塑料盖注塑模具设计gkdd.docx
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1、塑料盖注注塑模具具设计摘 要要塑料工业业是当今今世界上上增长最最快的工工业门类类之一,而而注塑模模具是其其中发展展较快的的种类,因因此,研研究注塑塑模具对对了解塑塑料产品品的生产产过程和和提高产产品质量量有很大大意义。本本设计介介绍了注注射成型型的基本本原理,特特别是单单分型面面注射模模具的结结构与工工作原理理,对注注塑产品品提出了了基本的的设计原原则;详详细介绍绍了冷流流道注射射模具浇浇注系统统、温度度调节系系统和顶顶出系统统的设计计过程,并并对模具具强度要要求做了了说明,通通过本设设计,可可以对注注塑模具具有一个个初步的的认识,注注意到设设计中的的某些细细节问题题,了解解模具结结构及工工作
2、原理理关键词:塑料模模具;分分型面;设计计AbsttracctThe plaastiics inddusttry in thee woorldd grrowss onne oof nnow quiickeest inddusttry claassees, butt thhe iinjeectiion molld iis ddeveelopps tthe quiick typpe, theerefforee, tthe ressearrch injjecttionn moold to unddersstoood tthatt thhe pplassticc prroduuct thee prro
3、duuctiion proocesss aand impprovves thee prroduuct quaalitty tto hhavee thhe vveryy biig ssignnifiicannce. Thhis dessignn inntrooducced injjecttionn mooldiings bbasiic pprinncipple, sppeciiallly ssinggle is divvideed tthe proofille tto iinjeect molldss sttruccturre aand thee prrincciplle oof wworkk,
4、 tto ccastt thhe pprodductt too prropoose thee baasicc prrincciplle oof ddesiign; Inntrooducced in dettaill thhe ccoldd fllow chaanneel iinjeectiion molld ggatiing sysstemm, tthe temmperratuure conntrool ssysttem andd gooes agaainsst ssysttems ddesiign proocesss, andd haas ggiveen tthe expplannatiio
5、n to thee moold inttenssityy reequeest, thhrouugh thiis ddesiign, maay hhavee a preelimminaary unddersstanndinng tto tthe injjecttionn moold, nootess inn thhe ddesiign cerrtaiin ddetaail queestiion, unnderrstaandss thhe mmoldd sttruccturre aand thee prrincciplle oof wworkkKey worrd: Plaastiic;injjec
6、ttionn moold;dessignn二 塑塑件的工工艺分析析2.1 分析析塑件使使用材料料的种类类及工艺艺特征该塑件材材料选用用ABSS(丙烯烯腈丁二烯烯苯乙烯烯共聚物物)。用途:汽汽车配件件(仪表表板、工工具舱门门、车轮轮盖、反反光镜盒盒等),收收音机壳壳,电话话手柄、大大强度工工具(吸吸尘器,头头发烘干干机,搅搅拌器,割割草机等等),打打字机键键盘,娱娱乐用车车辆如高高尔夫球球手推车车以及喷喷气式雪雪橇车等等。比重重:1.05克克/立方方厘米 燃烧烧鉴别方方法:连连续燃烧烧、蓝底底黄火焰焰、黑烟烟、浅金金盏草味味溶剂剂实验:环已酮酮可软化化,芳香香溶剂无无作用特点点: 1、综综合性能
7、能较好,冲击强强度较高高,化学学稳定性性,电性性能良好好. 2、与与3722有机玻玻璃的熔熔接性良良好,制制成双色色塑件,且可表表面镀铬铬,喷漆漆处理. 3、有有高抗冲冲、高耐耐热、阻阻燃、增增强、透透明等级级别。 4、流流动性比比HIPPS差一一点,比比PMMMA、PPC等好好,柔韧韧性好。 5、用用途:适适于制作作一般机机械零件件,减磨磨耐磨零零件,传传动零件件和电讯讯零件. 6、同同PVCC(聚氯氯乙烯)一一样在屈屈折处会会出现白白化现象象。成型型特性: 1.无定形形料,流流动性中中等,吸吸湿大,必须充充分干燥燥,表面面要求光光泽的塑塑件须长长时间预预热干燥燥80-90度度,3小小时.
8、2.宜取高高料温,高模温温,但料料温过高高易分解解(分解解温度为为2770度).对精精度较高高的塑件件,模温温宜取550-660度,对高光光泽.耐耐热塑件件,模温温宜取660-880度. 3、如如需解决决夹水纹纹,需提提高材料料的流动动性,采采取高料料温、高高模温,或或者改变变入水位位等方法法。 4、如如成形耐耐热级或或阻燃级级材料,生生产3-7天后后模具表表面会残残存塑料料分解物物,导致致模具表表面发亮亮,需对对模具及及时进行行清理,同同时模具具表面需需增加排排气位置置。 ABBS树脂脂是目前前产量最最大,应应用最广广泛的聚聚合物,它它将PSS,SAAN,BBS的各各种性能能有机地地统一起起
9、来,兼兼具韧,硬硬,刚相相均衡的的优良力力学性能能。ABBS是丙丙烯腈、丁丁二烯和和苯乙烯烯的三元元共聚物物,A代代表丙烯烯腈,BB代表丁丁二烯,SS代表苯苯乙烯。 ABBS工程程塑料一一般是不不透明的的,外观观呈浅象象牙色、无无毒、无无味,兼兼有韧、硬硬、刚的的特性,燃燃烧缓慢慢,火焰焰呈黄色色,有黑黑烟,燃燃烧后塑塑料软化化、烧焦焦,发出出特殊的的肉桂气气味,但但无熔融融滴落现现象。 ABBS工程程塑料具具有优良良的综合合性能,有有极好的的冲击强强度、尺尺寸稳定定性好、电电性能、耐耐磨性、抗抗化学药药品性、染染色性,散散热性(现现在ABBS工程程塑料的的工艺已已经很成成熟了,笔笔记本电电脑
10、只要要内部结结构设计计合理,同同样可以以有出色色的散热热效果。)成型型加工和和机械加加工较好好。ABBS树脂脂耐水、无无机盐、碱碱和酸类类,不溶溶于大部部分醇类类和烃类类溶剂,而而容易溶溶于醛、酮酮、酯和和某些氯氯代烃中中。 ABBS工程程塑料的的缺点:热变形形温度较较低,可可燃,耐耐候性较较差。ABS有有良好的的耐化学学腐蚀及及表面硬硬度 ,有有良好的的加工性性和染色色性能。ABS无无毒、无无味、呈呈微黄色色,成型型的塑件件有较好好的光泽泽。密度度为1.021.005g/cm。ABBS有良良好的机机械强度度和一定定的耐磨磨性、耐耐寒性、耐耐油性、耐耐水性、化化学稳定定性和电电气性能能。水、无
11、无机盐、碱碱和酸类类对ABBS几乎乎无影响响。ABBS不溶溶于大部部分醇类类及烃类类溶剂,但但与烃长长期接触触会软化化溶胀。AABS有有一定的的硬度和和尺寸稳稳定性,易易与成型型加工,经经过调色色可配成成任何颜颜色。AABS的的缺点是是耐热性性不高,连连续工作作温度为为70C左右右,热变变形温度度为933C左右右,且耐耐气候性性差,在在紫外线线作用下下易发脆脆。ABBS在升升温时粘粘度增高高,所以以成型压压力高,故故塑件上上的脱模模斜度宜宜稍大;ABSS易吸水水,成型型加工前前应进行行干燥处处理;AABS易易产生熔熔接痕,模模具设计计时应注注意尽量量少浇注注系统对对料流的的阻力;在正常常的成型
12、型条件下下,壁厚厚、熔料料温度对对收缩率率影响极极小。ABS主主要技术术指标:表1-11 热热物理性性能密度(gg/ ccm)1.0221005比热容(Jkg-11K-1)1255516774导热系数数(Wmm-1K-110-22)13.8831.2线膨胀系系数(10-5K-1)5.88.66滞流温度度(C)130表1-22 力力学性能能屈服强度度(MPPa)50抗拉强度度(MPPa)38断裂伸长长率()35拉伸弹性性模量(GPaa)1.8抗弯强度度(MPPa)80弯曲弹性性模量(GPaa)1.4抗压强度度(MPPa)53抗剪强度度(MPPa)24冲击韧度度(简支梁梁式)无缺口261布氏硬度度
13、9.7RR1211缺 口口11表1-33 电电气性能能表面电阻阻率()1.210133体积电阻阻率(m)6.910144击穿电压压(KVV/mmm)介电常数数(1006Hz)3.044介电损耗耗角正切切(1006Hz)0.0007耐电弧性性(s)508852.2 分析塑件件的结构构工艺性性 该塑件件尺寸中中等,整整体结构构较简单单.多数数都为曲曲面特征征。除了了配合尺尺寸要求求精度较较高外,其其他尺寸寸精度要要求相对对较低,但但表面粗粗糙度要要求较高高,再结结合其材材料性能能,故选选一般精精度等级级: MMT7级级。2.3 工艺性分分析 为了满满足制品品表面光光滑的要要求与提提高成型型效率采采
14、用点浇口。该该浇口的的分流道道位于模模具的分分型面处处,浇口口纵向开设设在模具具的型腔腔处,从塑塑料件顶顶面进料料,因而而塑件外外表面不不受损伤伤,不致致因浇口口痕迹而而影响塑塑件的表表面质量量与美观观效果。塑件的工工艺参数数:干燥条件件:800-900 2小小时成型型收缩率率:0.4-00.7% 模具具温度:25-70(模具具温度将将影响塑塑件光洁洁度,温温度较低低则导致致光洁度度较低)融化化温度:2100-2880(建议议温度:2455)成型型温度:2000-2440注射射速度:中高速速度注射压力力:5000-110000barr三 初初步确定定型腔数数目3.1初初步确定定型腔数数目根据产
15、品品结构特特点,此此塑料产产品在模模具中的的扣置方方式有两两种:一一种是将将塑料制制品的回回转轴线线与模具具中主流流道衬套套的轴线线垂直;另一种种是将此此塑料制制品的中中心线与与模具中中主流道道衬套的的轴线平平行。这这里拟采采用第一一种方式式,1模模1件的结结构。四 注注射机的的选择4.1 塑件体体积的计计算塑件:零件塑件件的体积积 VV=7.5cmm 浇注系系统的体体积:VV2=22.8cm塑件与浇浇注系统统的总体体积为VV=7.5+2.8=10.3cmm 4.2计算算塑件的的质量:查手册册取密度度=1.005g/cm塑件体积积:V=7.55cm塑件质量量:根据据有关手手册查得得:=1.00
16、5g/cm 所以,塑塑件的重重量为:M=V=7.55cm1.005=77.9gg 4.33按注射射机的最最大注射射量确定定型腔数数目根据 (4-1)得 (4-22)注射机最最大注射射量的利利用系数数,一般般取0.8;注射机最最大注射射量,ccm或g; 浇注系统统凝料量量,cmm或g;单个塑件件体积或或质量,ccm或g;根据塑件件的结构构及尺寸寸精度要要求,该该塑件在在注射时时采用11模1腔4.3计计算浇注注系统的的体积,其其初步设设定方案案如下 图4.11 浇注注系统示示意图根据三维维模型,利利用三维维软件直直接可查查询到浇浇注系统统的体积积V2=2.88cm4.4注注塑机选选择19566年制
17、造造出世界界上第一一台往复复螺杆式式注塑机机,这是是注塑成成型工艺艺技术的的一大突突破,目目前注塑塑机加工工的塑料料量是塑塑料产量量的300%;注注塑机的的产量占占整个塑塑料机械械产量的的50%.成为为塑料成成型设备备制造业业中增长长最快,产量最最多的机机种之一一.注塑机的的分类方方式很多多,目前前尚未形形成完全全统一标标准的分分类方法法.常用用的说法法有:(1)按按设备外外形特征征分类:卧式,立式,直角式式,多工工位注塑塑机;(2)按按加工能能力分类类:超小小型,小小型,中中型,大大型和超超大型注注塑机。此外还有有按用途途分类和和按合模模装置的的特征分分类,但但日常生生活中用用的较少少。常用
18、的注注射速率率如表33-4所所示。表3-44注射量量与注射时时间的关关系注射量/CM 1255 2550 5500 110000 20000 40000 660000 100000注射速率率/CMM/S 1255 2000 3333 5570 8900 13330 116000 20000注射时间间/S 1 1.25 11.5 11.755 2.225 333.775 5查国产注注射机主主要技术术参数表表取CJJ80NNC3,主要技技术参数数如下。五 浇浇注系统统的设计计浇注系统统的设计计原则:浇口位位置应尽尽量选择择在分型型面上,以以便于模模具加工工及使用用时浇口口的清理理;浇口口位置距距型
19、腔各各个部位位的距离离应尽量量一致,并并使其流流程为最最短;浇浇口的位位置应保保证塑料料流入型型腔时,对对着型腔腔中宽敞敞、壁厚厚位置,以以便于塑塑料的流流入;避避免塑料料在流入入型腔时时直冲型型腔壁,型芯或或嵌件,使塑料料能尽快快的流入入到型腔腔各部位位,并避避免型芯芯或嵌件件变形;尽量避避免使制制件产生生熔接痕痕,或使使其熔接接痕产生生在之间间不重要要的位置置;浇口口位置及及其塑料料流入方方向,应应使塑料料在流入入型腔时时,能沿沿着型腔腔平行方方向均匀匀的流入入,并有有利于型型腔内气气体的排排出。5.1主主流道的的设计 主流道道是指浇浇注系统统中从注注射机喷喷嘴与模模具处到到分流道道为止
20、塑料熔熔体 流流动通道道 根据选选用的CCJ800NC33型号注注射机的的相关尺尺寸得 喷嘴嘴前端孔孔径:dd0=44.0mmm; 喷嘴嘴前端球球面半径径:R00=100mm; 根据据模具主主流道与与喷嘴的的关系 取主主流道球球面半径径:R=11mmm; 取主主流道小小端直径径:d=4.5mmm 为为了便于于将凝料料从主流流道中取取出,将将主流道道设计成成圆锥形形,起斜斜度为,此处选选用2,经换算算得主流流道大端端直径为为7.88MM。图5.11 主流道道示意图图5.2 分流道道的设计计分流道是是主流道道与浇口口之间的的通道,一一般开设设在分型型面上,起起分流和和转向作作用,分分流道的的长度取
21、取决于模模具型腔腔的总体体布置和和浇口位位置,分分流道的的设计应应尽可能能短,以以减少压压力损失失,热量量损失和和流道凝凝料。常常用分流流道断面面尺寸推推荐如表表4-11所示。表4-11流道断断面尺寸寸推荐值值塑料名称称分流道断断面直径径mm塑料名称称分流道断断面直径径mmABS,AAS 聚乙烯尼龙类聚甲醛丙烯酸抗冲击丙丙烯酸醋酸纤维维素聚丙烯异质同晶晶体4.89.551.69.551.69.553.51081008122.5510051008100聚苯乙烯烯软聚氯乙乙烯硬聚氯乙乙烯聚氨酯热塑性聚聚酯聚苯醚聚砜离子聚合合物聚苯硫醚醚3.5103.5106.5166.58.003.58.006.
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