【文章內(nèi)容簡介】 塑料件精度查詢?nèi)」钪?(參見“模塑件尺寸公差表” )。分析后的塑件尺寸精度圖如圖 24 所示 ： 圖 22 小油壺蓋零件圖 圖 23 小油壺蓋零件圖 圖 24塑件的精度分析 泉州黎明職業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ 論文） 6 油壺蓋的表面質(zhì)量分析 該塑 件是小油壺蓋，要求外表美觀、無斑點、無熔接痕，一般情況下，外表面粗糙度 Ra 可以取 毫米；沒有特殊要求的塑件內(nèi)部表面粗糙度 Ra 可以取 毫米 .可按MT5 級塑料件精度查詢?nèi)」钪?(參見“模塑件尺寸公差表” )。分析后的塑件尺寸精度如圖所示： 油壺蓋注射成型的工藝參數(shù) 塑件注射成型工藝參數(shù)見表 22，試模時，可根據(jù)實際情況作適當調(diào)整 [10]。 表 22 LDPE塑料的注射成型工藝參數(shù) k 泉州黎明職業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ 論文） 7 總裝配圖 泉州黎明職業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ 論文） 8 方該塑件的生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)，因此在模具設(shè)計中要提高塑件的生產(chǎn)率，傾向于采用多型腔、高壽命、自動脫模，以便降低生產(chǎn)成本。 方案一：采用一模兩腔，分型面設(shè)在壺蓋頂部，型腔布置采用直線型。用脫模板強制脫模，模具設(shè)計為三板式。 方案二：采用一模 兩腔，分型面設(shè)在壺蓋頂部，型腔布置在中心線上，關(guān)于中心點對稱。用脫模板強制脫模，模具設(shè)計為三板式。 方案三：螺紋型環(huán)的脫出采用機動旋轉(zhuǎn)脫出方案，分型面設(shè)在壺蓋底部，型腔布置在中心線上，關(guān)于中心點對稱。若螺紋型環(huán)做成用活動鑲塊脫模時，連同塑件一起脫模在模外，通過其它工具再與塑件旋出，這種方法工作效率低，勞動強度大，在生產(chǎn)批量大且螺紋圈數(shù)較多情況下不適宜使用。故本模具采用機動旋轉(zhuǎn)脫出方案。 方案一型腔排列不合理；方案二生產(chǎn)效率低，型腔布置不夠緊湊；方案三 模具 生產(chǎn)效率高，型腔布置合理，塑件精度也能滿足要求。 為了使模具與注射機的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性，并保證塑件精度， 經(jīng)綜合考慮，采用方案三為佳 [12]。 根據(jù)前面所選方案及塑件結(jié)構(gòu)特點，模具設(shè)計時考慮如下 : 油壺蓋為小制件，可采用一模多腔。由于壺蓋用量大，在注射條件許可的情況下，希望型腔數(shù)盡可能多，該模具用于 2A 注射機，故確定為 1 模 2 腔。型腔布置為單排，每排 1 腔。模具的閉合高度、安裝定位等均應(yīng)符合注射機的技術(shù)參數(shù) [13]。 產(chǎn)品如下圖： 泉州黎明職業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ 論文） 9 圖 25三維模型圖 （ 1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為簡單，主要結(jié)構(gòu)特點表現(xiàn)為，外側(cè)有 12 個防滑筋，內(nèi)側(cè)有內(nèi)螺紋 M50X3。 （ 2）該零件尺寸均為一般重要性尺寸，這些尺寸精度為 MT5 級（ GB/T1486— 1993）便可，螺紋主，大徑，小徑要控制好，保證以后好裝配。 泉州黎明職業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ 論文） 10 （ 3）產(chǎn)品外面要求較高，所以采用細水口進料，去澆口后，澆口痕很小 該零件不屬于受力部件， 無特殊受力要求。 查設(shè)計手冊后得知 LDPE 的密度為 ^3, 通過三維軟查詢本產(chǎn)品的質(zhì)量特性得知產(chǎn)品體積 V=37530mm^3= 根據(jù)公式 M=ρ V=(g) 泉州黎明職業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ 論文） 11 根據(jù)塑件形狀、 精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量，模具設(shè)計時 按下面的步驟進行 。 結(jié)合塑件結(jié)構(gòu)特點，塑件成型后必然留在型芯上，故模具分型面應(yīng)設(shè)在塑件截面最大處，盡量取在料流末端，利于排氣，保證塑件表面質(zhì)量，油壺蓋塑件的分型面如圖 31所示，取塑件的底，圖 32為型芯和型腔的分割簡圖。另外，為了提高自動化程度和生產(chǎn)率減少低密度聚乙烯的取向變形及保證塑件表面質(zhì)量，決定采用點澆口；而模具采用了雙封型面結(jié)構(gòu)，一個分型面用于成型塑件，另一個分型面用于取出澆注系統(tǒng)凝料。 圖 31塑件的分型面圖 圖 32型芯和 型腔的分割狀態(tài) 確定分型面 確定分面選擇原則如下： 1. 分型面的選擇應(yīng)便于脫模 ,此為必要條件。 2. 分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的精度要求 3. 有利于塑料充模成型 ,有利于排氣。 4. 分型面的選擇應(yīng)有利于側(cè)向抽芯。 5. 不影響制品外觀 ,尤其對外觀有明確要求的制品 ,更應(yīng)該注意分型面。 6. 分型面的選擇應(yīng)便于模具加工制造。 7. 有利于保證開模后產(chǎn)品留在動模側(cè)。 本模具的分型面為產(chǎn)品底面，如圖 33： 泉州黎明職業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ 論文） 12 圖 33產(chǎn)品的分型面 型腔數(shù)目的確定 小油 壺蓋作為包裝容器大批量生產(chǎn)， 是小型制件，精度要求不高， 考慮 到 現(xiàn)有注塑機的鎖模力、注射量及壺蓋的精度和經(jīng)濟性因素 (模具制造費用、設(shè)備運轉(zhuǎn)費用低一些 )，可以采用一模兩腔的模具形式 。 圖 34型腔的排列方式 泉州黎明職業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ 論文） 13 型腔排列形式的確定 該塑件所用材料是低密度聚乙烯 (LDPE)，可利用 LDPE 材料彈性較高的優(yōu)點，利用旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋下螺紋塑件時，一般塑件和螺紋型芯或型環(huán)都放在模具動模一側(cè)，螺紋型芯旋轉(zhuǎn)時．型腔保證塑件不隨之轉(zhuǎn)動，塑件可順利脫下，因此本設(shè)計采用機動脫螺紋方法，型腔的排列方式采用單行單列的矩形排列，如圖 35 所 示 [16]。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 （ 1） (2) 圖 35分型面及型腔排列 泉州黎明職業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ 論文） 14 首先考慮到產(chǎn)品的使用要求 ， 成型塑件表面不能留有澆口痕跡；其次根據(jù)產(chǎn)品材料LDPE 的性能和成型特點、 塑件結(jié)構(gòu) 形式，粘度、以及粘度對剪切力的敏感程度等因素 ，模具設(shè)計成三板式采用點澆口，澆口設(shè)置在塑件 底 部位置 。 點澆口可顯著提高 熔體的剪切速率，使熔體粘度大為降低有利于充模，對于 LDPE 這樣對剪切速率敏感的熔體尤為有效。并且塑件作為包裝容器，外觀質(zhì)量要求高，點澆口的殘留痕跡小，可確保塑件的表面質(zhì)量，脫模時澆口處自動拉斷，便于實現(xiàn)制品生產(chǎn)過程的自動化，提高了生產(chǎn)效率，增加了經(jīng)濟效益。采用平衡澆注系統(tǒng)，型腔排列緊湊，減小了模具尺寸，為了能使各個型腔能同時均衡地充滿，采用 BGV(Balanced Gat Value)法通過人工修改各個型腔澆口尺寸達到平衡。利用冷料穴儲存前鋒冷料。 [17] 澆道與注塑機的噴嘴同軸 ， 斷面為圓形 ， 錐度為 ?3 ；分流道采用平衡式布置 ， 圓形斷面結(jié)構(gòu) ， 流道設(shè)計的原則是盡可能短一些 ， 以減少流道中的凝料及壓力損失 ， 使塑料不會因降溫過多而影響其注射成型。 主流道設(shè)計 由表 32可知， SZ125/630 型注射機噴嘴有關(guān)尺寸為 （ 1）主流道尺寸 噴嘴前端孔徑： d2=Φ 4mm； 噴嘴前端球面半徑： SR1=15mm； 主流道錐度為 4 度， 模 具 澆 口 套 主 流 道 球 面 半 徑 R 與 注 射 機 噴 嘴 球 面 半 徑 0R 的關(guān)系為 : mmRR )2~1(0 ?? ；模具澆口套主流道小端面直徑 d 與噴嘴出口直徑 0d 的關(guān)系為 : mmdd ?? 。 為便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度為 2176。~ 4176。 ，取2176。 ，澆口套熱處理要求淬火 5060HRC。為減少熔體充模時的壓力損失和塑料損耗，同時為了使熔聊順利進入分流道，在主流道出料端設(shè)計 r=5mm 的圓弧過渡。主流道應(yīng)盡量縮短主流道的長度， 澆口套主 要有如下三種樣式，在模具設(shè)計中可根據(jù)實際須要選擇襯套采用可拆卸更換的澆口套，其形狀及尺寸按照常用澆口套設(shè)計；為了能與注射機的定位圈相配合，采用外加定位環(huán)的方式，這樣不僅減?。? 澆口套的總體尺寸，還避免了澆口套在使用中的磨損。 泉州黎明職業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ 論文） 15 （ 2) 主流道襯套形式 本設(shè)計雖然是小型模具，但為了便于加工和縮短主流道長度，襯套和定位圈還是設(shè)計成分體式，主流道長度取 65mm，襯套如圖 34所示，材料采用 T10A 鋼，熱處理淬火后表面硬度為HRCHRC 5753 ～ 。 [18] （ 3) 主流道凝料 體積 3322 6 1 0 8 493]2/)94[(4/4/ cmmmLdq ??????? ??主 。 (33) （ 4) 主流道剪切速率校核 由經(jīng)驗公式 1313 8 9 1/ ?? ???? ssRq nv ?? ，校核合格。 (34) 式中 cmqqqq v ???????? 塑件分主 ； (35) 圖 36主流道襯套 泉州黎明職業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ 論文） 16 cmmmR n )94( ????? 。 (36) 分流道設(shè)計 該塑件的體積比較小，形狀比較簡單，壁厚均勻，且塑料流動性好，可 以采用單點進料的方式。為了便于加工，采用最常用的 U形截面分流道，查表 96,97[20]，選取分流道橫截面形狀及其相應(yīng)尺寸，在此取 U 形分流道截面半徑 R=3mm，深度 h=. 點澆口設(shè)計料穴設(shè)計 由于該塑件外觀質(zhì)量要求較高，所以澆口的位置大小應(yīng)以不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提。同時，也應(yīng)盡量使模具結(jié)構(gòu)更簡單。根據(jù)對塑件結(jié)構(gòu)的分析，并結(jié)合以確定的分型面位置，選擇如圖所示的點澆口進料方式。根據(jù)塑件外觀質(zhì)量的要求以及型腔的安放方式，進料位置設(shè)計在塑件頂部。點澆口的直徑尺寸可以根據(jù)不同塑料按 塑件平均厚度查表 98[20] （ 1) 澆口類型及位置的確定 點澆口優(yōu)點：開模時澆口自動拉斷，澆口處的摻于應(yīng)力小，可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，便模具制造成本相對較高。 為了模具結(jié)構(gòu)簡單本點澆品拉斷采用發(fā)下圖方式， （ 2）澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗計算 圖 37 分 流 道 流道布置 泉州黎明職業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ 論文） 17 冷料穴的設(shè)計 （ 1) 主流道冷料穴 如圖 38 所示，采用半球形頭拉料桿，該拉料桿固定在動模固定板上，開模時利用凝料對球頭的包緊力使主流道凝料從主流道襯套中脫出。 （ 2) 分流道冷料穴 在分流道端部加長 5mm 作為 分流道冷料穴。 定位圈的設(shè)計 定位圈直徑 D 為與注射機定位孔配合直徑，應(yīng)按選用注射機的定位孔直徑確定。直徑 D 一般比注射機定位孔直徑小 ～ ，以便于裝模。采用 Q275 鋼制造，用 4 個 M8 的內(nèi)六角螺釘固定在模板上，如圖 39 所示。 經(jīng)綜合考慮，采用開設(shè)排氣槽的排氣方式。排氣槽的作用主要有兩點。一是在注射熔融物料時，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。另外對于小型件或精密零件也要重視排氣槽 的開設(shè)，因為它除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外，還可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來說，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認為模腔內(nèi)的排氣是充分的。適當?shù)亻_設(shè)排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時間。保壓時間以及鎖模壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低機器的能量消耗。 圖 38冷料穴 圖 39定位圈 泉州黎明職業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ 論文） 18 模腔排氣的方法很多，但每一種方法均須保證排氣槽在排氣的同時，其尺寸設(shè)計應(yīng)能防止物料溢進槽內(nèi)；其次還要防止堵塞。因此從模腔內(nèi)表面向模腔體外緣方向 測量，長 6～ 12mm 以上的排氣槽部分，槽高度要放大約 ～ 。 [22]另外，排氣槽數(shù)量太多是有害的。因為如果作用在模腔分型面未開排氣槽部分的鎖模壓力很大，容易引起模腔材料冷流或裂開，這是很危險的。除了在分型面上對模腔排氣外，還可以通過在澆注系統(tǒng)的料流末端位置設(shè)排氣槽，以及沿頂出桿四周留出間隙的方式達到排氣的目的。因為排氣槽開的深度、寬度以及位置的選擇；如果不適當，產(chǎn)生的飛邊毛刺，將影響制品的美觀和精度。因此上述間隙的大小以防止頂出桿四周出現(xiàn)飛邊為限。該制件最好采用以下方式排氣 :徹底清除流道內(nèi) 氣體； 用粒度為 200的碳化硅磨料對分型面配合表面進行噴丸處理。另外，在澆注系統(tǒng)料流末端開設(shè)排氣槽主要是指分流道末端位置的排氣槽，模腔的四周都應(yīng)排氣，各排氣槽應(yīng)相隔 25mm，其寬度應(yīng)等于分流道的寬度，高度為 [20]。 模