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成绩构成
成员
1成员
成员2
成员3
成员4
成员5
工作量
a%
b%
c%
d%
e%
a%=1工作量由组长决定,成员成绩总成绩×
第一章塑件的工艺分析
1.1任务要求
1.2原料ABS的成型特性和工艺参数
1.3塑件的结构工艺性
第二章注射设备的选择
2.1注射成型工艺条件
2.2选择注射机
第三章型腔布局与分型面的选择
3.1塑件的布局
3.2分型面的选择
第四章浇注系统的设计
4.1主流道和定位圈的设计
4.2分流道设计
4.3浇口的设计
4.4冷料穴的设计
4.5排气系统的分析
第五章主要零部件的设计计算
5.1型芯、型腔结构的确定
5.2成型零件的成型尺寸
第六章成型设备的校核
、注射成型机注射压力校核6.1
6.2、注射量的校核
6.3、锁模力的校核
第一章塑件的工艺分析
1.2原料PE的成型特性和工艺参数
基本特性:
聚乙烯材料是塑料工业中产量最大的品种。
按聚合时采用的压力不同可分为高压、中压、低压三种。
聚乙烯无毒、无味、呈乳白色,密度为0.91-0.96克/立方厘米,为结晶型塑料。
聚乙烯有一定的机械强度,但与其他塑料相比其机械强度低,表面硬度差。
聚乙烯的绝缘性能优异,常温下聚乙烯不溶于任何一种已知的溶剂,并耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他酸,以及各种浓度的碱、盐溶液。
聚乙烯耐水性很好,长期接触水,其性能可保持不变。
聚乙烯的透水性能差,而透氧气、二氧化碳以及许多有机物质蒸.
气的性能好。
聚乙烯在热、光、氧气的作用下会发生老化而变脆。
聚乙烯耐寒,在-60度时仍有较好的力学性能,-70度时仍有一定的柔软性。
主要用途:
低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳,以及能承载力不高的零件,如齿轮、轴承等,高压聚乙烯常用于制作塑料薄膜、生活用保鲜膜、保鲜袋、食品盒、塑料瓶,以及电气工业的绝缘零件和包覆电缆等。
成型特点:
聚乙烯成型时,在流动方向与垂直方向上的收缩率差异较大。
注射方向的收缩率的绝对值较大,成型收缩率也较大,容易产生缩孔。
成型时冷却速度慢,必须充分冷却,且要均匀冷却。
由于质软易脱模,塑件有浅的侧凹时可强行脱模。
由设计任务书可知该塑件产量为大批量生产,塑件材料为PE。
综合分析,该塑件可采用注射成型加工,考虑采用一模多腔、快速脱模以及成型周期不太长的模具,同时模具造价要适当控制。
在注射成型生产时,该塑件结构简单,无特殊的结构要求和精度要求,只要工艺参数控制得当,该塑件比较容易成型的。
该塑件尺寸精度无特殊要求,尺寸均为自由尺寸,查《塑料成型工艺与模具设计》表6-1,选MT5,主要尺寸公差见下表.
0100050外形尺寸0200000-1.10R640.-761.-38-0.
内部尺寸3844.?
0?
0.1020R00
0.28±
±
0.540中心距尺寸100
取度可面粗糙,则表面要求光滑表,件该塑为外盖。
Ra=0.6um,。
塑件内表面粗糙度可取Ra=3.2um塑件的结构工艺分析1.3)由图可知,该塑件结构简单无须设置侧向分型与抽芯1(机构,壁厚均匀,圆角过度,符合最小壁厚要求。
30)为顺利与脱模,脱模斜度设为′。
(2注射设备的选择第二章注射成型工艺条件2.13,根据《简174.7cm通过软件三维造型得盒盖的体积为3,则塑件的质的密度为0.935g/cm明模具手册》可查出PE根据塑件本身的几何形状及生产批量确定。
=W=V量ρ163g型腔数量塑件结构简单,生产批量大,为了提高生产效率采用一模两腔的模具结构型腔平衡布置在型腔板两侧。
.
2.2选择注射机
由于塑件采用注射成型工艺,使用一模两腔的分布方式,则可计算出一次注射成型过程中所用的塑料量W=2W+W=
废料2×
163g×
(1+40%)=456.4g
根据一次注射量分析,以及考虑塑料的品种、塑件结构、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因素,查《简明塑XS—ZY—125型塑料成型注射3-4,初选料模具设计手册》表机,注射机主要技术参数如下表4
SYS-30型注射成型机的主要技术参数技术参数值主要技术参数项目60/g最大注射量122/MP注射压力500/KN锁模力200/mm模具最大厚度70/mm模具最小厚度180最大开模行程/mm
12喷嘴球半径/mm
4.0Φ/mm喷嘴孔直径55
/mm定位圈直径
型腔布局与分型面设计第三章
塑件在型腔中的布局3.1
模具能正模具结构紧凑、在保证浇注系统分流道的流程短、常工作的前提下,尽可能使得模具型腔对称、均衡、取件方便。
则采用左右对称分布在模无需测分型,由于,该塑件结构简单,板两侧,如图所示
塑件的型腔分布2图
3.2分型面的选择
不论塑件的结构如何,采用何种设计方法都必须首先确定分型面,模具结构很大程度上取决于分型面的选择。
为保证塑件能顺利分型,主分型面应首先考虑选择在塑件的外形的最大轮廓处。
该塑件为塑料壳,外形表面质量要求较高。
在选择分型面时,根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观质量,便于清除毛刺及飞边,有利于排除模具型腔内的气体,分模后塑件留在动模一侧,便于取出塑件等因素,分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处,如图
图3塑件的分型面
浇注系统包括主流道、分流道、浇口、冷料穴等四个部分组成。
考虑到塑件的外观要求高,外表面不允许有成型斑点和熔接痕,以及一模两腔的布置,PE对剪切速率较为敏感等情况,浇口采用方便加工修整、凝料去除容易且不会在塑件外壁留下痕迹的侧浇口,模具采用单分型面结构两板模,模具制造成本比较容易控制在合理的范围,浇注系统设计如图所示
浇注系统4图
图5浇口套定位圈
主流道是熔料注入模具最先经过的一段流道,直接影响到填充时间及流动速度。
主流道太小,熔料流动过程中冷却面相对增大,热量消耗大,注射压力损失大,但主流道太大会造成塑料损耗大,冷却时间长,发生旋涡及紊乱,要求机床可塑化能力增大。
则必须选择恰当尺寸的流道。
查《简明塑料模具设计手册》,由经验公式,可计算出主流道是尺寸,如下
主流道与喷嘴的关系为:
SR=R+(1~2)mm,d=d+1mm,则主流道球面半径取SR=12+2=14mm,主流道的小端直径为d=4+1=5mm。
为了便于将疑料从主流道中拔出,将主流道设计出圆锥形,其斜度3~6°
,主流道大段约为D=8mm,为了使熔料顺利进入分流道,在主流道出料端设计R2的圆弧过渡;
为补将浇口套的长度偿在注射成型机喷嘴冲击力作用下浇口套变形,
设计得比模板厚度短0.04mm;
浇口套外圆盘轴肩转角半径R宜大一些,取R=3mm,以免淬火开裂和应力集中。
定位圈是用来安装模具时作定位用的,查资料得到SYS-30型注射成型机的定位圈直径为55mm;
一般定位圈高出定模座板表面5~10mm。
4.2分流道的设计
分流道是熔料从主流道注入型腔前的过渡部分,其作用是通过流道截面及方向变化使熔料平稳转换流向注入型腔。
分流道是形状及尺寸应满足在相等截面积时其周长为最小的要求,从而可减小熔料散热面积和摩擦阻力。
查《简明塑料模具设计手册》表4-11、4-12,选择U截面的分流道,只切削加工在一块模板上,加工容易实现,且比表面积不大,热量损失和阻力损失不太大。
查有关经验表格得,PE的分流道推荐直径为5-8mm,据此,该模具的分流道尺寸大小计算设计,如图所示
如图6分流道设计
浇口设计4.3.
浇口是流道与型腔之间最短的一段距离,能够增加和控制塑料进入型腔的流速并封闭装填在型腔内的塑料。
根据塑件的外形及外观要求,型腔分布,选用侧浇口方式,从塑件的底部进料,去除凝料时不会在塑件的外壁留下浇口痕迹,不影响塑件的外观。
采用带Z形头拉料杆的冷料穴如图所示,设置在主流道的末端,既起到冷料穴的作用,又兼有开模分型时将凝料从主流道中拉出留在动模一侧,稍作侧向移动凝料便可取出
图7冷料穴的设计
4.5排气系统的设计
型腔内气体的来源,除了型腔内原有的空气外,还有因塑料受热或凝固而产生的低分子挥发气体,必须考虑把这些气体顺序排出。
一般来说,对于结构复杂的模具,事先较难估计发生气阻然后再开往往需要通过试模来确定其位置,所以,的准确位置。
排气槽。
排气槽一般开设在型腔最后被充满的地方。
排气的方式有利用模具零件配合间隙排气和开设排气槽排气。
排气是塑件成型的需要,而引气是塑件脱模的需要。
对于大型深腔壳体类塑件,注射成型后,型腔内气体被排除,塑件表面与型芯表面之间在脱模过程中形成真空,难于脱模。
若强制脱模,塑件会变形或损坏,因此,必须引入气体,即在塑件与型芯之间引入空气,使塑件顺利脱模。
同时,在分型面处加工几道浅槽,以便排气。
成型零件直接与高温高压的塑料接触,它的质量直接影响了制件的质量,因此要求成型
零件有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性,应选用优质模具钢制作,还应进行热处理使其具备50~55HRC的硬度。
型腔设计:
型腔采用整体式型腔,整体式型腔是直接加工在型腔板上的,有较高的强度和刚度,使用中不易发生变形。
型芯设计:
型芯结构设计亦应整体式型芯,可以节省贵重模具钢,减少加工
5.2成型零件的成型尺寸
该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算,查有关手册得PE的收缩率为1.5%~3.0%,故平均收缩率为
Scp=(1.5%+3.0%)/2=2.25%。
?
。
根据塑件尺寸公差要求,模具制造公差取:
?
z3.
表5
类别
模具零件名称
塑件尺寸/mm
计算公式
型芯或型腔的工作尺寸/mm
型腔的计算
型腔
020076.-1
3?
)-?
L?
(llSz0msscp4
59.?
018.2030
0100001.-
33.?
05101.0
05064.-0
)?
H(HHS?
-z0smscp4
210.?
6550.0
010R38.-0
)S-?
l?
L(l?
z0rsrscpr4
13.?
094.R90
型芯的计算
型芯
761.?
1900
(l?
lSs0smscp4
060195.59.-0
001.?
900
07892.33.-0
64.?
0400
)S?
H?
(H?
Hz0cpmss4
04946.210.-
380.?
10R0
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