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設(shè)計(jì)說明書 課題名稱 室內(nèi)垃圾桶注塑模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 起訖時(shí)間 年 月 日 年 月 日 摘 要 根據(jù)塑料制品的要求 了解塑件的用途 分析塑件的工藝性 尺寸精度等 技術(shù)要求 考慮塑件制件尺寸 本模具采用一模一腔 直澆口進(jìn)料 注射機(jī)采 用 HT300XB 型號(hào) 設(shè)置冷卻系統(tǒng) CAD 和 PROE 繪制二維總裝圖和零件圖 選擇 模具合理的加工方法 附上說明書 系統(tǒng)地運(yùn)用簡要的文字 簡明的示意圖和 和計(jì)算等分析塑件 從而作出合理的模具設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞 模具設(shè)計(jì) CAD 繪制二維圖 PROE 繪制 3D 圖 Abstract To understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process dimensional accuracy select the workpiece size of the plastic parts The mold using a two side gate feed injection machine adopts HT the 80W1 B models and set a cooling system CAD and PROE drawing two dimensional assembly diagram and parts diagram reasonable mold processing methods Attach a manual use brief text a concise diagram and calculated analysis of plastic parts in order to make a reasonable mold design Keywords mold design CAD drawing two dimensional map PROE draw 3D maps injection machine selection 目錄 摘 要 I Abstract I 1 緒論 1 1 1 模具在加工工業(yè)中的便利性 1 1 2 塑料模具的發(fā)展趨勢 2 1 3 本設(shè)計(jì)的目的和要求 3 2 塑件的工藝分析及材料分析 4 2 1 塑件的工藝分析 4 2 1 1 塑件的位置公差 4 2 1 2 塑件表面質(zhì)量要求及分析 5 2 1 3 脫模斜度分析 6 2 1 4 壁厚的分析 6 2 1 5 圓角的分析 6 2 1 6 孔的分析 7 2 1 7 塑件的體積和質(zhì)量 7 2 1 8 塑件成型方法與分析 7 2 2 材料分析 8 2 2 1 材料的分析與選擇 8 2 2 2 分析制件材料使用性能 9 3 成型注塑機(jī)選用 12 3 1 注射機(jī)的概述 12 3 2 注射機(jī)基本參數(shù) 14 3 3 注塑機(jī)選擇 16 4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 4 1 確定模具的基本類型 18 4 2 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 18 4 3 模架選用 19 5 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 5 1 分型面的選擇 22 5 2 型芯型腔結(jié)構(gòu)的確定 22 5 2 1 型腔設(shè)計(jì) 23 5 2 2 型芯設(shè)計(jì) 24 5 3 型芯型腔的尺寸要素 25 5 4 型芯型腔的尺寸計(jì)算 26 5 4 1 型腔寬度尺寸的計(jì)算 26 5 4 2 型腔長度尺寸的計(jì)算 26 5 4 3 型腔高度尺寸的計(jì)算 26 5 4 4 型芯寬度尺寸的計(jì)算 27 5 4 5 型芯長度的計(jì)算 27 5 4 6 型芯高度尺寸的計(jì)算 27 5 5 成形零部件剛度和強(qiáng)度校核 28 5 5 1 剛度和強(qiáng)度校核要素 28 5 5 2 型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 28 5 6 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇與設(shè)計(jì) 29 6 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯距 31 6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 6 1 澆口的設(shè)計(jì) 33 6 1 1 澆口的形狀 位置的確定 33 6 1 2 澆口位置的選擇原則 33 6 1 3 澆口的尺寸確定 34 6 2 流道的設(shè)計(jì) 34 6 2 1 主流道相關(guān) 35 6 2 2 分流道的設(shè)計(jì) 36 6 2 3 分流道的形狀與尺寸 36 6 2 4 分流道的表面粗糙度 37 7 模具其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 39 7 1 脫模裝置設(shè)計(jì) 39 7 1 1 推出力的計(jì)算 39 7 1 2 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 40 7 2 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 42 7 3 排氣及引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 43 7 4 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 44 8 注塑機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 46 8 1 模具閉合高度的校核 46 8 2 開模行程的校核 46 8 3 最大注塑量校核 47 8 4 鎖模力的校核 47 8 5 頂出裝置的校核 48 9 模具結(jié)構(gòu)總圖 48 結(jié)論 50 參考文獻(xiàn) 50 致謝 51 0 1 緒論 1 1 模具在加工工業(yè)中的便利性 在現(xiàn)代化的工業(yè)里面 模具是使用最多的也是最基礎(chǔ)的一個(gè)工藝裝置 模 具現(xiàn)在在很多行業(yè)里面都有廣泛的使用 比方說汽車 電機(jī) 電子等等 在工 業(yè)領(lǐng)域里面 六成到八成的零部件在進(jìn)行加工生產(chǎn)的時(shí)候都是靠著模具才能夠 成形的 而且最近這些年我們國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速 行業(yè)的發(fā)展也很快 所以現(xiàn) 在對于模具的要求就很高了 模具的結(jié)構(gòu)跟原來相比也是復(fù)雜了很多 我們使 用模具來加工產(chǎn)品 優(yōu)點(diǎn)是精度很高 復(fù)雜性很高 加工出來的產(chǎn)品一致性也 很高 生產(chǎn)率很高 但是消耗的能量確是很低的 是我們在加工別的產(chǎn)品 或 者是塑件的復(fù)雜的這個(gè)程度還有注射機(jī)的類型等等這些都是有關(guān)系的 模具的 結(jié)構(gòu)有動(dòng)模還有定模這兩部分 定模 就是裝在注射機(jī)的固定的板子上面 動(dòng) 模是裝在注射劑移動(dòng)的板子上面 在進(jìn)行注射成型的時(shí)候 模具跟著注射劑上 面的合模進(jìn)行運(yùn)動(dòng) 在產(chǎn)品成型的時(shí)候 動(dòng)模跟定模都是由導(dǎo)柱導(dǎo)向然后就是 閉合了 正常來說注射模具的組成部分有成型的零部件 合模機(jī)構(gòu) 澆注系 等等 統(tǒng) 側(cè) 向 分 型 與 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 推 出 機(jī) 構(gòu) 加 熱 和 冷 卻 系 統(tǒng) 因?yàn)槟＞咴谶M(jìn)行加工時(shí)候的特征 所以我們模具在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候跟別的 行業(yè)是不一樣的 模具設(shè)計(jì)要考慮的要點(diǎn)如下 a 我們要考慮 吸塑 件 的 物 理 力 學(xué) 性 能 比 方 說 強(qiáng) 度 剛 度 韌 性 彈 性 水性還有對應(yīng)力的敏感性 不一樣的塑料的特點(diǎn)還有性能都是不一樣的 所以 我們在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要盡可能的發(fā)揮塑件的長處 盡量不能顯示出塑件的短 處 b 我們要考慮 的很多不塑 料 的 成 型 工 藝 性 比 方 說 流 動(dòng) 性 成 型 收 縮 率 一樣的地方 我們加工的塑件的外形應(yīng)在在加工產(chǎn)品的時(shí)候方便產(chǎn)品的在成型 的時(shí)候進(jìn)行充模 排氣 補(bǔ)縮 同一時(shí)間還要滿足讓熱塑性塑料的產(chǎn)品能夠很 快的 均勻的進(jìn)行冷卻 可以讓熱固性的塑料在進(jìn)行固化的時(shí)候可以很均勻 c 我們要考慮這個(gè)塑件的結(jié)構(gòu)要能夠讓整個(gè)模具的結(jié)構(gòu)簡單 不復(fù)雜 1 一定不能讓側(cè)向分型抽芯的裝置跟簡化脫模的裝置 這樣加工出來的產(chǎn)品可以 符合我們的要求 一些要求很特別的產(chǎn)品 我們還要多考慮一些因素在里面 包括 光 學(xué) 性 能 熱 學(xué) 性 能 電 性 能 耐 腐 蝕 性 能 等 1 2 塑料模具的發(fā)展趨勢 我們將塑料加工成為產(chǎn)品的方法有很多種 這里面我們使用最多的是進(jìn) 行注射 擠出 壓縮 壓注 壓延還有吹塑等等 在這些里面我們使用最多的 加工塑料的方法是注射 一般來說除了氟塑料 基本上所有的熱塑性的塑料都 可以通過這個(gè)加工發(fā)法進(jìn)行成型 這種加工方法的特點(diǎn)是成型的周期不長 可 以進(jìn)行一次成型 加工出來的產(chǎn)品外形是很復(fù)雜的 而且產(chǎn)品的尺寸精確度是 很高的 可以進(jìn)行全自動(dòng)化的生產(chǎn) 所以 這種注射的加工辦法運(yùn)用的很廣泛 在現(xiàn)在市面上的塑料產(chǎn)品里面大概占到了三成 但是因?yàn)檫@種加工需要的設(shè)備 價(jià)格是很高的 而且在加工模具的時(shí)候成本也是很高的 不能用來加工一件或 者是生產(chǎn)量很小的塑料件的生產(chǎn) 我們要將產(chǎn)品注射成型要使用模具 這個(gè)模具我們叫做注射模 這種模具 是我們要加工產(chǎn)品的工藝裝置 注射模類型有很多 它的結(jié)構(gòu)還有塑料的種類 塑件有多復(fù)雜還有注射劑 的類型這些都是有很大的關(guān)系的 它的基本的機(jī)構(gòu)就是定模還有動(dòng)模 定模主 要是裝在注射機(jī)上面的固定板上的 動(dòng)模是裝在注射機(jī)上面的移動(dòng)板上面的 在進(jìn)行注射成型的時(shí)候 它是要跟著注射機(jī)上面的合模做系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)的 在進(jìn) 行注射成型的時(shí)候 動(dòng)模跟定模是通過導(dǎo)柱導(dǎo)向進(jìn)行了閉合 正常注射模的組 成是 機(jī)構(gòu)成 型 零 部 件 合 模 導(dǎo) 向 機(jī) 構(gòu) 澆 注 系 統(tǒng) 側(cè) 向 分 型 與 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 推 出 2 加 熱 和 冷 卻 系 統(tǒng) 排 氣 系 統(tǒng) 及 支 承 零 部 件 組 成 注射工藝將注射模 塑料原材料和注射機(jī)連接在一起 我們通過注射的 工藝將產(chǎn)品成型 這個(gè)工藝最中心的問題就是要用一切辦法獲得塑化比較好的 塑料熔體 要讓它能夠注射到模具里面去 這樣在我們設(shè)定好的溫度下面進(jìn)行 冷卻 還有定型 讓我們加工的塑件達(dá)到產(chǎn)品的需要 注射機(jī)還有模具的結(jié)構(gòu) 2 都已經(jīng)確定好了以后 那么決定產(chǎn)品成型質(zhì)量好壞的因素就是注射成形工藝條 件的選擇還有控制了 現(xiàn)在國際市場上使用最多的 適用范圍也是最廣的注射模的分析軟件是澳 大 其中MOLDFWCFLOHFLOW 利 亞 的 美 國 的 華 中 科 技 大 學(xué) 的 等 MOLDFLOW 軟件包括三個(gè)部分 MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS 產(chǎn)品優(yōu)化顧問 簡稱 MPA MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT 注射成型模擬分析 簡稱 MPI MOLDFLOW PLASTICS XPERT 注射成型過程控制專家 簡稱 MPX 我們使用 CAE 技術(shù)取代試模 這種工藝是在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的時(shí)候一個(gè)新的 進(jìn)步 特別是對于模具在損壞以后的浪費(fèi)大大的改善了 使用這種工藝以后加 工出來的產(chǎn)品質(zhì)量提高了很多 而且成本上也降低了很多 從經(jīng)濟(jì)上還有技術(shù) 上來說都有很重大的意義 3 1 3 本設(shè)計(jì)的目的和要求 我們按照塑料制品的實(shí)際的需要 先了解一下塑料制品用來做什么 將塑 料制品的工藝進(jìn)行分析等等 將冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)好 使用 CAD 和 PROE 將二維總 裝圖和零件圖畫出來 將模具的加工方法確定下來 將說明書附上 進(jìn)行系統(tǒng) 的表述 簡單的示意圖還有部分計(jì)算進(jìn)行塑件的分析 然后才能夠做出來合理 的模具設(shè)計(jì) 將說明書附上 然后使用比較系統(tǒng)的專業(yè)的文字 不復(fù)雜的圖紙 還有計(jì)算進(jìn)行塑件的分析 這個(gè)時(shí)候才能將模具的設(shè)計(jì)合理的表述出來 3 2 塑件的工藝分析及材料分析 2 1 塑件的工藝分析 2 1 1 塑件的位置公差 已經(jīng)加工成型的零件的大小就是說成型的零件上可以直接決定塑件外形的 相關(guān)的尺寸 這些尺寸主要指的是有型腔還有型芯的徑向的尺寸 型腔的深度 是多少還有型芯的高度是多少 型芯和型芯之間的長度是多少 還有中心距的 大小是多少等 我們在對模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候主要要按照塑件的大小還有精確度的等級(jí)將 成型零部件的大小還有精確度的等級(jí)確定下來 在這里對塑件的大小還有精確 度有影響的因素主要有塑件的收縮率 模具將零部件加工成型時(shí)候的誤差 還 有模具在加工零件時(shí)候的磨損 以及我們在對模具進(jìn)行安裝時(shí)候產(chǎn)生的誤差 這些我們提到的因素都可以用來確定成型零件的大小的 因?yàn)槿绻覀儼凑?來算型芯還平 均 收 縮 率 平 均 制 造 公 差 還 有 平 均 磨 損 量 有型腔的大小的時(shí)候肯定會(huì)有誤差的出現(xiàn) 考慮到模具在制造時(shí)候產(chǎn)生的公差 還有模具在加工零部件的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生磨損量 這個(gè)磨損量我們都是按照經(jīng)驗(yàn)來 確定的 只將塑件的收縮率的計(jì)算考慮進(jìn)去 用來計(jì)算零部件的工作尺寸 塑件在經(jīng)過加工成型以后 我們就得到了我們需要加工的產(chǎn)品 這個(gè)產(chǎn)品 從熱模具里面拿出來以后 我們要對它進(jìn)行冷卻 一旦進(jìn)行冷卻那么產(chǎn)品的尺 寸就會(huì)有所減小 所以 我們就知道每一個(gè)塑料產(chǎn)品收縮性都是它的特征之一 如果我們加工的材料是 PP 那么它的收縮率就是 1 8 我們用下面的公式來 計(jì)算 BA018 式子里面 代 表 的 是 模 具 成 型 零 部 件 在 常 溫 下 的 尺 寸 B 塑件在常溫下實(shí)際尺寸 我們可以選擇塑件公差的三分之一到四分之成 型 零 部 件 工 作 尺 寸 的 公 差 值 一 也可以用 IT7 8 級(jí)來當(dāng)作模具的制造公差 在這里 我們選擇的是 IT8 級(jí) 型芯工作尺寸公差 我們選擇的是 IT7 級(jí) 模具型腔小一些的尺寸作為基 4 本的尺寸 這個(gè)時(shí)候它的偏差就是一個(gè)整數(shù) 如果說模具型芯的最大尺寸作為 基本尺寸的時(shí)候 這個(gè)時(shí)候偏差就是一個(gè)負(fù)數(shù) 中心距的偏差進(jìn)行的是雙向的 對稱的分布 每一個(gè)加工以后成型的零部件的工作的齒距詳細(xì)的數(shù)據(jù)看圖紙 在對模具進(jìn)行設(shè)計(jì)之前首先要先將塑件的工藝確定下來 這里的工藝主要 包括了塑件的形狀 塑件的結(jié)構(gòu) 塑件的大小 還有塑件的精確度等級(jí) 當(dāng)然 還有塑件表面的質(zhì)量 這樣我們才能合理的將模具的結(jié)構(gòu)還有精確度確定下來 2 1 2 塑件表面質(zhì)量要求及分析 加工出來的塑料產(chǎn)品外面的形狀還有大小主要受到塑料材質(zhì)的流動(dòng)性還有 注射劑的規(guī)格的影響 在設(shè)備沒有變化還有工藝是一樣的情況下 材質(zhì)不一樣 的塑料 流動(dòng)性好的 就可以加工出來尺寸比較大的產(chǎn)品 相反的出來的產(chǎn)品 的尺寸就很小 我們從成本還有環(huán)保的角度來考慮 只要達(dá)到我們產(chǎn)品的需要 的 通常我們對于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要緊湊一些 這樣我們加工 出來的產(chǎn)品外形就比較小 這種塑料產(chǎn)品的材質(zhì)是 PP 流動(dòng)性是很好的 適合 用來加工尺寸不一樣的產(chǎn)品 塑件的大小還有精確度對于模具的設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu) 還有模具的加工的精確度 都是有直接的影響的 為了能夠讓模具加工產(chǎn)品的難度降低一點(diǎn) 還有讓模具 加工的成本可以減少一些 在達(dá)到加工產(chǎn)品的要求的前提條件下 要盡可能的 將塑件的大小還有精確度設(shè)計(jì)的簡單一些 因?yàn)樗芰细饘俚牟罹嗍呛艽蟮?所以不能參照金屬的等級(jí)來確定輸料的等級(jí) 現(xiàn)在國家成型技術(shù)很低 塑件尺 寸公差可借鑒 料制 23SJ137298 參 照 文 獻(xiàn) 表 塑 件 的 尺 寸 與 公 關(guān) 的 塑 件標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行確定 按照要求 這次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品都是使用 MT5 級(jí)精度 塑料產(chǎn)品的表面的要求越是高 那么塑料的表面的粗糙度就越是低 在產(chǎn) 品成型的時(shí)候 我們要盡可能的避免產(chǎn)品上面有疤痕等的產(chǎn)生 而且模具的腔 里面的粗糙度還要很低 模具不停的在反復(fù)的進(jìn)行使用 所以腔里面的粗糙度 就會(huì)增加 所以我們對于模具應(yīng)該及時(shí)的觀察 粗糙度高了的話就要進(jìn)行拋光 5 2 1 3 脫模斜度分析 因?yàn)樗芰袭a(chǎn)品在進(jìn)行冷卻的時(shí)候會(huì)有一定的收縮 所以在脫模之前一定會(huì) 緊緊的將模具的芯或者是模具腔里面突出的地方包裹住 這樣是為了脫模的時(shí) 候能夠方便一些 為了避免在脫模的過程里面因?yàn)榱馓?將產(chǎn)品的表面弄 傷了 所以我們脫模的方向平行的制品的里面還有外面的表面都應(yīng)該有一定的 斜度來方便進(jìn)行脫模 這個(gè)斜度跟加工出來產(chǎn)品的形狀 厚度還有收縮率都有 關(guān)系的 斜度如果說太小了 會(huì)讓加工產(chǎn)品的大小有問題 還會(huì)讓加工的產(chǎn)品 有損傷或者是出現(xiàn)破裂 在斜度太大的時(shí)候 雖然脫模很方便了 但是加工的 產(chǎn)品的精確度又不高 會(huì)導(dǎo)致材料的浪費(fèi) 一般來說這個(gè)斜度的值我選取的是 模斜度 0 51POM0 351 塑 件 材 料 的 型 腔 脫 模 斜 度 為 型 芯 脫 30 1 2 1 4 壁厚的分析 我們在對塑件進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候 需要考慮的一個(gè)問題就是塑件的壁厚 這 個(gè)壁厚對于產(chǎn)品注射成型有著重要的影響 在進(jìn)行注射充模的時(shí)候熔體在流動(dòng) 在進(jìn)行定型的時(shí)候冷卻的速度是多少 冷卻的時(shí)間是多少 還有塑件的成型時(shí) 候質(zhì)量怎么樣 塑件的原材料是什么還有生產(chǎn)的效率有多高 還有生產(chǎn)成本是 多少都有很緊密的關(guān)系 通常在前提條件都滿足的情況下 我們的壁厚應(yīng)該要 小一些 這樣原材料的損耗就會(huì)降低 生產(chǎn)成本就不高 最重要的是冷卻的速 度會(huì)很快 這樣成型的周期就比較短 另外還不會(huì)產(chǎn)生氣泡 縮孔 凹陷等等 這些 但是如果這個(gè)壁厚太小的話 那么加工的產(chǎn)品剛度不好 而且在進(jìn)行脫 模還有裝配 使用的時(shí)候產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)變形 那么加工出來的產(chǎn)品在使用的時(shí)候 就會(huì)不合格 我們選擇的壁厚應(yīng)該均勻 防止塑件出現(xiàn)不均勻的收縮導(dǎo)致產(chǎn)品 是次品 一般來說壁厚的值都是在 1 4mm 我們用的最多的數(shù)值是 2 3mm 2 1 5 圓角的分析 為了避免塑料件在拐彎的地方應(yīng)力太過集中 那么我們就要將在加工過程 6 里面的充模特性進(jìn)行改善 我們要在塑料件拐彎的地方還有里面連接的地方使 用圓角來進(jìn)行過度 在沒有什么特別的需要的時(shí)候 塑件的每個(gè)連接角的地方 都要有半徑是 的圓角 通常來說外面的圓弧的半徑要比壁厚大出 0 50 51m 倍來 里面的圓角的半徑通常要是壁厚的 0 5 倍 2 1 6 孔的分析 加工出來的塑料產(chǎn)品上面一般都會(huì)有很多通孔還有盲孔 一般來說 這 些孔都可以使用型芯來進(jìn)行成型 但是如果說這個(gè)孔的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的話 那么 熔體在流動(dòng)的時(shí)候就會(huì)很困難 那么我們在進(jìn)行模具加工的時(shí)候難度就會(huì)大很 多 這樣就會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本太高 所以我們在塑料件上面設(shè)計(jì)孔的時(shí)候 要盡 可能設(shè)計(jì)簡單一些的孔 因?yàn)樾托緦τ谌垠w來說可以進(jìn)行分流 所以我們在這 個(gè)孔的周邊會(huì)有熔接的痕跡 這樣會(huì)讓孔的強(qiáng)度降低很多 所以我們在進(jìn)行孔 的設(shè)計(jì)的時(shí)候 孔和孔的距離以及孔到塑料產(chǎn)品的邊的距離都要比孔的直徑還 有大 在這個(gè)孔的周圍應(yīng)該將壁厚加大 這樣我們塑料產(chǎn)品的強(qiáng)度還有剛度都 會(huì)加強(qiáng) 2 1 7 塑件的體積和質(zhì)量 在我們這篇論文里面 塑料件的質(zhì)量還有體積在進(jìn)行測量的時(shí)候使用的是 3D 在 PROE 這個(gè)軟件里面 通過塑膜部件驗(yàn)證的這個(gè)功能 可以測得塑件的 體積 1034 3 3cm 因 PP 的密度為 0 9 即可以得出該塑件制品的體積為3 cmg 質(zhì)量約為 914 4g 2 1 8 塑件成型方法與分析 我們這篇論文里面的室內(nèi)垃圾桶 造型如下圖所示 詳細(xì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)還有 大小看圖紙 這個(gè)塑料件的結(jié)構(gòu)不復(fù)雜 而且生產(chǎn)起來量很大 成本很低 在 加工的時(shí)候成形是很簡單的 對于精度的要求也沒有多高 所以我們使用的是 一模一腔室 直澆口進(jìn)料 我們的注射機(jī)的型號(hào)是 HT300XB 7 室內(nèi)垃圾桶三維立體圖 2 2 材料分析 2 2 1 材料的分析與選擇 英文名稱 Polypropylene 簡稱 PP 比重 0 9 0 91 克 立方厘米 成型收縮率 1 0 2 5 成型溫度 160 220 PP 為結(jié)晶型高聚物 常用塑料中 PP 最輕 密度僅為 0 91g cm3 比水小 通用塑料中 PP 的耐熱性最好 其熱變形溫度為 80 100 能在沸水中煮 PP 有良好的耐應(yīng)力開裂性 有很高的彎曲疲勞壽命 俗稱 百折膠 PP 的 綜合性能優(yōu)于 PE 料 PP 產(chǎn)品質(zhì)輕 韌性好 耐化學(xué)性好 PP 的缺點(diǎn) 尺寸精 8 度低 剛性不足 耐候性差 它具有后收縮現(xiàn)象 脫模后 易老化 變脆 易 變形 PP 這種材料的表面非擦光滑 而且很有光澤 硬度很高也很致密 這種 原材料的顏色是淡黃色或者是白色 薄的地方會(huì)出現(xiàn)半透明的狀態(tài) 非常容易 就被點(diǎn)燃 沒有火源了還會(huì)繼續(xù)進(jìn)行燃燒 燃燒的時(shí)候火的上班部分是黃色的 下半部分是藍(lán)色的 散發(fā)出來的的氣味很濃烈 有點(diǎn)像魚腥味 這種是白色的 粉末 粉末是不透明的 上色非常容易 它的比重一般都是在 干燥條件 80 0 9 1 230 1702 克 立 方 厘 米 成 型 收 縮 率 成 型 溫 度 90 2 小時(shí) PP 的不能承受很長時(shí)間的高溫 在很短的時(shí)間里面可以達(dá)到 160 度 反而比均聚 PPPOMPOP均 聚 短 期 耐 熱 比 共 聚 高 以 上 但 長 期 耐 熱 高 10 左右 可在 40 100 溫度范圍內(nèi)長期使用 PP 很容易就分解了 在分解的時(shí)候溫度是而百八十度 分解的時(shí)候有刺激性的氣味還有腐蝕性的氣 體發(fā)出來 所以我們這個(gè)模具的材料還是要選擇能夠耐腐蝕性的鋼材來進(jìn)行加 工 PP 它的強(qiáng)度很高 剛度也很高 彈性還是非常好的 減模還有承受磨力的 性能都是很好的 它的力學(xué)的性能是很好的 通過強(qiáng)度來進(jìn)行比較可以達(dá)到 50 5MPa 通過剛度來比可以達(dá)到 2650MPa 這些都跟金屬很像 力學(xué)的性能不 會(huì)受到溫度的影響 受到的沖擊強(qiáng)度是大一點(diǎn)的 但是一般來說沖擊力是比不 上 PP 和 PC PP 容易對缺口產(chǎn)生敏感 在有缺口的情況下 沖擊的強(qiáng)度一般的 會(huì)降低到百分之九十這樣一種狀況 而 PA 和 PC 只有 28MPa PP 蠕變性與 PA 差不多 在 20 21MPa 3000h 只有 2 3 不受溫度的影響 潤滑性也是不錯(cuò)的 PP 加工PPV的 摩 擦 因 數(shù) 小 耐 磨 性 好 極 限 值 很 大 自 的產(chǎn)品在進(jìn)行互相摩擦的時(shí)候 承受力很高的時(shí)候相互作用會(huì)有很刺耳的聲音 發(fā)出來 PP 的絕緣性是很好的 一般都不會(huì)因?yàn)闇囟冗€有濕度有什么改變 在溫度 范圍比較大的時(shí)候 濕度還有頻率的范圍也比較大的時(shí)候 介電常數(shù)還有介電 損耗都是變化很小的 承受電弧的性能是非常好的 而且這種性能在溫度很高 的時(shí)候也可以持續(xù) PP 的介電強(qiáng)度與厚度有關(guān) 厚度 0 127mm 時(shí)為 82 7kV mm 厚度為 1 88mm 時(shí)為 23 6kV mm 9 PP 不能抵抗強(qiáng)酸還有氧化劑 但是可以承受烯酸及弱酸 PP 的耐熔劑性不 錯(cuò) 可以承受 還可以在溫?zé)N 類 醇 類 醛 類 醚 類 汽 油 潤 滑 油 及 弱 堿 等 度很高的時(shí)候保持它的穩(wěn)定性 不怎么吸水 尺寸的穩(wěn)定性也是很好的 2 2 2 分析制件材料使用性能 制件材料注塑性能 PP 的吸濕性不大 因此成型前不必進(jìn)行干燥處理 它的熔融溫度范圍小 熱穩(wěn)定性差 因此過熱或在允許溫度下長時(shí)間受熱 均會(huì)引起分解 分解產(chǎn)物對人體和設(shè)備都有害 PP 在進(jìn)行融化還有凝固的時(shí)候速度都是很快的 溫度對 PP 的熔體黏度影響不大 剪切速率對熔體黏度影響卻很大 如欲提 高 PP 熔體的流動(dòng)性 最好增加成型壓力或螺桿轉(zhuǎn)速 PP 在冷卻的時(shí)候收縮率是很大的 放慢冷卻的速度以后會(huì)讓加工的產(chǎn)品收 縮的幅度小一點(diǎn) PP 的摩擦系數(shù)小 彈性高 淺側(cè)凹槽的塑件可強(qiáng)制脫模 塑件表面可帶有 皺紋花樣 噴嘴的這個(gè)孔的直徑還是大一些好 我們使用的噴嘴是直通式的 在用模 具進(jìn)行澆筑的時(shí)候還是要大一點(diǎn) 我們的模具要進(jìn)行加熱 力學(xué)性能 PP 它的強(qiáng)度很高 剛度也很高 彈性還是非常好的 減模還有承受磨力的 性能都是很好的 它的力學(xué)的性能是很好的 通過強(qiáng)度來進(jìn)行比較可以達(dá)到 50 5MPa 通過剛度來比可以達(dá)到 2650MPa 這些都跟金屬很像 PP 的力學(xué)性 不會(huì)受到溫度的影響 受到的沖擊POM共 聚 比 均 聚 的 變 化 要 大 一 點(diǎn) P 強(qiáng)度是大一點(diǎn)的 但是一般來說沖擊力是比不上 PP 和 PC PP 容易對缺口產(chǎn)生 敏感 在有缺口的情況下 沖擊的強(qiáng)度會(huì)降低百分之九十這么多 PP 的疲勞強(qiáng) 度非常的明顯 不會(huì)受到溫度的影響 PP 的摩201Pa30h2 3 在 時(shí) 只 有 擦因數(shù)小 耐磨性好 極限 PV 值很大 PP 加工的產(chǎn)品在進(jìn)行互相摩擦的時(shí)候 承受力很高的時(shí)候相互作用會(huì)有很刺耳的聲音發(fā)出來 電學(xué)性能 10 PP 的絕緣性是很好的 一般都不會(huì)因?yàn)闇囟冗€有濕度有什么改變 在溫度 范圍比較大的時(shí)候 濕度還有頻率的范圍也比較大的時(shí)候 介電常數(shù)還有介電 損耗都是變化很小的 承受電弧的性能是非常好的 而且這種性能在溫度很高 的時(shí)候也可以持續(xù) PP 的介電強(qiáng)度與厚度有關(guān) 厚度 0 127mm 時(shí)為 82 7kV mm 厚度為 1 88mm 時(shí)為 23 6kV mm 環(huán)境性能 PP 不耐強(qiáng)酸和氧化劑 對烯酸及弱酸有一定的穩(wěn)定性 PP 的耐溶劑性良好 可耐烴類 醇類 醛類 醚類 汽油 潤滑油及弱堿等 并可在高溫下保持相 當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)穩(wěn)定性 吸水性小 尺寸穩(wěn)定性好 如果長時(shí)間受到紫外線的作用的 話 力學(xué)的性能就會(huì)降低很多 這個(gè)時(shí)候它表面就會(huì)出現(xiàn)粉化或者是龜裂 優(yōu)點(diǎn) 1 具高機(jī)械強(qiáng)度和剛性 2 最高的疲勞強(qiáng)度 3 對環(huán)境有一定的抵抗力 可以承受有機(jī)溶劑的性能是很好的 4 耐反復(fù)沖擊性強(qiáng) 5 廣泛的使用溫度范圍 40 120 6 良好的電氣性質(zhì) 7 復(fù)原性良好 8 自己的潤滑性能是很好的 耐磨的性能也是很好的 9 尺寸安定性優(yōu) 缺點(diǎn) 一旦受到強(qiáng)酸進(jìn)行腐蝕的時(shí)候 承受能力就很差了 粘合的性能也不好 進(jìn)行熱分解的時(shí)候跟軟化時(shí)候的溫度都是很靠近的 限氧指數(shù)是很小的 塑件材料主要用途 多 PP 其實(shí)就是含量很高的一種固態(tài)的 它體現(xiàn)的是固體的一種顆粒 在進(jìn) 行貯存還有運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候都很方便 在溫度很高的時(shí)候可以轉(zhuǎn)變成為蒸汽 可以 用來替代高濃度的進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn) 方便在化工 制藥等等這些化學(xué)合成的領(lǐng)域 進(jìn)行使用 尤其是有要求沒有水的做原料進(jìn)行生產(chǎn)的方面 使用是很廣泛的 11 3 成型注塑機(jī)選用 3 1 注射機(jī)的概述 注塑機(jī)我們又可以把它叫做注射成型機(jī)或者是注射機(jī) 這種機(jī)器是將熱 塑性的塑料或者是熱固性的塑料通過模具加工成為各種形狀的塑料的產(chǎn)品 這 種機(jī)器有幾種形式 立式的 臥式的還有全電式的 這種注射劑可以將塑料進(jìn) 行加熱 可以對熔融塑料進(jìn)行高壓 讓它射出來的塑料在整個(gè)模具里面都充滿 了 在進(jìn)行塑料加工的行業(yè)里面 用的最大的設(shè)備就是注射機(jī)了 這種機(jī)器 不僅生產(chǎn)出來的產(chǎn)品很多 而且可以用注射機(jī)直接進(jìn)行生產(chǎn) 通常螺桿式注塑機(jī)加工產(chǎn)品的工藝的流程是 先將都是顆粒狀的或者是 粉狀的塑料倒進(jìn)到機(jī)筒里面去 然后在經(jīng)過螺桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)的時(shí)候和機(jī)筒 外面的部分進(jìn)行加熱讓塑料就成為熔融的狀態(tài)了 這個(gè)時(shí)候機(jī)器就開始合模了 12 注射座就開始往前移動(dòng)了 讓它的噴嘴跟模具的澆口緊緊的靠在一起 然后再 向注射缸里面加入壓力油 讓螺桿向前進(jìn) 這個(gè)時(shí)候壓力就會(huì)很高而且速度也 會(huì)很快的將熔料倒進(jìn)到溫度不高的閉合的模具里面 在經(jīng)過一段時(shí)間 這個(gè)時(shí) 間里面壓力不變 然后再冷卻 讓產(chǎn)品進(jìn)行固化 這個(gè)時(shí)候就可以打開模具 將加工的產(chǎn)品取出來 注射產(chǎn)品成型的時(shí)候要求是塑化 注射還有成形 塑化 是我們保證產(chǎn)品的質(zhì)量還有讓產(chǎn)品可以成型的前提條件 是為了滿足可以成型 的要求 在進(jìn)行注射的時(shí)候壓力還有速度一定要達(dá)到要求 因?yàn)樽⑸涞膲毫κ?很高的 所以在模具的腔里面也會(huì)有很高的壓力 所以這個(gè)時(shí)候的合模力一定 要很大 這樣我們就可以知道 注射的部分跟合模的部分是整個(gè)機(jī)關(guān)鍵的裝置 在對加工的塑料的產(chǎn)品進(jìn)行評價(jià)的時(shí)候主要從三個(gè)方面 一個(gè)是外形還 有質(zhì)量 這個(gè)里面包括了產(chǎn)品是不是完整 顏色是不是均勻 光澤好不好等等 二是產(chǎn)品的大小還有相對于的位置是不是符合我們的要求 三是跟產(chǎn)品的使用 相對應(yīng)的物理 化學(xué)的性能等等 這些具體的要求在產(chǎn)品用的地方不一樣 所 需要的大小也是不一樣的 加工產(chǎn)品的不好主要是在前期對于模具的設(shè)計(jì)的時(shí) 候 制造的精確度還有磨損的程度等等這些 不過在實(shí)際中 我們進(jìn)行塑料加 工的廠家里面的技術(shù)工作人員 經(jīng)常要用一些手工來進(jìn)行彌補(bǔ)模具的不足 我們按照塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu) 使用材料還有質(zhì)量 將它加工的過程列出來 第一步 為了能夠讓注射的過程比較順利 還有加工出來的產(chǎn)品的質(zhì)量符合要 求 我們應(yīng)該對我們加工的設(shè)備還有需要加工的塑料進(jìn)行前期的準(zhǔn)備 1 成型前對原材料的預(yù)處理 按照我們加工的產(chǎn)品的實(shí)際需要 先檢查一下原材料的含水量 看上去 色澤 顆粒是什么狀況然后要測量一下它的熱穩(wěn)定性 流動(dòng)性還有收縮率這些 參數(shù) 我們要事先對于原材料先試驗(yàn)進(jìn)行預(yù)熱干燥 因?yàn)?PP 的吸水性能很好 假如說保存的好的話 我們的產(chǎn)品成型以后就不要再進(jìn)行干燥的處理了 2 料筒的清洗 在一開始我們用某一種塑料或者是某一個(gè)注射劑的時(shí)候 或者是在進(jìn)行 13 生產(chǎn)的時(shí)候我們要將產(chǎn)品改變 將原料改變 或者是換一個(gè)顏色或者是塑料有 分解的情況出現(xiàn) 這個(gè)時(shí)候我們都要對注射劑進(jìn)行清洗 在進(jìn)行清潔的時(shí)候一般都比螺桿式的清洗困難很多 因?yàn)樵谥降牧?筒里面留下來的料很多而且不方便對它進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng) 所以我們在進(jìn)行清洗的時(shí)候 要拆下來或者是用專門的料筒 我們在對螺桿式的進(jìn)行清洗的時(shí)候 一般都是 直接換料進(jìn)行清洗 也可以使用對空注射的方法來進(jìn)行清洗 3 脫模劑的選用 脫模劑是讓塑料產(chǎn)品更容易從模具里面拿出來 是敷在模具面上面的一 種溶劑 正常來說注射機(jī)加工出來產(chǎn)品進(jìn)行脫模 主要是靠比較合理的工藝還 有模具的設(shè)計(jì)很正確 為了能夠讓模具順利的脫下來 一般我們使用的脫模劑 有 硬 這種脫P(yáng)OM脂 酸 鋅 液 體 石 蠟 硅 油 針 對 我 們 選 用 的 材 料 使 用 硬 脂 酸 鋅 模劑除了本身以外 其余的塑料都可以用來使用 第二步 注射成型過程 注射過程的步驟有 不過在實(shí)際加 料 塑 化 注 射 入 模 穩(wěn) 壓 冷 卻 和 脫 模 的生產(chǎn)中過程只有兩個(gè) 一個(gè)是塑化成型 一個(gè)是冷卻 第三步 制件的后處理 注射機(jī)加工出來的產(chǎn)品經(jīng)過脫模以后 或者是機(jī)械加工以后 一般都需要 進(jìn)行一些后續(xù)的處理 它的目的是為了能夠?qū)⒗锩娴膬?nèi)應(yīng)力消除掉 這樣就可 以將加工出來的產(chǎn)品的性能還有尺寸的穩(wěn)定性都提高了很多 在加工完成以后 進(jìn)行處理主要有退火的處理還有調(diào)濕的處理 這種塑料的加工材料是 PP 我們 使用退火進(jìn)行處理 時(shí)間大概為 1 到 3 個(gè)小時(shí) 3 2 注射機(jī)基本參數(shù) 一 公稱注射量 意思就是說在對空進(jìn)行注射的條件下 我們注射在螺桿或者是柱塞上面最 大注射行程的時(shí)候 我們在注射的裝置可以達(dá)到最大的注射量 14 公稱注射量意思就是對空的實(shí)際上注射出去的量 理論注射量 Q 理 D2S 4 其中 D 螺桿或柱塞的直徑 S 螺桿或柱塞的最大行程 公稱注射量 實(shí)際在進(jìn)行注射的時(shí)候是有回流還有補(bǔ)料的需求的 實(shí)際上在注射的時(shí)候 我們稱出來的注射的量是多少 Q 75 0 85 Q 理 二 注射壓力 為了能夠不讓熔料流到噴嘴 澆道還有模具的腔室里面增加阻力 那么這 個(gè)螺桿就需要對于絨料多給一些壓力 即注射壓力 P D d P0 P0 油壓 D 注射油缸內(nèi)徑 d 螺桿 柱塞 外徑 三 注射速率 為了能夠讓熔料在整個(gè)型腔里面都充滿了 我們必須在注射的時(shí)候壓力要 能夠達(dá)到 另外熔料在流動(dòng)的時(shí)候速度也要能夠達(dá)到 q 注 Q 公 t 注 V 注 S t 注 其中 q 注 注射速率 厘米 3 秒 Q 公 公稱注射量 厘米 3 t 注 注射時(shí)間 秒 S 注射行程 毫米 四 鎖摸力 注塑機(jī)的基本參數(shù) 合模這個(gè)裝置在針對模具加夾緊力的時(shí)候是最大的 15 T KPA K 壓力損失系數(shù) 0 4 0 7 P 平均模內(nèi)壓力 五 合模部位參數(shù) 拉桿間隙 最大最小模厚 開模行程 模板尺寸 模板開距 六 空循環(huán)時(shí)間 意思就是在對加工的塑料產(chǎn)品在沒有被進(jìn)行塑化 注射 保壓還有冷卻 取件這些流程的時(shí)候 將一次循環(huán)完成所消耗的時(shí)間 它所代表的是注塑機(jī)工 作的性能還有生產(chǎn)的能力的一個(gè)綜合的指標(biāo) 七 塑化能力 意思就是說在單位時(shí)間里面我們經(jīng)過塑化會(huì)后生產(chǎn)的產(chǎn)品的量 八 模板開合速度 是為了確保機(jī)器在工作的時(shí)候可以平穩(wěn)的進(jìn)行 工作的效率還又高 模板 在進(jìn)行開合的時(shí)候速度是有變化的 這個(gè)變化時(shí)慢 快 慢 高速 12 22m min 低速 0 3 3m min 超高速 60 90m min 九 其它 比方說開模的時(shí)候?qū)嵤┑牧?頂出來的時(shí)候?qū)嵤┑牧?注射劑的工作的功 率 注射座的推力 油馬達(dá)發(fā)出的扭力 3 3 注塑機(jī)選擇 我們要加工一套模具出來 最開始是要考慮的是模具的大小是不是能夠達(dá) 到機(jī)臺(tái)的大小的噸數(shù) 在進(jìn)行注射的時(shí)候量能不能達(dá)到要求 機(jī)臺(tái)在工作的時(shí) 候射出來的投影的面積能不能進(jìn)行模具的生產(chǎn) 注塑機(jī)如果是大頓數(shù)的話 那 么生產(chǎn)出來的模具就是小的 在計(jì)量上就控制不好 還有如果使用的鎖模力是 太大的話 那么模具就很容易被損壞 如果鎖模力達(dá)不到的話 生產(chǎn)出來的產(chǎn) 品就會(huì)有很大的毛邊 模具太大 已經(jīng)超過了這個(gè)機(jī)器的最大的負(fù)荷的話 整 個(gè)合模的系統(tǒng)也會(huì)受到一定的損害 16 在對產(chǎn)品進(jìn)行注射的時(shí)候 注塑量是 914 4g 水口重量是 1 41g 那么這 個(gè)總的注塑的量就達(dá) 390g 我們再按照工藝的具體參數(shù) 這里指的是注射時(shí)候 的壓力 在加上別的一些相關(guān)的因素 最終確定注射機(jī)型號(hào) HT300XB 注射方 式為螺桿式 其有關(guān)性能參數(shù)為 型號(hào) 參數(shù) 單位 300 A 螺桿直徑 mm 60 理論注射容量 cm3 727 注射重量 PS g 662 注射壓力 Mpa 213 注射行程 mm 257 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 0 160 料筒加熱功率 KW 17 25 鎖模力 KN 3000 拉桿內(nèi)間距 水平 垂直 mm 660 660 允許最大模具厚度 mm 860 允許最小模具厚度 mm 250 移模行程 mm 660 移模開距 最大 mm 1360 液壓頂出行程 mm 160 液壓頂出力 KN 62 液壓頂出桿數(shù)量 PC 13 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 30 油箱容積 l 580 機(jī)器尺寸 長 寬 高 m 6 9 2 0 2 4 機(jī)器重量 t 11 5 表 HT300XB 注塑機(jī)參數(shù) 17 4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 1 確定模具的基本類型 注塑模具進(jìn)行分類的種類有很多 按照注射模具的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行的分類 主 要有單分型面 模 雙 分 型 面 定 模 帶 有 推 出 機(jī) 構(gòu) 的 注 射 模 自 動(dòng) 卸 螺 紋 的 注 射 熱流道注射模 4 2 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 在我們這個(gè)畢業(yè)論文里面使用的是直接澆口 而且現(xiàn)在塑料件的產(chǎn)品是比 較大的 為了能夠讓模具加工塑料產(chǎn)品的成功率提高 并且我們從經(jīng)濟(jì)性的方 面來進(jìn)行考慮的話 要降低成本提高生產(chǎn)的效率 所以我們使用的是一個(gè)模具 一個(gè)腔室 進(jìn)行生產(chǎn)加工 型腔與主流道兩者之間的距離要盡可能近 同一時(shí)間我們使用直接澆口 這樣可以將型腔排列成為一個(gè)模具一個(gè)腔室 這樣就可以知道它的長度是 350mm 寬度是 350mm 下面圖顯示的是這個(gè)型腔的布局 18 型腔布局方式 4 3 模架選用 根據(jù)對塑件的綜合分析 確定該模具是單分型面的模具 由 塑料注射模 中小型模架 可選擇非標(biāo) CI 型的模架 其基本結(jié)構(gòu)如下 19 非標(biāo) CI 型模架圖 在進(jìn)行定模的時(shí)候使用了兩塊模板 動(dòng)模只是使用了一塊模板 所以這個(gè) 就稱為兩板模 模架是大水口的 這樣的結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接澆口是合適的 在此模 具中 我們?nèi)∠隧斸槹鍣C(jī)構(gòu) 模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方法是根據(jù)分型面的選擇來確定的 我們在經(jīng)過仔 細(xì)的考慮以后 在安裝導(dǎo)柱導(dǎo)套的時(shí)候是進(jìn)行正面的安裝 按照我們選擇的模 架的型號(hào)我們可以根據(jù)這個(gè)選出跟它相對應(yīng)的模板的厚度是多少 還有模具外 面的形狀大小 L350 50m 模 架 的 長 復(fù) 位 桿 的 直 徑 螺 釘 的 直 徑 模 板 壁 厚W50模 架 的 寬 復(fù) 位 桿 的 直 徑 型 腔 壁 厚 按照里面的模仁的大小 我們算出來模架的長還有寬以后 我們還要將別 20 的螺絲導(dǎo)柱對于模架大小的影響考慮進(jìn)去 我們在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要防止 有干擾 在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候 假如說有斜塊側(cè)抽芯的裝置 我們還要考慮這個(gè) 裝置對于模具設(shè)計(jì)里面這個(gè)模具的架子的外面的尺寸的影響 我們結(jié)合之前所 做的分析以后 在我們這個(gè)論文里面我們選擇的模架是 W L 600 x600 這個(gè)塑 料件的高是 385mm 這個(gè)塑料件的一大半都是在型腔里面的 型芯還有型腔的 厚度是我們這個(gè)塑料件在型腔里面的高再加上 20 30mm 經(jīng)過之前的分析 再 加上對于強(qiáng)度的需要 我們確定模板的厚是 440mm 動(dòng)模板的厚是 130mm 這 樣就達(dá)到了需要 綜上所述所選擇的模架的型號(hào)為 非標(biāo) CI 6060 A440 B130 C120 21 5 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 1 分型面的選擇 將模具可以看成是兩個(gè)部分組成或者是幾個(gè)可以分離的部分組成的 在將 模具的接觸表面進(jìn)行分離的時(shí)候 可以將里面的塑料件拿出來 還可以將系統(tǒng) 澆注進(jìn)行凝料 在塑料件成型的時(shí)候 這個(gè)時(shí)候的接觸是要封閉的 類似這樣 的接觸的表面我們叫做是分型面 這個(gè)是決定模具的結(jié)構(gòu)的很主要的因素 在 選擇塑料件的分型面的時(shí)候 我們可以只選擇一個(gè) 可以選擇好多個(gè) 我們要 想將塑料件成型完整的話 進(jìn)行分型面的選擇是很重要的 我們進(jìn)行分型面選擇的時(shí)候 要從下面幾點(diǎn)來進(jìn)行考慮 1 我們在分型面在進(jìn)行選擇的時(shí)候應(yīng)該在這個(gè)塑料件外面最大的地方 2 讓塑料件在模具打開以后停留在動(dòng)模的上面 3 分型面產(chǎn)生的這個(gè)痕跡不會(huì)影響這個(gè)塑料產(chǎn)品的美觀 4 在進(jìn)行澆注系統(tǒng)的安排的時(shí)候 尤其是對于澆口的安排一定要合理 5 要讓推桿的痕跡不再塑料件的外表上面看到 6 使塑件易于脫模 結(jié)合之前的分析 再加上我們這個(gè)論文里面設(shè)計(jì)的模具外形的特點(diǎn) 使用 的分型面是平面的 而且是在這個(gè)塑料件的最大的平面的地方 打開模具以后 塑料件是留在動(dòng)模的一邊的 分型面的選擇 22 5 2 型芯型腔結(jié)構(gòu)的確定 模具在進(jìn)行閉合以后 我們將塑料的成型制品放置的這個(gè)地方就叫做型腔 組成模具的型腔的零部件就叫做是成型的零部件 正常來說這個(gè)包含了型腔 型芯 型環(huán)還有鑲塊等等 我們已經(jīng)加工出來的零部件跟塑料進(jìn)行的是直接的 接觸 這個(gè)成型的塑件的一些地方受到塑料熔體的壓力 這個(gè)加工的塑料產(chǎn)品 的形狀 精確度 都跟這個(gè)有關(guān)系 所以我們在對成型的零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí) 候也是關(guān)系到了注射模具 形狀已經(jīng)出來的零部件在進(jìn)行注射加工成型的時(shí)候要受到溫度還有壓力還 有塑料熔體對于它的沖擊還有摩擦 在進(jìn)行長時(shí)間的工作以后一定會(huì)出現(xiàn)磨損 變形還有劈裂 所以我們要在設(shè)計(jì)它的結(jié)構(gòu)還有形式的時(shí)候一定要合理 計(jì)算 它的大小還有公差一定要準(zhǔn)確 這樣才能夠保證它的強(qiáng)度 剛度都能達(dá)到要求 表面質(zhì)量是比較好的 對于成型的零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要能保證塑料產(chǎn)品的質(zhì)量 還要加工起 來很簡單 裝配起來方便 使用起來方便 維修的時(shí)候也沒有那么復(fù)雜 5 2 1 型腔設(shè)計(jì) 型腔的作用是用來將確定加工的零部件的外部輪廓的 它的結(jié)構(gòu)跟需要加 工的產(chǎn)品的外形 大小 使用的要求還有生產(chǎn)的批量 模具的加工辦法都是有 密切的關(guān)系的 一般經(jīng)?？梢钥吹降慕Y(jié)構(gòu)形式主要有整體的 嵌入的 鑲拼的 還有瓣合式的這幾種 我們這篇論文里面使用的是整體式 它的特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)不復(fù)雜 型腔的結(jié) 構(gòu)式很牢固的 可靠地 不會(huì)發(fā)生變形 加工出來的產(chǎn)品的表面不會(huì)出現(xiàn)拼接 的痕跡的 還可以將注射模里面加工的產(chǎn)品的數(shù)量降低 讓整個(gè)模具的外形都 縮小很多 但是進(jìn)行模具的加工是很復(fù)雜的 在加工的時(shí)候還需要用數(shù)控還有 電火花來進(jìn)行 23 型腔設(shè)計(jì) 5 2 2 型芯設(shè)計(jì) 我們這篇論文里面涉及的零件的結(jié)構(gòu)沒有多復(fù)雜 我們在對這個(gè)塑料件的 實(shí)體進(jìn)行分析以后 我們將塑料件的型芯使用的是嵌入式的 選擇這樣的型芯 是因?yàn)樵诩庸さ臅r(shí)候很方便 在對于模具的維護(hù)很方便 在型芯還有動(dòng)模板進(jìn) 行互相配合的時(shí)候使用的是 6 7PH 24 型芯組合件 3D 圖 5 3 型芯型腔的尺寸要素 已經(jīng)成型的零部件的工作的大小就是說成型的零部件就將塑料件的外觀的 大小直接就確定下來了 這個(gè)尺寸涵蓋了型腔 型芯徑向的大小 這里包括了 長還有寬 還有高 以及中心距尺寸等 要讓加工出來的塑料件的質(zhì)量得到保 證 在事先對于模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候我們一定要按照塑料件的大小還有精確度 的等級(jí)將需要加工成型的零部件的大小還有精確度確定下來 采用平均值的計(jì)算方法 針對塑料件的大小還有成型的零部件的大小的差 異 我們統(tǒng)一按照入體的原則來進(jìn)行標(biāo)注 也就是對包容面的大小進(jìn)行標(biāo)注的 時(shí)候使用的是單向的正偏差 基本尺寸為最小 對于被包容面的大小標(biāo)注的時(shí) 候使用的是單向的負(fù)偏差 這個(gè)時(shí)候基本尺寸是最大的 在對中心距進(jìn)行標(biāo)注 的時(shí)候使用的是雙向?qū)ΨQ的偏差 12 對于加工出來的塑料件的尺寸有影響的原因很多 也是非常的復(fù)雜的 涵 蓋了下面幾點(diǎn) 1 成型零部件的制造誤差 25 2 成型零部件的磨損 3 塑料的成型收縮 4 配合間隙引起的誤差 5 4 型芯型腔的尺寸計(jì)算 5 4 1 型腔寬度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 L S 304 0 35 304 94 0 70MM 相應(yīng)的塑件制造公差 3 0 7mm LS1 1 S CP LS1 X1 P 1 00 22 1 0 018 304 0 6 0 7 00 21z 2z 1z 2z 2 309 4700 22mm 式中 是塑件的平均收縮率 PP 的收縮率為 1 6 2 所以平均收縮率cpS 是系數(shù) 一般在 0 5 0 8 之間 此處018 216 cp x2x 取 代表的是是塑件上相互對應(yīng)的尺寸的公差 下面也是 01x21 一樣的 是塑件上相對應(yīng)的尺寸的制造公差在對小一點(diǎn)的零件選取 z 的數(shù)值 下同 6z 5 4 2 型腔長度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 L S 304 0 35 304 94 0 70MM 相應(yīng)的塑件制造公差 3 0 7mm LS1 1 S CP LS1 X1 P 1 00 22 1 0 018 304 0 6 0 7 00 21z 2z 1z 2z 2 309 4700 22mm 式子里面 代表的是系數(shù) 通常來說是在 之間 在這里我們選21x 5 08 擇的數(shù)值是 6 0 5 26 5 4 3 型腔高度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 H S 385 0 2 385 2 0 40MM 相應(yīng)的塑件制造公差 3 0 4mm HS1 1 SCP HS1 X1 P 1 1 0 018 385 2 0 7 0 4 00 067 392 1300 067MM1z 2z 1z 2z 式子里面 代表的是系數(shù) 通常來說是 之間 在這里我們選擇x 5 7 的數(shù)值是 5 0 7 21 5 4 4 型芯寬度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 L M 266 0 35 266 2100 7MM 相應(yīng)的塑件制造公差 3 0 7mm LM1 1 SCP LS X P 1 0 018 266 0 6 0 7 0 1170 1z 2z 1z 2z 270 78 1170 MM 式子里面 x 代表的是系數(shù) 通常來說是 之間 在這里我們選擇的數(shù)0 5 7 值是 6 5 4 5 型芯長度的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 L M 266 0 35 266 2100 7MM 相應(yīng)的塑件制造公差 3 0 7mm LM1 1 SCP LS X P 1 0 018 266 0 6 0 7 0 1170 1z 2z 1z 2z 270 78 1170 MM 式子里面 x 代表的是系數(shù) 通常來說是 之間 在這里我們選擇的數(shù)0 5 7 值是 6 5 4 6 型芯高度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 HS 501 0 2 5501 950O 4MM 相應(yīng)的塑件制造公差 3 0 4mm 27 HM 1 SCP H S X P 1 0 018 501 0 6 0 4 0 170 1z 2z 1z 2z 510 010 0670 MM 式子里面 x 代表的是系數(shù) 通常來說是 之間 在這里我們選擇的0 5 7 數(shù)值是 6 5 5 成形零部件剛度和強(qiáng)度校核 5 5 1 剛度和強(qiáng)度校核要素 傳統(tǒng)的理解上模具的強(qiáng)度指的就是模具的強(qiáng)度還有剛度 模具在加工產(chǎn)品 的時(shí)候 這些產(chǎn)品都是有強(qiáng)度還有剛度的要求的 只有確保了模具的強(qiáng)度以后 它才能進(jìn)行正常的工作的 因?yàn)槟＞叩耐庑斡泻芏喾N 在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候都不是一樣的而且計(jì)算也是 比較復(fù)雜的 在實(shí)際的生產(chǎn)里面 我們要通過經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)計(jì) 然后要對強(qiáng)度 進(jìn)行校核 這樣才可以對于我們的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整 經(jīng)過這些過程以后 我們的 模具才可以正常的進(jìn)行工作 計(jì)算模具的強(qiáng)度的時(shí)候是很復(fù)雜的 通常我們計(jì)算的時(shí)候都是使用的簡化 的計(jì)算方法 在計(jì)算的時(shí)候使用的做法很保守 過程是 我們選擇的受力結(jié)構(gòu) 式最不好的 安全系數(shù)選擇比較大一些的 然后再來將模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化 這樣的話模具的強(qiáng)度就提高了很多 為了能夠確保模具可以正常的進(jìn)行工作 這個(gè)時(shí)候我們不僅要確保模具整體性的強(qiáng)度達(dá)到要求 對于這個(gè)整體性的強(qiáng)度 我們要進(jìn)行校核 模具的整體性的強(qiáng)度指的是型腔的側(cè)面壁厚 型腔的底面的板的厚度 合 模面能夠承受的壓力等等 實(shí)際選擇大小應(yīng)該將尺寸計(jì)算出來 然后再進(jìn)行調(diào) 整 進(jìn)行校核的時(shí)候 要對強(qiáng)度還有彎面進(jìn)行計(jì)算 選擇比較大的一個(gè)數(shù)值 5 5 2 型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 在對加工的塑料產(chǎn)品注射成型的時(shí)候 在型腔里面主要承受的是塑料熔體 28 的壓力 所以這個(gè)時(shí)候模具的型腔里面的強(qiáng)度還有剛度是很大的 計(jì)算公式如下 s0 2L 1730m S 長代表的是 S側(cè) 壁 厚 度 短 按 剛 度 條 件 校 核 分 別 得 S 長 S 短 1 15 ph E 1 15 30 x1 5 2 1x10 x0 03 0 433 4 1 3 4 5 1 3 按強(qiáng)度條件計(jì)算 S 長 r 2p 1 102x 2500 2500 2x30 1 1 246 1 2 1 2 S 短 r 2p 1 65x 2500 2500 2x30 1 0 794 1 2 1 2 按照厚度的數(shù)值還有校核的結(jié)構(gòu) 選擇側(cè)面的內(nèi)壁的厚度 是s30 97m 可以的 所以我們論文里面的模具的型腔的側(cè)壁的厚 除此之外動(dòng) 5 模的型芯進(jìn)行一樣的計(jì)算 那么它的厚度的值就是 S 注 E 模具材料的彈性模量 MPa 碳鋼為 2 1x x10 5 p2540MPap30 MPa 型 腔 壓 力 一 般 取 本 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 中 統(tǒng) 一 取 m 0 25 4 剛 度 條 件 即 允 許 變 形 量 查 表 3 本 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 中 統(tǒng) 一 取 值 Pa18Pa 模 具 材 料 許 用 壓 力 一 般 合 金 模 具 鋼 為 250M 本 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 中 統(tǒng) 一 取 值 分r型 腔 半 徑 尺 寸 由 于 本 模 具 型 腔 為 矩 形 半 徑 取 的 是 約 值 或 長 短 軸 別計(jì)算 5 6 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇與設(shè)計(jì) 側(cè) 向 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 通 常 說 的 就 是 模 具 的 側(cè) 滑 塊 也 就 是 可 以 將 側(cè) 向 軸 心 或 者 是 側(cè) 向 分 型 還 有 進(jìn) 行 復(fù) 位 的 時(shí) 候 將 產(chǎn) 品 拉 出 來 然 后 倒 扣 低 陷 的 一 種 裝 置 主 要 用 在 側(cè) 孔 或 者 是 側(cè) 凹 比 較 淺 的 型 面 很 大 的 地 方 通 常 進(jìn) 行 分 類 的 時(shí) 候 29 可 以 分 為 外 側(cè) 抽 芯 還 有 內(nèi) 側(cè) 抽 芯 這 兩 種 因 本 設(shè) 計(jì) 產(chǎn) 品 因 行 程 較 大 因 而 適 用 液 壓 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 下 面 的 圖 畫 的 是 模 具 經(jīng) 常 用 的 側(cè) 滑 塊 的 結(jié) 構(gòu) 從 作 用 位 置 分 為 下 模 側(cè) 滑 塊 上 模 側(cè) 滑 塊 斜 側(cè) 滑 塊 斜 頂 從 動(dòng) 力 來 分 為 機(jī) 動(dòng) 側(cè) 向 側(cè) 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 和 液 壓 氣 壓 側(cè) 向 側(cè) 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 1 滑塊的設(shè)計(jì) 滑塊在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候的重點(diǎn)是滑塊跟側(cè)向的型芯進(jìn)行連接還有注射成型 的產(chǎn)品的尺寸是不是準(zhǔn)確 進(jìn)行移動(dòng)是不是可靠 我們可以將滑塊進(jìn)行分類 有整體式還有組合式這兩種 一般制造滑塊選擇的材料是 等 45T810鋼 或 對于硬度的要求是 HRC40 以上 2 導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) H8 f導(dǎo) 滑 槽 與 滑 塊 導(dǎo) 滑 部 分 采 用 間 隙 配 合 一 般 采 用 滑 塊 的 滑 動(dòng) 配 合 長 配合1 5度 通 常 要 大 于 滑 塊 寬 度 的 倍 而 保 留 在 導(dǎo) 滑 槽 內(nèi) 的 長 度 不 應(yīng) 小 于 導(dǎo) 滑 長 2 34RC 23 度 的 導(dǎo) 滑 槽 材 料 通 常 用 鋼 制 造 調(diào) 質(zhì) 至 3 滑塊定位裝置設(shè)計(jì) 因?yàn)槲覀兪褂玫氖呛竽?cè)滑塊 我們按照進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)候的實(shí)際的情況 使用 的側(cè)滑塊壓板的方式 它的作用是用來進(jìn)行固定還有導(dǎo)向 30 4 楔緊塊設(shè)計(jì) 23 楔 緊 角 應(yīng) 比 斜 導(dǎo) 柱 的 傾 斜 角 大 5 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 斜導(dǎo)柱和滑塊因?yàn)樵谶M(jìn)行安裝的時(shí)候地點(diǎn)不一樣 那么抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)就 不一樣了 1 斜導(dǎo)柱在定模上 滑塊在動(dòng)模上的結(jié)構(gòu) A 我們在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要避免滑塊還有推桿在合模復(fù)位的時(shí)候不能互 相干擾 所謂干涉現(xiàn)象是指滑塊的復(fù)位先于推桿的復(fù)位致使活動(dòng)側(cè)向型芯與推 桿相碰撞 造成活動(dòng)側(cè)向型芯或推桿損壞 B 假如說出現(xiàn)了干擾的話 一般都是先進(jìn)行復(fù)位 在附加的裝置里面有彈簧 的 彈簧先進(jìn)行復(fù)位 進(jìn)行復(fù)位等等很多種的方楔 形 滑 塊 先 進(jìn) 行 復(fù) 位 擺 桿 先 式 2 斜導(dǎo)柱固定在動(dòng)模的上面 滑塊固定在定模的上面 3 斜