【正文】
在充型過程中塑料熔體可能產(chǎn)生單面?zhèn)葔毫?,使?dǎo)柱承受了一定的側(cè)向壓力,可以保證模具正常工作。在合模時,復(fù)位桿先于動模分型面與定模分型面接觸,在動模向定模逐漸合攏的過程中,推出機(jī)構(gòu)被復(fù)位桿頂住,與動模產(chǎn)生相對的移動,直至分型面合攏時,推出機(jī)構(gòu)變回到原來的位置。推出機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向零件和復(fù)位零件構(gòu)成。采取在固定板上開一沉孔用螺紋來固定。 推桿的直徑推桿應(yīng)具有足夠的剛性,以承受推出力,因此只要條件允許,應(yīng)盡可能使用大直徑,本次設(shè)計選用的推桿直徑為3mm。由于本塑件的形狀較大,而且深度拉開幅度很大,而推管推出機(jī)構(gòu)通常使用于有孔的圓形套類塑件,推件板推出機(jī)構(gòu)由于易使塑件產(chǎn)生變形且易產(chǎn)生毛刺。BL為250270。盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件,選取標(biāo)準(zhǔn)模架。由材料的性質(zhì)可知:~。 綜上所述,塑件在成型過程產(chǎn)生的最大尺寸誤差應(yīng)該是上述各種誤差的總和。模具成型零件的制造誤差也是影響塑件尺寸精度的重要因素之一。根據(jù)以上公式計算得: 式() 按照一般的要求,塑料收縮率波動所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的。當(dāng)塑料中含有硬質(zhì)填料,玻纖時,模腔的磨損尤為突出,這是模腔應(yīng)選用耐磨性較好的材料,或在其表面進(jìn)行硬化處理。3)在注射成型時,模腔內(nèi)要承受較高的壓力,若模具的剛性不足,會使模具產(chǎn)生變形從而降低塑件尺寸精度。塑料本身的特性和成型工藝條件對塑件成型收縮率以及收縮率的波動影響很大,如塑料結(jié)晶,流動性,彈性模量,料溫,以及模具溫度,注射壓力,保壓壓力,塑化背壓,成型周期等。 凸模 凹模 成型零件相關(guān)計算 成型零件工作尺寸是成型零件上直接用來構(gòu)成塑件的尺寸,主要有型腔和型芯的徑向尺寸,型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸,型芯之間的位置尺寸等。根據(jù)本塑件的特點(diǎn),由于型腔上有一凸凹,為了便于加工,凹模結(jié)構(gòu)可采用局部鑲嵌式凹模。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模對成型零件外表面的起決定性作用,按其結(jié)構(gòu),包括整體式和組合式。如果型腔內(nèi)因各種原因沒有將產(chǎn)生的氣體排除干凈,一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料的成型缺陷,另一方面氣體受壓,體積縮小而產(chǎn)生高溫會導(dǎo)致素件局部碳化或燒焦,同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。因此我們在主流道對面的動模板上開設(shè)冷料穴,其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同。冷料井通常設(shè)置在主流道末端,當(dāng)分流道長度較長時,在末端也應(yīng)開設(shè)冷料井。具體尺寸如下: 澆口形式及尺寸關(guān)于澆口位置的選擇,我使用moldflow軟件對塑件進(jìn)行分析。塑料熔體經(jīng)平行流道擴(kuò)散而得到均勻分配,從而以較低的線速度經(jīng)澆口平穩(wěn)流入型腔。其缺點(diǎn)是澆口有痕跡存在。綜合這些因素考慮可以用直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口等。常用的澆口形式有直接澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、輪輻澆口、潛伏澆口等。通常圓形截面分流道直徑為 2~10mm;對流動性較好的尼龍、聚乙烯、聚丙烯等塑料的小型塑件,在分流道長度很短時,直徑可小到2mm,對流動性較差的聚碳酸酯、聚砜等可大至 10mm;對于大多數(shù)塑料,分流道截面直徑常取5~6mm。因此,常用流道的截面積與周長之比來表示流道的效率。(1)分流道的布置形式在設(shè)計分流道時主要考慮的是盡量減少熔體流動時的壓力損失和溫度降低,同時盡量減少分流道的容積,采用的是平衡式分流道?!?176。由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞,通常不直接開在定模板上,而是將它單獨(dú)設(shè)計成主流道襯套鑲?cè)攵0鍍?nèi)。澆注系統(tǒng)設(shè)計主要包括主流道,分流道,澆口和冷料穴四部分。8) 有利于模具加工。4) 確保塑件質(zhì)量。 分型面的設(shè)計 分型面是指分開模具取出塑料件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面,它的選擇是塑件能否完好成型的先決條件。所選用的注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān),故注塑機(jī)開模行程應(yīng)滿足下式:S機(jī)(H模Hmin)H1+H2+(5~10)mm ()因?yàn)镾機(jī)(H模Hmin)=300(220200)=280mm ()H1+H2+(5~10)=20+70+10=100mm ()即 模具安裝尺寸的校核 根據(jù)所選塑件的尺寸以及注塑機(jī)的參數(shù),尺寸為250270。而注射壓力過低,則會造成熔料難以充滿模腔,甚至不能成型等。 注射壓力的校核在塑料注塑成型時,注射壓力的選擇是十分重要的。p是模具型腔內(nèi)的壓力,通常取注射壓力的20%~40%,大致范圍為25~40MPa。如果面積大于注射機(jī)所允許的最大注射面積,那么在成型過程中就可能出現(xiàn)漲模溢料等現(xiàn)象。以下是該型號注射機(jī)的技術(shù)參數(shù): XSZY125型注射機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)形式臥式定位圈直徑100mm注射方式螺桿式最大開模行程300mm螺桿(柱塞)直徑42mm噴嘴球半徑12mm最大注射量125cm3噴嘴孔半徑2mm注射壓力119MPa頂出形式兩側(cè)頂出鎖模力900kN孔徑Φ22mm最大注射面積320cm2孔距230mm模具最大厚度300mm模板尺寸420450(mm)模具最小厚度200mm機(jī)器外形尺寸32407501550(mm)拉桿內(nèi)間距260290(mm)注射行程115mm 注射機(jī)的校核 注射量的校核之前注射機(jī)的選擇是以計算出的注射量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的,因此注射量是滿足設(shè)計的要求的。所以一次性注入模具型腔的塑料熔體的總體積為: V總=V注射機(jī)按塑料在料筒的塑化方式不同可分為兩類:柱塞式和螺桿式。 ()4 注射機(jī)的選擇以及校核 注射機(jī)的概述注射機(jī)的工作循環(huán)分為如下幾步:加熱、預(yù)塑化:螺桿在傳動系統(tǒng)的驅(qū)動下,將來自料斗的物料向前輸送,壓實(shí),在料筒外加熱器、螺桿和機(jī)筒的剪切和摩擦的混合作用下,物料逐漸熔融,在料筒的頭部已積累了一定量的熔融塑料,在熔體的壓力下,螺桿緩慢后退。又由之前資料可知ABS材料的密度為ρ=~㎝3,%~%。就本次設(shè)計來說,塑件的整體是殼體,壁厚也由于設(shè)計上的限制并不是很厚,那么要加強(qiáng)整體的剛度,增設(shè)加強(qiáng)筋是一個很好的辦法,它不僅有效加強(qiáng)了塑件剛度與強(qiáng)度,防止了塑件在脫模時可能發(fā)生的損壞,也提升了塑件的使用壽命。15ˊ;型芯為40ˊ~1176。 塑件在模具中的脫模斜度塑件在模具中的脫模斜度是指在模具脫模過程中,為了保證制件能從模具中順利完成脫出,在制件沿脫出方向上所有的內(nèi)表面都要有一定的斜度,該斜度就稱為脫模斜度。5)模具磨損,模具在使用過程中受到不同程度的磨損,主要是指型腔和運(yùn)動部件,如導(dǎo)柱和導(dǎo)套的磨損,行位與頂針的磨損。為此,兩者要協(xié)同考慮。塑料本身的特性和成型工藝條件對塑件成型收縮率以及收縮率的波動影響很大,如塑料結(jié)晶、流動性、彈性模量、料溫以及模具溫度、注射壓力、保壓壓力、塑化背壓、成型周期等。 塑件的表面質(zhì)量要求由于塑件是一個鼠標(biāo)外殼的一部分,其表面直接與人體皮膚相接觸,而且接觸十分頻繁,因此對塑件的表面質(zhì)量要求比較高。塑件局部過厚,外表會出現(xiàn)凹痕,內(nèi)部會產(chǎn)生氣泡; 所以在設(shè)計塑件確定其壁厚時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):由經(jīng)驗(yàn)得知,塑件厚度的變化對制品冷卻時間的影響是很大的,其占比大約為1:4,也就是說,制品的厚度每增加一倍,它所需要的冷卻時間就要相應(yīng)的增加四倍)。在設(shè)計塑件時,塑件壁厚的最小厚度應(yīng)當(dāng)滿足兩點(diǎn),即其能夠使塑件具備足夠的滿足結(jié)構(gòu)功能要求的強(qiáng)度和剛度;以及其在脫模時受到脫模機(jī)構(gòu)帶來的的沖擊時不會受到損壞或者變形。塑料制品的厚度在設(shè)計過程中,過厚或過薄都不是一個好的現(xiàn)象。從以往設(shè)計時的經(jīng)驗(yàn)我們知道,在自然狀態(tài)下放松放在鼠標(biāo)上時,人手能夠覆蓋的面積越大,這個鼠標(biāo)的外形就越符合人體工程學(xué)。它的四周以及整個外表面都是弧形的,是弧狀的曲面。成型過程中要控制的時間參數(shù)包括成型周期、合模時間、注射時間、保壓時間以及模內(nèi)冷卻時間等。其中,成型過程中主要需要控的制溫度種類主要包括料筒溫度、噴嘴溫度以及模具溫度。模溫超過120度時,塑件冷卻慢,易變形粘模,脫模困難,成型周期長;成型收縮率小,易發(fā)生熔融開裂,產(chǎn)生應(yīng)力集中,故成型時應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件,成型后塑件宜退火處理;熔融溫度高,粘度高,對剪切作用不敏感,對大于200克的塑件,應(yīng)采用螺桿式注射機(jī),噴嘴應(yīng)加熱,宜用開暢式延伸式噴嘴,注塑速度中高速?!M3,%~%,彈性模量值為2Gpa,吸濕性1%,熔融溫度217237℃,熱分解溫度250℃。ABS具有優(yōu)良的綜合物理和機(jī)械性能,極好的低溫抗沖擊性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。2 注塑材料的選取及其注射參數(shù) 常用注塑材料及其選取在注射成型工藝中,被用來作為注射材料的原料有許多,包括AS(苯乙烯丙烯腈共聚物)、PS(聚苯乙烯)、ABS(合成樹脂)、PC(聚碳酸酯)、PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)以及其他很多原材料。MPL/FiU模塊是MoldFlow中用于分析塑件的充型行為,填充分析的最終目的是為了獲得最佳澆注系統(tǒng)。在模具設(shè)計中,澆口位置一般根據(jù)以下原則確定:①盡量縮短流動距離;②避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷;③澆口應(yīng)開設(shè)在塑件的壁厚處;④考慮分子取向的影響;⑤減少熔接痕,提高熔接強(qiáng)度;⑥考慮到排氣以及塑料外觀的質(zhì)量問題等。注塑件的質(zhì)量在很大程度上取決于模具設(shè)計,而澆口數(shù)量和位置及尺寸是重要的模具結(jié)構(gòu)參數(shù);注射模的澆口位置及尺寸的設(shè)定直接影響塑料熔體在模具型腔內(nèi)的流動,從而關(guān)系到聚合物分子的取向和產(chǎn)品成型后是否翹曲變形。從薄壁零件到厚壁、堅固的零件,Autodesk Moldflow的幾何圖形支持可以幫助設(shè)計者在最終設(shè)計決策前試驗(yàn)假定方案。利用UG進(jìn)行模具設(shè)計,主要利用3D數(shù)字模型進(jìn)行立體分型,較之傳統(tǒng)2D模具設(shè)計直觀,不易出錯。MoldWizard為設(shè)計模具的型芯,型腔、滑塊.推桿和嵌件提供了更進(jìn)一步的建模工具,使模具設(shè)計變得更快捷、容易,它的最終結(jié)果是創(chuàng)建出與產(chǎn)品參數(shù)相關(guān)的三維模具,并能用于加工。它在誕生之初主要基于工作站,但隨著PC硬件的發(fā)展和個人用戶的迅速增長,在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長,已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計的一個主流應(yīng)用。CAD/CAE/CAM技術(shù)隨著Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)和并行高性能計算及事務(wù)處理的普及,使協(xié)同、虛擬設(shè)計及實(shí)時仿真技術(shù)在 CAD/CAE/CAM中得到了廣泛應(yīng)用。計算機(jī)輔助設(shè)計(Computer Aided Design,CAD)計算機(jī)輔助求解(Computer Aided Engineering,CAE)以及計算機(jī)輔助制造(Computeraided manufacturing,CAM)的技術(shù)已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用到模具的開發(fā),設(shè)計和生產(chǎn)中。澆注系統(tǒng)是指塑料從射嘴進(jìn)入型腔前的流道部分,包括主流道、冷料穴、分流道和澆口等。雙分型面注射模(或稱:三板式注射模,點(diǎn)澆口注射模);帶有活動鑲塊的注射模;帶側(cè)向分型面抽芯的注射模;自動卸螺紋的注射模;定模設(shè)頂出裝置的注射模[12]。凡是注射模均可分為動模和定模兩大部分。而影響模具壽命的因素也有很多,包括模具結(jié)構(gòu)的影響、模具工作條件的影響、模具材料性能的影響以及模具制造過程的影響等[11]。它包括反復(fù)刃磨和更換易損件,直至模具的主要部分更換所成形的合格制件總數(shù)。模具精度的內(nèi)容包括四個方面:尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面精度。其中第一類零件可按機(jī)械零件的要求進(jìn)行強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計,材料一般選用中低碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼和碳工鋼。在塑料成型加工中,模具 的質(zhì)量對產(chǎn)品質(zhì)量的保證作用是不言而喻的。(8)設(shè)備老化嚴(yán)重,超期服役的情況普遍。(4)模具修理機(jī)制不健全,因修模拖期影響生產(chǎn)的事時有發(fā)生。我國模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得不小成績,無論是企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu),都在向著合理化的方向發(fā)展。目前,我國模具行業(yè)的最大市場是汽車行業(yè)、電子信息行業(yè)、家電和辦公設(shè)備、機(jī)械和建材行業(yè)。近幾年,我國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度發(fā)展[5]。用模具生產(chǎn)部件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和代消耗,是其他加工制造方法所不能比擬的。注塑成型是指將模具裝夾在注塑機(jī)上后,將熔融塑料注進(jìn)成型模腔內(nèi),當(dāng)塑料在腔內(nèi)冷卻定型后,將上下模分開,通過頂出體系將成品從模腔頂出離開模具的生產(chǎn)過程。根據(jù)成型方法的不同,則可分為注射模、沖壓模、壓鑄模、鍛壓模[3]。關(guān)鍵字:注塑模,模具發(fā)展,CAD/CAM,ug,MoldflowInjection Mold Design of Mouse Shell Upper CoverABSTRACTInjection mold is a tool for the production of plastic products, plastic products also give the exact dimensions of the plete structure and tools. Mold production value of the final product is often several times the value of the mold itself, a hundred times, so the mold industry is the basic industry, mold production technology level of the national economy, has bee a measure of the level of a country39。模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍,因此模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志[1]。在我國,塑料工業(yè)隨著國民經(jīng)濟(jì)整體穩(wěn)定健康發(fā)展實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,連續(xù)十年經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)大幅遞增,總產(chǎn)值居輕工行業(yè)第三位,出口居第五位,