塑料模具设计说明书之欧阳体创编文档格式.docx
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1.1.1塑件材料ABS的使用性能
综合性能较好,冲击韧度、力学强度较高,尺寸稳定,耐化学性、电气性能良好;
易于成形和机械加工,与有机玻璃的熔接性良好,可作双色成形塑件,且表面可镀铬。
适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电信结构零件。
1.1.2塑件材料ABS的加工特性
●无定型塑料,其品种很多,各品种的机电性能及成形特性也各有差异,应按品种确定成形方法及成形条件。
●吸湿性强,含水量应小于0.3%,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。
●流动性中等,溢边料0.04mm左右(流动性比聚苯乙烯,AS差,但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好)。
●比聚苯乙烯加工困难,宜取高料温、模温(对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂,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,比聚苯乙烯易分解),对要求精度较高塑件,模温宜取50~60℃,要求光泽及耐热型料宜取60~80℃。
注射压力应比加工聚苯乙烯稍高,一般用柱塞式注塑机时料温为180~230℃,注射压力为100~140MPa,螺杆式注塑机则取160~220℃,70~100MPa为宜。
●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现“白色”痕迹(但在热水中加热可消失)。
脱模斜度宜取2℃以上。
1.2塑件的成型工艺参数确定
查手册得到ABS塑料的成型工艺参数:
适用注射机类型螺杆式
密度1.02~1.16g/cm3;
收缩率0.3~0.8%;
预热温度80C°
~85C°
,预热时间2~3h;
料筒温度后段150C°
~170C°
,中段165C°
~180C°
,前段180C°
~200C°
;
喷嘴温度170C°
~180C°
模具温度50C°
~80C°
注射压力60~100MPa;
成型时间注射时间20~90s,保压时间0~5s,冷却时间20~120s。
2模具的基本结构及模架选择
2.1模具的基本结构
2.1.1确定成型方法
塑件采用注射成型法生产。
使用侧浇口成型。
2.1.2型腔布置
塑件形状较简单,重量较轻,生产批量较大。
所以应使用多型腔注射模具。
考虑到塑件的侧面有Φ6.5mm的圆孔,需侧向抽芯,所以模具采用一模二腔、平衡布置。
这样模具尺寸较小,制造加工方便,生产效率高,塑件成本较低。
其布置如图所示。
2.1.3确定分型面
塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求,因此分型面选择在A-A面,这样的选择使塑件便于取出,塑件大部分外表面光滑,同时侧向抽芯容易,而且塑件脱模方便。
因此塑件选择如图所示的分型面。
分型面选择
2.1.4选择浇注系统
塑件采用侧浇口成型,其浇注系统如图所示。
侧浇口直径为Φ2mm,侧浇口长度为2mm,头部球R1.5~2mm。
分流道设计:
采用半圆截面流道,其半径R为3~3.5mm。
长度为20mm
主流道设计:
主流道为圆锥形,口部球面半径SR=12mm
球面的配合高度h=3~5mm
锥角α为6˚,上部直径与注射机喷嘴相配合
下部直径Φ6~8mm。
2.1.5确定推出方式
选择推杆推出机构完成塑件的推出。
2.1.6侧向抽芯机构
塑件的侧面有Φ6.5mm的圆孔,因此模具应有侧向抽芯机构,由于抽出距离较短,抽出力较小,所以采用斜导柱、滑块抽芯机构。
斜导柱装在定模板上,滑块装在动模板上。
2.1.7选择成型设备
注射机型号的确定:
(1)注射量计算
Ρ=1.02~1.16g/cm3
V塑=52442.29mm3=52.44cm3
M塑=ρV塑=52.44×
1.02g=53.49g
(2)系统凝料体积的初步估算
V总=V塑(1+0.2)×
2=52.44×
1.2×
2cm3=125.86cm3
(3)选择注塑机
由V总=125.9cm3再由式V公=V总/0.8
查询《塑料成型工艺与模具设计》初选公称注射量为250cm3
注射机型号为XS-ZY-250
其有关参数为:
理论注射量:
250cm3;
注射压力:
130MPa;
注射速率:
110/g.s-1
锁模形式:
增压式
锁模力:
1800kN;
模具厚度:
200~350mm;
最大开合模行程:
500mm;
喷嘴圆弧半径:
12mm;
喷嘴孔直径:
2~3mm;
拉杆间距:
:
448×
370mm。
(4)注塑机相关参数的校核
1.注射压力的校核
ABS的注射压力为80~110MPa
取P=100MPa
该注射机的公称注射压力P公=130MPa,注射压力安全系k=1.25~1.4取k=1.25则
Kp=1.25×
100=125<
130MPa=P公
所以注射剂注射压力合格
2.锁模力校核
a.塑件在分型面上的投影面积A塑则
A塑=πR22=3.14×
(75.6/2)2=4487mm2
b.浇注系统在分型面上投影A浇
由A浇=0.2~0.5A塑,取A浇=0.2A塑
c.A总=(A浇+A塑)×
n(腔数)=2×
4487mm2=10768.8mm2
d.模具型腔内的胀形力
P模=P注射(0.2~0.4)=26~52MPa,取40N
F胀=A总P模=10768.8×
40N=430.75kN
由于F锁=1800N,k=1.1~1.2,取k=1.2
则kF胀=1.2×
430.75kN=516.9kN<
Fs锁
所以注射剂锁模力合格
2.2选择模架
2.2.1模架的结构
选择A2型的模架
2.2.2模架安装尺寸校核
模具外型尺寸为,长355mm、宽315mm、高260.8mm,小于注射机拉杆间距和最大模具厚度,可以方便地安装在注射机上。
3模具结构、尺寸的设计计算
3.1模具结构设计计算
3.1.1型腔结构
型腔由定模板、中间板、动模板和滑块共四部分组成。
定模板、中间板和滑块构成塑件的侧壁,侧浇口开定模上,这样使加工方便,有利于型腔的抛光。
定模板中心开有冷却水孔,用来强制冷却工件和型芯。
3.1.2型芯结构
型芯由动模板上的孔固定。
型芯与动模板配合,增加模具寿命。
另外,这种配合可以减少动模板在运动时与型芯之间的磨损。
3.1.3斜导柱、滑块结构
将斜楔紧块用螺栓固定在定模板上,将斜滑块固定在动模板上,斜导柱安装在定模板上,工作时斜滑块在楔紧块上运动完成与工件的分离。
3.1.4模具的导向结构
为了保证模具的闭合精度,模具的定模部分与动模部分之间采用导柱和导套导向定位。
中间板上装有导套,推出时,导套在导柱上运动,保证了中间板板的运动精度。
定模座板上装有导柱,为侧浇口凝料的拉料和定模板的运动导向。
3.2模具成型尺寸设计计算
取ABS的平均成型收缩率为0.6%,塑件未注公差按照SJ1372中5级精度公差值选取。
3.2.1型腔径向尺寸
模具最大磨损量取塑件公差的1/6;
模具的制造公差δz=Δ/3;
取x=0.6。
1)Φ75.6-0.52Δ1=0.52mmScp=(0.003+0.008)/2=0.0055
={(1+0.0055)×
75.6—0.6×
0.52}+0.17mm
=75.70+0.17mm
2)Φ25.94-0.46
64—0.6×
0.46}+0.15mm
=64.08+0.15mm
3.2.2型腔深度尺寸
模具最大磨损量取塑件公差的1/6;
取x=0.63。
5.2+0.44→Φ5.64-0.44mm
5.64—0.63×
0.44}+0.14mm
=5.95+0.14mm
3.2.3型芯径向尺寸
取x=0.7。
1)Φ52-0.46→Φ51.54+0.46mm
={(1+0.0055)×
51.54—0.7×
0.46}-0.15mm
=52.15-0.15mm
2)Φ6.5+0.48
6.5—0.7×
0.48}-0.16mm
=6.87-0.16mm
3.2.4型芯高度尺寸
取x=0.5。
1)16.6+0.58
16.6—0.63×
0.58}-0.19mm
=17.06-0.19mm
2)26.36+0.8
26.36—0.63×
0.80}-0.26mm
=27.01-0.26mm
3.3模具加热、冷却系统的计算
3.3.1模具加热
一般生产ABS材料塑件的注射模具不需要外加热。
3.3.2模具冷却
模具的冷却分为两部分,一部分是型腔的冷却,另一部分是型芯的冷却。
型腔的冷却是由在定模板上的两条ф10mm的冷却水道完成
4.模具主要零件图及加工工艺规程
4.1模具定模板零件图及加工工艺规程
定模板的加工工艺:
(1)以基准角定位,加工ф75.6+0.17mm的型腔孔,可以采用坐标镗床或加工中心完成。
(2)以基准角定位,加工宽32mm、长40mm、深25mm及宽10mm、深20.66-0.23mm的装配侧滑块孔,可以采用铣床或加工中心完成。
(3)以基准角定位,加工宽32mm、长20mm、深40mm的斜楔装配孔及其上的M10螺钉沉孔,可以采用铣床和钻床完成。
(4)钳工研配侧滑块和斜楔。
(5)将侧滑块装入定模板侧滑块孔内锁紧固定,共同加工ф15mm的斜导柱孔,可以采用铣床或钻床完成。
(6)以基准角定位,加工4-ф16mm孔,可以采用钻床或铣床完成。
(7)加工2-ф10mm冷却水孔,由钻床或深孔钻床完成。
4.2模具动模板(型芯固定板)零件图及加工工艺规程
动模板(型芯固定板)零件图如图所示。
动模板(型芯固定板)零件图
动模板(型芯固定板)加工工艺如下:
(1)以基准角定位,加工ф52+0.02mm的型芯固定孔,可以采用坐标镗床或加工中心完成。
(2)以基准角定位,加工4-ф16mm孔,可采用镗床或钻床完成。
(3)钳工装配型芯。
5.1模具的安装试模
试模是模具制造中的一个重要环节,试模中的修改、补充和调整是对于模具设计的补充。
5.2试模前的准备
试模前要对模具及试模用的设备进行检验。
模具的闭合高度,安装与、于注射机的各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等要符合所选设备的技术条件。
检查模具各滑动零件配合间隙适当,无卡住及紧涩现象。
活动要灵活、可靠,起止位置的定位要正确。
各镶嵌件、紧固件要牢固,无松动现象。
各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。
对于试模设备