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1 湖 南 工 學(xué) 院 機(jī)械工程系 2006 屆 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 書(shū) 明 設(shè)計(jì)題目 注射器針頭套 機(jī)械設(shè)計(jì) 專業(yè) 03 級(jí) 03 班級(jí) 姓名 曹慧民 指導(dǎo)老師 張蓉 職稱 教 授 2 目 錄 引言 1 設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 2 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 一 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題 4 二 塑件及材料分析 5 三 擬定的成型工藝 6 四 型腔數(shù)目確定 7 五 型腔布局 7 六 分型面與排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 七 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 八 成型零件設(shè)計(jì) 11 九 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 十 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 十一 模溫調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 十二 模體設(shè)計(jì) 20 十三 注射模與注射機(jī)的關(guān)系 21 十四 模具裝配草圖及工作原理 23 十五 設(shè)計(jì)小結(jié) 23 十六 參考資料 24 3 引 言 本說(shuō)明書(shū)為我機(jī)械系 2006 屆模具專業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 意在對(duì)我專業(yè)的學(xué)生在 大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識(shí)的綜合考察 評(píng)估 要在有限的時(shí)間內(nèi)單獨(dú)完成設(shè)計(jì) 也是在走上 工作崗位前的一次考察 本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是本人完全根據(jù) 塑料模具技術(shù)手冊(cè) 的要求形式及相關(guān)的工藝編寫的 說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容包括 畢業(yè)設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)課題 設(shè)計(jì)過(guò)程 設(shè)計(jì)體會(huì)及參考文獻(xiàn)等 編寫說(shuō)明書(shū)時(shí) 力求符合設(shè)計(jì)步驟 詳細(xì)說(shuō)明了塑料注射模具設(shè)計(jì)的方法 以及各種參 數(shù)的具體計(jì)算方法 如塑件的成型工藝 型腔及型芯的計(jì)算 塑料脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 調(diào)溫 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等 在編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)前 得到張老師的悉心指導(dǎo) 在編寫過(guò)程中 又得到同學(xué)的熱情幫助 和指點(diǎn) 在此謹(jǐn)以致意 由于本人水平有限 編寫過(guò)程中錯(cuò)誤難免會(huì)有的 敬請(qǐng)老師批評(píng)指正 謝謝 設(shè)計(jì)者 2006 年 4 月 20 日 4 設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 1 設(shè)計(jì)前應(yīng)明確的事項(xiàng) 1 明確制品的幾何形狀及使用要求 對(duì)于形狀復(fù)雜的制品 有時(shí)除看懂其圖樣外 還需參考產(chǎn)品模型或樣品 考慮塑料的種類及制品的成型收縮率 透明度 尺 寸公差 表面粗糙度 允許變形范圍等范圍 即充分了解制品的使用要求 因 為這不僅是模具設(shè)計(jì)的主要依據(jù) 而且還是減少模具設(shè)計(jì)者與產(chǎn)品設(shè)計(jì)者已意 見(jiàn)分歧的手段 2 估算制品的體積和重量及確定成型總體方案 計(jì)算制品重量的目的在于選擇設(shè) 備和確定成型總體方案 成型總體方案包括確定模具的機(jī)構(gòu)形式 型腔數(shù)目 制品成型的自動(dòng)化程度 采用流道的形式 冷流道或熱流道 制品的側(cè)向型孔 是同時(shí)成型還是后序加工 側(cè)凹的脫模方式等 3 明確注射成型機(jī)的型號(hào)和規(guī)則 只有確定采用什么型號(hào)和規(guī)則的注射成型機(jī) 在模具設(shè)計(jì)時(shí)才能對(duì)模具上與注射機(jī)有關(guān)的結(jié)構(gòu)和尺寸的數(shù)據(jù)進(jìn)行校核 4 檢查制品的工藝性 對(duì)制品進(jìn)行成型前的工藝性檢查 以確認(rèn)制品的各個(gè)細(xì)小 部分是否均符合注射成型的工藝性條件 2 基本程序 模具及其操作必須滿足各種要求 其模具設(shè)計(jì)的最佳方法是綜合考慮 系統(tǒng)制定設(shè) 計(jì)方案 模具設(shè)計(jì)流程圖表示了各條件間的相互關(guān)系 以及必須滿足主功能的邊界條件 和附加條件的關(guān)系 3 注射模設(shè)計(jì)審核要點(diǎn) 1 基本結(jié)構(gòu)審核 1 模具的結(jié)構(gòu)和基本參數(shù)是否與注射機(jī)規(guī)格匹配 2 模具是否具有合模道向機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理 3 分型面選擇是否合理 有無(wú)產(chǎn)生飛邊的可能 制品能否滯留在設(shè)有推出脫模機(jī) 構(gòu)的動(dòng)模 或定模 一側(cè) 4 模腔的布置與澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理 澆口是否與塑料原料相適應(yīng) 澆口位置 是否恰當(dāng) 澆口與流道的幾何形狀及尺寸是否合適 流動(dòng)比數(shù)值是否合理 5 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理 5 6 推出脫模機(jī)構(gòu)與側(cè)向分型或抽芯機(jī)構(gòu)是否合理 安全和可靠 它們之間或它們 與其它模具零部件之間有無(wú)干涉或碰撞的可能 脫模板 推板 是否會(huì)與凸模 咬合 7 是否需要排氣結(jié)構(gòu) 如果需要 其設(shè)置情況是否合理 8 是否需要溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 如果需要 其熱源和冷卻方式是否合理 溫控元件隨 是否足夠 精度等級(jí)如何 壽命長(zhǎng)短如何 加熱和冷卻介質(zhì)的循環(huán)回路是否合 理 9 支承零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理 10 外形尺寸能否保證安裝 緊固方式選擇是否合理可靠 安裝用的螺栓孔是否 與注射動(dòng) 定模固定板上的螺孔位置一致 壓板槽附近的固定板上是否有緊固 用的螺孔 2 設(shè)計(jì)圖樣審核要點(diǎn) 1 裝配圖 零部件的裝配關(guān)系是否明確 配合代號(hào)標(biāo)注得是否恰當(dāng)合理 零件標(biāo) 注是否齊全 與明細(xì)表中的序號(hào)是否對(duì)應(yīng) 有關(guān)的必要說(shuō)明是否具有明確的標(biāo) 記 整個(gè)模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度如何 2 零件圖 零件號(hào) 名稱 加工數(shù)量是否有確切的標(biāo)注 尺寸公差和形位公差標(biāo) 注是否合理齊合 成型零件容易磨損是部位是否預(yù)留了修磨量 哪些零件具有 超高精度要求 這種要求是否合理 各個(gè)零件的材料選擇是否恰當(dāng) 熱處理要 求和表面粗糙度要求是否合理 3 制圖方法 制圖方法是否正確 是否合乎有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 包括工廠企業(yè)的規(guī)范 標(biāo)準(zhǔn) 圖面表達(dá)的幾何圖形與技術(shù)內(nèi)容是否容易理解 3 模具設(shè)計(jì)質(zhì)量審核要點(diǎn) 1 設(shè)計(jì)模具時(shí) 是否正確地考慮了塑料原材料的工藝特性 成型性能 以及注射 機(jī)類型可對(duì)成型質(zhì)量產(chǎn)生的影響 對(duì)成型過(guò)程中可能產(chǎn)生的缺陷是否在模具設(shè) 計(jì)時(shí)采取了相應(yīng)的預(yù)防措施 2 是否考慮了制品對(duì)模具導(dǎo)向精度的要求 導(dǎo)向結(jié)果設(shè)計(jì)得是否合理 3 成型零部件的工作尺寸計(jì)算是否合理 能否保證制品的精度 其本身是否具有 足夠的強(qiáng)度和剛度 4 支撐部件能否保證模具具有足夠的整體強(qiáng)度和剛度 5 設(shè)計(jì)模具時(shí)是否考慮了試模和修模要求 6 4 裝拆及搬運(yùn)條件審核要點(diǎn)有無(wú)便于裝拆時(shí)用的橇槽 裝拆孔和牽引螺釘 對(duì)其是 否作出了標(biāo)記 有無(wú)供搬運(yùn)用的吊環(huán)或起重螺栓孔 對(duì)其是否也作出了標(biāo)記 定 貨 明 細(xì) 表總 指 標(biāo) 定 貨 批 量 費(fèi) 用 交 貨 期塑 料 制 品 幾 何 形 狀 材 料 表 面 質(zhì) 量強(qiáng) 度 及 其 他 性 能機(jī) 床 參 數(shù)型 腔 數(shù) 目型 腔 布 局 分 型 面 數(shù) 目型 腔 尺 寸 粗 造 度直 澆 口 及 流 道澆 口冷 卻 系 統(tǒng)機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 結(jié) 構(gòu)型 腔 精 確 尺 寸推 出 系 統(tǒng)導(dǎo) 向 定 位 系 統(tǒng)排 氣 系 統(tǒng) 裝 配模 具 設(shè) 計(jì) 流 程 圖 7 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 一 設(shè)計(jì)課題 注射器針筒套注塑模 一 簡(jiǎn)介 醫(yī)療注射器針筒套體積小 比較細(xì)長(zhǎng) 該塑件外表面容易出現(xiàn)縮水 頂白 浪 痕 飛邊等缺陷 見(jiàn)圖 1 的注塑模 材料用 PP 二 特點(diǎn) 1 注塑件平整 美觀 光潔度 以上 沒(méi)有推桿痕跡 7 2 注塑件尺寸穩(wěn)定 全部尺寸達(dá)到圖紙規(guī)定要求 3 注塑件的關(guān)鍵零件一型板采用坐標(biāo)鏜床直接一次鏜成 減少加工誤差 提高 模具精度 8 4 注塑模具壽命高 下模板鑲有淬火凹模套 型芯淬火 型板 推板 調(diào)質(zhì)后 加工 5 如果試模不合格 僅僅更換型芯 型板和型芯固定板 又可投入試模 縮短 了制模周期 二 塑件及材料分析 1 塑件形狀分析 從上圖可看出 塑件小 內(nèi)腔有兩個(gè)角度 兩個(gè)環(huán)形槽 外腔有四個(gè)角度 另 加六個(gè)加強(qiáng)肋板 塑件小而長(zhǎng)為了便于加工凹?？蓪⒃O(shè)計(jì)成組合式凹模 設(shè)置成三 塊凹模板 而凸模由于是一模八腔 可設(shè)計(jì)整體嵌入凸模固定板 2 材料分析 該塑件的材料為 PP 它的性質(zhì)如下 聚丙炳化學(xué)性能較好 耐寒性差 光 氧作用下易分解 機(jī)械性能比聚 烯 好 成型時(shí)收縮大 成型性能好 易變形翹曲 尺寸穩(wěn)定性好 柔軟性好 有 鉸鏈 特性 聚丙炳相對(duì)密度在 0 90 1 05 之間 該塑件相對(duì)密度為 1 016 玻纖增 強(qiáng) 收縮率 0 4 0 8 之間 熔點(diǎn) 170 178 C 抗拉強(qiáng)度 78 90MPa 抗彎強(qiáng)度o 132MPa 因有 鉸鏈 特性澆口位置設(shè)計(jì) 防縮孔 變形 收縮率為 1 3 1 7 使 用溫度 成型收縮范圍大易發(fā)生縮孔凹痕及變形熱容量大注射成型 c2 1 模具必須設(shè)計(jì)充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路適宜模溫為 80 C0 左右不可低于 50 C0 否 則會(huì)造成成型塑件表面光澤差或產(chǎn)生熔接痕等缺陷溫度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象 聚丙炳主要用與板 片 透明薄膜 繩 絕緣零件 汽車零件 閥門配件 日用品等 3 塑件體積及質(zhì)量計(jì)算 根據(jù)塑件 可粗略算出體積及質(zhì)量 9 圖 2 如圖 2 所示 可把塑件分成 13 部分來(lái)計(jì)算 具體計(jì)算如下 V 圓臺(tái) 1 3 R H r h h V 圓柱 r h V1 1 3 9 7 2 x 1 7 41 85 V2 1 3 9 3 2 x 18 6 420 95 V3 1 3 8 2 x 25 6 428 71 V4 1 3 7 11 2 x 2 79 36 9 V5 1 3 6 81 2 x 27 51 333 84 V6 1 3 2 2 x 2 2 09 V7 6 x 1 2 x 0 58 x 17 18 x 0 8 23 91 V8 1 3 5 7 2 x 28 16 239 4 V9 1 3 5 85 2 x 1 39 12 45 V10 1 3 7 5 2 x 47 2 694 73 V11 1 3 7 86 2 7 36 2 2 99 V12 1 3 7 95 2 7 45 2 3 05 V13 1 3 8 2 2 x 1 52 78 V 塑件 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V10 V11 V12 V13 0 9416cm 10 V 總 V 塑件 x 8 8 x 0 9416 7 5328cm m 塑件 x v 1 016 x 0 9416 x 10 0 9566g3 m 總 x v x 8 1 016 x 0 9566 x 10 x 8 7 6533g 三 擬定的成型工藝 1 制品的成型方法 熱塑性塑料指定采用注射成型 本設(shè)計(jì)選用熱塑性塑料 PP 可用注射成型 2 制品的成型參數(shù) 根據(jù)制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及選定的原料 PP 可擬定如下工藝參數(shù) 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) 塑料名稱 PP 密度 g cm 1 04 1 05 計(jì)算收縮率 0 4 0 8 預(yù)熱溫度 80 85 預(yù)熱時(shí)間 h 2 3 料筒溫度 前段 190 200 中段 210 220 后段 160 170 噴嘴溫度 180 190 模具溫度 70 90 注射壓力 MPa 90 130 保壓力 MPa 40 50 成型時(shí)間 s 注射時(shí)間 2 5 保壓時(shí)間 15 40 冷卻時(shí)間 15 40 總周期 40 140 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 30 60 適應(yīng)注射機(jī)類型 螺桿 后處理溫度 70 后處理時(shí)間 h 2 4 11 四 型腔數(shù)目 型腔數(shù)目的確定主要參考以下幾點(diǎn) 來(lái)確定 1 塑件制品的批量和交貨期 以及塑料制件的成本 因?yàn)槭钱厴I(yè)設(shè)計(jì) 因此這點(diǎn)可 不予考慮 2 所選用注射機(jī)的技術(shù)規(guī)則 因?yàn)樯厦嬷贿M(jìn)行了結(jié)構(gòu)及工藝成型的分析 還沒(méi)確定 注射機(jī) 也可暫時(shí)不予考慮 3 質(zhì)量控制要求 塑件小要求成批量生產(chǎn) 因此可設(shè)成一模八腔 以保證生產(chǎn)數(shù)量 根據(jù)以上綜合考慮 實(shí)際采用一模八腔注射成型 同時(shí)根據(jù)塑件體積 v 7 5328 cm 初步確定注射機(jī)為 SZ 60 40 注射機(jī)各參數(shù)如下 項(xiàng)目 SZ 60 40 結(jié)構(gòu)形式 臥式 理論注射容量 cm 60 螺桿直徑 mm 30 注射壓力 MPa 180 注射速率 g s 70 塑化能力 Kg h 35 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 0 200 鎖模力 KN 400 拉桿內(nèi)間距 mm 220 x300 移模行程 mm 250 最大模具厚度 mm 250 最小模具厚度 mm 15 鎖模形式 模具定位孔直徑 mm 80 噴嘴球半徑 mm SR10 噴嘴口孔徑 mm 12 五 型腔布局 模具型腔為一模八腔 其結(jié)構(gòu)基本上呈圓兩排分布 六 分型面與排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 分型面選擇 選擇分型面即是決定型腔空間在模內(nèi)應(yīng)占有的位置 選擇時(shí)應(yīng)遵行如下原則 1 復(fù)合塑件脫模 為使塑件能從模內(nèi)取去 分型面的位置應(yīng)設(shè)在塑件斷面尺寸 大的部位 2 分型面的數(shù)目及形狀 通常只采用一個(gè)與注射機(jī)開(kāi)模運(yùn)動(dòng)方向相垂直的方向 特殊情況下采用一個(gè)以上的分型面或其他形狀的分型面 確定分型面形狀時(shí) 應(yīng)以模具制造及脫模方便的原則 3 型腔方位的確定 在決定型腔在模具內(nèi)的方位時(shí) 分型面的選擇應(yīng)盡量防止 孔或側(cè)凹 以免采用較復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu) 4 確保塑件質(zhì)量 分型面應(yīng)不要選擇在塑件光滑的外表面 避免影響外觀質(zhì)量 將塑件要求同軸度的部分放到分型面的同一側(cè) 以確保塑件的同軸度 要考慮 脫模斜度造成塑件大 小端的尺寸差異要求等 5 有利于塑件脫模 由于模具脫模機(jī)構(gòu)通常只設(shè)在動(dòng)模一側(cè) 故選擇分型面時(shí) 應(yīng)盡可能使開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模一側(cè) 這對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)使用的模具尤其顯得 重要 6 考慮側(cè)向軸拔距 一般機(jī)械式抽芯機(jī)構(gòu)的側(cè)向拔距都較小 因此選擇分型面 時(shí)應(yīng)將抽芯或做為側(cè)向分型或抽芯 并注意將側(cè)抽芯放在動(dòng)模邊 避免定模抽 芯 分型距離長(zhǎng)的方向置于動(dòng) 定模的開(kāi)合模方向上 而將短抽拔距 7 鎖緊模具的要求 側(cè)向合模鎖緊力較小 故對(duì)于投影面積較大的大型塑件 應(yīng)將投影面積大的方向放在動(dòng) 定模的合模方向上 而將投影面積小的方向作 為側(cè)向分型面 8 有利于排氣 當(dāng)分型面作為主要排氣渠道時(shí) 應(yīng)將分型面設(shè)在塑料熔體的末 端 以利于排氣 9 模具零件易于加工 選擇分型面時(shí) 應(yīng)使模具分割成便于加工的零件 以減 13 小機(jī)械加工的困難 根據(jù)以上分型面選擇原則及塑件本身的特點(diǎn) 確定為單分型面 如圖 3 25702510 25 圖 3 2 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 如果排氣不良就會(huì)在塑件上形成氣泡 銀紋 云霧 接縫 使表面輪廓不清 甚至 充模不滿 嚴(yán)重時(shí)在塑件表面產(chǎn)生焦痕 同時(shí)可降低充模速度 影響成型周期 有可 能形成斷續(xù)注射 降低生產(chǎn)效率 因此應(yīng)確定一個(gè)合理的排氣方式排氣 根據(jù)排氣方式 以及模具分型面 塑件帶鑲件的特點(diǎn) 可利用分型面排氣 拼鑲件縫 隙 排氣和推桿間隙排氣 七 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)對(duì)注射成型周期和塑件質(zhì)量 如外觀 物理性能 尺寸精度等 都有直接影 響 設(shè)計(jì)時(shí)須遵循如下原則 1 結(jié)合型腔布局考慮 應(yīng)注意以下三點(diǎn) 1 盡可能采用平衡式布置 以便設(shè)置平衡式分流道 2 型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱 防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象 3 型腔排列要盡量可能緊湊 以減少模具外形尺寸 2 熱量及壓力損失要小 為此澆注系統(tǒng)流程應(yīng)盡量短 斷面尺寸盡可能大 盡量減 少?gòu)澱?表面粗糙度要低 3 確保均衡進(jìn)料 盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落 即 分流道盡可能采用平衡式布置 4 塑料耗量要少 在滿足各型腔充滿的前提下 澆注系統(tǒng)容積盡量要小 以減少塑 14 料的耗量 5 消除冷料 澆注系統(tǒng)應(yīng)能捕集溫度較低的 冷料 防止其進(jìn)入型腔 影響塑件的 質(zhì)量 6 排氣良好 澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔各個(gè)角落 使型腔的氣體 能順利排出 7 防止塑件出現(xiàn)缺陷 避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔 縮孔 殘余應(yīng)力 翹曲變形或尺寸偏差過(guò)大以及塑料流將嵌件沖壓位移或變形等各種成型不良現(xiàn)象 8 塑件外觀質(zhì)量 根據(jù)塑件大小 形狀及技術(shù)要求 做到去除修整澆口方便 澆口 痕跡無(wú)損塑件的美觀和使用 9 生產(chǎn)效率 盡可能使塑件不進(jìn)行或少進(jìn)行后加工 成形周期短 效率高 10 塑料熔體流體特性 大多數(shù)熱塑性塑料熔體的假塑性行為 以充分利用 一 主流道的設(shè)計(jì) 主流道位于模具中心塑料熔體人口處 立將注射機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入型腔 形狀為圓錐形 位于塑料熔體按序順利地向前流動(dòng) 開(kāi)模時(shí)主流道的尺寸直接影響到塑 料熔體的流動(dòng)速度和沖模時(shí)間 甚至塑件的內(nèi)在質(zhì)量 材料為熱塑性塑料 模具又是一 模八腔 并采用側(cè)澆口注射 主流道可設(shè)計(jì)成如圖 4 所示的整體式 澆口套與定模板之 間采用過(guò)渡配合 H7 r6 澆口套上做成凸臺(tái) 可承受噴嘴對(duì)澆口套的壓力 澆口套下 端做成半圓 防止因主流道尺寸大塑件流量大而點(diǎn)澆口尺寸小 而出現(xiàn)漲溢現(xiàn)象 也可 做冷料穴使用 根據(jù) 常用塑料直澆口尺寸 表 選主流道始端尺寸 d 2 5mm 大端尺寸 D 5mm 澆口套始端半徑 R 注射機(jī)噴嘴半徑 0 5 1 10 0 5 1 11mm 半錐 角 a 2 其長(zhǎng)度尺寸取 L 30mm 其余尺寸見(jiàn)圖 主流道內(nèi)壁粗造度 Ra 0 8 拋光時(shí)要 沿軸向進(jìn)行 根據(jù)主流道尺寸 可求出主流道體積 V 主 1 3 L R Rr r 343 44mm 0 34cm 15 圖 4 二 分流道設(shè)計(jì) 因?yàn)椴捎昧藵摲綕部谧⑸?分流道只有一條 分流道形狀可做成圓形 容易加工 表面粗造度要求達(dá)到 Ra0 8 為佳 分流道與澆口的連接部分加工成斜面 并用圓弧過(guò)渡 分流道的長(zhǎng)度略等于型芯高度 取型芯高度 H 40mm L 39mm 3016 圖 6 其直徑尺寸可按下列經(jīng)驗(yàn)公式確定 D 0 2654 W L D 分流道的直徑 W 塑件的質(zhì)量 L 分流道的長(zhǎng)度 把 W 14 1mm 和 L 39mm 帶入上式得 D 0 2654X14 1 X39 3 5mm 16 分流道直徑 D 3 5mm 符合 此式計(jì)算分流道直徑限于 3 2 9 5mm 條件 三 澆口設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道 其形狀 位置 尺寸對(duì)塑件質(zhì)量影 響很大 根據(jù)澆口的形式及特點(diǎn) 選用限制性澆口 其特點(diǎn)是 截面尺寸為圓形 位置 限制小 去除澆口后殘留痕跡小 不影響塑件外觀 開(kāi)模時(shí)可自動(dòng)拉斷 有利于自動(dòng)操 作 而點(diǎn)澆口處塑件結(jié)構(gòu)厚度比其他位置的大 這就彌補(bǔ)了澆口附近補(bǔ)料造成的應(yīng)力小 對(duì)薄壁塑件因剪切速率過(guò)高 分子高度定向而造成局部應(yīng)力 甚至開(kāi)列 澆口截面積通常為分流道截面積的 0 03 0 09 S 澆 S 分 0 03 0 09 x3 x0 09 d 澆 d 澆 6 x0 03 0 18mm 澆口長(zhǎng)度約為 0 5 2mm 左右 取 L 1mm 其余具體尺寸見(jiàn)圖 6 5 124 0 圖 6 八 成型零件設(shè)計(jì) 由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸 必須具有足夠的強(qiáng)度 剛度 以承 受塑料熔體的高度 足夠的硬度和耐磨性 以承受料流的摩擦和磨損 通常進(jìn)行熱處理 使其硬度達(dá)到 HRC40 以上 材料的拋光性能好 表面應(yīng)該光滑美觀 表面粗造度應(yīng)在 Ra0 4 以下 切削加工性能好 熱處理變形小 可淬性良好 成型部位應(yīng)須有足夠的尺 寸精度 凹模設(shè)計(jì) 見(jiàn)圖 7 17 中徑 HMD21M2DMM3HMM 查表 1 得塑件收縮率為 0 4 0 8 0 2 z 1 3 1 3 X 0 2mm 067 067 01 52 1 24 3 06 1 2 4 3 xsDzm 0 02 8zs 67 67 03 8 xzsm 0 0 4 324306171 Dzs 67 067 005 89 xzsm 6 3893zs 067 067 07 24 3 06 1 7 4 1 xD zsm 0 01 8912Hzs 67 67 02 542 5 3 xzsm 0 0 3 3236179 zs 67 067 004 0 2 1 xHzsm 5 198 zs 067 067 06 4 23 6 1 3 xzsm 圖 7 18 型芯設(shè)計(jì)如圖 M 根據(jù)塑件小孔尺寸 確定型芯尺寸 收縮率取 s 0 006 精度等級(jí)系數(shù)取 x 3 4 0 06 z 3 0 02 3 帶入上式得 dm ls 1 s x 0 z 067 067 1 8452 24 3 6 1 7 4 3 xsdzm 0 0 02 90825zs 19 067 067 03 158 24 3 06 1 97 5 4 1 xsdzm 0 0 04 2zs 67 67 5 3 3 8 xzsm 0 0 01 1223061792 hzs 067 067 2 58 42 xzsm 03 43 zs 067 067 4 19 23 06 1 1 xhzsm 0 0 05 52zs 五 凹模套壁厚計(jì)算 在注射過(guò)程中 凹模套承受塑料熔體的高壓作用 因此模具的凹模套應(yīng)該有足夠的 強(qiáng)度 凹模套強(qiáng)度不足將發(fā)生塑件變形 甚至破裂 剛度不足將產(chǎn)生過(guò)大彈性變形 導(dǎo)致凹模套向外膨脹 并產(chǎn)生溢料間隙 凹模套壁厚計(jì)算應(yīng)以最大型腔為準(zhǔn) 大尺寸型腔 剛度不足是主要矛盾 應(yīng)該按 剛度計(jì)算 小尺寸型腔 在發(fā)生大的彈性變形前 其內(nèi)應(yīng)力已經(jīng)超過(guò)許用應(yīng)力 因此 剛度已不是主要矛盾 應(yīng)按強(qiáng)度計(jì)算 S 最小 r 2P 1 2 1 E 模具材料的彈性模量 MPa Gr12 為 2 06x10 5 MPa P 型腔壓力 一般取 25 45MPa 剛度條件 即許用變形量 mm 由表 3 可查 模具材料的許用應(yīng)力 MPa 一般取 1 8x10 3 2 2x10 3 MPa 表 3 粘度特性 塑料品種 值的許用范圍 mm 高粘度 PC PPO PSF HPVC 0 06 0 08 低粘度 PA PE PP POM 0 025 0 04 中粘度 PS ABS PMMA 0 04 0 05 20 S 34 5 2x10 3 2x10 3 2x35 1 2 1 0 69mm 按剛度計(jì)算 查表 3 取 0 045 S r 0 75rp E E 1 25rP 1 2 1 34 5 0 75x34 5x35 0 045x2 06x10 5 0 045x2 06x10 5 1 25x34 5x35 1 2 1 5mm 凹模套最小厚度取 S 5mm 九 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng) 定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向 根據(jù)模具分型 的特點(diǎn) 選用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 又是小型注射模 不必設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu) 模具兩次分型 兩 次分型面上都要設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 即一次分型導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 二次分型導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)柱和導(dǎo)套設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 1 導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周 導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離 以 保證模具的強(qiáng)度 2 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯 凸模 端面的高度高出 6 8mm 以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹 模相碰而損壞 3 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨讀和強(qiáng)度 常采用 20 低碳鋼經(jīng)滲碳 0 5 0 8mm 淬 火 48 55HRC 也可采用 T8A 碳素工具鋼 經(jīng)淬火處理 4 為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套 導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形 導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒 角 5 導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷 而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑 件 因此可根據(jù)需要而決定裝配方式 6 一般導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的配合形式按 H8 f8 導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按 H7 k6 導(dǎo)套 外徑的配合按 H7 k6 7 除了動(dòng)模 定模之間設(shè)導(dǎo)柱 導(dǎo)套外 一般還在動(dòng)模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo) 套 以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng) 8 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而定 可參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取 一次分型導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱固定在固定模板上 與固定模板為 H7 m6 的過(guò)渡配合 導(dǎo)柱直徑參考標(biāo)準(zhǔn) 去 D 16mm 導(dǎo)柱頭部做成半圓形 21 導(dǎo)柱長(zhǎng)度與主流導(dǎo)長(zhǎng)度點(diǎn)澆口長(zhǎng)度以及塑件長(zhǎng)度等有關(guān) Lg L 主 2xL 澆 L 塑 6 8 70 120 4 12 6 8 200 4mm 圖 10 其余具體尺寸見(jiàn)圖 10 所示 二次分型導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱固定于下模板上 與其下模板為 H7 m6 的過(guò)渡配合 導(dǎo)套固定于上模板 且 為 H7 m 過(guò)谷渡配合導(dǎo)柱直徑可參考標(biāo)準(zhǔn) 取 D 16mm 導(dǎo)柱頭頭部做成錐形 導(dǎo)柱長(zhǎng)度略小于導(dǎo)套長(zhǎng)度 取 L 34mm 其具體尺寸見(jiàn)圖 11 所示 十 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 注射成型每一循環(huán)中 塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤的從模具的凹模中或型芯上脫出 完成模具 脫模 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下述原則 2 塑件滯留于動(dòng)模邊 以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置 完成脫模動(dòng)作 致使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 3 防止塑件結(jié)構(gòu)變形或損壞 正確分析塑件對(duì)模腔的粘附力的大小及所部 位 有針對(duì)性的選擇合適的脫模裝置 使推出重心與脫模阻力中心相重 合 由于塑件收縮時(shí)包緊型芯 因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯 同時(shí)推 22 出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大部位 作用面積也盡可能大一些 以防 塑件變形或損壞 4 力求良好的塑件外觀 在選擇頂相互位置時(shí) 應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)?塑件影響不大的部位 在采用推桿脫模時(shí) 尤其要注意這個(gè)問(wèn)題 5 結(jié)構(gòu)合理可靠 脫模結(jié)構(gòu)應(yīng)工作可靠 運(yùn)動(dòng)靈活 制造方便 更換容易 且有足夠的強(qiáng)度和剛度 依據(jù)以上脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則及模具自身特點(diǎn) 如多小型芯 形狀復(fù)雜等 采用脫模 板脫模機(jī)構(gòu) 萁缺點(diǎn)是推出面積大 推力均勻 塑件不易變形 表面無(wú)推出痕跡 繪聲 繪色簡(jiǎn)單具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 12 圖 12 脫模力的計(jì)算 F 脫 F 正 P1 A F 正 因塑件收縮對(duì)型芯產(chǎn)生的正壓力 即包緊力 P 塑件對(duì)型芯產(chǎn)生的單位正壓力 包緊力 一般 P 8 12MPa 薄件取小 值 厚件取大值 A 塑件包緊型芯的側(cè)面積 mm 對(duì)與不通孔的殼體塑件脫模時(shí) 還需要克服大氣壓力造成的阻力 F 阻 其值為 F 阻 0 1A 23 A 為型芯端面積 mm 故總的脫模力為 F 總脫 F1 脫 F 阻 17xF2 脫 PA1 0 1A1 17xPA2 10X x5 3x3 0 1x 4 x5 3 17x10 x x1 8x3 3383 99N 3 38KN 十一 模溫調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 塑料注射模溫調(diào)節(jié)能力 不僅影響到塑件質(zhì)量 而且也決定著生產(chǎn)效率 實(shí)際 上模溫設(shè)計(jì)恰當(dāng)與否 直接關(guān)系到生產(chǎn)成本與經(jīng)濟(jì)效益 模溫對(duì)塑件質(zhì)量的影響 1 改善成形性 每一種塑料都有其濕度的成形模溫 在生產(chǎn)過(guò)程中若能始終 維持相適應(yīng)的模溫則其成形性可得到改善 若模溫過(guò)低 會(huì)降低塑件熔 體流動(dòng)性 使塑件輪廓不清 甚至充模不滿 模溫過(guò)高 會(huì)使塑件脫模 時(shí)和脫模后發(fā)生變形 使其形狀和尺寸精度降低 2 成形收縮率 利用模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模溫恒定 能有效減少塑料成型收 縮的波動(dòng) 提高塑件的合格率 采用允許的的模溫 有利于減少塑料的 成形收縮率 從而提高塑件的尺寸精度 并可縮短成形周期 提高生產(chǎn) 率 3 塑件變形 模具型芯與型腔溫差過(guò)大 會(huì)使塑件收縮不均勻 導(dǎo)致塑件 翹曲變形 尤以壁厚不均和形狀復(fù)雜的塑件為甚 需采用合適的冷卻回 路 確保模溫均勻 消除塑件翹曲變形 4 尺寸穩(wěn)定性 對(duì)于結(jié)晶性塑料 使用高模溫有利于結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行 避 免在存放和使用過(guò)程中 尺寸發(fā)生變形 對(duì)于柔性塑料 如聚烯烴等 采用低模溫有利用塑件尺寸穩(wěn)定 5 力學(xué)性能 適當(dāng)?shù)哪?可使塑件力學(xué)性能大為改善 例如 過(guò)低模溫 會(huì)使塑件內(nèi)應(yīng)力增大 或產(chǎn)生明顯的熔接痕 對(duì)于粘性大的剛性塑料 使用高模溫 可使其應(yīng)力開(kāi)裂大大的降低 6 外觀質(zhì)量 適當(dāng)提高模具溫度能有效地改善塑件的外觀質(zhì)量 過(guò)低模溫 24 會(huì)使塑件輪廓不清 產(chǎn)生明顯的銀絲 云紋等缺陷 表面無(wú)光澤或粗糙 度增加等 模溫對(duì)生產(chǎn)效率的影響 就注射成形過(guò)程講 可把模具看成為熱交換器 塑料熔體凝固時(shí)釋放出的熱量中約有 5 以輻射 對(duì)流的方式散發(fā)到大氣中 其余 95 由模具的冷卻介質(zhì) 一般是水 帶 走 因此模具的生產(chǎn)效率主要取決于冷卻介質(zhì)的熱交換效果 據(jù)統(tǒng)計(jì) 模具的冷卻時(shí) 間約占整個(gè)注射成形周期的 2 3 至 4 5 因此縮短注射成形周期內(nèi)的冷卻時(shí)間是提高 生產(chǎn)效率的關(guān)鍵 故在設(shè)計(jì)過(guò)程中冷卻時(shí)間應(yīng)適當(dāng)控制 冷卻時(shí)間的確定 在注射過(guò)程中 塑件的冷卻時(shí)間 通常是指塑料熔體從充滿欣腔起的可以開(kāi)模取 出塑件時(shí)止的這一段時(shí)間 這一段時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)常以制品已充分固化定型而且具有一定強(qiáng) 度和剛度為準(zhǔn) 這段冷卻時(shí)間一般占整個(gè)注射生產(chǎn)周期的 80 由以下式可計(jì)算 t s a ln 4 Ts Tm TE TM a 塑件熱擴(kuò)散系數(shù) m s 查表 3 s 制品壁厚 mm t 3 x9 4x10 4 360 x 4 x 230 50 80 50 表 3 塑件名稱 熱擴(kuò)散系數(shù) a m h 1 ABS 9 6x10 4 PP 2 4x10 4 表 4 塑料名稱 TS TM TE PS 200 500 40 60 60 100 AS 200 260 40 60 60 100 ABS 200 260 40 60 60 100 PP 160 260 40 60 60 110 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 25 1 盡量保證塑件收縮均勻 維持模具的熱平衡 2 冷卻水孔的數(shù)量約多 孔徑約大 則對(duì)塑件的冷卻效果約均勻 根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 一般冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻水孔直徑的 1 2 倍 常位 12 15mm 冷卻水孔中心距約為水孔直徑的 3 5 倍 水孔直徑約為 8 12mm 3 盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等 當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí) 冷卻水孔與 型腔表面的距離應(yīng)處處相等 當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí) 壁厚處應(yīng)強(qiáng)化冷卻 水 孔應(yīng)靠近型腔 距離要小 但也不應(yīng)小于 10mm 4 澆口處加強(qiáng)冷卻 一般在注射成型時(shí) 澆口附近溫度最高 距澆口越遠(yuǎn)溫度 越低 因此要加強(qiáng)澆口處的冷卻 即冷卻水從澆口附近流入 5 因降低進(jìn)水與出水的溫差 如果進(jìn)水與出水溫差過(guò)大 將使模具的溫度分布 不均勻 尤其對(duì)流程很長(zhǎng)的大型塑件 料溫越流越低 對(duì)于矩形模具 通常 沿模具寬度方向開(kāi)設(shè)水孔 使進(jìn)水與出水溫差不大于 5 6 合理選擇冷卻水道的形式 對(duì)于收縮大的塑件 入聚乙烯 應(yīng)沿收縮方向開(kāi) 設(shè)冷卻水孔 對(duì)于不同形狀的塑件 冷卻水管的排列形式也有所不同 根據(jù) 不同的形式合理選擇 7 合理確定冷卻水管的接頭的位置 為不影響操作 進(jìn)出口水管接頭通常設(shè)在 注射機(jī)背面的模具的同一側(cè) 8 冷卻系統(tǒng)的水道應(yīng)盡量避免與模具上其它機(jī)構(gòu) 如推桿孔 小型芯孔等 發(fā) 生干涉現(xiàn)象 設(shè)計(jì)時(shí)要通盤考慮 9 冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi) 以免模具在搬運(yùn)過(guò)程中造成損壞 最好在 進(jìn)口和出口處分別打出標(biāo)志 如 IN 進(jìn)口 和 OUT 出口 等 模具工作零件部分中 下模板零件比較多 不好設(shè)置冷卻管道 上模板只有凸模 澆口也在凸模中 因此冷卻管道就可設(shè)在上模板中 見(jiàn)圖 15 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 模具為中小型 可用下面的方法簡(jiǎn)單計(jì)算 如下 1 計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)從型腔中散發(fā)出的總熱量 Q 總 Q1 1 計(jì)算每次需要的注射量 Kg 或 cm G G 件 G 澆 0 9566 X 8 2 077g 9 7298g 0 0097298Kg 14 8x10 3 0 72x1 05 26 0 77Kg 2 確定生產(chǎn)周期 s t t 注 t 冷 t 脫 50s 式中數(shù)值查表得 3 求使用的塑料單位熱流量 Qs Kj Kg 查表得 ABS 單位熱流量 310 400 Kj Kg 4 求每小時(shí)需要注射的次數(shù) N 3600 50 72 次 5 求每小時(shí)的注射量 Kg h W N G 72 x 0 0097298 0 70054 Kg h 6 求從型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量 Kj h Q 總 Q1 N G Qs W Qs 0 70054 x 590 413 32 Kj h 2 求冷水的體積流量 m min V q v Q 60 1 C1 T 出 T 進(jìn) 式中 為密度 10 Kg m C1 為水的比熱熔 C1 4 187J Kg T 出為水管出口設(shè) 定溫度 T 進(jìn)為水管進(jìn)口設(shè)定溫度 Q 為凹模帶走的熱量 Kj h 取 T T 進(jìn) T 出 5 q v 1 3 x 413 32 60 10 x 4 187x5 4 5x10 3 m min 3 求冷卻水管的直徑 d mm 查表 得 d 8mm 4 求冷卻水的平均流速 m s 查表 得 Vmin 1 66m s 表 5 冷卻水管直徑 d mm 最低流速 v m s 冷卻水體積流量 v m min 8 1 66 5 0 x 10 3 10 1 32 6 2 x 10 3 27 12 1 10 7 4 x 10 3 15 0 87 9 2 x 10 3 20 0 66 12 4 x 10 3 5 計(jì)算凹模上應(yīng)設(shè)冷卻管的總長(zhǎng)度 m 由于傳熱面積 A dL 所以 L A d 0 298m 298mm 23936 3 14 x 8 6 求凹模所需冷卻管根數(shù) N L B 2 以上為模具冷卻系統(tǒng)計(jì)算過(guò)程 由于模具下模板結(jié)構(gòu)復(fù)雜 不好設(shè)置冷卻管道 因 此冷卻管道只設(shè)在上模板中 十二 模體設(shè)計(jì) 模體也稱模架 是注射機(jī)的骨架和基本 模具的每一部分但寄生其中 通過(guò)他把模 具的每一部分有機(jī)的聯(lián)系在一起 模架一般由定模座 或叫定模底板 定模固定板 或叫定模板 動(dòng)模固定板 或叫型芯固定板 支撐板 或叫動(dòng)模墊板 墊塊 或 叫墊腳 模腳 動(dòng)模座板 或叫動(dòng)模底板 推板 或叫推出底板 推桿固定板 導(dǎo) 柱 導(dǎo)套 復(fù)位桿等組成 另外 根據(jù)需要 還有特殊結(jié)構(gòu)的模架 如點(diǎn)澆口模架 帶 脫模板的模架 1 固定板與支撐板 固定板有動(dòng)模固定板 或型芯固定板 與定模固定板以及推桿固定板 其作用是 用來(lái)固定型芯 或凸模 凹模 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 推桿等 因此要有一定發(fā)厚度及強(qiáng)度 一般用 45 號(hào)鋼制成 最好經(jīng)調(diào)質(zhì) 235HB 支撐板是墊在動(dòng)模固定板下面的平板 其作用是防止型芯 凸模 導(dǎo)柱 導(dǎo)套脫 落 并承受一定的彎曲應(yīng)力 因此應(yīng)具有較高的平行度和硬度 一般用 45 號(hào)鋼 經(jīng)熱 處理 235HB 或 50 40Gr 45Mn2 經(jīng)調(diào)質(zhì) 235HB 或直接用 Q235 Q275 支撐板和定模固定板由螺釘和銷釘進(jìn)行連接和定位 2 支撐件 28 墊塊 支撐塊 它是用來(lái)連接支撐板與動(dòng)模座板的零件 其作用有兩點(diǎn) 一是 形成推出機(jī)構(gòu)的行程空間 二是調(diào)節(jié)模具的總厚度 以適應(yīng)注射機(jī)的 模具安裝厚度要 求 墊塊的機(jī)構(gòu)形式有平行墊塊和拐角墊塊 又稱模腳 但為了加工容易 一般使用 前者 墊塊一般用中碳鋼制成 也可用 A3鋼 或 HT200 球鐵等 墊塊的高度一般為 H h 推出 h 推固 h 推板 h 擋銷 式中 h 推出為塑件應(yīng)推出的高度 mm h 推固為推桿固定板的厚度 mm h 推板為 推板厚度 mm h 擋銷為擋銷的長(zhǎng)度 mm 模具組裝時(shí) 應(yīng)注意墊塊高度應(yīng)一致 否則由于負(fù)荷不均會(huì)造成動(dòng)模板損壞 墊塊與動(dòng)模座板或支撐板之間直接連接時(shí) 一般不需設(shè)定位銷 但三者之間才用 間接連接時(shí) 要用螺釘與定位銷連接 十三 注射模與注射機(jī)的關(guān)系 注射機(jī)在前面已初步選定為 SZ 160 1000 模具的各零件業(yè)已基本確定 這節(jié)只 需進(jìn)行模具與注射機(jī)的校核即可 1 注射壓力的校核 該項(xiàng)工作是校核所選用注射機(jī)的公稱壓力 P 公能否滿足塑件成型所需要的注射壓 力 P0 塑件成型時(shí)所需要的壓力一般由塑料流動(dòng)性 塑件結(jié)構(gòu)和壁厚以及澆注系統(tǒng) 類型等因素決定 其值一般為 70 150MPa 具體可參考表 6 通常要求 P12 P0 查表 6 得 P0 115 180 即 P0 150 聚酰胺 90 101 101 140 140 2 鎖模力的校核 鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大加緊力 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 注射機(jī)的額定鎖模力必須大 于該脹型力 既 F 鎖 F 脹 A 分 P 型 式中 F 鎖 注射機(jī)的額定鎖模力 N P 型 模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力 MPa 一般為注射機(jī)壓力的 0 3 0 65 倍 通常為 20 40MPa A 分 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和 mm 將 P 型 650MPa A 分 198 2 mm 帶入上式 得 F 鎖 650 x 198 2 128845 6N 129KNF 脹 3 開(kāi)模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核 開(kāi)模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開(kāi)合距離 用 H 表示 它必須小于 注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程 S SZ 160 1000 的鎖模機(jī)構(gòu)為液壓 機(jī)械聯(lián)合作用的注 射機(jī) 其模板行程是由連桿機(jī)構(gòu)的最大沖程決定 而與模板無(wú)關(guān) S 機(jī) H H1 H2 5 10 式中 H1 塑件推出距離 mm H2 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 mm H 所需塑件開(kāi)模行程 mm 將各值帶入上式 得 H 23 2 30 3 10 110 78 2 78 2 10 166 4mmH 4 安裝部分相關(guān)尺寸校核 模具與注射機(jī)安裝部位的的相關(guān)尺寸主要有噴嘴尺寸 定位圈尺寸 拉桿間距 30 最大模具厚度與最小模具厚度以及模具與注射機(jī)的安裝關(guān)系 1 噴嘴尺寸 注射機(jī)的噴嘴與模具的澆口套 主流道襯套 關(guān)系主要有 主流道始端的球面半徑 R 應(yīng)比注射機(jī)噴嘴頭球面半徑 R0大 1 2mm 主流 道小端直徑 d 應(yīng)比噴嘴直徑 d0大 0 5 1mm 以防止主流道口部積存凝料 而影響脫模 R 11mm R0 10mm 即 R R0 11 10 1mm 1 2mm 2 定位圈與注射機(jī)固定板的關(guān)系 模具定模座板上的定位圈要求與主流道 同心 并與注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動(dòng)的間隙配合 定位圈的 高度 對(duì)小型模具為 8 10mm 對(duì)大模具為 10 15mm 此外 對(duì)中 小 型模具一般只在定模座板上設(shè)定位圈 而對(duì)大型模具 可在動(dòng)模座板 定模座板上同時(shí)設(shè)定位圈 模具為下型模具 定位圈高度 H 8mm 8 10mm 3 模板規(guī)格與拉桿間距的關(guān)系 模具的安裝有兩種方式 即從注射機(jī)上方 直接吊裝入機(jī)內(nèi)進(jìn)行安裝 或先吊到側(cè)面再由側(cè)面推入機(jī)內(nèi)安裝 而模 具的外形尺寸受到拉桿間距的限制 因以重視 注射機(jī)拉桿間距為 220 x300mm 模具的外形尺寸為 160 x280mm 4 模具總厚度與注射機(jī)模板閉合厚度的關(guān)系 兩者之間關(guān)系應(yīng)滿足 Hmin Hm Hmax 而 Hmax Hmin H 式中 Hm 模具閉合后總厚度 mm Hmax 注射機(jī)允許的最大模具厚度 mm Hmin 注射機(jī)允許的最小模具厚度 mm H 注射機(jī)在模具厚度方向的調(diào)節(jié)量 mm 當(dāng) Hm Hmax時(shí) 則模具無(wú)法 閉合 尤其是機(jī)械 液壓式鎖模的注射機(jī) 因其肘桿無(wú)法撐直 Hm 327mm Hmax 360mm Hmin 170mm 170mm 327mm 360mm 5 模具與注射機(jī)的安裝關(guān)系 模具的安裝固定形式有壓板式與螺釘式兩種 當(dāng)用壓板固定時(shí) 只有模具座板以外的附近有螺孔就能固定 很靈活方 31 便 當(dāng)用螺釘直接固定使 模具座板上必須設(shè)安裝孔 同時(shí)還要與注射 機(jī)模板上的安裝孔完全吻合 并且很麻煩 固生產(chǎn)成廣泛采用前者 使 用壓板時(shí) 動(dòng)模 定模各用 2 4 個(gè)壓板即可 十四 模具裝配草圖及工作原理 1 模具裝配草圖 具體草圖見(jiàn) 2 模具工作原理 模具注射成型后 動(dòng)模同注射機(jī)向后運(yùn)動(dòng)塑件緊貼在型芯上連云港同凝料一起 脫離凹模 脫模板在推桿的推力作用下向前運(yùn)動(dòng)塑件脫離凸模 塑件順利脫模 十五 設(shè)計(jì)小結(jié) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 檢查了我所學(xué)的知識(shí) 讓我深深覺(jué)的自己的知識(shí)是那樣薄弱 從而又讓我溫習(xí)了一次以前的知識(shí) 也算是對(duì)我在走上工作崗位前的一次檢查 不只 32 溫習(xí)了專業(yè)知識(shí) 還涉及了一些本該知道的知識(shí) 查資料 Word 文擋的使用以及最 平常的打字 畫(huà)圖等 這次都派上了用場(chǎng) 而以前卻似乎一無(wú)所知 這次也正好彌 補(bǔ)上 十六 參考資料 塑料模具技術(shù)手冊(cè) 塑料模具技術(shù)手冊(cè) 編委會(huì)編 北京 機(jī)械工業(yè) 出版社出版 1997 6 塑料制品成型及模具設(shè)計(jì) 葉久新 趙龍主編 長(zhǎng)沙 湖南科學(xué)技術(shù)出 版社 2004 7 塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè) 王孝培主編 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 6 實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè) 陳錫棟 周小玉主編 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 7 模具制造工藝學(xué) 甄瑞麟主編 楊善義 張永軍副主編 王哲明主審 北 京 清華大學(xué)出版社 2005 1 聚合物材料 凌繩 王秀芬 吳友平編著 北京 中國(guó)輕工業(yè)出版社 2000 6 2004 7 重印 注塑模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)評(píng) 王永平編著 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 7 幾何量公差與檢測(cè) 甘永立主編 5 版 上海 上海科用技術(shù)出版社 2001 4 畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖 賀光誼 唐之清主編 重慶 重慶大學(xué)出版社 1993 10 33 設(shè)計(jì)體會(huì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)與能力的綜合應(yīng)用和檢測(cè) 是每一個(gè)合格的大學(xué)生的 必經(jīng)工程 也是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 不僅培養(yǎng)了我們正確的設(shè) 計(jì)思想 同時(shí)也讓我們掌握了工程設(shè)計(jì)的一般程序和方法 以及鍛煉了我們綜合運(yùn)用知 識(shí)的能力 在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中 我們大量閱讀了各種技術(shù)資料及手冊(cè) 不僅認(rèn)真探討了 模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的各種問(wèn)題 而且對(duì)塑料零件的性能等問(wèn)題進(jìn)行了研究 因此 本次設(shè) 計(jì)不僅加深了自己對(duì)專業(yè)所學(xué)知識(shí)的的理解和認(rèn)識(shí) 而且也拓寬了自己的知識(shí)面 此外 本次設(shè)計(jì)在繪圖過(guò)程中 使用了 AUTOCAD PRO E 等二維和三維繪圖軟件 這些都不同 程度地使我們學(xué)到了更多的知識(shí) 進(jìn)一步提高了我們繪圖的能力 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中 張容老師給了我們耐心的指導(dǎo) 并在設(shè)計(jì)中及時(shí)給我們解答疑 難 使我圓滿的完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì) 并且在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中使我所學(xué)的知識(shí)和實(shí)際 實(shí)踐能力得到了一個(gè)質(zhì)的飛躍 還有 在設(shè)計(jì)過(guò)程中還得到了其他老師和各組同學(xué)的熱 忱幫助 在此表示感謝 由于我所學(xué)知識(shí)有限 實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)水平不足 因此設(shè)計(jì)中難免還存在或多或少 的不足或誤差之處 敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正 我將不勝感激 34 設(shè)計(jì)者 曹慧民 2007 年 5 月 18