電器插頭注塑模具設(shè)計(jì)
電器插頭注塑模具設(shè)計(jì),電器,插頭,注塑,模具設(shè)計(jì)
塑料注射成型工藝卡片
資料編號(hào)
0007
車間
共 1 頁(yè)
第 1 頁(yè)
零件名稱
電器插頭
材料牌號(hào)
酚醛塑料
設(shè)備型號(hào)
XS-Z-60
裝配圖號(hào)
材料定額
每模件數(shù)
8件
零件圖號(hào)
單件質(zhì)量
0.85g
工裝號(hào)
材料干燥
設(shè)備
干燥機(jī)
溫度/℃
80-90
時(shí)間/h
2
料筒溫度/℃
后段
180~200
中段
210~230
前段
200~230
噴嘴溫度/℃
200~210
模具溫度/℃
180~190
成型時(shí)間
/s
注射時(shí)間
3~7
保壓時(shí)間
15~30
冷卻時(shí)間
10~30
壓力
/MPa
注射壓力
80Mpa
背壓力
60Mpa
后處理
溫度/℃
烘箱 70
時(shí)間定額
/min
輔助
1min
時(shí)間
2-4h
單件
3 min
檢驗(yàn)
編制
校對(duì)
組長(zhǎng)
車間主任
檢驗(yàn)組長(zhǎng)
主管工程師
塑料注射成型工藝卡片
模具設(shè)計(jì)與制造技能訓(xùn)練設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè) 計(jì) 題 目 :
設(shè) 計(jì) 者:
班 級(jí):
指 導(dǎo) 教 師:
哈爾濱理工大學(xué)
2013年 12 月 26 日
摘 要
論文根據(jù)工程實(shí)際的需要完成電器插頭的注射模設(shè)計(jì)。塑料制品已在工業(yè),農(nóng)業(yè),國(guó)防和日常生活中的方面得到廣泛應(yīng)用。特別是在電子業(yè)中則為突出。電子產(chǎn)品的外客大部分是塑料制品,產(chǎn)品性能的提高要求高素質(zhì)的塑料模具和塑料性能。成型工藝和制品的設(shè)計(jì)。
塑料制品的成型方法很多。其主要用于是注射,擠出,壓制,壓鑄和氣壓成型等和氣壓成型等。而注射模,擠出約占成型總數(shù)的60%以上。注射成型分為加料,熔融塑料,注射制件冷卻和制件脫模等五個(gè)步驟。當(dāng)然如利用電氣控制??蓪?shí)現(xiàn)半自動(dòng)化或自動(dòng)化作業(yè)。
塑料注射模主要用于熱塑料制品的成型,已成功的用于成型熱固塑性塑料制品,它是塑料制品生產(chǎn)中十分重要的工藝裝置。注射模的基本組成是:定模機(jī)構(gòu),動(dòng)模機(jī)構(gòu),澆注系統(tǒng),導(dǎo)向裝置,頂出機(jī)構(gòu),芯機(jī)構(gòu),冷卻和加熱裝置,排氣系統(tǒng)。
因注射模成型的廣泛適用,正是我這個(gè)設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)。
關(guān)鍵字:注射模具,澆注系統(tǒng),脫模機(jī)構(gòu),冷卻系統(tǒng)
目 錄
摘 要 II
目 錄 III
第1章 前言 1
第2章 塑件的工藝分析 2
2.1塑件的工藝性分析 2
2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 3
2.2.1結(jié)構(gòu)分析 3
2.2.2尺寸精度分析 3
2.2.3表面質(zhì)量分析 3
2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 4
2.4 注射機(jī)的初選 4
第3章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6
3.1 注射模具分型面的選擇 6
3.1.1 分型面的基本形式 6
3.1.2 分型面選擇的基本原則 6
3.1.3 分型面的選擇 6
3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7
3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成 7
3.2.2 注射模具主流道的設(shè)計(jì) 7
第4章 成型零件的設(shè)計(jì) 11
4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
4.3 成型零件的尺寸確定 13
第5章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17
第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20
第7章 排氣系統(tǒng) 21
第8章 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核 22
第9章 模具特點(diǎn)和工作原理 24
總 結(jié) 25
參考文獻(xiàn) 26
第1章 前言
近年來(lái),由于模具技術(shù)的迅速發(fā)展。模具設(shè)計(jì)與制造已成為一個(gè)行業(yè)越來(lái)越引起人們的關(guān)注。成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的工藝裝備。
作為二十一世紀(jì)的大學(xué)生,綜合方面的素質(zhì)越來(lái)越顯得重要,特別要從事模具專業(yè),畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和技能解決實(shí)際問(wèn)題的一個(gè)重要環(huán)節(jié),這是對(duì)我們大學(xué)階段智力的一次總檢驗(yàn)。更是我們受到集中培養(yǎng)和綜合設(shè)計(jì)能力,科研能力,創(chuàng)新能力的一次難得的機(jī)會(huì)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的有兩個(gè):一,讓學(xué)生撐握查閱資料與手冊(cè)的能力,能夠熟練運(yùn)用CAD進(jìn)行模具設(shè)計(jì);二,掌握模具設(shè)計(jì)方法和步驟,了解模具的工藝過(guò)程。
此次本人設(shè)計(jì)的課題是:電器插頭注塑模的設(shè)計(jì)。此注塑件是電風(fēng)扇開(kāi)關(guān)旋紐,本人通過(guò)了參考實(shí)際產(chǎn)品,了解塑件的特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中查了很多資料。在設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了老師的精心指導(dǎo)和廣大同學(xué)的幫助,在此表示感謝。
25
第2章 塑件的工藝分析
第2章 塑件的工藝分析
該塑件是電器插頭產(chǎn)品,其零件圖如圖所示。本塑件的材料采用酚醛塑料,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
圖2.1 電器插頭圖
2.1塑件的工藝性分析
材料:黑色酚醛樹(shù)脂(PF)
PF性能分析
固體酚醛樹(shù)脂為無(wú)色或黃褐色透明物,市場(chǎng)銷售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍(lán)等顏色,有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱堿,遇強(qiáng)酸發(fā)生分解,遇強(qiáng)堿發(fā)生腐蝕。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有機(jī)溶劑中。苯酚與甲醛縮聚而得。它包括:線型酚醛樹(shù)脂、熱固性酚醛樹(shù)脂和油溶性酚醛樹(shù)脂。工藝條件
注射機(jī)類型:柱塞式
螺桿轉(zhuǎn)速:40-80r/min
噴嘴溫度:90-100℃
料筒前端溫度:70-100℃
料筒后端溫度:40-50℃
模具溫度:160-169℃
注射壓力:98-147MPa
背壓:0-0.49MPa
注射時(shí)間2-10s
保壓時(shí)間:3-15s
硬化時(shí)間:15-50s
成型周期:45-120s
成型收縮率:0.006%
成型溫度:146-180℃
成型壓力:7-42MPa
2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析
2.2.1結(jié)構(gòu)分析
因此,模具設(shè)計(jì),該零件屬于中等復(fù)雜程度. 本次設(shè)計(jì)制品的用途是電器插頭,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)稱分布,對(duì)精度無(wú)太大要求,強(qiáng)度要求適中。
2.2.2尺寸精度分析
從塑件的壁厚上來(lái)看,壁厚最大處為5mm,壁厚均勻,,在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角,防止在此處出現(xiàn)缺陷,由于制件的尺尺寸中等。
2.2.3表面質(zhì)量分析
該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷﹑毛刺,內(nèi)部不得有雜質(zhì)外,沒(méi)有什么特別的表面質(zhì)量要求,故比較容易實(shí)現(xiàn)。
綜上分析可以看出,注塑時(shí)在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.
2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量
計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。
計(jì)算塑件的體積:V=8.5cm(單個(gè))
計(jì)算塑件的質(zhì)量:根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得密度為ρ=1.06kg/dm
塑件質(zhì)量:M=Vρ=0.85g(通過(guò)3D軟件測(cè)量得到)
2.4 注射機(jī)的初選
根據(jù)塑件的計(jì)算重量或體積,選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格,確定型腔數(shù)當(dāng)未限定設(shè)備時(shí),須考慮以下因素:
采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu),考慮其外形尺寸,注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況,初步選用注塑機(jī)XS-Z-60型。
由分析,可得電器插頭件的體積為8.5cm3,考慮到設(shè)計(jì)為4腔,加上澆注系統(tǒng)的冷凝料,查閱塑料膜設(shè)計(jì)手冊(cè)的國(guó)產(chǎn)注射機(jī)技術(shù)規(guī)范及特性,可以選擇XS-Z-60,以下為其技術(shù)規(guī)格
理論注射容積(cm3)
60
螺桿直徑(mm)
38
注射壓力(MPa)
180
注射速率(g/s)
70
塑化能力(g/s)
35
螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)
0~200
鎖模力(KN)
500
拉桿有效距離(mm)
220*300
移模行程(mm)
180
模具最大厚度(mm)
200
模具最小厚度(mm)
70
鎖模形式
雙曲肘
模具定位孔直徑(mm)
55
噴嘴球半徑(mm)
SR12
噴嘴口空孔徑(mm)
4
模板尺寸(mm)
160*250
第3章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 注射模具分型面的選擇
3.1.1 分型面的基本形式
分型面的形式由塑料的具體情況而定,但大體上有平面式分型面、階梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、綜合式分型面。
3.1.2 分型面選擇的基本原則
選擇分型面的基本原則:(1)保持塑料外觀整潔;(2)分型面應(yīng)有利于排氣;(3)應(yīng)考慮開(kāi)模是塑料留在動(dòng)模一側(cè);(4)應(yīng)容易保證塑件的精度要求;(5)分型面應(yīng)力求簡(jiǎn)單適用并易于加工;(6)考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào);(7)分型面應(yīng)與成型設(shè)備的參數(shù)相適應(yīng);(8)考慮脫模斜度的影響[11]。
3.1.3 分型面的選擇
1、確定成型位置
由于塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所以不用設(shè)計(jì)小型心,型腔直接開(kāi)設(shè)在定模板和中間板上.采用兩排各4個(gè)型腔分布.
2、確定分型面
采用單分型面注射模,從AA分型面一次分型,如下圖所示:
圖3.1 分型面
3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成
澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從成型設(shè)備噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道,它包括主流道、分流道、澆口及冷料。在設(shè)計(jì)注射模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)注意以下幾項(xiàng)原則。
(1)根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)布局。
(2)根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等諸多因素,并結(jié)合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置。
(3)應(yīng)盡量的縮短物料的流程和便于清除料把,以節(jié)省原料,提升注射效率。
(4)應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能,特別是它的流動(dòng)性能,選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長(zhǎng)度,并使其圓滑過(guò)渡以利于物流的流動(dòng)。
3.2.2 注射模具主流道的設(shè)計(jì)
1.主流道設(shè)計(jì)
1.1主流道通常設(shè)計(jì)成圓錐形,其錐角,內(nèi)壁表面粗糙度一般為。這里?。?
1.2為防止主流道與噴嘴處溢料,噴嘴與主流道對(duì)接處緊密對(duì)接,主流道對(duì)接處應(yīng)制成半球形凹坑,且
半徑:;
小端直徑:;
凹坑深:h=3~5mm,這里取h=3.5mm;
1.3為減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力,主流道大端呈圓角過(guò)渡,其圓角半徑1~3mm;
1.4在保證塑料良好成型的前提下,主流道長(zhǎng)度L應(yīng)盡量短。通常由模板厚度確定,一般取;這里上標(biāo)準(zhǔn)模架,并考慮塑件厚度,取L = 43 mm;
1.5由于主流道與塑料熔體及噴嘴反復(fù)接觸和碰撞,因此將主流道制成可拆卸的主流道襯套,便于優(yōu)質(zhì)鋼材加工和熱處理,這里取A型襯套,如圖三,且襯套大端高出定模端面H = 5~10mm,起定位環(huán)作用;
冷料穴
為儲(chǔ)存兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料以及熔體流動(dòng)的前鋒冷料,防止熔體冷料進(jìn)入型腔,設(shè)計(jì)冷料穴。
主流道冷料穴設(shè)計(jì)成帶有拉料桿的冷料穴,冷料穴的孔設(shè)計(jì)成倒錐形,凝料推桿固定在推出固定板上。開(kāi)模時(shí)靠倒錐起拉料作用,然后由推桿強(qiáng)制推出,這種冷料穴取凝料不需要側(cè)向移動(dòng),易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作,如圖四。
圖四 圖五 圖六
分流道
3.1分流道截面形狀
為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率,該模具分流道截面采用圓形截面;
3.2分流道截面尺寸
制品壁厚大于3mm,故不能采用課本公式6-1進(jìn)行計(jì)算。根據(jù):,且酚醛樹(shù)脂流動(dòng)性不佳,取分流道截面直徑10mm;
3.3分流道直徑
分流道長(zhǎng)度應(yīng)盡量短,且少?gòu)澱?,這里取30mm;
3.4分流道表面粗糙度
分流道表面不要求太光潔,表面粗糙度通常取,可增加對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力,使外層塑料冷卻皮層固定,形成絕熱層,有利于保溫;
3.5分流道的布置
模具為一模4腔,采用平衡式布置,在動(dòng)模板和定模板上均開(kāi)有分流道,如圖五;
澆口
澆口是連接流通與型腔之間的一段細(xì)短通道,是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,起著調(diào)節(jié)控制料速、補(bǔ)料時(shí)間及防止倒流等作用,如圖六。
根據(jù)澆口的設(shè)計(jì)原則,選擇矩形側(cè)澆口。其廣泛應(yīng)用于中小型塑件的多型腔注射模,截面形狀簡(jiǎn)單,便于修正。一般側(cè)澆口的厚度為0.5~1.5mm,寬度為1.5~5.0mm,澆口長(zhǎng)度為1.5~2.5mm。
據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:
側(cè)澆口厚度,其中n為系數(shù),參考課本表6-4取n = 0.7;t為塑件壁厚,這里取t = 5mm;則h=3.5mm,明顯大于通常尺寸,這里取h = 1.5 mm;
由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得,側(cè)澆口寬度與厚度的比例大致是3:1,則寬度b = 4.5 mm;
澆口長(zhǎng)度這里取2 mm;
第4章 成型零件的設(shè)計(jì)
4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
型腔大體有以下幾種結(jié)構(gòu)形式:整體式、整體組合式、局部組合式和完全組合式。
型腔由整塊材料制成,用臺(tái)肩或螺栓固定在模板上。它的主要優(yōu)點(diǎn)是便于加工,特別是在多型腔模具中,型腔單個(gè)加工后,在分別裝入模板,這樣容易保證各型腔的同心度以及尺寸精度要求,并且便于部分成型件進(jìn)行處理等。
型腔由整塊材料制成,但局部鑲有成型嵌件的局部組合式型腔。局部組合式型腔多于型腔較深或形狀較為復(fù)雜,整體加工比較困難或局部需要淬硬的模具。
完全組合式是由多個(gè)螺栓拼塊組合而成的型腔。它的特點(diǎn)是,便于機(jī)加工,便于拋光研磨和局部熱處理。節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材。這種形式多用于不容易加工的型腔或成型大面積塑件的大型型腔上。這里選擇整體式型腔。
在塑料注射模具的注射過(guò)程中,型腔從合模到注射保證過(guò)程中受到高壓的沖擊力,因此模具型腔應(yīng)該有足夠的硬度和剛度,總的來(lái)說(shuō),型腔所承受的力大體有合模時(shí)的壓應(yīng)力、注射過(guò)程中塑料流動(dòng)的注射壓力、澆口封閉前一瞬間的壓力保證和開(kāi)模時(shí)的壓應(yīng)力,但型腔所承受的力主要是注射壓力和保證壓力,并在注射過(guò)程中總是在變化。在這些壓力作用下,當(dāng)型腔的剛度不足時(shí),往往會(huì)產(chǎn)生彈性變形,導(dǎo)致型腔向外膨脹,它將直接影響塑件的質(zhì)量和尺寸精度。所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)要首先考慮使型腔的壁厚和底板厚度都有足夠的強(qiáng)度和剛度,以保證型腔在注射過(guò)程中產(chǎn)生超過(guò)規(guī)定限度的彈性變形。因此型腔壁厚和底板的計(jì)算和選擇是十分重要的。
(1)型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算
按強(qiáng)度計(jì)算
其壁厚S按下列公式計(jì)算
式中 [σ]— 型腔材料的許用應(yīng)力,[σ]=156.8MPa
p—型腔內(nèi)單位平均壓力,P=38.4MPa
r—型腔內(nèi)半徑,r=10mm
代入公式得:S=4mm
(2)底板厚度的計(jì)算
按強(qiáng)度計(jì)算
其壁厚H按下面公式計(jì)算
式中 [σ]— 型腔材料的許用應(yīng)力,[σ]=156.8MPa
p—型腔內(nèi)單位平均壓力,P=38.4MPa
r—型腔內(nèi)半徑,r=10mm
代入公式得:H=5.5mm
4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
型芯的結(jié)構(gòu)形式大體有:整體式、整體復(fù)合式、局部組合式、完全組合式。
4.3 成型零件的尺寸確定
成型零部件尺寸計(jì)算
平均收縮率
制品原料為PF,收縮率為0.4% ~ 0.6%,則:
平均收縮率;
塑件軸向公差
根據(jù)塑件軸向尺寸5mm,精度等級(jí)MT5,查表7-2得模具制造公差為IT-11,查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差;
凹模深度
塑件高度5mm,由公式:
得:型腔深度;
凸模高度
塑件高度5mm,由公式:
得:型芯高度;
塑件徑向公差
根據(jù)塑件長(zhǎng)度58mm,寬度30mm,平均徑向尺寸44mm,精度等級(jí)MT5,查表7-2得模具制造公差為IT-11,查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差;
型腔徑向尺寸
塑件長(zhǎng)度58mm,寬度30mm,由公式:
得:長(zhǎng)度方向
寬度方向
兩孔中心距
根據(jù)塑件尺寸40±0.5mm,得塑件尺寸精度等級(jí)為MT3級(jí),查表7-2得模具制造公差應(yīng)為IT10級(jí),查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造公差,由公式:
得:兩孔中心距
標(biāo)準(zhǔn)模架選用
圖七 160*L標(biāo)準(zhǔn)模架A2
根據(jù)塑件尺寸及型腔排布方式,選擇160*L A2型 標(biāo)準(zhǔn)模架,如圖七;
查閱GB/T12556.1-90,確定各部件尺寸如下:
定模座板
尺寸200*200,厚度20mm
主流道襯套固定孔與其為H7/m6過(guò)渡配合;通過(guò)4個(gè)Φ10的內(nèi)六角螺釘與定模固定板連接;
定模板
尺寸160*200,厚度20mm
上面的型腔為整體式;其導(dǎo)體固定孔與導(dǎo)柱為H7/m6過(guò)渡配合;
動(dòng)模板
尺寸160*200,厚度20mm
導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱采用H7/m6配合;
動(dòng)模墊板
尺寸160*200,厚度32mm
墊板是蓋在固定板上面或墊在固定板下面的平板,它的作用是防止型腔、型芯、導(dǎo)柱或頂桿等脫出固定板,并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力,因此它要有較高的平行度和硬度。一般采用45鋼,經(jīng)熱處理235HB或50鋼、40Cr、40MnB等調(diào)質(zhì)235HB,或結(jié)構(gòu)鋼Q235~Q275。還起到了支撐板的作用,其要承受成型壓力導(dǎo)致的模板彎曲應(yīng)力;
墊塊
尺寸32*200,厚度50mm
推出固定板
尺寸94*200,厚度12.5mm
固定推桿;
推板
尺寸94*200,厚度16mm
動(dòng)模座板
尺寸200*200,厚度20mm
用于固定型芯(凸模)、導(dǎo)套。為了保證凸?;蚱渌愎潭ǚ€(wěn)固,固定板應(yīng)有一定的厚度,并有足夠的強(qiáng)度,一般用45鋼或Q235A制成,最好調(diào)質(zhì)230~270HB;導(dǎo)套孔與導(dǎo)套為H7/m6或H7/k6配合;型芯孔與其為H7/m6過(guò)渡配合。
成型型腔壁厚校核
由于酚醛塑料需要早酚醛樹(shù)脂中加入填料以改性,因此粘度不易確定,參考課本表7-7,這里取許用溢料間隙;
型腔側(cè)壁厚校核
由側(cè)壁厚計(jì)算公式:
式中:h——型腔內(nèi)壁受壓部分高度,mm;
p——塑料熔體對(duì)型腔的壓力,MPa;
E——型腔材料的彈性模量,這里?。?
C——常數(shù),查表7-8,這里取0.106;
計(jì)算得:S = 14.188
按強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí):
;
計(jì)算得:,滿足要求;
型腔底板厚度計(jì)算
剛度計(jì)算時(shí),底板厚度為:
式中:L——支腳間距,mm;
B——底板總寬度,mm;
計(jì)算得:t = 20.578
按強(qiáng)度條件計(jì)算時(shí),底板厚度為:
計(jì)算得:t = 18.203,滿足條件
第5章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
頂出機(jī)構(gòu)的分類:按驅(qū)動(dòng)方式分類可分為:手動(dòng)頂出、機(jī)動(dòng)頂出、啟動(dòng)頂出。
按模具結(jié)構(gòu)分類可分為:一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。
(1)推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成
在注射成形的每個(gè)周期中,將塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具巾脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu),也叫頂出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在成型設(shè)備上的機(jī)械頂桿或液壓缸的活塞桿來(lái)完成的。
結(jié)構(gòu)組成:由推出、復(fù)位和導(dǎo)向零件組成。
(2)結(jié)構(gòu)分類
手動(dòng)推出、機(jī)動(dòng)推出、液壓或氣動(dòng)推出。
(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
塑件留在動(dòng)模,塑件在推出過(guò)程中不變形、不損壞,不損壞塑件的外觀質(zhì)量,合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位,動(dòng)作可靠。
(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(a)推桿推出機(jī)構(gòu)
推桿推出機(jī)構(gòu)是整個(gè)推出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、最常見(jiàn)的一種形式。由于設(shè)置推桿的自由度較大,而且推桿截面大部分為圓形,容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度.推桿推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小,推出動(dòng)作靈活可靠,因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 但是因?yàn)橥茥U的推出面積一般比較小,易引起較大局部應(yīng)力而頂穿塑件或使塑件變形,所以很少用于脫模斜度小和脫模阻力大的管類或箱類塑件。
(b)推管推出機(jī)構(gòu)
推管推出機(jī)構(gòu)是用來(lái)推出圓筒形、環(huán)形塑件或帶有孔的塑件的一種特殊結(jié)構(gòu)形式,其脫模運(yùn)動(dòng)方式和推桿相同。由于推管是一種空心推桿,故整個(gè)周邊接觸塑件,推出塑件的力量均勻,塑件不易變形,也不會(huì)留下明顯的推出痕跡。
(c)推件板的推出機(jī)構(gòu)
凡是薄壁容器、殼形塑件以及表面不允許有推出痕跡的塑料制品,可采用推件板推出.推件板推出機(jī)構(gòu)義稱頂板頂出機(jī)構(gòu),它由一塊與型芯按一定配合精度相配合的模板和推桿組成。
特點(diǎn):推件板推出的特點(diǎn)是頂出力均勻,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),且推出力大。但是對(duì)于截面為非圓形的塑件,其配合部分加工比較困難。
(d)活動(dòng)嵌件及凹模推出機(jī)構(gòu)
有一些塑件由于結(jié)構(gòu)形狀和所用材料的關(guān)系,不能采用推桿、推管、推件板等簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)脫模時(shí),可用成形嵌件或型腔帶出塑件。
(5)頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則:
塑件在成型頂出后,一般都留有頂出痕跡,但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀,這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問(wèn)題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。
注射設(shè)備的頂出裝置都設(shè)計(jì)在動(dòng)模一側(cè),因此,在一般情況下開(kāi)模時(shí),盡量設(shè)計(jì)使塑件留在動(dòng)模一側(cè),以便于頂出塑件。這在分型面的選擇時(shí)就應(yīng)充分考慮。
在實(shí)踐中如果出現(xiàn)塑件并沒(méi)有留在動(dòng)模側(cè)的情況時(shí),可設(shè)法增加動(dòng)默一側(cè)的阻力,一是將型芯的脫模斜度變小,或增加型芯的表面粗糙度,或者在不影響塑件使用的前提下,在型芯側(cè)面人為的開(kāi)設(shè)橫凹槽、凹窩等脫模障礙,以增大動(dòng)模的阻力。在特殊情況下必須使塑件留在定模時(shí)可采用定模頂出機(jī)構(gòu)。
塑件在成型頂出后,一般都留有頂出痕跡,但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀,這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問(wèn)題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。
頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能,使其在相當(dāng)長(zhǎng)的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢,無(wú)卡滯現(xiàn)象,并力求制造方便,容易維修。
頂出裝置力求均勻分布,頂出力作用點(diǎn)應(yīng)在塑件承受頂出力最大的部件,盡量避免頂出力作用于最薄的部位,防止塑件在頂出過(guò)程中的變形和損傷。
頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能,使其在相當(dāng)長(zhǎng)的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢,無(wú)卡滯現(xiàn)象,并力求制造方便,容易維修。
第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
塑料注射成型是將熔融狀態(tài)的塑料向模腔高壓注射,其后這些熔料在摸腔中冷卻到塑料變形溫度以下固化成型。在塑料固化成型過(guò)程中,由熔融狀態(tài)冷卻到固化狀態(tài)是由熔料溫度和模具的溫差來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而且一般說(shuō)來(lái),模具溫度應(yīng)在塑料熱變形溫度以下才能達(dá)到迅速固化成型的目的。但是模具的溫度既不能過(guò)高也不能過(guò)低。模具溫度過(guò)高會(huì)造成溢料,脫模困難,并使塑件固化時(shí)間延長(zhǎng),延長(zhǎng)注射成型周期,降低生產(chǎn)效率;模溫過(guò)低則會(huì)影響注射熔料的流動(dòng)性,使塑料應(yīng)力增大,并可能出現(xiàn)熔接痕及缺料等制品缺陷,影響塑件質(zhì)量。模具溫度不均勻會(huì)使塑件變形,以及收縮率偏差等諸多問(wèn)題影響塑件的質(zhì)量。為此,控制模具溫度是塑件注射成型中的重要環(huán)節(jié)。冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
查閱資料得,PF的單位質(zhì)量成型時(shí)放出的熱300KJ/Kg~400KJ/Kg,取350KJ/Kg;
冷卻水的體積流量:;
查課本表10-1,冷卻水管道直徑,取d = 8mm;
冷卻水在管道中流速:;
冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱膜系數(shù):;
冷卻管道總傳熱面積:;
模具上應(yīng)開(kāi)設(shè)的冷卻管道孔數(shù):
第7章 排氣系統(tǒng)
在注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),否則,熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi),在填充模具的型腔過(guò)程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣,氣體如不能及時(shí)排出會(huì)使制件的內(nèi)部有氣泡, 除此以外,塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則,被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫,會(huì)引起塑件局部碳化燒焦,或塑件產(chǎn)生氣泡,或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降,甚至充模不滿甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦,從而出現(xiàn)廢品。
排氣方式有兩種:開(kāi)排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。
由于電器插頭注塑模是小型鑲拼式模具,可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣,而不需在模具上開(kāi)設(shè)排氣槽。
排氣是注射模設(shè)計(jì)中不可忽略的一個(gè)問(wèn)題。在注射成型過(guò)程中,若模具排氣不良,型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓,阻止塑料熔體正??焖俪淠?,同時(shí)氣體壓縮所產(chǎn)生的熱量可能使塑料燒焦。這里利用模具的分型面以及推桿和型芯與模具的配合間隙排氣,不需開(kāi)設(shè)排氣槽。
第8章 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核
注射壓力校核
P注=98-147MPa P公=180MPa; P公≥P注 滿足條件 這里選130MPa
三、鎖模力校核
鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大夾緊力,當(dāng)高壓的塑料熔體充填模腔時(shí),會(huì)沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。為此,注射劑的額定鎖模力必須大于該脹型力,即:
——注射機(jī)的額定鎖模力(N);
——模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力(MPa);一般為注射壓力的0.3-0.65倍,通常取20-40MPa。這里選=40MPa;
——塑料和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和();由分析,可得投影面積70,澆注系統(tǒng)的投影面積不超過(guò)10;
小于500KN,符合要求
開(kāi)模行程校核
對(duì)于具有液壓-機(jī)械式合模機(jī)構(gòu)的注射機(jī),其最大開(kāi)模行程是由肘桿機(jī)構(gòu)的最大行程所決定的,而不受模具厚度影響,因此本次設(shè)計(jì)中,開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān),且為單分型面注射模,則所需開(kāi)模行程H為:
式中,——塑件推出距離(mm);
——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件厚度(mm);
——注射機(jī)最大開(kāi)模行程(mm);
這里通過(guò)資料可得:
第9章 模具特點(diǎn)和工作原理
1、模具的特點(diǎn):
該模具是兩板模,設(shè)計(jì)了1 個(gè)水平分型面。設(shè)計(jì)了定距拉桿, A 分
型面是為了取出制件。該模具一模8件,節(jié)省了成本,降低了制造周期,提高了生產(chǎn)效率。
2、模具的工作過(guò)程
模具裝配試模完畢后,模具進(jìn)入正式工作狀態(tài),其基本工作過(guò)程如
下。
(1)對(duì)塑料進(jìn)行烘干,并裝入料斗。
(2)清理模具型芯、型腔,并噴上脫模劑,進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。
(3)合模、鎖緊模具。
(4)對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化,注射裝置準(zhǔn)備注射。
(5)注射過(guò)程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。
(6)脫模過(guò)程。制件的推出同一般注塑模具推出方式相同,即由注
塑機(jī)推桿推動(dòng)模具推板,從而推動(dòng)推件桿將之間頂出。
總結(jié)
總 結(jié)
這次課程設(shè)計(jì)針對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了大量的工作,順利完成了課程設(shè)計(jì)中所提出的各項(xiàng)任務(wù),達(dá)到了課程設(shè)計(jì)的目的。
通過(guò)此課程設(shè)計(jì),掌握了模具設(shè)計(jì)的方法和步驟,并結(jié)合具體的零件進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)工作,包括確定型腔的數(shù)目、選擇分型面、確定澆注系統(tǒng)、脫模方式、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、注射模成型零件尺寸的計(jì)算等。
課程設(shè)計(jì)進(jìn)行三維造型繪制;完成塑件注射模具方案設(shè)計(jì)和相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算;最后完成模具加工,掌握了完整的工程設(shè)計(jì)過(guò)程,工程設(shè)計(jì)應(yīng)用能力得到了鍛煉和提高。
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