塑料油壺蓋的注塑模具設(shè)計(jì)【一模兩腔】【說(shuō)明書(shū)+CAD】
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長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目申報(bào)表
院 別 機(jī)電工程分院
教 研 室 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化教研室
指導(dǎo)教師 張廣杰 職稱 講 師
2012年12月20日
題目名稱
塑料油壺蓋的模具設(shè)計(jì)
題 目
類 別
設(shè)計(jì)類
√
題目
性質(zhì)
結(jié)合實(shí)際
√
專
業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)
參加本題目
學(xué)生人數(shù)
1人
論文類
虛擬題目
題目來(lái)源、教師準(zhǔn)備情況、主要培養(yǎng)學(xué)生哪些能力
1.本題目來(lái)源于指導(dǎo)教師的命題。
2.指導(dǎo)教師對(duì)此課題有理論基礎(chǔ)及實(shí)際經(jīng)驗(yàn),在師生共同努力下定能順利、按期完成該課題設(shè)計(jì)。
3.本課題主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)已有知識(shí)的運(yùn)用能力、查找資料和閱讀能力、英譯漢的能力、工程機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造能力。
題 目 內(nèi) 容 及 要 求
1.內(nèi)容:
首先對(duì)制品進(jìn)行了工藝分析,然后詳細(xì)闡述了模具的設(shè)計(jì)過(guò)程,包括:材料的使用,注射機(jī)的選擇,分型面和澆注系統(tǒng)的確定,型腔和型芯的創(chuàng)建,螺紋脫出方式的設(shè)計(jì),導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的確定,最后模具的裝配和試模及校核。
2.要求:
1)完成1萬(wàn)~1.5萬(wàn)字的論文。
2)分析制品及材料工藝性,對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量的要求分析;根據(jù)塑件的體積或質(zhì)量,初選注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格;根據(jù)注塑模工藝條件,確定塑件注射工藝參數(shù);進(jìn)行注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),繪制塑件的裝配圖及各零件圖;完成各零件間的裝配和試模。
3)將一篇與本課題有關(guān)的英文資料翻譯為中文(約5000字)。
實(shí)
踐
環(huán)
節(jié)
安
排
實(shí)習(xí)
長(zhǎng)春第一機(jī)床廠參觀實(shí)習(xí)兩周
實(shí)驗(yàn)
無(wú)
計(jì)算機(jī)應(yīng)用
計(jì)算機(jī)上機(jī)AutoCAD軟件繪圖30學(xué)時(shí)
中、外文參考資料:
[1]廖月瑩.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)與資料匯編[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,2007.
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[7]許發(fā)樾.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.
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[12]李志剛.模具CAD/CAM[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.
教研室主任
審批簽字
分 院 院 長(zhǎng)
審批簽字
注:題目類別和題目性質(zhì)請(qǐng)用符號(hào)√填在相應(yīng)欄內(nèi)。
長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
編號(hào)20130951124
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
塑料油壺蓋的模具設(shè)計(jì)
Mold design of plastic pot cover
學(xué) 生 姓 名
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 號(hào)
指 導(dǎo) 教 師
分 院
機(jī)電工程分院
2013年6月
摘 要
隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,模具行業(yè)也發(fā)展越來(lái)越快,模具加工精度,模具的應(yīng)用范圍都越來(lái)越廣,因此模具在社會(huì)發(fā)展中的作用和地位也越來(lái)越大,越來(lái)越高。塑料注射模具是成型塑料制件的一種重要工藝裝備,在塑料制品的生產(chǎn)中起著關(guān)鍵作用,在生產(chǎn)實(shí)踐中得到了較為廣泛的應(yīng)用。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以塑料油壺蓋為例,通過(guò)對(duì)塑件進(jìn)行制品分析及材料工藝性,初選了注射機(jī)的型號(hào)與規(guī)格,確定塑件注射工藝參數(shù),設(shè)計(jì)注射模的結(jié)構(gòu)等這一過(guò)程,講述了模具的設(shè)計(jì)過(guò)程與設(shè)計(jì)方法。通過(guò)這一過(guò)程,不但了解和掌握塑料模具設(shè)計(jì)的基本原則、方法,而且能較為熟練的使用計(jì)算機(jī)CAD繪圖軟件,為今后從事設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:塑料油壺蓋模具 二次開(kāi)模 拉料桿 螺紋強(qiáng)脫 試模
Abstract
With the development of modern society, the mold industry has developed more and more fast, precision mold, mold application range are more and more widely, and the status of the mold in the social development in the role is also growing, more and more high. The plastic injection mold is an important tooling molding plastic articles, plays a key role in the production of plastic products, has been widely used in production practice. The graduation design in plastic pot cover as the example, through the process of product analysis and material of plastic parts, primary models and specifications of the injection machine, determine the injection molding process parameters, the process design of the injection mold structure, describes the design process and design of mould method. Through this process, not only to understand and master the basic principles, methods of plastic mold design, but also can use the computer CAD drawing software more skilled, engaged in design work for the future and lay a solid foundation.
Keywords: Plastic oiler cover mold the two opening pulling rod strong screw removal test mode
目 錄
緒 論........................................................................1
第一章 塑件分析.............................................................4
1.1塑件結(jié)構(gòu)材料分析.........................................................4
1.2 塑件材料分析.............................................................5
1.3 塑件成型工藝分析.........................................................6
第二章 初選注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格..............................................8
2.1注射機(jī)概要................................................................8
2.2注射機(jī)分類................................................................8
2.3注射機(jī)選擇................................................................8
第三章 塑件注射工藝參數(shù)的確定............................................10
3.1塑件的結(jié)構(gòu)工藝性.........................................................10
3.1.1塑件的尺寸精度分析...................................................10
3.1.2塑件表面質(zhì)量分析.....................................................10
3.1.3塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析.................................................10
3.2塑件的生產(chǎn)批量...........................................................11
3.3有關(guān)計(jì)算分析.............................................................11
3.3.1計(jì)算塑件體積和質(zhì)量...................................................11
3.3.2確定型腔數(shù)量.........................................................11
3.3.3確定注射成型的工藝參數(shù)...............................................11
第四章 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)..................................................13
4.1 確定分型面..............................................................13
4.2確定澆注系統(tǒng)............................................................13
4.2.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)...................................................13
4.2.2主流道設(shè)計(jì)..........................................................14
4.2.3分流道設(shè)計(jì)..........................................................14
4.2.4點(diǎn)澆口設(shè)計(jì)料穴設(shè)計(jì).................................................15
4.3確定型腔、型芯的結(jié)構(gòu)及固定方式.......................................17
4.3.1型腔、型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)...............................................17
4.3.2固定方式............................................................19
4.4型腔和型芯的工作尺寸計(jì)算..............................................19
4.4.1型腔尺寸計(jì)算........................................................19
4.4.2固定方式............................................................20
4.5型腔壁厚和底板厚度計(jì)算................................................20
4.5.1模具型腔壁厚的確定.................................................20
4.5.2動(dòng)模墊板厚度理論計(jì)算公式..........................................20
4.5.3模具型腔模板總體尺寸的確定........................................21
4.6螺紋脫出方式的設(shè)計(jì).....................................................21
4.7確定模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu).....................................................22
4.8冷卻方式................................................................25
第五章 注射機(jī)有關(guān)設(shè)計(jì)的校核..............................................26
5.1模具閉合高度的確定......................................................26
5.2模具閉合高度的校核................................................... 26
5.3模具安裝部分的校核.....................................................26
5.4模具開(kāi)模行程的校核.....................................................26
5.5注射量的校核............................................................26
第六章 模具裝配和試模..............................................28
結(jié) 論..............................................................32
參考文獻(xiàn)............................................................33
致 謝.…....................................................................34
35
緒 論
一、塑料的基礎(chǔ)知識(shí)
塑料是以高分子合成樹(shù)脂為主要原料,加上旨在改善和提高其性能的各種添加劑制成的合成材料。這種合成材料在一定的溫度和壓力下可以塑化成型,成為具有一定形狀和尺寸精度的能在常溫下保持不變的材料[1]。
塑料按合成樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu),可以分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。熱塑性 塑料可以多次加熱加壓,反復(fù)成型,具有一定的可塑性的合成樹(shù)脂和各種添加劑及著色劑制造而成的塑料。熱固性塑料與熱塑性塑料不同,主要是合成樹(shù)脂不同,并且在添加劑中加入了固化劑。因此,在其成型過(guò)程中,既有物理變化又有化學(xué)變化,所以,其變化過(guò)程是不可逆的。
塑料按照用途可分為通用塑料、工程塑料和特種塑料三大類。通用塑料即普通的易于成型、產(chǎn)量大、用途廣而又廉價(jià)類的塑料,如:聚乙烯。工程塑料即可成型工程結(jié)構(gòu)件一類的塑料,其強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定、在高溫下變形小,能保持良好的性能,如:ABS。特種塑料即有特種功能的塑料,如:有導(dǎo)電功能的塑料。
二、塑料模具的分類
塑料模具的分類方法有很多,按照塑料制件的成型方法不同可以分為以下幾類[2]。
1)注射模
注射模又可以稱為注塑模。塑料注射成型是在金屬壓鑄成型原理的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的。首先將固體的塑料原料加入到注射機(jī)的料筒中,經(jīng)過(guò)加熱到熔融成粘流態(tài),然后在螺桿或柱塞的推動(dòng)下,熔融塑料以一定的流速通過(guò)料筒前端的噴嘴射入閉合的模具成型腔中,經(jīng)過(guò)保壓,塑料在模內(nèi)冷卻、硬化定型,接著打開(kāi)模具,即可得到塑件。
2)壓縮模
壓縮模又可以成為壓塑模。壓縮成型是塑件成型方法中采用較早的一種方法。將預(yù)熱的塑料原料直接放在經(jīng)過(guò)加熱的模具型腔內(nèi),凸模向下運(yùn)動(dòng),在熱和壓的作用下塑料呈熔融狀態(tài)并充滿型腔,然后再固化成型。此方法多用于熱固性塑料制件的成型。但該方法成型周期較長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低。
3)擠出模
擠出模常稱為擠出機(jī)頭。擠出成型是利用擠出機(jī)料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)加壓的方式,連續(xù)的將塑化好的呈熔融狀態(tài)的物料從料筒中擠出,通過(guò)特定的截面形狀的機(jī)頭口模成型并借助于牽引裝置將擠出的塑料制件均勻拉出,同時(shí)完成冷卻定型,獲得截面形狀一致的連續(xù)型材。
4)中空吹塑成型
中空吹塑成型是將處于高彈態(tài)的塑料型坯置于模具的型腔內(nèi),通過(guò)壓縮空氣在型坯中將其吹塑,使之緊貼于模具型腔壁上,經(jīng)過(guò)冷卻定型得到一定形狀的中空塑件。
除上述介紹的幾種常用的塑料成型模具外,還有泡沫塑料成型模、壓注模、澆注成型模、壓延成型模等[3]。
三、塑料工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
塑料工業(yè)是新興的工業(yè),是隨著石油工業(yè)的發(fā)展而產(chǎn)生的,目前塑料制品幾乎已經(jīng)進(jìn)入一切工業(yè)部門(mén)以及人民的日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。隨著機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)、航空工業(yè)、儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展,塑料成型制件的需求量越來(lái)越多,質(zhì)量要求也越來(lái)越高,這就要求成型塑件的模具開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和制造的水平也必須越來(lái)越高[4]。
在塑料制件的生產(chǎn)中,高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理 的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代的成型設(shè)備等都是成型優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。因此,塑料成型技術(shù)在塑料模的設(shè)計(jì)、制造、模具的材料以及成型技術(shù)等方面都有著很大的發(fā)展空間。
模具是為制件,也就是成形產(chǎn)品服務(wù)的,因此模具必然要以制件(成形產(chǎn)品)的發(fā)展趨勢(shì)為自己的發(fā)展趨勢(shì),模具必須滿足他們的要求。制件發(fā)展趨勢(shì)主要是輕巧、精美、快速高效生產(chǎn)、低成本與高質(zhì)量,每一項(xiàng)都預(yù)示了模具發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)簡(jiǎn)要分析如下:
要輕巧就會(huì)增加使用塑料及開(kāi)發(fā)新材料,包括各種新型塑料、改性塑料、金屬塑料、鎂合金、復(fù)合材料等等,這就要求有新的成形工藝,從而也就要求有與之相適應(yīng)的新型模具。例如,汽車上越來(lái)越多地采用高強(qiáng)度板也是為了減輕重量,對(duì)一些超高強(qiáng)度板進(jìn)行熱成形及與之相適應(yīng)的熱成形模具也就自然而然成為發(fā)展趨勢(shì)等等。
要精美,就要求外形美觀大方,內(nèi)部無(wú)缺陷,這就要求有精細(xì)、精密和高質(zhì)量模具與之相適應(yīng)。目前我們?cè)诰?xì)化方面差距很大,精細(xì)化往往被忽視,功虧一簣。
快速高效生產(chǎn),這一方面是要求模具企業(yè)要盡量縮短模具生產(chǎn)周期,盡快向模具用戶交付模具,另一方面更重要的是要使用戶能用你提供的模具來(lái)快速高效地生產(chǎn)制品。例如一模多腔多件生產(chǎn)、疊層模具、利用好熱流道技術(shù)來(lái)縮短成形時(shí)間以及使用多層復(fù)合技術(shù)、模內(nèi)裝飾技術(shù)、高光無(wú)痕注塑技術(shù)、在線檢測(cè)技術(shù)、多工序復(fù)合技術(shù)、多排多工位技術(shù)等等。同時(shí)制件成形過(guò)程智能化還要求有智能化的模具來(lái)適應(yīng)。
低成本,這既要通過(guò)模具生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、加工、裝配來(lái)實(shí)現(xiàn)模具的低成本制造和低成本供應(yīng),更重要的是要使模具用戶能使用模具來(lái)實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn)。這就對(duì)模具提出了更高的要求。模具生產(chǎn)企業(yè)必須做到先使模具用戶賺錢,然后才能使自己賺錢。在要求低成本的過(guò)程中,無(wú)論是模具生產(chǎn)企業(yè)還是使用模具的企業(yè),不斷改善管理,逐步實(shí)現(xiàn)信息化管理都是企業(yè)的共同要求及進(jìn)步和發(fā)展的方向。
高質(zhì)量,要做到制品的高質(zhì)量,首先必須是模具的高質(zhì)量,模具的穩(wěn)定性一定要好,保證制品的一致性也要好,而且還要保證壽命。高質(zhì)量模具與技術(shù)休戚相關(guān)。
除上述各點(diǎn)外,許多新領(lǐng)域、新興產(chǎn)業(yè)、新制件和個(gè)性化要求也都會(huì)對(duì)模具不斷提出新要求。所以發(fā)展趨勢(shì)的本身也是在不斷發(fā)展的。
從科技發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看模具發(fā)展趨勢(shì)可以先從下列最基本的六個(gè)方面進(jìn)行分析:
新材料——模具新材料及為成形產(chǎn)品新材料成形的新型模具
新工藝——新的成形工藝及模具加工的新工藝
新技術(shù)——技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)模具生產(chǎn)逐步向超高速、超精和高度自動(dòng)化方向發(fā)展
信息化——數(shù)字化生產(chǎn)、信息化管理、充分利用IT技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)化——溶入和利用好世界全球化網(wǎng)絡(luò)
循環(huán)經(jīng)濟(jì)與綠色制造一用盡量少的資源來(lái)創(chuàng)造盡量多的價(jià)值,包括回收再利用與環(huán)保等,不但模具要能這樣,而且更要使模具用戶也能這樣。
除上述所說(shuō)的發(fā)展趨勢(shì)之我見(jiàn)以外,同時(shí)我們還認(rèn)為,從與模具用戶的關(guān)系來(lái)說(shuō),模具和模具生產(chǎn)企業(yè)向來(lái)是比較依賴和比較被動(dòng)的,發(fā)言權(quán)很少。我認(rèn)為,這一現(xiàn)象應(yīng)逐漸適當(dāng)改變。
上面所述的發(fā)展趨勢(shì)還只是一個(gè)概念性和東西,我們可以不斷的具體化和不斷的深化,例如CAD/CAE/CAM一體化,軟件的集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和三維設(shè)計(jì)的全面推廣應(yīng)用,高速與超高速加工、精密與超精細(xì)微加工和復(fù)合加工及五軸加工等等,不再一一列舉??傊?,模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是動(dòng)態(tài)的,它必須不斷地來(lái)滿足模具用戶不斷發(fā)展的新趨勢(shì),同時(shí),它也與世界科技發(fā)展密切關(guān)聯(lián)。它們相互之間可以互相促進(jìn)和相得益彰。當(dāng)然,對(duì)于整個(gè)模具來(lái)說(shuō)模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)只是其中的一個(gè)部分,諸如生產(chǎn)組織形式、市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)模式以及管理等等,都有其一定的發(fā)展趨勢(shì),也是很值得研討的。
第一章 塑件分析
1.1塑件結(jié)構(gòu)分析
1-1油壺蓋的二維視圖
1-2油壺蓋的三維視圖
如上圖所示,從圖中可以看出,該塑件形狀并不是很復(fù)雜,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表現(xiàn)為,外側(cè)有12個(gè)防滑筋,內(nèi)側(cè)有內(nèi)螺紋M50×3。
該零件尺寸均為一般重要性尺寸,這些尺寸精度為MT7級(jí)(GB/T1486—1993)便可,螺紋主,大徑,小徑要控制好,保證以后好裝配。
產(chǎn)品外面要求較高,所以采用細(xì)水口進(jìn)料,去澆口后,澆口痕很小。該零件不屬于受力部件,無(wú)特殊受力要求。
1.2塑件材料分析
塑料成型原料的選取應(yīng)該綜合考慮多方面因素,首先要了解塑件的用途、使用環(huán)境,在滿足以上要求后,并考慮使用塑料的成本、成型加工的難易程度等要求。可選擇一下材料見(jiàn)表1-1
表1.1注塑塑料對(duì)比
塑料名稱
低密度聚乙烯
ABS
材料特性
結(jié)晶部分多時(shí),塑料硬度高、韌性大、抗拉強(qiáng)度高,但整體尺寸變小,耐沖擊強(qiáng)度及斷裂強(qiáng)度低。
較大的機(jī)械強(qiáng)度和良好的綜合性能。
成型工藝特點(diǎn)
低密度聚乙烯制件最顯著的特點(diǎn)是收縮率大,這與材料的可結(jié)晶性和模具溫度有關(guān)。定型后塑件在強(qiáng)的收縮牽引作用下,可令制件變形和翹曲。
ABS的吸濕性和對(duì)水分子的敏感性較大,在加工前必須進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱。原料控制水分在0.3%以下。
注射溫度
低密度聚乙烯的注射溫度一般在160-240℃之間,溫度超過(guò)300℃時(shí),收縮率會(huì)明顯增大。
ABS塑料的溫度與熔融粘度的關(guān)系比較獨(dú)特,在達(dá)到塑化溫度后再繼續(xù)盲目升溫,必須將ABS的熱降解。
注射速度及壓力
低密度聚乙烯的注射壓力一般選擇在68.6-137.2Mpa之間。注射速度不易過(guò)快,已保證結(jié)晶程度高。
ABS采用中等注射速度效果較好,注射時(shí)需要采用較高的注射壓力,其溢邊料為0.04mm左右。并需要調(diào)配好保壓時(shí)間。
模具溫度
由于模具溫度對(duì)收縮率影響很大,因此要經(jīng)常保持模具相對(duì)恒定的溫度,一般在35-65℃之間。
ABS的模具溫度相對(duì)較高,一般調(diào)節(jié)在75-85℃,為縮短生產(chǎn)周期,應(yīng)維持模具溫度的相對(duì)穩(wěn)定,制件在取出后可采用冷水浴等方法來(lái)補(bǔ)償冷固定型時(shí)間。
經(jīng)以上兩種備選材料的性能對(duì)比,并考慮到制件的使用環(huán)境,本設(shè)計(jì)之間采用低密度聚乙烯材料。
1.3塑件的成型工藝
低密度聚乙烯(LDPE)是高壓下乙烯自由基聚合而獲得的熱塑性塑料。LDPE是樹(shù)脂中的聚乙烯家族中最老的成員,二十世紀(jì)四十年代早期就作為電線包皮第一次商業(yè)生產(chǎn)。LDPE綜合了一些良好的性能:透明、化學(xué)惰性、密封能力好,易于成型加工。這決定了LDPE是當(dāng)今高分子工業(yè)中最廣泛使用的材料之一。
低密度聚乙烯(LDPE)又稱高壓聚乙烯,為支鏈分子結(jié)構(gòu)的熱塑性塑料。其結(jié)晶度為55%-65%,相對(duì)分子質(zhì)量較小,密度為0.91-0.94g/cm3,縮比為1.84-2.3,比熱為2.30J/(g.℃)。低密度聚乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性較高,能耐大多數(shù)酸、堿的腐蝕,但不耐強(qiáng)氧化酸的腐蝕;除苯及汽油外,一般不溶于有機(jī)溶劑。低密度聚乙烯耐低溫性能好,在-60℃下仍能具有較好的力學(xué)性能,但其使用溫度不高(在80℃以下)。低密度聚乙烯在熱、光及氧的作用下會(huì)發(fā)生老化變脆,力學(xué)性能和電性能下降。在成型時(shí),氧化會(huì)引起熔體粘度下降和變色,產(chǎn)生條紋,影響塑件質(zhì)量。因此需添加抗氧化劑及紫外線吸收劑等。
低密度聚乙烯的成型特性為:
1)、成型性好,可采用注射、擠出及吹塑等成型加工方法。
2)、吸濕性小,成型前可不干燥。
3)、熔體黏性小,流動(dòng)性好,溢邊值為0.2mm;流動(dòng)性對(duì)壓力敏感,宜采用較高的壓力注射。
4)、可能發(fā)生熔體破裂,與有機(jī)溶劑接觸會(huì)發(fā)生開(kāi)裂。
5)、成型溫度范圍為160-240℃.熔融溫度低且塑件質(zhì)量輕。應(yīng)嚴(yán)格控制模具溫度,一般儀35-65℃為宜,模具應(yīng)采用調(diào)制處理。
6)、冷卻速度慢,必須充分冷卻,模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)有冷卻系統(tǒng)。
7)、收縮率大而且波動(dòng)范圍大,方向性明顯(取向),不宜采用直澆口,宜翹曲,結(jié)晶度及模具冷卻條件對(duì)收縮率影響大,應(yīng)控制模溫,保證冷卻均勻穩(wěn)定。
8)、易產(chǎn)生應(yīng)力集中,應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件,塑件成型后應(yīng)進(jìn)行退火處理,以消除應(yīng)力;塑件壁厚宜小,應(yīng)避免有尖角,脫模斜度易取1°-3°。
9)、質(zhì)軟易脫模,當(dāng)塑件有淺測(cè)凹(凸)時(shí),可強(qiáng)行脫模。該塑件的螺紋成型應(yīng)采用強(qiáng)行脫模方式。
第二章 初選注射成型機(jī)的型號(hào)和規(guī)格
2.1注射機(jī)概要
注射機(jī)又稱之為注塑成型機(jī),功能是將熱塑性塑料從粒狀原料轉(zhuǎn)變成最后的制型品,并在每一步中完成熔融、注塑、保壓及冷卻一個(gè)循環(huán)。一般注塑成型機(jī)包括下列主要部分:注塑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、模具系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
2.2注射機(jī)分類
注塑成型機(jī)的種類很多,依據(jù)成型材料的種類、注塑裝置的構(gòu)造、鎖模裝置的形式、配列方式等可分類如下:
1)根據(jù)成型材料的種類分類:
a.熱塑性塑料注塑成型機(jī);
b.熱固性塑料注塑成型機(jī)。
2)根據(jù)注塑裝置的構(gòu)造分類:
a.柱塞式;
b.螺桿式;
c.預(yù)備可塑化式。
3)根據(jù)鎖模裝置的構(gòu)造分類:
a.曲柄式;
b.液壓式;
c.曲柄連桿液壓式。
4)根據(jù)注塑裝置與鎖模裝置的組合分類:
a.臥式;
b.立式;
c.立臥組合式。
2.3注射機(jī)選擇
根據(jù)制品的體積和質(zhì)量查《塑料成型技術(shù)》一書(shū)中附錄部分國(guó)產(chǎn)注射機(jī)技術(shù)規(guī)格,最終選定注射機(jī)型號(hào)為:SZ125/630
低密度聚乙烯可以采用此類注射機(jī)成型,據(jù)查有關(guān)資料可列出該注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-1
表2.1 SZ125/630型注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)
序號(hào)
主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目
參數(shù)數(shù)值
1
額定注射量/ cm3
125
2
鎖模力/KN
360
3
注射壓力/MPa
120
4
最大注射面積/ cm2
320
5
動(dòng)、定模版最大安裝尺寸/mm×mm
370×320
6
最大模具厚度/mm
300
7
最小模具厚度/mm
150
8
模版最大行程/mm
270
9
噴嘴前端球面半徑/mm
15
10
噴嘴孔直徑/mm
4
11
定位圈直徑/mm
125
第三章 塑件注射工藝參數(shù)的確定
3.1塑件的結(jié)構(gòu)工藝性
3.1.1塑件的尺寸精度分析
該塑件的尺寸精度無(wú)特殊要求,所有尺寸均為自由尺寸,可按MT7級(jí)精度查取公差,其主要尺寸的公差要求見(jiàn)表3-1
表3.1 塑件上主要尺寸的公差要求(MT7級(jí)精度查取)
塑件標(biāo)注尺寸
塑件尺寸公差
外形尺寸
Ф56
Ф62
3
30
內(nèi)形尺寸
dM大=50
dM中=48.051
dM小=46.752
27
3
Ф41
1
3.1.2塑件表面質(zhì)量分析
對(duì)該塑件表面沒(méi)有特殊要求。一般情況下,外表面要求光潔,表面粗糙度Ra可以取0.8um;沒(méi)有特殊要求的塑件內(nèi)部表面粗糙度Ra可取3.2um[4]。
3.1.3塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析
從圖紙上分析,該塑件的外形基本上為回轉(zhuǎn)體,圓周均勻分布12個(gè)R3的半圓柱凸起螺旋花紋,該處設(shè)計(jì)脫模容易,且飛邊去除容易,設(shè)計(jì)合理;壁厚相對(duì)均勻,且飛邊符合最小壁厚的要求;在塑件內(nèi)壁有M50×3螺紋孔,查有關(guān)表可知螺紋牙型強(qiáng)度足夠,在推薦選用的范圍內(nèi);低密度聚乙烯為軟塑料,螺紋可強(qiáng)制脫模成型,但要注意為了防止螺紋最外圈的螺紋崩裂或變形,螺紋始末端應(yīng)有0.2-0.8mm的臺(tái)階,始末的螺紋應(yīng)漸漸結(jié)束,有l(wèi)-8mm的過(guò)度長(zhǎng)度。
綜合來(lái)看,該塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)特殊的結(jié)構(gòu)要求和精度要求。在注射成型生產(chǎn)時(shí),只要工藝參數(shù)控制得當(dāng),該塑件是比較容易成型的。
3.2塑件的生產(chǎn)批量
該塑件的生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn),因此在模具設(shè)計(jì)中要提高塑件的生產(chǎn)率,傾向于采用多行腔、高壽命、自動(dòng)脫模模具,以降低生產(chǎn)成本。
3.3有關(guān)計(jì)算分析
3.3.1計(jì)算塑件體積和質(zhì)量
1)塑件的體積計(jì)算:經(jīng)計(jì)算得到塑件體積位V≈37530mm3。
2)塑件的質(zhì)量計(jì)算:查有關(guān)手冊(cè),取低密度聚乙烯的密度位=0.92g/cm3,所以塑件的質(zhì)量為
W=Vρ (3.1)
W=V=37530×0.92×10-3≈34.53g
3.3.2確定行腔數(shù)量
考慮到SZ125/630型注射機(jī)的額定注射量為125cm3,本設(shè)計(jì)中的塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,單個(gè)塑件的體積約為38cm3,注射機(jī)的額定注射量限制成型該塑件的最多數(shù)量為2,而該塑件的生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn),為盡量提高生產(chǎn)率,決定采用一模二腔的模具結(jié)構(gòu)。
3.3.3確定注射成型的工藝參數(shù)
根據(jù)所選用塑料(LDPE)的特性和設(shè)計(jì)中塑件自身的成型特點(diǎn),查閱有關(guān)資料,確定注射成型工藝參數(shù),見(jiàn)表3-2
表3.2 塑件的注射成型工藝參
工藝參數(shù)
內(nèi)容
工藝參數(shù)
內(nèi)容
預(yù)熱和干燥
成型時(shí)間
/s
注射時(shí)間
0~5
保壓時(shí)間
15~60
料筒溫度
后段
140~160
冷卻時(shí)間
15~60
中段
—
總周期
40~140
前段
170~200
螺桿旋速n/( r.min-1
)
—
噴嘴溫度
150~170
后處理
方法
退火處理
模具溫度
30~45
溫度t/℃
循環(huán)烘箱10~20
注射壓力
60~100
時(shí)間/h
8~12
第四章 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1確定分型面
分型面對(duì)制品表面質(zhì)量,尺寸精度和形位精度、脫模,型腔型芯結(jié)構(gòu)和排氣以及進(jìn)料澆口和模具制造都有直接影響。因此,在選擇和確定分型面時(shí),應(yīng)全面分析、比較和考慮,選定比較有利的方案。
該塑件為油壺蓋,外形表面要求質(zhì)量較高。在選擇分型面時(shí),應(yīng)遵守分型面的選擇原則[5]。
確定分面選擇原則如下:
1)分型面的選擇應(yīng)便于脫模,此為必要條件。
2)分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的精度要求。
3)有利于塑料充模成型,有利于排氣。
4)分型面的選擇應(yīng)有利于側(cè)向抽芯。
5)不影響制品外觀,尤其對(duì)外觀有明確要求的制品,更應(yīng)該注意分型面。
6)分型面的選擇應(yīng)便于模具加工制造。
7)有利于保證開(kāi)模后產(chǎn)品留在動(dòng)模側(cè)。
本模具的分型面為產(chǎn)品底面,如下圖:
4.2確定澆注系統(tǒng)
4.2.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1)澆注系統(tǒng)力求距型腔距離近、一致,并首先進(jìn)入制品的厚壁部位、不宜直沖型芯(尤其是細(xì)小型芯)鑲嵌件;應(yīng)避免產(chǎn)生熔接痕,利于排氣;
2)其位置力求在分型面上,便于加工并易于快速、均勻、平穩(wěn)地充滿型腔;主流道入口應(yīng)在模具中心位置;
3)有利于制品的外觀,并易于清除。當(dāng)產(chǎn)生矛盾無(wú)法處理時(shí),可協(xié)商修改制品結(jié)構(gòu);
4)對(duì)大型制品和功能性制品,力求用模擬軟件分析填充過(guò)程,以保證制品的內(nèi)在質(zhì)量和尺寸精度的要求;
5)大批量制品,澆注系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)脫落并自動(dòng)與制品分離、裝配、工序間運(yùn)送和管理,必要時(shí)設(shè)輔助流道,將制品聯(lián)為一體。
4.2.2主流道設(shè)計(jì)
由表2-1可知,SZ125/630型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸為:
噴嘴前端孔徑:d0=Φ4mm;
噴嘴前端球面半徑:R0=15mm;
主流道進(jìn)口端球面半徑R=R0+(1~2)mm,取R=17mm;
主流道進(jìn)口端孔直徑d=d0+0.5=4+0.5mm 取d=4.5mm。
主流道錐度為2度;
為便于將凝料從主流道中拔出,將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形,其斜度為2°~ 4°,取2°,,澆口套熱處理要求淬火50-60HRC。為減少熔體充模時(shí)的壓力損失和塑料損耗,應(yīng)盡量縮短主流道的長(zhǎng)度, 澆口套主要有如下三種樣式,在模具設(shè)計(jì)中可根據(jù)實(shí)際須要選擇。
4.2.3分流道設(shè)計(jì)
分流道是主流道與澆口的連接通道,是常見(jiàn)的一般分流道,其溫度與模具溫度相同,故也稱為等溫分流道[6]。
等溫分流道為便于加工,一般均設(shè)計(jì)在分型面上。常用的等溫分流道的截面形狀一般可以分為圓形、梯形、U型和半圓形四種。
該塑件的體積較小,形狀比較簡(jiǎn)單,壁厚均勻,且塑料的流動(dòng)性好。為便于加工,采用最常用的截面形狀為U形的分流道。查分流道橫截面積及尺寸的有關(guān)資料,取U形分流道截面半徑R=3mm,h=3.75mm,分流道截面形狀及尺寸如下圖
4-1分流道截面圖
4.2.4點(diǎn)澆口設(shè)計(jì)料穴設(shè)計(jì)
澆口按照結(jié)構(gòu)形勢(shì)和特點(diǎn),通常的澆口可分為以下幾種形勢(shì):
1)直接澆口 直接澆口又稱主流道型澆口,它屬于非限制性澆口。塑料熔體由主流道的大端直接進(jìn)入型腔,因而具有流動(dòng)阻力小、流動(dòng)路程短及補(bǔ)縮時(shí)間長(zhǎng)等貼點(diǎn)。由于注射壓力直接作用在塑件上,故容易在進(jìn)料處產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力而導(dǎo)致塑件翹曲變形。這種形式的澆口截面大,去除澆口比較困難,去除后會(huì)留有較大的澆口痕跡,影響塑件的外觀質(zhì)量。另外,這種澆口只適用單型腔模具。
2)中心澆口 當(dāng)筒類或殼類塑件的底部中心或接近于中心的部位有通孔時(shí)內(nèi)澆口就開(kāi)設(shè)在該孔口處,同時(shí)中心設(shè)置分流錐,這種類型的澆口稱中心澆口。中心澆口實(shí)際上是直接澆口的一種特殊形式,它具有直接澆口的一系列的優(yōu)點(diǎn)。
3)側(cè)澆口 側(cè)澆口國(guó)外又稱標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口一般開(kāi)設(shè)在分型面上,塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充滿模具型腔,其截面形狀為矩形(扁槽),改變澆口的寬度與厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結(jié)時(shí)間。
4)點(diǎn)澆口 點(diǎn)澆口又稱針點(diǎn)澆口或菱形澆口,是一種截面尺寸很小的澆口,俗稱小澆口。這種澆口由于前后兩端存在較大的壓力差,可較大程度地增大塑料熔體的剪切率并產(chǎn)生較大的剪切熱,從而導(dǎo)致熔體的表觀粘度下降,流動(dòng)性增加,有利于型腔的充填,因而對(duì)于薄壁塑件以及諸如聚乙烯等表現(xiàn)粘度隨剪切率變化敏感的塑件成型有利,但不利于成型流動(dòng)性差及熱敏性塑料,也不利于成型平薄易變形及形狀復(fù)雜的塑件。
綜上對(duì)比以上幾種澆口形式,并根據(jù)本次設(shè)計(jì)塑件選用的材料,及制品的使用環(huán)境與性能要求,本次設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口行駛。
點(diǎn)澆口優(yōu)點(diǎn):開(kāi)模時(shí)澆口自動(dòng)拉斷,澆口處的摻于應(yīng)力小,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率,便模具制造成本相對(duì)較高[7]。
為了模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單本點(diǎn)澆品拉斷采用發(fā)下圖方式,
4-2如上圖利用分流道未端斜度倒扣拉斷點(diǎn)澆口
點(diǎn)澆口入膠處如下圖:
4-3如上圖進(jìn)膠處選用0.6mm
4.3確定型腔、型芯的結(jié)構(gòu)及固定方式
4.3.1型腔、型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
為了加長(zhǎng)模使用壽命,型腔采用P20鑲塊結(jié)構(gòu)。型芯為螺紋型芯[8]。
4-4 P20型腔鑲塊
4-5螺紋型芯
4.3.2固定方式:
如下圖型腔鑲塊用碰模好后用螺釘緊固在動(dòng)模模板上。
4-6型腔鑲塊的固定
4.4型腔和型芯的工作尺寸計(jì)算
該零件的材料是一種收縮率范圍較大的塑料,因此成型零件的尺寸按平均值計(jì)算[9]。前面已經(jīng)查得低密度聚乙烯的收縮率為1.5%~3%,故其平均收縮率為
(4.1)
Scp=(1.5+3)%/2=2.25%=0.0225
根據(jù)塑件尺寸公差的要求,模具制造公差取=δx=△/3
4.4.1型腔尺寸計(jì)算
型腔尺寸計(jì)算如表4.1所示
塑件尺寸
計(jì)算公式
型腔的工作尺寸
型腔的徑向尺寸
Ф62
Lm=
Ф62.24
Ф56
Lm=
Ф56.11
Ф41
Lm=
Ф42.78
型腔的軸向尺寸
30
Hm=
30.01
3
Hm=
2.81
1
Hm=
1.28
4.4.2型芯尺寸的計(jì)算
型芯尺寸計(jì)算如表4.2所示
塑件尺寸
計(jì)算公式
型芯的工作尺寸
型芯的徑向尺寸
型芯的軸向尺寸
27
28.27
3
3.32
本模個(gè)設(shè)計(jì)中,產(chǎn)品成形部分的工作尺寸按產(chǎn)品的收縮值計(jì)算,這種方法實(shí)用,且效率高[10]。
4.5型腔壁厚和底板厚度計(jì)算
4.5.1模具型腔壁厚的確定
采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法,直接查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)中的有關(guān)表格,得型腔的推薦壁厚為30mm。
4.5.2動(dòng)模墊板厚度理論計(jì)算公式如下
h=K(FL/2B[δ彎])1/2 (4.2)
F=Ap (4.3)
h——?jiǎng)幽|板厚(mm);
K——修正系數(shù),取0.6~0.75;
F——?jiǎng)幽|板受的總壓力(N);
L——支承塊間距(mm);
B——?jiǎng)幽|板寬度(mm);
[δ彎]——彎曲許用應(yīng)力(MPa);
A——塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積(mm2);
p——型腔壓力,一般取25~45MPa。
4.5.3模具型腔模板總體尺寸的確定
該模具型腔直徑為62mm,根據(jù)確定的型腔壁厚尺寸30mm,綜合以上數(shù)據(jù),確定該型腔模板的總體尺寸為B*L*H,其中B=160mm, L=250mm, H=50mm。
4.6螺紋強(qiáng)脫方設(shè)計(jì)
內(nèi)螺紋采用推件板強(qiáng)脫方式,如下圖
動(dòng)定模分開(kāi)后,由注塑機(jī)上的頂棍通過(guò)頂動(dòng)推板,推板向上運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)推件板上運(yùn)動(dòng),使產(chǎn)品脫離型芯[11]。
4.7確定導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要就是導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合,通常配合公差帶取H7/h6,導(dǎo)套和模板配合公差帶取為H7/n6。另為了更好的證合模精度,模具還設(shè)計(jì)了輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)—矩形精定位組件,
如下圖:
導(dǎo)柱,導(dǎo)套零件圖如下
4-7導(dǎo)柱
4-8導(dǎo)套
導(dǎo)柱外圓要求用磨削加工到尺寸,表面粗糙度在0.8以內(nèi)。直線度,圓度在0.01以內(nèi),與導(dǎo)大套配合處要求開(kāi)設(shè)油槽。
導(dǎo)套內(nèi)孔研磨到尺寸,粗糙度在0.6以內(nèi)。
4.8冷卻方式
結(jié)合本設(shè)計(jì),查閱相關(guān)書(shū)籍,采用直通隔水片式水路冷卻方式[12]。
第五章 注射機(jī)有關(guān)設(shè)計(jì)的校核
5.1模具閉合高度的確定
組成模具閉合高度的模板及其它零件的尺寸有:
定模板座板為H1=30mm
型腔板為 H2=70mm
推件板為 H3=20mm
型芯固定板為H4=30mm
支撐板為 H5=30mm
墊鐵板為 H6=70mm
動(dòng)模座板為 H7=25mm
則該模具閉合高度為
H=H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7=30+70+20+30+30+70+25=275mm。
5.2模具閉合高度的校核
由于SZ125/630型注射機(jī)所允許的模具最小厚度 Hmin=150mm,模具最大厚度Mmax=300mm,而計(jì)算的模具閉合高度H=275mm,所以模具閉合高度滿足Hmin<=H<=Hmax的安裝條件。
5.3模具安裝部分的校核
該模具的外形最大部分尺寸為250mm*300mm,SZ125/630型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為370mm*320mm,故能滿足模具安裝的要求。
5.4模具開(kāi)模行程的校核
開(kāi)模行程也叫做合模行程,指模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模座板的移動(dòng)距離,用符號(hào)S表示。SZ125/630的注射機(jī)的最大開(kāi)模行程Smax=270mm。為了使塑件成型后能夠順利脫模,并結(jié)合該模具的雙分型面特點(diǎn),確定該模具的開(kāi)模行程S應(yīng)滿足
Smax>H1+H2+a+(5~10)=27+30+50+10=117mm。
式中 H1——型芯高度
H2——包括凝料在內(nèi)的塑件高度
a——中間板與定模板之間的分開(kāi)距離
Smax=270mm>117mm,故該注射機(jī)的開(kāi)模行程滿足要求。
5.5注射量的校核
在一個(gè)注射成型周期內(nèi)注射模具內(nèi)所需要的塑料熔體總量(Mi)與模具澆注容積和型腔容積有關(guān),其值用下列計(jì)算:
Mi=N*ms+mj (5.1)
式中 N——型腔數(shù)量
mi——單個(gè)制品的質(zhì)量或體積
mj——澆注系統(tǒng)和飛邊所需的塑料質(zhì)量或體積
已知N=2, ms=37.53cm,經(jīng)估算 mj=20cm3,則mi=95cm3。
SZ125/630型注射機(jī)的額定注射量為mi=125cm3,為使注射成型過(guò)程穩(wěn)定可靠,應(yīng)有
mi=(0.1~0.8)mi=12.5~100cm3
因此,該注射機(jī)的注射量滿足模具的要求[13]。
第六章 模具裝配和試模
模具裝配是模具制造過(guò)程中的關(guān)鍵工序。模具裝配的質(zhì)量將影響制件的質(zhì)量及模具的使用、維修和模具的壽命,又將影響模具的制造周期和生產(chǎn)成本,是模具制造中的重要環(huán)節(jié)。
1、裝配目的
模具裝配是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、各零件間的相互關(guān)系和技術(shù)條件,以一定的裝配順序和方法,將符合圖樣技術(shù)要求的模具零件連接固定為組件、部件,直至裝配成滿足使用要求的模具。模具裝配可分為組件裝配、部件裝配和總裝配等。
2、裝配內(nèi)容
選擇裝配基準(zhǔn),組件裝配、調(diào)整,修配、研磨拋光、檢驗(yàn)和試模等環(huán)節(jié),通過(guò)裝配達(dá)到模具各項(xiàng)精度指標(biāo)和技術(shù)要求[14]。
3、試模產(chǎn)品質(zhì)量分析
當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時(shí),制件本身必然存在各種各樣的缺陷,這種缺陷的形成原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的,一般很難一目了然,要綜合分析,找出其主要原因來(lái)著手修正,逐個(gè)排出,逐步改進(jìn),方可得到理想的樣件。下面就對(duì)度模中常見(jiàn)的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。
1)、注射填充不足
所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見(jiàn)。其主要原因有:
a. 熔料流動(dòng)阻力過(guò)大
這主要有下列原因:主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動(dòng)。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀,避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動(dòng)性能不佳。制品壁厚過(guò)薄。
b. 型腔排氣不良
這是極易被忽視的現(xiàn)象,但以是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。模具加工精度超高,排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等,必須合理地安排頂桿、鑲塊,利用縫隙充分排氣,否則不僅充模困難,而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。
c. 鎖模力不足
因注射時(shí)動(dòng)模稍后退,制品產(chǎn)生飛邊,壁厚加大,使制件料量增加而引起的缺料。應(yīng)調(diào)大鎖模力,保證正常制件料量。
2)、溢邊(毛刺、飛邊、批鋒)
與第一項(xiàng)相反,物料不僅充滿型腔,而且出現(xiàn)毛刺,尤其是在分型面處毛刺更大,甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在,其主要原因有:
a. 注射過(guò)量
b. 鎖模力不足
c. 流動(dòng)性過(guò)好
d. 模具局部配合不佳
e. 模板翹曲變形
3)、制件尺寸不準(zhǔn)確
初次試模時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計(jì)要求尺寸相差較大。這時(shí)不要輕易修改型腔,應(yīng)行從注射工藝上找原因。
a. 尺寸變大
注射壓力過(guò)高,保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng),此條件下產(chǎn)生了過(guò)量充模,收縮率趨向小值,使制件的實(shí)際尺寸偏大;模溫較低,事實(shí)上使熔料在較低溫度的情況下成型,收縮率趨于小值。這時(shí)要繼續(xù)注射,提高模具溫度、降低注射壓力,縮短保壓時(shí)間,制件尺寸可得到改善。
b. 尺寸變小
注射壓力偏低、保壓時(shí)間不足,制在冷卻后收縮率偏大,使制件尺寸變??;模溫過(guò)高,制件從模腔取出時(shí),體積收縮量大,尺寸偏小。此時(shí)調(diào)整工藝條件即可。通過(guò)調(diào)整工藝條件,通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸京華,可以改變制件相互配合的松緊程度,但難以改變公稱尺寸。
4、對(duì)以上出現(xiàn)的缺陷調(diào)試時(shí),盡可能先采用改變成形工藝條件,后采用修正模具來(lái)消除成形缺陷。以下的內(nèi)容均從這兩個(gè)方面來(lái)討論。
熱塑性塑料注射成形件的常見(jiàn)缺陷及消除措施如下[15]:
1)、缺料(注射量不足)
消除措施如下:
工藝條件:增大注射壓力;延長(zhǎng)成形周期;延長(zhǎng)保壓時(shí)間;調(diào)整材料供給;提高熔料溫度;提高模具溫度;供給干燥過(guò)的熔料。
模具條件:加大主流道、分流道和澆口;減小澆口區(qū)面積;加大噴嘴;增加排氣槽;改變澆口位置。
2) 、氣孔
消除措施如下:
工藝條件:增大注射壓力;延長(zhǎng)成形周期;調(diào)整材料供給;降低熔料溫度;降低模具溫度。
模具條件:加大主流道、分流道和澆口;改變冷卻水道位置;改變澆口位置。
3) 、溢料飛邊
消除措施如下:
工藝條件:減小注射壓力;縮短保壓時(shí)間;降低熔料溫度;增大合模壓力。
模具條件:矯正修理分型面。
4) 、著色不均勻
消除措施如下:
工藝條件:縮短保壓時(shí)間;降低熔料溫度;提高模具溫度;供給干燥過(guò)的物料;物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵。
模具條件:加大主流道、分流道和澆口;減小澆口區(qū)面積。
5) 、翹曲變形
消除措施如下:
工藝條件:增大注射壓力;延長(zhǎng)成形周期;延長(zhǎng)保壓時(shí)間;降低熔料溫度;降低模具溫度;使用矯正框架。
模具條件:加大噴嘴;改變冷卻水道位置。
6) 、波狀痕跡
消除措施如下:
工藝條件:增大注射壓力;延長(zhǎng)成形周期;延長(zhǎng)保壓時(shí)間;調(diào)整原料供給;降低熔料溫度;降低模具溫度。
模具條件:加大噴嘴;改變冷卻水道位置。
7) 、尺寸不穩(wěn)定
消除措施如下:
工藝條件:增大注射壓力;延長(zhǎng)成形周期;延長(zhǎng)保壓時(shí)間;降低熔料溫度;降低模具溫度。
模具條件:加大主流道、分流道和澆口;減小澆口區(qū)面積;加大噴嘴;改變冷卻水道位置;改變澆口位置。
8) 、熔接痕強(qiáng)度低
消除措施如下:
工藝條件:減小注射壓力;延長(zhǎng)保壓時(shí)間;降低熔料溫度;減慢注射速度。
模具條件:增加排氣槽;檢查噴嘴加熱部分。
9) 、表面質(zhì)量差
消除措施如下:
工藝條件:增大注射壓力;縮短保壓時(shí)間;增大合模壓力;提高模具溫度;降低模具溫度;減慢注射速度;物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵;使用矯正框架。
模具條件:加大主流道、分流道和澆口;改變冷卻水道位置;增加排氣槽;改變澆口位置;研磨模腔表面;增加冷料穴容量;研磨主流道、分流道和澆口。
10)、塑件粘模
消除措施如下:
工藝條件:減小注射壓力;縮短保壓時(shí)間;降低熔料溫度;降低模具溫度。
模具條件:加大主流道、分流道和澆口;減小澆口區(qū)面積;研磨模腔表面。
11) 、主流道凝料粘模
消除措施如下:
工藝條件:縮短保壓時(shí)間。
模具條件:改變噴嘴位置;研磨主流道襯套;改變主流道拉料桿形式。
12) 、脆
消除措施如下:
工藝條件:縮短保壓時(shí)間;降低熔料溫度;提高模具溫度;供給干燥過(guò)的物料。
模具條件:加大主流道、分流道和澆口。
13) 、表面硬度、強(qiáng)度不足
消除措施如下:
工藝條件:增大注射壓力;延長(zhǎng)保壓時(shí)間;縮短保壓時(shí)間;降低熔料溫度;提高模具溫度;供給干燥過(guò)的物料;減慢注射速度;物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵。
模具條件:加大主流道、分流道和澆口;減小澆口區(qū)面積;改變冷卻水道位置;增加排氣槽;改變澆口位置;研磨模腔表面;增加冷料穴容量;研磨主流道、分流道和澆口。
5、注塑機(jī)操作過(guò)程注意事項(xiàng)
養(yǎng)成良好的注塑機(jī)操作習(xí)慣對(duì)提高機(jī)器壽命和生產(chǎn)安全都大有好處[16]。
開(kāi)機(jī)之前:(1)檢查電器控制箱內(nèi)是否有水、油進(jìn)入,若電器受潮,切勿開(kāi)機(jī)。應(yīng)由維修人員將電器零件吹干后再開(kāi)機(jī)。(2)檢查供電電壓是否符合,一般不應(yīng)超過(guò)±15%。(3)檢查急停開(kāi)關(guān),前后安全門(mén)開(kāi)關(guān)是否正常。驗(yàn)證電動(dòng)機(jī)與油泵的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否一致。(4)檢查各冷卻管道是否暢通,并對(duì)油冷卻器和機(jī)筒端部的冷卻水套通入冷卻水。(5)檢查各活動(dòng)部位是否有潤(rùn)滑油(脂),并加足潤(rùn)滑油。(6)打開(kāi)電熱,對(duì)機(jī)筒各段進(jìn)行加溫。當(dāng)各段溫度達(dá)到要求時(shí),再保溫一段時(shí)間,以使機(jī)器溫度趨于穩(wěn)定。保溫時(shí)間根據(jù)不同設(shè)備和塑料原料的要求而有所不同。 (7)在料斗內(nèi)加足足夠的塑料。根據(jù)注塑不同塑料的要求,有些原料最好先經(jīng)過(guò)干燥。(8)要蓋好機(jī)筒
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