3511 塑料后蓋成型工藝與模具設計
3511 塑料后蓋成型工藝與模具設計,塑料,成型,工藝,模具設計
河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書11 緒 論目前,我國塑料技術與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當的落后,主要原因是我國在塑料?;A理論及成形工藝、模具標準化、模具設計、模具制造工藝及設備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當大的差距,導致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。1.1 國內模具的現狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內模具的現狀我國模具近年來發(fā)展很快,據不完全統計,2003 年我國模具生產廠點約有 2 萬多家,從業(yè)人員約 50 多萬人,2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭,模具企業(yè)總體上訂單充足,任務飽滿,2004 年模具產值 530 億元。進口模具 18.13 億 美元,出口模具4.91 億美元,分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進出口之比 2004 年為3.69:1,進出口相抵后的進凈口達 13.2 億美元,為凈進口量較大的國家。在 2 萬多家,有一半以上是自產自用的。在模具企業(yè)中,產值過億元的模具企業(yè)只有 20 多家,中型企業(yè)幾十家,其余都是小型企業(yè)。 近年來, 模具行業(yè)結構調整和體制改革步伐加快,主要表現為:大型、精密、復雜、長壽命中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度快于一般模具產品;專業(yè)模具廠數量增加,能力提高較快;"三資" 及私營企業(yè)發(fā)展迅速;國企股份制改造步伐加快等。生產廠點中雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速,但遠遠不能適應國民經濟發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:第一,體制不順,基礎薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用,私營企業(yè)近年來發(fā)展較快,國企改革也在進行之中,但總體來看,體制和機制尚不適應市場經濟,再加上國內模具工業(yè)基礎薄弱,因此,行業(yè)發(fā)展還不盡如人意,特別是總體水平和高新技術方面。 第二,開發(fā)能力較差,經濟效益欠佳.我國模具企業(yè)技術人員比例低,水平較低,且不重視產品開發(fā),在市場中經常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產值約合 1 萬美元,國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是 15~20 萬美元,有的高達 25~30 萬美元,與之相對的是我國相當一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理,真正實現現代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三,工藝裝備水平低,且配套性不好,利用率低.雖然國內許多企業(yè)采用了先河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書2進的加工設備,但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多,特別是設備數控化率和CAD/CAM 應用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因,引進設備不配套,設備與附配件不配套現象十分普遍,設備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低,帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四,專業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協作差. 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響,許多模具企業(yè)觀念落后,模具企業(yè)專業(yè)化生產水平低,專業(yè)化分工不細,商品化程度也低。目前國內每年生產的模具,商品模具只占 45%左右,其馀為自產自用。模具企業(yè)之間協作不好,難以完成較大規(guī)模的模具成套任務,與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低,標準件使用覆蓋率低也對模具質量、成本有較大影響,對模具制造周期影響尤甚。 第五,模具材料及模具相關技術落后.模具材料性能、質量和品種往往會影響模具質量、壽命及成本,國產模具鋼與國外進口鋼相比,無論是質量還是品種規(guī)格,都有較大差距。塑料、板材、設備等性能差,也直接影響模具水平的提高。1.1.2 國內模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術在過去的十多年得到了快速發(fā)展,但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距,尚不能完全滿足國民經濟高速發(fā)展的需求。未來的十年,中國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1) 模具日趨大型化; 2)在模具設計制造中廣泛應用 CAD/CAE/CAM 技術; 3)模具掃描及數字化系統; 4)在塑料模具中推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型和高壓注射成型技術; 5)提高模具標準化水平和模具標準件的使用率; 6)發(fā)展優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術; 7)模具的精度將越來越高; 8)模具研磨拋光將自動化、智能化; 9)研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程; 10)開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2 國外模具的現狀和發(fā)展趨勢河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書3模具是工業(yè)生產關鍵的工藝裝備,在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產品中,60%-80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生產制作表現出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性,是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產技術水平的高低,已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志,并在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。近幾年,全球模具市場呈現供不應求的局面,世界模具市場年交易總額為 600~650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產值的三分之一。 國外模具總量中,大型、精密、復雜、長壽命模具的比例占到 50%以上;國外模具企業(yè)的組織形式是" 大而專 "、"大而精"。2004 年中國模協在德國訪問時,從德國工、模具行業(yè)組織-- 德國機械制造商聯合會(VDMA)工模具協會了解到,德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產值達 48 億歐元。其中( VDMA)會員模具企業(yè)有 90家,這 90 家骨干模具企業(yè)的產值就占德國模具產值的 90%,可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進步和技術的發(fā)展,國外的一些掌握和能運用新技術的人才如模具結構設計、模具工藝設計、高級鉗工及企業(yè)管理人才,他們的技術水平比較高.故人均產值也較高.我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產值約合 1 萬美元左右,而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多 15~20 萬美元,有的達到 25~30 萬美元。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達 70%以上,而我國才達到 45%.1.3 后蓋模具設計與制造方面1.3.1 后蓋模具設計的設計思路傳統的注塑模設計流程如圖 5 所示[10]。圖 5 傳統注塑模具設計流程圖河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書4在進行設計之前,設計者應該明確自己要設計的事項,要以設計任務書為依據設計模具。根據設計書的內容,設計者應熟悉塑件的幾何形狀、明確使用要求。然后對塑件進行成型工藝性的檢查,以確認塑件各個細節(jié)是否符合注塑成型的工藝條件,這可以利用一些塑料 CAE 分析軟件輔助分析。在對工藝性分析之后,利用 CAD 軟件進行塑件的型芯型腔造型,確定其收縮率和分型面。將塑件的型芯型腔設計完畢之后,根據塑件的參數,選取合適的模架。接下來的工作就是對模具的澆道系統、冷卻或加熱系統、模具其他構件的設計,根據前面的設計,選擇合理的注射機,最后繪制模具的設計圖。隨著 CAD/CAM 技術在模具領域的發(fā)展,傳統的模具設計正在發(fā)生著重大變化,每個公司也有自己實際的一套操作手冊。但總的來說,設計的基本過程和內容,均與傳統的設計基本相同。1.3.2 后蓋模具設計的進度1.了解目前國內塑料模具的發(fā)展現狀,所用時間 5 天;2.確定加工方案,所用時間 5 天;3.模具的設計,所用時間 30 天;2 后蓋注塑工藝性分析設計要求材料:ABS板厚:t=1㎜塑件名稱:塑料后蓋河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書5圖一 零件圖設計要求:1. 任務書 2. 說明書3. 目錄 4. 參考文獻5. 裝配圖(1.2 號)及零件圖2.1 塑件的工藝性分析1.塑件的原材料分析。ABS,化學名稱是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,英文名稱是 Acrylonitrile Butadiene Styrene。ABS 樹脂是目前產量最大,應用最廣泛的聚合物,它將 PS、SAN、BS 的各種性能有機地統一起來,兼具韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學性能。ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A 代表丙烯腈,B 代表丁二烯,S 代表苯乙烯。 ABS 塑料的密度是 1.04~1.06 g/ 。ABS 的成型時收縮率為 0.3~0.8%。成型時,3cm溫度為 200~240℃。ABS 塑料需要在料斗中的進行預熱干燥,干燥的工藝條件為在80~90℃條件下干燥 2 個小時。ABS 的使用溫度不高,一般不超過 80℃。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書6ABS 工程塑料一般是不透明的,外觀呈淺象牙色、無毒、無味,兼有韌、硬、剛的特性。ABS 塑料燃燒緩慢,火焰呈黃色,且有黑煙。燃燒后塑料會軟化、燒焦,發(fā)出特殊的肉桂氣味,但且沒有熔融滴落的現象。 ABS 工程塑料具有突出的力學性能和優(yōu)良的綜合性能,有極好的沖擊強度、電性能、耐磨性、抗化學藥品性、染色性,尺寸穩(wěn)定性好,成型加工和機械加工較好。由于其突出的性能,ABS 塑料被廣泛用于制造電器外殼、手機、電話機殼、容器等,也用于生產板料、管料等產品[3]。在設計時應注意 ABS 塑料的一些相關問題。要求模具分型面、配合面的精度要高,以免溢料。塑料 ABS 的一些注塑工藝參數見表 1。表 1 ABS 注塑工藝參數因此此塑件的成型溫度分別為:注射機類型 螺桿式 保壓力(MPa) 30~70螺桿轉數(r/min)20~60 注射時間(s) 3~5噴嘴形式 直通式 保壓時間(s) 15~30噴嘴溫度( )C?180~260 冷卻時間(s) 10~30模具溫度( )?40~85 成型周期(s) 30~70注射壓力(MPa) 60~100河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書7融化溫度設為 245 度,模具的溫度設為 60 度,模具溫度將影響塑件光潔度,溫度較低則導致光潔度較低。2.2 塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析(1)結構分析,該零件總體結構為矩形,且一邊有兩個對稱的小凸臺,因此模具屬于簡中等難度模具。(2)尺寸精度分析,該零件沒有標注尺寸公差,屬于自由公差,且壁厚比較均勻,易于成型,所以模具制作精度要求不是特別高,易于加工制作。(3)表面質量分析,該零件的表面要求除了要求沒有缺陷,毛刺,無其他特殊要求,不比較容易實現。2.2.1 計算塑件的體積質量計算塑件的質量是為了選注塑機。計算塑件的體積:67×30×1+3×8×0.5+4×4×1=2048mm =2.048cm33計算塑件的質量:根據手冊查找得 ABS 密度為 1.05g/cm所以塑件質量為 M=Vp=2.1504g塑件的體積不大,因此采用一模四件,根據塑件的外形尺寸初選注塑機為 S/30-250。 2.3 塑件注塑工藝參數的確定查找相關文獻與資料得:注塑溫度:包括料筒溫度與噴嘴溫度料筒溫度:后段溫度選用 160。c中段溫度選用 170。C前段溫度選用 190。C噴嘴溫度:選用 180。C注塑壓力:選用 132Mpa注塑時間:選用 7s河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書8保壓:選用 30—70Mpa保壓時間:選用 3s冷卻時間:選用 50s3 注塑模結構設計注塑模結構設計包括:分型面選擇,模具型腔數目的確定排列方式,澆口設計,模具工作零件結構設計等。3.1 分型面選擇模具設計中分型面的選擇是很重要的,它決定了模具的結構,應根據分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。此塑件的分型面選擇如下圖 AA3.2 確定型腔排列方式本塑件在注塑時采用一模四件,即需要四個型腔,綜合考慮澆鑄系統,模具復雜河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書9程度,選擇如下;3.3 澆注系統的設計3.3.1 主流道的設計根據設計手冊查得 S—30/250 型注塑機的有關尺寸為:噴嘴前端孔徑為 4㎜;噴嘴前端球面半徑為 10㎜;根據模具主流道與噴嘴的關系的:主流道球面半徑 R=11㎜主流道最小端直徑 r=4㎜為了便于將凝料從主流道中拔出,將主流道設計成圓錐形,其斜度為 1-3 度,經換算的主流道大端直徑為 8㎜,為了使溶料順利進入分流道,可以將分流道出料端設計為 R=4 的半圓。3.3.2 分流道設計本塑件的形狀不算太復雜,溶料填充比較容易,為了便于加工,設計為 R=2㎜半圓做分流道。3.3.3 澆口設計根據塑件的成型要求及型腔的排列方式,選側澆口為好。其形狀選用圓弧形,試模時修正。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書10主流道及澆口和襯套定位環(huán)形狀如圖所示:3.4 抽芯機構的設計本例的塑件側壁個有兩個小凸臺,他們均垂直于脫模方向,阻礙了成型后塑件從模具脫出。因此成型小凸臺的零件必須有側抽芯機構。本模具采用斜滑塊抽芯。根據此模具的具體形狀,我把斜滑塊作成燕尾形狀安裝于動模板板上,其形狀如下: 59680.A3.5 成型零件結構設計3.5.1 型腔結構設計本模具采用一模四腔結構形式,考慮加工難度及材料利用率,凹模用整體式凹模,分流道與澆口設計在下凹模板上。3.5.2 上凹模型腔塑件帽型突起部分為長方型,型腔尺寸為:長為 60㎜,型腔為:D=DMAX+DMAX×SMIN%-TZ=59.440 0-0.25㎜ ;河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書11塑件寬為 30㎜,型腔為:D=DMAX+DMAX×SMIN%-TZ=29.930 0-0.16㎜;高為 5,型腔深為:D=DMAX+DMAX×SMIN%-TZ=4.950 0-0.14㎜;3.5.3 下凹模型腔塑件長為 60㎜,型腔尺寸為;D=DMAX+DMAX×SMIN%-TZ=59.9900-0.25㎜㎜;塑件寬 30㎜,型腔尺寸為:D=DMAX+DMAX×SMIN%-TZ=29.9200-0.22㎜塑件高為 1㎜,型腔尺寸為;D=DMAX+DMAX×SMIN%-TZ=0.9400-0.10㎜各個圓角還按原來尺寸。3.5.4 主型芯尺寸凸模也大致為長方形:長為:dm=dmin+dminsmin%+Tz=25.6寬為:dm=dmin+dminsmin%+Tz=11.04各個圓角還按原來尺寸。3.6 成型零件壁厚設計 3.6.1 上凹模型腔壁厚的設計上凹模采用整體式設計,根據方形形型腔壁厚計算的經驗數據法,單側型腔側壁厚度 tc 的計算公式為:tc=0.20 L+17=22.1㎜, 考慮到上下模要對齊,其值取為40㎜,型腔與型腔之間的壁厚為 =11.05㎜,考慮到側型芯以及干涉的問題,其值取2t為 50㎜。其底厚為 th=0.12b=1.32㎜,具體值根據選才確定。結合全部取 150*95 的材料。其形狀如下: 310AA541423.29081.64×?1 4?63.6.2 下模型腔壁厚的設計河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書13下凹模采用整體式設計,根據矩形型腔壁厚計算經驗公式得:tc=0.20L+17=24.6㎜,因為上下模要對齊,所以具體壁厚根據上模設計,與其對齊,要大于 24.6㎜,其底厚也是根據選材確定。結合全部取 150*90*20 材料,其形狀如下所示: 9830581°501.63.23.7 模具加熱與冷卻水道設計本塑件在注塑時不要求太高的模溫,因而在模具上可不設計加熱系統,是否需要冷卻系統可做如下計算;設定模具平均工作溫度為 40 度,用 20 度的水進行冷卻,出口溫度為 30 度,產量為 0.26㎏/h。求塑件在硬化時每小時釋放的熱量 Q,查相關文獻的 ABS 的單位熱流量為 Q1 為56×104J/㎏,因此 Q=WQ1=14.56×104 J/㎏,求冷卻水的體積流量 V, V= =0.61×10-4m3/mintPW?由上述計算可知,因為模具每分鐘所需要的冷卻水體積流量很小,所以冷卻系統可以簡單設計。在上凹模上平均設計 4 個 φ4 的水道即可。見裝配圖。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書144 模具整體設計4.1 模架的選擇本模架選用的是非標模架,其組合尺寸如下:定模板為:350×200×44㎜推件板為:310×200×53㎜墊板高:134㎜動模座板為::350×200×35㎜其形狀以及各個零件之間的形狀尺寸與定位尺寸如下圖所示: 203105272314831454.2 模具閉合高度的確定河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書15在支撐與固定零件的設計中,根據零件的情況選用標準模架,可得以下各個尺寸:定模板厚 H1=44㎜,型腔板板厚 H2=53㎜,推件板板厚 H3=51㎜。型芯固定板厚H4=44mm,支撐板厚 H5=41mm,動模座板厚 H6=35mm根據推出行程和推出機構的結構尺寸確定墊板高為 H7=134㎜。因而模具閉合高度為;H= H1+H2+H3+H4+H5+H6=44+53+51+44+41+134=408㎜4.3 冷料井的設計冷料井位于主流道出口一端,處于主分型面的動模一側,是主流道的自然延伸,開模時,可以將主流道凝料拉向動模一側,以便脫模。頂出行程又可以將凝料頂出模 外,另外,冷料井要與拉料桿相互配合使用,在這采用 Z 型拉料桿。4.4 復位桿本模具采用斜劃塊復位,上模下行時會壓著斜劃塊自行復位,因此不需要復位桿。4.5 注塑機有關參數校核本模具外形尺寸為 350㎜×200㎜×408㎜。S—30/250 型注塑機的最大安裝尺寸為360㎜×450㎜,故能滿足要求。由上所述計算模具閉合高度為 408㎜S—30/250 型注塑機允許最小厚度為 250㎜,最大為 450㎜,滿足要求。由資料得 S—30/250 型注塑機的最大開模行程為 150㎜,滿足了塑件頂出要求。S≥H1+H2+5=102㎜經驗證 S—30/250 型注塑機滿足使用要求。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書164.5.1 模具閉合高度校核250mm<408mm<430mm其中 408mm 為模具的閉合高度4.5.2 模具開模時校核360mm<408mm+40mm<450mm其中 40mm 為模具的開模距。經校核 S-30/250 型注塑機滿足使用要求。4.5.3 鎖模力的校核查表得到 S-30/250 型注塑機的最大鎖模力為 250KN,而本模具的成型壓力小于30Mpa,經過公式換算可得到注塑機鎖模力完全能夠滿足模具成型的要求,故采用 S-30/250 注塑機。 4.5.4 定位環(huán)與孔的校核查表得到 S—30/250 型注塑機可安裝的模具定位環(huán)為 φ65,可得模具在設計中選用的定位環(huán)尺寸為 φ40??芍耆夏>吲c注塑機的安裝要求經校核 S—30/250 型注塑機能滿足使用要求故可以采用。4.5.5 注塑機頂桿校核查表得到 S—30/250 型注塑機的頂桿為 φ25mm,而本模具的頂桿孔為 φ30mm,可知φ25mm<φ30mm經校核 S—30/250 型注塑機能滿足使用要求故可以采用 4.6 繪制模具總裝圖和非標零件工作圖河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書1723415167A-14321098765181920121234 401.定模座 2.螺釘 3.定位環(huán) 4.澆口套襯套 5.型腔板 6.導套 7.導柱 8.推件板 9.型芯固定板 10.主型芯 11.支撐板 12.墊板 13.推桿固定板14.推板 15.支撐釘 16.推板導柱 17.推板導套 18.動模板 19.拉料干20.銷抽 21.斜導柱 22.螺釘 23.斜滑塊4.7 本模具的工作原理合模注射,完畢后開模。8 動模板和 9 型芯固定板貼合后退,分型面分開,制件和凝料從澆道拉出繼續(xù)后退 19 拉桿拉 8 板,使 8 和 9 分開,8 板停止,9 板帶動 10主芯心后退,從而給側型芯讓位,20 和 21 開始作用使側型芯水平移動完成側抽取下制件。合模時,動模板前進,斜滑塊靠斜導柱的傾斜前進來完成復位。 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書185 注塑模具的安裝和調試要求5.1 模具安裝(1)清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物,毛刺。(2)因本模具的外型尺寸不大,故采用整體安裝法。先在機器下面兩根導軌上墊好木板,模具從側面進入機架間,定模入定位孔,并放正,慢速閉合模板,壓緊模具,然后用壓板或螺釘壓緊定模,并初步固定動模,然后慢速開閉模具,找正動模,應保證開閉模具時平衡,靈活,無卡住現象,然后固定動模。(3)調節(jié)鎖模機構,保證有足夠的開模距及鎖模力,使模具閉合適當。(4)慢速開啟模板直至模板停止后退為止,調節(jié)頂出裝置,保證頂出距離。開閉模具觀察頂出機構運動情況,動作是否平衡,靈活,協調。(5)模具裝好后,等料筒及噴嘴溫度上升到距預定溫度 20--30℃,即可校正噴嘴與澆口套的相對位置及弧面接觸情況,可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間,觀察兩者接觸印痕,檢查吻合情況,須使松緊合適,校正后擰緊注射座定位螺釘,緊固定位。(6)開空車運轉,觀察模具各部分運行是否正常,然后才可注射試模。5.2 試模通過試模塑件上常會出現各種弊病,為此必須進行原因分析,排除故障。造成次廢品的原因很多,有時是單一的,但經常是多個方面綜合的原因。需按成型條件,成型設備,模具結構及制造精度,塑件結構及形狀等因素逐個分析找出其中主要矛盾,然后再采取調節(jié)成型條件,修整模具等方法加以解決。首先,在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內,或型芯上,甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應當解決的問題。5.2.1 粘著模腔制品粘著在模腔上,是指塑件在模具開啟后,與設計意圖相反,離開型芯一側,滯留于模腔內,致使脫模機構失效,制品無法取出的一種反常現象。其主要原因是:(1) 注射壓力過高,或者注射保壓壓力過高。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書19(2) 注射保壓和注射高壓時間過長,造成過量充模。(3) 冷卻時間過短,物料未能固化。(4) 模芯溫度高于模腔溫度,造成反向收縮。(5) 型腔內壁殘留凹槽,或分型面邊緣受過損傷性沖擊,增加了脫模阻力。5.2.2 粘著模芯(1) 注射壓力和保壓壓力過高或時間過長而造成過量充模,尤其成型芯上有加強筋槽的制品,情況更為明顯。(2) 冷卻時間過長,制件在模芯上收縮量過大。(3) 模腔溫度過高,使制件在設定溫度內不能充分固化。(4) 機筒與噴嘴溫度過高,不利于在設定時間內完成固化。(5) 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進。5.2.3 粘著主流道(1) 閉模時間太短,使主流道物料來不及充分收縮。(2) 料道徑向尺寸相對制品壁厚過大,冷卻時間內無法完成料道物料的固化。(3) 主流道襯套區(qū)域溫度過高,無冷卻控制,不允許物料充分收縮。(4) 主流道襯套內孔尺寸不當,未達到比噴嘴孔大0.5~1 ㎜。(5) 主流道拉料桿不能正常工作。一旦發(fā)生上述情況,首先要設法將制品取出模腔(芯),不惜破壞制件,保護模具成型部位不受損傷。仔細查找不合理粘模發(fā)生的原因,一方面要對注射工藝進行合理調整;另一方面要對模具成型部位進行現場修正,直到認為達到要求,方可進行二次注射。 5.2.4 成型缺陷當注射成型得到了近乎完整的制件時,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綜復雜的,一般很難一目了然,要綜合分析,找出其主要原因來著手修正,逐個排出,逐步改進,方可得到理想的樣件。下面就對度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進的措施進行分析。5.2.4.1 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。這種現象極為常見。其主要原因有:(1) 熔料流動阻力過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、尺寸不利于熔河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書20料流動。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。塑料流動性能不佳。制品壁厚過薄。(2) 型腔排氣不良這是極易被忽視的現象,但以是一個十分重要的問題。模具加工精度超高,排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉角處、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,而且易產生燒焦現象。(3) 鎖模力不足因注射時動模稍后退,制品產生飛邊,壁厚加大,使制件料量增加而引起的缺料。應調大鎖模力,保證正常制件料量。5.2.4.2 溢邊(毛刺、飛邊、批鋒) 與第一項相反,物料不僅充滿型腔,而且出現毛刺,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:(1) 注射過量(2) 鎖模力不足(3) 流動性過好(4) 模具局部配合不佳(5) 模板翹曲變形5.2.4.3 制件尺寸不準確 初次試模時,經常出現制件尺寸與設計要求尺寸相差較大。這時不要輕易修改型腔,應行從注射工藝上找原因。(1) 尺寸變大 注射壓力過高,保壓時間過長,此條件下產生了過量充模,收縮率趨向小值,使制件的實際尺寸偏大;模溫較低,事實上使熔料在較低溫度的情況下成型,收縮率趨于小值。這時要繼續(xù)注射,提高模具溫度、降低注射壓力,縮短保壓時間,制件尺寸可得到改善。(2) 尺寸變小 注射壓力偏低、保壓時間不足,制在冷卻后收縮率偏大,使制件尺寸變小;模溫過高,制件從模腔取出時,體積收縮量大,尺寸偏小。此時調整工藝條件即可。通過調整工藝條件,通常只能在極小范圍內使尺寸京華,可以改變制件相互配合的松緊程度,但難以改變公稱尺寸。5.2.5調整措施河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書21調整時應注意調節(jié)進料速度,增加排氣孔,正確設計澆注系統。注意控型周期。6 結束語塑料后蓋屬于中等難度的塑料件,分析其工藝性,并確定工藝方案。根據計算確定本塑件的體積,然后相應選取注塑機。本設計主要是側抽芯的設計,需要計算側型河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書22心的干涉問題及抽芯距,還有抽芯方式等,并且還需要確定模具的總體尺寸和模具零件的結構,然后根據上面的設計繪出模具的總裝圖。由于在零件制造前進行了預測,分析了制件在生產過程中可能出現的缺陷,采取了相應的工藝措施。因此,模具在生產零件的時候才可以減少廢品的產生。塑料后蓋注塑模具的設計,是理論知識與實踐有機的結合,更加系統地對理論知識做了更深切貼實的闡述。也使我認識到,要想做為一名合理的模具設計人員,必須要有扎實的專業(yè)基礎,并不斷學習新知識新技術,樹立終身學習的觀念,把理論知識應用到實踐中去,并堅持科學、嚴謹、求實的精神,大膽創(chuàng)新,突破新技術,為國民經濟的騰飛做出應有的貢獻。 致謝首先感謝本人的導師原紅玲老師,她對我的仔細審閱了本文的全部內容并對我的畢業(yè)設計內容提出了許多建設性建議。兩位老師淵博的知識,誠懇的為人,使我受益匪淺,在畢業(yè)設計的過程中,特別是遇到困難時,她們給了我鼓勵和幫助,在這里我向他表示真誠的感謝!河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書23感謝母?!幽蠙C電高等專科學校的辛勤培育之恩!感謝材料工程系給我提供的良好學習及實踐環(huán)境,使我學到了許多新的知識,掌握了一定的操作技能。感謝和我在一起進行課題研究的同窗任建林同學,和他在一起討論、研究使我受益非淺。最后,我非常慶幸在三年的的學習、生活中認識了很多可敬的老師和可親的同學,并感激師友的教誨和幫助!參考文獻[1] 馮炳堯 ,韓泰榮,蔣文森主編.模具設計與制造簡明手冊[ M].上海:上??茖W技術出版社. 1999[2] 楊占堯主編.塑料注射模結構與設計[ M].北京:清華大學出版社 2004.9[3] 陳錫棟,周小玉主編.實用模具簡明手 冊[ M].北京:機械工業(yè)出版社 2001河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書24[4] 劉昌祺主編.塑料模具設計[ M].北京:機械工業(yè)出版社. 1998[5] 塑料模設計手冊編寫組.塑料模設計手冊[ M].北京:機械工業(yè)出版社. 1994[6] 楊占堯等主編.注塑模具典型結構圖例[ M].北京:化工工業(yè)出版社. 2005[7] 付宏生、劉京華編著.注射制品與注射模具設計[ M].北京:化學工業(yè)出版社. 2003.1[8] 中國機械工業(yè)教育協會組編.塑料模設計與制造 [M].北京:機械工業(yè)出版社. 1999[9] 北京意大利技術開發(fā)有限責任公司編.塑料模具設計與制造過程仿真[ M]. 北京:化學工業(yè)出版社. 2007
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3511 塑料后蓋成型工藝與模具設計,塑料,成型,工藝,模具設計
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