pp塑料碗注塑模具設(shè)計,pp,塑料,注塑,模具設(shè)計 It is the new-type inject by shaping technology 1. inject by shaping altogether( inject shaping of at core layers) Adopt and inject shaping help and observe and make one unique structure altogether. " first" of plastic is injected and fill and enter some types first, then the plastic: " second" follow " first" inject person who enter one and keep initial to drive pressure field of flowing closely. At epidermis district and core the sizes of one, measure and publish" first" and the materials quantities of" second" according to correct proportionate relationship, Make one at" first" complete at" second" to make one parcel appearance core each. In addition, in cosmetics application, the material is put after" second" material injecting to have" first" of epidermis of the small part, So that the epidermis of the part of the runner can be totally closed. Inject making one of shaping altogether with the resin of 2 kinds of different colors, form a piece of a layer of blocks of epidermis and core apt to distinguish (Realize inject shaping one as much as all have and have and one very much important this core similar epidermis. )If there is not advanced detection technique, usually difficult to distinguish the epidermis - core area and boundary of layer. Inject shaping a new technology altogether. British ici company began to use this technology in the 1970s early, and had made the basic theory of including, Produce several patents, such as the products and machinery equipment,etc.. Now similar to " mould mould sandwiches" what has been adopted generally ici production technologies,last outer the materials of the epidermis at moulds and in layers is material different on core occasionally, So two a kind of material person who a certain one inclusives, and core require and have high radiations very, issue and steep shaping and retrieve performance of utilizing etc at 100% by layers of material. Should be fixed relatively by the excellent choice to select the material for use. After injecting the shaping technology and come out in 15 altogether, can really just popularize and popularize . One a kind of adoptions inject the thick teeth of shaping fails and produces horizontal cross-section altogether. Material to pack nylon epidermis, and pearl material pack the nylon at - - glass layers of material core. A rate that shrinks material of pearl of glass is extremely low in core one, have good size stabilities. Nylon prevent pearl from grains of material easy problem of denuding that produces by epidermis person who give good and lubricated tooth tooth gear wheel. Already developed several kinds and processed the method of improving new-typly at present on the basis of the basic theory of injecting shaping altogether. At however, in the mould"" and gas assist paint mould mould. Mould have and paint processing method to adopt low molecular weight polymers as the outer material, Gas assist mould mould shaping to adopt the nitrogen or another kind of gas as the core one( or core ones) material. Produce and process equipment constant to perfect and improve, satisfy of different use newly and the new technologies demands with product design, Inject technology and will become the rich and potential industrialized extensive production technology method altogether. 2. inject by - it compress shaping Inject and compress shaping move perpendicular on dividing into mould line direction by medium-sized s of walls at -. Adopt the method at the shaping, fill mould stage and produce pressure drive melting body flow according to process, But this flowed the degree of depth of one melted variably. At flowing one deeply relatively, pressure drop relatively low, so that heavy areas make pieces of shaping excessive to pigeonhole melting body, And has prevented the material in the twinkling of an eye from responding, these 2 kinds of factors will hinder the flow of the melting body equally. It injects forming process type make pieces of the 14%s of thickness finally by s of degree of depth, After the plastic has been packed 60% - 75% of the type roughly, stop injecting, a of walls of mould is bulldozed at the same time , Until make the wall original shaping of one finally. The final size of making one is defined at this stage . If at mould wall at process fulling of more type before moving, this kind of technology is usually called and cast and press shaping. On the whole, cast and press shaping to adopt pressure that become to making one go on and protect and pigeonhole in one a piece of variable the type ones of volumeses. Cast and press stage to increase the stages of density, density and then in lying between and solid state plastic change melting body. Adopt and cast and press way shaping pre- pressing discs, remaining stress degree of minimising, Make pieces of have remain stress produce and become phenomenon of refracting. It cast and press shaping improvement type activities types types for kinds of new technology in s of walls,inject its make. Already someone call outside gas to assist shaping law the method, actually these are a kind of misunderstanding, Because the gas has not influenced the melting body flow in type of plastic . During routine inject shaping, protecting and press is while a of volume of keeping type does not change , Under the function that the pressure flows, add and enter more plastics. Unite, Being emerged by the runner position of the high pressure and making a defect probably. 3. computers supplementary shaping Adopt computer assist project( cae) design and analyse and help and shorten design cycle and prevent cost from expensive mechanical fault processing. Commercial emulations daily to indicate size on flowing one code, melt material flows in flowing dishes of system and type with balance, The figure of offeredding and put bestly and runner defining runner at the same time . Calculate pressure of injecting and shut mould want at different processing terms and material fix by tonnage. And warping rate combine initial to flow into too very accurate to estimate out person who shrink. What is important is and want and make the design tool help and analyse personnel process and go on the operation judged while studying or in a certain plan of design skillfully. Understand at results and can't process in order that it is by research object /materials from prerequisite. After consider adopting this kind of method accurate data-in , can make enormous benefit . In addition, economic make design cycle not to be short and needs produce shorter time the analysis. The one that should point out is, commercial cae procedures usually can't be used directly. It fills and imitate and produce valuable experience but the result must rethink its limitation to estimate again . Use modern computers go on and inject shaping simulated test and limited to pure viscidity fluids only( include the melting plastic of viscoplasticity ). One actual flow form measurable melting body person who flow intoes and performance announce etc. structure by speed, If can carry on the viscoplasticity analysis of high accuracy . At present adopt any other to process way reach this advanced competences, And recent years, at emulation the industrial circle person who take the leads of equipment and the research groups of university already made good progress. Have several a of companies make great efforts and probe emulation technology, in order to be be able to be being explained moulding the sex instinct act and process the phenomenon of more reality correctly. For example, get together on the influence that the orientation of the possessive chain is distributed to some physics performance and performance . Processing physics is very complicated, but some viscoplasticity is embodied too alike to still totally understood , Perfect the rational processing way and taking shape slow at present even more. These stronger strong ways will be exceeded the production capacity that will be designed at present greatly . 4. reversal inject shaping Comparatively speaking, it is that a relatively new inject shaping chooses parameters that the reversal is injected. The greatest difficult point of this technology is lain in when processing the condition suddenly changeses, To the thing that it will be known little about what kind of change behavior plastic melting body will demonstrate . About the rudimentary knowledge of melting body rheology, is not merely the regular shear . Say exactly , the melting body responds( the viscidity and elastic behavior) the characteristic needing expressing, Not only common stable state flow speed or shear speed and temperature, but also including pressure and flow the speed in the twinkling of an eye. These characteristics including a lot of content and very difficult to understand. However, if not in heterotypic materials inject respect make substantive progress, need and make and publish many kinds of different the concrete operational procedures of plasticses. Need and increase a in common use one tired to try on law is in order to getting ripe and accurate control method also another. During routine inject shaping, the type immobilizes in a of walls, some situations are left, Still utilize and filling on the mould and protect and press and fall section and move the mould wall . Can adopt 2 kinds of different methods : Person who move s of perpendicular on dividing into mould line direction wall; Rotate a of walls of the slipping type . Fill stage rotatory type cores with increasing mould. Through this kind of processing technology, the crooked performance and other mechanical performance of making one has gotten great improvement. Polyphenyl drink the water and polypropylene syringe adopt cup the processing method get great to change and break through the ground 2 a piece of products just by second.  新型注射成型技術(shù) 1. 共注射成型（芯層注射成型） ????采用共注射成型有助于觀察到制件中獨特的結(jié)構(gòu)。塑料“甲”先注射充入部分型腔，然后塑料：“乙”緊跟著“甲”注射進入型腔并保持初始推動流動壓力場。根據(jù)表皮區(qū)和芯層的尺寸大小，按正確的比例關(guān)系計量出“甲”和“乙”的用料量，可制得1個內(nèi)芯層為“甲”外表完全由“乙”包裹的制件。 ????另外，在化妝品應用方面，有小部分的表皮“甲”料放在“乙”料之后注射，以使?jié)部诓糠值谋砥つ芡耆]合。用2種不同顏色的樹脂進行共注射成型的制件，形成一個容易區(qū)分的表皮和芯層區(qū)間（認識到所有的注射成型件中存在有類似的表皮和芯層這一點非常重要。）如果沒有先進的檢測技術(shù)，通常難以區(qū)分表皮—芯層的區(qū)域及其分界面。 ????共注射成型并非一門新的工藝技術(shù)。英國ici公司早在70年代就開始應用這一技術(shù)，并取得了包括基礎(chǔ)理論，生產(chǎn)產(chǎn)品及機器設(shè)備等幾項專利?，F(xiàn)普遍采用的ici生產(chǎn)工藝類似“三明治模塑”，由于模塑外層表皮的材料與中間或芯層的材料不同，因此兩種材料必須有一定的相容性，并且芯層材料要求具有可高度輻射、發(fā)泡成型和100%回收利用等性能。選用材料應經(jīng)多種選擇比較而定。 共注射成型工藝問世15年后，才真正得以普及推廣。一種采用共注射成型的厚齒輸制作橫截面。 ????表皮材料是非填充尼龍，而芯層材料是玻璃-珠料-填充尼龍。芯層中玻璃珠粒料收縮率極低，具有良好的尺寸穩(wěn)定性。尼龍表皮賦予齒輪齒牙良好的潤滑性并避免了珠粒料容易產(chǎn)生的磨蝕問題。 ????基于共注射成型的基礎(chǔ)理論目前已開發(fā)出幾種新型加工改進方法。例如，模內(nèi)“上漆”和氣體輔助模塑成型擴大了采用這種工藝的范圍。模內(nèi)上漆加工方法是采用低分子量聚合物作為外層材料，而氣體輔助模塑成型是采用氮氣或另一種氣體作為芯層（或部分芯層）材料。隨著產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)加工設(shè)備的不斷完善改進，將滿足各種新應用和新技術(shù)的需求，共注射技術(shù)必將成為富有潛力的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)工藝方法。 2. 注射—壓縮成型 ????注射—壓縮成型中型腔壁移動方向垂直于分模線。采用這種方法成型時，在充模階段，按工序產(chǎn)生壓力驅(qū)熔體流動，但這一個流道的深度是可變化的。在較深的流道中，壓力下降得較低，以使大面積的制件成型中熔體沒有過度受壓，并避免了瞬間的材料響應，這2種因素同樣會阻礙熔體的流動。注射成型過程中，型腔深度可能是最終制件厚度的14%，在塑料填充了大致60%—75%的型腔后，停止注射，模腔壁周圍同時受到推壓，直至最終制件的壁原成型為止。制件的最終尺寸在這階段確定。 ????如果在模壁按工序移動之前充滿了型腔，該種工藝通常稱為鑄壓成型。大體上，鑄壓成型是在一個可變體積的型腔內(nèi)采用不變的壓力對制件進行保壓。鑄壓階段是增加密度的階段，密度緊接著在介于熔體和固態(tài)塑料之間起變化。采用鑄壓方式成型致密圓盤，可把殘留應力減至最低程度，制件上的殘留應力可產(chǎn)生變折射現(xiàn)象。 ????鑄壓成型的改進型活動式型腔壁是一種新技術(shù)，其由注射全體制件固化階段通過多孔的金屬型腔壁以“保壓”制件。這種方法已有人稱為外部氣體輔助成型法，其實這是一種誤解，因為氣體并沒有影響塑料熔體在型腔內(nèi)的流動。在常規(guī)的注射成型當中，保壓就是在保持型腔體積不變的同時，在壓力流的作用下，添加入更多的塑料。 聯(lián)同在型腔內(nèi)的保壓流形成了不均勻的壓力分布，有可能在受高壓的澆口位置產(chǎn)生制件缺陷。 3. 計算機輔助成型 ????采用計算機輔助工程（cae）對加工設(shè)計及分析有助于縮短設(shè)計周期并可避免代價昂貴的機械失誤。商業(yè)性仿真代碼常用于流道上標明尺寸，以平衡熔料在流道系統(tǒng)及型腔內(nèi)的流動，同時確定澆口的最佳開設(shè)置和澆口的數(shù)目。計算注射壓力和合模噸位要根據(jù)不同的加工條件和材料而定。收縮率及翹曲率結(jié)合初始流向也可準確估算出來。重要的是要使得這種設(shè)計工具幫助熟練分析人員在某個設(shè)計方案或加工研究時進行判斷的操作。結(jié)果必須理解為以研究對象和加工/材料為前提。當考慮采用這種方法準確輸入數(shù)據(jù)后，可取得巨大的效益。另外，這種分析經(jīng)濟性可使設(shè)計周期更短和所需的生產(chǎn)時間更短。 ????應該提醒注意的是，商業(yè)性的cae程序通常是不可直接使用的。充模仿真可產(chǎn)生有價值的見識，但結(jié)果必須重新對其局限性進行重新考慮估計。應用現(xiàn)代計算機進行注射成型模擬試驗，僅限于純粘性流體（不包括粘彈性的熔融塑料）?？深A測熔體流入型腔的實際流動速率組成結(jié)構(gòu)和性能公布等，如可進行高精度的粘彈性分析。目前所采用的任何其它加工方式都不可能達到這種先進水平，并且最近幾年來，由仿真設(shè)備的工業(yè)界帶頭者和大學里的研究小組已取得了良好的進展。有幾家公司正在努力探索仿真技術(shù)，以求能正確地解釋更多現(xiàn)實的塑性行為和加工現(xiàn)象。例如，聚合物主鏈的取向?qū)植康奈锢硇阅芎托阅芊植嫉挠绊憽＜庸の锢韺W是非常復雜的，而某些粘彈性體現(xiàn)象仍然沒有完全弄清楚，更完善合理的加工方式目前正緩慢形成。這些更強的有力的方式將獲得大大超過目前所設(shè)計的生產(chǎn)能力。 4. 交變注射成型 ????相比較而言，交變注射是一個比較新的注射成型選擇參數(shù)。這項技術(shù)的最大難點在于當加工條件突然改變時，對塑料熔體將呈現(xiàn)出怎樣的變化行為知之甚少。有關(guān)熔體流變學的基礎(chǔ)知識，不僅僅是固定的剪切粘度。確切地說，熔體響應（粘性和彈性行為）需要表達的特性，不僅是通常的穩(wěn)態(tài)流動速率或剪切速率及溫度，也包括壓力及瞬間流動速率。這些特性包括很多內(nèi)容而且十分難于弄清楚。然而，如果在異型材注射方面取得實質(zhì)性進展，將需制訂出多種不同塑料的具體操作規(guī)程。另還需增加通用的累試法，以求得到成熟和精確的控制方法。 ????在常規(guī)的注射成型中，型腔壁固定不變，某些情況下，還有利用在充模和保壓陷段移動模壁?？刹捎?種不同的方法：移動型腔壁方向垂直于分模線；旋轉(zhuǎn)或滑動型腔壁。在充模階段旋轉(zhuǎn)型芯以增加對制件尤其是表皮部分分子的變軸取向。通過這種加工工藝，制件的彎曲性能與其它機械性能得到了極大的提高。聚苯乙飲水杯和聚丙烯注射器就是采用這種加工方法獲得重大改變突破地2個產(chǎn)品。 塑 料 模 具 課 程 設(shè) 計 系 名 稱 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導教師 湖 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 2 目 錄 任務(wù)書 4 一 塑料的工藝性設(shè)計 5 1 注塑模工藝 5 2 化學和物理特征 5 3 塑件的尺寸與公關(guān)差 6 1 塑件的尺寸與公關(guān)差 6 2 塑件尺寸公差標準 6 3 塑料的表面質(zhì)量 6 二 注射成型機的選擇 7 三 型腔布局與分型面設(shè)計 7 1 型腔數(shù)目的確定 7 2 型腔的布局 7 3 分型面的設(shè)計 8 四 澆注系統(tǒng)設(shè)計 9 1 主流道設(shè)計 9 2 主流道襯套的固定 10 3 分流道的設(shè)計 11 4 澆口的設(shè)計 13 五 成型零件的設(shè)計 15 1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 2 成型零件工作尺寸計算 17 1 外型尺寸 18 2 內(nèi)腔尺寸 20 六 合模導向機構(gòu)設(shè)計 21 1 導柱結(jié)構(gòu) 22 2 導套結(jié)構(gòu) 22 七 脫模機構(gòu)的設(shè)計 23 1 脫模機構(gòu)的設(shè)計的總體原則 23 2 推桿設(shè)計 24 1 推桿的形狀 24 2 推桿的位置與布局 24 3 推件板設(shè)計的要點 25 4 開模行程與推出機構(gòu)的校核 25 5 澆注系統(tǒng)凝料脫模機構(gòu) 26 3 工藝卡 27 后 記 28 參考文獻 29 4 任務(wù)書 同學 請你根據(jù)圖示制件 完成下列課程設(shè)計任務(wù) 1 制訂注射成型工藝方案 工藝卡一張 2 模具總裝圖 1 張 型芯及凹模零件圖各 1 張 3 設(shè)計說明書 1 份 20 頁左右 設(shè)計要求 1 圖紙可以手繪或 CAD 繪制 CAD 繪制者必須交紙質(zhì)圖及磁盤 2 本任務(wù)書應與說明書 圖紙一同裝訂成冊 并加封面 裝入資料袋中 否則不接 受作業(yè) 封面及資料袋統(tǒng)一去教材庫領(lǐng)取 3 作業(yè)統(tǒng)一由各班課代表收齊 于 12 月 22 日 按時交至任課教師 4 設(shè)計必須認真仔細 允許討論 但嚴禁抄襲 復制或復印 參考資料 模具設(shè)計與制造簡明手冊 塑料模圖冊 名稱 碗 材料 PP 5 一 塑料的工藝性設(shè)計 1 注塑模工藝 干燥處理 如果儲存適當則不需要干燥處理 熔化溫度 220 275 注意不要超過 275 模具溫度 40 80 建議使用 50 結(jié)晶程度主要由模具溫度決定 注射壓力 可大到 1800bar 注射速度 通常 使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小 如果制品表面出現(xiàn)了 缺陷 那么應使用較高溫度下的低速注塑 流道和澆口 對于冷流道 典型的流道直徑范圍是 4 7mm 建議使用通體為圓形 的注入口和流道 所有類型的澆口都可以使用 典型的澆口直徑范圍是 1 1 5mm 但也可以使用小到 0 7mm 的澆口 對于邊緣澆口 最小的澆口深度應 為壁厚的一半 最小的澆口寬度應至少為壁厚的兩倍 PP 材料完全可以使用熱流 道系統(tǒng) 成型時間 注射時間 20s 60s 高壓時間 0s 3s 冷卻時間 20s 90s 總周期 50s 160s 2 化學和物理特性 PP 是一種半結(jié)晶性材料 它比 PE 要更堅硬并且有更高的熔點 由于均聚物型的 PP 溫度高于 0 以上時非常脆 因此許多商業(yè)的 PP 材料是加入 1 4 乙烯的無規(guī) 則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物 共聚物型的 PP 材料有較低的熱扭 曲溫度 100 低透明度 低光澤度 低剛性 但是有更強的抗沖擊強度 PP 的強度隨著乙烯含量的增加而增大 PP 的維卡軟化溫度為 150 由于結(jié)晶度較 高 這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好 PP 不存在環(huán)境應力開裂問題 通常 采用加入玻璃纖維 金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對 PP 進行改性 PP 的流動率 MFR 范圍在 1 40 低 MFR 的 PP 材料抗沖擊特性較好但延展強度較低 對于相同 6 MFR 的材料 共聚物型的強度比均聚物型的要高 由于結(jié)晶 PP 的收縮率相當高 一般為 1 8 2 5 并且收縮率的方向均勻性比 PE HD 等材料要好得多 加入 30 的玻璃添加劑可以使收縮率降到 0 7 均聚物型和共聚物型的 PP 材料都具有優(yōu)良 的抗吸濕性 抗酸堿腐蝕性 抗溶解性 然而 它對芳香烴 如苯 溶劑 氯化烴 四氯化碳 溶劑等沒有抵抗力 PP 也不象 PE 那樣在高溫下仍具有抗氧化性 3 塑件的尺寸與公差 1 塑件的尺寸 塑件尺寸的大小受制于以下因素 a 取決于用戶的使用要求 b 受制于塑件的流動性 c 受制于塑料熔體在流動充填過程中所受到的結(jié)構(gòu)阻力 2 塑件尺寸公差標準 a 影響塑件尺寸精度的因素主要有 塑料材料的收縮率及其波動 b 塑件結(jié)構(gòu)的復雜程度 c 模具因素 含模具制造 模具磨損及壽命 模具的裝配 模具的合模 及模具設(shè)計的不合理所可能帶來的形位誤差等 d 成型工藝因素 模塑成型的溫度 T 壓力 p 時間 t 及取向 結(jié)晶 成 型后處理等 e 成型設(shè)備的控制精度等 其中 塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動及模具制造誤差 題中沒有公差值 則我們按未注公差的尺寸許偏差計算 查表取 MT5 3 塑件的表面質(zhì)量 塑件的表面質(zhì)量包括塑件缺陷 表面光澤性與表面粗糙度 其與模塑成型工 藝 塑料的品種 模具成型零件的表面粗糙度 模具的磨損程度等相關(guān) 模具型腔的表面粗糙度通常應比塑件對應部位的表面粗糙度在數(shù)值上要低 7 1 2 級 二 注射成型機的選擇 估算 V 塑 58 5g 制品的正面投影面積 S 103 81cm2 V 公 82cm3 注射機為上海橡塑機廠的 XS ZY 500 臥試注塑機 查表注射壓力為 104MPa 合模力為 350 104N 注射方式為螺桿式 噴嘴球半徑 R 為 18mm 噴 嘴口直徑為 7 5mm 一般工廠的塑膠部都擁有從小到大各種型號的注射機 中等 型號的占大部分 小型和大型的只占一小部分 所以我們不必過多的考慮注射機型 號 具體到這套模具 三 型腔布局與分型面設(shè)計 1 型腔數(shù)目的確定 型腔數(shù)目的確定 應根據(jù)塑件的幾何形狀及尺寸 質(zhì)量 批量大小 交貨長短 注射能力 模具成本等要求來綜合考慮 根據(jù)注射機的額定鎖模力 F 的要求來確定型腔數(shù)目 n 即 n 12pA 式中 F 注射機額定鎖模力 N P 型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力 MPa A1 A 2 分別為澆注系統(tǒng)和單個塑件在模具分型面上的投影面積 mm 2 大多數(shù)小型件常用多型腔注射模 面高精度塑件的型腔數(shù)原則上不超過 4 個 生產(chǎn) 中如果交貨允許 我們根據(jù)上述公式估算 采用一模二腔 2 型腔的布局 考慮到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計 模具的型腔排列方式 8 如下圖所示 圖 1 3 分型面的設(shè)計 分型面位置選擇的總體原則 是能保證塑件的質(zhì)量 便于塑件脫模及簡化模具 的結(jié)構(gòu) 分型面受到塑件在模具中的成型位置 澆注系統(tǒng)設(shè)計 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 及精度 嵌件位置形狀以及推出方法 模具的制造 排氣 操作工藝等多種因素的 影響 因此在選擇分型面時應綜合分析比較具體可以從以下方面進行選擇 a 分型面應選在塑件外形最大輪廓處 b 便于塑件順利脫模 盡量使塑件開模時留在動模一邊 c 保證塑件的精度要求 d 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 e 便于模具加工制造 f 對成型面積的影響 g 對排氣效果的影響 h 對側(cè)向抽芯的影響 9 圖 2 四 澆注系統(tǒng)設(shè)計 1 主流道設(shè)計 主流道是一端與注射機噴嘴相接觸 可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù) 另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道 形狀結(jié)構(gòu)如圖 3 所示 其設(shè) 計要點 10 圖 3 a 主流道設(shè)計成圓錐形 其錐角可取 2 6 流道壁表面粗糙度取 Ra 0 63 m 且加工時應沿道軸向拋光 b 主流道如端凹坑球面半徑 R2 比注射機的 噴嘴球半徑 R1 大 1 2 mm 球面凹坑深度 3 5mm 主流道始端入口直徑 d 比注射機的噴嘴孔直徑 大 0 5 1mm 一般 d 2 5 5mm c 主流道末端呈圓無須過渡 圓角半徑 r 1 3mm d 主流道長度 L 以小于 60mm 為佳 最長不宜超過 95mm e 主流道常開設(shè)在可拆卸的主流道襯套上 其材料常用 T8A 熱處理淬 火后硬度 53 57HRC 2 主流道襯套的固定 因為采用的有托唧咀 所以用定位圈配合固定在模具的面板上 定位圈也是 標準件 外徑為 150mm 內(nèi)徑 31 5mm 具體固定形式如圖 4 所示 11 圖 4 3 分流道的設(shè)計 a 分流道是脫澆板下水平的流道 為了便于加工及凝料脫模 分流道大 多設(shè)置在分型面上 分流道截面形狀一般為圓形梯形 U 形半圓形及矩 形等 工程設(shè)計中常采用梯形截面加工工藝性好 且塑料熔體的熱量 散失流動阻力均不大 一般采用下面的經(jīng)驗公式可確定其截面尺寸 式 1 4265 0LmB 式 2 H3 式中 B 梯形大底邊的寬度 mm m 塑件的重量 g L 分流道的長度 mm H 梯形的高度 mm 12 質(zhì)量大約 58 5g 分流道的長度預計設(shè)計成 190mm 長 且有 2 個型腔 所以 取 B 為 15mm07 159 58264 04 B 10 取 H 為 10mm13H 根據(jù)實踐經(jīng)驗 PP 塑料分流道截面直徑為 4 8 9 5 所以我們可以選擇截面直徑為 9 5mm H 6 3mm 梯形小底邊寬度取 8mm 其側(cè)邊與垂直于分型面的方向約成 7 另 外由于使用了水口板 即我們所說的定模板和中間板之間再加的一塊板 分流道必須做成梯形截面 便于分流道和主流道凝料脫模 如下圖 5 所示 圖 5 b 分流道長度 分流道要盡可能短 且少彎折 便于注射成型過程中最經(jīng)濟地使用原 料和注射機的能耗 減少壓力損失和熱量損失 將分流道設(shè)計成直的 總 長 190mm c 分流道表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻 只有中心部位的塑料 熔體的流動狀態(tài)較為理想 因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低 一般取 1 6 m 左右既可 這樣表面稍不光滑 有助于塑料熔體的外層冷 13 卻皮層固定 從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差 以保證熔體 流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱 d 分流道表面粗糙度 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān) 有多種不同 的布置形式 但應遵循兩方面原則 即一方面排列緊湊 縮小模具板面尺 寸 另一方面流程盡量短 鎖模力力求平衡 本模具的流道布置形式采用平衡式 如圖 1 所示 4 澆口的設(shè)計 澆口亦稱進料口 是連接分流道與型腔的通道 除直接澆口外 它是 澆注系統(tǒng)中截面最小的部分 但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分 澆口的位置 形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大 a 澆口的選用 它是流道系統(tǒng)和型腔之間的通道 這里我們采用點澆口 澆口在成形自動切數(shù)斷 故有利于自動成形 澆口的痕跡不明顯 通常不必后加工 澆口之壓力損失大 必須高之射出壓力 澆口部份易被固化之殘錙樹脂堵隹 它常用于成型中 小型塑料件的一模多腔的模具中 也可用于單型腔 模具或表面不允許有較大痕跡的塑件 b 澆口位置的選用 模具設(shè)計時 澆口的位置及尺寸要求比較嚴格 初步試模后還需進一 步修改澆口尺寸 無論采用何種澆口 其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量 影響很大 因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié) 同時澆 口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu) 總之要使塑件具有良好的性能與外表 一 定要認真考慮澆口位置的選擇 如圖 6 所示 通常要考慮以下幾項原則 盡量縮短流動距離 澆口應開設(shè)在塑件壁厚最大處 14 必須盡量減少熔接痕 應有利于型腔中氣體排出 考慮分子定向影響 避免產(chǎn)生噴射和蠕動 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷 注意對外觀質(zhì)量的影響 圖 6 c 澆注系統(tǒng)的平衡 對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式 設(shè)計應盡量 保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型 一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu) 允許的情況下 應將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等 形狀 及截面尺寸相同 型腔布局為平衡式 的形式 否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口 尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達到一致 這就是澆注系統(tǒng)的平衡 顯然 我們設(shè)計的模具是平衡式的 即從主流道到各個型腔的分流道的長 15 度相等 形狀及截面尺寸都相同 d 排氣的設(shè)計 排氣槽的作用主要有兩點 一是在注射熔融物料時 排除模腔內(nèi)的空 氣 二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體 越是薄壁制品 越是遠 離澆口的部位 排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要 另外對于小型件或精密零 件也要重視排氣槽的開設(shè) 因為它除了能避免制品表面灼傷和注射量不足 外 還可以消除制品的各種缺陷 減少模具污染等 那么 模腔的排氣怎 樣才算充分呢 一般來說 若以最高的注射速率注射熔料 在制品上卻未 留下焦斑 就可以認為模腔內(nèi)的排氣是充分的 適當?shù)亻_設(shè)排氣槽 可以大大降低注射壓力 注射時間 保壓時間以 及鎖模壓力 使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?從而提高生產(chǎn)效率 降低生產(chǎn) 成本 降低機器的能量消耗 其設(shè)計往往主要靠實踐經(jīng)驗 通過試模與修 模再加以完善 此模我們利用模具零部件的配合間隙及分型面自然排氣 五 成型零件的設(shè)計 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件 包括凹模 型芯 鑲 塊 成型桿和成型環(huán)等 成型零件工作時 直接與塑料接觸 塑料熔體的高壓 料流的沖刷 脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦 因此 成型零件要求有正確的幾何形 狀 較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度 此外 成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理 有 較高的強度 剛度及較好的耐磨性能 設(shè)計成型零件時 應根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求 確定型腔的 總體結(jié)構(gòu) 選擇分型面和澆口位置 確定脫模方式 排氣部位等 然后根據(jù)成型 零件的加工 熱處理 裝配等要求進行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 計算成型零件的工作 尺寸 對關(guān)鍵的成型零件進行強度和剛度校核 1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模是成型產(chǎn)品外形的主要部件 其結(jié)構(gòu)特點 隨產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和模具的加工方法而變化 鑲拼的組合方式的優(yōu)點 對于形狀復雜的型腔 若采用整體式結(jié)構(gòu) 比較難加工 所以采用組合式 的凹模結(jié)構(gòu) 同時可以使凹模邊緣的材料的性能低于凹模的材料 避免了整 體式凹模采用一樣的材料不經(jīng)濟 由于凹模的鑲拼結(jié)構(gòu)可以通過間隙利于排 氣 減少母模熱變形 對于母模中易磨損的部位采用鑲拼式 可以方便模具 的維修 避免整體的凹模報廢 組合式凹模簡化了復雜凹模的機加工工藝 有利于模具成型零件的熱處理 和模具的修復 有利于采用鑲拼間隙來排氣 可節(jié)省貴重模具材料 圖 7 2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計 整體嵌入式型芯 適用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中 最常用的 嵌入裝配方法是臺肩墊板式 其他裝配方法還有通孔螺釘聯(lián)接式 沉孔螺釘 聯(lián)接式 17 圖 8 2 成型零件工作尺寸計算 所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸 其直接對應塑件的形狀與尺寸 鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復雜 塑 件本身精度也難以達到高精度 為了計算簡便 規(guī)定 塑件的公差 塑件的公差規(guī)定按單向極限制 制品外輪廓尺寸公差取負值 制品 叫做腔尺寸公差取正值 若制品上原有公差的標注方法與上不符 則 應按以上規(guī)定進行轉(zhuǎn)換 而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原則計算 即 取 2 模具制造公差 實踐證明 模具制造公差可取塑件公差的 即 z 而且316 61 3 按成型加工過程中的增減趨向取 符號 型腔尺寸不斷增大 則取 z 型芯尺寸不斷減小則取 z 中心距尺寸取 現(xiàn)取 2z 模具的磨損量 18 實踐證明 對于一般的中小型塑件 最大磨損量可取塑件公差的 對于61 大型塑件則取 以下 另外對于型腔底面 或型芯端面 因為脫模方向垂直 6 故磨損量 c 0 塑件的收縮率 塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān) 通常按平均收縮率計算 2 2minaxS 20 13 模具在分型面上的合模間隙 由于注射壓力及模具分型面平面度的影響 會導致動模 定模注射時存在 著一定的間隙 一般當模具分型的平面度較高 表面粗糙度較低時 塑件產(chǎn) 生的飛邊也小 飛邊厚度一般應小于是 0 02 0 1mm 1 外型尺寸 mm 圖 9 19 根據(jù)公式 LM zS 043 1 D1M z 01S 3 14 0 2 5 116 445 38 0 D2M zS 024 1 3 74 0 5 56 45 2 0 根據(jù)公式 HM zS 03 1 H1M z 01S2 3 74 0 57 57 65 2 0 H2M zS 023 1 3 2 0 2 93 07 20 2 內(nèi)腔尺寸 mm 根據(jù)公式 M l 043 1 zS 1m d 01 zS 03 14 2 0 3 0751 2m d 024 zS 0364 1 7 021 584 根據(jù)公式 M h 03 zS 1M 012 zS 0364 50 51 43 21 0 2M h 023 zS 0324 1 4 4 24 08 21 六 合模導向機構(gòu)的設(shè)計 導柱導向機構(gòu)設(shè)計要點 小型模具一般只設(shè)置兩根導柱 當其元合模方位要求 采用等徑且對稱 布置的方法 若有合模方位要求時 則應采取等徑不對稱布置 或不等 徑對稱布置的形式 大中型模具常設(shè)置三個或四個導柱 采取等徑不對 稱布置 或不等徑對稱布置的形式 直導套常應用于簡單模具或模板較薄的模具 型帶頭導套主要應用于 復雜模具或大 中型模具的動定模導向中 型帶頭導套主要應用于推 出機構(gòu)的導向中 導向零件應合理分布在模具的周圍或靠近邊緣部位 導柱中心到模板邊 緣的距離 一般取導柱固定端的直徑的 1 1 5 倍 其設(shè)置位置可參見標 準模架系列 導柱常固定在方便脫模取件的模具部分 但針對某些特殊的要求 如塑 件在動模側(cè)依靠推件板脫模 為了對推件板起到導向與支承作用 而在 動模側(cè)設(shè)置導柱 為了確保合模的分型面良好貼合 導柱與導套在分型面處應設(shè)置承屑槽 一般都是削去一個面 或在導套的孔口倒角 導柱工作部分的長度應比型芯端面的高度高出 6 8mm 以確保其導向作 用 應確保各導柱 導套及導向孔的軸線平行 以及同軸度要求 否則將影 響合模的準確性 甚至損壞導向零件 導柱工作部分的配合精度采用 H7 f7 低精度時可采用 H8 f8 或 H9 f9 導柱固定部分的配合精度采用 H7 k6 或 H7 m6 導套與安裝之間一般 用 H7 m6 的過渡配合 再用側(cè)向螺釘防止其被拔出 對于生產(chǎn)批量小 精度要求不高的模具 導柱可直接與模板上加工的導 向孔配合 通常導向孔應做志通孔 如果型腔板特厚 導向孔做成盲孔 時 則應在盲孔側(cè)壁增設(shè)通氣孔 或在導柱柱身 導向孔開口端磨出排 氣槽 導向孔導滑面的長度與表面粗糙度可根據(jù)同等規(guī)格的導套尺寸來 22 取 長度超出部分應擴徑以縮短滑配面 1 導柱的結(jié)構(gòu) 帶頭導柱如圖 10 所示 圖 10 2 導套的結(jié)構(gòu) 帶頭導套如圖 11 所示 23 圖 11 七 脫模機構(gòu)的設(shè)計 1 脫模機構(gòu)設(shè)計的總體原則 a 要求在開模過程中塑件留在動模一側(cè) 以便推出機構(gòu)盡量設(shè)在動模一側(cè) 從而簡化模具結(jié)構(gòu) b 正確分析塑件對模具包緊力與粘附力的大小及分布 有針對性地選擇合理 的推出裝置和推出位置 使脫模力的大小及分布與脫模阻力一致 推出力 作用點應靠近塑件對凸模包緊力最大的位置 同時也應是塑件剛度與強度 最大的位置 力的作用面盡可能大一些 以防止塑件在被推出過程中變形 或損壞 c 推出位置應盡可能設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位 以力求良 好的塑件外觀 d 推出機構(gòu)應結(jié)構(gòu)簡單 動作可靠 即 推出到位 能正確復位且不與其他 零件相干涉 有足夠的強度與剛度 遠動靈活 制造及維修方便 24 2 推桿設(shè)計 1 推桿的形狀 如圖 12 所示 圖 12 2 推桿的位置與布局 a 應設(shè)在脫模阻力大的部位 均勻布置 b 應保證塑件被推出時受力均勻 推出平衡 不變形 當塑件各處脫模阻 力相同時 則均勻布置 若某個部位脫模阻力特大 則該處應增加推數(shù) 目 c 推桿應盡可能設(shè)在塑件厚壁 凸緣 加強等塑件強度 剛度較大處 當 結(jié)構(gòu)特殊 需要推在薄壁處時 可采用盤狀推桿以增大接觸面積 25 d 推桿的設(shè)置不應影響凸模強度與壽命 當推在端面則距型芯側(cè)壁 1 0 13mm 當推桿設(shè)置在型芯內(nèi)部推在塑件內(nèi)部時 推桿孔距型芯 側(cè)壁 2 3mm e 在模內(nèi)排氣困難的部位應設(shè)置推桿 以利于用配合間隙排氣 f 若塑件上不允許有推桿痕跡時 可在塑件外側(cè)設(shè)置溢料槽 從而靠推桿 推在溢料槽內(nèi)的凝料上而帶塑件 3 推件板設(shè)計的要點 a 推件板與型芯應呈 3 10 的推面配合 以減少遠動摩擦 并起輔助定 位以防止推件板偏心而溢料 推件板與型芯側(cè)壁之間應有 0 20 0 25mm 的 間隙 以防止兩者間的擦傷而或卡死 推件板與型芯間的配合間隙以不產(chǎn) 生塑料溢料為準 塑料的最大溢料間隙可查表 推件板與型芯相配合的表 面粗糙度可以取 Ra0 8 0 4 m b 推件板可用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的 45 鋼制造 對要求比較高的模具 也可以采用 T8 或 T10 等材料 并淬硬到 53 55HRC 有時也可以在推件板上鑲淬火 襯套以延長壽命 c 當用推件板脫出元通孔的大型深腔殼體類塑件時 應在型芯上增設(shè)一個進 氣裝置 以避免塑件脫模時在型芯與塑件間形成真空 d 推件板復位后 在推板與動模座板間應留有為保護模具的 2 3mm 空隙 4 開模行程與推出機構(gòu)的校核 對雙分型面注射模 開模行程為 S 機 H H1 H2 a 5 10 mm 式中 H 1 為塑件推出距離 H2 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 S 機 注射機移動板最大的行程 H 所需開模行程 a 中間板與定模分開距離 26 其開模行程 H 應小于動模移動板與定模固定板之間的最大距離 S0 減去模 具厚度 H1 即 H S0 H1 對于雙分型面注射模 H S0 521 a 5 澆注系統(tǒng)凝料脫模機構(gòu) 流道凝料的脫模方式 這里采用三板式脫模 點澆口時料的澆注系統(tǒng)能夠利 用開模動作實現(xiàn)塑件與流道凝料的自動分離 同時利用塑件對凸模的包緊力將塑 件與流道凝料拉斷 27 工藝卡片 制品名稱 碗 溫度t C 90 注射壓力P MPa 70 100 制品材料 PP 預熱和 干燥 時間 r h 1 注射時間 t 注 s 20 60 制品體積 65cm3 前段 160 180 保壓時間 t 保 s 0 3 制品質(zhì)量 58 5g 中段 180 200 冷卻時間 t 冷 s 20 90 投影面積 103 81cm2 料筒溫 度 t C 后段 200 220 生產(chǎn)周期 t s 50 160 成型方法 注射成型 噴嘴溫 度 t C 后處理 28 注射機類型 螺桿式 模具溫 度 t C 80 90 制造批量 中等批 量 后 記 當老師出題的那天 就開始在想 這模具怎么辦 心里沒有一點兒底 一片空白 經(jīng)過大量的查閱資料 與動手畫圖后 才找到點信心 幾次給老師的查閱 和聊天中 了解了設(shè)計的流程 怎么樣去完成任務(wù)書 和在 設(shè)計中要注意的問題與解決方案 比如 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計中 凹模采用組合式可 以簡化復雜的機加工藝 有利于模具成型零件的熱處理和模具的修復 圖紙的明細表 中應有零件的材料 規(guī)格 數(shù)量 備注等一些內(nèi)容 開模次序的確定 并采用相應機構(gòu) 來確保這種開模次序的實現(xiàn) 回過頭來看我的設(shè)計 唉 真的是如此的簡單 如果要在工作崗位上 相信這些 就不值得一提了 人生只有在慢慢的進步過程中才會長大 假如你不做這個設(shè)計 從 而現(xiàn)在收獲還是從零開始 或許哪天自己真真踏上這設(shè)計的旅程 肯定來不急后悔 在這我忠心感謝老師現(xiàn)場的指導與遠程協(xié)助 29 參考文獻 王鵬駒主編 塑料模具技術(shù)手冊 北京 機械工業(yè)出版社 1997 李海梅 申長雨主編 注塑成型及模具設(shè)計實用技術(shù) 北京 化工業(yè)出版社 2002 蔣繼宏 王效岳編繪 注塑模具典型結(jié)構(gòu) 100 例 北京 化學工業(yè)出版社 2000 屈華昌主編 塑料成型工藝與模具設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 1998 賈潤禮 程志遠主編 實用注塑模設(shè)計手冊 北京 中國輕工業(yè)出版社 2000 付宏生 劉京華編著 注塑制品與注塑模具設(shè)計 北京 化學工業(yè)出版社 2003 黃虹主編 塑料成型加工與模具 北京 化學工業(yè)出版社 2002 許發(fā)樾主編 模具常用機構(gòu)設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 2003 許鶴峰 陳言秋編著 注塑模具設(shè)計要點與圖例 北京 化學工業(yè)出版社 1999 許發(fā)樾主編模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 2003 郭廣思主編 注塑成型技術(shù) 北京 機械工業(yè)出版社 2002 陳志剛主編 塑料模具設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 2002 陸寧編著 實用注塑料模具設(shè)計 北京 中國輕工業(yè)出版社 1997 附件圖紙 塑件圖 2 凹模 3 型芯 4 裝配主視圖 5 裝配俯視圖 7 5