塑料模具課程設計說明書

2021-07-30 05:44:33 字數 4979 閱讀 8845

一.1 成型材料效能分析

該塑件材料為丙烯晴—丁二烯苯乙烯共聚物(abs),密度為。abs有極好的抗衝擊強度,且在低溫下也不迅速下降。abs具有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩定性和電氣效能。

abs有一定的硬度和尺度穩定性,易於成型加工,經過調色可配成任何顏色。abs的缺點是耐熱性不高,連續工作溫度為70℃左右,且耐氣候性差,在那個下易變硬發脆。abs在公升溫時粘度增高,所以成型壓力較高,故塑件上的脫模斜度宜稍大;abs易吸水,成型加工前應進行乾燥處理;abs易產生熔接痕,模具設計時應注意儘量減少澆注系統對料流的阻力;在正常的成型條件下,壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。

在要求塑件精度高時,模具溫度可控制在50~60℃。

一.2 塑件結構工藝性分析

該塑件是塑料蓋,如圖1.1所示,塑件壁厚屬薄壁塑件。由圖所給尺寸塑件比較小,再由圖上所給尺寸標註完整正確,經分析塑件結構工藝性良好,

2.分型面位置的確定

根據塑件結構形式,分型面選在帶頭盒蓋的底平面,如圖所示

塑料蓋(圖1)

分型面位置(圖2)

3.確定型腔數量和排列方式

1) 型腔數量的確定

該塑件進度要求不高,可以採用一模多腔的形式。考慮到模具製造成本,,初定為一模兩腔。

2)型腔排列形式的確定

因為所用材料為abs,材質有良好的,可採用強制脫模的方式,這也是注塑廠成型這種型別方蓋的常用方法,因此本設計採用推件板推出的強制脫模方法,型腔的排列方式採用單列直排。如圖:

圖34.模具結構形式的確定

從上面分析中可知,本模具擬採用一模兩腔,單列直排,推件板推出,流道採用平衡式,澆口採用輪輻式澆口,模具為雙分型面順序脫模結構,因此基本上可確定模具結構形式為a型帶推件板的單分型面注射模。

5.注射機型號的確定

1)注射量的計算

由圖紙上所給的塑件尺寸可求得其體積為:

塑件體積:

取pp的密度為0.90g/cm3,所以塑件的質量為:

流道凝料的質量m2還是個未知數,可按塑件質量的0.6倍來估算,從上述分析中確定為一模兩腔,所以注射量為

2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需要鎖模力的計算

流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積a2,在模具設計前是個未知值,根據多型腔模的統計分析,a2是每個塑件在分型面上的投影面積a1的0.2倍~0.5倍,因此可用0.

35na來進行估算,所以

式中(abs的型腔壓力為30mpa)

3)選擇注射機

根據每一生產週期的注射量和鎖模力的計算值,可選用sz-60/450臥式型注射機。

注射機主要技術引數

表14)注射機有關引數的校核

⑴由注射機料筒塑化速率校核模具的型腔數n。

型腔數校核合格。

式中——注射機最大注射量的利用係數,一般取0.8;

——注射機的額定塑化量(5.6g/s);

——成型週期,取30s.

⑵注射壓力的校核

,注射壓力校核合格。

式中 —注射壓力安全係數,一般=1.25~1.4,取1.3;

——取130。

⑶鎖模力校核

,鎖模力校核合格k=鎖模力安全係數,一般取k=1.1~1

其他安裝尺寸的校核要待模架選定,結構尺寸確定以後才可以進行。

二澆注系統的設計

2.1主流道設計

1)主流道尺寸

根據所選注射機,則主流道小端尺寸為

注射機噴嘴尺寸+(0.5~1)=3.5+0.5=4mm

主流道球面半徑為

噴嘴球面半徑+(1~2)=20+2=22mm

2)主流道襯套形式

本設計雖然是小型模具,但為了便於加工和縮短主流道長度,襯套和定位圈還是設計成分體式,主流道長度取40mm,約等於定模板的厚度,襯套如圖2.2所示,材料採用t10a鋼,熱處理淬火後表面硬度為53hrc-57hrc。

主流道襯套(圖4)

1) 主流道凝料體積

4)主流道剪下速率校核

由經驗公式 <

式中主流道剪下速率偏小主要是注射量小,噴嘴尺寸偏大,使主流道尺寸偏大所致。

2.2.分流道設計

1) 分流道布置形式

分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態,使塑料熔體盡快地經分流道均衡的分配到各個型腔,因此,採用平衡式分流道。

2)分流道長度

2) 分流道的形狀、截面尺寸以及凝料體積

梯形形狀及截面尺寸。為了便於機械加工及塑料脫模,本設計的分流道設定在分型面上定模一側,截面形狀採用加工工藝性比較好的梯形截面。梯形截面對塑料熔體及流動阻力均不大,一般採用下面經驗公式來確定截面尺寸,即

根據參考文獻,取b=3mm.

取從理論上分流道可比截面小10%,但為了刀具的統一和加工方便,在分型面上的分流道採用一樣的截面。

圖5 ⑵凝料體積

分流道長度

分流道截面機

凝料體積

4)分流道剪下速率校核

採用經驗公式在之間剪下速率校核合格。

式中當量半徑

式中 t——注射時間,取1s;

a——梯形面積(0.105);

——梯形周長(1.3);

5)分流道的表面粗糙度

分流道的表面粗糙度並不要求很低,一般取0.8即可,在此取。

2.3.澆口的設計

這裡選用輪輻式澆口,外面質量較高,並且要求為自動脫模的順序脫模模具,採用輪輻澆口可實現自動化,輪輻式澆口尺寸的確定,採用斜孔拉斷點澆口凝料可使澆注系統從模具上拉出分離。

輪輻式澆口(圖6)

澆口先取mm,在試模時根據填充情況再進行調整。

澆口剪下速率的校核

由輪輻式澆口的經驗公式得

之間,剪下速率校核合格。

冷料穴的設計

1) 主流道冷料穴

並採用菌頭頭拉料杆,該拉料杆固定在動模固定板上,開模時利用凝料對菌頭的包裹力使主流道凝料從主流道襯套中脫出。

分流道冷料穴

在分流道端部加長5(約1.5)作分流道冷料穴。

三、成型零件的設計

3.1 成型零件的結構設計

1)凹模(型腔)

凹模製成整體式。整體式凹模由整塊材料加工製成,強度高、剛性好,不會使塑件產生拼接接縫痕跡,可減少注射模中的成型零件的數量,便於模具裝配,但熱處理不方便。

2)凸模

凸模採用整體式。為可以節約貴重模具材料和便於熱處理,可將其成型部分加工好後,再連線起來。

3.2成型零件鋼材的選用

凸,凹模的材料均採用t10a,淬火加低溫回火硬度55hrc。

3.3成型零件工作尺寸的計算

塑件尺寸公差按6級精度選取。

1)型腔深度尺寸

x-修正係數(取0.66)

-塑件公差值

型腔內徑尺寸

x-修正係數(取0.5)

2)型芯高度尺寸

型芯外徑尺寸

取0.5

-塑件公差值

s收縮率2.0%

3.4 成型零件強度及支承板厚度計算

⑴型腔壁厚(整體式),型腔最小壁厚為:

式中型腔壓力(取30mpa)

材料彈性模量

模具剛度計算許用變形量。

式中 ⑵型腔底板厚

型腔為凹模製成整體式兩型腔所受力大小相等,方向相反在和模狀態在不會產生變形,因此兩型腔之間壁厚只要滿足結構設計條件就可以了。

3.5.支承板板厚度計算

支承板厚度和所選模架兩墊塊之間的跨度有關,根據前面的型腔布置,模架應選250x250這個大類範圍內,墊塊之間的跨度大約為140,根據型腔布置及型芯對支承板的壓力就可計算得到支承板的厚度,既

支承板剛度計算許用變形量,

;兩墊塊之間的距離;

影響模具變形的最大尺寸;

支承板板長,取250mm;

型芯投影到支承板上的面積。

單件型芯所受壓力的面積為

兩個型芯的面積約為

對於小型模具還可以減小一點,可利用兩根推闆導柱來對支承板進行支撐,支承板厚度可以取得所稍微薄一點,取標準厚度40mm。

四、模架的確定

根據型腔的布局,又根據型腔側壁厚度,再考慮到導柱,導套及連線螺釘布置應佔的位置和採用推件板推出等各方面問題,確定選用模架序號為4號(),模架結構為的形式。

各模板尺寸的確定

4.1 a板尺寸

a板是定模型腔板,塑件高度為25,在模板上還要開設冷卻水道,冷卻水道離型腔應有一定的距離,因此a板厚度取40。

4.2 b板尺寸

b板是凸模固定板,因此厚度為25,凸模的成型部分高度為。

4.3 c墊塊尺寸

墊塊=推出行程+推闆厚度+推闆固定板厚度+(5~10)=22.5+25+16+(5~10)=62.5~67.5根據計算,墊快厚度c取63。

標準模架圖(圖6)

上述尺寸確定之後,就可以確定模架序號為4號,板麵為模架結構形式為a4的標準模架。

從選定模架可知,模架外形尺寸:寬長高=

模具平面尺寸<,合格;模具厚度281,100<281<300合格;模具開模所需行程=25(塑件高度)+40(澆注系統高度)(5~10)=(70~80)<200(注射機開模行程),合格;其他各引數在前面校核均合格,所以本模具所選注射機完全滿足使用要求。

五、排氣槽的設計

方蓋成型型腔體積比較小,約為6.8,注射時間約為,採用的是潛伏澆口向型腔頂部傾斜,塑料熔體先充滿型腔頂部,然後充滿周邊下部,這樣型腔頂部不會造成憋氣現象,氣體會沿著分型面和推件板之間的軸向間隙向外排出。

六、脫模推出機構的設計

設計使用推件板推出,厚度為25。有兩個推桿帶有螺紋擰在推件板裡使它們一起運動。推桿直徑為。

導柱有四根採用不對稱布置。導柱、導套直徑分別為、,之間採用過度配合。

推出過程:頂板和定模板連線在一起,動模板,動模支承板,墊塊以及底版連線在一起,滑塊嵌在推件板,開模時滑塊沿兩邊的導軌向下移動從而推動動模板以下的整體向下移動。完了推闆又向上移動帶動推件板將塑件和凝料一起推出。

七、 溫度調節系統的設計

因塑料的加熱溫度對塑件的質量影響較大,溫度過高易於分解,因此模具溫度設為。

7.1冷卻管道直徑

為使冷卻水處於湍流狀態,查資料取。

7.2冷卻迴路的形式

型腔採用單一矩形迴路。

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黃石理工學院 塑料成型工藝及模具設計 課程設計說明書 題目 圓形塑件蓋塑料模具設計 專業 模具設計與製造 班級 機電08級模具設計與製造 姓名 閆星星 學號 200830130110 指導老師 余東榮肖新華 時間 2010年6月28日 第一部分產品的說明 第二部分塑件分析 第三部分注射機的型號和規格...

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