便攜飯盒塑料模具設計畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 0mm。2. 型腔底壁厚度計算按強度計算： （34）式中 ——底壁厚度（mm） b——凹模型腔的內孔（矩形）短邊尺寸（mm） b=67mm ——系數且由l/b=170/67= 查表得= ——模腔壓力（MPa）且=（25%～50%）=22～55MP取40 MPa。 ——材料許用應力（MPa） =160則 =按剛度計算 （35）式中 ——系數且由l/b=170/67= 查表得= ——模腔壓力（MPa）且=（25%～50%）=22～55MPa取40 MPa。——材料的彈性模量（MPa）=105 MPa——成型零部件的許用變形量。且=== = 所以取35mm。 澆注系統的組成及設計原則 澆注系統的組成澆注系統是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道，其由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。 澆注系統的設計原則：掌握塑料的流動性以及溫度、剪切速度對精度的影響，以設計出合適的澆注系統。熔體流動時應盡量減少分流的次數，有分流必然有匯合，熔體匯合之處必然會產生熔接痕尤其流程長，溫度低時，這對塑料強度的影響較大。澆注系統應能順利地引導塑料熔體充滿型腔的各個部分，使澆注系統及型腔中原有的氣體能有序地排出，避免充填過程中產生紊流或湍流，也避免固氣體體積積存而引起凹陷，氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。澆注系統設計時應盡量避免塑件熔體直接沖擊細小型芯和嵌件，以防止熔體的沖擊力使細小型芯變形或嵌件位移。這樣可有效減少各種質量缺陷。對于大型或薄壁塑料制作，塑料熔體可有可能因其流動距離過大過流動阻力太大而無法充滿整個型腔。 主流道的設計 主流道分析主流道是熔體最先流經模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和沖模時間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降低和壓力損失最小。主流道截面面積過小，塑料在流動過程冷卻面積相對增加，熱量損失大，粘度增加，流動性降低成型壓力損失大。造成成型困難，如主流道截面面積過大，會使流道容積加大，塑料耗量增多，而且會使塑料流動過程中壓力減弱，冷卻時間延長，容易產生紊流或渦流，使塑件產生氣孔，影響塑件質量。一般對于流動性好，塑件較小，主流道要設計得小些，對于流動性差，塑件較大，主流道要設計得大些。本設計所設計的是便攜式飯盒塑料模具，產品原材料為PC，其流動性中等，綜合考慮各因素，應將主流道設計的小些。 主流道的結構設計。熔融塑料首先經過主流道，故它的大小直接影響塑料的流速及填充時間。主流道的斷面設計為圓形，這樣在有限的空間內增大了截面積。為了便于從主流到中拉出澆注系統的凝料及熔體膨脹，主流道設計成帶錐度的圓柱，其錐角2176。4176。（取2176。），過大會使流速減慢。主流道大端面呈圓角，其半徑常取r＝15（mm），()，以減少料流轉向過渡時的阻力。為確保塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，主流道對接處設計成半球形坑。＝＋＝＋1＝（mm）15+1=16（mm）式中 ——主澆道小端口直徑（mm） ——注塑機噴嘴孔直徑（mm）——噴嘴孔直徑接觸富裕量（mm）（mm），取=1（mm）——注塑機噴嘴球半徑（mm），=17（mm）——主流道對接處半徑（mm）——噴嘴球半徑接觸富裕量（mm）一般為12（mm），取=1（mm） 主流道澆口套設計由于流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以模具的主流道部分通常設計成可拆卸跟換的主流道襯套，簡稱澆注套或澆口套，以便選用優質鋼材（如T8A等）單獨加工和熱處理（硬度為53～57HRC），或用45，50，55等表面淬火（≥55HRC）。當主流道穿過幾塊模板時，為防止溢料而使主流道凝料脫模困難，也應采用澆注套，其主要作用是：（1）使模具安裝時進入定位孔方便而在注射機上很好的定位，與注射機噴嘴吻合，并能經受塑料的反應力，不致被推出模具。（2）作為澆注系統的主流道，將料筒內的塑料過渡到模具內，保證料流有力暢通地達到型腔，在注射過程中不應有塑料溢出，同時保證主流道凝料脫出方便 。（3）當主流道穿過多塊模板時，采用澆口套，可以防止因溢料而使主流道凝料脫模困難。本設計中采用整體嵌入式，即把用于注射機定模板上中心定位孔配合定位的臺肩及用于構成主流道的部分做成一體，適用于大批量的小型模具，圖41 澆口套分流道是指主流道與澆口之間的這一段，它是熔融塑料由主流道流入型腔的過度段，也是澆注系統中通過斷面積變化和塑料轉向的過渡段，能使塑料得到平穩的轉換。分流道設計時應使熔體較快地充滿整個型腔，流動阻力小。流動中溫降盡可能低，同時應能將塑料熔體均勻地分配到各個型腔。 分流道的形狀和尺寸分流道開設在動定模分型面的兩側或任意一側，其截面形狀應盡量使其表面積（流表面積與其體積表面積之比）小。常用的分流道截面形式有圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等，梯形及U形截面分流道加工較容易。且熱量損失與壓力損失均不大，是常用的形式。故在本設計中選用梯形截面的分流道，其截面如圖43：圖42 分流道的斷面形狀梯形截面分流道的尺寸可按下面的經驗公式確定： （41） 式中 ——梯形大底邊寬度（mm） ——塑件的質量（g） ——分流道的長度（mm） ——梯形的高度（mm）梯形的側面斜度α常取5176。～10176。，底部以圓角相連，塑件質量小于50g，塑料在流道中流動的距離較大，則流動的阻力越大，因此，應在滿足具體條件下，盡量減少分流道長度，根據凸凹模結構尺寸及澆口套的各結構尺寸，確定分流道長度為16mm（兩個分流道對稱分布）。則 =2 = 所以： = 分流道的分布設計分流道的布局取決于型腔的布局，型腔與分流道的布局原則是排列緊湊，縮小模具尺寸，分流道的長度盡量短，鎖模力力求平衡。此次設計的模具為雙型腔，而且型腔為對稱分布，所以分流道也采取平衡布置。 澆口的設計澆口又稱進料口或內流道，它是分流道與塑料之間的狹窄部分，也是澆注系統中最小的部分。它能使分流道輸送來的熔融塑料的流速產生加速度，形成理想的流態，順序、迅速的充滿型腔，同時還起著封閉型腔防止熔料倒流的作用，并在成型后便于使澆口與塑件分離。 澆口位置的選取原則（1）澆口位置的選擇應避免產生噴射和蠕動（蛇形流）。（2）澆口應開設在塑件斷面最厚處。（3）澆口位置的選擇應使塑料的流程最短，料流變向最少，以減少動能損失，良好填充。（4）澆口位置的選擇應有利于型腔內氣體的排出。（5）澆口位置的選擇應減少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢度。（6）澆口位置的選擇應防止料流將將型腔、型芯等擠壓變形根據以上原則，本設計中的塑件澆口應選在塑件邊緣處。 澆口形式的設計本設計采用普通側澆口。普通側澆口又稱為邊緣澆口，一般開設在分型面上，從塑件側面進料。它能方便地調整沖模時的剪切速率和澆口封閉時間，因而國外稱之為標準澆口。它是廣泛使用的一種澆口形式。～5mm，～，～2mm。側澆口適用于一模多件，能大大提高生產率，減少澆注系統消耗而且去除澆口方便。本設計澆口尺寸為寬3mm，厚2mm，其結構如圖44：圖43 普通側澆口 冷料穴的設計 冷料穴的結構冷料穴是用來儲藏注射間隔期間產生的冷料頭的，防止冷料進入型腔而影響塑件質量，并使熔料能順利地充滿型腔。冷料穴又叫冷料井。冷料穴處于主流道末端，其尺寸稍大于主流道大端的直徑。 拉料方式將拉料桿頭部做成Z形，這種拉料桿桿除了起到拉住和頂出主流道凝料的作用外，還兼有冷料穴的作用。 排氣及引氣系統設計排氣和引氣排氣系統設計是一個問題不能忽略的注塑模具的設計。如果在注塑,模具排氣不好,腔內的氣體被壓縮會產生大量的背壓,防止正常快速成型,塑料熔體在同一時間在氣體壓縮產生的熱量使塑料燃燒,在模具填充速度、高溫、低粘度、注入壓力和塑性材料厚度的條件下,壓縮氣體在一定程度上可以穿透塑料內部零件,導致孔隙等缺陷,松散的組織。特別是快速注射成型工藝的發展，對注射模的排氣系統要求就更為嚴格。在塑料熔體充模過程中，模腔內除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發而成的水蒸氣、塑料局部過熱分解產生的低分子揮發性氣體，塑料中某些添加劑揮發或化學反應所生成的氣體。常用的排氣方式有利用配合間隙排氣，在分型面上開設排氣槽排氣，利用推桿運動間隙排氣等。由于本次設計中模具尺寸不大，本設計中采用間隙排氣的方式，而不另設排氣槽，利用間隙排氣，以不產生溢料為宜，其值與塑料熔體的粘度有關。 排溢系統設計 排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內的氣體等。被壓縮的氣體產生高溫，引起塑件局部碳化燒焦，或使塑件產生氣泡，或使塑件熔接不良而引起塑件強度降低，甚至阻礙塑料填充等。為了使這些氣體從型腔中及時排出，可以采用開設排氣槽等辦法。有時排氣槽還能溢出少量料流前鋒的冷料，有利于提高塑件熔接強度。本設計中將排氣槽開在分型面上，這樣可以使排氣槽產生的飛邊很容易隨塑件脫出，其結構如圖51：1——分流道 2——澆口 3——排氣槽 4——導向溝 5——分型面圖51 排溢系統 脫模機構的構成與功能脫模機構作用是先將塑件和澆注系統凝料等與模具松動分離（稱為脫出），然后把從模具脫出的塑料和澆注系統凝料等從模內取脫出和取出兩個步驟。 取出機構的方式對塑件進行分析，根據塑件的質量要求，考慮經濟原因等。塑件在脫落過程中容易摔壞。故采用非掉落式，又考慮技術、經濟等原因 ，采用人工取出法。 脫出機構設計原則在注塑成型的每一個循環中，塑件必須由模具型腔中或凸模上松動分離（即脫出），脫出塑件的機構，就叫塑件脫出機構。澆注系統凝料等也要從模內脫出，這種機構就叫澆注系統凝料等的脫出機構。 脫出機構設計基本考慮為了保證塑件在頂出過程中不變形或損壞，必須正確分析對模腔粘附力的大小及其所在部位，以便選擇合理的頂出方式和頂出裝置，使頂出力等均勻合理分布。頂出位置應設置在阻力大的地方，就是使塑件不易變形的部位。由于塑件收縮時包緊型芯，因此頂出力作用點應盡量靠近型芯，同時頂出力應施于塑件剛性和強度最大的部分。在選擇頂出位置時，盡量設在塑件內部或對塑件外觀影響不大的地方，尤其是用頂桿頂出時更應注意這個問題。另外，與塑件直接接觸的脫出零件的配合間隙保證不益料，以免塑件上留下飛刺痕跡。 脫出機構的結構在設計模具結構時，必須考慮在開模