防漏密封塑件塑模设计Word文档格式.docx
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Intheprocessofinjectionmoldingdieplayedakeyrole.Inplasticproductssize,accuracyandsurfaceroughnessitplaysanimportantrole.Thedesignofplasticproductsisbythesize,tolerance,andthestructureandshapeofthephysicalpropertiesofplastics,mechanicalandtechnologicalpropertiesasabasisformolddesignprocess.Inthedesignofplasticpartsprocessanalysis,theoverallprogramdesign,injectionmoldingmachineofchoice,thegatingsystemdesign,formingpartofthedesign,strippingthedesignsidepullingmechanismandcalculation,directionandpositioningofdesign,die-choice,thecoolingsystemdesignandcalculationofdesignwork.Inthisdesign,theneedofaworkpiecemachiningsymmetricallytwosideholesandtwosteps,thediscisadoptedandthestructure,andthepetalsofmolmergedpartingsurfacesetinplasticpartsandlateralholesverticalplane,itintheopenmoldprocessandcompletecore-pulling,don'
tneedtoanothersetoflateralholessidecore-pullingstructure.
KeyWords:
injectionmolding;
discmolmerged;
plasticproducts;
mold
参考文献…………………………………………………………………………………….-32-
致谢…………………………………………………………………………………………....-33-
前言
由于塑料产品有很多的优越性能,目前世界上塑料的体积产量已经赶上和超过了钢铁,成为当前人类使用的一大类材料。
注射成型是塑料制品的主要成型方法之一,全世界约有30%的塑料原材料是用于注射成型的。
因此研究注射成型工艺在模具行业中有着相当重要的作用。
将塑料成型为制品的工艺有三个要素:
原材料、成型设备及工艺条件、成型模具。
在现代塑料制品的成型加工中,合理的加工工艺、高效率的设备和先进的模具,被誉为塑料制品成型技术的“三大支柱”。
尤其是塑料模具,其对实现制品加工工艺的要求、制品的使用和外观造型,都起着无可替代的作用。
就是高效全自动的设备,也只有与具有自动化生产功能的先进模具相配合,才能发挥其应有的效能。
此外,塑料制品的生产与产品更新均以模具设计制造和更新为前提。
在现代工业发展的进程中,模具的地位及其重要性日益为人们所认识。
据有关专家统计,在全世界所有的制品中约有75%以上是用模具来成型的(包括金属、陶瓷和玻璃等材料的制品)。
因此,从这一意义上来说,“模具是产品之母”是不争的事实。
也可以说,没有模具就没有产品。
模具工业作为进入富裕社会的原动力之一,正推动着整个工业技术地进步。
近年来,我国塑料模具在设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术方面都得到相应的开发和推广应用。
特别是在大型、精密和多型腔注射模具的设计和制造技术方面已取得了很大的进步,模具的寿命明显提高,交贷期也大大缩短。
CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶,不少厂商和研究开发单位陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统和塑料模具分析软件等。
这些系统和软件的引进,在我国模具行业中,实现了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技术对成型过程,如充模和冷却等进行计算机模拟,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。
但与国外相比仍有较大差距。
本次设计运用了现代模具设计中的一个常用软件-Pro/E,通过Pro/E中的制造模块进行分模,得出型芯与型腔,并可自动生成数控加工程序,从而实现型芯与型腔的无图化生产,基本达到了现代模具设计的要求。
第一章 塑件成型工艺分析
1.1 塑件的分析
塑件模型如图1.1所示
图1.1 防漏密封塑件
(1)塑料名称:
ABS。
(2)色调:
白色。
(3)生产纲领:
大批量。
1.2 塑件的结构及成型工艺性分析
1.2.1 塑件结构
根据塑件产品,用Pro/E4.0软件进行防漏密封塑件的三维建模。
三维实体模型更加直观是表现了产品造型,可以从各个角度对模型进行观察,软件可以测量并且可以根据三维模型数据使用Pro/E的CAE分析模块——塑料顾问进行熔体的充模仿真,可以验证模具结构的正确性,还可以进行拔模检测。
塑件图如图1.1所示。
1.2.2成型工艺性分析
(1)精度等级:
采用一般精度3级。
(2)脱模斜度:
查模具设计手册得ABS型芯脱模斜度为35′~1°
,由于成型后塑件对型芯的包紧力较大,此设计中取1°
。
由于塑件外形采用瓣合模成型,不需另设脱模斜度。
1.3 ABS的性能分析
1.3.1 使用性能
综合性能好,冲击强度、力学强度较高,尺寸稳定,耐化学性、电气性能良好,易于成型和机械加工,其表面可镀铬,适合制作一般机械零件,减摩零件,传动零件和结构零件。
1.3.2 成型性能
(1)无定型塑料。
其品种很多,各品种的机电性能及成型性能也各有差异,应根据品种来确定成型方法和成型条件。
(2)吸湿性强。
含水量应小于0.3%(质量),必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干躁。
(3)流动性中等,溢边料0.04mm左右。
(4)模具设计时要注意浇注系统,选择好进料口位置,形式。
推出力过大或机械加工时塑件表面呈白色痕迹。
1.3.3 ABS主要性能指标
其主要性能指标见下表1.1。
表1.1 ABS的主要性能指标
性能
参数
密度/g·
1.02~1.08
屈服强度/
50
比体积/
0.86~0.98
拉伸强度/
38
吸水率(%)
0.2~0.4
拉伸弹性模量/
1.4x
熔点/℃
130~160
抗弯强度/
80
计算收缩率(%)
0.4~0.7
抗压强度/
53
比热容/J·
(kg·
℃)-1
1470
弯曲惮性模量/
1.4 成型工艺过程及工艺参数
混料—干燥—螺杆塑化—充模—保压—冷却—脱模—塑件后处理
1.4.1 ABS塑料的干燥
ABS塑料的吸湿性和对水分的敏感性较大,在加工前应进行充分的干燥和预热,不但能消除水气造成的制件表面烟花状泡带、银丝,而且还有助于塑料的塑化,减少制件表面色斑和云纹。
ABS原料需要控制水分在0.3%以下。
注射前的干燥条件是:
干冬季节在75℃~80℃以下,干燥2h~3h,夏季雨水天在80℃~90℃,干燥4h~8h,可避免因微量水汽的存在而导致制件表面雾斑。
在此,由于塑件属批量件,要求自动化程度高实现连续化生产选用烘干料斗并装备热风料斗干燥器,以免干燥好的ABS在料斗中在度吸潮。
1.4.2 注射成型时各段温度
ABS塑料非牛顿性较强,在熔化过程温度升高时,其黏度降低较大,但一旦达到成型温度(适宜加工的温度范围,如200℃~230℃),如果继续盲目升温,必将导致耐热性不太高的ABS的热降解反而使熔融黏度增大,注射更加困难,塑件的机械性能也下降。
ABS温度相关工艺参数如表1.2所列。
表1.2ABS工艺参数表
工艺参数
通用型ABS
料筒后段温度/℃
160~180
喷嘴温度/℃
170~180
料筒中段温度/℃
180~200
模具温度/℃
50~80
料筒前段温度/℃
200~220
1.4.3 注射压力
ABS熔融的黏度比聚乙烯或改性聚苯乙烯高,在注射时要采用较高的注射压力。
但并非所有ABS制件都要施用高压,考虑到本塑件壁厚较厚,结构不算太复杂,可以采用较低的注射压力。
对于螺杆式注射机一般取70MPa~100MPa。
而注射压力具体的数值由于受很多因素影响,一般要经试模之后才能确定。
1.4.4 注射速度
ABS塑料采用中等注射速度效果好。
当注射速度过快时,塑料易烧焦或分解析出气化物,从而在制件上出现熔接痕、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。
但由于采用潜伏式浇口且塑件尺寸也较大,也需要保证有足够高的注射速度,否则塑件会出现质量不均等缺陷。
1.4.5 模具温度
ABS比聚苯乙烯加工困难,宜取高料温、模温(对耐热、高抗冲击性和中抗冲击性型树脂,料温更宜取高),料温对物性影响较大、料温过高易分解(分解温度为250℃左右,与在料筒中停留时间长短有关,比聚苯乙烯易分解),对要求精度较高塑件模温宜取50℃~60℃,要求光泽及耐热型塑料宜取60℃~80℃。
本设计中取模温为60℃。
1.4.6 料量控制
注塑机注塑ABS塑料时,其每次注射量仅达标准注射量的80%。
为了提高塑件质量及尺寸稳定,表面光泽、色调的均匀,注射量选为标定注射量的50%为宜。
通常要确保注塑机生产条件及参数有一个很宽的范围,使大多数的产品和生产能力要求包含于这范围内,并且在调整确定确定这范围的过程时尽量按常规的工艺流程,这种生产条件范围愈大,生产过程愈稳定,使注塑产品愈不容易受到生产条件的改变而产生明显的质量降低。
第二章 选择注射机及相关参数的校核
在对防漏密封塑件进行材料选定、成型工艺过程分析和工艺参数大致选定的基础上,根据塑件批量大小、精度要求和塑件的外形结构可确定型腔数量和排列方式,根据模具所需注射量就可以确定注射机型号及安装尺寸的确定。
2.1 型腔数量及排列方式选择
此防漏密封塑件属于小型塑件,形状比较规则,精度要求一般,且为批量生产,但塑件两侧都具有侧孔。
如采用一模一腔固然可以简化模具的结构提高制件的精度。
但考虑到经济效率和生产效率,并结合模具结构,防止模具过于复杂,故采用一模两腔。
型腔中心距初定为100mm,模仁长度定为56mm,这样模仁强度足够。
2.2 注射机选择
2.2.1 注射量计算
(1
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