梯形蓋注塑模具設計畢業論文-文庫吧

【正文】 總注射量小于所選注射機的最大注射量，當注射機選XS－ZY125時，即： nm+mj≤kmn （3－1）式中 n —— 型腔數目；M —— 單個塑件的體積或質量，㎝3或g；mj —— 澆注系統凝量，㎝3或g；mn —— 注射機最大注射量，㎝3或g；查文獻[7] mn為125；k—— 注射機最大注射量利用系數。柱塞式注射機的允許最大注射量是以一次注射聚苯乙烯的最大克數（g）為標準的；螺桿式注射機是以體積（㎝3）表示最大注射量。根據上式，可以校核出： 419+≤125 ≤100根據上式的校核，注射機的選擇符合要求。型腔數量的確定是模具設計的第一步，型腔數量與注射機的塑化速率、最大注射量及鎖模力等參數有關，另外，型腔數量還直接影響塑件的精度和生產的經濟性。型腔數量的確定方法有很多種。下面按注射機的額定塑化速率確定型腔的數量n： nm1+m2≤KMT/3600 （3－2）式中 n—— 型腔數量；m1——單個塑件的質量或體積。㎝3或g；m2 ——澆注系統凝料的塑料質量或體積，g或㎝3； K—— 注射機最大注射量的利用系數，視設備的新舊而取值；M—— 注射機的額定塑化量，（g/h）或（㎝3/h）；查文獻[7] M為13；T—— 成型周期，s。查文獻[7] T為3600。根據上式，可以計算校核出：19n+≤13360060/3600n≤n取4符合要求。上述方法是確定或校核型腔數量的基本方法。具體設計時，還需考慮成型塑件的尺寸精度、生產的經濟性及注射機安裝模板尺寸的大小。注射時塑料熔體進入型腔內仍然存在較大的壓力，它會使模具從分型面漲開。為了平衡塑料熔體的壓力，鎖緊模具保證塑件的質量，注射機必須保證足夠的鎖模力。它用注射量一樣，也反應了注射機的加工能力，是一個重要參數。漲模力等于塑件和澆注系統在分型面上不重合的投影面積之和乘以型腔的壓力，它應小于注射機的額定鎖模力Fn，才能使注射時不發生溢料和漲?，F象，即滿足下式： （nA1+Aj）p≤Fn （3－3）式中 Fn——注射機的額定鎖模力。查文獻[7] Fn為900。根據上式，可以校核出： （41250+）120≤9001000 ≤900000符合要求。塑料成型時所需要的注射壓力是由塑料品種、注射機類型、噴嘴形式、塑件形狀以及澆注系統的壓力損失等因素決定的。注射壓力的校核是核定注射機的額定注射壓力是否大于成型時所需的注射壓力。根據查表可知： p0≥p （3－4） 式中 p0——注射機最大壓力；查文獻[8] p0為120；P—— 塑件成型所需的注射壓力。查文獻[8]P為120。根據上式， 120≥60符合要求。注射模具是安裝在注射機上生產的，在設計模具時，必須使模具的有關尺寸與注射機相匹配。與模具安裝的有關尺寸包括噴嘴尺寸、定位圈尺寸、模具的最大和最小厚度以及模板上的安裝螺孔尺寸等。（1） 澆口套球面尺寸 設計模具時，澆口套內主流道始端的球面必須比注射機噴嘴頭部球面半徑略大一些。如圖3－2：圖3－2 澆口套（2）定位圈尺寸 為了使模具在注射機上的安裝準確、可靠，定位圈的設計很關鍵。模具定位圈的外徑尺寸必須與注射機的定位孔尺寸相匹配。通常采用間隙配合，以保證模具主流道的中心線與注射機噴嘴的中心線重合，㎜以下。（3）模具的最大、最小厚度 模具的總高度必須位于注射機可安裝模具的最大模厚與最小模厚之間，同時應校核模具的外形尺寸，使模具能從注射機的拉桿之間裝入。（4）安裝螺孔尺寸注射模具在注射機上的安裝方法有兩種，一種是用螺釘直接固定；另一種是用螺釘、壓板固定。當用螺釘直接固定時，模具動、定座板與注射機模板上的螺孔應完全吻合；本設計中用壓板固定，只要在模具固定板需安放壓板的外側附近有螺孔就能緊固，因此，壓板固定具有較大的靈活性。6．開模行程的校核注射機的開模行程是受合模機構限制的，注射機的最大開模距離必須大于脫模距離，否則塑件無法從模具中取出。由于注射機的合模機構不同，開模行程有三種校核：注射機的最大開模行程與模具厚度無關的校核、注射機的最大開模行程與模具厚度有關的校核、具有側向抽芯機構時的校核。在本設計中，計算注射機的最大開模行程與模具厚度有關的校核。如圖3－3所示，對于雙分型面。此時最大開模行程等于注射機移動模板與固定板之間的最大距離s減去模具厚度Hm；圖3－3 雙分型面注射模開模行程 對于雙分型面注射模具，校核公式為： s≥Hm+H1+H2+a+（5～10）㎜ （3－5）式中 s——注射機最大開模行程，㎜；H1——推出距離（脫模距離），㎜；H2——包括澆注系統在內的塑件高度，㎜。根據上式， 580≥170+55+62+70+8 580≥365符合要求。各種型號注射機的推出裝置和最大推出距離不盡相同，設計時，應使模具的推出機構與注射機相適應。通常是根據開合模系統推出裝置的推出形式（中心推出還是兩側推出）、注射機的頂桿直徑、頂桿間距和頂出距離等校核模具推出機構是否合理、推桿推出距離能否達到使塑件順利脫模的目的。第4章 成型零部件設計模具合模后，在動模板和定模板之間的某些零部件組成一個能充填塑料熔體的模具型腔，模具型腔的形狀和尺寸就決定了塑料制件的形狀與尺寸。構成模具型腔的所有零部件稱為成型零部件。成型零件工作時直接與塑料熔體接觸，要承受熔融塑料流的高壓沖刷、脫模摩擦等。因此，成型零件不僅要求有正確的幾何形狀、較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度值，而且還要求有合理的結構和較高的強度、剛度及較好的耐磨性。設計注射模的成型零件時，應根據成型塑件的塑料性能、使用要求、幾何形狀，并集合分型面和澆口位置的選擇、脫模方式和排氣位置的考慮來確定型腔的總體結構；根據塑件的尺寸計算成型零件型腔的尺寸；確定成型零件的機械加工、熱處理、裝配等要求；對關鍵的部位要進行強度和剛度校核。由此可見，注射模的成型零部件設計是注射模設計的一個重要部分。 成型零部件的結構設計成型零部件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括凹模、凸模及鑲件、成型桿和成型環等。由于塑料成型的特殊性，塑料成型零件的設計與冷沖模的凹、凸模設計有所不同。 凹模和凸模的結構設計凹模也稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件，其中成型塑件上外螺紋的稱螺紋型環；凸模也稱型芯，是成型塑件內表面的零件，成型其主體部分內表面的零件稱主型芯或凸模，而成型其他小孔的型芯稱為小型芯或稱型桿，成型塑件上內螺紋的稱螺紋型芯。凹、凸模按結構不同主要可分為整體式和組合式兩種形式。整體式的凹模和凸模是指直接在整塊模板上分別加工出凹、凸形狀的結構形式。其特點是牢固、不容易變形，不會使塑件產生拼接線痕跡。但加工困難，熱處理不方便，整體式凸模還有消耗模具鋼多、浪費材料等特點。所以整體式凹、凸模結構常用于形狀簡單的單個型腔中、小型模具或工藝試驗模具。組合式凹模、凸模結構是指由兩個或兩個以上的零件組合而上的凹模和凸模，按組合方式不同，可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁拼合式等形式。在本設計中，采用整體嵌入式，如圖4－1所示，因為在小型塑件采用多型腔模具成型時，各單個型腔和型芯采用單獨加工（機械加工、冷擠壓、電加工等方法）的方法加工制成，然后采用H7/m6過渡配合壓入模板中。這種結構加工效率高，裝拆方便，容易保證形狀和尺寸精度。 圖4－1 整體嵌入式凹、凸模結構形式 成型零部件的工作尺寸計算成型零件的工作尺寸是指凹模和型芯直接構成塑件的尺寸。例如型芯和型腔的徑向尺寸、高度和高度尺寸、孔間距尺寸、孔或凸臺至某成型表面的尺寸、螺紋成型零件的徑向尺寸和螺距尺寸。 影響成型零件工作尺寸的因素影響成型零件工作尺寸的因素很多，概括地說，有塑料原材料、塑件結構和成型工藝、模具結構、模具制造和裝配、模具使用過程中的磨損等因素。塑料原材料方面的因素主要是指收縮率的影響。由于影響塑件尺寸的因素很多，特別是由于塑料收縮率的影響，所以使其計算過程比冷沖模要復雜。（1）塑件的收縮率波動 塑件成型后的收縮率變化與塑料的品種，塑件的形狀、尺寸、壁厚、成型工藝條件，模具的結構等因素有關。確定準確的收縮率是很困難的，由于工藝條件、塑料批號發生的變化會造成塑件收縮率的波動，其塑料收縮率波動誤差為δ=（Smax～Smin）Ls （4－1）式中 δ ——塑料收縮率波動誤差； Smax ——塑料的最大收縮率；查文獻[8]可知。 Smin ——塑料的最小收縮率；查文獻[8]可知。 Ls ——塑件的基本尺寸。根據上面的公式，在本設計中：δ=（Smax～Smin）Ls=50=25因而實際收縮率與計算收縮率有差異。按照一般的要求，塑料收縮率波動所引起的誤差應小于塑件公差的1/3。（2）模具成型零件的制造誤差 模具成型零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一。模具成型零件的制造精度愈低，塑件尺寸精度也愈低。一般成型零件工作尺寸的制造公差值取塑件公差值的1/3～1/4或取IT7～8級作為制造公差。組合式型芯和型腔應根據尺寸鏈來確定。（3）模具成型零件的磨損 模具在使用過程中，由于塑料熔體流動的沖刷、成型過程中可能產生的腐蝕性氣體的銹蝕、脫模時塑件與模具的摩擦，以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨拋光等原因，均造成成型零件尺寸變化。這種變化稱為成型零件的磨損。其中脫模摩擦磨損是主要因素。磨損的結果是使型腔尺寸變大，型芯尺寸變小。磨損大小與塑料的品種和模具材料及熱處理有關。為簡化計算，凡與脫模方向垂直的表面因磨損小而不考慮，與脫模方向平行的表面應考慮磨損。磨損量應根據塑件的產量、塑件的品種、模具的材料等因素來確定。對于中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的1/6；對于大型塑件應取1/6以上，在本設計中最大磨損量取公差的1/6。（4）模具安裝配合誤差 模具成型零件裝配誤差以及在成型過程中成型零件配合間隙的變化，都會引起塑件尺寸的變化。如：成型壓力使模具分型面有脹開的趨勢、動定模分型面間隙、分型面上的殘渣或模板平行度，對塑件高度方向尺寸有影響；活動型芯與模板配合間隙過大，對孔的位置精度有影響。綜上所述，塑件在成型過程中產生的尺寸誤差應該是上述各種誤差的總和，即 δ=δz+δs+δc+δj+δa （4－2）式中 δ——塑件的成型誤差；δz ——模具成型零件制造誤差；δs ——塑料收縮率波動引起的誤差