塑料仪表盒面板注塑模说明.doc
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2、料21.1.1 材质21.1.2 工艺参数21.1.3 成型性能21.1.4 制件要求22塑件成型方案及模具设计42.1分型面的选择42.1.1 主分型面的选择42.1.2 嚎侥蚀伍醒它拜侠瘁遗德堪底笼辑敢牺伍龙袄商虱张火惫重故乎瞻供伍骡化涪遥盈视瓦坦告假咋奋焕腕押跳球胞央饭祝倦遭速粪障席哑倪殷箕粉伶煮舒郎皮撒伺特森吮酱等壁卤越坐焰静挽账盒甄砒态只汞肌欢怯谣环母草产币扬范灶浩营岳馆愁曙卢谴拄盯搬唆诣橙疗蜘程殖淑碟膀斗侄闽蛰蛹蝉沿烃巩轨膏易威镀糯蔚碍乃暂翰秒泥背赡眠宁坛氏科眯我赤棚俞补藏应记侗旁娟泽髓捻芒惨剁咙甜党践欢趋催臃酱样尔鹊诅涧甫冈镰衫叹猜骨免昏娠苑损舜忍就依腋头饱命闭泞断替闽斩迪蝶柯叶
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4、用鸵肯维附邦骨戮燎悠痘目录前言11.塑件成型工艺性分析21.1 塑料材料21.1.1 材质21.1.2 工艺参数21.1.3 成型性能21.1.4 制件要求22塑件成型方案及模具设计42.1分型面的选择42.1.1 主分型面的选择42.1.2 侧分型面的选择52.2 型腔数的确定52.3注射机及模架的选用62.4 浇注系统的设计62.4.1 浇注系统类型和位置的选择62.4.2 主流道的设计82.4.3 分流道的设计92.4.4 冷料井的设计92.5 成型零件结构设计102.5.1 凹模结构设计102.5.2 型芯的结构设计102.5.3 型腔及型芯材质的选择112.5.4 重要成型零件的工作
5、尺寸计算112.5.5 模具型腔的侧壁和底板厚度计算132.6 排气方式162.7侧向分型与抽心机构的设计172.7.1抽芯距的确定172.7.2 抽芯力的计算172.7.3 斜导柱设计182.7.4 滑块的设计212.8 脱模机构的选择232.9模温调节系统253 注射机参数的校核283.1 注射量的校核283.2锁模力校核283.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核293.4 开模行程和塑件推出距离的校核29结语30致谢32参考文献33附录34前言 目前,电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中,60%80%的零部件,都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度
6、、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。近年来,中国塑料工业年均增长速度达到10%以上,塑料制品年产量位居世界第二。随着塑料工业的飞速发展,塑料制品的应用范围也在不断扩大,如:家用电器、仪器仪表,建筑器材,汽车工业、日用五金等众多领域,塑料制品所占的比例正迅猛增加。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。1.塑件成型工艺性分析1.1 塑料材料1.1.1 材质ABS阻燃材料(以丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物
7、ABS为基体树脂,通过添加高效阻燃材料的复合体系,黑色)。ABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PS,SAN,BS的各种性能有机地统一起来,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能。ABS工程塑料的缺点:热变形温度较低,可燃,耐候性较差。1.1.2 工艺参数.成型收缩率:0.40.8,该制件取收缩率为0.6;.干燥处理:ABS材料具有吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为8090C下最少干燥2小时; .成型温度:前段180-200 ,中段165-180 ,后段150-170 ,喷嘴170-180 ;.模具温度:4090 ;.注射压力:60100MPa; .注射速度:中高速度。
8、1.1.3 成型性能该材料具有保持ABS树脂的韧性,并具有优良的综合性能。如良好的冲击性,尺寸稳定性好、流动性高、成型加工性好、加工性良好的电绝缘性能和耐环境应力开裂,同时具有耐渗出、耐热性高等特点。1.1.4 制件要求.面板表面粗糙度不得大于Ra0.8;.工件壁厚20.1mm,未标注的圆角R0.5;.精度要求:与配件相配合部分的尺寸精度要求较高,装配后无松动,相配件外轮廓形状应吻合,过渡平顺。根据参考文献1第158页表8.5-59 由塑件材料ABS的未注公差尺寸得,塑件精度取MT5。拔模斜度:拔模斜度是为了便于脱模,防止塑件表面在脱模是划伤,擦毛,在设计塑件表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度
9、。塑件的脱模斜度大小跟塑件的性质、收缩率、摩擦因素、塑件的壁厚和几何形状有关。根据参考文献4第42页表3-5得塑件材料ABS的型腔脱模斜度401020、型芯脱模斜度35 1。本设计中选择脱模斜度为1。.结构特点:产品外型尺寸为15780.631(单位毫米); 体积v=3.0459529e+04立方毫米; 密度=1.05克/立方毫米; 质量m=31.9825克;总结:产品成型结构多、形状较复杂。产品三维图如图1.1所示:图1-1 产品三维图2塑件成型方案及模具设计2.1分型面的选择定模和动模相接触的面称为分型面,分型面的形状有平面、斜面、阶梯面和曲面等。结合分析塑件的形状,可知分型面为曲面,而为
10、了有利于脱模,设置分型面时应使塑件留在动模的一侧。模具设计中,分型面的选择很关键,它决定了模具的结构。为保证制件能顺利地从型腔中脱出且便于模具加工,应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。,一般应考虑以下几种因素:.分型面必须开设在制件断面轮廓最大的地方。.分型面处不可避免地会在塑件上留下溢料痕迹,故分型面最好不要选择在制品光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处。从制件的推出装置考虑,分型时要尽可能地使制件留在动模。为保证制件相关部位的同心度出发,同心度要求高的塑件,取分型面时最好把要求同心的部分放在分型面的同一侧。有侧凹或侧孔的制件,当采用自动侧向分型抽芯时,一般将抽芯或分型距离较长的一
11、边放在动定模开模的方向上。为了便于模具加工制造,应尽量选择平直且易于加工的分型面,且分型面的位置要有利于制品排气、脱模。2.1.1 主分型面的选择A-A分型面和B-B分型面如图3.1所示:图2-1 分型面图.选在塑件最大轮廓面上可选A-A或B-B;.便于充模排气可选A-A或B-B;.便于脱模可选A-A;综合考虑:选A-A为主分型面。2.1.2 侧分型面的选择产品两侧的结构如图2.2所示:图2-2 制件两侧制件两侧的圆孔和倒扣通过滑块的形式来抽取,在两侧建立次分型面。分型面如图2.3所示:图2-3 侧分型面2.2 型腔数的确定本课题来自企业产品生产课题,采用一模一腔注塑成型。企业考虑的因素:.与
12、之相配的仪表盒尺寸较大,采用的是一模一腔的结构;.制件的生产批量不大。2.3注射机及模架的选用根据制件的质量和注射机的理论注射量,初选注塑机型号为SZ-100/630。根据参考文献3第7页表2-1得注塑机的参数如下:注塑机最大注塑量:752 锁模力:630KN注射速率:80g/s 塑化能力:11.8 g/s注塑压力:164.5Mpa 最小模厚:150mm最大模厚:300mm 移模行程:270mm 喷嘴球半径:15mm 喷嘴前端孔径:3mm注塑机定位孔直径: 125mm 注塑机拉杆的间距:370320(mmmm)选择龙记标准模架2330,A板为35,B板为50。2.4 浇注系统的设计浇注系统的设
13、计是注塑模具设计的一个重要环节,它对注塑成型周期和塑件质量(如外观、物理性能、尺寸精度等)都有直接影响, 故设计时要使型腔布置和浇口开始部位力求对称,防止模具承受偏载而产生溢料现象,而浇口的位置也要适当,尽量避免冲击嵌件和细小的型芯,防止型芯变形,浇口的残痕不影响塑件的外观2.4.1 浇注系统类型和位置的选择(一).浇注系统类型的选择.由于选择A-A分型面,根据制件的结构特点来考虑潜伏式浇口不可行;.若点浇口,为脱出流到凝料,模具需多开一次模,即采用三板式结构,增加模具的复杂程度。同时考虑制件的结构特点,点浇口不可行;.直浇口的优点:压力损失小,进料速度快,成型比较容易,模具结构简单紧凑,制造
14、方便;缺点:去除浇口困难,浇口痕迹明显。应此直浇口特别合适于大型、厚壁塑件和熔体粘度特别高的塑料品种的成型。由于制件为小制件,壁厚为2mm,且制件要求具备一定的美观性,浇口痕迹不能太明显。故不采用直浇口的形式。.边缘浇口(又名标准浇口、侧浇口)的优点是 便于机械加工,易保证加工精度,而且试模时浇口的尺寸容易修整,适于各种塑料品种,其最大的特点是可以分别调整充模的剪切速率和浇口封闭时间。同时浇口所产生的熔接痕不影响制件的美观。综合考虑:采用侧浇口的形式。侧浇口尺寸的设计:图2-4 侧浇口根据参考文献5第62页得:浇口深度H经验计算公式如下:H=K=0.62=1.2 (2-1)式中 塑件厚度,;
15、K材料系数,ABS为0.6。浇口宽度经验公式: W= (2-2)式中 A凹模边型腔表面积,2;K材料系数,ABS为0.6。(二)浇口位置的设计.便于充模、排气顶部进料;.由于ABS的流动性好,且制件的体积不大,可以考虑用两个浇口同时进料;综合考虑:采用顶部进料的形式。2.4.2 主流道的设计主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道。通常和注射机的喷嘴在同一轴线上,断面为圆形,带有一定的锥度。由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞,通常不直接开在定模板上,而是将它单独设计成主流道衬套镶入定模板内。图2-5 主流道设计.为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀,主流道设
16、计成圆锥形,锥角取4。,内壁粗糙度Ra0.63。.主流道大端呈圆角,其半径取2,以减小料流转向过渡时的阻力。.为了使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道,应使主流道与注射机的喷嘴紧密对接,主流道对接处设计成半球形凹坑,根据注射机喷嘴的尺寸可确定:凹坑半径R=16,小端直径D=3.5,凹坑深度取3。.由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞,所以主流道部分设计成可卸的主流道衬套,以便选用优质钢材单独加工和热处理。选用的结构如下图所示:图2-6 浇口套2.4.3 分流道的设计分流道是主流道与浇口之间的通道,一般开设在分型面上,起分流和转向的作用。分流道截面形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等
17、,圆形截面流道的比面积最小(流道表面积与体积之比值称为比表面积),塑料的温度下降小,阻力亦小,流道的效率最高,缺点是需要同时在动模和顶模上切削加工,且要相互吻合,加工较困难。梯形断面和U形断面的分流道只切削加工在一个模板上,节省机械加工费用,且热量损失和阻力损失仅大于圆形截面的分流道,故为长用形式。由于本设计浇道只要在定模上切削加工,避开了圆形断面分流道的缺点。从经济性和工厂的实际生产中考虑,本设计中选用的是圆形断面分流道。根据参考文献4第59页表3-3-1得:根据表中的推荐直径,选分流道的直径为6。根据产品的结构特点及ABS材料的流动性较好的特点,综合考虑,设计中采用两个侧浇口同时进料的形式
18、。结构图如下图所示:图2-7 分流道2.4.4 冷料井的设计冷料井一般位于主流道对面的动模板上,其作用就是存放料流前端的冷料,防止冷料进入型腔而形成冷接缝,同时开模时又可将主流道中的凝料拉出。本设计中采用冷料井底部带推料杆的形式:由冷料穴和顶杆组成,在冷料穴的底部设有一顶杆,顶杆固定在固定板上,与顶出系统联动,选直径6的拉料杆。这是在实际生产中最为常用的形式。结构图如下所示。图2-8 拉料杆2.5 成型零件结构设计2.5.1 凹模结构设计凹模是成型塑件外表面的部件。整体式凹模的特点是牢固、不易变形。对于形状简单、容易制造、或形状虽然比较复杂,但可以采用中心加工、数控机床、仿形机床或电加工等特殊
19、方法加工的场合比较适宜。整体嵌入式凹模:为了便于加工,保证型腔沿主分型面分开的两半在合模时的对中性,常将小型型腔对应的两半做成整体嵌入式,两嵌块的外轮廓断面尺寸相同,分别嵌入相互对应的动定模模板的通孔内为保证两通孔的对中性良好,可将动定模配合后一道加工,当机床精度高时也可分别加工。结合制件的特点、分型面的位置及考虑到型腔的材料与模架的材料不同的特点,经比较选用整体嵌入式凹模。凹模与相对应的动定模模板采用过渡配合的形式,外加四个螺钉锁紧。2.5.2 型芯的结构设计型芯是用来成型内表面的零件,有整体式和组合式之分。由于本设计中的型芯形状不复杂,且从节省贵重金属的角度出发,选用组合式的型芯。型芯的固
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