煙灰缸注射模具設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 料的容量 （ cm179。） —— 為系數，一般要求成型塑件的容量不得超過注射機容量的 80% ②以克計量時： ?G （ 32） 式中： C—— 注射機最大注射克量（ g） G—— 成型塑件及澆注系統所需塑料的克量， G=Vρ （ g） R—— 成型塑料的比重（ g/ cm179。） —— 為系數，一般要求成型塑件的容量不得超過注射機容量的 80%/ 因此 ? 60? 滿足要求 (2)鎖模力的校核： 當高壓的塑料熔體充滿模具型腔時會產生一個沿注射機軸向的很大的推力，此推力的大小等于塑件加上澆注系統在分型面上的垂直投影面積之和 (即注射面積 )乘以型腔內的塑料壓力，此力可使模具分型面漲開。為了保持動、定模閉合緊密，保證塑件的尺寸精度并盡量減少溢邊厚度，同時也為了保障操作人員的人身安全，需要機床提供足夠大的鎖模力。注塑機的鎖模機構應該提供足夠的鎖模力，使動、定模兩部分在注射過程中保持緊密閉合。每臺注塑機都有一個額定的鎖模力，所設計的模具在注射沖 模時，分型面張開的總力不能超過這個額定的值，根據以下公式： 脹型力 =制品投影面積 A型腔壓強 P 鎖模力 F≥脹型力247。 80% 煙灰缸的模型建好后，利用 UG軟件測得制品投影面積： A= ? ㎡ 查表得 ABS 型腔壓強 : P=40Mpa 鎖模力： F= 40 610 247。 =350KN 小于額定鎖模力 500 KN，滿足要求。 （ 3）模具外形與注 塑機拉桿間距校核。 注射模向注射機上安裝固定時，應該順利通過注射機拉桿間的空間。本設計模具最大寬度為 240 mm，其小于注射機拉桿間距 300 mm，所以滿足要求。 （ 4）對注塑機有關安裝尺寸的校核。 設計的注塑模不僅必須在注塑機的上述主要工藝參數限定的范圍內，還必須能順利的安裝到注塑機上，因此必須滿足注塑機的有關安裝尺寸，包括如下幾項，對其校核。 ①模具定位圈與注塑機定位孔配合。 每一臺注塑機的固定模板上都有一個起定位作用的基準孔，能使模具安裝到注塑機上后其主流道中心線與注塑機噴嘴中心線同軸，模具上的定位圈 應該與這一定位孔成間隙配合。這里定位圈直徑為 100 mm。 ②噴嘴尺寸的校核。 注射機的噴嘴頭部的球面半徑要也模具主流道始端的球面半徑吻合，以免高壓熔體從縫隙處益處，一般球面半徑要比噴嘴頭半徑大 1～ 2mm，否則主流道內的塑料凝料無法脫出，本設計噴嘴頭半徑為 12mm，噴嘴頭部的球面半徑為 14mm，滿足要求。 ③開模行程和頂出機構的校核。 注射機的開模行程是有限制的塑料件從模具中取出時所需的開模距離，其必須小于注射機的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出 ，開模距離一般分為如下兩種情形：一是當注射機采用液壓，機 械聯合作用的鎖模機構時，最大開模行程由連桿機構的最大沖程決定，并不受模具厚度的影響，即注射機，二是當注射機采用全液壓時，最大開模行程等于機床移動模板和固定模板之間的最大開距減去模具厚度，即注射機的最大開模行程與模具厚度有關，本設計是屬于單分型面注射模開模，其開模行程如圖 31 示。 本設計的模具所需開模距離為： S=H1+H2+5～ 10=111+142+7=260 mm ④模具裝固尺寸 本模具為小型模具與注射機采用壓板固定，采用這種固定時，只須在模具動，定模座板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。固定如圖 31 所 示。 其開模行程如圖 31 示： 圖 31 單分型面注射模開模行程校核 第 4 章 澆注系統設計 所謂澆注系統是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進料通道。澆注系統可分為普通流道澆注系統和無流道凝料澆注系統兩類。普通澆注系統由主流道，分流道，澆口和冷料穴四部分組成。澆注系統的作用是使來自注射模噴嘴的塑料熔體平穩而順利地充模，壓實和保壓。 模具的進料方式、澆口的形式和數量，往往決定了模架的規格型號。澆注系統的設計是否合理，將直接影響成型品的外觀。內部質量、尺寸精度和程序周期，故其重要性不言 而喻。 澆注系統的設計原則 （ 1）保證制品外觀質量 任何澆口都會在制品表面留下痕跡，從而影響其表面質量。為不影響產品外觀，應盡量將澆口設置于制品的隱蔽部位。若無法做到，則應使澆口容易切除，切除后在制品上留下的痕跡很小。 （ 2）保證制品的內部質量 ① 澆口的形式和數量要選擇合理，保證塑料熔體迅速填充型腔，減少壓力與熱量損失，使制品內部組織細密。 ② 澆注系統設計時應防止制 品出現填充不足、縮痕、飛邊、熔接痕位置不理想、殘余應力、翹曲變形、收縮不勻、蛇紋、抽絲、樹脂降解等缺陷。 ③ 澆注系統應能順利地引導熔融塑料充滿整個型腔各個角落，使型腔內氣體能順利排出，避免制品內形成氣泡。 ④ 澆注系統應能收集溫度較低的冷料，防止其進入型腔，影響制品質量。 ⑤ 盡可能采用平衡式布置，以便熔融塑料能平衡地充填個型腔，使個腔收縮率均勻一致，提高塑件的尺寸精度，保證其裝配的互換性 （ 3）阻力最小 流道設計要盡量短 ，并盡量減少彎折，流道截面積要盡量合理，宜小不宜大。 主流道設計 主流道是指緊接注塑機噴嘴到分流道為止的那一段錐形流道，熔融塑料進入模具時首先經過它。其直徑的大小與塑料流速及充模時間的長短有密切關系。直徑太大時，則造成回收冷料過多，冷卻時間增長，而流道空氣過多也易造成氣泡和組織松散，極易產生渦流和冷卻不足，另外，直徑太大時，熔體的熱量損失會增大，流動性降低，注射壓力損失增大，造成成型困難；直徑太小時，則增加熔體的流動阻力，同樣不利于成型。 主流道設計原則如下： （ 1） 主流道的長度越 短越好。主流道越短，模具排氣負擔越輕，流道料越 少，縮短了成型周期，減少了熔體的能量損失。 （ 2）為了便于脫模，主流道在設計上大多采用圓錐形。 （ 3）主流道尺寸要滿足裝配要求。如圖 72 （ 4）主流道應設計在澆口套內。 （ 5）主流道應盡量和模具中心重合。 在臥式或立式注射機用的模具中，主流道垂直于分型面，通常作在淬硬澆口套內，為了使塑料凝料能從流道中順利拔出，需將主流道設計成圓錐形，具有?=2～ 4176。的錐角本設計取 3176。，內壁表面粗糙度一般為 Ra=? m 以下的表面粗糙度，小端直徑應大于噴嘴直徑約 ～ 1mm，本設計注射機的噴嘴直徑為? 4mm，所以本設計的主流道小端直徑為 ? 5mm 凹坑半徑 R 也應比噴嘴頭半徑大1～ 2mm。本設計注射機噴嘴頭半徑是 R12mm，所以本設計凹坑半徑取 R15mm。內壁表面粗糙度為 Ra=? m以便凝料順利拔出。澆口套大端高出定模端面 H=5～10mm，起定位作用， 與注射機定模板的定位孔呈間隙配合。為了拆卸更換方便，模具的定位圈常與澆口套分開設計。 冷料井和鉤料脫模裝置的設計 冷料井位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而影響整個質量，開模時又能將主流道中的冷凝料拉出。冷料井直徑宜大于主流道大端直徑，長度約為主流道大端直徑。 推板式鉤料裝置有冷料穴、鉤料桿組成。鉤料桿固定在型芯固定板上，不與頂出系統聯動。它的結構形式如圖 41 所示。 圖 41 鉤料桿形式 澆口設計 澆口是連接分流道與型腔 之間的一段細短通道，是澆注系統的最后部分，其作用是防止倒流，升高熔體溫度，調節及控制進料量和進料速度，提高成型質量。 澆口的作用： 1 使熔融塑料以最快的速度進入并充滿型腔，并在保壓過程中進行補料以彌補由于塑件收縮而留出的空間。 2 塑件注射成后，由于澆口的截面積很小，所以它的冷卻速度大于塑件的 冷 卻速度，并能迅速地冷卻封閉，防止熱料回流。 3 成型并被頂出的塑件，較容易與澆注系統分離。 澆口的類型： 澆口形式很多，包括側澆口、潛伏式澆口、點澆口、直接澆口、扇形澆口、薄片澆口、爪形澆口、 環形澆口、傘形澆口及二次澆口等。 （ 1） 側澆口 側澆口是指熔體從側面進入模具型腔，是澆口中最簡單又最常用的澆口。 側澆口的優點： ① 澆口與成形品分離容易； ② 側澆口的分流道較短； ③ 加工容易，修正容易。 缺點： ① 位置受到一定的限制，澆口到型腔局部距離有時較長，壓力損失大； ② 流動性不佳的塑料容易造成充填不足或半途固化； ③ 平板狀或面積 大的成型品，由于澆口狹小易造成氣泡或流痕的不良現象 ④ 去除澆口麻煩，且易留下明顯痕跡。 （ 2） 潛伏式澆口 潛伏式澆口形狀為圓錐形，是點澆口的變異。 潛伏式澆口的優點： ① 進料位置靈活，且制品分型面處不會留下有進料口痕跡； ② 制品經冷卻固化后，從模具中被頂出來時，澆口會自動被切斷，無須后處理； ③ 由于潛伏式澆口可開設在制品表面見不到的加強筋、柱子上，所以在成型時，不會在制品表面留有由于噴射帶來的噴 痕和氣紋等問題； ④ 有點澆口的優點，又有側澆口的簡單； ⑤ 既可以潛凹模，又可以潛凸模。 缺點： ① 壓力損失大； ② 適合彈性好的塑料。 （ 3） 點澆口 點澆口常用于三板模的澆注系統，熔體可由型腔任何位置一點或多點進入型腔。點澆口的優點： ① 位置有較大自由度，方便多點進料； ② 澆口可自行脫落； ③ 澆口附近殘余應力 小。 缺點： ① 注射壓力損失較大，流道凝料多； ② 相對于側澆口模，點澆口模具結構復雜，制造成本大。 （ 4）護耳式澆口 為消除制品表面留下明顯噴痕和氣紋，可采用護耳式澆口。 護耳式澆口的優點： ① 澆口附近的收縮下陷可消除； ② 可排除過剩充填所致的應變及流痕的發生； ③ 可消除制品澆口附近的應力集中； ④ 澆口部產生摩擦熱可再次提升塑料溫 度。 缺點：壓力損失大，切口消除困難。 （ 5）直接澆口 直接澆口直接由主流道進入模腔。它只有主流道而無分流道及澆口，或者說主流道就是澆口。它適用于單型腔制品。 直接澆口的優點： ① 無分流道及澆口，節省流道加工； ② 無分流道。流道流程短，壓力及熱量損失少，有利于排氣，成型容易。可成型大的制品，對大型單一型腔的桶形、盒形及殼形制品成型效果好。 缺點： ① 去除澆口困難； ② 平而淺的制品易產生翹曲 、扭曲； ③ 澆口附近殘余應力大。 因為本設計是一模一腔的，考慮到直接澆口簡單，成型容易，所以采用直接澆口較為理想，提高注射效率。 位置的選擇：首先要避免熔體噴射沖壓模，澆口位置還應使熔體取向對塑件性能有利，還要有利于沖模流動，補料和排氣。本設計的直接澆口設在型腔中心點處，從塑件的下底面中心進料。 澆口套設計 澆口套有以下幾種形式。如圖 42。 圖 42 澆口套形式 本設計采用（ d），在澆口套端部設一個與注射機定位孔相配的定位環，并在端面用螺釘將澆口套壓在模體內，克 服塑件對澆口套的反作用力。 本設計中由于采用直接澆口，前鋒凝料較小，分模力可將前鋒冷料拔出，故不需要設置拉料桿 。 第 5 章 注射模零部件的設計 分型面就是動，定模或瓣合模的接觸面，模具分開后由此可取出塑件和澆注系統。 分型面的選擇原則 ①應選擇在塑件外形的最大輪廓處； ②有利于塑件的留模和脫模； ③保證塑件的精確要求； ④滿足塑件外觀要求； ⑤便于模具的制造； ⑥減小成型面積； ⑦增強排氣效果； ⑧應使側抽芯行程較短。 排氣槽設計 當塑件熔體注入型腔時，如果型腔內原 有氣體蒸汽不能順利排出，將在制品上形成氣孔，接縫，表面輪廓不清等缺點，可以利用配合間隙排氣，可利用推出機構與模板之間及活動型芯與模板之間的配合間隙進行排氣，本設計排氣間隙為— ，不必再開設專門的排氣槽。 型腔結構設計 凹模用以成型塑件的外觀表面的設計，有整體式凹模，鑲入式凹模，局部鑲嵌式凹模，大面積鑲嵌式凹模，四壁拼合式凹模，拼塊式凹模。 本模具采用整體式凹模結構，由整塊材料加工制成。整體式凹模的優點是強大，塑件上不會產生拼縫、殘痕，中小型凹模的機械加工也比較 便利；如采用冷壓制模法，就可直接在整塊鋼材上壓出凹模，但對大型模具而言，由于鋼材體積大，機械加工不便，而且切削也大，造成鋼材浪費，延長了制模周期。 型芯的結構設計 型芯用來成型塑件的內表面的設計，本設計采用整體式型芯，用螺釘將其與模板連接，組合式型芯的特點： ①組合式的型芯適用于塑件的內形復雜，機加工困難的型芯； ②組合式的型芯使加工變得簡單，容易； ③組合式的型芯減小了貴重模具鋼的耗量； ④組合式的型芯節省了加工工時，避免了大型件的熱處理變形。 導向機構的設計 注射模在工作中周期性地開 模、合模。當動、定模完全分開時，可依靠注射成型機的拉桿導向，但僅靠注射成型機的拉桿導向并不能保證注射模具正常工作，注