北京模具厂注塑模具设计.docx
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北京模具厂注塑模具设计
1.塑件材料选择
2.成型特性
3.塑件的形状尺寸
4.型腔数目的决定及排布
5.分型面的选择
6.成型尺寸及浇注系统设计
7.型芯、型腔结构设计型腔
8.型芯型腔尺寸计算
9.模架的选择、标准件的选择
10.注射机的选择
正文
1.塑件材料选择
(1)塑件的原材料分析:
pvc主要成份为聚氯乙烯,色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用,由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性
(2).由于其腐蚀性和流动性特点,最好采用专用设备和模具。
所有产品须根据需要加入不同种类和数量的助剂;
(3)极易分解,在200度温度下与钢.铜接触更易分解,分解时逸出腐蚀.刺激性气体.成型温度范围小
2.成型特性
结晶形塑料,吸湿性小,成型前可不预热,熔体粘度小,成型时不易分解,流动性极好,溢边值为0.02mm左右,流动性对压力变化敏感,加热时间长则易发生分解。
冷却速度快,必须充分冷却,设计模具时要设冷料穴和冷却系统。
收缩率大方向性明显,易变形、翘曲,结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大,应控制模温。
宜用高压注射,料温要均匀,填充速度应快,保压要充分。
不宜采用直接浇口注射,否则会增加内应力,使收缩不均匀和方向性明显。
应注意选择浇口位置。
质软易脱模,塑件有浅的侧凹时可强行脱模。
63.塑件的形状尺寸
-
1.4.确定型腔数量和排列方式
此产品属大批量生产的小型塑件,但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般,综合考虑生产率和生产成本及产品质量等各种因素,以及注射机的型号选择,初步确定采用一模一腔排布,分流道直径可选1.5~9.5mm。
本设计取值2mm。
由塑件的外形尺寸和机械加工的因素,确定采用直接浇口
。
5.分型面的确定
塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上,故从塑件脱模件精度要角度考虑,应有利于塑件滞留在动模一侧,以便于脱模,而且不影响塑件的质量和外观形状,以及尺寸精度。
6.成型尺寸及浇注系统设计
6.1注射模冷却系统设计原则
1.冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大、型腔表面的温度与冷却水道的数量、截面尺寸及冷却水的温度有关。
2.冷却水道至型腔表面距离应尽量相等,当塑件壁厚均匀时,冷却水道到型腔表面最好距离相等,但是当塑件不均匀时,厚的地方冷却水道到型腔表面的距离应近一些,间距也可适当小一些。
一般水道孔边至型腔表面的距离应大于10mm,常用12~15mm.
3.浇口处加强冷却塑料熔体充填型腔时,浇口附近温度最高,距浇口越远温度就越低,因此浇口附近应加强冷却,通常将冷却水道的入口处设置在浇口附近,使浇口附近的模具在较低温度下冷却,而远离浇口部分的模具在经过一定程度热交换后的温水作用下冷却。
4.冷却水道出、入口温差应尽量小如果冷却水道较长,则冷却水出、入口的温差就比较大,易使模温不均匀,所以在设计时应引起注意。
-
冷却水道的总长度的计算可公式:
L=A/ndπ
L——冷却水道总长度A——热传导面积D——冷却水道直径
d——冷却水通道直径(m)n——模具上开设冷却通道孔数
5.冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置聚氯乙烯的收缩率大,水道应尽量沿着收缩方向设置。
冷却水道的设计必须尽量避免接近塑件的熔接部位,以免产生熔接痕,降低塑件强度;冷却水道要易于加工清理一般水道孔径为10mm左右,不小于8mm。
根据此套模具结构。
6.2冷却系统的结构设计
7
(1)型腔设计
(2)型芯设计
8型芯型腔尺寸计算
1型腔的内径尺寸计算
——型腔内形尺寸
——塑件外径基本尺寸
——塑件公差
——塑件的平均收缩率,取1.75%
——模具制造公差,取
图塑件图
所以:
型腔的深度尺寸计算
——型腔深度尺寸
——塑件高度其本尺寸
——塑件公差
——塑料平均收缩率,取1.05%
——模具成型尺寸设计公差
所以:
2型芯的外径计算:
如上图换算后h1=10上偏差为0.2,下偏差为0
式中:
——型芯外形尺寸
——塑件内径基本尺寸
——塑件的公差
——塑料平均收缩率1.05%
——模具成型尺寸设计公差,取
型芯的高度计算
式中:
——凸模高度尺寸
——塑件内形深度基本尺寸
——塑件公差
——塑料平均收缩率1.75%
——模具成型尺寸设计公差,
所以:
3.中心距:
7.模架的选择、标准件的选择
模架的选择原则:
8.注射机的选择
二、注射机的选用:
三、塑料的种类很多,其成形的方法也很多,有注射成形、压缩成形、压注成形、挤出成形、气动与液压成形、泡沫塑料的成形等,其中前四种方法最为常用。
其中,注射成形所用模具称为注射成形模具,简称注射模。
注射模主要应用于成形热塑性塑料,因此根据对零件的分析,该PP材料的塑料果品盒用注射成形为最佳。
另外,注射模区别于其他塑料模的特点是:
模具先由注射机合模机构合紧密,然后,由注射机注射装置将高温高压的塑料熔体注入模腔内,经冷却或固化定型后,开模取出塑件。
因此,注射模可一次成形出外形复杂、尺寸精确或带有嵌件的塑料制件,对水杯的外观有精美、无明显毛刺等要求的情况下,应用注射成形可以很好的达到工艺要求。
注射成形所用的设备是注射机。
四、
(一)注射机类型的选择:
根据对塑件的分析,可选用XS-Z-60型热塑性塑料注射机。
五、
(二)该型号的注射机螺杆直径为φ38,所以,应在模具的动模座板上加工出一个大于该直径(例如:
φ40)的孔,以便顶出用。
六、(三)注射部分的选择:
七、1、注射压力的校核:
p公≥p注
八、122(Mpa)≥60~100(Mpa)
九、p公—注射机的最大注射压力(Mpa);
十、p注—塑件成型所需的实际注射压力(Mpa);
嘴前端的孔和球:
D2=D1+(0.5~1)(mm)=4+0.5=4.5(mm)
R2=R1+(1~2)(mm)=12+1=13(mm)
D2—模具流道入口直径(mm);
D1—喷嘴注口直径(mm);
R2—模具浇注套球面半径(mm);
R1—喷嘴球面半径(mm);
(四)合模部分的选用:
1、锁模力的校核:
F锁≥K损p注A分
500000≥0.67X100000000X0.005X0.0045=1507.5
F锁—注射机的额定锁模力(N);
p注—塑件成型所需的实际注射压力(Pa);
K损—注射压力到达型腔的压力损失系数,一般取0.34~0.67;
A分—塑件及浇注系统等在分型面上的投影面积(m2);
经计算,锁模力合格。
模具闭合厚度及开模行程的校核:
Hmin≤Hm≤Hmax
70(mm)≤133(mm)≤200(mm)
Hmin—可装模具最小厚度;
Hm—模具闭合厚度(该模具闭合厚度为133mm);
Hmax—可装模具最小厚度;
经计算,模具的闭合厚度合格。
经查表知,XS-Z-60型热塑性塑料注射机的模板行程为180mm大于设计模具的最大开距。
因此,该注射机可达到设计要求之用。
装配图如下:
参考文献
1.齐卫东.塑料模具设计与制造(第二版).北京:
高等教育出版社,2008
2.王建华,徐佩弦.注射模的热流道技术.北京:
机械工业出版社,2006
3.高汉华,何冰强.塑料成型工艺与模具设计.大连:
大连理工出版社,2007
4.
5.XX文库-让每个人平等地提升自我陈志刚,塑料模具设计.北京:
机械工业出版社,2002
6.申开智.塑料成型模具(第二版).北京:
中国轻工业出版社,2006
7.陈剑鹤.模具设计基础.北京:
机械工业出版社,2004
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