滑輪注塑模具的設計畢業設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 。 圖 定位圈 主流道襯套的固定 定位圈 內六角螺釘 定模座板 定模板 澆口套 澆注凝料 圖 主流道襯套的固定 冷料穴的設計 在完成一次注射循環的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內約 10～ 25mm的深度有個溫度逐漸升高的區域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區域內的塑料的流動性能及成形性能不佳，如果這里相對較低的冷料進入型腔，便會產生次 品。為克服這一現象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產生的冷料的井穴稱為冷料穴（冷料井）。 冷料穴的作用是儲存因兩次注射間隔而產生的冷料頭及熔體流動的前鋒冷料，以防止冷料進入型腔而影響制件質量。 主流道冷料穴 主流道冷料穴常設在主流道的末端，開模時應將主流道中的冷凝料拉出 ,所以冷料穴直徑宜稍大于主流道大端直徑 .由于該模具具有垂直分型面即側向分型，冷料穴分別開在左右瓣合模上，開模時，將主流道中的凝料拉出來；側向分型時，冷料穴中的凝料會制動脫 落。其中 D 為主流道大端直徑 ,該模具取 d=D=8 (mm), 其中 2 為主流道的冷料穴，這樣設計的好處是不緊能容納熔料的冷峰，同時還可以配合拉料桿巧妙的拉出凝料 ,如圖 所示 。 12345 澆注凝料 Z 形冷料穴 定模板 凹模滑塊 拉料桿 圖 主流道冷料穴 分流道冷料穴 當分流道較長時，可將分流道的端部沿料流前進方向延長作為分流道冷料穴，以儲存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的 ～ 2 倍。該模具的分流道冷料穴與流道的截面形 狀 相同，直徑逐漸縮小的半圓形 ,如圖 所示 。 定模座板 分流道冷料穴 定模板 圖 分流道冷料穴 分流道的設計 在多型腔或單型腔多澆口時應設置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的動通道，其作用是通過流道截面及方向變化，使熔料能平穩地轉換流向注入型腔。分流道最理想的設計就是把流動樹脂在流道中的壓降降到最小。在多種常見截面當中，圓形截面的壓降是最小的。 分流道的形狀及尺寸 為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯 形、 U 形、半圓形、矩形、六角形等。為了減少流道內的壓力損失和傳熱損失，希望流道的截面積大、表面積小。因此可以用流道截面積與其周長的比值來表示流道的效率。各種截面的效率見表 。 表 各種截面的效率表 截面形狀 圓形 方形 六邊形 半圓形 梯形 矩形 效率 本設計在保證塑件質量的前提下，從經濟和加工的角度分析，最終采用了半圓形截面。 因為各種塑料的流動性有差異，所以可以根據 塑料的品種來粗略地估計分流道的直徑，也常用塑料的分流道直徑的推薦值，對于壁厚小于 3mm，質量在 200 克以下的塑件，可以用以下的經驗公式確定分流道的直徑： LmB ? 式中 B―分流道直徑（ mm） m―流經分流道的塑料量（ g） L―分流道的長度（ mm） 根據公式計算得 4 ???B =（ mm） （故不在適用 范圍） 計算結果不在給定的推薦值內，在本設計中取 12mm. 表 部分常用塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍 塑料名稱 分流道斷面尺寸 mm 塑料名稱 分流道斷面尺寸 mm ABS、 AS ～ 聚苯乙烯 ～ 10 聚乙烯 ～ 軟聚氯乙烯 ～ 10 尼龍類 ～ 硬聚氯乙烯 ～ 16 聚甲醛 ～ 10 聚氨酯 ～ 聚丙烯 5～ 10 聚苯醚 ～ 10 丙烯酸塑料 8～ 10 聚砜 ～ 10 分流道長度 長度應盡量短，且少彎折，該模具 分流道的長度為： 57。 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態較為理想因此分流道的內表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 ～ m，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。此處取 Ra= m。 分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分為平衡式與非平衡式兩種。不管有多少種布置形式，總的來說應遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小 模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式。 澆口的設計 澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道，它是澆注系統的關鍵部位，它的作用是增加和控制塑料進入型腔的流速并封閉裝填在型腔內的塑料，以保證充填實，確保制品質量。澆口的形狀、位置和尺寸對制品的質量影響很大。 澆口的主要作用有如下幾點 1）熔體充模后，首先在澆口處凝結，當注射機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流； 2）熔體在流經狹窄的澆口時會產生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模； 3）易于 切除澆口尾料； 4）對于多型腔模具，澆口能用來平衡進料。對于多澆口的單型腔模具，澆口還能用以控制熔接痕的位置。 澆口尺寸的確定 澆口的截面積一般為分流道截面積的 3%～ 9%，截面的形狀多為矩形（寬度與厚度的比為 3： 1）或圓形；澆口長度約為 ～ 。在設計的時候一般取小值，在以便在試模時修正。澆口最終的具體尺寸根據經驗和零件的尺寸和形狀的要求確定。 澆口位置的選擇 澆口位置與數量對制品質量影響很大，選擇澆口位置時應遵循如下原則： 1）澆口應設在能使型腔的各部位、各角落同時充滿的位置； 2） 澆口應開設在塑件較厚的部位，以使熔料從厚斷面移入薄斷面，以利于補料； 3）澆口應設在有利于排除型腔中氣體的部位； 4）口應設在避免塑件表面產生熔合紋的部位； 5）對于帶有長型心的模具，澆口應設置在能使進料沿型心軸向均勻進行，以免型心被熔體沖擊而變形； 6）澆口的設置應避免熔體的斷裂； 7）澆口的設置應不影響塑件的外觀； 8）澆口不要設置在塑件使用中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位。 澆口結構的形式 注射模的澆口結構形式較多，不同類型的澆口其尺寸、特點及應用情況個不相同。 按澆口的特征可分為限制澆口（既封閉式澆 口，在分流道與型腔之間有突然縮小的阻尼式澆口）和非限制澆口（既開放式澆口，又稱直接澆口或主流道式澆口）；按澆口形狀可分為點澆口、扇形澆口、盤形澆口、環行澆口及薄片式澆口；按澆口的特征性質可分為潛伏式澆口、護耳澆口；按澆口所在的塑件的位置可分為中心澆口和側澆口等。 對于該模具，是中小型制品的多型腔模具，同時從塑件的形狀等各方面分析知采用的是點澆口。點澆口又稱橄欖形澆口或菱形澆口，是種截面尺寸特小的圓形澆口。點澆口一般設在型腔底部，排氣暢通，成型良好，塑件無不良痕跡。有利于實現制動化操作，常用于成型如殼盒形等中 、小型塑件的一模多腔模具中，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件，能制動切斷澆口凝料，如圖 所示。 ~ 圖 點澆口的結構尺寸 澆口結構尺寸的經驗計算 根據模具的實際情況，再結合所提供經驗值得，點澆口的直徑為 1，長度為 1。 表 側澆口和點澆口的推薦尺寸 制品壁厚 /mm 側澆口尺寸 /mm 點澆口的直徑 d（ mm） 澆口長度 /mm 深度 h 寬度 w 0~ 0~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ .2~ ~ ~ 澆注系統凝料的脫出機構 普通澆注系統的凝料的脫出 通常采用側澆口、直接澆口及盤形環澆口類型的模具，其澆注系統凝料一般與塑件 連在一起。塑件脫出時，先用拉料桿拉住冷料穴，使澆注澆注系統留在動模一側，然后用推桿或拉料桿推出，靠其自重而脫落。 點澆口式澆注系統凝料的脫出 點澆口澆注系統凝 料，一般用人工、機械手取出，但生產效率低，為適應自動化生產的需要，可采取以下方式脫出凝料：利用推桿拉斷點澆口凝料、利用側凹拉斷點澆口凝料、利用拉料桿拉斷點澆口凝料、利用定模推板拉斷點澆口凝料等。 綜合對比各個方式，本設計中的點澆口的拉斷利用的是側凹：是在接近分流道的末端鉆一斜孔，開模時保證先從此分型面分開，點澆口被拉斷，流道凝料被中心拉料桿拉向型腔板一側 。拉斷點澆口凝料的側凹，如 圖 所示 。 澆口套 定模板 拉斷點澆口的側凹 定模板 Z 形拉料桿 圖 側凹拉斷點澆口的系統 澆注系統的平衡 對于中小型制品的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設計時應盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成形。一般在制品形狀及模具結構允許的情況下，應將從主流道到各個型腔的分流道設計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調節澆口尺寸使各澆口流量及成形工藝條件達到一致，這就是澆注系統的平衡。 分流道平衡 對于多型腔模具，為了達到各型腔同時充滿的目的，可通過調整分流道的長度及截面面積，改變熔料在各分流道中的流量，達到澆注平衡的目的。計算公式如下： 212121 ddLL ?? 式中 Q1， Q2—— 熔料分別在流道 1 和流道 2 中的流量， cm3/s； d1,d2—— 分流道 1 和分流道 2 的直徑， cm。 L1， L2—— 分流道 1 和分流道 2 的長度， cm。 澆口平衡 在多型腔非平衡分流道布置時，由于主流道到各型腔的分流道長度或各型腔所需填充流量不同，也可采用調整各澆口截面尺寸的方法，使熔料同時充滿各型腔。 澆口平衡簡稱為 BGV（ balanced gate value） ,只要做到各型腔 BGV 值相同，基本上能達到平衡填充。對于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計算公式如下： BGV= LgLrSg? 式中 Sg—— 澆口的截面積， mm2。 Lg—— 澆口的長度， mm。 Lr—— 分流道的長度， mm。 該模具，從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同，顯然是平衡式的。 脫模推出機構的確定 注射成形每一循環中，塑料制品必須準確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，模具中這種 脫出塑件的機構，稱為脫模機構，也常稱為推出機構。脫模機構的作用包括脫出、取出兩個動作。既首先將塑件和澆注系統凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內取出。 脫模推出機構的設計原則 制品推出（頂出）是注射成形過程中的最后一個環節，推出質量的好壞將最后決定制品的質量，因此，制品的推出是不可忽視的。在設計推出脫模機構時應遵循下列原則： 1)、結構可靠：機械的運動準確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強度，且推出機構應盡量設置在動模一側； 2)、保證制品不因推出而變形損壞； 3)、機構簡 單動作可靠； 4)、保證良好的制品外觀； 5)、盡量使塑件留在動模一邊，以便借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作。 制品推出的基本方式 按模具中的推出零件分 1)、推桿推出：推桿推出是一種基本的也是一種常用的制品推出方式，常用的推桿形式有圓形、矩形、“ D”形。 2)、推件板推出：對于輪廓封閉且周長較長的制品，采用推件板推出結構。推件板推出部分的形狀根據制品形狀而定。 3)、推管推出：適用于薄壁圓桶形塑件。 4)、推塊式脫模：適用于齒輪類或一些帶有凸緣的制品，可防止塑件變形。 5)、 利用成型零件推出制品的脫模：使用于螺紋型環一類的制品，利用模具中某些成型零件推出塑件 6)、多元聯合式脫模：對于某些深腔殼體、薄壁制品以及帶有環狀凸起、凸肋或金屬嵌件的復雜制品，為防止其出現缺陷，常采用兩種或兩種以上的推出機構聯合動作以完成脫模過程。 本套模具的設計中，的推出機構形式不算太復雜，全部采用推件板推出。每個塑件采用 4 根推桿推推板推出，推桿與推板采用螺栓連接。推桿與推桿固定板，通常采用單邊 的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而 發生卡死現象。此推桿與模板上的推桿孔采用H8/f7 或 H8/f8 的間隙配合；推桿與推桿固定板，通常采用單邊 的間隙；工作端配合部分的表面粗糙度為 Ra ? ，推桿的材料常用 T T10 碳素工具鋼，熱處理要求硬度 HRC? 50， 脫模斜度的確定 在注射模一般的設計中，為了使塑件成型后易于從模具型腔內脫模，在垂直分型面的定模與動模型腔和型心工作面上，必須設計出脫模斜度。而本設計因為塑件的形狀尺寸特殊，采用的是瓣合模成型，所以在設計的過程中就不需要再考慮脫模