塑料容器模具设计Word文档下载推荐.docx
《塑料容器模具设计Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《塑料容器模具设计Word文档下载推荐.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
(热塑性塑料—在特定的温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。
)
PC的性能:
综合性能较好,无毒,化学稳定性好,耐水、油等;
吸水性较小,透光率很高,介电性能良好。
PC的用途:
适于制作传递中、小负荷的零部件;
因PC无毒无味,可以制造医疗器械,小型日常用品等;
因透光率较高,可制造大型灯罩、门窗玻璃等等透明制品。
PC是非结晶型的线型结构的高聚物。
PC的塑件脱模斜度:
型腔35ˊ~1º
型芯30ˊ~50ˊ
综合上述条件,又根据常用热塑性塑料的成型条件,可知PC材料的特性如下1:
表1-1PC材料的特性
缩写
密度
(g/mm3)
计算收缩率
(%)
注射压力
(Mpa)
适用注射机类型
PC
1.19~1.22
0.5~0.6
60~100
螺杆、柱塞式均可
3注射机的选用
3.1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。
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。
3.2注射部分的选择
3.2.1注射压力的校核:
p公≥p注
122(Mpa)≥60~100(Mpa)
p公—注射机的最大注射压力(Mpa);
p注—塑件成型所需的实际注射压力(Mpa);
3.2.2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);
3.3合模部分的选用
3.3.1合模的计算
A
=πR
=3.14x0.046
=0.007
=
2x0.4x0.02+2x0.1x0.02+0.24x0.02+0.26x0.02=0.03
锁模力的校核:
F锁≥K损p注A
A
500000≥0.67x100000000x0.007x0.03=14070
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;
—浇注系统在分型面上的投影面积(m2);
—塑件在分型面上的投影面积(m2);
经计算,锁模力合格。
3.3.2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—可装模具最大厚度;
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[2]。
4模具的设计
一般注射模可由以下几个部分组成:
浇注系统、导向机构、脱模机构、侧向分型机构与抽芯机构、其它零件。
对该水杯零件注射模具的基本设计:
4.1成型部分
4.1.1分型面的确定
塑件分型面决定了模具的基本结构和飞边产生的位置,根据该塑料水杯的形状要求,外表面要求精美、无明显的毛刺,另外,水杯手柄部位形状比较复杂,所以,将分型面选择在水杯中间剖切面上。
这样,不致影响塑件外观,既有利于脱模(注:
分型面应使塑料件在开模时留在有脱模机构的一边,通常是在动模一侧。
),又使模具的加工制造更容易。
4.1.2型腔数的确定
设计为一模一腔
4.1.3成型零件
包括定模板、动模板和型芯等零件。
在注射时,这类零件直接接触塑料,以成形制品;
其精度要求较高,是注射模的核心零件。
动、定模板:
主要成形塑料件的外部形状。
由于该工艺品盒的形状比较简单,尺寸也较小,所以采用整体式的凹模。
它是由整块金属材料直接加工而成的,见零件图06、20。
这种形式的凹模结构简单,牢固可靠,不容易变形,成型的塑料件质量较好。
由于,零件技术要求中要求塑件的外观精美无明显的毛刺,所以,用特种加工中的电火花进行加工较好,见“电火花成型加工”。
型芯:
又称凸模,主要成形塑料件的内部形状,。
根据对该塑件整体进行分析,知其内形比较简单,深度较大,可以采用整体式凸模。
整体凸模的结构简单牢固,成型塑料件的质量好,且适合用于这种小型的凸模。
在实际的加工中,采用了型芯主要部分粗、精车,外圆和端面精磨,这样保证了零件图样中对圆弧半径、内圆弧角尺寸要求及对称度等技术要求,而且降低了零件的加工成本。
最后,用抛光机对型芯进行了表面抛光处理,使得塑料制件的内壁光滑、美观[3]。
4.2浇注系统
浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道,其由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。
零件主要包括浇口套等零件。
其主要作用是将注射机料筒内的熔融塑料填充到模具型腔内,并起传递压力的作用。
4.2.1浇注套(浇口套)
由于主流道要与高温塑料及喷嘴接触和碰撞,所以模具的主流道部分经常设计成可拆卸更换的主流道衬套,简称浇注套或浇口套,以便选用优质钢材单独加工和热处理。
4.2.2点浇口
一般点浇口又称针浇口、橄榄形浇口或菱形浇口,它是一种尺寸很小的直接浇口的特殊形式。
点浇口因为直径很小(一般为0.5—1.5mm),所以去除浇口后残留痕迹小,开模时浇口可自动拉断,有利于自动化操作。
4.2.3冷料穴设计
是用来储藏注射间隔期间产生的冷料头的,防止冷料进入型腔而影响塑件质量,并使熔料能顺利地充满型腔。
该模具的冷料穴形状为小圆柱型腔。
4.3脱模系统零件
注射机的脱模机构又称推出机构,是由推出塑料件所需的全部结构零件组成。
如顶杆、顶杆板、顶杆固定板等零件。
这类零件使用时应便于脱出塑件,且不允许有任何使塑件变形、破裂和刮伤等现象。
其机构要求灵活、可靠、并要使更换、维修方便。
(1)顶杆:
是为了从模具型腔内把塑料件顶出来的杆件。
(2)推板:
是为了从模具型腔内把塑料件顶出来的板件。
常用于斜度较大零件的顶出,由于顶在塑料件的外壁,顶出力大、方便可靠,不需很大顶出行程。
4.4.冷却及加热机构
冷却及加热机构主要包括冷却水嘴、水管通道、加热板等。
主要是为了调节模具的温度,以保证塑料件的质量。
加热系统主要应用于熔融粘度高,流动性差的塑料[4]。
一般注射到模具内的塑料温度为200℃左右,而塑料固化后从模具型腔中取出时其温度在60℃以下。
热塑性塑料在注射成型后,有些需要对模具进行有效的冷却,使熔融塑料的热量尽量快地传给模具,以便使塑料可靠冷却定型并可迅速脱模,提高塑件定型质量和生产效率。
此模具不需要冷却及加热机构,虽然PC的流动性较一般,但由于塑件较小,液体充满型腔比较快,而且散热比较快,所以可以满足塑件的成型需要。
4.5结构零件
模具的结构零件主要是固定成形零件,使其组成一体的零件。
主要包括定模座板、动模座板、定模板和动模板等。
1、定模固定板它是固定连接定模部分并使之安装在注射机上用的板,也是镶嵌浇口套的支承板。
2、动模固定板固定连接动模部分并使之安装在注射机上用的板。
3、定模板为了形成定模型腔或直接加工成形用的板。
4、动模板为了形成动模型腔或直接加工成形用的板。
5、垫板主要是为了推(顶)板,能完成推顶动作而形成一定活动空间用的板。
表4-5模腔工作尺寸计算
尺寸部位
计算公式及过程
说明
凹模径向尺寸
LM=[(1+Scp)Ls-3/4Δ]0+δz
=[(1+0.55%)X30-3/4X0.2]0+0.03
=30.0150+0.03
=[(1+0.55%)X24-3/4X0.2]0+0.03
=23.980+0.03
3/4Δ项,系数随塑件精度和尺寸变化
LM--凹件径向尺寸(mm)
Ls—塑件径向公称尺寸(mm)
Scp—塑料的平均收缩率(%)
Δ—塑料公差值(mm)
δz--凹模制造公差(mm)
凹模深度尺寸
HM=[(1+Scp)Hs-2/3Δ]0+δz
=[(1+0.55%)X40-2/3X0.2]0+0.03
=40.090+0.03
=[(1+0.55%)X2.5-2/3X0.2]0+0.03
=2.380+0.03
2/3Δ项,有资料介绍系数为0.5
HM--凹模深度尺寸(mm)
Hs—塑件高度公称尺寸(mm)
δz--凹模深度制造公差(mm)
其余符号同上
型芯径向尺寸
LM=[(1+Scp)Ls+3/4Δ]0-δz
=[(1+0.55%)X26+3/4X0.2]0-0.03
=26.290-0.03
LM=[(1+Scp)Ls+3/4Δ]0-δz
=[(1+0.55%)X20+3/4X0.2]0-0.03
=20.260-0.03
=[(1+0.55%)X18+3/4X0.2]=18.250-0.3
LM—型芯径向尺寸(mm)
δz—型芯制造公差(mm)
型芯高度尺寸
HM=[(1+Scp)Hs+2/3Δ]0-δz
=[(1+0.55%)X1+2/3X0.2]0-0.03
=1.1360-0.03
=[(1+0.55%)X38+2/3X0.2]0-0.03
=38.340-0.03
HM—型芯高度尺寸(mm)
Hs—塑件孔深度尺寸(mm)
δz—型芯高度制造公差(mm)
4.6导向零件
导向零件主要包括导柱、导套,主要是对定模和动模起导向作用。
在该套模具中,应用了带头导柱,用种导柱可以不用导套,其导向孔直接开设在模板上,并做成通孔,但考虑到轴与孔磨损比较严重,磨损后影响定位和导向精度,在适当部位加导套,以便磨损后可以更换导套,而不用更换定模板。
另外为了防止导柱从模板中脱出来,在导柱凸台底部用支承板压住[5]。
4.7紧固零件
紧固零件主要包括螺钉、销子等标准零件,其作用是连接、紧固各零件,使其成为模具整体。
模具中,动模固定板(见零件01)、模腿(见零件04)、动模板(见零件05)、模腿(见零件22)采用合钻的方法,利用四个带头导柱连接并固定;
推板(见零件02)、推杆固定板(见零件03)也采用合钻的方法,利用四个内六角螺钉连接并固定[6]。
表4-7标准件明细表
名称
型号
件数
国标
内六角螺钉
M3X19
M3X14
M5X18
2
4
GB70-85
5模具动作过程说明
表5-1模具装配图
如图5-1模具装配图所示,浇注系统凝料在点浇口处被拉断;
模具继续打开一段距离后,在限位拉杆8和限位钉11的作用下,模具沿2-2面打开,浇注系统凝料被流道拉板13拉出;
继续打开一段距离后,由于限位拉杆14的作用,模具沿3-3面打开,制件与型腔分离,包裹在型芯上,随动模一起继续运动;
当注射机的顶杆顶到推板19时,动模座板继续运动而推出机构停止运动,此时,在顶杆7和脱模板17的作用下,塑件被顶出,使塑件脱离型芯,完成脱模动作,然后合模,进行下一次循环[7]。
结论
本文以模具设计为核心,介绍了模具行业的现状,分析了模具行业今后的发展趋势。
然后围绕着刷牙杯的模具设计这一核心,先进行了产品分析、方案选择、型芯与型腔的布局设计,浇注系统、冷却及脱模系统的分析设计。
然后进行了相关工作零部件的计算。
对模具的工作过程作出分析,选取合适的注射机型。
最终完成了一个刷牙杯的注射模设计。
对于本设计,有一些成果,更有许多不足,就容器的结构外形来说,本应有一个手柄,以方便使用。
但限于自己知识面不广,实际经验的不足,便取消了对此部分的设计。
在今后的工作中,应以更加认真,更加仔细,更加负责的态度来完成自己的工作。