注塑模-鼠標(biāo)注塑模具設(shè)計(jì)與加工(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會(huì)發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在 1～ 4mm ，最常用的數(shù)值為 2～ 3mm 。該管連接件壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為 3mm 左右。 （ 3）塑件的圓角 為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過(guò)程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過(guò)度。在無(wú)特殊要求時(shí)，塑件的各連接角處均有半徑不小于 ～ 1mm 的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的 倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的 倍。 該塑料件表面圓角半徑和內(nèi)部轉(zhuǎn)彎處圓角為 1mm 。 （ 4）孔 塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時(shí)，會(huì)使熔體流動(dòng)困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計(jì)孔時(shí)，應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單孔型。由于型芯對(duì)熔體有分流作用，所以在孔成型時(shí)周?chē)桩a(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低，故設(shè)計(jì)孔時(shí)孔時(shí)孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。 3． 2 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動(dòng)性和注射機(jī)規(guī)格，在一 定的設(shè)備和工藝條件下流動(dòng)性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿(mǎn)足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為 ABS，流動(dòng)性較好，適用于不同尺寸的制品。 塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿(mǎn)足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公關(guān)等級(jí)滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 確定精度等級(jí)。根據(jù)我國(guó)目前的成型水平，塑 件尺寸公差可以參照文獻(xiàn) [2]表32 塑件的尺寸與公關(guān)（ SJ13721978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。根據(jù)任務(wù)書(shū)和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用 MT3 級(jí)精度，未注采用 MT5 級(jí)精度。 3． 3 塑件表面粗糙度 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來(lái)保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為 Ra ～ m? 之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的1/2，即 Ra ～ m? 。模具在使用過(guò)程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給以?huà)伖鈴?fù)原。 該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為 ? ，內(nèi)部為 m? 。 3． 4 塑件的體積和質(zhì)量 本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用 3D 測(cè)量，在 UG 軟件中，使用塑模部件驗(yàn)證功能，可以測(cè) 得塑件的質(zhì)量（ ABS的密度為 3/cmg ），即可以得出該塑件制品的體積為質(zhì)量為 克。 滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 第 4 章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 4． 注射成型工藝過(guò)程分析 [5] 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過(guò)程為： 第一步：為使注射過(guò)程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對(duì)所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作。 （ 1）成型前對(duì)原材料的預(yù)處理 根據(jù)注射成型對(duì)物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并 測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)，對(duì) 原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥， ABS材料吸水率極低，成型前一般不必進(jìn)行干燥處理。如有需要，可在 70～ 80 ℃下干燥 2～ 4 h。 （ 2）料筒的清洗 在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。 柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料量較大而不易對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專(zhuān)用料筒。對(duì)螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對(duì)空注射法清洗。 （ 3）脫模劑的選用 脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴(lài)于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計(jì)。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對(duì) ABS材料，可選用硬脂酸鋅，因?yàn)榇嗣撃┏埘０匪芰贤猓话闼芰隙伎墒褂谩? 第二步 : 注射成型過(guò)程 完整的注射過(guò)程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個(gè)步驟，但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個(gè)過(guò)程。 第三步：制件的后處理 注射制件經(jīng)脫模或機(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚恚康氖菫榱讼嬖诘膬?nèi)應(yīng) 力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。該塑料制件材料為 ABS，就采用退火處理 1～ 3小時(shí)。 滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 4． 2 澆口種類(lèi)的確定 注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。其作用是將塑料熔體充滿(mǎn)型腔并使注射壓力傳遞到各個(gè)部分。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞對(duì)塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設(shè)計(jì)恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。 由于本設(shè)計(jì)中空調(diào)渦輪塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用側(cè)澆口。側(cè)澆口直接在中間的圓端 面處進(jìn)，空調(diào)渦輪組裝后，澆口被遮擋起來(lái)。 側(cè)澆口主流道需要設(shè)置鉤針，分流道與產(chǎn)品相連，頂出產(chǎn)品包含流道連接在一起。 4． 3 型腔數(shù)目的確定 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模二腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。 4． 4 注射機(jī)的選擇和校核 由于采用一模二腔，需要至少注射量為 =，流道水口廢料 10g，總注塑量達(dá)到 ，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素，選定注射機(jī)為海天 160XB。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為： 海天 HTF160XB 表 41注塑機(jī)技術(shù)參數(shù) HTF海天注塑機(jī)技術(shù)參數(shù) 2 型號(hào) 參數(shù) 單位 160B 螺桿直徑 mm 45 理論注射容量 cm3 320 注射重量 PS g 291 注射壓力 Mpa 159 注射行程 mm 201 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~230 滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 料筒加熱功率 KW 鎖模力 KN 1600 拉桿內(nèi)間距 (水平 垂直 ) mm 455455 允許最大模具厚度 mm 500 允許最小模具厚度 mm 180 移模行程 mm 420 移模開(kāi)距 (最大 ) mm 920 液壓頂出行程 mm 140 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 油箱容積 l 240 機(jī)器尺寸 (長(zhǎng) 寬 高 ) m 機(jī)器重量 t 5 最小模具尺寸 (長(zhǎng) 寬 ) mm 320320 注射量的校核 模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 80%以?xún)?nèi)。校核公式為： mmnm %8021 ?? 式中 n 型腔數(shù)量 1m 單個(gè)塑件的質(zhì)量（ 3cm ） 2m 澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量（ 3cm ） 本設(shè)計(jì)中： n=2 ?1m 3cm 2m =10 3cm M=+10= 注 :塑機(jī)額定注塑量為 291g 注射量符合要求 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿(mǎn)足以下關(guān)系。 AAnA ?? 21 式中 n 型腔數(shù)目 1A 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積 2A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=2 1A = 2mm 2A =150 2mm 滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 21 AnA? =+150=19633 2mm 注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即： （ 21 AnA? ） P F 式中： P— 塑料熔體對(duì)型 腔的成型壓力（ MPa） F— 注射機(jī)額定鎖模力（ N） 其它意義同上 根據(jù)教科書(shū)表 51，型腔內(nèi)通常為 2040MPa，一般制品為 2434MPa，精密制品為 3944MP （ 21 AnA? ） P=（ 19484*2+600） = 1600KN 鎖模力符合要求 4． 4． 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 （ 1）模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿(mǎn)足以下公式 m axm in HHH ?? 式中 minH 注射機(jī)允許的最大模厚 maxH 注射機(jī)允許的最小模厚 本設(shè)計(jì)中模具厚度為 320mm 180H500， 符合要求 （ 2）開(kāi)模行程（ S）的校核 模具開(kāi)模后為了便于取出制件，要求有足夠的開(kāi)模距離，所謂開(kāi)模行程是指模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。 注塑機(jī)的開(kāi)模行程是有限的，設(shè)計(jì)模具必須校核所選注射機(jī)的開(kāi)模行程，以便與模具的開(kāi)模距離相適應(yīng)。對(duì)于臥式注射機(jī)，其開(kāi)模行程與模具 厚度有關(guān)，對(duì)于多分型面注射模應(yīng)有： mmHHSS 10~521m a x ???? 式中 1H 推出距離 2H 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度 2H =（水口料的長(zhǎng)度 +20~30） 本設(shè)計(jì)中 maxS =500mm 1H = 90 mm 2H =90+30=120 mm 總的開(kāi)模距離需要 H=120mm 以上 經(jīng)計(jì)算，符合要要求。