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正文內(nèi)容

側孔矩形盒塑料模具設計【帶圖紙】(編輯修改稿)

2025-06-27 04:05 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 PC(聚 碳 酸 酯 )塑料件質(zhì)量 塑料件體積 95300 3m色條 不透明(黑色)生產(chǎn)綱領:大批量生產(chǎn)畢業(yè)設計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 4 產(chǎn)品材料分析 結構分析 塑件結構比較復雜,表面質(zhì)量要求也較高。如上圖所示,塑件的上端有一傾斜的帶有內(nèi)孔的凸臺,又有半圓形的側凸,因而需要考慮側向分型抽芯機構的設置。塑件外觀質(zhì)量要求一般,但外表面也不允許出現(xiàn)劃傷、氣泡、縮孔、熔接痕等缺陷, 因而澆口應避免開設在塑件的外表面。脫模斜度小,可考慮在此設置推桿頂出裝置。由于塑件內(nèi)部比較復雜,不能利用側抽心來實現(xiàn)分模,因采用碰穿進行設計。 什么是PC 根據(jù)塑件的工藝性分析可知,本設計選用選用 PC 塑料較為恰當, 英 文 名 稱 :Polycarbonate ; 比 重 : 克 /立 方 厘 米 成 型 收 縮 率 :% 成 型 溫 度 :230320℃ 干 燥 條 件 : 110120℃ 8 小 時 可 在 60~120℃ 下 長 期 使 用 。這樣就可以形成多種性能的材料,所以 PC 有非常廣泛的用途。 PC 的主要性能特點 PC具有較強的綜合性能,具有較好的韌性、剛性、抗沖擊性、抗拉強度、很好的耐熱、耐寒性能;友具有較好的化學穩(wěn)定性;很易加工、染色。在大氣中老化性一般。 PC 的成型工藝性能 使用前的準備工作 PC 物 料 性 能 : 沖 擊 強 度 高 , 尺 寸 穩(wěn) 定 性 好 , 無 色 透 明 , 著 色 性 好 , 電 絕 緣 性 、耐 腐 蝕 性 、 耐 磨 性 好 , 但 自 潤 滑 性 差 , 有 應 力 開 裂 傾 向 , 高 溫 易 水 解 , 與 其 它 樹 脂相 溶 性 差 。 適 于 制 作 儀 表 小 零 件 、 絕 緣 透 明 件 和 耐 沖 擊 零 件 成 型 性 能 。 無 定 形 料 ,熱穩(wěn) 定 性 好 , 成 型 溫 度 范 圍 寬 , 流 動 性 差 。 吸 濕 小 , 但 對 水 敏 感 , 須 經(jīng) 干 燥 處 理 。 成型 收 縮 率 小 , 易 發(fā) 生 熔 融 開 裂 和 應 力 集 中 , 故 應 嚴 格 控 制 成 型 條 件 , 塑 件 須 經(jīng) 退 火處 理 注射壓力的確定原則 注射壓力的大小主要取決于制品的結構和壁厚,一般控制在60~120 。壁薄流MPa道較長,流動阻力較大時,注射壓力可高至130~150 。壁厚,澆口截面較大,流Pa動阻力小時,注射壓力可略底些。提高注射壓力可以提高ABS 制品的光澤度。注射過程中,保壓壓力的大小,對制品的表觀質(zhì)量和銀絲狀缺陷都有較大的影響。壓力過小,塑料收縮大,與型腔表面脫離接觸的機會大,在溫度較高時,制品表面易霧畢業(yè)設計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 5 化。壓力過大,塑料型腔表面摩擦作用強烈,容易造成黏模。所以一定要調(diào)整配好保壓壓力和保壓時間。保壓壓力為注射壓力的30%~60%。背壓控制得越低越好,背壓最 。螺桿前進速度采用慢速,一般不超過 ~。MPa 注射速度的確定 PC采用中等注射速度效果較好。當注射速度過快時,塑料容易分解,甚至燒焦,從而在制品上出現(xiàn)熔接縫,光潔度差,及澆口附近的物料發(fā)紅等缺陷。但在生產(chǎn)薄制品或復雜制品時,還是要保證。 PC 主要性能 PC,耐高溫,屈服強度 26 ,拉伸強度 38 ,伸長率 35%,摩擦系數(shù)MPaPa,熱變形溫度 (45 )(180 ) ,計算收縮率 %%。具體如表C320~?:表 PC 的主要主要性能指標 性能 單位 數(shù)值密度 ~比體積 ~ 吸水率(24h) 10ωcp?? ~收縮率(% ) %熔點 C?130~160抗拉屈服強度 MPa50拉伸彈性模量 103抗彎強度 a80沖擊韌度 2kJ/m261(無缺口 )/11(缺口)硬度 體積電阻系數(shù) c*?1016 性能 單位 數(shù)值密度 ~畢業(yè)設計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 6 比體積 kgdm3 ~ 注射成型工藝過程及工藝參數(shù)1. 預烘→裝入料→預塑→注射裝置準備注→注射→保壓→冷卻→脫模→塑件送下工序。 PC 成型工藝參數(shù)(1)注射機:螺桿式(2)螺桿轉速(r/min):28(3)預熱和干燥:溫度( ) 11 120 時間( h ) 8~12C?~(4)料筒溫度:( ) 后段 210~240 中段 23 280 前段 24 285(5)噴嘴溫度( ): 240~250?(6)模具溫度( ): 90~110C(7)注塑壓力( ):80 120MPa~(8)成型時間(s)40~190 成型時間(s)/注塑時間 20 90 成型時間(s)/保壓時間 0 5 成型時間(s)/冷卻時間 20 90~(9)后處理 方法:用紅外線燈、烘箱烘烤 溫度:80 C? 時間:2 4 小時~ 模具溫度PC 比聚苯乙烯加工困難,宜取高料溫、模溫(對耐熱、高抗擊沖擊和中抗型樹脂,料溫更宜取高) ,料溫對物性影響較大、料溫過高易溢 邊 , 塑 件 起 泡 ,對要求精度較高塑料模溫宜取 ,要求光澤及耐熱型料宜取 。 ,形狀比較規(guī)C10~8?? C120~??則,故考慮專門對模具加熱。 料量控制 注射機注射ABS塑料時,其每次注射量僅達標準折射量的80%。為了提高塑件質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定,表面光澤、色調(diào)的均勻,注射量選為標定注射量的50%為宜。通常要確保注射機生產(chǎn)條件及參數(shù)有一個很寬的范圍,使大多數(shù)的產(chǎn)品和生產(chǎn)能畢業(yè)設計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 7 力要求包含于這范圍內(nèi),并且在調(diào)整去頂這范圍的過徹骨時盡量按常規(guī)的工藝流程,這種生產(chǎn)條件范圍越大,生產(chǎn)過程越穩(wěn)定,使注射產(chǎn)品越不容易受到生產(chǎn)條件的改變而產(chǎn)生明顯的質(zhì)量降低。第三章 擬定模具的結構形式和初選注射機 概述 在對塑件進行材料選定、零件工藝性分析、成型工藝過程分析和工藝參數(shù)大致選定的基礎上,根據(jù)塑件批量大小和精度要求就可確定型腔數(shù)量和排列方式,根據(jù)模具所需注射量就可以確定注射機的型號及安裝尺寸的確定。 分型面擬定于型腔數(shù)量及排列方式選擇 通過對塑件結構形式的分析,分型面應選在端蓋截面積最大且利于楷模取出塑件的底平面上,: 分型面的位置及形式畢業(yè)設計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 8 型腔數(shù)量和排位方式的確定 型腔數(shù)量的確定 由于該塑件的精度要求不高,塑件尺寸較小,且為大批量生產(chǎn),可采用一模多腔的結構形式。同時,考慮到塑件尺寸、模具結構尺寸的關系,以及制造費用和各種成本費用等因數(shù),初步定為一模多腔結構形式。 型腔排列形式的確定 ,故流到采用H形對稱排列,使型腔進料平衡。 型腔的布置形式 模具結構形式的初步確定 由以上分析可知,本模具設計為一模兩腔,對稱H 型直線排列,根據(jù)塑件結構形狀,推出機構初選推桿推出推出形式。澆注系統(tǒng)設計時,流道采用對稱平衡式,澆口采用側澆口。畢業(yè)設計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 9 第四章 注塑機型號選擇與確定 公稱注射量的計算 塑件質(zhì)量、體積計算 通過 Pro/E 建模分析,如圖 所示,塑件體積 = ,塑件質(zhì)量1V3cm=(取 PC 的密度為 ) ,流道凝料的質(zhì)量 還是個未知數(shù),可按塑1m3cm2件質(zhì)量的 倍來計算。從上述分析中確定為一模四腔,所以注射量為: ..1???n總 3c395總V 根據(jù)以上計算得出在一次注射過程中注入模具型腔的塑料的總體積為,由參考文獻 式 41 ,?總 ??1公澆塑 ???總公 V根據(jù)以上的計算,初步選擇公稱注射量為 300 3c畢業(yè)設計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 10 圖 Pro/E 質(zhì)量屬性分析圖 注射機型號的選定 一般注射機都有高速、低速兩種特性(或稱高壓時間,低壓時間)并可調(diào)節(jié)選用。1000 以下的中、小型注射機,其注射時間常為 4s,大型注射機注射時間在 12s 以3cm內(nèi),注射速度一般為 5~7m/min,常用低速注射.選用低速注射的注射機時,模具設計應注意防止產(chǎn)生冷接縫,型腔充填不足。選用高速注射的或用大注射量、大鎖模力的注射機注射大面積、小重量的塑件時,模具設計應防止融料內(nèi)充入空氣、排氣不良、融接不良、塑件內(nèi)應力增大、塑料易分解、嵌件型芯受沖擊力大及易發(fā)生飛邊等弊病。 根據(jù)以上的初步計算選定型號為 XSZY500 的臥式注射機。其主要技術參數(shù)見表 所示: 表 注塑機的主要技術參數(shù)注塑機各項目 單位 參數(shù)螺桿直徑 m65螺桿轉速 inr 10~250理論容量 3c500塑化能力 g/s28注射速率 75額定注射壓力 MPa104鎖模力 kN3500拉桿內(nèi)間距 m500*440最大模具厚度 450最小模具厚度 300開模行程 500定位孔直徑 150噴嘴球半徑 SR 18噴嘴孔半徑 SR 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算畢業(yè)設計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 11 流道凝料在分型面上的投影面積 ,在模具設計前是個未知值,根據(jù)多型腔模2A的統(tǒng)計分析, 是每個塑件在分型面上的投影面積 的 倍 倍,因此可用2A1~來進行估算,所以: = =21? ????式中 = =ALB?2m? = = =.模具所需鎖模力 kN109427m?型pF試中 型腔壓力 取 40a(見參考書 表 22)型 ?? 型腔數(shù)量及注射機有關參數(shù)的校核 型腔數(shù)量的校核(1)由注射機料筒塑化速率校核型腔數(shù)量 n = =??.???上式右邊= 2符合要求)?式中 ——注射機最大注射量的利用系數(shù), ——注射機的額定塑化量( 或 ), 取 ;Mg/h/cm3Mg/h ——成型周期 ,取50s ;t ——單個塑件的質(zhì)量和體積(或 cm179。)1m ——澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積(g 或cm179。)2(2)按注射機的最大注射量校核型腔數(shù)量 = 12NmKn?? . ??? 2 型腔數(shù)量校核合格。?畢業(yè)設計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 12 式中 為注射機允許的最大注射量(g 或 ),該注射劑為 500 ,其他Nm3cm3cm符合意義同上(3)按注射機的額定鎖模力校核型腔數(shù)量 =12ApPFn型 型?????2, 故該注射劑符合設計要求式中 ——注射機的額定鎖模力(N) ——單個塑件在模具分型面上的投影面積( ) 1 2m ——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積( )2A ——塑料熔體對型腔的成型壓力( ),該處取 35型p MPaPa 注射機工藝參數(shù)的校核 在注射生產(chǎn)中,注射機在每一個成型周期內(nèi)唑模內(nèi)注入熔融質(zhì)量稱為塑件的注塑量M,塑件的注塑量 M 必須小于或等于注射機的實際注塑量。 最大注塑量的校核 注射量以容積表示,最大注射量容積為 = = 500=425maxVα?3cm式中 ——模具型腔和流道的在注射壓力下所能注射的最大容積( ) ;3cm ——指定型號與規(guī)格的注射機注射量容積; ——注射系數(shù),取 ,無定性塑料可取 ,結晶型塑料可取 ,?~該處取 .倘若實際注射量過小,注射機的塑化能力得不到發(fā)揮,塑料在料筒中停留時間就會過長。所以最小注射量容積 = = 500=125 。故每次注射的實際注射minV?3cm量容積 應滿足 ,而 = 2 =?因此符合要求。 注塑壓力的校核 注塑時,螺桿作用于塑料熔體的壓力,在熔體流經(jīng)機筒,噴嘴,模具的澆注系?以畢業(yè)設計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 13 后,在型腔中余于的模腔壓力 ,在型腔中產(chǎn)生兩個使模具沿切型面脹開的脹模力 ,型p 2F該力的大小為 = =FΑP型 ???(An21式中: ——熔融塑料在型腔內(nèi)的壓力為 20 40 ,取 35 ;型p MPa~MPa ——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和,13635 ;A 2m ——塑件在分型面上的投影面積,10100 ;1 2 ——塑件澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積, 10100 ;2 ?2 流道進料(包括澆口)在模具分型面上的投影面積,在模具設計前是個未知數(shù),根據(jù)多型腔模具的統(tǒng)計分析,每個塑件在分型面上的投影面積的 倍,因此;可0.~5采用 倍的塑件在分型面上的投影面積來計算 通過計算可得 3500kN,故上選的注射機的鎖模力為 3500kN,滿足要求。其他安裝尺寸及開模行程的校核待模具設計完成之后進行。 畢業(yè)設計說明書論文 36296518 原創(chuàng)通過答辯 14 第五章 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)
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