原則： 1） 頂出機構(gòu)的運動要準確，可靠，靈活，無卡死現(xiàn)象，機構(gòu)本身要有足夠的剛度和強度，足以克服脫模阻力。 2） 保證在頂出過程中塑件不變形，這是對頂出機構(gòu)的最基本要求。在設(shè)計時要正確估計塑件對模具粘附力的大小和所在位置，合理地設(shè)置頂出部位，使頂出力能均勻合理地分布，要讓塑件能平穩(wěn)地從模具中脫出而不會產(chǎn)生變形。頂出力中大部分是用來克服因塑料收縮而產(chǎn)生的包緊力，這個力的大小與塑料品種，性能，以及塑件的幾何形狀復(fù)雜程度，型腔深度，壁厚還有模具溫度，頂出時間，脫模斜度，模具成型零件的表面粗糙度等因素有關(guān)，其影響因素較為復(fù)雜，很難準確地進行計算。一般原則是塑件收縮率越大，塑件壁越厚，型芯尺寸越大，形狀越復(fù)雜，型腔深度越深，脫模斜度越小，模具溫度越低，冷卻時間越長，成型零件表面粗糙度越大，其對模具的包緊力就越大 ，此時就應(yīng)選擇頂出力較大的頂出方式。 3） 頂出力的分布應(yīng)盡量靠近型芯，且頂出面積應(yīng)盡可能大，以防塑件被頂壞。 4） 頂出力應(yīng)作用在不易使塑件產(chǎn)生變形的部位，如加強筋，凸緣，厚壁處等。應(yīng)盡量避免使頂出力作用在塑件平面位置上。 5） 若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準面上時，為不影響塑件尺寸和使用，一般使頂桿與塑件接觸部位處凹進塑件0.1mm左右，而頂出桿端面應(yīng)高于基準面，否則塑件表面會出現(xiàn)凸起，影響基準面的平整和外觀。 根據(jù)上述原則及前面設(shè)計內(nèi)容可知模具中選用脫模機構(gòu)為推板加斜導(dǎo)桿推出，推板頂出的設(shè)計要點如下: 1. 推板頂出位置應(yīng)設(shè)置在頂出阻力大的地方,也就是使塑件不易變形的部位. 2. 由于塑件收縮時包緊型芯,因此頂出力作用點應(yīng)盡量靠近型芯,同時頂出力應(yīng)施于塑件剛性和強度最大的部位,如凸緣,加強筋等處,作用面積也盡可能大一點. 3. 與塑件直接接觸的脫出零件的配合間隙要保證不漏料,以免在塑件上留下飛刺痕跡. 4. 在設(shè)計模具結(jié)構(gòu)時,必須考慮在開模過程中保證塑料留在具有頂出裝置的那一部分,即留于動模上,這樣的頂出機構(gòu)較為簡單. 在脫出機構(gòu)完成動作后,并在取出機構(gòu)完成動作后,到下一個操作循環(huán)時,脫出機構(gòu)要可靠協(xié)調(diào)復(fù)位,避免各種干涉和損壞現(xiàn)象. 頂出機構(gòu)的設(shè)計要求﹕（1） 頂出機構(gòu)設(shè)計時應(yīng)晝量使塑件留于動模一側(cè)；（2） 塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞；（3） 不損壞塑件的外觀質(zhì)量；（4） 合模時應(yīng)使推出機構(gòu)正確復(fù)位；（5）推出機構(gòu)應(yīng)動作可靠。 4.2.2 頂出方式的設(shè)計 由于成品是管類零件，所以采用頂出桿的方式頂出。由于成品的表面較大﹐中間也需有頂出桿來幫助脫模﹐選用的也是簡單的頂出桿。 4.2.3 頂出桿的固定 在頂板上制有臺階孔﹐將頂出桿裝入其中。這種形式強度高﹐不易變形。但在頂出桿多的情況下﹐臺階孔深度的一致性很難保證。在本產(chǎn)品中頂出桿的數(shù)量不多﹐不會出現(xiàn)這種情況。 4.2.4 頂出桿的配合 一般直徑為D的頂出桿﹐在頂出桿固定板上的孔應(yīng)為D+1㎜﹕頂出桿臺階部分的直徑常為D+5MM﹕頂板上的臺階為D+6㎜.為了不使頂在產(chǎn)品上留有凸臺﹐頂出桿表面與凸模表面齊平﹐或高出0.02㎜. 結(jié)合以上原則選用Φ20㎜頂出桿，在塑件中心底部分別各分部3個。 材料:45鋼 其它按GB/T4170——1984 推桿與型芯之間的配合間隙如H7/f6等，配合表面粗糙度為Ra0.8~0.4m. 為減少脫模過程中推桿與型芯的摩擦，在推板與型芯之間留有0.2mm的間隙，機構(gòu)具有頂出力均勻，頂出力大。運動平穩(wěn)，且無頂出痕跡等優(yōu)點。同時有導(dǎo)桿導(dǎo)向同時起到復(fù)位桿的作用. 4.2.5 頂出力的計算： 根據(jù)制件尺寸大小預(yù)選頂干直徑為30MM則推干的頂出力按公式： F= F頂出力(N) E塑件的彈性模量，對與UPVC查表為2750MP; F塑件與鋼的摩擦因子取0.15； D型芯直徑111mm； T塑件壁厚為4.5mm； 材料的泊訟比為 0.42; d塑件直徑的熱收縮計算是： d= F=0.8*2750*3.14*57.5*57.5*0.15/53.25(53.25/9-d/18*0.42)=13825N 校核直徑強度： 由公式： =1.6= 因此頂桿直徑選擇合理。 4.3 加熱與冷卻系統(tǒng)有關(guān)計算 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計直接影響成型件的質(zhì)量和成型周期,,在成型過程中起著很重要的作用,因此在設(shè)計時要考慮全面下面來設(shè)計. 4．3．1 傳熱面積的計算： 如果忽略模具因空氣對流，熱輻射與注塑機接觸所散失的熱量假設(shè)塑件融體 冷卻水路的排布計算﹕(1).冷卻水路總表面積﹕A=Mq/3600α(θ1-θ2).其中﹕A為冷卻回路總表面積﹐m2;M為單位時間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量﹐kg/h; q為單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量﹐J/kg; α為冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)﹐W/(m2?k); θ1為模具成型表面的溫度﹐℃﹔θ2為冷卻水的平均溫度﹐℃。q查表得為3～4﹐計算時取 3.5.其中﹐α可用下式計算﹕α=Φ．(ρv)0.8/d0.2 .式中ρ為冷卻水在該溫度下的密度﹐kg/m 3﹔v為冷卻水的流速﹐m/s﹔d為冷卻水孔直徑﹐m﹔Φ與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)﹐Φ的值可從表11。4查得。經(jīng)計算得﹕A約＝0.25 m2。 (2).冷卻回路的總長度﹕公式(11.3) L=A/dπ.式中﹐L為冷卻回路總長m﹔A為冷卻回路總表面積﹐m2﹔d為冷卻水孔直徑﹐m。d根據(jù)原則取20MM。經(jīng)計算得L約=1 m. (3).具體的水路分布﹐應(yīng)理論結(jié)合實際。水路的分布詳見﹐零件圖。 2.排氣槽的計算﹕排氣槽的設(shè)計主要以不影響塑件的表面質(zhì)量為原則﹐具體的尺寸取經(jīng)驗值就可以了。UPVC的流動性較差﹐所以排氣槽的深度可以稍微大一些﹐理論值為0.1mm(表6.5)。一般根據(jù)經(jīng)驗取0.2 mm﹐寬度取2 mm為易長度視塑件離模仁的遠近適當排配。遠的地方﹐排氣槽的深度可以適當加深0.1～0.0.2 mm. 第5章 其它零件的選用 5.1﹕其它零件尺寸計算. 5.1.1 上固定板的尺寸計算:上固定板的作用主要是保護模具﹐和注塑時注射機用來固定模具的。其長度單邊應(yīng)比模板大20～40MM。由于此模具較小﹐所以取25MM.上固定板的總長度為390MM,寬度和模板一樣為300MM﹐厚度取40MM。中間開直徑為60MM的通孔﹐注射用。板上攻4個M12的螺孔﹐起鎖緊作用。 5.1.2 下固定板的尺寸計算﹕下固定板的作用和上固定板的作用差不多。長度﹐寬度和厚度可以取一樣。中間要開一個直徑為40MM的通孔﹐供注塑機的推桿﹐頂出成品用。板上攻8個M14的螺孔﹐分別固定墊塊和動模板用。 5.1.3 導(dǎo)柱﹐導(dǎo)套的尺寸計算﹕導(dǎo)柱﹐導(dǎo)套主要是在模具開合模時起導(dǎo)向作用的。其可以根據(jù)模具大小﹐選取不同型號的標準件。導(dǎo)柱長度由具體模具的模板厚度確定﹐直徑為ψ20MM﹐凸臺高度6MM。導(dǎo)套外圓直徑為ψ30MM﹐凸臺高度為8MM。(具體形狀看零件圖) 5.1.4 墊塊的尺寸計算: 設(shè)計原則﹕根據(jù)注塑機的注塑量﹐和頂出的行程。查參考書和經(jīng)驗值﹐取墊塊長900MM﹐寬100MM﹐高度﹕頂出板的頂出行程(60.03MM)加上支撐銷的高度(5MM)﹐再加上頂出板的厚度(25+30MM)再加上10～20MM的安全值。再取整得100MM。開模時可以由行程擋塊來控制出板的行程。 設(shè)計原則﹕根據(jù)注塑機的注塑量﹐和頂出的行程。根據(jù)標準模架和經(jīng)驗值取墊塊高度為﹕頂出板的頂出行程(20加頂板的厚度再加上10～20MM的安全值為125㎜。 第6章 模具閉合高度及有關(guān)參數(shù)校核 6.1 標準模架的選擇 根據(jù)標準模架的選用原則，結(jié)合模具設(shè)計要求，查《塑料注塑模中小模架及技術(shù)條件》（GB/T12556.1-1990）選擇A1型，根據(jù)分析P4型可以完成模具動作及模具各方面尺寸強度的要求。以標準選擇模架規(guī)格為P4-355400-28-F1GB/T12556.1-1990 6.2 閉合高度確定 在支承與固定零件的設(shè)計中，根據(jù)經(jīng)驗和標準模架確定：定模座板H1=40㎜、上固定板H2=50㎜、下固定板H3=50㎜、支承板H4=55㎜、動模座板H6=40㎜。 根據(jù)頂出行程和頂出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸查表確定墊塊：H5=125㎜ 因而模具閉合高度為： H=H1+H2+H3+H4+H5+H6 =40+50+50+55+40+125 =360㎜ 6.3 注塑機有關(guān)參數(shù)的校核 本模具的外形尺寸為400×355×360㎜。XS-ZY-125型注塑機最大安裝尺寸為458×428，故能滿足模具的安裝要求。由上術(shù)計算的模具閉合高度H=360㎜,XS-ZY-1000型注塑機所能允許模具的最小厚度Hmin=300㎜,最大厚度Hmax=700㎜,即模具滿足安裝條件： Hmin≦H≦Hmax Smax≧H1+H2+a+(5-10)㎜ =200+200+125=525㎜ Smax≧ 525㎜ 此外，由于HC＞H1+H2,所以將HC代替H1+H2進行校核得： Smax ≧HC+a+(5-10)㎜ 經(jīng)計算確認HC=188㎜ Smax＞188㎜+56㎜+10㎜=254㎜ 所以經(jīng)驗確定，XS-ZY-1000型注塑機能滿足使用要求，故可采用。 滑塊壓板的設(shè)計﹐根據(jù)滑塊來選標準件?；瑝K耐磨板﹐根據(jù)滑塊的大少來選擇。后跟塊的選用﹕為了不不影響滑塊的運動其角度應(yīng)比α角大2～3度。也可以選用標準件。(具體尺寸詳見零件圖) 第7章 塑料模具的裝配 塑料模具裝配時常用的裝配基準大致分為兩種，以塑料模中的主要工作零件如型芯、型腔和鑲塊等為裝配基準件，模具的其它零件都依靠裝配基準件進行順序裝配；有導(dǎo)柱，導(dǎo)套的模具，以模板側(cè)面為基準進行修配和裝配。 7.1 塑料模零件組裝： 型芯壓入前,通常在固定板的孔口加工出工藝倒角或引入錐度，有利于型芯壓入組裝和保證型芯垂直度。將型芯尖角部位修成R0.3圓弧，或?qū)⒐潭ò蹇捉遣坑娩彈l修出槽，型芯壓入過程中要多次檢查型芯的垂直度和方位。然后按劃線加工定模固定板型孔，將預(yù)加工的型芯精修成型，將動定模固定板疊合在一起，使分型面緊密貼合，然后夾緊。下一步是將型芯壓入固定并配合緊密，裝配后，型芯外露部分要符合圖紙要求，分別將導(dǎo)套，導(dǎo)柱壓入定模，固定模并檢查導(dǎo)套，導(dǎo)柱的松緊程度，將定模上平面磨平，然后將動模固定板下平面磨平。再將滑塊型芯裝入導(dǎo)滑槽，并推至端面與定模定位面相接觸，將滑塊上固定螺釘，使滑塊與滑塊面均勻接觸，同時分型面間留有0.2mm的間隙，此間隙可用塞尺檢查。用壓力機將澆口套壓入定模板，將定模板，復(fù)鉆螺孔后，擰入螺釘和敲入銷釘緊固，將動模板，支架復(fù)鉆后擰入螺釘緊固。各部分裝配完成后，檢查制品，驗證模具質(zhì)量狀況，發(fā)現(xiàn)問題可以調(diào)整。 導(dǎo)柱導(dǎo)套孔在整個模具裝配過程中的順序基本上有兩種：若選定型芯和型腔為裝配基準時，則導(dǎo)柱導(dǎo)套孔的加工順序應(yīng)安排在完成型芯，型腔的組裝。合模后進行，若塑件結(jié)構(gòu)形狀使型芯，型腔在合模后很難找正相對位置，或者模具設(shè)有斜滑塊機構(gòu)時，則要先加工裝配導(dǎo)柱導(dǎo)套，作為模具裝配基準。 未淬硬模板上導(dǎo)柱導(dǎo)套孔的加工，可在坐標鏜床上分別加工或?qū)樱０瀵B合在一起用工藝銷釘定位后在車床，立銑和鏜床上加工。 7.2 裝配調(diào)試的工藝要求及注意問題： 1. 試模前，應(yīng)對零件的裝配過程再次檢查一遍，以防安裝模具過程中造成傷人，同時必須對設(shè)備的油路，水路進行檢查，并按規(guī)定作好開機前的準備。 2. 開模試模時，原則上選擇在低壓，低溫和較長的時間條件下成型，然后按壓力，時間，溫度這樣的先后順序變動。 3. 注射成型時，可選用高速和低速兩種工藝，一般在制件壁厚面大時采用高速注射成型。 4. 對粘度高和熱穩(wěn)定差的塑件，采用較慢的螺桿轉(zhuǎn)速和略低的背壓加料和預(yù)塑，而粘度低和熱穩(wěn)定性好的塑料，可采用較快的螺桿轉(zhuǎn)速和略高的背壓。 5. 試模后，將模具清理干凈，涂上防繡油，然后分別入庫和返修。 附 : 模具典型零件機械加工工序卡 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 共( )頁 第( )頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每個毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 r·minˉ1 切削速度 m·minˉ1 進給量 mm·rˉ1 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔助 設(shè) 計(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 設(shè)計小結(jié) 在整個模具設(shè)計過程中，遇到了很多問題，但正因為這些問題的存在，讓我得到了很多以意外的收獲。綜合以上模具設(shè)計程序﹐其中有些內(nèi)容可以合并考慮﹐有些內(nèi)容則要反復(fù)考慮﹐因為其中有些因素常常相互矛盾﹐必須在設(shè)計過程中通過不斷論證﹐互相協(xié)調(diào)才能得到較好的處理﹐特別是涉及模具結(jié)構(gòu)方面的內(nèi)容﹐一定要認真對待﹐往往要做幾個方案同時考慮,對每一種結(jié)構(gòu)可能列出其各方面的優(yōu)缺點﹐再逐一分析,進行優(yōu)化,因為結(jié)構(gòu)上的原因,會直接影響模具的制造和使用﹐甚至造成整套模具報廢.所以﹐我認為模具設(shè)計是保證模具質(zhì)量的關(guān)鍵性的一步,其設(shè)計過程就是一項系統(tǒng)工程. 合理的模具設(shè)計，主要體現(xiàn)在所成型的塑料制品的質(zhì)量（外觀質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定性，使用時的安全可靠和便于維修，在注射成型時有較短的成型周期和較長的使用壽命以及具有合理的模具制造工藝性等方面。所以，在塑料注射模具的設(shè)計過程中應(yīng)當注意下面幾個方面： 1.在開始模具設(shè)計之前，應(yīng)考慮幾種方案，衡量每種方案的優(yōu)缺點，再從中選一種最具合理的方案。 2.在設(shè)計時多參考過去所設(shè)計的類似圖當，并了解它在制造和使用方面的情況，吸取其中的經(jīng)驗教訓(xùn)。 3.多閱讀一些與塑料注射模設(shè)計有關(guān)的中外書籍和雜志，從中擴大自己的知識面，但應(yīng)當注意，書本上所介紹的東西，與現(xiàn)實情況相比，具有一定的時間差。 4.經(jīng)常關(guān)心各類產(chǎn)品上的塑料制品，分析其澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、 分型面選擇及模具結(jié)構(gòu)，因為這類產(chǎn)品都使進幾年所生產(chǎn)的，將它與書本上的知識和自己現(xiàn)有的設(shè)計知識進行分析對比，可提高現(xiàn)有的設(shè)計水平。 5.觀察國內(nèi)外比較先進的注射模具，分析其結(jié)構(gòu)特點，用來充實自己的設(shè)計知識，并把這些模具上的一些有用結(jié)構(gòu)移植到自己的設(shè)計中去。 在本套模具設(shè)計中，采用了最新的三板模結(jié)構(gòu)， 用開閉器控制開模順序，自動切除料頭。模具新穎之處就在于采用齒輪齒條機構(gòu)完成橫向抽芯動作，通過拉桿配合剝料板完成料頭的切除動作。 使整套模具更具合理化。 致謝 我很高興自己畢業(yè)后能夠從事模具設(shè)計這份工作。通過在公司實習(xí)的幾個月里﹐讓我認識到自己知識的淺薄﹐在學(xué)校我們也只是局限于課本上的知識﹐但好在工作是一個學(xué)習(xí)知識的好地方﹐只要你肯努力自己可以學(xué)到很多知識。我對自己以后的工作充滿了希望﹐在此要多感謝學(xué)校對我多年的培養(yǎng)。由于我在外面實習(xí)且能力有限﹐在設(shè)計的過程中難免有些不足之處﹐請指導(dǎo)老師給予批評指正。在此向辛勤指導(dǎo)我的各位老師表示誠摯的感謝。 參考文獻 [1] 塑料注射模具設(shè)計使用手冊/宋玉恒主編. ---北京：航空工業(yè)出版社 1998.5 [2] 塑料成型加工與模具/黃虹主編. ---北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2002 [3] 塑料模設(shè)計及制造/中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編. ---北京：機械工業(yè)出版社 2001.8 [4] 塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計/楊占堯主編. ---北京：清華大學(xué)出版社 2004.9 [5] 機械設(shè)計基礎(chǔ)/隋祥棟主編. ---北京：航空工業(yè)出版社 1999.7 [6] 機械制圖/李澄 吳天生 聞百橋 主編. ---北京：高等教育出版社 1997.7 [7] 工程材料及加工工程/粱耀能主編. ---北京：機械工業(yè)出版社隊 2001.6 [8] E Linder.Injection Moulds [M].Hanser Publishers 2001 [9] Boldizar A and kubat J.Measurements of cycle time in injection molding of filled thermoplastics.Polym.Eng.Scr,2003 [10] 楊占堯主編，塑料注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計，清華大學(xué)出版社 21