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抽屜注塑模具設計說明 目錄 一 前言 二 模型的設計 三 零件材料的選擇及材料性能 四 塑料注射成型模具的設計 五 成型零件的設計 六 澆注系統(tǒng)的設計 七 塑料溫度系統(tǒng)的設計 八 標準模架的選擇 九 參考文獻 十 實習小結 前言 所謂注塑成型 Injection Molding 是指 將已加熱融化的材料噴 射注入到模具內(nèi) 經(jīng)由冷卻與固化后 得到成形品的方法 適用于量產(chǎn) 與形狀復雜產(chǎn)品等成形加工領域 注塑成型機 注塑成型機可區(qū)分為合模裝置與注射裝置 合模裝置是開閉模具以 執(zhí)行脫模 eject 作業(yè) 注射裝置是將樹脂予以加熱融化後再射入模具 內(nèi) 模具 所謂模具 Mold 是指 為了將材料樹脂做成某種形狀 而用來 承接射出注入樹脂的金屬制模型 已溶解的材料是從澆口進入模具內(nèi) 再經(jīng)由流道與流道口填充到 模槽內(nèi) 接下來則經(jīng)由冷卻工程與開模成型機脫模桿上的模具脫模板 推頂出成形品 成形品 成形品是由流入融化樹脂的澆口 導入模槽的流道與產(chǎn)品部份所 構成 使用回料 成形品中的澆口與流道并不屬于產(chǎn)品 因此該部分往往被廢棄 甚至粉碎后再度用作成形專用材料 這就稱為回料 回料不能單獨作為 成形專用材使用 通常都是配合造粒才能予以使用 由于會經(jīng)過成形工 程 因此可讓樹脂做出各種特性的變化 回料之配方比例的上限為 30 左右 若配方比例過高就有可能會損害到樹脂的原有性質 成形條件 所謂成形條件是指 為了獲得所需的成形品 而利用成型機的汽 缸溫度 射出速度 模具溫度等組合成無數(shù)個設定條件 由于可獲得的 成形品外觀 尺寸 機械物性會因成形條件而異 因此要找出最佳的成 形條件 就必須仰賴熟練的技術與經(jīng)驗 CAD CAM 的技術現(xiàn)狀 經(jīng)過四十多年的發(fā)展 CAD CAM 技術有了長足的進步 現(xiàn)在 CAD CAM 主要運行在工作站或微機平臺上 工作站雖然性能優(yōu)越 圖 形處理速度快 但價格卻十分昂貴 這在一定程度上限制了 CAD CAM 技術的推廣 AUTOCAD 的簡介 20 世紀 60 年代初 由美國學者首先提出 CAD 的概念 CAD Computer Aided Design 是 計算機輔助設計 這三個詞的英文 縮寫 40 多年來 CAD 技術飛速發(fā)展 其內(nèi)涵也有了充實和延伸 它 與 CG Computer Graphics 計算機圖形學 相結合形成了一門新學 科 計算機繪圖是由計算機及圖形輸入 輸出設備實現(xiàn)圖形顯示及繪圖 輸出 它是圖形學 計算學和計算機科學的三者結合的結晶 是 CAD CAM 的基礎之一 計算機輔助設計是利用計算機強有力的計算功 能和高效率的圖形處理能力 按照設計師的意圖進行分析和計算 作出 判斷和選擇 最后得到滿意的設計效果和生產(chǎn)圖紙 大大地提高提高了 設計效率 模型的設計 3D 模型的建立 零件模具的設計 零件材料的選擇及材料性能 制品的材料選擇依據(jù) PS 聚苯乙烯 性能 PS 一般為頭尾結構 主鏈為飽和碳鏈 側基為共軛苯環(huán) 使分子結構不規(guī)整 增大了分子 的剛性 使 PS 成為非結晶性的線型聚合物 由于苯環(huán)存在 PS 具有較高的 Tg 80 82 所以在室溫下是透明而堅硬的 由于分子鏈的剛性 易引起應力開裂 聚苯乙烯無色透明 能自由著色 相對密度也僅次于 PP PE 具有優(yōu)異的電性能 特別是 高頻特性好 次于 F 4 PPO 另外 在光穩(wěn)定性方面僅次于甲基丙烯酸樹脂 但抗放射線能力 是所有塑料中最強的 聚苯乙烯最重要的特點是熔融時的熱穩(wěn)定性和流動性非常好 所以易成型加工 特別是注 射成型容易 適合大量生產(chǎn) 成型收縮率小 成型品尺寸穩(wěn)定性也好 熱性能 最高工作溫度為 60 80 當加熱至 Tg 以上 PS 轉變?yōu)楦邚棏B(tài) 且保持這種狀 態(tài)在較寬的范圍內(nèi) 這就使其熱成型提供方便 PS 的熱變形溫度為 70 80 脆化溫度為 30 PS 在高真空和 330 380 下劇烈降解 機械性能 PS 的分子量過高 加工困難 所以通常聚苯乙烯的分子量為 5 20 萬 PS 的機 械性能 隨溫度升高 剛性 彈性模量 抗拉強度 沖擊強度等下降 而斷裂伸長率較大 PS 的透明性好 透光率達 88 92 僅次于丙烯酸類聚合物 折射率為 1 59 1 60 故可 用作光學零件 但它受陽光作用后 易出現(xiàn)發(fā)黃和混濁 PS 有主要缺點是性脆和耐熱性低 對 PS 進行改性 如橡膠改性的高抗沖 PS HIPS MMA 丁二烯 苯乙烯 MBS A 丙烯腈 B 丁二烯 S 在工業(yè)上應用最廣泛的是 ABS 塑料 化學和物理特性 大多數(shù)商業(yè)用的 PS 都是透明的 非晶體材料 PS 具有非常好的幾何穩(wěn)定性 熱穩(wěn)定性 光 學透過特性 電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向 它能夠抵抗水 稀釋的無機酸 但能夠被強 氧化酸如濃硫酸所腐蝕 并且能夠在一些有機溶劑中膨脹變形 典型的收縮率在 0 4 0 7 之間 注塑模工藝條件 干燥處理 除非儲存不當 通常不需要干燥處理 如果需要干燥 建議干燥條件為 80C 2 3 小時 熔化溫度 180 280C 對于阻燃型材料其上限為 250C 模具溫度 40 50C 注射壓力 200 600bar 注射速度 建議使用快速的注射速度 流道和澆口 可以使用所有常規(guī)類型的澆口 典型用途 產(chǎn)品包裝 家庭用品 餐具 托盤等 電氣 透明容器 光源散射器 絕緣薄膜等 PS 主要技術指標如下表 密度 g cm 1 05 1 08 抗拉屈服強度 Mpa 42 56 比容 cm g 0 92 拉伸彈性模量 Mpa 吸水率 24h 0 03 0 10 無缺口 收縮率 0 4 0 7 沖擊強度 kj m 缺口 熔點 180 280 230 彎曲強度 Mpa 硬度 HB 熱變形 溫度 體積電阻率 分析計算 在 PRO E 中可以分析得到 體積 1 0808451e 05 毫米 3 曲面面積 1 3020789e 05 毫米 2 密度 1 0500000e 03 克 毫米 3 質量 1 1348874e 02 克 根據(jù) PART 坐標邊框確定重心 X Y Z 1 8645351e 03 1 7856011e 01 7 9160117e 00 毫米 相對于 PART 坐標系邊框之慣性 克 毫米 2 慣性張量 Ixx Ixy Ixz 6 4489761e 05 0 0000000e 00 1 8113848e 01 Iyx Iyy Iyz 0 0000000e 00 8 3525619e 05 1 5908008e 04 Izx Izy Izz 1 8113848e 01 1 5908008e 04 3 3634826e 05 重心的慣性 相對 PART 坐標系邊框 克 毫米 2 慣性張量 Ixx Ixy Ixz 6 0160161e 05 3 5702160e 00 1 6438790e 01 Iyx Iyy Iyz 3 5702160e 00 8 2814462e 05 1 3344275e 02 Izx Izy Izz 1 6438790e 01 1 3344275e 02 3 0016384e 05 主慣性力矩 克 毫米 2 I1 I2 I3 3 0016381e 05 6 0160161e 05 8 2814465e 05 從 PART 定位至主軸的旋轉矩陣 0 00005 1 00000 0 00002 0 00025 0 00002 1 00000 1 00000 0 00005 0 00025 從 PART 定位至主軸的旋轉角 度 相對 x y z 的夾角 89 986 0 000 90 003 相對主軸的回旋半徑 R1 R2 R3 5 1428372e 01 7 2807835e 01 8 5423374e 01 毫米 208 156 52 13 塑料注射成型模具的設計 注射機類型的選擇 根據(jù)產(chǎn)品的注射形式和最大注射量等要求 選用臥式注射機 型號 SZ160 1000 拉桿內(nèi)間距 mm 360 260 結構型式 臥式 移模行程 mm 280 理論注射容量 cm 179 最大模具厚度 mm 360 螺桿直徑 mm 44 最小模具厚度 mm 170 注射壓力 Mpa 150 鎖模形式 液壓 注射速率 g s 110 模具定位孔直徑 mm 125 塑化能力 g s 10 5 噴嘴球半徑 mm SR10 螺桿轉速 r min 10 150 噴嘴口孔徑 mm 鎖模力 KN 1000 注射機有關工藝參數(shù)的校核 1 注射量的校核 據(jù)式 注件 V8 0 式中 塑件與澆注系統(tǒng)的體積 件 3cm 注射機的注射量 注 3 0 8 最大注射容量的利用系數(shù) 0 8V V注 件 0 8V 0 8 179 143 2cm注 3 巳知 產(chǎn)品 V 113 5 cm件 3 符合條件 2 鎖模壓力的校核 鎖模力是在成型時鎖緊模具的最大力 用于實現(xiàn)動 定模緊密閉合保證 塑料制品的尺寸精度 盡量減少分型面處的溢邊 或毛邊 厚度和確保 操作者的人身安全 因此 成型時高壓熔融塑料在分型面上顯現(xiàn)的漲力 或稱推力 應小于鎖模力 1000 KN 4 155 mKAPF 鎖 式中 注射機的額定鎖模力 KN 鎖 A 制品和分流道在分型面上的投影面積 2cm 型腔的平均壓力 Mpa PS 等薄壁類容器制品一般取mP 30Mpa K 安全系數(shù) 通常取 K 1 1 1 2 已知 K 1 1 模型的投影面積 29252 9MpaPm30 2m K A 1000 1 1 30 29252 9 1000 960 382KN 1000KNmP 滿足要求 3 注射壓力的校核 注射壓力是成型時柱塞或螺桿施于料筒內(nèi)熔融塑料上的壓力 常取 70 150Mpa 注成 P 式中 塑件成型所需要的注射壓力 Mpa 一般取 100Mpa成 所選注射機的額定注射壓力 Mpa 注 已知 P 132MpaMpa10 成 注 故滿足要求 4 注射速率 注射速率即注射過程中每秒鐘通過噴嘴的塑料容量 常取 33 58 mm s 5 模具閉合厚度的校核 模具閉合時的厚度在注射機動 定模板的最大閉合高度和最小閉合高度 之間 其關系按下式校核 Hmin H m H max 式中 Hmin 注射機允許的最小模具厚度 mm Hm 模具閉合厚度 mm Hmax 注射機允許的最大模具厚度 mm 已知 H 170mm H mm H 360mmminmmax 所以滿足要求 成型零件的設計 1 型腔分型面的設計 1 塑件在型腔中方位的選擇 塑件在型腔中的方位選擇是否合理 將直接影響模具總體結構的復雜程度 一般應 盡量避免與開合模方向垂直或傾斜的側向分型和抽芯 使模具結構盡可能簡單 為此 在 選擇塑件在型腔中的方位時 要盡量避免與開合模方向垂直或傾斜的方向有側孔側凹 在 確定塑件在型腔中的方位時 還需要考慮對塑件精度和質量的影響 澆口的設置 生產(chǎn)批 量 成型設備 所需的機械化自動化程度等 如較長的管狀塑件 將其軸線方向設置在開 合模方 向 則可能使模厚太大而無法在注射機上安裝或注射機的開模行程不夠而無法取出塑件 此時 可將塑件的軸線方向設置在和開合模方向垂直的方向 采用液壓或手動側向抽芯機 構 2 分型面形狀的選擇 分型面的形狀一般有以下幾種 a 和開合模方向垂直的平面 b 階梯形彎折面 c 斜面 d 曲面 后三種分型面雖然加工較前一種困難 但型腔加工或脫模較為容易 此外 還有用和 開合模方向平行的平面作分型面 側向分型面 的 分型面形狀的選擇主要應根據(jù)塑件的 結構形狀特點而定 力求使模具結構簡單 加工制造方便 成型操作容易 3 分型面位置的選擇 在選擇分型面位置時 應注意以下幾點 1 塑件在型腔中的方位確定后 分型面必須設在塑件斷面輪廓最大的地方 才能 保證塑件順利地從模腔中脫出 2 不要設在塑件要求光亮平滑的表面或帶圓弧的轉角處 以免溢料飛邊 拼合痕 跡影響塑件外觀 3 開模時 盡量使塑件留在動模邊 一般在動模邊設脫模機構較為方便 如薄壁 或大孔塑件 在模腔中冷卻收縮包緊型芯 應將型芯設在動模邊 多孔塑件或型芯形狀復 雜 斜度小時 塑件對型芯包緊力大 同樣應將型芯設在動模邊 厚壁小孔塑件 對型芯包緊 力較小 如果將型芯和凹模分別設在動定模兩邊 往往不能準確判斷塑件的留模方向 此 時 可將型芯和凹模設在動模邊 或采取其它一些強制留模措施 當塑件帶有光孔的金屬 嵌件時 則不會對型芯產(chǎn)生包緊力 而對凹模的粘附力較大 此時應將凹模設在動模邊 4 保證塑件的精度要求 同軸度要求較高的部分 應盡可能設在同一側 如由于塑 件結構形狀的限制 同軸度要求較高的部分不可能設在同一側時 則應設法提高動定模之 間 的定位精度 此外 還需注意分型面上產(chǎn)生的飛邊對塑件尺寸精度的影響 5 長型芯作主型芯 短型芯作側型芯 當采用機動式側向抽芯機構時 在一定的開 模行程和模具厚度范圍 不易得到大的抽拔距 長型芯不宜設在側向 采用液壓和手動側 向 抽芯機構除外 6 投影面積大的作主分型面 小的作側分型面 側向分型面一般都 模具本身結構 鎖 緊 產(chǎn)生的鎖緊力相對較小 而主分型面由注射機鎖模力鎖緊 鎖緊力較大 故應將塑件 投影面積大的方向設在開合模方向 7 采用機動式側向分型面抽芯機構時 應盡量采用動模邊側向分型抽芯 采用動模 邊側向分型抽芯 可使模具結構簡單 可得到較大的抽拔距 在選擇分型面位置時 應優(yōu) 先 考慮將塑件的側孔側凹設在動模一邊 8 盡量使分型面位于料流末端 以利排氣 利用分型面上的間隙或在分型面上開設 排氣槽排氣 結構較為簡單 為此 應盡量使料流末端處于分型面上 當然料流末端的位 置 完全取決于澆口的位置 此外 分型面的位置選擇應使模具加工盡可能方便 保證成型零件的強度 避免成型 零件出現(xiàn)薄壁及銳角 按以上原則選取 2 排氣槽的設計 排氣槽的作用主要有兩點 一是在注射熔融物料時 排除模腔內(nèi)的空氣 二是 排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體 越是薄壁制品 越是遠離澆口的部位 排 氣槽的開設就顯得尤為重要 另外對于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設 因為它除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外 還可以消除制品的各種缺陷 減 少模具污染等 那么 模腔的排氣怎樣才算充分呢 一般來說 若以最高的注射速 率注射熔料 在制品上卻未留下焦斑 就可以認為模腔內(nèi)的排氣是充分的 該注射模屬于中小型模具 在推桿的間隙和分型面上都有排氣效果 已能滿足 要求 故不再考慮排氣槽 3 成型零件的設計 1 凹模的結構設計 考慮到注塑零件的結構和模具的加工 凹模結構采用整體式 其特點是 牢固 不易變形 2 型芯結構設計 主型芯采用局部嵌入固定 其特點是節(jié)約模具鋼的便于加工 3 成型零件工件尺寸 型腔與型芯的尺寸計算 型腔內(nèi)徑尺寸計算 Dm D DQ 3 4 mm z Dm 型腔內(nèi)徑 mm D 制品的最大尺寸 mm Q 塑料平均收縮率 取 0 5 制品公差 3 4 系數(shù) 可隨制品精度變化 一般取 0 5 0 8 之間 若制品偏差大則取小值 若制品偏差小則取大值 模具制造公差 一般取 1 6 1 4 z 零件的長度最大尺寸為 D 208mm 取 9 級精度 查得 0 115 則1 D 207 207 0 005 0 115 208 124 mm1M4325 0 25 0 零件的寬度最大尺寸 D 156mm 同樣查得 0 100 則2 D 154 154 0 005 0 100 154 855 mm2M4325 0 25 0 型芯徑向尺寸的計算 模具型芯徑向尺寸是由制品的內(nèi)徑尺寸所決定的 與型腔徑向尺寸的 計算原理一樣 分為兩個部分來計算 dm mm ZQD 341 式中 dm 型芯外徑尺寸 mm D1 制品內(nèi)徑最小尺寸 mm 其余的符號含義同型腔計算公式 零件內(nèi)徑長度最大尺寸 d 197mm 0 1151 d 197 197 0 005 0 115 198 060 mm1m4325 0 25 0 零件內(nèi)徑寬度最大尺寸 d 147mm 0 100mm2 d 147 147 0 005 0 100 147 810 mm2m4325 0 25 0 型腔深度尺寸計算 模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所決定的 設制品高度名義 尺寸為最大尺寸 其公差 為負偏差 型腔深度名義尺寸為最小尺寸 其公差為正偏差 z HM mm ZQh 321 H 型腔深度尺寸 mm h1 制品高度最大尺寸 mm 最大尺寸 h1 52mm 0 074 H 52 52 0 005 0 074 52 310 mmM3225 0 25 0 型芯高度尺寸計算 模具型芯的高度尺寸是由制品的深度尺寸決定的 假設制品深度尺寸 H1 為最小尺寸 其公差為正偏差 型芯高度尺寸為最大尺寸 其公 差為負偏差 根據(jù)有關的經(jīng)驗公式 z hM mm 0132ZQH hM 型芯高度尺寸 mm H1 制品深度最小尺寸 mm 其余公式中字母的含義同前面的含義 深度最小尺寸 H 48 5mm 0 0431 h 48 5 48 5 0 005 0 043 48 772 mmM3225 0 25 0 型腔壁厚與底板厚計算 注射成型模型壁厚得確定滿足模具剛度好 強度大和結構輕巧 操 作方便等要求 在塑料注射充型過程中 塑料模具型腔受到熔體的高壓 作用 故應有足夠的強度 剛度 否則可能因為剛度不足而產(chǎn)生塑料制 件變形損壞 也可能會彎曲變形而導致溢料和飛邊 降低塑料的尺寸精 度 并影響塑料制品的脫模 從剛度計算一般要考慮下面幾個因素 a 使型腔不發(fā)生溢料 ABS 不溢料的最大間隙為 0 05 b 保證制品的順利脫模 為此 要求型腔允許的彈性變形量小于制 品冷卻固化收縮量 c 保證制品達到精度要求 制品有尺寸要求 某些部位的尺寸常要 求比較高的精度 這就要求模具型腔有很好的剛度 經(jīng)驗數(shù)據(jù) A 矩形型腔側壁厚度的確定 側壁厚度一般取制品長度 長的邊長 或直徑 D 的 0 2 0 5 倍 當1L 型腔為整體式 100mm 需要乘以 0 85 0 9 在 p 49Mpa 時 1 mS72 01 因此 S 0 2 208 0 9 17 58 6mm 取側壁厚度 60mm 就滿足要求 B 矩形型腔底板厚度的確定 因為 p 49Mpa L 1 5b 查表可得 S 0 08 156 0 08 156 12 3mmh 取底板厚度 15mm 就滿足要求 4 塑件脫模機構的設計 由于改塑件脫模阻力不大 而頂桿加工簡單 更換方便 脫模效 果好 因此選用頂桿脫模機構 而中間的部分采用推管機構 推桿位置的設置采取了以下的原則 a 推桿設在脫模阻力大的地方 b 推桿位置均勻分布 c 推桿設在塑料制品強度剛度大的地方 d 推桿直徑應滿足相應的剛度 強度條件 在滿足條件的前提下 應盡量選用直徑較大的推桿 本次設計的零件 所以推桿直徑取得比較小 為了達到強度剛度要 求設置了較多的推桿 脫模力計算 矩環(huán)形薄壁制品 s d 0 05 F N AktgfSEQl1 0 1 cos22 r 型芯平均半徑 m S 制品壁厚 m E 塑料彈性模量 Mpa Q 塑料平均收縮率 l 制品對型芯的包容長度 m f 制品與型芯靜摩擦系數(shù) f 0 1 0 2 脫模斜度 取 1 o m 塑料的泊松比 m 0 38 0 42 k 系數(shù) k 2 cos 2 cos 1 12 2 k 系數(shù) k 1 fsin cos 12 2 A 盲孔制品型芯在脫模方向投影面積 m 2 已知 mS3105 MpaE3108 05 Q l2 f 2k43 29 A F 0 1 0 029 6052N1 43 0 12 0 cos51 8 05 9 tg 5 側向分型與抽芯機構設計 本次設計有一個側向型芯 所以使用外側抽芯 1 斜導柱 斜導柱直徑 d 與導柱孔應保持 0 5 1mm 的間隙 2 導柱的角度 本設計 18 楔緊塊角度為 20 3 抽心距的計算 通常抽心距等于側芯深度加 2 5mm S 13 4 17mm 4 斜導柱工作部分長度 L S sin18 5640 開模行程 H Sctg18 530 5 抽拔力的計算 F1 lhp fcos sin 式中 l 活動側芯被塑料包緊的斷面周長 m h 成型芯部分的深度 m p 制品對側心的壓力 一般取 8 12Mpa f 塑料對鋼的摩擦系數(shù) 常用 f 0 1 0 2 側芯的脫模斜度 常取 1 2 已知 l 132mm h 13mm p 10Mpa f 0 2 1 F1 0 132 0 013 10 106 0 2 cos1 sin1 3132N 6 斜導柱所受彎曲力的計算 P cos P 彎曲力 Q 抽拔阻力 與抽拔力大小相等 方向相反 斜導柱的傾斜角 P 3132 cos18 3293N 7 斜導柱直徑的計算 d 31 0彎 pl 式中 p 最大彎曲力 l 斜導柱有效工作長度 彎 彎曲許用應力 對碳鋼可取 137Mpa d 23 79mm 取標準斜導柱的公稱直徑為 25 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道 澆注系統(tǒng)設計好壞對制品性能 外觀和成型難易程度影響頗大 根據(jù)注 塑件的要求及模具的結構等方面來考慮選擇澆注系統(tǒng) 設計原則 1 能順利地引導熔融塑料充滿型腔 不產(chǎn)生渦流 又有利于型腔內(nèi) 氣體的排出 2 在保證成型和排氣良好的前提下 選取短流程 少彎折 以減小 壓力損失 縮短填充時間 3 盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件 防止型 芯位移或變形 4 澆口料容易清除 整修方便 無損制品的外觀和使用 5 澆注系統(tǒng)流程較長或需要開設兩面?zhèn)€以上澆口時 由于澆注系統(tǒng) 的不均勻收縮導致制品變形 應設法防止 6 在一模多腔時 應使各腔同步連續(xù)充澆 以保證各個制品一致性 7 合理設置冷料井 溢料槽 使冷料不得直接進入弄腔及減小毛邊 的負作用 8 在保證制品質量良好的條件下 澆注系統(tǒng)的斷面和長度應盡量取 小值 以減小對塑料的占用量 從而減小回收料 1 主流道的設計 斷面形式 截面形狀采取圓形 這種形狀熱量損失小 流動阻力小 效果最佳 但加工較難 注射機的噴嘴頭部與主流道襯套的凹下的球面半徑 R 相接觸 二者 必須匹配 無漏料 一般要求主襯套球面半徑 R 比噴嘴球面半徑大 1 2mm 主流道進口直徑 d 比注射機噴嘴出口直徑 d 應大 0 5 1mm 其1 作用 一是補償噴嘴與澆注道的對口誤差 二是使噴嘴與主襯套球面配 合良好 為了便于凝料從主流道中拔出 主流道設計成圓錐形 其半錐角 a 2 4 表面粗糙度應有 Ra 0 8 以上 主流道出口應做成圓角 圓 角半徑 r 0 3 0 5mm 或 r d 8 為減少壓力損失 主流道長度盡可能短些 2 常取 L 60mm 噴嘴球面半徑為 10mm 見上注射機技術參數(shù) 主襯套球面半徑 R 取 12mm 主流道進口直徑 d 取 4 5mm1 主流道出口直徑 d 取 6mm2 半錐角 a 3 主流道長度 L 取 45mm 2 澆口的設計 取用直接澆口 直接澆口是直接和主流道連接 由主流道直接進料 它可以做成頂澆口和中心澆口 由于澆口尺寸大 熔體壓力損失小 流 動阻力小 進料快 容易成型 適用于任何塑料 常用于成型單腔模 大而深的殼型制品 因為流程短 壓力傳遞好 熔體從上端流向分型面 低端 故有利于排氣和消除接痕 直接澆口進 出口端直徑 d d 可以由主澆道的尺寸決定 它12 塑料溫控系統(tǒng)設計 在注射工藝過程中 模具的溫度直接影響著制品質量和注射周期 各種塑料的性能 成型工藝要求的不同相應的模具對溫度的要求也不同 PS 在注射成型進所需要的模具溫度為 40 60 對于任何塑料制品 模 具的溫度的波動較大都是不利的 過高的模具溫度會使塑料制品在冷卻 脫模后發(fā)生變形 延長冷卻時間降低生產(chǎn)率 為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生 就必須采取模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 塑料傳給模具的熱量 Q n m C T1 T2 式中 Q 單位時間內(nèi)塑料傳給模具的熱量 KJ h n 每小注射的次數(shù) m 每次注射的塑料量 包括澆江系統(tǒng) kg C 塑料的比熱容 J kg T1 熔融塑料進入模腔的溫度 T2 制品脫模溫度 選定注射機每小時注射的次數(shù)為 50 則根據(jù)以上公式 PS 的 C 1340 J kg 已知 m 0 16 T1 180 T2 60 選定注射機的每小時注射的次數(shù)為 50 則根據(jù)以上的公式 得 Q 50 0 16 1340 180 60 1 30 106 KJ h 冷卻時所需要的冷卻水量 431TQM 式中 M1 通過模具的冷卻水的質量 kg T3 出水溫度 T4 進水溫度 導熱系數(shù) J m 由由 4 表 8 26 查得 452 J m 所以有冷卻水的質量 M1 kg2486350 6 根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速 v 與水管道直徑 d 的關系 確定模具 冷卻水道直徑 d d vM 10413 式中 M 1 冷卻水的質量 Kg v 管道內(nèi)冷卻水的流速 一般取 0 8 2 5m s 水的密度 Kg m 3 根據(jù)以上公式 md2 14 02 486103 取冷卻水管道的直徑為 14mm 冷卻管道總傳熱面積計算公式 TRMA 1 式中 R 冷卻管道壁與冷卻介質間的傳熱系數(shù) J m 2 J m 2 2 08 47dvf f 與冷卻介質有關的物理系數(shù) 查表 8 29 4 得 f 7 98 T 模具溫度與冷卻介質之間的平均溫度 其余符號意義同上 2363 62 08 1751 80649 74mAR 其中 T 60 40 2 50 冷卻管道的孔數(shù) n dLA 式中 A 冷卻裝置總的傳熱面積 m 2 d 冷卻水管管道直徑 m L 冷卻管道的長度 m 則 08 1201473 033 n 所以 冷卻水道的孔數(shù)在動 定模板之中各取一個就可以達到冷卻的要 求 由于 PS 是要求模溫較低的塑料 不斷注入的熔融塑料使模溫能夠達到 PS 注射成型所需的模溫 所以不必考慮需要加熱提升溫度的 標準模架的選擇 本次設計選用的標準模架型號是 A 500500 42 Z GB T12556 1 902 3 A 品種 基本型號 500500 系列 模板周邊尺寸 42 規(guī)格 基本組合編號 Z 導柱的安裝方式3 參考文獻 模具設計與制造 閻其鳳 機械工業(yè)出版社 機械制造工藝與機床夾具 劉守勇 機械工業(yè)出版社 機械制造技術 李華 機械工業(yè)出版社