畢業論文-塑料底座蓋注塑模具設計-預覽頁

　

【正文】 體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。該課題從產品結構工藝性，具體模具結構出發，對模具的澆注系統、模具成型部分的結構、頂出系統、冷卻系統、注塑機的選擇及有關參數的校核、都有詳細的設計，同時并簡單的編制了模具的加工工藝。同時也非常感謝馬老師的精心教誨。 本次畢業 設計的主要任務是 底座 蓋注塑模具的設計。可見模具工業在國民經濟中重要地位。在日本，模具被譽為“ 進入富裕的原動力 ” ，德國則冠之為 “ 金屬加工業的帝王 ” ，在羅馬尼亞則更為直接： “ 模具就是黃金 ” 。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機的加熱料筒內，塑料受熱熔化后，在注塑機的螺桿或活塞的推動下，經過噴嘴和模具的澆注系統進入模具型腔內，塑料在其中固化成型。同時，在設計過程中，通過查閱大量資料、手冊、標準、期刊等，結合教材上的知識也對注塑模具的組成結構（成型零部件、澆注系統、導向部分、推出機構、排氣系統、模溫調節系統）有了系統的認識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨立完成模具設計積累了一定的經驗 本次設計中得到了徐老師的指點。 通過對塑件進行工藝的分析和比較 ,最終設計出一副注塑模。注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應用范圍很廣。模具的 型腔采用一模 八 腔平衡布置，澆注系統采用點澆口成形，推出形式為 十六 推桿推出機構完成塑件的推出。在各種材料加工工業中廣泛的使用著各種模具。 模具影響著制品的質量。另外模具對制品的成本也有影響。由于制件品種和產量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復雜化和高精度要求以及因高生產率要求而發展的一模多腔所致 （ 2） .在塑料模設計制造中全面推廣應用 CAD/CAM/CAE 技術。氣體輔助注射成型可在保證產品質量的前提下，大幅度降低成本。以適應多品種、少批量的生產方式。 （ 7）研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。 畢業設計能夠對以上各方面的要求加以靈活運用，綜合檢驗大學期間所學的知識。 底座蓋 原料（ PC）的成型特性與工藝參數 PC 化學名稱聚碳酸酯，是一種高性能工程塑料，廣泛應用于 AV 家電， OA 機器、汽車標牌、顯示器等產品之上。 ● 優良的加工性能 可以進行印刷、沖孔、真空成形、膠合粘貼、彎曲等多樣加德州科 技職業學院畢業設計 第二章 原始資料分析 4 工。 收縮率： ～ % 熔融溫度： 230～ 275 成型溫度： 138～ 160度 比重： ～ 成型壓力： ～ 流比長： 100～ 200 結晶性：半結晶性 射速：高速注射 。 德州科技職業學院畢業設計 第二章 原始資料分析 ` 5 （ 2）塑件的表面質量分析 該塑件要去外觀光潔、色彩艷麗，不允許有成形斑點和熔接痕， 塑件表面粗糙度 無特殊要求 。～ 2176。 的選擇 （ 1）計算塑件體積和重量 gV == 塑件的質量計算：查有關手冊，取 PC 的密度為ρ =179。注射機的額定注射量為 Vb，每次的注射量不超過它的 80%，即 n=( jV )/gV 式 中 n— 型腔數； Vj— 澆注系統的 體積 （ g） ； gV — 塑件 體積 。 （ 5）確定成型設備 由于塑件采用注射成型加工，使用一模兩 八； 腔分布，因此可計算出一次注射成型過程所用塑料量為 ： W=8w+w 廢料 =+ 20%=。定模和動模相接觸的面稱分型面。拔模斜度小或塑件較高時，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。 不論塑件的結構如何以及采用何種設計方法，都必須首先確定分型面，因為模具結構很大程度上取決于分型面的選擇。在設計澆注系統之前必須確定塑件成型位置，可以才用一模八腔，澆注系統的設計是注塑模具設計的一個重要的環節，它對注塑成型周期和塑件質量（如外觀，物理性能 ，尺寸精度）都 有直接的影響，設計時必須按如下原則： （ 1）型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而造成溢料現象。 （ 5）滿足型腔充滿的前提下，澆注系統容積盡量小，以減少塑料的耗量。 德州科 技職業學院畢業設計 第三 章 分型面及澆注系統的設計 9 （ 1）主流道和定位圈的設計 主流道是塑料熔體進入模具型腔是最先經過的部位，它將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導入分流道或型腔，其形狀為圓錐形， 便于熔體順利的向前流動，開模時主流道凝料又能順利拉出來，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動速度和充模時間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機噴嘴反復接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨設計成主流道套鑲入定模板內。 為保證模具主流道與噴嘴的緊密接觸，避免溢料，主流道與噴嘴的關系為： SR=SRο +(1～ 2),d=dο +。計算其大端直徑約為Φ 10 mm；為避免模內的高壓塑料產生過大，取 D=25 mm。 （ 2）分流道的設計 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開在分型面上，起分流和轉向的作用。 （ 2） .分流道較長時，在分流道的末端應開設冷料穴 。 分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從在輸送熔料時減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求出發，應力求縮短 。分流道應考慮出料的流暢性和制造方便，熔融料的熱量損失小，流動阻力小，比表面和小等問題，由于采用的是潛伏式二級分流道對熱損失及流動提出了較高的要求，采用圓形的分流道，為了保證外形無澆口痕，澆口前后兩端形成較大的壓力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔體冷凝速度，保 證熔融的塑料不回流，同時可隔斷注射壓力對型腔內塑料的后續作用，冷卻后快速切除。 易于在澆口切除澆注系統的凝料。澆口位置的選擇： 1澆口位置應使填充型腔的流程最短。采側澆口在進料時頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用點澆口，有利于排氣，整件質量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設在厚壁處，有利于補縮，可避免縮孔、凹痕產生。對于大多數框形塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接痕處強度低，會形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強度高。 因點口在脫開時會傷塑件的內表面在這里是可以的，考慮到點澆口有利澆注系統的廢料和塑件的脫離，所以選取用點繞口 根據塑件 的外觀要求及型腔分布情況，選用如圖所示的點澆口。 澆口寬度 b=(～ )A189。 德州科技職業學院畢業設計 第三 章 分型面及澆注系統的設計 ` 13 （ 5）排氣系統的設計 塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型強及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會產生微量的分解氣體。 德州科技職業學院畢業設計 第四章 模具設計方案論證 ` 14 第四章 模具設計方案論證 型腔布置 對于一模多件的模具型腔布置，在保證澆注系統分流道的流程短、模具結構緊湊、模具能正常工作的前提下 ，盡可能使模具型腔對稱、均衡、取件方便。 （ 1） 型腔設計 采用整體嵌入式凹模，放在定模板一側，主要是從節省優質模具鋼材料、方便熱處理、方便日后的更換維修等方面考慮。 如圖所示： 德州科 技職業學院畢業設計 第四章 模具設計方案論證 15 導向機構的主要作用有：定位、導向和承受一定側壓力。由于注塑壓力的各向性就會對導柱進行徑向的 剪力，導致導柱容易折斷。 根據矩形外殼的形狀特點，其推出機構可采用推桿推出。而且流動性能為中性，同時在注射時模具溫度要求為 50—— 70，所以該模具必須加熱。影響注射模冷卻的因素很多，如塑件的形狀和分型面的設計，冷卻介質的種類、溫度、流速、冷卻管道的幾何參數及空間布置，模具材料、熔體溫度、塑件要求 的頂出溫度和模具溫度，塑件和模具間的熱循環交互作用等。 （ 4）隨著結晶型聚合物的結晶度的提高，塑件的耐應力開裂性降低，因此降低模具溫度是有利的，但對于高粘度的無定型聚合物，由于其耐應力開裂性與塑料的內應力直接相關，因此提高模具溫度和充模，減少補料時間是有利的。 總之，要做到優質、高效率生產 ，模具必須進行溫度調節。 該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計算，查有關手冊得 PC 的收縮率為%～ %，故平均收縮率 Scp=（ +） %/2=%， 根據塑件尺寸公差要求， 模具制造公差取δ z =1/3Δ，成型零件尺寸計算見 下 表 ： 類別 名稱 塑件尺寸 計算公式 工作尺寸 型腔計算 型腔的徑向尺寸 35 0 Lm=[（ 1+Scp） ] 0+? z + 0 180 + 0 Φ 15 0 Φ + 0 型腔的深度尺寸 10 0 Lm=[（ 1+ Scp） ] 0+? z + 0 9 0 + 0 + 0 型芯計算 型芯的徑向尺寸 R1+ 0 Hm= [（ 1+Scp） Hs+ ] ???0 0 + 0 0 216。 為實現高性能的目的；選用模具材料應具有高耐磨性，高耐蝕睡，良好的穩定性和良好的導熱性。 塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應有足夠的強度和剛度，本模具的凹模采用的是 整體嵌入式，因此采用經驗數據法查表 926，依據短邊長度 b=18mm查參考手冊得該型腔側壁厚厚度 S為 12mm和型腔底板厚度 T為 15mm。 Cm=（ 1+Scp） Cs 177。 本模具采用的型號為 A304025x25x25(GB/T125552021) 的標準模架，模具的外形尺寸為 300 mm 400 mm，模具閉合高度 H=305mm. 查資料得 SZY500 型注射機動、定模模板最大安裝尺寸為 520 mm 620mm，允許模具的最小厚度Hmin=300mm,最大厚度 Hmax=450mm，即模具的外形尺寸不超過注射機動、定模模板最大安裝尺寸，模具閉合高度滿足 Hmin≤ H≤ Hmax 的安裝條件，故該模具滿足SZY300 型 螺桿 式注射機的安裝要求。模具裝配過程是按照模具技術要求 和相互間的關系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為 —— 毫米，因為該處受噴嘴壓力的影響，在注射時會發生變形，有時在試模中經常發現在分模面上澆口套周圍出現塑料飛邊，就是由于沒有間隙的原因。 裝配液壓系統時允許使用密封填料或密封膠，但應防止進入系統中； （ 7）試模：試模合格后打上模具標記，包括模具編號、合模標記及組裝基面。 注塑 在料筒中的塑料和模具達到預熱溫 度時，就可以進行試注塑，觀察注塑塑件的質量缺陷，分析導致缺陷的原因，調整工藝參數和其他技術參數，直至達到最佳狀態。裝配滾動軸承允許采用機油進行熱裝，油的溫度不得超過 1000C。 對成型工藝性的檢查，以確認塑件的各個細節是否滿足注射成型的工藝條件。為提高工作效率，可以設計成一模多腔，但是這樣回造成分流道凝料過多，影響產品精度，浪費原材料。1/ 2I T8 制造成型部分按10 ’脫模斜度制作成型面其余名稱 大 型芯材料 P 20數量16比例 1 ：1熱處理 淬 火回火50 ~5 5H RC德州科技職業學院畢業設計 成型零件圖 ` 27 名稱 小型芯材料 P20數量8比例 1：1熱處理 淬火回火50~55HRC注：未注尺寸公差按177。本次設計是在 徐方龍 老師和馬韶霞老師的悉心指導下完成的，論文的每一部分工作都凝結著老師的心血，老師淵博的知識和嚴謹的治學態度將使我受益終生，他 們 追求真理、獻身科學、嚴于律己、寬以待人的崇高品質對學生是永遠的鞭策。在此，也對他們表示衷心感謝。 [4] 國防科技大學出版，孫美霞主 編《 機械制造設計基礎