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正文內(nèi)容

畢業(yè)論文-普通茶杯杯蓋注射模設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2025-02-08 16:14 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 了便于加工及凝料脫模,分流道大多設(shè)置在分型面上,分流道截面形狀一般為圓形、梯形、 U 形、半圓形、矩形、六角形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失,希望流道的截面積大、表面積小。因此可以用流道截面積與其周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率。本設(shè)計(jì)在保證塑件質(zhì)量的前提下,從經(jīng)濟(jì)和加工的角度分析,最終采用了 半圓形截面。 因?yàn)楦鞣N塑料的流動(dòng)性有差異,所以可以根據(jù)塑料的品種來(lái)粗略地估計(jì)分流道的直徑,也常用塑料的分流道直徑的推薦值,對(duì)于壁厚小于 3mm,質(zhì)量在 200 克以下的塑件,可以用以下的經(jīng)驗(yàn)公式確定分流道的直徑: LmB ? ( 3) 式中 B―分流道直徑( mm) m―流經(jīng)分流道的塑料量( g) L―分流道的長(zhǎng)度( mm) 根據(jù)公式計(jì)算得 4 1 4 09 0 ???B =( mm) (故不在適用范圍) 計(jì)算結(jié)果不在給定的推薦值內(nèi),在本設(shè)計(jì)中取 12mm 表 3 部分常用塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍 Table 3 Common section size of plastic monly used in the remended range shunt 塑料名稱 分流道斷面尺寸mm 塑料名稱 分流道斷面尺寸mm ABS、 AS ~ 聚苯乙烯 ~ 10 聚乙烯 ~ 軟聚氯乙烯 ~ 10 尼龍類 聚甲醛 ~ ~ 10 硬聚氯乙烯 聚氨酯 ~ 16 ~ 聚丙烯 5~ 10 聚苯醚 ~ 10 丙烯酸塑料 8~ 10 聚砜 ~ 10 分流道長(zhǎng)度 長(zhǎng)度應(yīng)盡量短,且少?gòu)澱?,該模具分流道的長(zhǎng)度為: 140。 分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置取決于型腔的布局,兩者相互影響。分流道的布置形式分為平衡式與非平衡式兩種。不管有多少種布置形式,總的來(lái)說(shuō)應(yīng)遵循兩方面原則:即14 一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸;另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本模具 的流道布置形式采用平衡式 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道,它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位,它的作用是增加和控制塑料進(jìn)入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料,以保證充填實(shí),確保制品質(zhì)量。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)制品的質(zhì)量影響很大。 澆口尺寸的確定 澆口的截面積一般為分流道截面積的 3%~ 9%,截面的形狀多為矩形(寬度與厚度的比為 3: 1)或圓形;澆口長(zhǎng)度約為 ~ 左右。在設(shè)計(jì)的時(shí)候一般取小值,在以便在試模時(shí)修正。澆口最終的具體尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和零件的尺寸和形狀的要求 確定。 澆口結(jié)構(gòu)的形式 對(duì)于該模具,是中小型制品的多型腔模具,同時(shí)從塑件的形狀等各方面分析知采用的是點(diǎn)澆口。點(diǎn)澆口又稱橄欖形澆口或菱形澆口,是種截面尺寸特小的圓形澆口。點(diǎn)澆口一般設(shè)在型腔底部,排氣暢通,成型良好,塑件無(wú)不良痕跡。有利于實(shí)現(xiàn)制動(dòng)化操作,常用于成型如殼盒形等中、小型塑件的一模多腔模具中,也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件,能制動(dòng)切斷澆口凝料,見(jiàn)圖 8。 ~ 圖 8 點(diǎn)澆口的結(jié)構(gòu)尺寸 Figure 8 point gate structure and size 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算 根據(jù)模具的實(shí)際情況,點(diǎn)澆口的直徑為 1,長(zhǎng)度為 1。 澆注系統(tǒng)凝料的脫出機(jī)構(gòu) 綜合對(duì)比各個(gè)方式,本設(shè)計(jì)中的點(diǎn)澆口的拉斷利用的是側(cè)凹:是在接近分流道的末端鉆一斜孔,開(kāi)模時(shí)保證先從此分型面分開(kāi),點(diǎn)澆口被拉斷,流道凝料被中心拉料桿15 拉向型腔板一側(cè)。拉斷點(diǎn)澆口凝料的側(cè)凹,見(jiàn)圖 9。 1 2 3 4 圖 9 側(cè)凹拉斷點(diǎn)澆口的系統(tǒng) Figure 9 Breakpoints pullgate undercut the system 脫模推出機(jī)構(gòu)的確定 注射成形每一循環(huán)中,塑料制品必須準(zhǔn)確無(wú)誤地從模具的凹模中或型芯上脫出,模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu),稱為脫模機(jī)構(gòu),也常稱為推出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作。既首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動(dòng)分離,稱為脫出,然后把其脫出物從模具內(nèi)取出。 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 制品推出(頂出)是注射成形過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié),推出質(zhì)量的好壞 將最后決定制品的質(zhì)量,因此,制品的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則: 結(jié)構(gòu)可靠:機(jī)械的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活,并有足夠的剛度和強(qiáng)度,且推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè); 保證制品不因推出而變形損壞; 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠; 保證良好的制品外觀; 盡量使塑件留在動(dòng)模一邊,以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置,完成脫模動(dòng)作。 制品推出的基本方式 本套模具的設(shè)計(jì)中,的推出機(jī)構(gòu)形式不算太復(fù)雜,全部采用推件板推出。每個(gè)塑件采用 4 根推桿推推板推出,推桿與推板采用螺栓連 接。推桿與推桿固定板,通常采用單邊 的間隙,這樣可以降低加工要求,又能在多推桿的情況下,不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。此推桿與模板上的推桿孔采16 用 H8/f7 或 H8/f8 的間隙配合;推桿與推桿固定板,通常采用單邊 的間隙;工作端配合部分的表面粗糙度為 Ra? ,推桿的材料常用 T T10 碳素工具鋼,熱處理要求硬度 HRC? 50, 帶螺紋塑件的脫模機(jī)構(gòu) 選用強(qiáng)制脫螺紋, 這種模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,通常用于精度不高的塑件。 利用塑件的彈性脫螺紋:對(duì)于聚乙烯、聚丙烯等具有彈性的塑料,可以采用脫模板將塑件從螺紋型心上強(qiáng)制脫出。 脫模斜度的確定 在注射模一般的設(shè)計(jì)中,為了使塑件成型后易于從模具型腔內(nèi)脫模,在垂直分型面的定模與動(dòng)模型腔和型心工作面上,必須設(shè)計(jì)出脫模斜度。而本設(shè)計(jì)因?yàn)樗芗男螤畛叽缣厥?,采用的是瓣合模成型,所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中就不需要再考慮脫模斜度的問(wèn)題。 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件上具有于開(kāi)模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時(shí),除極少數(shù)情況可以強(qiáng)制脫 模外,一般都需要將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成可活動(dòng)的結(jié)構(gòu),在塑件脫模前,先將其抽出,然后才能將整個(gè)塑件從模具中取出,完成側(cè)向活動(dòng)型心的抽出和復(fù)位的這種機(jī)構(gòu)就叫做抽芯機(jī)構(gòu)。 這種模具脫出塑件的運(yùn)動(dòng)有兩種情況: 一是開(kāi)模時(shí)優(yōu)先完成側(cè)向分型和抽芯,然后推出塑件; 二是側(cè)想抽芯分型與塑件的推出同步進(jìn)行。 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分類及特點(diǎn) 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)按其動(dòng)力來(lái)源可分手動(dòng)、機(jī)動(dòng)二大類。 手動(dòng)側(cè)抽芯:這種模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、抽拔力有一定限制,故只在特殊場(chǎng)合下應(yīng)用,如試制新產(chǎn)品或小批量生產(chǎn)。 機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯:開(kāi)模時(shí),依靠注射機(jī)的開(kāi)模動(dòng)力,通過(guò)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)方向,將活動(dòng)零件抽出。機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯操作方便、生產(chǎn)效率高、便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制動(dòng)化,但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)形式主要有:斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯、斜彎銷側(cè)抽芯、斜滑塊側(cè)抽芯、齒輪齒條側(cè)抽芯以及彈簧側(cè)抽芯。 脫模阻力的計(jì)算 脫模力是指將塑件從型心上脫出時(shí)所需克服的阻力。它是設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)的重要依據(jù)之一。脫模阻力的計(jì)算式與抽拔力相同,由于影響脫模力的因素很多,例如塑件的17 壁厚、塑件包容截面形狀的大小、塑件的性能、成型的工藝參數(shù)等,如要全 面考慮這些因素較困難,在生產(chǎn)過(guò)程中只要考慮主要因素,因此可按簡(jiǎn)化公式計(jì)算: Q=Ahq( μ cosasina) ( 4) =( KN) 式中 Q— 抽拔力( N) A— 側(cè)型心被包緊的截面周長(zhǎng)( cm); h— 成型部分深度( cm); q— 單位面積積壓力,一般取 800~1200( N/ mm178。); μ — 摩擦系數(shù),取 ~; a— 脫模斜度。 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用的是瓣合模,所以脫模斜度是零度。 抽拔距的計(jì)算 抽拔距: 型心從成形位置抽至不妨礙塑件脫模位置所移動(dòng)的距離稱為抽拔距。當(dāng)原材料確定時(shí),抽拔力的大小與模具的結(jié)構(gòu)和塑件的形狀有密切的關(guān)系。一般抽拔距等于成形側(cè)孔或側(cè)凹的深度加上 2~3mm。 其抽拔距按以下公式計(jì)算: 22( / 2) ( / 2) ( 2 ~ 3 )( 76 / 2) ( 70 / 2) ( 2 ~ 3 )s D d? ? ?? ? ? ( 5) 取 S=18 根據(jù)計(jì)算結(jié)果和塑件的形狀分析本設(shè)計(jì)中采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是最常用的一種側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、安全可靠等特 點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)中采用的是斜導(dǎo)柱在動(dòng)模,滑塊在定模的那種。 開(kāi)模行程及斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度的計(jì)算 1.開(kāi)模行程的計(jì)算 開(kāi)模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開(kāi)合距離,它必須小于注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程,其計(jì)算方式: 對(duì)雙分型面注射模,開(kāi)模行程為: S≥ H=H1+H2+a+( 5~10) mm ( 7) 式中, a— 中間板與定模的分開(kāi)距離( mm)。 18 根據(jù)以上情況和對(duì)塑件的分析得: S≥ H=H1+H2+( 5~10) mm =32+34+( 5~10) mm 取開(kāi)模行程為 72mm 2.斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的計(jì)算 根據(jù)以上的要求,取斜導(dǎo)柱的傾角為 22176。 ,故斜導(dǎo)柱用于抽芯的有效長(zhǎng)度為 L=18/sina 約為 其中 18 是瓣合模的厚度 綜合以后的考慮初步確定其總長(zhǎng)為 70mm 圖 10 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) Figure 10 the design angle pin 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具的排氣引氣方式 利用制品推 桿的配合間隙,分型面以及瓣合模, 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng) 一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為 200186。C 左右,而制品固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在 60186。C以下。熱塑性塑料在注射成形后,必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻,使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具,以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模,提高塑件的定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 冷卻介質(zhì):有冷卻水和壓縮空氣,但用冷卻水較多,因?yàn)樗臒崛萘看?,傳熱系?shù)大,成本低。用水冷卻,即在模具型腔周圍或內(nèi)部開(kāi)設(shè)冷卻水道。 綜上,該模具塑料釋放的總熱量不大,只在模具 型腔周圍開(kāi)設(shè)冷卻水道即可,均采用簡(jiǎn)單流道式 水道直徑為 8mm,在兩瓣合模上、下各布置一根,左右對(duì)稱布置。 19 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 以上內(nèi)容確定之后,便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計(jì)模架。在學(xué)校作設(shè)計(jì)時(shí),模架部分要自行設(shè)計(jì);在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)中,盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架,確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式,規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。模板周界尺寸使用括號(hào)內(nèi)的尺寸時(shí),原組合零件的規(guī)定尺寸允許增減。 模架尺寸確定之后,對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算,以校核所選模架是否適當(dāng),尤其時(shí)對(duì)大型模具,這一點(diǎn)尤為重要。 由前面型腔的布局以及相互 的位置尺寸,再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架,可選用標(biāo)準(zhǔn)模架 180 L,其中 L 取 250mm,可符合要求。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘;模具外表面盡量不要有突出部分;模具外表面應(yīng)光潔,加涂防銹油。 定模座板( 250?250,厚 30mm) 定模座板就是模具與注射機(jī)連接處的板 ,開(kāi)模時(shí)定模板和定模座板直接分開(kāi) ,構(gòu)成第一分型面 . 因?qū)е枪潭ㄔ诙2糠?,定模座板與注 射機(jī)直接接觸 ,導(dǎo)柱的臺(tái)階被壓在定模座板里 ,所以這里只采用 H7/m6的過(guò)渡配合就能達(dá)到要求 .主流道襯套與固定孔也采用 H7/m6的過(guò)渡配合 ,為不使他們件有較大間隙 ,而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象 . 定模板( 180?250,厚 16mm) 按常規(guī)這應(yīng)該是定模固定板 ,但是鑒與塑件的特殊性 ,把型腔和定模板直接做成整體式 ,故叫做定模板 ,用以成型塑件的外部部分形狀 . 導(dǎo)柱與定模板上的導(dǎo)柱孔采用 H7/f6 的間隙配和 ,才能保證導(dǎo)柱自由的來(lái)回滑動(dòng)導(dǎo)正 。同時(shí)為了順利產(chǎn)生第二次分型 ,設(shè)置了限 位螺釘以控制定模的開(kāi)模行程 ,上面還開(kāi)設(shè)了分
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