模具畢業論文-水杯蓋的注塑模設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 第 17 頁 的圓形。在立式或臥式注射機用注射模中，因為主流道垂直與分型面，為便于脫出流道凝料，注射機應設計成圓錐形，錐角α可取 20～ 40，黏度大的塑 料可取 30～ 60。錐孔內壁必須光滑，表面粗糙度 Ra值應小于 m； 2）主流道小端直徑 d 根據塑件質量、填充要求及所選的注射機規格而定，通常為 4～ 8mm。為了與注射機噴嘴相吻合，主流道的始端應設計成球形凹坑，球面半徑 R 比注射劑噴嘴球面半徑 R0大 1～ 2mm，球面深度一般取 3～ 5mm 或（ 1/3～ 2/5） R0。 主流道長度 L 根據定模座板厚度確定，在保證成型良好的條件下應盡量縮短，以減少壓力損失和廢料，通常 L不超過 60mm； 3）主流道大端與分流道相接處應有圓角過渡，以較少料流向時的阻力，其圓角半徑 r通常取 1～ 3mm或取 D/8(D為主流道大端直徑 )。 4）主流道如圖 ： 圖 5）主流道尺寸的計算公式： d=噴嘴孔徑 +1mm R=噴嘴球面半徑 +（ 1～ 2） mm 8/Dr? RH )5/2~3/1(? 6）根據上面的公式計算出本注射機各個尺寸如下： mmR 12210 ??? mmd 312 ??? mmD 108/80 ?? 澆口套 由于主流道要與高溫的塑料熔融體與噴嘴反復接觸和碰撞，所以模具的主流道應設立澆口套澆口套與定模座板的配合一般取 H7/m6過渡配合。 澆口套尺寸及形狀如圖 ： 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 18 頁 圖 澆口套 定位圈 為了保證模具安裝到注射機上后主流道與噴嘴對中，通常采用定位圈對模具定位。對于小型注射模具，可直接利用澆口套的臺肩作為定位定位圈；對于大中型模具，通常采用定位圈與澆口套分開設計。 定位圈如圖 所示： 圖 分流道的設計 分流道過渡通道，作用是使熔體過渡或轉向，將主流道送來的塑料分配后，輸往各個澆口。 分流道的設計原則： ① 分流道的截面尺寸視塑件的大小和壁厚、塑料品種、注射速率和分流道長度等因素而定。 ② 分流道的表面不必很光滑，其表面粗糙度 Ra 值一般為 um 即可，這樣流道料流的外層流速較低，容易冷卻而形成固定表皮層，有利于流道的保溫。 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 19 頁 ③ 分流道與澆口處的連接應光滑過渡，以利于熔體的流動及填充。 ④ 在考慮型腔與分流道布置時，最好使塑件和流道在分型面上總投影向積的幾何中心與鎖模力的中心相重 合。這對于鎖模的可靠性和鎖模機構受力的均勻性都是有利的，而且還可以防止發生溢料現象． ⑤ 當分流道較長時，其末端應設置冷料穴，以防止冷料頭堵塞澆口或進入型腔而影響塑件的質量。 ⑥ 圓形截面分流道的比表面積 (流道表壁面積與容積的比值 )最小，塑料熔體的熱量不易散發，所受流動阻力也小，但需要開設在分型畫兩側，而且上、下兩部分必須互相吻合，加工難度較大。 ⑦ 綜上所述：本例采用的分流道如圖： 澆口的選擇 恰當的澆口設計可以迅速均勻、單一方向的傳送熔融塑料以填充型腔，且可獲得適當的凝固時間使塑件冷卻。在設計澆 口時應遵循以下幾點原則：選擇合適的澆口位置，有利于熔體流動和補縮，有利于行腔內氣體的排出，減少熔接痕和增加熔接強度防止料流將型芯或鑲件擠壓變形，澆口位置應位于塑件的主要受力方向上，澆口的位置應便于去除。 交口的類型有直接澆口，中心澆口和測交口。 1）直接澆口又稱主流道型澆口，這種澆口具有圓形橫截面和輕微的錐度，并在最大橫截面處與塑件連接。熔融塑件通過直接澆口后進入型腔，流程短，進料快，流動阻力小，壓力傳遞好，保壓補縮作用強，有利于排氣和消除熔接痕，且模具結構簡單，制造方便。但直接澆口附近熱量集中，型腔封 閉遲，塑件上澆口附近的殘余內應力大，易產生氣孔和縮孔等缺陷，且澆口去除不方便，去除后有明顯的澆口痕跡。直接澆口適用于各種塑件的注射成型，尤其對熱敏塑料及流動性差的塑料有利，但不利于成型結晶性塑料或易產生內應力變形的塑料。 2）中心澆口具有和直接澆口相同的優點，且除澆口方便，適用于筒形、環形或中心帶孔平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 20 頁 的塑件成型。 3）測澆口為限制性澆口，即在一定程度上可對澆口厚度及澆口快速固化等進行限制的澆口，這種澆口一般開設在模具分型面上，易于加工，在試模過程中便于修整，能方便地調整充模時的剪切速率和澆口封閉時間。測澆口適 用于一模多腔，能大大提升生產效率，減少澆口系統耗料，澆口去除也比較方便，是一種很廣泛采用的澆口形式。但測交口壓力損失較大，保壓補縮作用比直澆口弱，成型殼形件時排氣不便，易產生熔接痕、縮孔及氣泡等缺陷。 本次設計的模具為一模兩 腔模具，對澆口的幾種類型對比得出，側澆口較適合。 澆口形狀及尺寸 本文的澆口類型由上面的分析為側交型由上面的分析為側澆型，根據塑件的尺寸大小設計出本模具的澆口尺寸，如圖 ： 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 21 頁 第 3 章 成型零件設計 在塑料成型加工中，型腔系是指合模時用來填充 塑料，成型塑件的空間。成型零件是構成模具型腔的零件，通常包括凹模、凸模、型芯、螺紋型芯、螺紋型環等。 凹模結構設計 整體式凹模的結構設計：整體安裝式凹模（小型且結構簡單塑件成型）、整體嵌入式凹模（小型且型腔的多型腔的塑料膜具成型） 整體安裝式凹模的特點是結構簡單牢固，強度高，成型的塑件質量較好。但對于形狀復雜的凹模，其加工工藝性較差，且凹模局部受損后維修難度大。因此，在先進的型腔加工機床尚未普遍應用之前，整體安裝式凹模適用于小型且形狀簡單的塑件成型。 拼合式凹模的結構設計：局部鑲嵌式凹模（便于 更換凹模中容易磨損的某一部分，易磨損部分做成鑲件，嵌入模體）、拼合式組合凹模（許多拼塊鑲制而成的凹模，大型模具上較常用） 注：組合式凹模根據鑲拼方式的不同，可分為凹模底部鑲拼結構、凹模側壁為鑲拼結構和瓣合式凹模 組合式凹模的優點是簡化了復雜模的加工工藝，減少了熱處理變形，有利于排氣，便于模具的維修，節約貴重的模具鋼。但為了保證組合式模具模具型腔精度和裝配的牢固性，減少塑件上下留下鑲拼的痕跡，提高塑件的質量，對于拼塊的尺寸、形狀和位置要求較高，組合結構必須牢固，分型面位置應有利于防止成型時熔體的擠入，拼塊 加工工藝性要好，模塑時操作必須方便。 綜合整體式和拼合式凹模的優缺點，在考慮到本設計的塑件型腔簡單，無復雜結構，所以，本設計采用整體安裝式凹模如圖 ： 凸模結構設計 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 22 頁 型芯是成型零塑件內表面的成型零件。根據型芯所成型零件內表面大小不同，通常又有型芯和成型桿之分。型芯一般是指成型零塑件中較大的主要內型的成型零件，又稱主型芯；成型桿一般是指成型塑件上較小孔的成型零件，又稱小型芯。 型芯分為整體式和組合式型芯，整體式型芯結構牢固，成型的塑件質量好，但消耗貴重模具鋼多，不便加工。主要用于形狀結構 簡單的型芯。組合式型芯拆卸方便，便于維修，節省大量的模具鋼材，但結構有點復雜。 成型桿（小型芯）的結構設計。塑件上的孔或槽通常用小型芯來成型。 考慮塑件的內部結構復雜及節省模具鋼材，本設計為一模兩 腔的塑料成型模具，選擇組合式型芯如圖 ： 成型零件工作尺寸計算 高密度聚乙烯（ HDPE）收縮率為 %~%，取平均值 %；塑件精度為 MT5，參照注平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 23 頁 射模成型零件的制造精度取 IT9，并查公差表 ； 塑件制造精度如表 ： 表 塑件 制造精度表 塑件精度 SJ1372 1 2 3 4 5 6 7 模具精度 GB/1800.3— 1998 IT6 IT7 IT8 IT9 IT9 IT10 IT10 型腔型芯部分尺寸計算，見下列公式： ZCPSM SLL ?????? 0]4/3%)1([ ZCPSM SHH ?????? 0]3/2%)1([ ZCPsM Sll ?????? 0]4/3%)1([ ZCPM Shh ?????? 0]3/2%)1([ 第 4 章 推出機構設計 推出機構的設計要求 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 24 頁 盡量使塑料制品留在動模上 這是因為要利用注射機頂出裝置推出制品，必須在開模過程中保證制品留在動模上，這樣模具結構較為簡單。 保證制品不變形不損壞 為此必須正確分析制品與型腔各部位的附著力的大小，選擇合理的推出方式和推出部位，使脫模力合理分布。 保證制品外觀良好 即推出制品的位置應選在制 品的內部或對制品外觀影響不大的部位。 結構可靠 即推出機構應工作可靠，運動靈活，具有足夠的強度和剛度。 推出機構的類型及結構組成 推出機構按模具的結構分類，可分為簡單推出機構，二級推出機構，雙推出機構，帶螺紋塑件的推出機構和澆注系統凝料的自動切斷及推出機構等。本次設計采用簡單推出機構中的推板卸料，其組成有推桿，推件板，推板，推桿固定板等。 此模具的推出機構如圖 ： 由于分型面在底端選擇推件板推出 推出力的計算： 1）推出 機構推出時的摩擦力公式： ? ???sintmm FFF ?? 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 25 頁 tF — 脫模力； α — 脫模斜度； μ — 塑件對鋼的摩擦系數，一般為 ～ ； mF — 脫模時型芯受到的摩擦阻力； bF — 塑件對型芯的包緊力； 2）脫模力的簡化公式為： )s inc o s( ??? ?? APF t A— 塑件包裹型芯的面積； P— 塑件對型芯單位面積上的包緊力，一般情況下，模外冷卻的塑件， P取 (～ ) 107Pa。模內冷卻的塑件， P 取 (～ ) 107Pa。因為是模內冷卻，所以 P取 107Pa。α =176。，μ =，所以μ cosα sinα≈ ； 根據（公式 ）計算； )