雙色模設(shè)計畢業(yè)論文

1、敖色共塑模其筱針鳥安展1 簡介2槿具機構(gòu)3.敘色棧強塑工藝4棧具的筱針戒謖方該/L種敖色棧棧具轄構(gòu)轄束豬隨著社會文明的不斷發(fā)展，人們品味的提高， 產(chǎn)品的外觀造型及視覺效果顯得越來越重要。傳統(tǒng) 塑料產(chǎn)品的外觀美化要通過噴涂、電鍍等方法處理, 但經(jīng)過長時間暴露在空氣中,外觀的顏色極易被破 壞。而雙色模具則可根據(jù)不同的市場需要，更換塑料 母的顏色，也不需要進行噴涂處理。雙色模生產(chǎn) 的產(chǎn)品不僅質(zhì)量穩(wěn)定，而且生產(chǎn)效率也高。由于 當(dāng)今，隨著人們對注塑制品質(zhì)量要求的提高，越 來越多的新型注塑工藝及技術(shù)被開發(fā)和應(yīng)用。 其中,雙侈）色注塑技術(shù)作為一種前沿的制造工 藝，在我國也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。雙色 注塑新

2、技術(shù)起源于Arburg公司，它從1961年開 始開發(fā)多色注塑機，其當(dāng)時的目標(biāo)就是要將雙 色制件的生產(chǎn)效率充分提高。當(dāng)時，主要的方 法為插入再封裝的技術(shù)。此新技術(shù)在國內(nèi)正處 于研究和應(yīng)用的熱點，與單組分注塑有很夫的 區(qū)別，但由于進口設(shè)備的價格高昂、注塑工藝 及模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因,雙色注塑工藝在我國 并沒有得到廣泛的引進和應(yīng)用,而一般是通過 其他的替代工藝進行生產(chǎn)雙組分或雙色產(chǎn)品。 對于普通注塑成型過程，目前CAE軟件都已經(jīng)非常真實的模擬岀注塑 過程，模擬結(jié)果與實際的試驗結(jié)果差距已經(jīng)很 小/旦是對于雙色注塑技術(shù)，影響因素是普通注 塑的兩倍以上，更有界面耦合造成的不確定因 素,因此在工藝、模具、仿真

3、等各個階段的研 究與應(yīng)用都還非常有限。在常用的各種CAE 軟件中，也很難對雙（多虔進行全面和具體的 模擬，所以CAE模擬結(jié)巢還只是對實際生產(chǎn)的 一個參考。本課題廣泛閱讀當(dāng)前國內(nèi)外文獻(xiàn), 總結(jié)出了型芯旋轉(zhuǎn)式、收縮模具型芯式、脫 祥祓旋轉(zhuǎn)式、型芯滑動第、蹺蹺 板結(jié)構(gòu)等五種典型及改進的雙色注塑模具 結(jié)構(gòu)類型，分析了各模具結(jié)構(gòu)的成型特點及 適應(yīng)性，總結(jié)了雙色注塑模具設(shè)計準(zhǔn)則及雙 色制品設(shè)計要點,最后分析確立了熔體溫度、 保壓壓力、注射速度、模具溫度等對雙色 產(chǎn)品質(zhì)量造成影響的主要因素。菲從流變 學(xué)角度初步探討了雙色注塑中的流變學(xué)應(yīng) 用，分析流變學(xué)流變指數(shù)對充填的影響以及 對雙色制件界面應(yīng)力進行分析，同

4、時根據(jù)產(chǎn) 品要求對雙色印章蓋進行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，并 結(jié)合穩(wěn)健設(shè)計正交試驗運用MPI/Overmolding模塊來對其進行模擬，分 析注塑工藝參數(shù)（熔體溫度、保壓壓力、注 射速度、模具溫度）對雙色制件注塑的影響 關(guān)系，確定影響雙色注塑工藝參數(shù)的影響順 序,對體積收縮率為熔體溫度保壓壓力、 注射速度模具溫度,對縮痕指數(shù)為保壓壓 力熔體溫度注射速度模具溫度，優(yōu)化 了體積收縮率和縮痕指數(shù)雙目標(biāo)。本文的 研究結(jié)果對雙色工藝設(shè)計有指導(dǎo)意義。敘色模訊塑工藝所謂雙色注射成形就是使用2個或2個以上注 射系統(tǒng)的注射機,將不同品種、不同色澤的塑料同時 或先后注射入模具的成形方法。分別有雙色多模的 清色注塑成形、雙色單

5、模的清色注塑成形、雙色單 模的混色注塑成形。雙色注射成形機與普通注射機不 同，它除了有2個注射系統(tǒng)外，還需要能使模具動模 （多模-轉(zhuǎn)盤式）或型腔部位（單模-轉(zhuǎn)軸式）實現(xiàn)旋 轉(zhuǎn)的機構(gòu)。雙色模注塑原理:雙色模通常有兩副模具，一半裝在雙色模注塑機的定模固定板 上，也就是有注塑澆口的一側(cè)，另一半裝在動模回轉(zhuǎn) 板上,即模具頂岀的一側(cè)。這兩副模具的動模在一 般情況下是完全一樣的，而一次定模和二次定模不 一樣。當(dāng)?shù)谝环N材料注塑完畢后，定、動模在注塑 機*立力下菠打弄，一次動模帶著一次產(chǎn)品旋*專 180，此時動模不頂出，然后合模，進行第二種材料 的注塑，保溫冷卻后，定、動模被打開，動*莫側(cè)產(chǎn)品 被頂出。每個成

6、形周期內(nèi)都會有一模一次產(chǎn)品及 一模二次產(chǎn)品產(chǎn)生。123mapeng. net123mapeng. net654圖12-13雙色注射機結(jié)構(gòu)示意!-合模油缸;2注射裝置;3料斗；4一固定模板;5模具回轉(zhuǎn)板;模其的筱針對于塑料模設(shè)計來說收縮率是很重要的，它是 模具設(shè)計的基礎(chǔ)，關(guān)系到產(chǎn)品尺寸是否合格，不 同材料的收縮率各不相同。只有合適的收縮率才能 保征產(chǎn)品注塑冷卻后達(dá)到所要求的尺寸。雙色模的 收縮率主要取決于一次材料的縮水率，二次材料則 應(yīng)選與一次材料相同的縮水率。例如:一次材料為ABS（縮水率通常為5 %o），二次材料為TPR（縮水率 通常為18%o），在進行雙色模設(shè)計時,收縮率要全部 設(shè)為5 %

7、。，因為一次材料已基本形成了產(chǎn)品的輪廓 形狀，二次材料包在一次產(chǎn)品上，因而不會有更大或 更小的收縮率。模具結(jié)構(gòu))一動奠虎様2尚乞風(fēng)引3歸恥鞍6#喬卅7十翻創(chuàng)也8定快 L電姑於1G沁加迷飯A ll-lESWil l2-ISlttiT 13 筈封制14-15餡俎卜16電找怦 卩一此黃誨 悔一承托住J9-W；iIffi$I 2O-0H安無2】一女浪忙22定位酹23旻檢迫帖點A 2d卸熱密25-WS?tT 46-兒位止扯卻27仙渡筑飯B冷 導(dǎo)Q 2?護桂31旳咖K12 32Dt仲33凰符樹念皈34扯扳35-3R位仃 39上37-誇g 撐一網(wǎng)定熾燈39從他桿 現(xiàn)觸I?41-18輔旳槌42壬狡逋討色B 4

8、3-151圧尿林44d*涇46學(xué)柞 冇一詡企螺釘 砒一広堆并憑49一水嗚(i) tUffiO&*M圖3根H妹構(gòu)團Fig. 3 Structure ot chc mooldt塑科2、LDFE鬲壓肇乙80160.不折斷D4146.091-0.93、83-lCO33-41 n3.KDFE .低壓鑒乙麗、22039086.,DfiOO0989?.121.4349 .非準(zhǔn)4、?Si33340.1 J.7 . .iM65-0,.1D4-1.0?66-7643.?.R1GO-105LOl.CH、102J03.,7.iAS .i丙烯階笨乙脇665 期 CL12-2.?.1J0&-1.1.16096,84102

9、.、8.PW 梟甲基丙燧酸甲脂 假完力）.35030.-2.7-24.6.,R9W101.1871-85 i74102.,通I科t晶 隹 t1011叭（尼龍6）八49040.-心24.、RICO -120112-1.14.7M18 r尼龍對63040.55-10.9.,R1C6-120L49,昭86 ,121$PCM.聚箔型、了 C0期0.76.M94(E13D1.42,85 124.,聚縮醴.（旗璃207）595-770.4.4 iM750.ii：W6157-174.1415PBT.,聚T焰劉蘇嚴(yán)620、4 .R119.131.、60.采丁烯魁觸謹(jǐn)（緩段3CK）.1170.17R120-心、

10、200.7lb:PC.-繁裁酸霜，56070.3CM00 ,R115.-12,121 ,n130-138.H熒tUfo770、82-10.4,1R118-1201J0G i191 i晶18PET聚射掘二甲醴N二醉 （鎖 JS4301930.12.8.,R120,.159，140.226.19FPS.i1370.*7.1Hl 23.LjS.i220-240.260.120PUS.肇，714,?.l .M89.R120124.121-174、181熱21EP.iW；i 低奇度.1761-0B2-1.36.-:0.75-1.0：i-i111-139.122PF,筆勒：（木粉理擁融Q352733、13

11、1-3.2?.Midi 151341.45,1674 n167-206.一丄.kzK r/口 宀 F=1/r+t 山、【2.1 咸型方眩一般雙色成形是第一次先成形基體，地二次再 成形鑲體。成型方法：型芯旋轉(zhuǎn)卸件板旋轉(zhuǎn)型芯后退型 腔后退和型腔滑動等。雙色注塑通常使用不同顏色的同一種塑料，這 樣基體與鑲件的結(jié)合牢固性較好。若使用不同 品種的塑料進行注塑，則需先進行結(jié)合性能試 驗，必要時應(yīng)在基體上曾設(shè)凹槽以增加結(jié)合強 度。Z 一、二柴產(chǎn)晶鑄今制在進行一、二次產(chǎn)品分割時，有幾項因素必須 考慮，它關(guān)系到整套模具設(shè)計的成敗。首先要考 慮的是材料的流動性（它對選擇合適的澆口有很大 作用），其次要選擇合適的產(chǎn)

12、品肉厚,由于二次產(chǎn)品 要在一次產(chǎn)品的表面形成，如果肉厚不夠,就會造 成流3 畝口像置的違律雙色模對澆口位置的選擇很講究。最好借助模 流分析軟件進行澆口位置的分析和流動性檢測， 以降低模具制作失敗的風(fēng)險。另外要在適當(dāng)?shù)牡?方改變一次產(chǎn)品的形狀或增加輔助膠位,以改善 二次材料流動的方向和速度。當(dāng)二次材料采用 側(cè)進膠時，要將澆口斜向上，并盡量加大澆口寬度, 以增加流體速度,使進料時流體往上沖向定模，這 樣就可避免將一次料沖開,導(dǎo)致一次產(chǎn)品岀現(xiàn)漏 光等現(xiàn)象。圖2型腔布同F(xiàn)ig. 2 Lxiyout of the cavities2.4內(nèi)樓殺針2.4. 1內(nèi)模設(shè)計雙色模的兩個定模仁的形狀是不同的，分別

13、成形一種外觀。而在一般情況下兩個動模 仁的形狀完全一樣。一次產(chǎn)品優(yōu)先選用潛 伏式進膠，這樣可讓產(chǎn)品自動和料頭切斷，有時采用熱流道或三板模 在第一次注塑后模具沒有頂出，這時有些料頭會 留在動模仁上，因而在設(shè)計第二次注塑的定模仁 時，為了避免定模仁被一次料頭擦傷，需要設(shè)計將 二次定模在一次料頭部分避空，使模具在二次合 模成形注塑時，料頭能順利進入避空位置。有時 設(shè)計為了避免二次定模仁插（擦）傷第一次已經(jīng)成 形好的產(chǎn)品膠位，可設(shè)計一部分避空，但必須慎重考慮每一處封 膠位（產(chǎn)品外壁距避空位置的距離）的強度，至少 要在5 mm以上。注意定、動模仁所有插穿、靠 破面的斜度落差盡量大些，且4個角要做管位，以

14、 方便合模時能很好配合。一次定模仁的設(shè)計與二 次插破在保證強度的情況下可適當(dāng)逼空。如圖3 所示：D取0. 2mm以上，此方法為了保護二次動 模仁不被擦傷。2. 4. 2 模坯設(shè)計2. 4. 2 模坯設(shè)計模具的兩個定模和兩個動模需要相互完全配合，所以在設(shè)計模仁、模架時，要注明模仁、模架的 加工都要采用四面分中取數(shù);兩個定模部分的總厚度 要相等;4支導(dǎo)柱要中心對稱（不能像單色模那樣采 用基準(zhǔn)角導(dǎo)柱偏心），并保證導(dǎo)柱與導(dǎo)套的單邊間隙 公差在0. 025mm內(nèi);模坯外形垂直度、平行度以及 平面度公差均保證在0+ 0. 03 mmo動模回轉(zhuǎn)盤圖12-14雙色花紋注射成型機結(jié)構(gòu)1啟閉閥；2加熱料筒2. 4

15、. 3 模具定位模具的動模在一次注塑后需要旋轉(zhuǎn)180。，才能進行第二次注塑，因此需要校核動模兩個靠近注塑機上的柱子的拐角旋轉(zhuǎn)時是否會與注塑機上的4個柱子相干涉，兩者間隙至少要在10mm以上，若不 到10 mm，應(yīng)該考慮將模具靠近導(dǎo)柱的兩個角切 掉。注意動模旋轉(zhuǎn)板的定位柱位置和大小，這就需 要根據(jù)模具的大小和行程及模具高度來選擇不同的 注塑機，然后根據(jù)注塑機的參數(shù)來確定定位柱的位 置和大小，以及澆口、定位環(huán)半徑。最好設(shè)計為可讓 一套模具能在不同型號的注塑機上使用，這樣在生 產(chǎn)任務(wù)緊張的情況下，可靈活調(diào)度。2. 4. 4 冷卻系統(tǒng)2. 4. 4 冷卻系統(tǒng)兩個定模和兩個動模的運水分布要做到盡 量走分

16、,均衡、對稱。且模具運水的進岀水管接 頭要盡量在天地側(cè)，因為如果將水管接頭設(shè)計在模具 的操作和反操作兩側(cè)，在內(nèi)側(cè)的水管接頭安裝操作 將很不方便。合理的運水設(shè)計對注塑操作有很大 幫助。SHENZHEN SAPAC INDUSTRY CO丄TD3 幾種雙色模模具結(jié)構(gòu)3.1蹺蹺板結(jié)構(gòu)蹺蹺板結(jié)構(gòu)就是兩邊繞中心轉(zhuǎn)軸，一邊向上移 動，另外一邊則向下，如此反復(fù)。蹺蹺板結(jié)構(gòu)主要是用在有數(shù)字和字母的鍵盤模具設(shè)計上。含有封閉的數(shù)字或字母，如0、4、6、A、 B、 D、 0等,只有采用蹺蹺板結(jié)構(gòu)，才能讓二次材料順利地流入封閉的區(qū)域，形成漂亮的外觀。蹺蹺板結(jié)構(gòu)的工 作原理是:在一次注塑后，模具打開,靠破針在推桿作用下

17、下行，使得蹺蹺板繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，在蹺蹺板的推動下將靠破頂出板向 上頂出，這樣靠破針往上運動，將一次產(chǎn)品封閉區(qū)域 的邊界處靠破出一個靠破孔。接著進行二次注塑合 模時，在靠破板回位銷的作用靠破針往下運動，讓出一 個圓形的孔，這樣二次料就能從靠破孔鉆進封閉區(qū)域3.3“雙胞胎”結(jié)構(gòu)2 屮祕模偌構(gòu)在一般情況下來說，雙色模的兩個動模部分是 完全一樣的。但是,如果產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)需要，要求兩個 動模有所不同，也不需要采用側(cè)抽芯機構(gòu)，這時就需 要采用中板模結(jié)構(gòu)來解決。中板模的工作原理是:在注塑成形過程中，兩副 動模不轉(zhuǎn)動，注塑機在完成一次注塑后，定動模打開,先把中板頂出，然后使中板旋轉(zhuǎn)180，然后合模，再進行二次成形

18、注塑。這樣，中板的一、二次部位的鑲件可做成不同的形狀，從而達(dá)到預(yù)期的設(shè)計目 的。雙色模一般有兩副模具,也就需要兩副模架。 肴時一次晟堂兩個類似的產(chǎn)品（兩著対祿頭系 或配合的上、下蓋,尺寸也類似）采用在一套模架上 做兩部分,這時就要用到“雙胞胎”結(jié)構(gòu)。對于“雙胞胎”模具，由于在同一套模具設(shè)計兩個不同位置的 唧嘴位置，這就需要根據(jù)選擇的注塑機定模固定板 料筒副模架，根據(jù)注塑機料筒位置來確定 兩個進膠點，將模架分為兩部分，一部 分一次成形，一部分二次成形。同樣 也是兩個相同的動模仁，兩個不同的 定模仁，這樣的模具一次和二次同時 注塑，頂出時也是只頂岀二次注塑產(chǎn) 品的部分。每次生產(chǎn)岀一模類似的 產(chǎn)品。2