《塑料底座盖注塑模》PPT课件.ppt

机 自 111201100314102 塑 件 的 工 艺 分 析注 射 机 的 选 择模 具 设 计 方 案 论 证主 要 零 部 件 的 设 计 计 算 1.工 艺 分 析 如 图 所 示 ： 底 座 盖 的 形 状 简 单 ， 两 边 带 有两 个 孔 ， 在 保 证 孔 间 距 和 孔 的形 状 是 给 模 具 的 加 工 带 了 很 大的 难 度 。 外 壳 注 塑 材 料 首 先 选用 PC。 我 们 必 须 很 好 多 处 理 底座 盖 壁 厚 的 均 匀 ， 譬 如 在 注 塑成 型 过 程 中 因 为 壁 厚 的 不 均 匀造 成 了 收 缩 率 的 不 一 致 ， 这 样就 只 能 通 过 有 效 的 控 制 模 具 温度 来 调 节 收 缩 率 。塑 件 的 工 艺 分 析 welcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience底 座 盖 原 料 （ PC） 的 成 型特 性 与 工 艺 参 数 优 良 的 耐 热 性 能 热 变 形 温 度 135 ， 适 合 设 计 规 格 100 以 上 要求 的 高 温 部 位 。 优 良 的 加 工 性 能 可 以 进 行 印 刷 、 冲 孔 、 真 空 成 形 、 胶 合 粘 贴 、弯 曲 等 多 样 加 工 。 优 良 的 透 明 性 ， 总 光 通 量 达 90 ， 拥 有 有 机 玻 璃 、 PVC数 十 倍 的抗 冲 击 性 ， 可 用 于 其 它 材 料 不 适 用 的 部 位 或 者 大 面 积 要 求 的 产 品 。 多 彩 的 外 观 和 色 调 ， 外 观 上 ， 光 面 之 外 ， 还 有 中 砂 、 哑 光 等 ；色 调 上 有 各 种 烟 色 。 可 以 提 供 卷 材 、 片 材 之 外 ， 还 有 与 连 续 印 刷 、 连 续 成 形 匹 配 的卷 材 。收 缩 率 ： 0.4 0.7% 熔 融 温 度 ： 230 275 成 型 温 度 ： 138 160度比 重 ： 0.902 0.906 成 型 压 力 ： 3.4 1.4Mpa 流 比 长 ： 100 200结 晶 性 ： 半 结 晶 性 射 速 ： 高 速 注 射 塑 件 的 结 构 工 艺 性塑 件 的 尺 寸 精 度 分 析该 塑 件 需 标 注 公 差 的 尺 寸 有 5,10 0 +0.1属 于 一般 精 度 要 求 ， 其 他 尺 寸 均 为 未 标 注 公 差 的 为 自 由尺 寸 ， 可 按 MT5查 取 有 关 尺 寸 公 差 。 下 表 所 列 为 塑件 主 要 尺 寸 的 公 差 要 求塑 件 的 结 构 工 艺 性 分 析 该 塑 件 的 外 形 为 四 方 壳 ， 壁 厚 均 匀 ， 且 符 合 最小 壁 厚 要 求 。 由 于 该 塑 件 无 侧 孔 和 内 凸 ， 所 以 不 用 考 虑 侧 向 分 型 抽 芯 装 置 。 为 使 塑 件 顺 利 脱 模 ， 可 在 塑 件 内 部 处 增 设 1 2 的 拔 模 斜 度 。 综 上 所 述 ， 该 塑 件 可 采 用 注 射 成 型 加 工 塑 件 主 要 尺 寸 的 公 差 要 求 该 塑 件 要 去 外 观 光 洁 、 色 彩 艳 丽 ， 不 允 许 有 成 形斑 点 和 熔 接 痕 ， 塑 件 表 面 粗 糙 度 无 特 殊 要 求 。该 塑 件 的 生 产 类 型 是 大 批 量 生 产 ， 因 此 在 模 具 设计 中 要 提 高 塑 件 的 生 产 率 ， 倾 向 于 采 用 多 型 腔 、高 寿 命 、 自 动 脱 模 模 具 ， 以 便 降 低 生 产 成 本 。 注 射 机 的 选 择gV（ 1） 计 算 塑 件 体 积 和 重 量 =4141.7903mm3=41.418cm3 塑 件 的 质 量 计 算 ： 查 有 关 手 册 ， 取 PC的 密 度 为 =1.03g/cm,所 以 塑 件 的质 量 为 M=V =41.418 1.2g/cm=49.7g。（ 2） 确 定 型 腔 数 量 由 于 塑 件 的 内 孔 有 尺 寸 精 度 要 求 ， 不 宜 采 用 太 多 型 腔 数 目 ， 而 该 塑 件 的 生产 批 量 为 大 批 量 生 产 ， 为 尽 量 提 高 生 存 率 ， 决 定 采 用 一 模 八 腔 ， 型 腔 平 衡 布置 在 型 腔 板 两 侧 ， 这 样 有 利 于 浇 注 系 统 的 排 列 和 模 具 的 平 衡（ 3） 确 定 注 射 成 型 的 工 艺 参 数 根 据 以 上 所 计 算 的 结 果 ， 可 选 择 设 备 型 号 、 规 格 、 确 定 型 腔 数 。 注 射 机 的额 定 注 射 量 为 Vb， 每 次 的 注 射 量 不 超 过 它 的 80%， 即 根 据 浇 注 系 统 初 步 方 案 进 行 估 算 浇 注 系 统 体 积 Vg=0.78cm3由 于 该 塑 件 外 形 较 小 ， 且 需 要 比 较 简 单 的 抽 芯 机 构 ， 因 此 采 用 一 模 八 腔 ， 即 n=8 则 Vb=(nVg+Vj)/0.8= 415.155cm3 根 据 该 塑 件 的 结 构 特 点 和 PC的 成 型 性 能 ， 查 有 关 资 料 初 步 确 定 塑 件 的 注 射 成型 工 艺 参 数 ， 见 下 表 ： gj VV /)-0.8Vn b（ 塑 件 的 注 射 成 型 工 艺 参 数（ 4） 确 定 模 具 温 度 及 冷 却 方 式PC为 非 半 结 晶 型 塑 料 ， 流 动 性 中 等 ， 壁 厚 一 般 ， 因 此 在 保 证 顺 利 脱 模 的 前 提 下 应 尽 量 可 能 降 低 模 温 ， 以 缩 短 冷 却 时间 ， 从 而 提 高 生 产 率 。 所 以 模 具 应 考 虑 采 用 适 当 的 循 环 水冷 却 ， 成 型 模 具 温 度 控 制 在 60 80 。 （ 5） 确 定 成 型 设 备 由 于 塑 件 采 用 注 射 成 型 加 工 ， 使 用 一 模 两 八 ； 腔 分 布 ， 因 此 可 计 算 出 一 次 注射 成 型 过 程 所 用 塑 料 量 为 ： W=8w+w废 =8X49.7+49.7 20%=407.54g。 根 据 以 上 一 次 注 射 量 的 分 析 以 及 考 虑 到 塑 件 品 种 、 塑 件 结 构 、 生 产 批 量 及 注射 工 艺 参 数 、 注 射 模 具 尺 寸 大 小 等 因 素 ， 参 考 设 计 手 册 ， 初 选 SX ZY-500型螺 杆 式 注 射 机 。 记 录 下 SX ZY-500型 柱 塞 式 注 射 机 的 主 要 技 术 参 数 ， 见 下 表 ： SX-ZY-500型 柱 塞 式 注 射 机 的 主 要 技 术 参 数 分 型 面 及 浇 注 系 统 的 设 计 1.分 型 面 的 选 择 该 塑 件 为 外 壳 ， 外 形 表 面 质 量 要 求 较 高 。 在 选 择 分 型 面 时 ， 根 据 分 型 面的 选 择 原 则 ， 考 虑 不 影 响 塑 件 的 外 观 质 量 、 便 于 清 除 毛 刺 及 飞 边 、 有 利于 排 除 模 具 型 腔 内 的 气 体 、 分 模 后 塑 件 留 在 动 模 一 侧 及 便 于 取 出 塑 件 等因 素 ， 分 型 面 应 选 择 在 塑 件 外 形 轮 廓 的 最 大 处 ， 如 图 所 示 2.浇 注 系 统 的 设 计 浇 注 系 统 由 主 流 道 、 分 流 道 、 浇 口 和 冷 料 井 组 成 。 在 设 计 浇 注 系 统 之 前必 须 确 定 塑 件 成 型 位 置 ， 可 以 才 用 一 模 八 腔 ， 考 虑 到 塑 件 的 外 观 要 求 较 高 ， 以 及 一 模 八 腔 的 布 置 、 PC对 剪 切 速 率 较 为 敏 感 等 因 素 ， 浇 口 采 用 分便 加 工 修 整 、 凝 料 去 除 容 易 且 不 会 在 塑 件 外 壁 留 下 痕 迹 的 侧 浇 口 ， 模 具采 用 单 分 型 面 结 构 两 板 模 ， 模 具 制 造 成 本 比 较 容 易 控 制 在 合 理 的 范 围 内 。浇 注 系 统 的 设 计 如 图 所 示 ： （ 1） 主 流 道 和 定 位 圈 的 设 计 塑 件 外 表 面 不 许 有 浇 口 痕 ， 又 考 虑 取 料 顺 利 ，对 塑 件 与 浇 注 系 统 联 接 处 能 自 动 减 断 。 采 用 带直 流 道 与 分 流 道 的 潜 伏 式 点 浇 口 ， 为 了 方 便 于拉 出 流 道 中 的 凝 料 ， 将 主 流 道 设 计 成 锥 形 ， 便于 熔 体 顺 利 的 向 前 流 动 ， 开 模 时 主 流 道 凝 料 又能 顺 利 拉 出 来 。 主 流 道 与 注 射 机 的 高 温 喷 嘴 反 复 接 触 碰 撞 ，故 应 设 计 成 独 立 可 拆 卸 更 换 的 浇 口 套 ， 采 用 优质 钢 材 制 作 ， 并 经 热 处 理 提 高 硬 度 ， 定 位 圈 与浇 口 套 分 开 设 计 ， 如 图 所 示 ： 查 资 料 得 到 SZY-300型 注 射 机 与 喷 嘴 的 有 关 尺 寸 ： 喷 嘴 前 端 球 面 半 径 SR0=12mm， 喷 嘴 孔 直 径 d=4mm 定 位 圈 直 径 为 125mm 为 保 证 模 具 主 流 道 与 喷 嘴 的 紧 密 接 触 ， 避 免 溢 料 ， 主 流 道 与 喷 嘴 的 关 系 为 ： SR=SR0+(1 2) d=d0+0.5因 此 ， 取 主 流 道 球 面 半 径 SR=14mm（ 取 标 准 值 ） ， 主 流 道 的 小 端 直 径 d=4.5mm 浇 口 套 外 圆 盘 轴 肩 转 角 半 径 R宜 大 一 些 ， 取 R=3 mm， 以 免 淬 火 开 裂 和 应 力 集 中 。主 流 道 的 长 度 L一 般 控 制 在 60mm之 内 ， 可 取 L=57mm。（ 2） 分 流 道 的 设 计 分 流 道 截 面 的 形 状 可 以 是 圆 形 、 半 圆 形 、 矩 形 、 梯 形 和 U形 等 ， 圆 形 和 正 方 形截 面 流 道 的 比 面 积 最 小 （ 流 道 表 面 积 于 体 积 之 比 值 称 为 比 表 面 积 ） ， 塑 料 熔 体 的 温度 下 降 小 ， 阻 力 小 ， 流 道 的 效 率 最 高 。 但 加 工 困 难 ， 而 且 正 方 形 截 面 不 易 脱 模 ， 所以 在 实 际 生 产 中 较 常 用 的 截 面 形 状 为 梯 形 、 半 圆 形 及 U形 。 考 虑 出 料 的 流 畅 性 和 制 造 方 便 ， 熔 融 料 的 热 量 损 失 小 ， 流 动 阻 力 小 ， 比 表 面 和 小 等 问 题 ， 本 塑 件 采 用 U形 断 面的 分 流 道 ， 在 一 块 模 板 上 ， 切 削 容 易 实 现 ， 且 比 表 面 积 不 大 ， 推 荐 直 径 为 4.8 9.5 mm， 取 8mm， 据 此 ， 该 模 具 的 分 流 道 设 计 如 图 所 示 ： （ 3） 浇 口 的 设 计浇 口 的 主 要 作 用 是 ： 型 腔 充 满 后 ， 熔体 在 浇 口 处 首 先 凝 结 ， 防 止 其 倒 流 。 因 浇 口 在 脱 开 时 会 伤 塑 件 的 内 表 面在 这 里 是 可 以 的 ， 考 虑 到 点 浇 口 有利 浇 注系 统 的 废 料 和 塑 件 的 脱 离 ， 所 以 选 取用 点 绕 口 。根 据 塑 件 的 外 观 要 求 及 型 腔 分 布 情 况 ，选 用 如 图 所 示 的 点 浇 口 。 从 塑 件 的底 侧 中部 进 料 ， 去 除 凝 料 时 不 会 在 塑 件 的 外壁 留 下 浇 口 痕 迹 ， 不 影 响 塑 件 的 外观 。 浇 口 尺 寸 过 小 会 使 压 力 损 失 增 大 ，凝 料 加 快 ， 补 缩 困 难 ， 甚 至 形 成 喷射 现 象 ， 影 响 塑 件 质 量 。 故 选 ：l=(0.4 0.6)+b/2,取 l=2 mm;浇 口 深 度t=0.5 2.0 mm,取 t=1.0 mm;浇 口 宽 度 b=(0.6 0.9)A /30 mm,取 b=4 mm. (4)冷 料 穴 的 设 计冷 料 穴 位 于 主 流 道 正 对 面 的 动 模 板 上 ， 或 处 于分 流 道 末 端 ， 其 作 用 是 接 受 料 流 前 锋 的“ 冷 料 ” ， 防 止 “ 冷 料 ” 进 入 型 腔 而 影 响塑 件 质 量 ， 开 模 时 又 能 将 主 流 道 的 凝 料 拉出 。 冷 料 井 的 直 径 宜 大 于 大 端 直 径 ， 长 度约 为 主 流 道 大 端 直 径 。采 用 带 Z形 头 拉 料 杆 的 冷 料 穴 ， 如 图 所 示 ， 将其 设 置 在 主 流 道 的 末 端 ， 既 起 到 冷 料 穴 的作 用 ， 又 兼 起 开 模 分 型 时 将 凝 料 从 主 流 道中 拉 出 留 在 动 模 一 侧 ， 稍 做 侧 向 移 动 便 可取 出 凝 料 的 作 用 。（ 5） 排 气 系 统 的 设 计 塑 料 熔 体 在 填 充 模 具 的 型 腔 过 程 中 同 时 要 排 出 型 强 及 流 道 原 有 的 空 气 ， 除 此 以外 ， 塑 料 熔 体 会 产 生 微 量 的 分 解 气 体 。 这 些 气 体 必 须 及 时 排 出 。 否 则 ， 被 压 缩 的 空 气 产 生 高 温 ， 会 引 起 塑 件 局 部 碳 化 烧 焦 ， 或 塑 件 产 生 气 泡 ， 或 使 塑 件 熔 接 不 良引 起 强 度 下 降 ， 甚 至 充 模 不 满 。 因 该 模 具 为 小 型 模 具 ， 且 分 型 面 适 宜 ， 可 利 用 分 型 面 排 气 ， 所 以 无 需 设 计 排 气槽 。 （ 6） 成 型 零 件 的 结 构 设 计该 塑 件 的 材 料 为 PC工 程 材 料 ， 对 表 面 粗 糙 度 和 精 度 的 要 求 较 高 ， 因 此 要 求 成 型 零件 有 足 够 的 强 度 、 刚 度 、 硬 度 和 耐 磨 性 ， 应 选 用 优 质 模 具 钢 制 作 ， 还 应 进 行 热处 理 一 般 使 其 具 备 50 55HRC的 硬 度 。型 腔 设 计 ： 采 用 整 体 嵌 入 式 凹 模 ， 放 在 定 模 板 一 侧 ， 主 要 是 从 节 省 优 质 模 具 钢 材料 、 方 便 热 处 理 、 方 便 日 后 的 更 换 维 修 等 方 面 考 虑 。型 芯 设 计 ： 型 芯 结 构 设 计 也 应 用 组 合 式 ， 可 节 省 贵 重 模 具 钢 ， 减 少 加 工 工 作 量 。成 型 塑 件 内 壁 的 大 型 芯 装 在 动 模 板 上 。（ 7） 导 向 定 位 机 构 设 计导 向 合 模 机 构 对 于 塑 料 模 具 是 必 不 可 少 的 部 分 ， 因 为 模 具 在 闭 合 时 要 求 有 一 定 的方 向 和 位 置 ， 所 以 必 须 设 有 导 向 机 构 ， 导 柱 安 装 在 动 模 一 边 或 定 模 一 边 均 可 ， 通常 导 柱 设 在 主 型 腔 周 围 。 如 图 所 示 ：导 向 机 构 的主 要 作 用 有 ： 定 位 、导 向 和 承 受 一 定 侧 压 力 。 （ 8） 推 出 机 构 设 计根 据 矩 形 外 壳 的 形 状 特 点 ， 其 推 出机 构 可 采 用 推 杆 推 出 。 其 中 推件 板 推 出 结 构 可靠 、 顶 出 力 均 匀 ， 不 影 响 塑 件 的 外观 质 量 ， 但 制 造 困 难 ， 成 本 高 ；推 杆 推 出 结 构简 单 ， 推 出 平 稳 可 靠 ， 虽 然 推 出 时会 在 塑 件 内 部 型 腔 留 下 顶 出 痕迹 ， 但 不 影 响 塑件 外 观 ， 所 以 采 用 推 杆 推 出 机 构 。如 图 所 示 ：（ 9） 冷 却 系 统 设 计该 模 具 的 凹 模 冷 却 是 在 定 模 板 上 开出 冷 却 水 道 ， 采 用 冷 却 水 进 行单 向 冷 却 型 腔 。冷 却 通 路 的 设 计 ， 设 计 如 图 所 示 ： （ 10） 模 具 加 热 系 统 的 设 计因 在 ABS要 求 的 熔 融 温 度 为 200。 而 且 流 动 性 能 为 中 性 ， 同 时 在 注 射 时 模 具 温 度要 求 为 5070， 所 以 该 模 具 必 须 加 热 。 模 具 加 热 方 法 包 括 ： 热 水 ， 热 空 气 ，热 油 及 电 加 热 等 。 由 于 电 加 热 清 洁 、 结 构 简 单 、 可 调 节 范 围 大 ， 所 以 在 该 模 具 应用 电 加 热 。（ 11） 温 度 调 节 系 统 的 设 计在 注 射 成 形 过 程 中 ， 模 具 的 温 度 直 接 影 响 塑 件 的 成 型 质 量 和 生 产 效 率 ， 根 据 塑 料的 要 求 ， 注 射 到 模 具 内 的 塑 料 温 度 为 2000C左 右 ， 而 从 模 具 中 取 出 塑 件 的 温 度约 为 600C， 温 度 降 低 是 由 于 模 具 通 入 冷 却 水 ， 将 温 度 带 走 了 ， 普 通 的 模 具 通入 常 温 的 水 进 行 冷 却 ， 通 过 调 节 水 的 流 量 就 可 以 调 节 模 具 的 温 度因 外 壳 使 用 的 塑 料 是 PC， 要 求 模 温 高 ， 若 模 具 温 度 过 低 则 会 影 响 塑 料 的 流 动 性 ，增 加 剪 切 阻 力 ， 使 塑 件 的 内 应 力 较 大 ， 甚 至 还 出 现 冷 流 痕 、 银 丝 、 注 不 满 等缺 陷 。 因 此 在 注 射 开 始 时 ， 为 防 止 填 充 不 足 ， 充 入 温 水 或 者 模 具 加 热 。总 之 ， 要 做 到 优 质 、 高 效 率 生 产 ， 模 具 必 须 进 行 温 度 调 节 。对 温 度 调 节 系 统 的 要 求 ：（ 1） 确 定 加 热 或 是 冷 却 ；（ 2） 模 温 均 一 ， 塑 件 各 部 分 同 时 冷 却 ； （ 3） 采 用 的 模 温 ， 快 速 且 大 量 通 冷 却 水 ；温 度 调 节 系 统 应 尽 量 结 构 简 单 ， 加 工 容 易 ， 成 本 低 谦 主 要 零 部 件 的 设 计 计 算（ 1） 成 型 零 件 的 成 型 尺 寸所 谓 工 作 尺 寸 是 零 件 上 直 接 用 以 成 型 塑 件 部 分 尺 寸 ， 主 要 有 型 腔 和型 芯 的 径 向 尺 寸 。 （ 包 括 矩 形 和 异 形 型 芯 的 长 和 宽 ） ， 型 腔 深 度 和型 芯 高 度 和 尺 寸 。 该 塑 件 的 成 型 零 件 尺 寸 均 按 平 均 值 法 计 算 ， 查 有关 手 册 得 PC的 收 缩 率 为 0.4% 0.7%， 故 平 均 收 缩 率 Scp=（ 0.4+0.7）%/2=0.55%， 根 据 塑 件 尺 寸 公 差 要 求 ， 模 具 制 造 公 差 取 z =1/3 ，成 型 零 件 尺 寸 计 算 如 图 ： 推 出 机 构 的 设 计 采 用 推 管 推 出 机 构 ， 由 于 该 塑 件 的脱 模 力 不 是 太 大 ， 推 管 的 布 置 空 间足 够 ， 所 以 无 须 用 繁 琐 的 计 算 方 法确 定 推 管 的 尺 寸 大 小 ， 可 以 根 据 经验 选 取 d=3 mm的 国 际 推 管 ， 注 意 保证 推 出 距 离 略 大 于 型 芯 的 突 出 长 度2 3mm， 即 推 出 距 离 大 于 17 mm。 标 准 模 架 的 确 定综 合 考 虑 本 塑 件 采 用 一 模 八 腔 平 衡 布 置 、 侧 浇 口 一 次 分 型 结 构 、型 腔 的 壁 厚 要 求 、 塑 件 尺 寸 大 小 、 冷 却 水 道 的 布 置 等 多 项 因 素 ，估 算 型 腔 模 板 的 概 略 尺 寸 ， 查 表 8-1选 取 标 准 模 板 的 尺 寸 为300 x300mmx25mm和 300 x300mmx25mm选 取 标 准 模 架 A3040 25x25x90(GB/T12555-2006)。 如 图 所 示 总 装 配 图 ：1定 模 座 板 2定 模 垫 板 3定 模 固 定 板 4定 模 镶 件 5大 型 芯 6小 型 芯 7动 模 固 定 板 8水 堵 9螺 钉 10动 模 支 撑 板 11螺 钉 12推 件 杆 13推 杆 固 定 板 14推 板 15螺 钉 16动 模 座 板 17复 位 杆 18 定 位 圈 19浇 口 套 20拉 料 杆 21导 套 22导 柱