畢業(yè)設(shè)計(jì)論文：茶杯蓋塑料模具設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-12 16:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 驅(qū)動(dòng)的動(dòng)模部分經(jīng)導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合，塑料熔體從注射機(jī)噴嘴經(jīng)模具澆注系統(tǒng)流進(jìn)型腔，注射成型冷卻后開(kāi)模，即定模和動(dòng)模分開(kāi)，塑件留在動(dòng)模上，模具推出機(jī)構(gòu)將塑件推出模外。注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇﹑模具型腔數(shù)目的確定﹑冷卻水道的布置﹑排氣方式的設(shè)置﹑澆注系統(tǒng)的設(shè)置﹑模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)﹑推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 分型面的選擇 模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu) ，應(yīng)根據(jù)分型面的選擇原則和塑件的成型要求的選擇分型面。 分型面的選擇原則：塑件脫出方便，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，型腔排氣順利，確保塑件質(zhì)量﹑無(wú)損塑件外觀，設(shè)備利用合理。 該塑件為茶杯蓋注塑模，設(shè)置為雙分型面，第一個(gè)分型面是利用壓縮彈簧的張力而使模具分型，有利于取出凝料。第二個(gè)分型面是在制件的最大投影面積處，這樣即減少模具的加工難度，又利于成型取出制件。 模具型腔數(shù)目的確定 由于制件比較大，因此選用一模一腔，即可簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，又 便于設(shè)置側(cè)分型抽芯機(jī)構(gòu)，便于保證塑件尺寸精度。 冷卻水道的布置 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與使用的冷卻介質(zhì)，冷卻方式有關(guān)，冷卻介質(zhì)最普遍的是用水冷卻，因?yàn)樗臒崃髁看?，傳熱系?shù)大，成本低廉，冷卻水道的開(kāi)設(shè)受到模具空間的限制。 冷卻水道的位置取決于制件的形狀和不同的壁厚，原則上根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，冷卻水道應(yīng)圍繞模具所成型的制品，且盡量排列均勻一致，模具結(jié)構(gòu)在成型過(guò)程中，熔融塑料除填滿(mǎn)型腔外，同時(shí)也包圍著型芯，通過(guò)熱交換使型腔和型芯的溫度上升很多，對(duì)成型周期有很大的影響，因此除了型腔周?chē)O(shè)置冷 卻水道外，型芯也設(shè)置冷卻水道，冷卻水道的位置一般距離成型表面 10~15mm，能夠快速均勻一致的冷卻，冷卻效果最佳。 茶杯蓋注射模的冷卻水道直接開(kāi)在模板上。在模板上設(shè)置冷卻水道同樣也是遵循冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，使冷卻水道盡量靠近型腔表面和盡量圍繞型腔，使制品在成型過(guò)程中冷卻均勻，設(shè)計(jì)的水道直徑為 8mm. 排氣方式的設(shè)置 排氣在注射模 中也是比較關(guān)鍵的，在充模速度大，溫度高，注射壓力大等情況下，氣體在一定的壓縮程度下能滲入塑料內(nèi)部，造成氣孔﹑組織疏松﹑空洞等缺陷。另外，模腔中的氣體在受較 高壓力后，還會(huì)產(chǎn)生高溫使制品出現(xiàn)局部炭化和燒焦現(xiàn)象，在塑件表面可見(jiàn)空洞﹑黃點(diǎn)和黑點(diǎn)。排氣除模腔內(nèi)原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注塑溫度下蒸發(fā)而成了水蒸氣，塑料局部過(guò)熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體。塑件助劑揮發(fā)（或化學(xué)反應(yīng)）所產(chǎn)生的氣體等。因此在設(shè)計(jì)注塑模腔結(jié)構(gòu)與澆注系統(tǒng)時(shí)，必須考慮如何設(shè)置排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以保證精密塑件不因排氣不良而發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題。本模具的排氣方式是通過(guò)分型面﹑拼接縫﹑頂出桿間隙排氣。 澆注系統(tǒng)的設(shè)置 注塑模具的設(shè)計(jì)系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料溶體的流動(dòng)通道 。澆注系統(tǒng)作用是使塑料溶體平穩(wěn)且有順序地填充到型腔中，以獲得組織緊密﹑外形清晰的塑料制件 茶杯蓋注射模設(shè)計(jì)為直澆式主流道。由于注塑成型時(shí)主流道與高溫塑料熔體和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以加工一個(gè)主流道襯套嵌入定模內(nèi)，便于主流道損壞后修磨和餓更換。 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得： XYZ125 型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸如下： 噴嘴前端孔徑： d=￠ 4mm. 噴嘴前端球面半徑 r=￠ 12mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： R=r+(1~2)mm D=d+(~1)mm 所以取主流道球面半徑 R=13mm 取主流道的小端面直徑 d= 為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成倒錐形，其斜度為 6 度。因此主流道大端面直徑為 D=￠ .。而澆注系統(tǒng)的凝料的取出是利用一次分型將凝料拉斷，用手將凝料取出 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是流道和型腔之間的連接部分，也是注塑模進(jìn)料系統(tǒng)的最后部分。其基本作用是：①使從流道來(lái)的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿(mǎn)型腔。②型腔充滿(mǎn)后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。根據(jù)上述兩項(xiàng)基本作用來(lái)說(shuō)澆口截面要小，長(zhǎng)度要短，因?yàn)橹挥羞@樣才能滿(mǎn)足增大料流速度，快速冷卻封閉，便于與塑料分離，以及澆口殘痕最小等要求。 流道的設(shè)計(jì) 直澆口式主流道其截面為圓形。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng) ： ①主流道截面積的大小最先影響塑料熔體的流速和充模時(shí)間。主流道截面開(kāi)設(shè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意噴嘴和主流 道的對(duì)中問(wèn)題，因?qū)χ胁涣籍a(chǎn)生的誤差容易在噴嘴和主流道進(jìn)口處造成漏料或積存冷料。并因此防礙主流道凝料脫模，為了補(bǔ)償對(duì)中誤差并解決凝料脫模問(wèn)題，主流道進(jìn)口端直徑都要比噴嘴出直徑大 ~1mm。 ②為了便于取出主流道凝料，主流道應(yīng)呈圓錐形，對(duì)流動(dòng)性差的塑料錐角可取 6? ~10? ③主流道出口端應(yīng)有圓角，圓角 R 為 ~3mm。 ④主流道表壁的表面粗糙度應(yīng) ~。 ⑤在保證制品成型的前提下，主流道長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，以減小壓力損失和廢料長(zhǎng)度。 ⑥主流道進(jìn) 口端與噴嘴頭部接觸應(yīng)作成凹下的球面，以便于噴嘴頭部的球面半徑匹配，否則容易造成漏料，給脫卸主流道凝料造成困難，通常要求主流道進(jìn)口端凹下的球面半徑要比噴嘴球面半徑大 1~2mm，凹下深度為 3~5mm。 定位環(huán)設(shè)計(jì) 定位環(huán)與注塑機(jī)定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是為了使主流道與噴嘴和料筒對(duì)中，一般將定位環(huán)與主流道襯套設(shè)計(jì)成整體。 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 茶杯蓋注塑模的內(nèi)側(cè)有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的 75? 半圓形螺紋阻礙成型后塑件從模具中脫出，因此成型時(shí)作成 75? 半圓弧對(duì)稱(chēng)的鋸齒形外凸臺(tái)活動(dòng)型芯，本 模具采用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。 確定抽芯距 抽芯距一般大于凸臺(tái)的深度 即： H1=H2=（ 8678）／ 2=4mm 另加 2~4mm 的抽芯安全，可取抽芯距 S 抽 =7mm 確定斜銷(xiāo)傾角 斜導(dǎo)柱的傾斜角 ? 是斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一，它與抽拔 力以及抽芯距有直接關(guān)系，一般取 ? =15 ? ~25 ? ，本題選取 20? 。 確定斜導(dǎo)柱的尺寸 斜導(dǎo)柱直徑取決于抽拔力、傾斜角度、摩擦因數(shù)等一些因素，有公式： 1310[]ld b???????? 可得 d=14mm 式中： n 彎曲作用力 cl 有效長(zhǎng)度 [? ] 140 MPa 2887{ } 1029( 1 2 t a n 2 ) [ 1 2 t a n 20 ( ) ] c os 20Qn N Nff ?? ? ????? ? ? ? ? ? ? ?公式中： Q 抽拔力 =887 f? 摩擦系數(shù) f? = 77 21s i n 0 .3 4s i n 2 0c sl ??? ? ? ? ? ?1 13 310 10 10 29 21d= 14 .7140cNl
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