臺(tái)燈底座注塑模具設(shè)計(jì)方案

1、摘要臺(tái)燈是學(xué)生日常生活中必不可少的一件學(xué)習(xí)工具，此次設(shè)計(jì)的臺(tái)燈底座只是眾多產(chǎn)品當(dāng)中的一個(gè)。設(shè)計(jì)過(guò)程中按照國(guó)家在機(jī)械設(shè)計(jì)方面有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在零件制造、產(chǎn)品裝配、標(biāo)準(zhǔn)件選擇等均嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。本設(shè)計(jì)所涉及的技術(shù)資料有：機(jī)械設(shè)計(jì)；塑料成型工藝；有色金屬材料成型工藝等等。本文主要是對(duì)臺(tái)燈底座注塑模的設(shè)計(jì)進(jìn)行描述。首先，本文將概述臺(tái)燈底座塑件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，材料的選用，塑料的性能,并且闡述選擇這種原料的原因。其次，本文將講述臺(tái)燈底座的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。再次，本文將講述臺(tái)燈底座的模具設(shè)計(jì)計(jì)算。最后，本文將簡(jiǎn)單講述模具的試模與修模. 關(guān)鍵詞：pp,底座，注射模 abstractthe desk lamp is i

2、n the student daily life an essential study tool, this design desk lamp foundation is only in the middle of multitudinous product one. in design process according to country in machine design aspect related standard, in components manufacture, product assembly, standard letter choice and so on stric

3、tly according to standard execution. this design involves the technical data includes: machine design; plastic formation craft; non-ferrous metal material formation crafts and so on. this article mainly is carries on the description to the desk lamp foundation note mold design. first, this article w

4、ill outline the desk lamp foundation to model a design the unique feature, material selection, the plastic performance, and elaborated will choose this raw material the reason. next, this article will narrate the desk lamp foundation mold structural design. this article will once more narrate the de

5、sk lamp foundation mold design calculation. finally, this article will be simple narrates the mold experimental mold with to repair the mold.key words: pp,chain, injection mould, cavity目 錄1.前言12.塑件的工藝分析22.1.塑件的使用性能22.2.塑件的尺寸精度22.3.塑件表面質(zhì)量22.4.塑件的塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析22.4.1結(jié)構(gòu)分析22.4.2成型工藝分析22.5.原材料的工藝性22.5.1注射

6、成型過(guò)程22.5.2pp的性能分析32.5.3聚丙烯的改性42.5.4pp成型塑件的主要缺陷及消除措施63.成型設(shè)備的選擇及校核63.1注塑機(jī)的初選63.1.1計(jì)算塑件的體積63.1.2計(jì)算塑件的質(zhì)量63.1.3選用注射機(jī)63.2注塑機(jī)的終選73.2.1型腔數(shù)量的校核83.2.2注射量校核83.2.3鎖模力的校核83.2.4最大注射壓力校核83.2.5安裝尺寸的校核93.2.6開(kāi)模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核93.2.7模架尺寸與注射機(jī)拉桿內(nèi)間距校核94.分型面的確定105.澆注系統(tǒng)的確定115.1主流道尺寸設(shè)計(jì)125.3冷料穴的設(shè)計(jì)125.4澆口的設(shè)計(jì)126.排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)137.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)13

7、7.1加熱系統(tǒng)137.2冷卻系統(tǒng) 138.模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用169.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)169.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)169.2導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)169.3導(dǎo)套設(shè)計(jì)2110.模具相關(guān)的計(jì)算1710.1成型零件的尺寸及公差計(jì)算1711.塑件模塑成型工藝參數(shù)的確定1911.1pp的注射工藝參數(shù)1912.模具的試模與修模2012.1成型缺陷2012.2模具驗(yàn)修項(xiàng)目23結(jié)論24參考文獻(xiàn)26致謝26 71. 前言學(xué)生用臺(tái)燈的主要特點(diǎn)就是盡量不占用太多位置，其中一個(gè)就是臺(tái)燈底座的占地面積。要求其能支撐起整個(gè)燈架和燈罩。在材料選擇方面選用pp塑料，它具有下列優(yōu)點(diǎn)。1. 優(yōu)異的介電和電絕緣性能：作為臺(tái)燈的組成之一首

8、先要滿足的就是要有很好的介電性能和電絕緣性，對(duì)學(xué)生而言更為重要。2. 表面有良好的光澤：對(duì)制品的外觀有很重的影響。2. 塑件的工藝分析2.1. 塑件的使用性能該塑件為結(jié)構(gòu)件，主要用于連接固件。因此，結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能應(yīng)較好，有足夠的硬度以保證使用性能，如抗拉強(qiáng)度、抗應(yīng)力開(kāi)裂性、彈性模量都要求較好。2.2. 塑件的尺寸精度由于該塑件的尺寸都無(wú)特殊的要求，尺寸公差按上級(jí)sj1372-78規(guī)定8級(jí)精度查取公差。2.3. 塑件表面質(zhì)量該塑件表面質(zhì)量要求表面光澤，其表面粗糙為ra =1.6，盡量避免出現(xiàn)缺料、溢料、飛邊、凹陷、氣孔、翹曲與收縮等缺陷。2.4. 塑件的塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析2.4.1 結(jié)

9、構(gòu)分析1. 由于此臺(tái)燈底座塑料件表面要承受一定的壓力，與彈性支架之間要有良好的結(jié)合，具有一定的強(qiáng)度。 2. 塑件的壁厚：塑件的壁厚對(duì)質(zhì)量影響很大。當(dāng)壁厚過(guò)小時(shí)，成型時(shí)流動(dòng)阻力大，大型復(fù)雜制品難以充滿型腔。塑件壁厚的最小尺寸應(yīng)滿足以下幾方面要求：首先是使用要求，即具有足夠的強(qiáng)度和剛度，脫模時(shí)能經(jīng)受住脫模機(jī)構(gòu)的沖擊和震動(dòng)，裝配時(shí)能承受緊固力。塑料制品的最小壁厚隨著塑料品種牌號(hào)和制品大小不同而異。壁厚過(guò)大，不但造成浪費(fèi)，而且冷卻時(shí)間會(huì)增加，使生產(chǎn)效率大大降低。另外也影響產(chǎn)品的質(zhì)量，厚壁塑件易產(chǎn)生氣泡、縮孔、翹曲等缺陷。聚丙烯的常用壁厚為2mm。塑件壁厚一般在16mm范圍內(nèi)，塑件屬于中小型塑件。3.

10、精度等級(jí)：由于該塑件的尺寸都無(wú)特殊的要求，尺寸公差按上級(jí)sj1372-78規(guī)定8級(jí)精度查取公差。2.4.2 成型工藝分析1. 結(jié)晶料，熔點(diǎn)較低，熱穩(wěn)定性好，料溫100160°c、滯留時(shí)間超過(guò)10min即分解。較易吸濕，需預(yù)熱干燥，含水量不得超過(guò)0.3%。2. 流動(dòng)性好，易溢料。用螺桿式注射機(jī)時(shí)螺桿應(yīng)帶上回環(huán)。 3. 成形收縮范圍和收縮率大，方向性明顯，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形等。4. 注射壓力按注射機(jī)類型、料溫、塑件形狀尺寸、模具澆注系統(tǒng)選定，成形周期按塑件壁厚選定。樹(shù)脂黏度小時(shí)，注射、冷卻時(shí)間應(yīng)取長(zhǎng)，注射壓力應(yīng)取高，并用白油作脫模劑。5. 增大流道和澆口尺寸可減少縮孔、凹痕。2.5.

11、 原材料的工藝性2.5.1 注射成型過(guò)程1. 成型前的準(zhǔn)備對(duì)pp的色澤、細(xì)度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)。吸濕性小，僅有0.010.03，成型加工前不需要對(duì)粒料進(jìn)行干燥。2. 注射過(guò)程塑料在注塑機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)厚，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過(guò)程可以分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻5個(gè)階段。2.5.2 pp的性能分析1. 工藝特性：聚丙烯可以采用注塑、擠出、吹塑、發(fā)泡等工藝，其中最常用的就是注塑與擠出，而所設(shè)計(jì)的模具是注塑模具。2. 聚丙烯成型加工性能特點(diǎn)： 吸濕性小，僅有0.010.03，成型加工前不需要對(duì)粒料進(jìn)行干燥。 適用于多種成型方法。 熔體粘度小，易成型出薄壁長(zhǎng)流程制

12、品，不需要采用很高的成型壓力。 具有結(jié)晶性，收縮率絕對(duì)值及其范圍都較大，在13范圍內(nèi)，具有較明顯的后收縮性。工藝參數(shù)對(duì)制品結(jié)晶度有較大影響，對(duì)制品性能和尺寸變化也有較大的影響。 熔體具有較明顯的非牛頓性，粘度對(duì)剪切速率和溫度都比較敏感。 熔體彈性大，冷卻凝固速度快，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 受熱時(shí)容易氧化降解，應(yīng)盡量減少受熱時(shí)間，并盡量避免受熱時(shí)與氧接觸。3. pp的各種性能 力學(xué)性能： pp的力學(xué)性能與分子量和結(jié)晶度有關(guān)。分子量低、結(jié)晶度高、球晶尺寸大時(shí)，制品的剛性大而韌性低。pp的力學(xué)性能較好，其拉伸強(qiáng)度超過(guò)pe和ps，并且受溫度影響不大。pp的低溫抗沖擊性能差，并與結(jié)晶度，球晶尺寸和分子量等因

13、素有關(guān)；pp制品對(duì)缺口敏感；pp有突出的抗彎曲疲勞性能； pp抗蠕變性能較好。 熱學(xué)性能：pp的耐熱性良好； pp的耐低溫性不好；pp的線膨脹系數(shù)為塑料中較大的，熱導(dǎo)率中等。 電學(xué)性能：pp為非極性聚合物，電絕緣性優(yōu)良，耐電弧性好。pp電性能受濕度、溫度和頻率影響小，可用作海底電纜的絕緣材料。 環(huán)境性能：pp具有良好的耐化學(xué)腐蝕性；pp耐應(yīng)力開(kāi)裂性較好； pp耐候性不好4. pp的主要性能指標(biāo)pp的主要性能指標(biāo)見(jiàn)表2-1。表2-1 pp的主要性能指標(biāo)塑料名稱聚丙烯密度0.900.91收縮率s1.03.0熔點(diǎn)t/170176熱變形溫度t/102115抗拉屈服強(qiáng)度mpa37抗彎強(qiáng)度mpa67.5拉

14、伸彈性模量mpa沖擊韌度78硬度hb8.65體積電阻系數(shù)>擊穿強(qiáng)度30比體積1.101.05吸水率0.010.832.5.3 聚丙烯的改性由于聚丙烯的耐磨性不夠高，成形收縮率較大，低溫呈脆性，熱變形溫度亦較低等缺點(diǎn)。因此對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性，可改善聚丙烯的物理、化學(xué)、加工性能。聚丙烯材料中通常都要添加抗氧劑，且在樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程中造粒加入。其它各種添加劑如光穩(wěn)定劑，著色劑，填充劑，增強(qiáng)劑，阻燃劑等，它們有的已在樹(shù)脂造粒時(shí)加入，構(gòu)成了不同的樹(shù)脂牌號(hào)，因而選擇適當(dāng)牌號(hào)樹(shù)脂即可滿足某種使用要求；有的則在制品成型前根據(jù)需要添加。為了達(dá)到長(zhǎng)期的抗氧穩(wěn)定性，通常使用鏈終止劑和過(guò)氧化物分解劑增效混合物。由于聚

15、丙烯的加工溫度較聚乙烯高，抗氧化性較差，所以對(duì)著色劑的要求應(yīng)更高一些。長(zhǎng)期在戶外使用的聚丙烯制品應(yīng)加有光穩(wěn)定劑填充劑和增強(qiáng)劑由其本身的物理結(jié)構(gòu)及其在復(fù)合材料中所起的作用來(lái)區(qū)別。按照傳統(tǒng)的觀念，塑料材料中使用填充劑的首要目的是增加容量，降低材料成本，故又稱增量劑。增強(qiáng)劑摻入塑料后，可與樹(shù)脂牢固粘合，顯著提高材料的力學(xué)強(qiáng)度。聚丙烯的填充材料包括碳酸鈣，云母，木屑，滑石粉和玻璃纖維增強(qiáng)材料等。改性的方法：1. 氯化聚丙烯：氯化聚丙烯的制法與氯化聚乙烯相似，將聚丙烯溶于四氯化碳或氯苯之類的溶劑中，加入少量引發(fā)劑（如偶氮二異丁腈）在常壓和60溫度通入氯氣進(jìn)行氯化，氯化完成后減壓蒸餾并水洗，即制得氯化聚丙

16、烯。等規(guī)聚丙烯，無(wú)規(guī)聚丙烯（丙烯/乙烯）共聚物都可進(jìn)行氯化。氯化聚丙烯的含氯量隨制備條件不同而異，高者可達(dá)65。該產(chǎn)品為白色粉末，熔點(diǎn)100120，分解溫度180190，其硬度，耐磨性，耐酸性，耐鹽水性都很好，耐熱，耐光，耐老化性能也較好，含氯量高的氯化聚丙烯有難燃性，含氯量為2040的氯化聚丙烯具有好的粘結(jié)性能。2. 共聚改性（丙烯/乙烯）無(wú)規(guī)共聚物：對(duì)酸，堿，醇和許多種無(wú)機(jī)化學(xué)介質(zhì)都有較好的耐腐蝕性，并且與表面活性劑和醇類接觸不易發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂，但液態(tài)烴，含氯有機(jī)化合物和氧化性強(qiáng)酸能使其表面發(fā)生銀紋或發(fā)生溶脹。主要用于生產(chǎn)透明度和沖擊強(qiáng)度好的薄膜，中空吹塑和注塑制品。其初始熱合溫度較低，

17、乙烯含量高的共聚物在共擠出薄膜或復(fù)合薄膜中作為特殊熱合層得到廣泛應(yīng)用。由于該共聚物中含有較多的可萃取物和無(wú)規(guī)聚丙烯，因而如果用于生產(chǎn)食品包裝材料，要注意是否符合有關(guān)衛(wèi)生法規(guī)。（丙烯/乙烯）嵌段共聚物 既有較好的剛性，又有好的低溫韌性，其主要用途為制造大型容器，周轉(zhuǎn)箱，中空吹塑容器，機(jī)械零件，電線電纜包覆制品，也可用于生產(chǎn)薄膜等產(chǎn)品。 接枝聚丙烯接枝聚丙烯的性能與接枝聚合所用的聚丙烯種類，接枝鏈段的種類及長(zhǎng)短和數(shù)量，接枝聚合物的分子量和分子量分布等有關(guān)。在聚丙烯分子鏈上接枝彈性鏈段，可以提高聚丙烯的沖擊強(qiáng)度和低溫性能，接枝適當(dāng)?shù)臉O性基團(tuán)，可以改善聚丙烯的粘結(jié)性能，染色性能，抗電性能等。3. 共混

18、改性與高密度聚乙烯共混使用，目的使提高沖擊強(qiáng)度。為了改善聚丙烯的沖擊性能和克服其低溫脆性，還經(jīng)常使用橡膠進(jìn)行改性。聚丙烯與其它橡膠如聚異丁烯，（乙烯/丁烯）共聚物，（苯乙烯/丁二烯）嵌段共聚物等共混，也能取得良好的增韌效果聚丙烯與（乙烯/乙酸乙烯酯）共聚物共混，可以得到加工性，印刷性，耐應(yīng)力開(kāi)裂性以及沖擊性能較好的材料。聚丙烯與聚酰胺共混，其抗沖擊性，耐磨性，耐熱性，染色性，親水性等都有顯著提高，為了增進(jìn)它們的相容性，可摻入少量接枝順丁烯二酸酐的聚丙烯。2.5.4 pp成型塑件的主要缺陷及消除措施1) 缺陷缺料（注射量不足）、氣孔、溢料飛邊、熔接痕強(qiáng)度低、表面硬度和強(qiáng)度不足。2）消除措施加大主

19、流道、分流道、澆口，加大噴嘴，增大注射壓力，提高模具溫度。3. 成型設(shè)備的選擇及校核3.1 注塑機(jī)的初選3.1.1 計(jì)算塑件的體積根據(jù)制件的三維模型，利用proe三維軟件繪制出制品的實(shí)體模型，從面得到模型的體積，在繪制模型時(shí)，初定塑料的尺寸為：截面直徑為120mm,高度為30mm，可求得單個(gè)塑件的體積為：v1=29.694cm3其中估算澆注系統(tǒng)凝料體積為： vj=0.6×29.694=17.816cm3初定一模一腔，故一次注射所需要的塑料總體積為：v=v1+vj=29.694+17.8166=47.51cm33.1.2 計(jì)算塑件的質(zhì)量查手冊(cè)得該塑件pp的密度為： 塑件的質(zhì)量為： m1

20、=pv2=0.9×29.694=26.725g澆注系統(tǒng)凝料質(zhì)量為： m2=pvj=pv2=0.9×17.816=16.034g塑件和澆注系統(tǒng)凝料總質(zhì)量為： m=m1+m2=26.725+16.034=42.759g3.1.3 選用注射機(jī)根據(jù)一次所需要的注射量為v=47.51cm3,初步選取sz- 60/40。注塑成型機(jī)sz- 60/40主要參數(shù)如下表所示：表3-1 sz- 60/40型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)螺桿直徑/30拉桿內(nèi)間距220×300理論容量60最大模具厚度250注射速率70最小模具厚度150塑化能力35定位孔直徑100額定注射壓力180噴嘴10螺桿轉(zhuǎn)速02

21、00噴嘴孔直徑3鎖模力400開(kāi)模行程2503.2注塑機(jī)的終選3.2.1型腔數(shù)量的校核i. 由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量：式中 注塑機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，結(jié)晶型塑料一般取0.75注射機(jī)的額定塑化量或），該注射機(jī)為35 成型周期，因塑件較小，壁厚不大，取60單個(gè)塑件的質(zhì)量和體積（或）澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積（或）1. 按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 ，m=85%mso，mso=vc×a×s，q一個(gè)塑件的質(zhì)量和它均分到的澆注系統(tǒng)質(zhì)量之和，mso普通聚苯乙烯的對(duì)空注塑量，vc理論注塑容積，a注塑系數(shù)s聚苯乙烯密度1.05g/cm 3上式左邊，符合要求。3.2.2

22、注射量校核注射量以容積表示， 最大注射容積為式中模具型腔和流道的最大容積（）； 指定型號(hào)與規(guī)格的注射機(jī)注射量容積（），該注射機(jī)為60（）； 注射系數(shù)，無(wú)定型塑料取0.85，結(jié)晶型塑料取0.75，該處取0.75。倘若實(shí)際注射量過(guò)小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中的停留時(shí)間就會(huì)過(guò)長(zhǎng)。所以最小注射容積。故每次注射的實(shí)際注射量容積應(yīng)滿足，而，符合要求。 3.2.3鎖模力的校核其中 p-模具型腔及流道內(nèi)塑料熔體平均壓力，mpa p0注塑機(jī)料筒內(nèi)螺桿或柱塞施予塑料熔體的壓力，mpa k-損耗系數(shù)，取值在1/32/3范圍選取,取k=0.5p=0.5×200=100mpap決定后，按f=0

23、.1p×a=0.1×100×11.304=113.04kn180kn 符合要求f注塑機(jī)的額定鎖模力，kna制件加上澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積，a=11.304cm23.2.4最大注射壓力校核注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力 （見(jiàn)表3-1，）應(yīng)該大于注射成型時(shí)調(diào)用的注射壓力,即 式中 安全系數(shù)，常取 注射成型時(shí)調(diào)用的注射壓力，實(shí)際生產(chǎn)中，該塑件成型時(shí)所需注射壓力為70。代值計(jì)算180kn>1.3×100=130kn，符合要求。3.2.5安裝尺寸的校核（1）噴嘴尺寸主流道的小端直徑d大于注射機(jī)噴嘴d，通常為 對(duì)于該模具d3mm，（見(jiàn)表1-3

24、）取d3.5mm，符合要求。主流道入口的凹球應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球半徑sr，通常為： 對(duì)于該模具sr為sr10mm，取12mm，符合要求。（2）定位圈尺寸注塑機(jī)定位孔尺寸直徑為mm，所以定位圈尺寸的直徑也取mm，兩者之間可以呈較松動(dòng)的間隙配合，符合要求。2. 最大與最小模具厚度模具厚度應(yīng)滿足：式中h min=150mm. ,hmax =250mm. ，。而該套模具厚度,符合要求。3.2.6開(kāi)模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核式中 注射機(jī)動(dòng)模板的開(kāi)模行程，取250,見(jiàn)表13， 塑件推出行程（）,取， 包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度（），其值為 代值計(jì)算，符合要求。3.2.7模架尺寸與注射機(jī)拉桿內(nèi)間距校核 該套模具模

25、架的外形尺寸為，而注射機(jī)拉桿內(nèi)間距為220mm×300mm因，所以符合要求。4. 分型面的確定模具上用于取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸面通稱為分型面。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和形狀，分型面選擇是否合理對(duì)于塑件質(zhì)量、模具制造、使用性能均有很大的影響，它決定了模具的結(jié)構(gòu)型式，是模具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。模具設(shè)計(jì)是應(yīng)根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、澆注系統(tǒng)型式，推出方式、排氣方式及制造工藝等多種因素，全面考慮，合理選擇。因此，分型面應(yīng)遵循以下選擇原則：（1）分型面的應(yīng)有利于脫模；（2）分型面的應(yīng)有利于保證塑料制品的外觀和尺寸精度要求；（3）分型面的應(yīng)有利于成型零件的加工制造；（4）分型面的應(yīng)有利于側(cè)向

26、抽芯等。且在選擇分型面時(shí)一般要考慮以下因素：塑料制品的形狀，尺寸和壁厚；塑料性能及填充條件；澆注系統(tǒng)的布局；成型效率及成型操作；排氣及脫模；模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、制造容易等。綜合上述選擇分型面的原則和影響選擇分型面的因素，本結(jié)構(gòu)件采用如下分型面：如圖4-1：圖4-1模具分型面示意圖5. 澆注系統(tǒng)的確定澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)塑件質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。澆注設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下因素：塑料成型特性；排氣良好；流程要短；防止型芯變形和嵌件位移；整修方便，保證塑件外觀質(zhì)量。一方面有利于模具的制造，可使塑件留在動(dòng)模，

27、便于脫模；另一方面保證外圓面的尺寸的精度。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道、分流道、澆口、和冷料穴。5.1 主流道尺寸設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道小端直徑 通常去4-8mm主流道球面半徑 。 球面配合高度 主流道長(zhǎng)度 盡量小于80mm，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取主流道大端直徑 （半錐角為）取澆口套總長(zhǎng) 具體尺寸見(jiàn)圖5-1圖5-1 澆口套整體尺寸圖 。5.2 冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴主要收集前鋒冷料，防止冷料進(jìn)入型腔或堵塞澆口。主流道冷料穴的設(shè)計(jì)開(kāi)模時(shí)應(yīng)將主

28、流道的凝料拉出，所以冷料穴的直徑應(yīng)該稍大于主流道大端直徑。5.3 澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。澆口的截面積通常為分流道的面積的0.7倍0.09倍，澆口的面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口的長(zhǎng)度為。澆口的具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模中逐步調(diào)試修正。澆口的選用澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用直接澆口，它的特點(diǎn)是澆口注塑壓力和熱量損失很小，具有很好的成型性由于她的尺寸大，固化時(shí)間長(zhǎng)，延長(zhǎng)了補(bǔ)料時(shí)間，使補(bǔ)縮效果很好。主流道澆口根部設(shè)計(jì)不宜太粗，否則該處的溫度高容易產(chǎn)生縮孔。模具設(shè)

29、計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無(wú)論采用何種澆口，其開(kāi)設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開(kāi)設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：1、盡量縮短流動(dòng)距離。2、澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚最大處。3、必須盡量減少熔接痕。4、應(yīng)有利于型腔中氣體排出。5、考慮分子定向影響。6、避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。7、澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。8、注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響本次設(shè)計(jì)采用輪輻式和點(diǎn)澆口相結(jié)合的方式，6. 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熱塑性塑料模具排除的氣體量比較少，可

30、利用模具分型面的間隙排氣，利用拉料桿與模板之間的間隙排氣和用側(cè)型芯運(yùn)動(dòng)間隙排氣。若排氣不良，會(huì)造成以下問(wèn)題：（1）型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠＃唬?）氣體壓縮所產(chǎn)生的熱量可能使塑料燒焦；（3）氣體在一定的壓縮程度下會(huì)滲入塑料制件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。對(duì)于改套模具是屬于小型模具，排氣量小，而且分型面比較多，因此本設(shè)計(jì)不單獨(dú)開(kāi)設(shè)排氣槽。7. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.1 加熱系統(tǒng)由于該套模具要求在以下，又是小型模具，所以無(wú)需設(shè)置加熱裝置。7.2 冷卻系統(tǒng)從模具結(jié)構(gòu)看，重點(diǎn)是冷卻型腔和澆注系統(tǒng)，故冷卻水孔開(kāi)設(shè)在四個(gè)滑塊上。由于型腔尺寸較大，開(kāi)水孔后對(duì)其強(qiáng)度有一定的

31、影響，為了保證強(qiáng)度和剛度，適當(dāng)增加斜滑塊的厚度。冷卻水道設(shè)計(jì)原則如下：在模具設(shè)計(jì)時(shí)冷卻系統(tǒng)的布置應(yīng)先于脫模機(jī)構(gòu)，以保證足夠的空間來(lái)布置冷卻回路；合理確定冷卻管道的直徑、中心距以及與型腔壁的距離；降低進(jìn)水與出水的溫度差；澆口處應(yīng)加強(qiáng)冷卻；應(yīng)避免將冷卻管道開(kāi)設(shè)在塑件熔合部位，并注意干涉及密封等到問(wèn)題冷卻水道應(yīng)便于加工和清理。一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在以下。熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快的傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。對(duì)于粘度低、流動(dòng)性好的塑料（如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍66等），因?yàn)槌尚凸に囈?/p>

32、求模溫不太高，所以常用常溫水進(jìn)行冷卻。pp的成型溫度和模具溫度分別為，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。1. 冷卻介質(zhì)冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗娜萘看?、傳熱系?shù)大，成本低。用水冷卻，即在模具型腔周圍或內(nèi)部開(kāi)設(shè)冷卻水道。2. 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)略計(jì)算如果忽略模具因空氣對(duì)流、熱輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，不考慮模具金屬材料的熱阻，可對(duì)模具冷卻系統(tǒng)進(jìn)行初步的和簡(jiǎn)略的計(jì)算。模具溫度設(shè)為40根據(jù)熱平衡計(jì)算： 在單位時(shí)間內(nèi)熔體凝固時(shí)放出等熱量等于冷卻水所帶走的熱量，故有       公式：    冷卻

33、水的體積流量（m³/min）；w單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料重量（kg/min）；單位的重量的塑料制品在凝固時(shí)所放出的熱量（kj/kg）；r冷卻水密度；冷卻水的比熱容；冷卻水出口溫度；冷卻水入口溫度； .求塑料制品在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量q  設(shè)注射時(shí)間為2s，冷卻時(shí)間為20s，保壓時(shí)間為15s，開(kāi)模取件時(shí)間為3 s.，得注射成型周期為40s。  設(shè)用20的水作為冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30，水呈湍流狀態(tài)，   一個(gè)小時(shí)成型次數(shù)n3600/4090wm×n×905292.97g/h=5.3kg/h=0.09kg/min

34、    查手冊(cè)得pp單位重量放出的熱量q16.4×10²kj/kg   故.水的體積流量    由公式.求冷卻水道直徑d 根據(jù)水的體積流量查手冊(cè)1得.求冷卻水在管道的流速v v4/()= .求管道孔壁與冷卻介質(zhì)見(jiàn)傳熱系數(shù)k查表得可f7.22 .求冷卻管道總傳熱面積a .求模具應(yīng)開(kāi)設(shè)得冷卻管道孔數(shù)n考慮到瓣合模為4塊，每塊設(shè)置一條水道，因此總水道數(shù)為4孔。8. 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用結(jié)構(gòu)形式為a2型、模架

35、尺寸為 的標(biāo)準(zhǔn)模架可符合要求。1)定模底板（） 定模底板是模具與注射機(jī)連接固定的板，材料是45鋼。通過(guò)4個(gè)m12的內(nèi)六角螺釘與模套連接；定位圈通過(guò)4個(gè)m8的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接；定模底板與澆口套為配合。9. 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計(jì)人員只要按模架規(guī)格選應(yīng)即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計(jì)人根據(jù)模具機(jī)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。9.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)1. 導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。2. 該模具采用4跟導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置。3.

36、該模具導(dǎo)柱安裝在下套上，導(dǎo)套安裝在上模套上。4. 為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面初應(yīng)制有承屑槽，即可削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的孔口倒角，該模具采用后者。5. 在合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸。6. 上下模套采用合并加工時(shí)，可確保同軸度的要求。9.2 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)1. 該模具采用帶頭導(dǎo)柱，不加油槽2. 為使導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分3. 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架可知為）。4. 導(dǎo)柱安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按配合，導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按或的間隙配合。5. 導(dǎo)柱的工作部分的表面粗糙度為。6. 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比上模

37、套端面高度高出。7. 導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面、堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼t8a、t10a經(jīng)淬火處理，硬度為50hrc以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度為50hrc以上。9.3 導(dǎo)套設(shè)計(jì) 導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動(dòng)定模的相對(duì)位置，保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種：直導(dǎo)套（）、帶頭導(dǎo)套（）。該導(dǎo)套直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架可知為1. 結(jié)構(gòu)形式：采用帶頭導(dǎo)套（i型）導(dǎo)套的端面應(yīng)倒角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣。2. 導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按或間隙配合，表面粗糙度為。3. 導(dǎo)套的外徑與模板的一端采用配合。4. 導(dǎo)

38、套材料可用淬火鋼或銅（青銅合金）等耐磨材料制造，該模具中采用t8a。10. 模具相關(guān)的計(jì)算11.1 成型零件的尺寸及公差計(jì)算對(duì)于單個(gè)塑件(1)平均收縮率=(1.0%+3.0%)/2=2.0%(2)型腔徑向尺寸：1200.44/2=119.78 mm=2.0%=119.78+0.02×119.78+0.02²×119.78=122.22mm因塑件是按照8級(jí)精度，所以模具型腔按照it9級(jí)精度制造，其制造偏差是：0.074 得到：lm122.22+0.074 mm(3)型芯徑向尺寸：116+0.38/2=116.19mm=2.0%=116.19+0.02×11

39、6.19+0.02²×116.19=118.56mm同理，型心按照it9所以模具型腔按照it9級(jí)精度制造，其制造偏差是：0.062得到：lm118.56-0.062mm(4)型腔深度尺寸：300.2/2=29.9 mm=0.2%=29.9+0.02×29.9+0.02²×29.9=30.51mm同理，型芯按照it9所以模具型腔按照it9級(jí)精度制造，其制造偏差是：型腔容易修淺，則hm30.51+0.052 mm(5)型芯高度尺寸：280.2/2=28.1 mm=0.2%=28.1+0.02×28.1+0.02²×28

40、.1=28.67mm同理，型芯按照it9所以模具型腔按照it9級(jí)精度制造，其制造偏差是：0.036 型芯容易修短，則hm28.6-0.036mm11. 塑件模塑成型工藝參數(shù)的確定11.1pp的注射工藝參數(shù)聚丙烯具有良好的注塑成型工藝，其典型的注塑工藝參數(shù)如表9-1所列。表9-1：樹(shù)脂名稱pp中料筒溫度/180200注塑機(jī)類型螺桿式后料筒溫度/200220螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）48注射壓力/mpa70100噴嘴形式直通式注射時(shí)間/s03噴嘴溫度/180190保壓時(shí)間/s2060模具溫度/2060冷卻時(shí)間/s2090前料筒溫度/160180總注塑周期/s5016012模具的試模與修模 雖然是在選定

41、成型材料、成型設(shè)備時(shí)，在預(yù)想的工藝條件下進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，但是人們的認(rèn)識(shí)往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以后，進(jìn)行試模試驗(yàn)，看成型的制件質(zhì)量如何。發(fā)現(xiàn)總是以后，進(jìn)行排除錯(cuò)誤性的修模。 塑件出現(xiàn)不良現(xiàn)象的種類居多，原因也很復(fù)雜，有模具方面的原因，也有工藝條件方面的原因，二者往往交織在一起。在修模前，應(yīng)當(dāng)根據(jù)塑件出現(xiàn)的不良現(xiàn)象的實(shí)際情況，進(jìn)行細(xì)致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出補(bǔ)救方法。因?yàn)槌尚蜅l件容易改變，所以一般的做法是先變更成型條件，當(dāng)變更成型條件不能解決問(wèn)題時(shí)，才考慮修理模具。 修理模具更應(yīng)慎重，沒(méi)有十分把握不可輕舉妄動(dòng)。其原因是一旦變更了模具條件，就不能再作大的改造和恢復(fù)原狀。

42、試模中所獲得的樣件是對(duì)模具整體質(zhì)量的一個(gè)全面反映。以檢驗(yàn)樣件來(lái)修正和驗(yàn)收模具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。12.1成型缺陷當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時(shí)，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來(lái)著手修正，逐個(gè)排出，逐步改進(jìn)，方可得到理想的樣件。下面就對(duì)應(yīng)模中常見(jiàn)的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。一般會(huì)出現(xiàn)的缺陷有：充填不足毛邊縮水流道痕銀線融接線氣泡燒焦痕、黑痕裂痕撓曲脆弱表層剝離分散不良離型不良表面霧狀痕根據(jù)本設(shè)計(jì)的大小和形狀，很有可能出現(xiàn)以下三個(gè)問(wèn)題：1. 充填不足由機(jī)床引起的原因及對(duì)策 ：原因?qū)Σ?.射出

43、能力不足機(jī)臺(tái)射出部能力確認(rèn)2.射出壓力太低提高壓力3.原料溫度低,流動(dòng)性差確認(rèn)加熱缸溫度及提高射出壓力4.原料供給量不足增加料量5.射出速度慢提高射速6.射出噴嘴部阻力大確認(rèn)孔徑及電熱能力7.螺桿進(jìn)料不良手動(dòng)進(jìn)料8.原料落下因難確認(rèn)清除原料團(tuán)，降低入料口溫度9.螺桿射出逆流更新逆止環(huán)由模具引起的原因及對(duì)策原因?qū)Σ?.湯口設(shè)計(jì)不平均重新計(jì)算與修正2.湯口流道澆口設(shè)計(jì)過(guò)小重新計(jì)算及加大尺寸3.冷料儲(chǔ)井阻塞清除阻塞部位4.排氣不良追加逃氣設(shè)計(jì)5.模溫低減少冷卻水溫、水量6.成品肉厚太薄檢查排氣性或增加肉厚設(shè)計(jì)7.熱料道阻塞未通檢查電路及溫度并檢修8.模具冷卻不當(dāng)確認(rèn)水路系統(tǒng)并修改之2. 縮水由機(jī)床引

44、起的原因及對(duì)策 原因?qū)Σ?.射速太慢提高射出速度2.射壓偏低提高射出壓力3.保壓時(shí)間不足增加保壓時(shí)間4.原料供應(yīng)量不足增加原料供應(yīng)量5.原料溫度偏高降低原料加熱溫度6.射出噴嘴太長(zhǎng)或孔徑太小更換短噴嘴或增大噴嘴孔徑7.射出噴嘴與模具湯口未吻合重新校正中心度及圓弧度8.射出噴嘴部溫度低提高噴嘴溫度9.開(kāi)模太早、冷卻不足增加冷卻時(shí)間10.熱流道溫度低提高熱流道之溫度11.射出時(shí)原料產(chǎn)生逆流螺桿逆止環(huán)更換由模具引起的原因及對(duì)策 原因?qū)Σ?.模具溫度太高增加冷卻水路或降低水路2.模具溫度不一局部過(guò)高確認(rèn)水路循環(huán)系統(tǒng)或增減3.湯口或流道細(xì)小重新計(jì)算及修改湯口或流道4.模穴有特別厚肉的部位增加厚肉部位之流

45、道5.肉厚設(shè)計(jì)不均一或不適當(dāng)依肉厚比例修正3. 流道痕 由機(jī)床引起的原因及對(duì)策 原因?qū)Σ?.原料溫度低,流動(dòng)性不夠提高原料加熱溫度2.射出速度慢提高射出速度3.射出噴口太長(zhǎng)、孔徑太小適當(dāng)修正孔徑、更換合適品4.保壓壓力低提高保壓壓力5.保壓時(shí)間不足增加保壓時(shí)間6.原料供應(yīng)略不足略增加計(jì)量值7.剛成型時(shí)冷料流入可以松退來(lái)防止冷卻出現(xiàn)8.射出噴口部溫度低檢修噴口部電熱圈及能力 由模具引起的原因及對(duì)策 原因?qū)Σ?.模溫偏低確認(rèn)后再適提高2.模具冷卻不當(dāng)確認(rèn)整個(gè)水路系統(tǒng)再修正3.冷料儲(chǔ)陷設(shè)計(jì)太小增大冷料儲(chǔ)陷部位4.脫氣不良增加逃氣槽設(shè)計(jì)或追加pin5.熱澆道溫度偏低適當(dāng)提高溫度12.2模具驗(yàn)修項(xiàng)目1. 各工作系統(tǒng)堅(jiān)固可靠，活動(dòng)部分靈活平穩(wěn)，動(dòng)