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橡膠塑料模具設(shè)計(jì)范例分析(留存版)

  

【正文】 構(gòu)見(jiàn)下圖。這樣模具加工容易,操作方便。 設(shè)計(jì)要求:(1)定位配合長(zhǎng)度h應(yīng)大于制品的高度H,否則易壓壞模具。4.鑲塊與V形擋板定位:適用于壓制異形膠管、護(hù)套、空芯嵌條等臥式模具,它既解決了模具加工困難,又能拉緊模具。② 制品收縮率隨硫化后的橡膠硬度增加而成馬鞍形變化。⑧薄形制品(斷面厚度小于3mm)比厚制品(10mm以上)%~%.⑨一般制品的收縮率隨制品內(nèi)外徑和截面的增大而減小。(查《橡膠模具設(shè)計(jì)制造與使用》,虞福榮編。厚度范圍H≤3>3~66~1010~2020~3030~40>50斷面寬度W+ (W(包括上、下模合攏后型腔斷面錯(cuò)位量)。4.膠料本身有缺陷。 該膠料(特別是3160膠料)對(duì)模具型腔腐蝕性大,型腔表面易發(fā)黑,因而制品表面光亮度差5硅橡膠擠出原理就是膠料在擠出機(jī)中進(jìn)行加熱和塑化,并在螺桿和機(jī)筒間受到強(qiáng)烈的剪切,并通過(guò)螺桿的旋轉(zhuǎn)不斷地向前輸送,然后在一定的壓力作用下通過(guò)擠出模具(亦稱口模)擠出而得到所需的制品形狀。但又有其設(shè)計(jì)特點(diǎn)。橡膠硫化過(guò)程每當(dāng)溫度升高10176。近幾年來(lái),隨著我國(guó)不斷引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)的模具加工設(shè)備與計(jì)算機(jī)軟硬件,我國(guó)模具的設(shè)計(jì)制造水平不斷提高。物料在模具中經(jīng)熱和壓力的作用成為熔融狀態(tài),經(jīng)過(guò)物理或化學(xué)變化物料硬化定型。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料井組成。而小尺寸澆口,由于絕大多數(shù)塑料熔體的表觀粘度是剪切速率的函數(shù)。由實(shí)驗(yàn)知,在較低的剪切速率范圍內(nèi),剪切速率的微小變化會(huì)引起表觀粘度的很大變化。定位環(huán)用螺釘使之與模具連接。3.分流道的設(shè)計(jì)分流道斷面尺 8 6 D=2( 常用A值圓形截面分流道A=510 ~10 ;b. 但由于其尺寸大,固化時(shí)間長(zhǎng),去除困難,制品表面留有痕跡,注射壓力直接作用在制品上,制品表面容易產(chǎn)生殘留應(yīng)力。 脂 形 ~~圖3213 扇形澆口平縫式澆口的型式見(jiàn)圖3215。圓環(huán)形澆口的尺寸同側(cè)澆口 ,常用尺寸為h = ~,l = ~211.護(hù)耳式澆口護(hù)耳式澆口護(hù)耳式澆口常用尺寸為L(zhǎng)=15~29,B=10~15,H=,l、w、h參見(jiàn)側(cè)澆口尺寸及計(jì)算公式。結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖3223。1.澆口位置設(shè)計(jì)原則(1)澆口的位置在能同時(shí)充滿到各型腔末端的位置;(2)澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在制品壁厚最厚處,并有利于樹(shù)脂的流動(dòng)、排氣、補(bǔ)料;(3)澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在不影響制品使用的部位或能容易處理的部位;(4)澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在不易產(chǎn)生熔接痕的部位;有時(shí)塑料熔體直接從型腔一端噴到另一端,造成熔體的折疊,使制品上產(chǎn)生波紋狀痕跡;或在高速剪切速率下,噴出的高度定向的細(xì)絲或斷裂物很快冷卻變硬,與后進(jìn)入的塑料不能很好的融合,造成制品缺陷。 選擇澆口時(shí),應(yīng)注意去澆口后 殘留痕跡不影響塑件使用要求及外觀質(zhì)量 在多腔模具中,當(dāng)型腔為非平衡布置時(shí),由于各型腔距離主流道的遠(yuǎn)近不同,各腔不能同時(shí)注滿,容易引起遠(yuǎn)方型腔填充不足或密度不足,導(dǎo)致制品的尺寸及質(zhì)量問(wèn)題。 塑 料 名 稱 強(qiáng)制排氣的結(jié)構(gòu)型式為,在產(chǎn)生氣體的地方設(shè)置排氣桿(類似于間隙排氣)或利用真空泵排氣。其缺點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜維修困難,對(duì)模具制造有較高的要求,對(duì)模具的維修及使用要求有較高的技術(shù)和較豐富的經(jīng)驗(yàn),塑料的使用有一定的局限性。流道方式延伸式噴嘴的結(jié)構(gòu)型式見(jiàn)圖32 圖32多點(diǎn)直接澆口熱流道 1-熱流道板;2-流道噴嘴;3-滑動(dòng)壓環(huán)采用這種方式時(shí),熱流道板上的螺釘過(guò)孔要留有分流板熱膨脹的余量,否則螺釘會(huì)被拉斷。 內(nèi)熱式噴嘴結(jié)構(gòu) 。6.組合注意事項(xiàng)(1)噴嘴和熱流道板在熱膨脹情況下,因保持較低的應(yīng)力。在注射和保壓階段澆口處的針形閥門開(kāi)啟,在保壓結(jié)束后針形閥門關(guān)閉。 1.內(nèi)熱式噴嘴 延伸式噴嘴將注射機(jī)噴嘴延長(zhǎng),直接與模具型腔接觸,其延長(zhǎng)部分代替了點(diǎn)澆口澆道。此時(shí)可采用強(qiáng)制排氣的方法,使氣體排出。間隙排氣的結(jié)構(gòu)型式如圖3229所示。圖3228 塑料名稱注射壓力 p/MPa= + + + +2 殼體塑件采用中心全面進(jìn)料,可減少熔接不良如圖3226。(5)澆口應(yīng)避開(kāi)細(xì)型芯、鑲件或細(xì)長(zhǎng)桿的部位,以及由于流動(dòng)壓力可能造成壁厚不均及成型零件變形的部位;(6)澆口的開(kāi)設(shè)應(yīng)避免在制品中產(chǎn)生困氣現(xiàn)象;(7)不在制品承受彎曲載荷及沖擊栽荷的地方開(kāi)設(shè);(8)澆口的開(kāi)設(shè)應(yīng)避免注射時(shí)產(chǎn)生噴射現(xiàn)象,即采用沖擊型澆口(見(jiàn)搭接澆口); 帶Z形頭拉料桿的冷料井 在冷料井有一根其頭部形狀為Z形頭的桿,它的作用就是利用Z形頭的側(cè)凹在開(kāi)模時(shí)拉出主流道的凝料,并在頂出時(shí)頂出冷料井的冷料。其尺寸可參照輪幅式澆口選取。若塑件內(nèi)孔要求較高,則應(yīng)把澆口設(shè)在型腔上;反之,若孔內(nèi)允許殘留澆口痕跡,則把澆口設(shè)在型芯上。~ POM、PC、PP樹(shù) 側(cè)澆口是一種簡(jiǎn)單而有常用的澆口,它開(kāi)設(shè)在分型面上,與其它形式的澆口相比,它具有澆口截面形狀簡(jiǎn)單,易于機(jī)械加工;澆口的尺寸精度易于滿足;澆口尺寸修改方便;充填型腔的速度受澆口封閉時(shí)間的限制不大;適用于各種塑料。由于潛伏式澆口的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)脆性、過(guò)于強(qiáng)韌的塑料,潛伏式澆口是不適宜的。(3)容易切斷與制品的連接,二次加工方便。 一個(gè)零件的重量W(kg) (mm)c.對(duì)梯形分流道截面,其截面深度H可用下面公式計(jì)算。 H 6 定位環(huán)起模具與注射機(jī)定模板定位孔定位的作用。對(duì)于模板尺寸較小的模具可直接在模板上加工主流道。 冷料井就是為了避免冷料堵塞澆口或進(jìn)入型腔而設(shè)置的。澆注系統(tǒng)組成部分如圖322。提高剪切速率的方法,一是提高注射壓力,二是減小澆口尺寸。此外,短澆口可保持常開(kāi),有利于補(bǔ)縮。 澆口斷面尺寸增大澆口斷面尺寸,有利于Q值的提高。表觀粘度隨剪切速率的變化而變化。注塑過(guò)程的研究主要集中在第二區(qū)段,它涉及到熔體通過(guò)澆注系統(tǒng)時(shí)所受到的剪切力及熔體表觀粘度的變化,這些都直接影響到澆注系統(tǒng)的尺寸大小、制品的質(zhì)量等。實(shí)現(xiàn)模具的下一次注射。 導(dǎo)向裝置的作用是確保動(dòng)模與定模在生產(chǎn)過(guò)程中閉合的準(zhǔn)確性,從而保證制品的質(zhì)量。 特別是塑料材料已成為繼金屬材料、纖維材料、硅酸鹽材料之后的第四大材料。二、塑料橡膠模具概述在各種材料加工工業(yè)中廣泛地使用著各種模具,例如塑料制品使用的塑料模具,橡膠制品使用的橡膠模具,金屬壓力加工使用的金屬模具,陶瓷、玻璃制品使用的陶瓷、玻璃模具,金屬鑄造成型使用的砂型模具等等。 支架起支撐型芯的作用,它與擠出模具的內(nèi)孔配合定位。見(jiàn)圖2。 在設(shè)計(jì)口型模時(shí),可先將口型模的厚度加大,通過(guò)試模檢查擠出制品的情況。 口型模擠出錐度一般不超過(guò)90176。表3擠出機(jī)螺桿直徑306585115口徑最大寬度90180250300擠出機(jī)螺桿直徑與口型模尺寸的相互關(guān)系見(jiàn)表2。序號(hào)常用膠料易產(chǎn)生的膠料及特點(diǎn)1天然膠 橡膠模壓制品的廢、次品分析 S—內(nèi)徑收縮率;=3.橡膠O形圈模具型腔內(nèi)徑及斷面尺寸計(jì)算制品厚度、斷面寬度對(duì)膠料收縮率的影響(又稱補(bǔ)償值)見(jiàn)表。 X④膠料的可塑性越大,收縮率越??;膠料的硬度越高,收縮率越小。①制品收縮率隨所用膠料量的增加而增大。四、 用螺釘調(diào)節(jié)嵌件定位高度,操作比較麻煩。(2)導(dǎo)柱直徑:116mm;長(zhǎng)度:2233448mm,比模具閉合后短1~2mm。180176。當(dāng)制品高度超過(guò)60mm時(shí),模具應(yīng)采用臥式分型面。如圖。2.分型面選擇位置的不同直接影響到膠料的填充、制品質(zhì)量、模具加工、模具使用、制品修邊等。 鑲塊及型芯安裝方法的確定5.第一節(jié)2. 模具設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)化。特點(diǎn):生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。第一節(jié)一、橡膠模具的分類膠料在加壓、加熱作用下硫化成型。生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。4. 開(kāi)放式利用上下模最終吻合時(shí)的壓力壓制制品,多余膠料從分型面益出,制品有水平方向飛邊。 外箍壓緊式適用于夾布膠帶、平膠帶等帶夾織物制品。 模具結(jié)構(gòu)的選擇2.制品能否取出決定于制品厚度、斷面與內(nèi)徑的大小。分型面可分為立式、臥式。如圖所示。 特點(diǎn):通用性強(qiáng),加工方便,定位可靠。2.圓錐面與斜面定位結(jié)構(gòu)形式:(3)嵌件或型芯螺釘定位此方法適用于制品中帶有鑲件制品,或用臥式模具成型的制品中型芯用螺釘拉緊定位的情況。因此,在模具設(shè)計(jì)中,成型部分的尺寸需相應(yīng)地加大。C,%~%。有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員常憑經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)和積累實(shí)際測(cè)定數(shù)據(jù)為參考。 d+(dS )式中:d —型腔內(nèi)徑尺寸; S)式中:U—自由收縮最深深度;3.在新開(kāi)的模具,盡可能留有修模的余地。 制品有明顯的輪廓,但存在局部凹陷、欠缺1.裝入的膠料重量不足2.壓制時(shí)上升太快,膠料沒(méi)有充滿型腔而溢出模外3.排氣條件不佳3飛邊增厚制品在模具分型面處有增厚現(xiàn)象1.裝入的膠料超量過(guò)多2.模具沒(méi)有必要的余料槽或余料槽過(guò)小3.壓力不夠4氣泡制品的表面和內(nèi)部有鼓泡1.壓制時(shí)型腔內(nèi)的空氣沒(méi)有全部排出2.膠料中含有大量的水分或易揮發(fā)性的物質(zhì)3.模具排氣條件不佳4.裝入的膠料重量不夠5凸凹缺陷制品表面有凸凹痕跡1.模具加工時(shí)留下的加工痕跡2.膠料本身有缺陷(如黏度大或超期)3.模具排氣條件不佳6裂口制品上有破裂現(xiàn)象1.啟模時(shí)取出制品時(shí),制品被劃傷2.因型腔內(nèi)涂刷隔離劑過(guò)多而造成膠料分層現(xiàn)象3.模具結(jié)構(gòu)不合理4.膠料成型方法不合理(特別是氟橡膠與高硬度丁晴橡膠)7皺折裂紋、離層制品表面皺折制品表面和內(nèi)部有裂紋、離層的現(xiàn)象1.型腔內(nèi)裝入了臟污的膠料2.型腔內(nèi)所涂的隔離劑過(guò)多3.不同膠料相混4.工藝操作(成型、加料方法)不正確5.膠料超期8雜質(zhì)制品表面和內(nèi)部混有雜質(zhì)1.膠料在塑煉、混煉及保管、運(yùn)輸中混有雜質(zhì)2.模具沒(méi)有清理干凈(包括飛邊、廢膠未清理干凈)9分型面錯(cuò)位制品在分型面處有較大的錯(cuò)位1.模具制造精度誤差和加工精度不夠2.45度分型膠圈由于飛邊增厚3.模具定位不良10卷邊制品在分型處有明顯的向內(nèi)收縮的現(xiàn)象1.膠料加工性能差(如氟橡膠)2.模具結(jié)構(gòu)不合理(厚制品應(yīng)采用封閉式結(jié)構(gòu)模具和合理開(kāi)置余料槽)11粗糙度不夠制品表面粗糙度不符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)要求1.模具粗糙度不夠2.鍍鉻層有部分脫落3.有些膠料腐蝕模具表面12結(jié)合力不強(qiáng)金屬嵌件與橡膠結(jié)合不好1.金屬嵌件鍍銅或吹砂質(zhì)量不好2.沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行涂膠工藝規(guī)程(包括使用超期鍍銅件、膠粘劑或混煉膠)3.壓制地點(diǎn)的相對(duì)濕度太大4.膠料與金屬粘接劑選擇不當(dāng)13孔眼制品有孔眼缺陷1.雜質(zhì)脫落2.氣泡破裂3.裝入的膠料重量不足14接頭痕跡制品有接頭痕跡1.成型、加料不正確2.模具結(jié)構(gòu)不合理3.膠料流動(dòng)、結(jié)合性差 擠出模具設(shè)計(jì)有足夠的壓縮比為使橡膠制品質(zhì)量致密和消除因分流器造成的料流結(jié)合線,擠出模具應(yīng)有足夠的壓縮比。 扁平形的制品由于斷面壁薄,~。 日本則稱模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力。就塑料加工業(yè)而言,塑料產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,就不斷地向模具設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn)提出更高的要求,這又極大地促進(jìn)了模具的發(fā)展。 擠出成型模具擠出成型模具又稱機(jī)頭。(二)、設(shè)備簡(jiǎn)介1.4. 設(shè)計(jì)塑料模具時(shí)必須遵循塑料熔體的流動(dòng)規(guī)律,這樣才能使所成型的塑料制品獲得最佳的質(zhì)量。 反映在注射螺桿上,螺桿向前推進(jìn)的速度加快,也即注射速度加快。而升高溫度則帶來(lái)熱量損耗的增加和冷卻時(shí)間的延長(zhǎng),溫度過(guò)高還會(huì)引起塑料的分解。然而,有些情況下要確定大端直徑的大小,以滿足熔體體積流率的充模要求。比表面就是流道的截面積與外周長(zhǎng)之比。5 11分流道尺寸可用下述公式計(jì)算。(注:計(jì)算分流道體積流率時(shí),應(yīng)除以分流道數(shù)。 D= 所謂平衡式布置,就是從主流道到各個(gè)型腔的分流道長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸都是對(duì)應(yīng)相等的,這種設(shè)計(jì)可達(dá)到各個(gè)型腔的均勻進(jìn)料。非圓制品作為一模四腔,H形排列最理想。 型腔內(nèi)樹(shù)脂壓力P(N/cm )澆口的形狀與尺寸對(duì)制品的質(zhì)量影響很大,正如前面熔體流變方程的基礎(chǔ)概念所討論的,在多數(shù)情況下是澆注系統(tǒng)中截面積最小的,而且是有利的。針點(diǎn)澆口的型式見(jiàn)圖329。3.潛伏式澆口潛伏式澆口是由點(diǎn)澆口演變而來(lái)的。4.側(cè)澆口 /30式中: t—制品的壁厚(mm);n—樹(shù)脂系數(shù) ,不同樹(shù)脂的系數(shù)見(jiàn)表22。 塑料名稱 扇形澆口的型式見(jiàn)圖3213。圖3214護(hù)耳式澆口型式見(jiàn)圖3219。圖中澆口開(kāi)設(shè)位置不同,分子流向不同,對(duì)制品的影響不同。選擇合理選擇不合理說(shuō)明 大尺寸薄板塑件采用中間孔兩面進(jìn)料,既可縮短流程,防止缺料或熔接不良,又可防止模具受力不均、鎖
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