2679 蓋板注塑模設(shè)計(jì)

2679 蓋板注塑模設(shè)計(jì),蓋板,注塑,設(shè)計(jì) 1蓋板注塑模設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的模塑成型要求，綜合介紹塑件的注塑成型工藝的選擇，成型模具的設(shè)計(jì)程序，模具主要零件部件的加工工藝規(guī)程的編制及模具裝配與試模的工藝方法等內(nèi)容。一 工藝規(guī)程的編制塑件是一個單孔雙凸臺蓋板，其零件圖如圖 1 所示。材料采用 ABS，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。圖 1 單孔雙凸臺蓋板零件圖1 塑件的工藝性分析1）塑件的原材料分析。塑件的材料采用 ABS，屬熱塑料塑料。從使用性能上看，塑料具有剛度好，耐水，耐熱性強(qiáng)。從成型性能上看，塑件吸水性小，熔料的流動性好，成型容易，但收縮率大。另外，該塑件成型時易產(chǎn)生縮孔，凹痕，變形等缺陷，成型溫度低時，方向性明顯，凝固速度較快，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此，在成型時應(yīng)注意控制成型溫度，澆注系統(tǒng)應(yīng)較緩慢散熱，冷卻速度不宜過快。2）塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析（1）結(jié)構(gòu)分析。從零件圖上分析，該零件總體形狀為長方形。在高度方向上有兩個高度為 2mm 半徑為 2.5mm 凸臺,有一個半徑為 2.5mm 的通孔。因此，模具設(shè)計(jì)時必須設(shè)置分型抽芯機(jī)構(gòu)，該零件屬于中等復(fù)雜程度。（2）尺寸精度分析。該零件尺寸按 MT3 級，從塑件的壁厚上來看，塑件壁厚最大處為 5mm，最小處為 3mm，壁厚差為 2 較均勻，有利于零件的成型。2（3）表面質(zhì)量分析。該零件的表面除要求沒有缺陷，毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出，注塑時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。2 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。計(jì)算塑件的體積：V=919.625mm 3計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查 ABS 的密度為 1.02~~1.07kg/m3 取 1.05 kg/m3故塑件的質(zhì)量為：W=Vρ=919.625×1.05×10 3=0.9656 g采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初選注塑機(jī)為 XS-Z-60 型。3 塑件注塑工藝參數(shù)的確定查找相關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠的實(shí)際應(yīng)用情況，ABS 的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時，可根據(jù)實(shí)際情況適作調(diào)整）注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：后段溫度 t1 選用 220℃；后段溫度 t2 選用 240℃；后段溫度 t3 選用 260℃；噴嘴溫度：選用 220℃；注塑壓力：選用 100MPa；注塑時間：選用 30s；保 壓：選用 72MPa；保壓時間：選用 10s；冷卻時間：選用 30s。3二 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面的選擇，型腔數(shù)目的確定，型腔的排列方式，冷卻水道布局，澆口位置設(shè)置，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。1、分型面的選擇模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求選擇分型面。圖 2 分型面的選擇該塑件為蓋板，表面質(zhì)量無特殊要求，在使用過程中各端面與工人的手指接觸較多，因此棱角處做成圓角。此外，零件高度為 3mm，且垂直與軸線的截面形狀較為簡單和規(guī)范，選擇如圖 2 所示水平分型方式既可降低模具的復(fù)雜程度，減少模具加工難度又便于成型后出件。2、確定型腔的排列方式本塑件在注塑時采用一模兩件，即模具需要兩個型腔。綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素采用如圖 1 所示的型腔排列方式。圖 3 型腔排列方式 1采用如圖 3 所示的型腔排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置分型與抽芯機(jī)構(gòu)，其缺點(diǎn)是熔料進(jìn)入型腔后到另一端的料流長度較長，但因本塑件較小，故對成型沒有太大影響。4圖 4 型腔排列方式 2若采用如圖 4 所示的型腔排列方式，顯然料流長度較短，但側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)置則相當(dāng)困難，勢必成倍增加模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。3、注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）主流道的設(shè)計(jì)。噴嘴前端孔徑：d0=4mm噴嘴前端球面半徑：R0=12mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=R0+(1~~1.5)mm d=d0+(0.5~~1)mm取主流道球面半徑 R=13mm取主流道的小端直徑 d=4.5mm為便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為 2°~4°，換算得主流道大端直徑 D=6mm。為了使凝料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑 2mm 的圓弧過渡。（2）分流道的設(shè)計(jì)。分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積壁厚形狀的復(fù)雜程度、注塑速率、分流道的長度因素來確定。本塑件的形狀不復(fù)雜，熔料填充型腔比較容易。根據(jù)型腔的排列方式可知分流道的長度較短，為了便于加工起見，選用截面形狀為半圓形的分流道，查表得半徑為 4mm。（3）澆口設(shè)計(jì)。根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。4、成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。模具采用一模兩件的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度5和材料的價值利用等因素。凹模采用整體式結(jié)構(gòu)。（2）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。凸模主要是與凹模相結(jié)和構(gòu)成模具的型腔，結(jié)構(gòu)如圖所示。三 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算表一 型心型腔的工作尺寸計(jì)算類別 模具零件名稱塑件尺寸 計(jì)算公式 工作尺寸50+0.1 Lm=(Ls+LsScp％+0.75△) -δz 05.1-0.03 0型心 型心30+0.1 Hm=(hs+hsScp％+0.67△) -δz 03.083-0.03 05.1-0.03 0 Lm=(Ls+LsScp％-0.75△) 0+δz 4.90+0.03型腔 型腔3-0.03 0 Hm=(hs+hsScp％+0.67△) 0+δz 2.9170+0.03四 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算本塑件在注射成型時不要求有太高的溫度，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否要冷卻系統(tǒng)可作以下計(jì)算：設(shè)定模具平均工作溫度為 40℃，有 20℃的常溫水作為模具冷卻介質(zhì)。其出口溫度為 30℃，產(chǎn)量為（初選每 2 分鐘/套）0.058kg/h 。（1）求塑件在硬化時每小時釋放的熱量 Q3，查文獻(xiàn)的 ABS 的單位熱流量為1.55×103J/kgQ3=W×Q2=0.058×1.55×103=87J/kg(2)有體積流量可計(jì)算的所需的冷卻水管直徑非常小。因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧?冷卻氺體積流量很小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的辦法冷卻模具即可。五 模具閉合高度的確定在支承與固定零件的設(shè)計(jì)中 ，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：H 1=25mm 模座板：H 2=25mm 上固定板：H 3=40mm 下固定板：H 4=25mm 支撐板：H 動模座板： H6=25mm。預(yù)定墊塊 H5=50mm。模具的閉合高度：H=H 1+H2+H3+H4+H5+H6=25+25+40+25+50+25=190mm六 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核模具的外形尺寸為 280mm×190mm×190mm。XS-Z-60 型模板最大安裝尺寸為350mm×280mm，故能滿足模具的安裝要求。有上述計(jì)算模具的閉合高度 H=190mm，XS-Z-60 型注塑及所允許模具的最小厚度 Hmin=70mm,Hmax=200mm,滿足模具的安裝條件。Hmin〈H〈Hmax本模具的工作原理：模具安裝在注塑機(jī)上，定模部分固定在注塑機(jī)的定模板上，動模固定在注塑機(jī)的動模板上。合模后，注塑機(jī)通過噴嘴將熔料經(jīng)流道侏儒型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型。開模時動模部分隨動模板一起運(yùn)動漸漸將分型面打開，與此同時在斜銷的作用下側(cè)抽芯滑塊從型腔中退出，完成抽芯動作。當(dāng)分型面打開時，動模運(yùn)動停止，在注塑機(jī)頂出裝置的作用下，推出推桿運(yùn)動將速降頂出。合模時，隨著分型面的閉合側(cè)型芯滑塊復(fù)位至型腔，同時復(fù)位桿也對推桿進(jìn)行復(fù)位。七 塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制在此對上凹模鑲塊，下固定板塊的加工工藝進(jìn)行分析。1 上凹模鑲塊。上凹模鑲塊加工工藝過程見表序號 工序名稱 工序內(nèi)容1 下料 切割鋼板至尺寸 90mm*80mm*10mm2 鍛料 鍛至尺寸 85mm*75mm*7mm73 熱處理 退火 180 至 200HBS4 刨 刨六面至尺寸 81mm*71mm*5mm5 平磨 磨六面至尺寸 80.4mm*70.4mm*4.4mm6 數(shù)控銑 銑澆口及流道，除其深度按圖紙要求應(yīng)加深0.25mm 外，其余到要求7 鉗 研光型腔及澆口流道 Ra(0.2-0.4)μm8 熱處理 淬火至要求9 鉗 將本件壓入固定板10 平磨 與上固定板配磨，本件與上固定板上下齊平，且使型腔深度到要求11 鉗 研型腔及澆口2 下固定板。固定板加工工藝過程如下表序號 工序名稱 工序內(nèi)容1 下料 切割鋼板至尺寸 90mm*80mm*45mm2 刨 刨六面至尺寸 85mm*75mm*41mm3 熱處理 調(diào)質(zhì)至 20-24HRC4 平磨 磨六面至尺寸保證各面互相垂直，垂直度0.01mm/10mm5 鉗 畫線、鉆孔6 線切割 割孔至要求7 鉗 鉗修8八 參考文獻(xiàn)1. 楊占堯主編. 塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì). 清華大學(xué)出版社.2. 中國模具設(shè)計(jì)大典.3. 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