必一运动注塑成型模具规划

　　打针模规划进程与实例 1 打针模规划根本程序 1．了解塑件的技能要求 2．依据塑件形状尺度，预算塑件体积和分量 依据塑件形状尺度， 3．剖析塑件，确认成形计划 剖析塑件， 4．制作计划草图 5．规划核算 6．制作模具规划总装图 7．制作零件作业图 8，经过全面审阅后投产加工 2 打针模规划实例 塑料制品如图，大批量出产，试进行塑件的成型工艺和模具规划。 图 1 电 流 线 圈 架 零 件 图 2.1 塑件的工艺剖析 ⑴塑件的原材料剖析 塑件的材料选用增强聚丙烯pp，属热塑性塑料。 塑件的材料选用增强聚丙烯pp，属热塑性塑料。 从运用性能上看，该塑料具有刚度好、耐水、耐热 性强，其介电性能与温度和频率无关，是抱负的绝 缘材料；从成型性能上看，该塑料吸水性小，熔料 的流动性较好，成型简略，但缩短率大。别的，该 塑料成型时易发生缩孔、凹痕、变形等缺陷，成型 温度低时，方向性显着，凝结速度较快，易发生内 应力。因此，在成型时应留意操控成型温度，浇注 体系应较缓慢散热，冷却速度不宜过快。 ⑵塑件的结构工艺性剖析 结构剖析 从零件图上剖析，该零件全体形状为长方形，在宽度 方向的一侧有两个高为8.5mm，半径为R5mm的两个凸耳，在 方向的一侧有两个高为8.5mm，半径为R5mm的两个凸耳，在 两个高度为12mm、长、宽分别为17×14mm的凸台上，一个带 两个高度为12mm、长、宽分别为17×14mm的凸台上，一个带 有4.1×1.2mm的凹槽对称散布，另一个带有4.5X1mm的凸台 4.1×1.2mm的凹槽对称散布，另一个带有4.5X1mm的凸台 对称散布，该零件归于中等杂乱程度。 该零件重要尺度如：12.1mm、 mm、15.1mm、 尺度精度 该零件重要尺度如：12.1mm、12.1 mm、15.1mm、 15mm等精度为3级，次重要尺度如：13.5 mm、17mm、 15mm等精度为3级，次重要尺度如：13.5 mm、17mm、 10.5mm、14mm等的尺度精度为4 10.5mm、14mm等的尺度精度为4～5级。 壁厚最大处为1.3mm，最小处为0.95mm，壁厚差为 壁厚 壁厚最大处为1.3mm，最小处为0.95mm，壁厚差为 0.35mm，较均匀，有利于零件的成型。 0.35mm，较均匀，有利于零件的成型。 外表质量 该零件的外表除要求没有缺陷、毛刺，内部不得有导 电杂质外，没有特别的外表质量要求，查表可取塑件外表粗糙 度Ra1.6，对应模具成型零件作业部分外表粗糙度为Ra0.4~0.8， Ra1.6，对应模具成型零件作业部分外表粗糙度为Ra0.4~0.8， 故比较简略完成。 脱模斜度 该塑件为开口壳类零件，深度较浅且大圆弧过渡，脱 模简略，故不需考虑脱模斜度。 加强筋 该塑件结构较为杂乱，本身结构具有加强筋效果，强度 满意。 圆角 该塑件对圆角没有提出要求，结构工艺性较差，不利于塑 件的成型，主张与用户和谐在满意运用要求的条件下在料流通 角处增设圆角；假如不可，模具成型零件应选用组合式结构， 防止应力会集。 孔 该塑件有两个13.5×12mm通孔，型芯结构简略，便于安放 该塑件有两个13.5×12mm通孔，型芯结构简略，便于安放 该塑件在宽度方向的一侧有两个4.5×1mm的凸耳 侧孔和侧凹 该塑件在宽度方向的一侧有两个4.5×1mm的凸耳 及两个4.1×1.2mm的凹槽，因此，模具规划时有必要设置侧向分 及两个4.1×1.2mm的凹槽，因此，模具规划时有必要设置侧向分 型抽芯组织 经过以上剖析可见，该塑件结构归于高精度、中等杂乱程度。 要严格操控影响塑件精度各个要素，如经过严格操控成型进程 中聚丙烯的缩短率的动摇、进步模具成型零件的制作精度等。 塑件结构工艺性较为合理，成型零件选用组合式模具结构，侧 向凸台和侧孔需用侧向分型抽芯组织成型。 2.2 核算塑件的体积和质量 核算塑件的质量是为了选用打针机及确认型腔数。经核算塑 件的体积为V 件的体积为V＝4087mm3；核算塑件的质量：依据规划手册 可查得增强聚丙烯的密度为ρ 1.04kg／cm3。 可查得增强聚丙烯的密度为ρ＝1.04kg／cm3。 故塑件的质量为W=Vρ=4.25g 故塑件的质量为W=Vρ=4.25g 选用一模两件的模具结构，考虑其外形尺度、打针时所需压 力和工厂现有设备等状况，开始选用打针机为XS- 60型。 力和工厂现有设备等状况，开始选用打针机为XS-Z-60型。 2.3 塑件打针工艺参数的确认 依据规划手册并参阅工厂实践运用状况，增强聚丙 烯的成型工艺参数可作如下挑选：成型温度为 230～290℃；打针压力为70～140MPa。上述工艺 230～290℃；打针压力为70～140MPa。上述工艺 参数在试模时可作恰当调整。 2.4 打针模的结构规划 ⑴分型面挑选 该塑件为机内骨架，外表质量无特殊要求，但在绕线的进程中上端面与工人手 指触摸较多，因此上端面最好天然构成圆角；且垂直于轴线的截面形状比较简 单与标准，故挑选如图所示的水平分型面。 图2 ⑵确认型腔的摆放办法 拟选用一模两件，考虑浇注体系、模具结构的杂乱成程度等要素，拟选用如图 所示的型腔摆放办法，其最大长处是便于设置侧向分型抽芯组织。其缺陷是熔 料进入型腔后到另一端的料流长度较长，但因本塑件较小，故成型时没有太大 的影响。 图3 (3)浇注体系规划 (3)浇注体系规划 ①干流道规划 依据规划手册查得XS-Z-60型打针机喷嘴的有关尺度为喷嘴 依据规划手册查得XS- 60型打针机喷嘴的有关尺度为喷嘴 前端孔径d φ4mm；喷嘴前端球面半径S 前端孔径d1＝φ4mm；喷嘴前端球面半径SR1＝12mm。 12mm。 依据模具干流道与喷嘴S 依据模具干流道与喷嘴SR＝SR1+(1～2)mm及d=d1+(0.5～1)mm，取干流道 +(1～2)mm及 +(0.5～1)mm，取干流道 13mm，小端直径d 4.5mm。 球面半径 SR＝13mm，小端直径d＝4.5mm。 为了便于将凝料从干流道中拨出，将干流道规划成圆锥形其斜度为1 为了便于将凝料从干流道中拨出，将干流道规划成圆锥形其斜度为1～3°， 经换算得干流道大端直径 D=8.5mm。为了使熔料顺畅进入分流道，可在主 D=8.5mm。为了使熔料顺畅进入分流道，可在主 流道出料端规划半径 r =5 mm的圆弧过渡。 mm的圆弧过渡。 ②分流道规划 分流道的形状及尺度，应依据塑件的体积、壁厚、形状的复 杂程度、打针速率、分流道长度要从来确认。本塑件的形状不算太杂乱， 熔料填充型腔比较简略。依据型腔的摆放办法可知分流道的长度较短，为 mm。 了便于加工起见，选用截面形状为半圆形分流道，取R 了便于加工起见，选用截面形状为半圆形分流道，取R＝4 mm。 ③浇口规划 依据塑件的成型要求及型腔的摆放办法，选用侧浇口较为抱负。 依据塑件的成型要求及型腔的摆放办法，选用侧浇口较为抱负。 规划时考虑挑选从壁厚为1.3mm处进料，料由厚处往薄处流，并且在模具 规划时考虑挑选从壁厚为1.3mm处进料，料由厚处往薄处流，并且在模具 结构选用取镶拼式型芯，有利于填充、排气。故选用截面为矩形的侧浇口， 初选尺度为1 0.8× 0.6mm(b× h)，试模时批改。 初选尺度为1× 0.8× 0.6mm(b×l×h)，试模时批改。 (4)抽芯组织规划 (4)抽芯组织规划 本例的塑件侧壁有一对小凹槽和小凸台，它们均垂直于脱模 方向，阻止成型后塑件从模具脱出。因此成型小凹槽台的零 件有必要做成活动的型芯，即须设置抽芯组织。本模具选用斜 件有必要做成活动的型芯，即须设置抽芯组织。本模具选用斜 导柱抽芯组织。 导柱抽芯组织。 ①确认抽芯距 抽芯距一般应大于成型孔(或凸台)的深度，本 抽芯距一般应大于成型孔(或凸台) 例中塑件小孔壁厚、小凸台高度持平，均为： (14－12.1)／ (14－12.1)／ 2=0.95(mm) 另加3 5mm的抽芯安全系数，可取抽芯距S 另加3～5mm的抽芯安全系数，可取抽芯距S抽＝4.9mm。 4.9mm。 ②确认斜导柱倾角 斜导柱的倾角是斜抽芯组织的首要技能 参数之一，它与抽拔力以及抽芯距有直接联系，— 参数之一，它与抽拔力以及抽芯距有直接联系，—般取 α=15° 20°，本例中选取α 20° α=15°～20°，本例中选取α＝20°。 ③确认斜导柱的尺度 斜导柱的直径取决于抽拨力及其歪斜 视点，可按规划材料的有关公式进行核算，本例选用经历估 值，取斜导柱的直径d=14mm。斜导柱的长度依据抽芯距、 值，取斜导柱的直径d=14mm。斜导柱的长度依据抽芯距、 固定端模板的厚度、斜销直径及斜角巨细确认（拜见斜导柱 长度核算公式）。 因为定模板座和上凸模固定板尺度尚不确认，初定δ 因为定模板座和上凸模固定板尺度尚不确认，初定δ＝ 25mm，D=20mm，核算后，取L 55mm。假如今后δ 25mm，D=20mm，核算后，取L＝55mm。假如今后δ，有 改变，则再批改L 改变，则再批改L的长度。 ④滑块与导槽规划 滑块与侧型芯( 滑块与侧型芯(孔)的衔接办法规划 本例中侧向抽芯组织首要是 用于成型零件的侧向孔和侧向凸台，因为侧向孔和侧向凸台的 尺度较小，考虑到型芯强度和装置问题，选用组合式结构。型 芯与滑块的衔接选用镶嵌办法。 滑块的导滑办法 本例中为使模具结构紧凑，下降模具装置复 杂程度，拟选用全体式滑块和全体导向槽的办法。为进步滑块 的导向精度，装置时可对导向槽或滑块选用配磨、配研的装置 办法。 滑块的导滑长度和定位设备规划 本例中因为侧芯距较短，故 导滑长度只需契合滑块在开模时的定位要求即可。滑块的定位 设备选用绷簧与台阶的组合办法。 图4 电流线一 导柱 5一上固定板 6一导 套 7一下固定板 8一推杆 9一支承板 10一复位杆 11一推杆固 定板 12一推板 13一动模 座板 14、16、25一螺钉 15一销钉 l7一型芯 18一 下凹模镶块 19一型芯 20 一楔紧块 21一斜销 22一侧抽芯 滑块 23一限位挡块 24一 绷簧 26一整块 27、28一 侧型芯 (5)成型零件结构规划 (5)成型零件结构规划 ①凹模结构规划 本例中模具选用一模二件的结构办法，考虑加工的难易程 镶嵌式结构，见图4，图4中件18 度和材料的价值运用等要素，凹模仿选用镶嵌式 度和材料的价值运用等要素，凹模仿选用镶嵌式结构，见图4，图4中件18 上的二对凹槽用于安放侧型芯。依据本例分流道与浇口的规划要求，分流 道和浇口均设在凹模镶块上。 ②凸模结构规划 凸模首要是与凹模结合构成模具的型座腔，其凸模和侧型 芯的结构办法见图4 芯的结构办法见图4。 ②下凹模镶块型腔侧壁厚度核算 下凹模镶块型腔为组合式矩形型腔，依据 组合式矩形侧壁厚度核算公式 pH1l 2 S强 = . 2H[σ] 取p=40MPa(选定值)；b=12mm；l=16.95mm；H1=12－1.3=10.7mm； p=40MPa(选定值) b=12mm；l=16.95mm； =12－1.3=10.7mm； H=H1+h=35.7mm；[σ]＝160MPa(底板材料选定为45钢)。代人公式核算得： +h=35.7mm；[σ]＝160MPa(底板材料选定为45钢 S强=3.28mm。 =3.28mm。 考虑到下模镶块还需安放侧型芯组织，故取下凹模镶块的外形尺度为 80X50mm。 80X50mm。 2.5 模具规划核算 本例中成型零件作业尺度核算时均选用均匀法核算。查表得增 强聚丙烯的缩短率为S =0.4％，S =0.8％，故均匀缩短为 强聚丙烯的缩短率为Smin=0.4％，Smax=0.8％，故均匀缩短为 Scp＝(0.4+0.8)％／2＝0.6％，考虑到工厂模具制作的现有条 (0.4+0.8)％／2 0.6％，考虑到工厂模具制作的现有条 件，模具制作公役取δz＝△／3 件，模具制作公役取δz＝△／3。 ⑴型腔和型芯作业尺度核算。 ⑵型腔侧壁厚度和底板厚度核算 ①下凹模镶块底板厚度核算 依据组合式型腔底板厚度核算公 式 3pbl 2 h强 = . 4B[σ] 取：p=40MPa；b=13.83mm； 90mm(初选值) 取：p=40MPa；b=13.83mm；l＝90mm(初选值)； B=190mm(依据模具初选外形尺度确认) [σ]＝160MPa(底板 B=190mm(依据模具初选外形尺度确认)；[σ]＝160MPa(底板 材料选定为45钢 。得：h =10.5(mm)。 材料选定为45钢)。得：h强=10.5(mm)。 考虑模具的全体结构和谐，取h 25mm。 考虑模具的全体结构和谐，取h＝25mm。 ③上凹模型腔侧壁厚的确认 上凹模镶块型腔为矩形全体式型腔， 依据矩形全体式型腔侧壁厚度核算公式进行核算。因为型腔高 度a＝1.26mm很小，因此所需的h值也较小，故在此不作核算， 1.26mm很小，因此所需的h 而是依据下凹模镶块的外型尺度来确认。上凹模镶块的结构及 尺度如图5 尺度如图5所示。 图5 上凹模镶块的结构及尺度 2.6 模具加热和冷却体系的核算 本塑件在打针成型时不要求有太高的模温，因此在模具上可 不设加热体系。是否需求冷却体系可作如下规划核算。设定 模具均匀作业温度为40℃，用常温20℃ 模具均匀作业温度为40℃，用常温20℃的水作为模具冷却介 质，其出口温度为30℃，单位时刻打针质量m=0.26Kg/h。 质，其出口温度为30℃，单位时刻打针质量m=0.26Kg/h。 查表得聚丙烯单位时刻放出热焓量q=59X10 查表得聚丙烯单位时刻放出热焓量q=59X104J／kg。 kg。 冷却水的体积流量q 冷却水的体积流量qV核算公式如下： mq 0.26×59×104 qv = = = 0.61×104 (m3 / m in) 3 3 60ρc(t1 ?t2 ) 60×10 ×4.187×10 (30 ? 20) 由上述核算可知，因为模具每分钟所需的冷却水体积流量较 小，故可不设冷却体系，依托空冷的办法冷却模具即可。 2.7 模具闭合高度的确认 依据支承与固定零件规划中供给的经历数据确认，定模座板： H1＝25mm；上固定板：H2＝25mm；下固定板：H3＝ 25mm；上固定板：H 25mm；下固定板：H 40mm；支承板：H 25mm；动模座板：H 25mm；根 40mm；支承板：H4＝25mm；动模座板：H5＝25mm；根 据推出行程和推出组织的结构尺度确认垫块：H 50mm。 据推出行程和推出组织的结构尺度确认垫块：H6＝50mm。 因此模具的闭合高度 H＝H1+H2+H3+H4+H5+H6＝25+25+40+25+50+25＝ 25+25+40+25+50+25＝ 190(mm) 2.8 打针机有关参数的校核 本模具的外形尺度为280×l90×l90mm。XS- 60型打针机模板 本模具的外形尺度为280×l90×l90mm。XS-Z-60型打针机模板 最大装置尺度为350mm×280mm，故能满意模具的装置要求 最大装置尺度为350mm×280mm，故能满意模具的装置要求 由上述的核算模具的闭合高度H 190mm，XS- 60型打针机所 由上述的核算模具的闭合高度H＝190mm，XS-Z-60型打针机所 答应模具的最小厚度 Hmin＝70mm，最大厚度Hmax＝200 mm，即模具满意 70mm，最大厚度H mm，即模具满意 Hmin≤H≤Hmax的装置条件。 经查材料XS- 60型打针机的最大开模行程S 经查材料XS-Z-60型打针机的最大开模行程S＝180 mm，满意出 mm，满意出 件要求。 S≥Hl+H2+(5～10)＝10+12+10＝32(mm) +(5～10)＝10+12+10＝ 此外，因为侧分抽芯距较短，不会过大增加开模间隔，打针机的 开模行程满意。 经历证，XS- 60型打针机可以满意运用要求，故可选用。 经历证，XS-Z-60型打针机可以满意运用要求，故可选用。 2.9 制作模具总装图和非标零件作业图 模具总装图如图4所示，零件图如图5 模具总装图如图4所示，零件图如图5所示。 小结 首要讲解了热塑性塑料打针成型模具的结 构特色、打针模规划的根本知识、模架的 国家标准及选用办法以及打针模与打针机 之间的联系，最终运用实例，介绍了打针 模典型结构规划的全进程。