【正文】 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 .................................................. 9 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 ...................................................... 9 澆口的設(shè)計 .................................................... 9 主流道的設(shè)計 ................................................. 10 冷料穴的設(shè)計 .................................. 錯誤 !未定義書簽。四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 管接頭注塑模設(shè)計 1 管接頭注塑模設(shè)計說明書 摘要 ： 針對管接頭制品的結(jié)構(gòu)，結(jié)合注塑模設(shè)計的特點，通過對塑件進行工藝的分析和比較，最終設(shè)計出一套管接頭注塑模具。經(jīng)設(shè)計標明該模具能夠?qū)崿F(xiàn)制品的注塑成型并滿足預(yù)定的質(zhì)量要求。利用模具成型塑件的方法實質(zhì)是一種少切削、無切削、多工序重合的生產(chǎn)方法。 近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大 ， 日本的模具產(chǎn)能約占全球的40%，居世界第一位，每年向國外出口大量模具。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低。 塑件的工藝分析 (1) 該塑件尺寸中等且塑件同軸度等級較高，其內(nèi)表面要求光潔美觀，成型時不允許有澆口、頂桿痕跡，開模時要求不 被定模型芯拉裂或者拉變形。 塑件材料工藝性的分析 基本特性 PVC 塑料（聚氯乙烯）是世界上產(chǎn)量最高的塑料品種之一。在聚氯乙烯樹脂中加入適量的增塑劑，可制成多種硬質(zhì)、軟質(zhì)制品。 軟聚氯乙烯含有較多的增塑劑，柔軟且富有彈性，類似橡膠，但比橡膠更耐光、更持久。優(yōu)于聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差，長時間加熱會導(dǎo)致分解，放出氯化氫氣體，使得聚氯乙烯變色，所以其應(yīng)用范圍較窄，使用溫度一般在 15℃~55℃之間 . 材料的成型工藝性 由于其熔體黏度高，所需的注射成型壓力較高，因此塑件對型芯的包緊力較大，故塑件應(yīng)采用較大的脫模斜度。 噴嘴溫度 170℃ ~180℃ 模具溫度 50℃ ~80℃ 注射壓力 60~100MPa 成形時間 注射時間 20~90s， 保壓時間 0~5s， 冷卻時間 20~150s 計算塑件的體積和質(zhì)量 用 UG 軟件測量出塑件的體積為 ，查《塑料注射模具設(shè)計實用手冊》表 PVC的密度為 ,計算四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 管接頭注塑模設(shè)計 7 可得其質(zhì)量為 cm3 g/cm3=。根據(jù)這個原則，分型面應(yīng)首選在塑料制品最大的輪廓線上，最好在一個平面上，而且此平面與開模方向垂直。 d)盡量避免側(cè)向抽芯 塑料注射模具，應(yīng)盡可能避免采用側(cè)向抽芯，因為側(cè)向抽芯模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且直接影響塑件尺寸、配合的精度，且耗時耗財，制造成本顯著增加，故在萬不得己的情況下才能使用。 g)使側(cè)向抽芯盡量短 抽芯越短，斜抽移動的距離越短，一方面能減少動、定模的厚度，減少塑件尺寸誤差；另一方面有利于脫模，保證塑件制品精度 。 綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡單制造容易。所以在圖 3中的Ⅰ、Ⅱ處分型面分 別代表豎直方向和水平方向上的分型面。 表 1 單型腔、多型腔的優(yōu)缺點及適用范圍 類型 優(yōu)點 缺點 適用范圍 單型腔模具 塑件的精度高；工藝參數(shù)易于控制；模具結(jié)構(gòu)簡單；模具制造成本低，周期短。 塑件的精度低；工藝參數(shù)難以控制；模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具制造成本高，周期長。為了節(jié)約模具鋼材和便于熱處理，根據(jù)產(chǎn)品的外形尺寸（平面投影面積與高度），以及產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)，可以確定鑲（模仁）的外形尺寸，確定 鑲件的尺寸后，就可大致確定模架的大小。澆注系統(tǒng)是指從注塑機噴嘴進入模具開始，到型腔入口為止的那一段流道。如下圖： 圖 21局部放大圖 主流道的設(shè)計 從上面分析中可知，本模 具采用一模兩腔，單列直排，且還有側(cè)型芯分型。澆口直徑為 ? ，主流道為圓錐形，錐角為 4? ， 主流道小端直徑與四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 管接頭注塑模設(shè)計 10 注射機噴嘴配合。二者應(yīng)嚴密接觸以避免高壓塑料的溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大 12mm；主流道小端直徑應(yīng)比噴嘴孔直徑約大 ，常取Ф ，視制品大小及補料要求決定。襯套如 圖示，大端直徑為 50mm，小端直徑為16mm，材料采用 T10A 鋼，熱處理淬火后表面硬度為 53HRC~57HRC。主流道末端的冷料穴除了上述作用外，還便于在該處設(shè)置主流道拉料桿，注射結(jié)束模具分型時，在拉料桿的作用下，主流道凝料從定模澆口套中被拉出，最后由推出機構(gòu)將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。而在本次設(shè)計中，我們選擇注塑即的原則則是按我們想象中的產(chǎn)品產(chǎn)量和實際的塑件形狀來選擇任何一款注塑機，最后校核能滿足使用要求即可。k 0P =ⅹ 70 Mpa =91Mpa 而 Pe? 109Mpa ，注射壓力校核合格。作用在這個面上的力應(yīng)小于注塑機的額定鎖模力。斜導(dǎo)柱與定模板間采用過渡配合 H7/m6,且滑塊與斜導(dǎo)柱之間采用間隙值為 1mm。按結(jié)構(gòu)主型芯可分為整體式和組合式兩種。下圖是用 UG軟件進行對塑件 3D 拆模后模具成型部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在這里需要解釋的是，由于本塑件尺寸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是哈夫塊。本塑件型芯的也是不適合完完全全標注在圖紙上，部分曲面也是給 CNC 加工。 成型零件工作尺寸的計算 (1)型腔徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的 1/6。模具的制造公差 δ z=△ /3。取 x=。 ? ? ? ?0 00 01 1 0 . 1 50 . 1 55 0 . 2 2 ( 1 ) ( 1 0 . 0 0 5 ) 4 . 7 8 0 . 5 0 . 4 4 5 . 0 3Z ZmSh s h x? ? ?? ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ?0 00 01 1 0 . 1 50 . 1 52 5 0 . 2 2 ( 1 ) ( 1 0 . 0 0 5 ) 2 4 . 7 8 0 . 5 0 . 4 4 2 5 . 1 4Z ZmSh s h x? ? ?? ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 脫模推出機構(gòu)設(shè)計 由于管接頭的特殊結(jié)構(gòu)形式，且不易用頂針推出，所 以本產(chǎn)品用推管推出機構(gòu)。推管的內(nèi)徑與型芯相配合，小直徑時選用 H8/f7 的配合，大直徑取 H7/f7 配合；外徑與模板上的孔相配合，直徑較小時采用 H8/f8 配合。由于模具成型部分由型芯、哈夫塊和 A 板組成，制品平均壁厚為 左右，制品尺寸不大，在哈夫塊上冷卻水路的直徑做為 6mm，在 A 板上的冷卻水路做直徑為 8mm。當Ⅱ－Ⅱ分型面結(jié)束后主分型開始此時由于斜導(dǎo)柱和哈夫塊之間有一定間隙，動模型芯先與塑件脫離一小段距離，之后斜導(dǎo)柱帶動哈夫塊、彎銷帶 動滑塊同時與 塑件分離。在復(fù)位桿彈簧的作用與頂針板下模具完成先復(fù)位動作防止定模在合模時板套筒撞傷。 5 數(shù)控銑 以底面為基準銑型芯及點孔。塑料模具的品種規(guī)格多 ，形狀復(fù)雜，表面粗糙度值低，制造難度大，因此探討塑料模具的選材問題需要綜合分析塑料模具的工作條件、性能，以提高模具的使用壽命、保證加工質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。該鋼材的耐磨性、耐腐蝕性、機加工穩(wěn)定性能都良好，而且現(xiàn)在企業(yè)中都廣泛使用，因此在購買此鋼方便。先在機器下面的兩根導(dǎo)軌上墊好四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 管接頭注塑模設(shè)計 18 板，模具從側(cè)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(yīng)保證開閉模具時平穩(wěn)，靈活，無卡住現(xiàn)象，然后固定動模； （ 3）調(diào)節(jié)鎖模機構(gòu)，保證有足夠開模距及鎖模力，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(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離。 模具的調(diào)試 試模時，塑件上?？赡軙霈F(xiàn)各種弊病，為此必須進行原因分析，排除故障。其次介紹了注塑件的一般設(shè)計原則，對塑件的特性做了說明。 通過完成畢業(yè)設(shè)計，全面地對大學(xué)所學(xué)的知識復(fù) 習(xí)了一遍，并鞏固了塑料成形工藝、塑料制品設(shè)計、注塑模具設(shè)計，以及運用所學(xué)知識解決實際問題，提高了分析問題、解決問題的能力。介紹了混煉設(shè)備的主要類型：開煉機、密煉機、單（雙）螺桿擠出機、雙轉(zhuǎn)子連續(xù)混煉機。高分子共混作為一種獲得新型材料簡便、迅速、價廉的方法得到了極大的發(fā)展。 文中首先介紹了混煉設(shè)備的發(fā)展歷程，同時闡述了混煉設(shè)備改進的主要方法。它主要用于橡膠的塑料、混煉、熱煉、壓片和供膠，也可用于再生膠生產(chǎn)中的粉碎、捏煉和精煉。另外，開煉機無橫向混合，須靠人工搗膠切割，從而造成批間的人為差異，在后繼的擠出加工過程中，造成擠出制 品的質(zhì)量波動 [1]。輥筒軸承潤滑系統(tǒng)的安全措施可防止?jié)櫥到y(tǒng)失敗而產(chǎn)生故障。 1913 年，普弗雷德與威爾納經(jīng)過研究，取得了 GK 型密煉機（ Gummi Kneader）的技術(shù)專利。 密煉機的主要工作部分是密煉室和轉(zhuǎn)子。除此之外，密煉機還降低了勞動強度，縮短了生產(chǎn)周期，同時可以應(yīng)用多種自動控制技術(shù)。 混煉過程中影響 聚合物共混物形態(tài)變化的因素有：（ 1）溫度（ 2）物料在密煉機中停留時間（ 3）混煉的強度即密煉機的轉(zhuǎn)子速度（ 4）物料的性質(zhì)（ 5）粘度比（ 6）彈性比（ 7）表面張力 [5]。三者分別為相切型、嚙合型和咬合型。咬合型的棱片方面則研制開發(fā)了 PES PES3 和VIC 等導(dǎo)型棱片，而且擴展到了 F 型和 G 型轉(zhuǎn)子上。當正向輸送元件和逆向輸送元件交替排列時可以獲得更好的剪切應(yīng)力和混合效果 [8]。 相切型轉(zhuǎn)子的研究發(fā)展的一個方面是 ST 和 NST 切向轉(zhuǎn)子的研制，這兩種轉(zhuǎn)子在相同速度下旋轉(zhuǎn)，具有高效的棱頂溫度控制能力，但它們對位置要求很精確。轉(zhuǎn)子的主棱在混煉過程中具有同等的分布和分散能力。 單螺桿擠出是聚合物加工中的一個重要設(shè)備，主要用在塑料的擠出造粒，板材、片材、管、絲、膜、異型材等的成型。研究表明，具有特殊的三頭螺紋的加長螺桿擁有好的混煉效果，無論是對壓縮原料還是粉狀原料 [11]。拉伸流動場則能更好的實現(xiàn)分散混合，從而提高混合的效率和質(zhì)量。 在常 規(guī)的聚合物加工設(shè)備中，改變混合螺桿的外形及尺寸是獲得拉伸流場的主要方法。研究表明只有當拉伸比（收斂流道大徑和小徑之比）在 10： 1 時，分散相才會開始產(chǎn)生分散。依據(jù)不同材料的不同性能，通過對過料槽截面形狀的控制可有效的改變拉伸速率從而控制拉伸強度。而且通過軸向調(diào)整拉伸塊得位置可以有效地改變拉伸比，適宜于不同物理性能的材料的分散混合需要。雙螺桿擠出機的研制成功，為聚合物混煉加工提供了強勁的動力，促進了聚合物混煉加工的發(fā)展。不同的螺桿組件，如嚙合段、混合元件及傳送元件等，決定了熱塑性塑料是分散性混煉還是分布性混煉。單螺桿擠出機的分散、混合作用主要依靠螺桿的壓縮比和螺桿旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的背壓，以及由背壓引起的反向流動，因而造成它的混煉效果差。當前，雙螺桿擠出機的數(shù)量和類型無論是在國外還是在國內(nèi)都得到了很快的增長。 雙轉(zhuǎn)子連續(xù) 混煉機 20 世紀 60 年代，美國 Farrel 公司首先研制出了一種新型的雙轉(zhuǎn)子連續(xù)混煉機 ——FCM（ Farrel continuous mixer）。雙轉(zhuǎn)子連續(xù)混煉機可以用于對填充高聚物、未填充高聚 物、增塑高聚物、未增塑高聚物、熱塑性高分子材料、橡膠摻混材料、色母粒等進行共混。轉(zhuǎn)子由加料段、混煉段和出料段組成，加料段就如同兩根非嚙合的雙螺桿，加料口加入的物料在加料段螺紋的推動下到達混煉段。 與 FCM 同時期出 現(xiàn)的還有 DSM 型和 CIM 型雙轉(zhuǎn)子連續(xù)混煉機。在實驗機器里，橡膠和塑料能夠很好的實現(xiàn)混合，同時在擠出機中被連續(xù)擠出。各種設(shè)備具有不同的特點，因而被使用于不同的場合。因此怎樣在混煉設(shè)備中實現(xiàn)和加強以及控制拉伸流動將是提高混煉設(shè)備的一項重要工作。最近，一些實驗室嘗試使用 EFM 將有機硅酸鹽分散在熔體聚合物中以制得聚合物基納米復(fù)合材料。改進的方面主要是對能產(chǎn)生拉伸流動 的縮放盤進行了重新設(shè)計，并且使用單螺桿擠出機對兩種混合器（ EFM 和 EFM3）進行了