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1、塑件的工工艺性分分析1使用用性能、制制件技术术要求和和生产要要求该塑件为为盖状,用用于防尘尘。根据据要求,采采用大批批量生产产,采用用注塑成成型。2了解解塑件材材料选择材料料:高密密度聚乙乙烯(HHDPEE)材料特性性:1.密度小小,在-75下保持持软质 2.耐耐酸碱及及有机溶溶剂 3.介介电性能能很好 4.成成本低,成成型加工工方便应用情况况:常用用于机器器罩盖手柄机床低低速导轨轨滑道工具箱箱日用品品及周转转箱成型条件件:料筒筒温度 20003000 模具温温度 11060 成型收收缩率 1.5% 5% 流动比比(L/T)2200 6000 密度(gg.cmm-3)00.94410.9965
2、3. 塑塑件的结结构工艺艺性分析析 (1)塑塑件厚度度为2,壁厚厚均匀,塑塑件成型型性能良良好; (2)塑塑件本身身有一定定斜度,利利于脱模模;(3)从从塑件结结构看,设设置一个个分型面面注射机的的选择(一)注注射机的的初选1塑件件的体积积计算利用PRRO/EE软件进进行三维维实体建建模,并并可直接接通过软软件进行行分析,查查询到塑塑件的体体积为:V=266.8ccm32.注射射机的选选用选用注射射机时,通通常是以以某塑件件(或模模具)实实际需要要的注射射量初选选某一公公称注射射量的注注射机型型号,然然后依次次对该机机型的公公称注射射压力、公公称锁模模力、模模板行程程以及模模具安装装部分的的尺
3、寸一一一进行行校核。以实际注注射量初初选某一一公称注注射量的的注射机机型号;为了保保证正常常的注射射成型,模模具每次次需要的的实际注注射量应应该小于于某注射射机的公公称注射射量,即即:式子中,实际塑件(包括浇注系统凝料)的总体积()。考虑到设计为2腔,加上浇注系统的冷凝料,查阅塑料模设计手册的国产注射机技术规范及特性,可以选择XSZY125.其技术参数如下:XS-ZZY-1125注注射机主主要技术术参数型号项目单位XS-ZZY-2250额定注射射量cm125螺杆直径径mm42注射压力力MPa120注射行程程mm115注射时间间s1.6锁模力kN900螺杆转速速r/miin29,443,556,
4、669,883,1101拉杆内间间距mm260290最大开(合合)模行行程mm300模具最大大厚度mm300模具最小小厚度mm200锁模形式式双曲肘喷嘴口直直径mm3定位孔直直径mm160喷嘴球半半径mmSR122(二)注注射机有有关参数数的校核核和最终终选择1.注射射量的校校核由公式: KVV公V件+V浇式中,VV公注射射机的的的最大注注射量()V件几个塑塑件的体体积和()V浇浇道凝凝料和飞飞边的体体积() KK 利用系系数,KK=0.8所以KVV公0.881255=1000cmm3V件+V浇 =226.882+110=663.66cm3 满足要要求2.注射射压力的的校核该项工作作是校核核所
5、选注注射机的的公称压压力P能能否满足足塑件所所成型时时需要的的注射压压力P00,其值值一般为为701500MPaa,通常常要求PP PP0。我们们这里选选70MMPa。3锁模模力的校校核锁模力是是指注射射机的锁锁模机构构对模具具所施加加的最大大夹紧力力,当高高压的塑塑料熔体体充填模模腔时,会会沿锁模模方向产产生一个个很大的的胀型力力。为此此,注射射机的额额定锁模模力必须须大于该该胀型力力,即:F锁 FF胀 = A 分分 P型型F锁注注射机的的额定锁锁模力(NN); P型模模具型腔腔内塑料料熔体平平均压力力(MPPa);一般为为注射压压力的00.30.665倍,通通常取220440MPPa。我我
6、们这里里选P型型=300MPaa。A分塑塑料和浇浇注系统统在分型型面上的的投影面面积之和和(mmm2)由PROO/E分分析面测测量,可可得投影影面积为为1022.4ccm2,浇注注系统的的投影面面积不超超过100cm22 F锁 F胀胀 = AA 分 P型型= 1002.442301000=6.4444105(N)而锁模力力为9000KNN,大于于6444.4KKN,符符合要求求。4. 开开模行程程的校核核开模行程程是指从从模具中中取出塑塑料所需需要的最最小开合合距离,用用H表示示,它必必须小于于注射机机移动模模板的最最大行程程S。由由于注射射机的锁锁模机构构不同,开开模行程程可按以以下两种种情
7、况进进行校核核:一种种是开模模行程与与模具厚厚度无关关;二种种是开模模行程与与模具厚厚度有关关。我们们这里选选用的是是开模行行程与模模具厚度度无关,且且是单分分型面注注射模具具。1、当开开模行程程与模具具厚度无无关时这种情况况主要是是指锁模模机构为为液压-机械联联合作用用的注射射机,其其模板行行程是由由连杆机机构的做做大冲程程决定的的,而与与模厚度度是无关关的。此此情况又又两种类类型:对单分型型面注射射模,所所需开模模行程HH为:S HH = H1 + HH2 + (55100) mm式中,HH1塑件推推出距离离(也可可以作为为凸模高高度) (mmm); HH2包括浇浇注系统统在内的的塑高度度
8、 (mmm); SS 注射机机移动板板最大行行程 (mmm); HH 所需要要开模行行程 (mmm)。而我们这这里通过过资料可可得出: H = 10 + 1000 + 8 = 1118 mm3000mm。5.模具具安装部部分的校校核注射模的的动、定定模闭合合后,沿沿闭合方方向的长长度叫做做模具厚厚度或称称模具闭闭合高度度。由于于注射机机的动模模和定模模固定板板之间的的距离都都具有一一定的调调节量h,因因此,对对安装使使用的模模具厚度度有一定定的限制制。一般般情况下下,实际际模具厚厚度Hmm必须在在注射机机允许安安装的最最大厚度度Hmaxx及最小小厚度HHminn之间。即即HminnHmmHma
9、xx 其中中Hmaxx =Hminnhh 若 HHmHHminn ,并并无其它它合用的的注射机机时,可可用加设设垫板的的方法增增大厚度度。设垫垫板厚度度为H,使HHmHmiin,以以达到合合模要求求。若HHHmaxx ,就就只能重重新设计计模具厚厚度或更更换注射射机,以以满足合合模要求求。该模具的的外形尺尺寸为4400mmm4000mm,XXS-ZZY-1125型型注射机机模板最最大安装装尺寸为为4288mm4588mm,故故能满足足模具安安装要求求。模具厚度度H=2290mm Hmiin =2000mmHmHmaxx=3000mm分型面的的选择分型面是是指分开开模具取取出塑件件和浇注注系统凝
10、凝料的可可分离的的接触表表面。一一副模具具根据需需要可能能有一个个或两个个以上的的分型面面,分型型面可以以是垂直直于合模模方向,也也可以与与合模方方向平行行或倾斜斜,我们们在这里里选用与与合模方方向倾斜斜。1、分型型面的形形式:分型面的的形式与与塑件几几何形状状、脱模模方法、模模具类型型及排气气条件、浇浇口形式式等有关关,我们们常见的的形式有有如下五五种:水水平分型型面、垂垂直分型型面、斜斜分型面面、阶梯梯分型面面、曲线线分型面面。2、分型型面的选选择原则则:a)、便便于塑件件脱模:、 在在开模时时尽量使使塑件留留在动模模内 、应应有利于于侧面分分型和抽抽芯 、应合合理安排排塑件在在型腔中中的
11、方位位;b)、考考虑和保保证塑件件的外观观不遭损损坏c)、尽尽力保证证塑件尺尺寸的精精度要求求(如同同心度等等)d)、有有利于排排气 e)、尽尽量使模模具加工工方便3、我们们这里选选择曲线线分型面面红色线条条为分型型线型腔数目目的决定定及排布布为了使模模具与注注射机的的生产能能力的匹匹配,提提高生产产效率和和经济性性,并保保证塑件件体精度度,模具具设计时时应确定定型腔数数目,常常用的方方法有四四种:aa)、根根据经济济性能确确定型腔腔数目; b)、根根据注射射机的额额定锁模模力确定定型腔数数目; c)、根根据注射射机的最最大注射射量确定定型腔数数目; d)、根根据制品品精度确确定型腔腔数目。我
12、我们这里里选用aa),其其计算过过程如下下:我们设型型腔数目目为n,制制品总件件数为NN,每一一个型腔腔所需的的模具费费用为CC1,与型型腔无关关的模具具费用为为C,每小小时注射射制品成成型的加加工费用用为y(元元h),成成型周期期为t(mmin),则则:模具费用用为(元元),注塑成型型费用为为(元),总成型加加工费用用为,即即为使总的的成型加加工费用用最少,即即令,则有有 : 所以n。对于高精精度制品品,由于于型腔模模具难以以使各型型腔的成成型条件件均匀,故故通常推推荐型腔腔数目不不超过个,塑塑料件的的精度为为6级左左右,以以及模具具制造成成本、制制造难度度和生产产效率的的综合考考虑,型型腔
13、数目目初定为为2腔,排排布形式式为矩形形的平衡衡布局(详详细的布布局参见见零件布布局图)。浇注系统统的设计计设计要要点1)流道道应尽量量减少弯弯折,表表面粗糙糙度为Ra11.6Ra0.663m。2)需要要考虑模模具是否否一模多多腔,按按照型腔腔布局,尽尽量与模模具中心心线对称称。3)塑件件制品投投影面积积较大时时,应避避免在模模具的单单面开设设浇口,否否则会造造成注射射压力不不均,影影响塑件件内部质质量。4)应考考虑浇口口的去除除和修正正,保证证制品美美观。5)一摸摸多件,不不要将大大小相差差悬殊较较大的塑塑件放在在一起。6)避免免熔融的的塑料直直接冲击击小直径径型芯及及嵌件,以以避免产产生弯
14、曲曲或折断断。7)满足足其他情情况下,应应选择尽尽量短的的行程,减减少填充充时间。8)保证证顺利引引导熔融融的塑料料填充到到各个部部位,并并在填充充中不产产生涡流流、紊乱乱现象,使使型腔内内的气体体顺利排排出模外外。9)成批批生产时时,在保保证塑料料制品质质量的前前提下,需需缩短冷冷却时间间和成型型周期。10)主主流道会会有收缩缩现象,如如果塑料料制品各各个部位位精度要要求较高高时,主主流道应应留有加加工余量量或者修修正余量量。1、浇注注系统的的组成图四 浇注系系统的组组成所谓注射射模的浇浇注系统统是指从从主流道道的始端端到型腔腔之间的的熔体流流动通道道。其作作用是使使塑件熔熔体平稳稳而有序序
15、地充填填到型腔腔中,以以获得组组织致密密、外形形轮廓清清晰的塑塑件。因因此,浇浇注系统统十分重重要。而而浇注系系统一般般可分为为普通浇浇注系统统和无流流道浇注注系统两两类。我我们在这这里选用用普通浇浇注系统统,它一一般是由由主流道道、分流流道、浇浇口和冷冷料穴四四部分组组成,如如图四所所示: 2、浇注注系统各各部件设设计A、主流流道设计计:1.主流流道的作作用主流道也也叫着进进料口,是是熔融的的塑料最最先经过过的地方方。主流流道的大大小和塑塑料进入入型腔的的速度及及充模时时间有着着密切关关系。若若主流道道太大,其其主流道道塑料体体积增大大,回收收冷料多多,冷却却时间增增长,使使包藏的的空气增增
16、多,如如果排气气不良,容容易在塑塑料制品品内造成成气泡或或组织松松散等缺缺陷,影影响塑料料制品质质量,同同时也容容易造成成进料时时形成漩漩涡及冷冷却不足足,主流流道外脱脱模困难难;若主主流道太太小,则则塑料在在流动过过程中的的冷却面面积相应应增加,热热量损失失增大,粘粘度提高高,流动动性降低低,注射射压力增增大,易易造成塑塑料制品品的成型型困难。通过对主主流道作作用的了了解,我我们不难难看出,主主流道的的设计直直接影响响到塑件件能否顺顺利的脱脱模和塑塑件质量量是否满满足要求求等。所所以,主主流道的的设计,必必将加以以重视。2.主流流道的设设计要点点主流道是是连接注注射机喷喷嘴与分分流道的的一段
17、通通道,通通常和注注射机喷喷嘴在同同一轴线线上,断断面为圆圆形,带带有一定定的锥度度,其主主要设计计点为:主流道道圆锥角角=2o6o,对流流动性差差的塑件件可取33 o66o,内壁壁粗糙度度为Raa0.663m。主流道道大端呈呈圆角,半半径r=133mm,以以减小料料流转向向过渡时时的阻力力。在模具具结构允允许的情情况下,主主流道应应尽可能能短,一一般小于于60mmm,过过长则会会影响熔熔体的顺顺利充型型。对小型型模具可可将主流流道衬套套与定位位圈设计计成整体体式。但但在大多多数情况况下是将将主流道道衬套与与定位圈圈设计成成两个零零件,然然后配合合固定在在模板上上。主流流道衬套套与定模模座板采
18、采用H77/m66过渡配配合,与与定位圈圈的配合合采用间间隙配合合。主流道道衬套一一般选用用T8、TT10制制造,热热处理强强度为552556HRRC。3.主流流道尺寸寸的确定定主流道为为直接与与注塑机机的喷嘴嘴连接的的部分。便便于流道道凝料从从主流道道衬套中中拔出,主主流道设设计成圆圆锥形。锥锥角粗糙糙度取,与喷喷嘴对接接处设计计成半球球形凹坑坑,球半半径略大大于喷嘴嘴头半径径。取RR=133mm。小小端直径径取5mmm。主流道直直径计算算的经验验公式:式中 主浇浇道大头头直径 流经经主浇道道的熔体体体积 因熔熔体材料料而异的的常数表3.44 K值值塑料种类类值故D=66mm主流道衬衬套的材
19、材料常用用T8AA、T100A制造造,热处处理后硬硬度为55055HHRC。主主流道衬衬套与定定模板采采用H77/m66的过渡渡配合。主流道衬套与定位圈设计成整体式, 其结构形式如图。B、分流流道的设设计分流道就就是主流流道与浇浇口之间间的通道道,一般般开设在在分型面面上,起起分流和和转向的的作用。多多型腔模模具必定定设计分分流道,单单型腔大大型腔塑塑件在使使用多个个点浇口口时也要要设置分分流道。 分流道道的截面面形状:通常分分流道的的断面形形状有圆圆形、矩矩形、梯梯形、UU形和六六角形等等。为了了减少流流道内的的压力损损失和传传热损失失,提高高效率,我我们这里里就选用用圆形分分流道,如如图六
20、。因因为圆形形截面分流道的的效率是是分流道道中效率率最高的的,固选选它。分流道道的尺寸寸:因为为各种塑塑料的流流动性有有差异, 图六 圆形流道所以可以以根据塑塑料 的的品种来来粗略地地估计分分流道的的直径,常常用塑料料的分流流道直径径推荐值值如下表表一。 但对于壁壁厚小于于3mmm,质量量在2000g以以下的塑塑料,可可用此经经验公式式确定其其流道直直径:式中 , m流经分分流道的的塑料量量(g);L分流道道长度(mmm);D分流道道直径(mmm)。对对于黏度度较大的的塑料,可可按上式式算得的的 D值值再乘以以1.221.25的的系数。我我们这里里取m=60*1.005=663g,LL=500
21、mm。固固分流道道尺寸为为1.22D,即即D=1.22D=11.20.226563=8( mmm)。所所以S=8*8/2221.222=72.4(mmm2) 分流道道的布置置:分流流道的布布置取决决于型腔腔的布局局,两者者相互影影响。分分流道的的布置形形式分平平衡式与与非平衡衡式两类类,这里里我们选选用的是是平衡式式的布置置方法。分流道道与浇口口的连接接:分流流道与浇浇口的连连接处应应加工成成斜面,并并用圆弧弧过渡,有有利于塑塑料熔体体的流动动及充填填。C、浇口口的设计计:浇口是连连接分流流道与型型腔之间间的一段段细短通通道,它它是浇注注系统的的关键部部分。浇浇口的形形状、位位置和尺尺寸对塑塑
22、件的质质量影响响很大。浇口的理理想尺寸寸很难用用理论公公式计算算,通常常根据经验确确定,取取其下限限,然后后在试模模过程中中逐步加加以修正正。 一般浇浇口的截截面积为为分流道道截面积积的3%9%,截面面形状常常为矩形形或圆形形,浇口口长度为为0.552mmm,表表面粗糙糙度Raa不低于于0.44m。浇口的结结构形式式很多,按按照浇口口的形状状可以分分为点浇浇口、扇扇形浇口口、盘形形浇口、环环形浇口口、及薄薄片式浇浇口。而而我们这这里选用用的是点点浇口。简简图如图图七图七 点点浇口浇口的截截面一般般只取分分流道截截面积的的39,浇浇口的长长度约为为0.55mm2mmm,现在在可算出出我们需需要的
23、浇浇口面积积S=55s=33.9。 浇口位置置的选择择直接影影响到制制品的质质量问题题,所以以我们在在开设浇浇口时应应注意以以下几点点:浇口应应开在能能使型腔腔各个角角落同时时充满的的位置。浇口应应设在制制品壁厚厚较厚的的部位,以以利于补补缩。浇口的的位置选选择应有有利于型型腔中气气体的排排除。浇口的的位置应应选择在在能避免免制品产产生熔合合纹的部部位。对于带带细长型型芯的模模具,宜宜采用中中心顶部部进料方方式,以以避免型型芯受冲冲击变形形。浇口应应设在不不影响制制品外观观的部位位。不要在在制品承承受弯曲曲载荷或或冲击的的部位设设置浇口口。排气措施施和冷料料穴以及及凝料推推杆的设设计塑料注射射
24、模具的的型腔,在在熔融塑塑料填充充过程中中,除了了模具型型腔内有有空气外外,还有有塑料受受热而产产生的气气体,所所以模具具设计中中这个环环节也尤尤为重要要。3.5.1 排排气措施施1. 排排气方式式1)利用用模具零零部件的的配合间间隙及分分型面自自然排气气。2)开设设排气槽槽排气。3)采用用粉末烧烧结合金金块排气气。4)采用用强排气气措施 在气气体汇合合的封闭闭部位,设设置排气气杆或真真空泵排排气;但但这种排排气方法法会在塑塑件上留留下杆件件痕迹。2. 开开设排气气槽的要要点1)根据据进料口口的位置置,排气气槽应开开设在型型腔最后后充满的的地方。本本次设计计根据浇浇口的位位置和零零件的形形状,
25、利利用凹模模板与推推件版之之间的空空隙来排排气。2)尽量量把排气气槽开设设在模具具的分型型面上。该该模具设设计中,底底部有一一小孔成成型需要要用到型型芯,在在型芯设设计好以以后上面面留有一一段间隙隙,也是是用来排排气的。3)排气气槽不可可开设在在人工操操作的一一方,此此次设计计满足这这一点要要求。4)排气气槽的尺尺寸,根根据塑料料的流动动性来选选择。因因为本次次的排气气措施主主要利用用两板之之间的间间隙还有有型芯预预留的部部分,尺尺寸在允允许的范范围内。3.5.2冷料料穴与凝凝料推料料杆的设设计 冷料料穴一般般设在主主流道对对面的动动模板上上。当分分流道较较长且到到浇口有有拐角,也也应开设设冷
26、料穴穴。其作作用就是是存放料料流前峰峰的“冷料”,防止止“冷料”进入型型腔而形形成接缝缝;此外外,在开开模时又又能将主主流道凝凝料从定定模板中中拉出。冷冷料穴的的尺寸宜宜稍大于于主流道道大端的的直径,长长度约为为主流道道大端直直径。冷冷料穴的的形式有有三种:一种是是与推杆杆匹配的的冷料穴穴;二种种是与拉拉料杆匹匹配的冷冷料穴;三种是是无拉料料杆的冷冷料穴。我我们这里里选用与与推出杆杆匹配的的倒锥形形冷料穴穴,其结结构如图图五:1. 图五 冷冷料穴2. 1定位位圈 22 冷料料穴 3. 3 推推 杆 4 动模模板由于一模模四腔的的设计,分分流道也也比较长长,所以以冷料穴穴应开在在分流道道的拐角角
27、处。根根据分流流道的大大小,选选择合适适的冷料料穴大小小即可。本本次设计计的冷料料穴大小小为一直直径为44mm深深为5mmm的槽槽。2. 凝凝料推料料杆的设设计为了使得得凝料脱脱离,便便于下次次成型,必必须使凝凝料脱离离流道。设设计时采采用了弹弹簧,利利用弹簧簧的自动动作用,在在开模后后实现自自动断料料。推料料杆的尺尺寸是根根据流道道的大小小确定的的。成型零件件的设计计工作尺尺寸计算算模具中决决定塑件件几何形形状和尺尺寸的零零件即成成型零件件设计,包包括型腔腔、型芯芯、镶块块和成型型杆等。设设计成型型零件时时,应根根据塑料料的特性性和塑件件的结构构及使用用要求,确确定型腔腔的总体体结构,选选择
28、分型型面和浇浇口位置置,确定定脱模方方式、排排气部位位等,然然后根据据成型零零件的加加工、热热处理、装装配等要要求进行行成型零零件结构构设计,计计算成型型零件的的工作尺尺寸,对对关键零零件进行行强度和和刚度校校核。5.1成成型零件件的结构构设计从材料来来讲,成成型零件件一般由由优质钢钢材制作作。成型型零件与与塑料直直接接触触,承受受着料流流的高速速冲刷、脱脱模时塑塑件给予予的摩擦擦力、高高压高温温塑料熔熔体的挤挤压力,因因此要求求其有足足够的强强度、刚刚度、硬硬度和耐耐磨性。当当成型有有腐蚀性性气体产产生的塑塑料时,模模具材料料还需具具备良好好的耐腐腐蚀性或或表面镀镀硬铬。成成型零件件一般都都
29、应进行行热处理理或预硬硬化处理理,要求求热处理理变形量量小,硬硬度达330HRRC以上上,为减减小流阻阻力,一一般粗糙糙度Raa值取00.4uum以下下。模具的材材料选择择预硬化化型塑料料模具钢钢中的33Cr22Mo(GGB/TT 12299-20000)。33Cr22Mo是是国际上上广泛应应用的预预硬型塑塑料模具具钢,其其综合力力学性能能好,淬淬透型高高,可以以使较大大截面的的钢材获获得较均均匀的硬硬度,并并具有很很好的抛抛光性能能,表面面粗糙度度低。用用该钢制制造模具具时,一一般先进进行调质质处理,硬硬度为22835HHRC(即即预硬化化),再再经冷加加工制造造成模具具后,可可直接使使用。
30、这这样既保保证模具具的性能能,又避避免热处处理引起起模具的的变形。因因此,该该钢种宜宜于制造造尺寸较较大或形形状复杂杂、对尺尺寸精度度与表面面粗糙度度要求较较高的塑塑料模具具和低熔熔点合金金。1凹模模(或型型腔)的的设计型腔是成成型塑件件外表面面的凹状状零件,按按其结构构不同,可可分为整整体式和和组合式两类。该该塑件底底面较为为简单,通通过比较较,采用用整体式式的凹模模结构。整整体式凹凹模结构比较较牢固,不不易变形形,成型型塑件的的表面不不会有模模具的接接缝痕迹迹。当塑塑件形状状简单时,制制作整体体式凹模模比较容容易。用用多腔模模生产中中小型制制件时,常常采用在在一块材料上整整体加工工单个凹凹
31、模或多多个凹模模,然后后再将他他们嵌入入到模板板内。各各单个凹凹模 一般采用用冷挤压压、电加加工、电电镀等方方法制作作。 由于于该塑件件属于小小型制品品且为多多型腔模模具,所所以采用用整体嵌嵌入式凹凹模,凹凹模和固固定板之之间采用用过渡紧紧配合甚甚至过硬硬配合,以以便使凹凹模固定定牢靠。2型芯芯(或凸凸模)的的设计:型芯是成成型塑件件内表面面的零件件。型芯芯按其结结构也可可分为整整体式和和组合式式,整体体式其结结构牢固固,不会会使塑件件产生拼拼接线痕痕迹,但但不便加加工,且且消耗的的模具钢钢多,且且热处理理不方便便,常用用于形状状简单的的中小型型模具或或工艺试试验模具具。组合合式凸模模是由两两
32、个或两两个以上上的零件件组合而而成的凸凸模。应应用于凸凸模形状状复杂时时,设计计成通孔孔台肩式式,凸模模带有台台肩,从从下面嵌嵌入模板板,再用用垫板螺螺钉紧固固,是最最常用的的方法。在在设计和和制造时时必须注注意结构构合理,保保证型芯芯和镶块块的强度度,防止止热处理理时变形形,避免免尖叫镶镶拼。分分析该塑塑件,结结构不太太复杂,且且位置关关系有一一定的要要求,为为了保证证位置关关系以及及尺寸,将型芯设计为组合式5.2成成型零件件工作尺尺寸的计计算为了降低低模具加加工难度度和制造造成本,在在满足塑塑件使用用的前提提下,用用较低的的尺寸精精度,查查表得: 塑件件精度等等级与塑塑料品种种有关,根根据
33、塑料料的收缩缩率的变变化不同同,塑料料的公差差精度分分为高精精度、一一般精度度、低精精度三种种查手册册如表33.1表5.11塑料品品种与精精度等级级塑料品种种建议采用用精度等等级高精度一般精度度低精度聚乙烯567由塑件的的工作环环境知道道工件的的精度要要求较高高,所以以精度等等级选择择一般精精度。表5.22塑件成成型工艺艺参数材料代号密度(kg.m-33)收缩率(%)模具温度度()注射压力力(Mpaa)最大不溢溢料间隙隙/mmmPE940-96001.5-3.6660-77060-11000.022PP900-91001.0-2.5580-99070-11000.033ABS10300-100
34、700.3-0.8850-88060-11000.044PVC138000.6-1.5530-66080-11300.0335.1 型腔尺尺寸计算算计算中取取聚乙烯烯,平均收收缩率为为,公差差按照文文献11表3.99和表3.10中中所查的的公差进进行计算算。模具具制造公公差,统统一取塑塑件尺寸寸公差的的。5.1.1 型型腔径向向尺寸计计算对于塑件件8mm尺寸寸模具设设计,塑塑件尺寸寸公差取取0.332因为 式中 塑件件形状尺尺寸塑件件的平均均收缩率率塑件件的尺寸寸公差模具具制造公公差,取取塑件尺尺寸公差差的 故 对于塑件件尺寸模模具设计计,塑件件尺寸公公差取00.444对于塑件件尺寸模模具设计
35、计,塑件件尺寸公公差取00.888对于塑件件尺寸模模具设计计,塑件件尺寸公公差取00.566对于塑件件R5mmm尺寸模模具设计计,塑件件尺寸公公差取00.288对于塑件件R2mmm尺寸寸模具设设计,塑塑件尺寸寸公差取取0.224对于塑件件尺寸模模具设计计,塑件件尺寸公公差取00.244对于塑件件尺寸模模具设计计,塑件件尺寸公公差取00.522对于塑件件尺寸模模具设计计,塑件件尺寸公公差取00.2445.1.2 型型腔深度度尺寸计计算对于塑件件高度尺尺寸模具具设计,塑塑件尺寸寸公差取取0.556 因为 塑件件最高方方向尺寸寸故 对于塑件件高度尺尺寸模具具设计,塑塑件尺寸寸公差取取0.444对于塑
36、件件高度尺尺寸模具具设计,塑塑件尺寸寸公差取取0.224对于塑件件高度尺尺寸模具具设计,塑塑件尺寸寸公差取取0.2245.2 型芯的的尺寸计计算5.2.1型芯芯的径向向尺寸计计算 因为为 大塑塑件内形形径向的的尺寸对于1332尺寸寸模具设设计,塑件尺尺寸公差差取1.12对于塑件件尺寸模模具设计计,塑件件尺寸公公差取00.244对于塑件件尺寸模模具设计计,塑件件尺寸公公差取00.288对于塑件件尺寸模模具设计计,塑件件尺寸公公差取00.244对于塑件件尺寸模模具设计计,塑件件尺寸公公差取00.288对于塑件件尺寸模模具设计计,塑件件尺寸公公差取00.522对于塑件件尺寸模模具设计计,塑件件尺寸公
37、公差取00.566对于塑件件尺寸模模具设计计,塑件件尺寸公公差取00.3225.2.2 型型芯高度度尺寸计计算对于塑件件尺寸的的模具设设计,塑塑件尺寸寸公差取取0.44因为 塑件件高度方方向尺寸寸故 对于塑件件尺寸的的模具设设计,塑塑件尺寸寸公差取取0.228对于塑件件尺寸的的模具设设计,塑塑件尺寸寸公差取取0.2245.2.3 中中心距的的尺寸计计算对于塑件件尺寸的的模具设设计,塑塑件尺寸寸公差取取0.556模具具上中心心距尺寸寸故 对于塑件件尺寸的的模具设设计,塑塑件尺寸寸公差取取0.444故 对于塑件件尺寸的的模具设设计,塑塑件尺寸寸公差取取0.552故 对于塑件件尺寸的的模具设设计,塑
38、塑件尺寸寸公差取取0.228故 型腔壁厚厚和底板板厚度计计算在注射成成型过程程中,型型腔主要要承受塑塑料熔体体的压力力,因此此模具型型腔应该该具有足足够的强强度和刚刚度。如如果型腔腔壁厚和和底板的的厚度不不够,当当型腔中中产生的的内应力力超过型型腔材料料本身的的许用应应力时,型型腔将导导致塑性性变形,甚甚至开裂裂。与此此同时,若若刚度不不足将导导致过大大的弹性性变形,从从而产生生型腔向向外膨胀胀或溢料料间隙。因因此,有有必要对对型腔进进行强度度和刚度度的计算算,尤其其是对大大型塑件件。模具加热热、冷系系统的确确定4.1冷冷却系统统的设计计原则为了提高高冷却系系统的效效率和使使型腔表表面温度度分
39、布均均匀,在在冷却系系统的设设计中应应遵守如如下原则则:(1)在在设计时时冷却系系统应先先于推出出机构,也也就是说说,不要要在推出出机构设设计完成成后才考考虑冷却却回路的的布置,而而应尽早早将冷却却方式和和冷却回回路的位位置确 定下下来,以以便能得得到较好好的冷却却效果。将将该点作作为首要要设计原原则提出出来 的的依据是是,在传传统设计计中,往往往推出出机构的的设计先先于冷却却系统,冷冷却系 统的重重要性未未能引起起足够的的认识。(2)注注意凹模模和型芯芯的热平平衡。有有些塑件件的形状状能使塑塑料散发发的热量量等量的的被凹模模和型芯芯所吸收收。但是是极大多多数塑件件的模具具都有一一定的高高度型
40、芯芯以及包包围型芯芯的凹模模,对于于这类模模具,凹凹模和型型芯所吸吸收的热热量是不不同的。这这是因为为塑件在在固化时时因收缩缩包紧在在型芯上上,塑件件与凹模模之间会会形成空空隙,这这时绝大大部分的的热量将将依靠型型芯的冷冷却回路路传递,加加上型芯芯布置冷冷却回路路的空间间小,还还有推动动的干扰扰,使型型芯的传传热变得得更加困困难,因因此,在在冷却的的设计中中,要把把主要注注意力放放在型芯芯的冷却却上。(3)对对于简单单的模具具,可先先设置冷冷却水出出入口的的温差,然然后计算算冷却水水的流量量,冷却却管道的的直径,保保证湍流流的流速速以及维维持这一一流速所所需要的的压力降降便以足足够。(4)生生
41、产批量量大的普普通模具具和精密密模具在在冷却方方式上又又差异,对对于大批批量生产产的普通通塑件可可采用快快冷以获获得较短短的循环环注射周周期。所所谓快冷冷就是使使冷却管管道靠近近型腔布布置,采采用较低低的模具具温度。精精密塑件件需要有有精密的的尺寸公公差和良良好的力力学性能能,因此此需采用用缓冷,即即模具温温度较高高,冷却却管道的的尺寸和和位置也也适应缓缓冷的要要求。(5)模模具中冷冷却水温温度升高高会使热热传递减减小,精精密模具具中出入入口水温温相差应应在5度度。从压压力的损损失观点点出发,冷冷却回路路的长度度应在11.21.55m以下下,回路路的弯头头数目不不希望超超过5个个。(6)由由于
42、凹模模和型芯芯的冷却却情况不不同,一一般应采采用两条条冷却俄俄回路分分别冷却却凹模和和型芯。(7)当当模具仅仅设一个个入水接接口时,应应将冷却却管道进进行串联联连接,若若采用并并联连接接,由于于各个回回路的流流动阻力力不同,很很难形成成相同的的冷却条条件。当当需要并并联连接接时,则则需要在在每个回回路中设设置水量量调节泵泵及流量量计。(8)采采用多而而细的冷冷却水道道,比采采用独大大的冷却却管道好好。因为为多而细细的冷却却管道扩扩大了模模温的调调节的范范围,但但管道不不可以太太细,以以免堵塞塞,一般般取管道道的直径径为825mmm。在在收缩率率大的塑塑料制件件的模具具中,应应沿其收收缩方向向设
43、置为为冷却回回路。(9)通通模具的的冷却用用水应采采用常温温下的水水,通常常调节水水流量来来调节模模具的温温度。对对于小型型塑件,由由于其注注塑时间间和保压压时间都都较短,成成型周期期主要有有冷却时时间决定定,为了了提高成成型效率率,可以以采用经经过冷却却的水进进行冷却却,目前前经冷却却机冷却却的510度度的水。用用冷水进进行冷却却时,大大气中的的水分会会凝聚在在型腔的的表面以以引起塑塑件的缺缺陷。对对于流动动距离长长,成型型面积大大的塑件件,为了了防止填填充不足足或者变变型,有有时还得得通热水水。总之之,模温温最好同同过冷却却系统或或者专门门的装置置能任意意调节。 (10)确确定冷却却管道的
44、的中心距距以及冷冷却管道道与型腔腔壁的距距离。冷冷却管道道与型腔腔壁的距距离太大大会使冷冷却效率率下降,而而距离太太小有会会造成冷冷却不均均匀。根根据经验验,一般般冷却管管道中心心线与型型腔壁的的距离应应为冷却却管道直直径的112倍。冷冷却管道道的中心心距应为为管道直直径的335倍。(11)尽尽可能使使所有冷冷却管道道孔分别别到各处处型腔表表面的距距离相等等。当制制件壁厚厚均匀时时,应尽尽可能使使所有的的冷却管管道孔到到各处的的型腔表表面的距距离相等等。(12)应应加强浇浇口处的的冷却。熔熔体充模模时,浇浇口附近近的温度度最高。一一般来说说,据浇浇口越远远温度越越低。因因此,在在浇口附附近应加加强冷却却,一般般可将冷冷却回路路的入口口设在浇浇口处,这这样可使使冷却水水道首先先通过浇浇口附近近。(13)应应尽量避避免将冷冷却水道道开设在在塑件熔熔合纹的的部位。当当采用多多浇口的的进料或或者型腔腔形状较较复杂时时,多股股熔体在在汇合处处将产生生熔合纹纹。在熔熔合纹的的温度一一般较其其它的温温度低,为为了不致致使温度度进一步步下降,保保证熔合合质量,应应尽可能能不在熔熔合纹部部位开设设冷却水水道。(14)水水管的密密封问题题,以免免漏水。一一般,冷冷却管道道应避免免穿过镶镶块,否否则在接接缝处漏漏水,若若必须通通过镶块块时,