I辽宁科技大学本科生毕业设计 DVD装装饰板注注塑模设设计摘要塑料工业业在社会会中起到到越来越越重要的的作用,影影响着我我们的衣衣食住行行此次次模具设设计的题题目是《DDVD装装饰板注注塑模具具设计》这这个塑件件是个薄薄壁体,尺尺寸相对对比较小小,通过过对塑件件的工艺艺性分析析,选出出合理的的注塑机机注塑本本人认真真仔细的的分析图图纸,对对分型面面,浇注注系统成成型零件件的结构构,脱模模推出机机构,模模架,冷冷却系统统进行了了详细的的设计,并并附上图图该模模具采用用一模四四腔的布布局,其其中浇口口设计与与成型零零件的设设计进行行着重说说明,通通过这次次的设计计,对模模具的发发展,作作用有了了更深的的认识,把把理论知知识能运运用到这这次设计计中去,并并能熟练练地用绘绘图软件件将其画画出来,此此DVDD装饰板板采用侧侧浇口的的方式进进行浇注注塑件件采用AABS材材料,该该材料密密度为11.022g/——1.116g//,平均均收缩率率为0..55%%,该模模具结构构简单,使使用寿命命长,可可进行大大批量生生产关键字::DVDD装饰板板,ABBS,成成型零件件,浇注注系统,浇浇口III辽宁科技大学本科生毕业设计 DVD deccoraativve pplatte iinjeectiion molld ddesiignABSTTRACCT TThe plaastiics inddusttry plaays an inccreaasinnglyy immporrtannt rrolee inn soocieety,, afffecct oour bassic neccesssitiies of liffe. Thee prrobllem of thee moold dessignn iss thhe DDVD deccoraativve pplatte iinjeectiion molld ddesiign... TThiss pllasttic parrt iis aa thhin walll, thee siize is rellatiivelly ssmalll, thrrouggh tthe plaastiic ppartts oof tthe proocesss aanallysiis, chooosee a reaasonnablle iinjeectiion molldinng mmachhinee innjecctioon mmolddingg maachiine.. I carrefuullyy annalyysiss off thhe ddrawwinggs, binnaryy tyype,, sttruccturre oof ggatiing sysstemm, fformmingg paartss, ddemooulddingg laauncch, molld, cooolinng ssysttem werre ddetaaileed ddesiign,, annd tthe encclossed figguree. TThe molld wwithh a molld ffourr caavitty llayoout,, thhe ggatee deesiggn aand forrminng ppartt off thhe ddesiign aree emmphaaticcallly ddesccribbed,, thhrouugh thee deesiggn, to molld tthe devveloopmeent,, thhe rrolee off thhe ddeepper unddersstanndinng, thee thheorry ccan be appplieed tto tthe dessignn too, aand cann skkilllfullly usee drrawiing sofftwaare to draaw iit oout.. Thhis DVDD deecorratiive boaard thee siide gatte ffor casstinng. Plaastiic ppartts uusinng AABS matteriial,, thhe mmateeriaal ddenssityy off 1..16gg/ -- 1..02gg/, thee avveraage shrrinkkagee off 0..55%%, tthe molld sstruuctuure is simmplee, llongg liife,, caan bbe mmasss prroduuctiion..Keywwordds:DDVD deccoraativve pplatte, ABSS, mmolddingg paartss, ggatiing sysstemm, ggatee目录摘要11 .绪绪论11.塑料料工业的的发展112. 模模具的材材料类型型22、塑件件成型工工艺分析析42.1 成型材材料性能能分析552.2 塑件结结构工艺艺性分析析62.3分分型面位位置的确确定61)分型型面确定定72.4注注射机型型号的选选择确定定71)注射射量的计计算82)锁模模力的计计算83)选择择注射机机84)注射射机参数数的校核核93.浇注注系统的的设计1113.1浇浇注系统统的基本本要点1113.2主主流道设设计121)主流流道尺寸寸122)主浇浇道衬套套设计1123)主流流量凝料料体积1134)主流流道剪切切速率校校核133.3分分流道设设计141)分流流道布置置形式1142)分流流道长度度143)分流流道形状状、截面面尺寸及及凝料体体积144)分流流道剪切切速率校校核153. 44浇口设设计16(1)浇浇口尺寸寸确定116(2)浇浇口剪切切速率的的校核1173.5冷冷料穴1184.成型型零件的的结构设设计及计计算194.1 成型零零件的结结构设计计191 )凹凹模的结结构设计计19IV辽宁科技大学本科生毕业论文 2)凸模模(型芯芯)194.2成成型零件件钢材的的选用2204.3成成型零件件工作尺尺寸的计计算201 )型型腔尺寸寸202)中心心距尺寸寸计算2214.4 型腔侧侧壁和底底板厚度度计算2211) 型型腔侧壁壁厚度的的计算2212)型腔腔腔底的的厚度计计算225.脱膜膜推出机机构的设设计245.1 脱膜力力的计算算245.2 推出方方式的确确定255.2..1 采采用推杆杆推出2256.模架架的确定定261. 各各模板尺尺寸的确确定262.模具具各尺寸寸的校核核267.排气气系统的的设计2278.温度度调节系系统的设设计288.1冷冷却水孔孔的设计计要点2288.2.. 冷却却系统的的简单计计算288.2..1. 单位时时间内注注入模具具中的塑塑件熔体体的总质质量W2288.2..2 计计算冷却却水的体体积流量量298.2..3冷却却水在管管内的流流速v3308.2..4 求求冷却管管壁与水水交界面面的膜转转热系数数h308.2..5计算算冷却水水道的导导热总面面积308.2..6模具具上应开开设的冷冷却水孔孔数309.合模模导向机机构的设设计329.1导导向机构构的总体体设计3329.2..导柱选选择329.3导导套设计计33结论355致谢366参考文献献38第 45 页辽宁科技大学本科生毕业设计 1 绪论论1.1塑塑料工业业的发展展随着塑料料工业的的飞速发发展,塑塑料注射射模早经经成为制制造塑料料制造品品的主要要手段之之一,并并且发展展成为最最有前景景的模具具之一。
塑塑料制品品在工业业,农业业和日常常生活等等各个领领域的应应用越来来越广泛泛,质量量要求也也越来越越高近近年来,我我国模具具市场产产需两旺旺,行业业发展步步入佳境境,但与与世界模模具技术术先进国国家相比比,我国国模具行行业整体体落后的的面貌仍仍未得到到根本改改变,主主要差距距是标准准化,专专业化,商商品化程程度低等等,特别别是标准准化程度度低已成成为制约约模具行行业发展展的瓶颈颈 塑料工工业是当当今极具具活力的的一门产产业,塑塑料制品品通常通通过模具具而定型型最终成成为产品品近年年来,我我国模具具行业一一直保持持着良好好的发展展势头,这这种势头头是否还还会延续续下去我我国模具具行业面面临着在在中低端端产品领领域国内内企业竞竞争剧烈烈及在中中高端产产品领域域国外和和外资企企业压力力日益增增大的局局面,但但随着近年年来的持持续发展展,实力力已大大大增强,并完全有能力变压力为动力,且继续保持平稳发展因为我国模具工业在政府重视及关怀下,提出相应的优惠政策并进行模具技术开发,所以模具工业中大量采用先进技术和设备,正努力提高模具设计和制造水平,取得显著的经济效益模具技术的进步极大地促进了工业产品的生产发展,模具是“效益放大器”,用模具生产最终产品的价值即将超过自身价格的几十倍,百倍及上千倍。
可见模具工业在世界各国经济发展中有着显著地位模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一注塑模具是生产各种工业产品的重要工艺装备,随着塑料工业的迅速发展,以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用,产品对模具的要求也越来越高模具作为重要的生产装备和工艺发展方向,在现代工业的规模生产中日益发挥着重大的作用通过模具进行产品生产具有优质、高效、节能、节材等显著特点1.2 模具的的材料类类型1.2..1渗碳碳型渗碳型塑塑料模具具用钢主主要用于于冷挤压压成形的的塑料模模为了了便于冷冷挤压成成形,这这类钢在在退火态态必须有较高的塑塑性和低低的变形形抗力能能力,因因此,对对这类钢钢要求有有低的或或超低的的含碳量量,但为了提提高模具具的耐磨磨性,这这类钢在在冷挤压压成形后后一般都都进行淬淬回火处处理和渗碳处理理,表面硬硬度可达达58~~62HHRC1.2..2预硬硬型所谓预硬硬钢就是是提供时已已预先进进行了热热处理,并并使其达到模模具使用用态硬度度这类类钢的特特点是在在硬度330~440HRRC的状状态下即即可直接接进行成成形车削削钻孔、车车削、铣削、精精锉、雕雕刻等项项加工,精精加工后后可直接接使用,这这就就完全避避免了热热处理变变形的影影响,从从而保证证了模具具制造精精度。
我国近年年研制的的预硬化化型塑料料模具钢钢,大多多数是以以中碳钢钢为基础础,加入入适量的的铬、锰锰、镍、钼钼、钒等等合金元元素制成成为了了解决在在较高硬硬度下切切削加工工难度大大的问题题,通过过向钢中中加入硫硫、钙、铅铅、硒等等元素,从而以改善切削加工性能,制得易切削预硬化钢有些预硬化钢可以在模具加工成形后进行渗氮处理,在不降低基体硬度的前提下使模具的表面硬度和耐磨性有了显著提高1.2..3调质质型45,550,555,440Crr,40MMn,550Mnn,S448C,4Cr5MoSiV,38CrMoAlA1.2..4耐蚀蚀型钢属析出出硬化不不锈钢 ,硬度度为322~355HRCC时便可进行行切削加加工该该钢再经经4600~4880℃时效处处理后,可可获得较较好的综综合力学学性能1.2..5淬硬硬型常用的淬淬硬型塑塑料模具具钢有::Cr112型钢钢(如Crr12MMoV钢钢)碳素素工具钢钢 (如T77A、T8AA)、低低合金冷冷作模具具钢(如如9SiiCr、9Mnn2V、CrWWMn、GCrr15、7CrrSiMMnMooV钢)、)碳碳素工具具钢 (如T77A、T8AA)、高高速钢(如如W6MMo5CCr4VV2钢)、基基体钢等等。
这些些钢的最最终热处处理一般般是淬火火低温回回火和淬淬火(少少数采用用中温回回火或高温回回火),热热处理后后的硬度度通常在在45~~50HHRC以以上碳素工具具钢仅适适于制造造受力较较小尺寸寸不大,尺尺寸不大大,形状状简单以以及变形形要求不不高的塑塑料模低合金金冷作模模具钢主主要用于于制造尺尺寸较大大、形状状较复杂杂和精度度较高的的塑料模模Cr112型钢钢适用于制造造要求高高耐磨性性的大型型、精密密复杂和和复杂的的塑料模模W6MMo5CCr4VV2钢适适于制造造要求需需强度高高和耐磨磨性好的的塑料模模热作模模具钢适适合于制制造较高高强韧性性和一定定耐磨性性的塑料料模2、塑件件成型工工艺分析析2.1 成型材材料性能能分析1) 塑料在常常温下是是玻璃态态,若加加热变为为高弹态态,进而而为粘流流态,具具有优良良的可塑塑性,该该塑件材材料选择择为丙烯腈腈-丁二二烯-苯苯乙烯(AABS)),该材材料的优优点:(1)力力学性能能和热性性能均好好,硬度度高,表表面易镀镀金属 (2)耐疲劳和抗应力开裂,冲击强度高 (3)耐耐酸碱等等化学性性腐蚀 (4)价价格较低低。
(5)容容易加工工成型与与修饰主主要应用用于机械械、仪器器仪表、电电子电器器、汽车车仪器仪仪表、纺纺织等工工业领域域,是一一种用途途极为广泛的热塑塑性工程程塑料2)收缩缩率塑料料从热的的模具中中取出冷冷却到室室温,尺尺寸发生生变化的的特性称称为收缩缩率因因为收缩缩率不仅仅是热胀胀冷缩,还还与其他他因素有有关,影影响收缩缩率变化化的因素素:1.塑料料品种 各各种塑料料都有各各自的收收缩率2.塑件件结构3.模具具结构4.成型型工艺查[1]] 收缩缩率0..4%---0..7%, 平均收收缩率为为==00.555% 密度为11.022g/——1.116g//ABS性性能指标标密度(gg/)1.022g/——1.116g//屈服强度度/MPPa50吸水率//(%))0.2%%--00.4%%抗拉弹性性模量//GMaa1.8熔点/℃℃130抗弯强度度/MPPa80计算收缩缩率%0.4%%----0.77%热变形温温度/℃83----1003比热容//14700热导率0.26632.2 塑件结结构工艺艺性分析析该塑件是是一塑料料DVDD装饰板板,精度度等级::采用中中等精度度5级;型型腔数目目的确定定要根据据生产批批量与实实际工厂厂注塑机机的情况况来决定定,同时时也应该该保证塑塑件的高高质量、高高合格率率和生产产的高效效率。
一一般来说说,精度度要求越越高的各各种型号号的塑件件以及复复杂程度度越高塑塑件选用用的型腔腔数目越越少的结结构,对对于精度度要求相相对较低低的、尺尺寸较小小的塑件件,形状状简单,又又是大批批量生产产时,可可以采用用多型腔腔模具来来完成生生产制造造,以便便使生产产效率大大幅度的的提高,本塑件采用一模四腔的形式进行生产如图2.1所示,塑件壁厚1.5mm,属薄壁塑件由图所给尺寸塑件比较小,再由图上所给尺寸标注完整正确,经分析塑件结构工艺性良好图2.11塑件 DDVD装装饰板塑塑件图2.3分分型面位位置的确确定分型面就就是动,定定模或瓣瓣合模的的接触面面,模具具分开后后由此可可取出塑塑件和浅浅注系统.1)分型型面确定定如何确定定分型面面,需要要考虑的的因素比比较复杂杂分型型面的选选择要根根据塑件件在模具具中的位位置、浇浇注系统统的形式式、位置置、长度度、塑件件的结构构、带有有镶嵌件件塑件的的嵌件的的位置和和形状以以及托模模式所用用的推出出方法、模模具的材材质加工工工艺、注注塑排气气方式、位位置以及及注塑操操作工艺艺等多种种因素的的影响,分分型面的的形式要要根据塑塑件实际际几何形形状、脱脱模时的的顶出方方法、模模具类型型、浇口口的形式式、位置置、长度度等来确确定的,除除受注塑塑排气位位置的影影响外,还还受塑件件的形状状、外观观、光泽泽度、精精度、浇浇口位置置、形式式、滑块块的外形形、形式式、推出出方式、加加工工艺艺等多种种因素影影响。
因因此在选选择分型型面的时时候,应应该综合合分型的的先决条条件,一一般应考考虑以下下几个方方面:1.为了了满足利利于脱模模的要求求,分型型面必须须开设在在塑件截截面轮廓廓最大的的地方,否否则无法法脱出;;2. 分分型线不不影响塑塑件外观观,尽量量不破坏坏塑件光光滑的外外表面,尤尤其是对对外观有有明确要要求的塑塑件,更更应注意意分型面面对外观观的影响响;3 .确确保塑件件留在动动模一侧侧,利于于推出且且推杆痕痕迹不显显露于外外观;4 .必必须保证证塑件所所要求的的质量和和精度;;5. 塑塑件在满满足功能能要求的的的情况况下应尽尽量保证证形状结结构简单单避免形形成侧孔孔、侧凹凹,如果果必须需需要滑块块成型,要要保证滑滑块的结结构简单单;6 .在在满足模模具的锁锁紧要求求前提下下,需将将塑件投投影面积积最大的的方向放放在定、动动模的开开合模方方向上,投投影面积积小的方方向作为为侧向分分型面;;7. 有有利于浇浇注系统统、排气气系统、冷冷却系统统的设置置,特别别是浇口口位置;;8 .有有利于模模具加工工,特别别是型腔腔的加工工;9 .便便于嵌件件的安装装;10.长长型芯应应置于开开模方向向2) 为了有有利于脱脱模,分分型面也也选在塑塑件最大大尺寸处处,并且且不影响响产品外外观。
考考虑塑件件外形结结构特征征,选定定分型面面如图所所示,AA面是定定模面,BB面是动动模面分型面的的选择见见下图22.3::图2.33分型面面2.4注注射机型型号的选选择确定定1)注射射量的计计算由图纸上上所给的的塑件尺尺寸可求求得其体体积为::塑件体积积:选取ABBS的密密度为11.0555g//cm33,所以以塑件的的质量为为:流道凝料料的质量量m2还是个个未知数数,可按按塑件质质量的00.6倍倍来估算算,从上上述分析析中确定定为一模模四腔,所所以注射射量为2)锁模模力的计计算流道凝料料(包括括浇口)在在分型面面上的投投影面积积A2,在模模具设计计前是个个未知值值,根据据多型腔腔模的统统计分析析,A22是每个个塑件在在分型面面上的投投影面积积A1的0..2倍~~0.55倍,因因此可用用0.55nA来来进行估估算,所所以=126609式中 式中3)选择择注射机机注射机的的选择主主要是根根据塑件件的外形形尺寸以以及注塑塑塑料质质量的小小来确定定的,注注塑机的的注塑容容量决定定这是否否能是塑塑件良好好充型,注注塑机尺尺寸决定定模具是是否可以以安装在在注射机机上在在选择注注塑机前前应先确确定模具具结构型型式以及及初步估估算外形形尺寸,然然后对模模具所需需塑料注注射量,塑塑件在分分型面上上的投影影面积、成成型时需需用的锁锁模力进进行计算算,根据据计算所所得数据据初步匹匹配注射射机的型型号。
在在模具设设计完成成以后,校校核模具具外形尺尺寸和开开模距离离,要与与注射机机安装尺尺寸及开开模行程程相适应应,如果果模具外外形尺寸寸或开模模行程大大于注塑塑机的,则则模具无无法安装装使用所所以,必必须要在在初选之之后进行行校核,并并通过校校核来最最终完成成注塑机机的选择择按预预选型腔腔数目来来选择注注射机根据每一一生产周周期的注注射量和和锁模力力的计算算值,可可选用SSZ-1100//630型型注射机机,见表表2-1表2-11注射机机主要技技术参数数螺杆直径径/mmm30注射容量量/ ccm³75注射质量量/g114注射压力力/MPPa224注射速率率/(gg/s)60塑化能力力/(KKg/hh)7.3注射方式式双曲轴锁模力//KN600移模行程程/mmm270拉杆间距距/mmm370××3200最大膜厚厚/mmm300最小膜厚厚/mmm150合模方式式肘杆顶出行程程/mmm180顶出力//KN15定位孔径径/mmm125喷嘴球半半径/mmm154)注射射机参数数的校核核(1)由由注射机机料筒塑塑化速率率校核模模具的型型腔数nn型腔数校校核合格格式中 ———注射射机最大大注射量量的利用用系数,一一般取00.8;;——注射射机的额额定塑化化量;(22)注射射压力的的校核,故注射压压力校核核合格。
式中 ——取11.3;;——取1120(属薄薄壁窄浇浇口类)3)锁锁模力校校核 所以锁锁模力校校核合格格式中中锁模力力安全系系数KAA一般取取1.11--11.23.浇注注系统的的设计3.1浇浇注系统统的基本本要点浇注系统统一般是是由主浇浇道,分分浇道,进进料口和和冷料穴穴四个部部分浇注系统统的作用用是将熔熔融塑料料顺利地地充满型型腔各个个位置,以以此来获获取内在在质量良良好、外外形轮廓廓光滑清清晰的塑塑件所所以要求求充模的的速度相相对较快快而且有有序的进进行,要要求压力力损失较较小,热热量散失失较少,而而且排气气条件要要好,浇浇注系统统凝料与与整个塑塑件容易易分离或或切除,还还有就是是塑件上上留下的的浇口痕痕迹小在设计浇浇注系统统时,交交口位置置的选择择是首要要任务,浇浇口位置置选择的的是否合合适,将将直接影影响到塑塑件的成成型质量量以及注注射过程程是否可可以顺利利地完成成浇道道和浇口口位置的的选择应应按照以以下几个个原则1) 在进行浇浇注系统统的设计计时,流流道应该该尽可能能少弯折折,使其其表面粗粗糙度RRa处于于2) 应考虑到到所要注注塑的模模具是一一模多腔腔还是一一模一腔腔,浇注注系统的的设计应应依照整整个型腔腔的布局局模式,尽尽可能让让它对称称于模具具的中心心线。
3) 单型腔塑塑件的投投影面积积较大时时,设计计浇注系系统时,应应该避免免在模具具的单面面开设浇浇口,否否则会造造成注射射时模具具受力不不均匀4) 设计浇注注系统时时,应该该做到去去除浇口口容易方方便,修修正浇口口时不会会在塑件件上留下下痕迹5) 一模多腔腔时,应应该避免免将大小小差别很很大的塑塑件放在在同一个个模具内内6) 设计浇口口时,应应该做到到塑料熔熔体不会会直接冲冲击到直直径较小小的型芯芯及嵌件件,以防防止产生生弯曲、折折断或者者移位7) 如果做到到成型排排气良好好的前提提,一定定要选择择最短的的流程,以以此来缩缩短填充充时间8) 能顺利地地让塑料料熔体填填充每个个部位,并并且在填填充过程程中不会会产生塑塑料熔体体紊流现现象,能能够使型型腔内气气体顺利利排出模模外9) 在进行成成批生产产塑件时时,如果果保证了了产品质质量,就就要做到到缩短冷冷却时间间和成型型周期10) 如果是主主流道型型浇口,由由于主流流道处会会出现收收缩现象象,若要要求塑件件此部位位精度较较高时,主主流道应应该相应应留出加加工余量量或者修修正余量量11) 浇口所在在位置应应该保证证塑料熔熔体能够够顺利地地流入型型腔,即即应该对对着型腔腔中宽、厚厚壁部位位。
12)尽尽量防止止让塑件件产生熔熔接痕迹迹,或者者保证熔熔接痕迹迹在整个个塑件不不重要的的位置上上产生3.2主主流道设设计主流道是是指连接接注射机机喷嘴与与分流道道的塑料料熔体通通道,是是熔体注注入模具具最先经经过的一一段流道道其形形状、大大小会直直接影响响熔体的的流动速速度和注注射时间间一端端与注射射机喷嘴嘴相接触触,承接接塑料,另另一端与与分流道道相连的的一段带带有锥度度的圆形形流动通通道主主流道上上部小端端直径dd根据所所选注塑塑机喷嘴嘴尺寸设设计加工工,喷嘴嘴直径dd为4mmm, 因为AABS不不具有良良好的流流动性,所所以主流流道尺寸寸应设计计得短粗粗一些1)主流流道尺寸寸 dd=注射射机喷嘴嘴尺寸++(0..5---1)==3.55+0..5=44mm主流道当当量半径径2)主浇浇道衬套套设计主流道衬衬套形式式由于主流流道小端端入口处处与注塑塑机喷嘴嘴连接并并且存在在相对运运动产生生反复摩摩擦,容容易产生生磨损,材材料的耐耐磨性要要相对好好一些,所所以本设设计模具具主流道道部分应应设计成成活动式式的、可可拆卸的的、可更更换的主主流道衬衬套形式式(浇口口套),选选用优质质的钢材材单独进进行加工工和热处处理,本本设计采采用T110A,进进行局部部热处理理。
取主流道道长度为为50mmm,约约等于模模板的厚厚度主流道锥锥角:主主流锥角角2-44˚,角度度过大会会产生涡涡流,卷卷入空气气角度度过小回回事制件件脱模困困难选选取倾角角α=3˚主流道表表面粗糙糙度:表表面粗糙糙度Raa=0..63µµm主流道尺尺寸:小小端直径径d=44mm,凹凹坑半径径R=117mm 图33-1主主流道截截面图3)主流流量凝料料体积V==4)主流流道剪切切速率校校核 r=== 应为rr在5××10-----55×10之间间,所以以剪切速速率合格格式中 =q==1.11+1..3444+3..3×4=115.6644ccm/ss3.3分分流道设设计在单型腔腔多个浇浇口(塑塑件尺寸寸较大)或或者多型型腔中,应应该设置置分流道道,分流流道是指指连接主主流道末末端和浇浇口之间间的这一一段熔融融塑料的的流动通通道它它是浇注注系统中中熔融塑塑料由主主流道进进入型腔腔前,通通过截面面积的变变化以及及相应流流向的变变换以此此来获得得平稳流流动状态态的过渡渡段所所以,设设计分流流道应该该保证良良好的压压力传递递及理想想的填充充状态,并并且在流流动过程程中尽可可能做到到压力损损失小,可可以将熔熔融状态态下的塑塑料均衡衡地分配配到型腔腔的各个个部位。
多型腔模具以及大面积单型腔模具应设置分流道,避免充型受力不均匀,造成塑件变形分流道承接主流道末端连接浇口输送两者之间塑料熔体的流动通道1)分流流道布置置形式分流道应应能满足足良好的的压力传传递和保保持理想想的填充充状态,使使塑料熔熔体尽快快地经分分流道均均衡的分分配到各各个型腔腔,因此此,采用用平衡式式分流道道如图图所示2)分流流道长度度长度应尽尽量短,且且少弯折折,根据据四个型型腔的结结构设计计,分流流道长度度适中3)分流流道形状状、截面面尺寸及及凝料体体积⑴形状及及截面尺尺寸为了便于于机械加加工及塑塑料脱模模,截面面形状采采用加工工工艺性性比较好好的梯形形截面一一般采用用下面经经验公式式来确定定截面尺尺寸,即即式中:BB ——— 梯形形大底边边的宽度度(mmm); mm ——— 塑件件的质量量(g);; LL ——— 单向向分流道道的长度度(mmm),为为36mmm;根据参考考文献取取B=44mm(为为了便于于选择刀刀具),取 H ——— 梯梯形的高高度;分流道截截面形状状如图33.2所示 3.22分流道道截面⑵凝料体体积分流道长长度分流道截截面积凝料体积积4)分流流道剪切切速率校校核 (11)确定定注射时时间:查查[2]表2--3,可可取t==1s。
(22)计算算单边分分流道的的体积流流量采用经验验公式该分流道道的剪切切速率处处于在之间,所所以分流流道内的的剪切速率率校核合合格 =式中 式中 ———梯形形流道的的当量半半径(mmm);; A ———梯形形面积();——梯形形周长(mm)图3.33分流道道布局图图3.4浇浇口设计计 进料口口即浇口口是分浇浇道与型型腔之间间的狭窄窄的部分分,也是是最短的的部分它它的作用用:(1) 分浇道输输送过来来的熔融融塑料在在进入型型腔是产产生加速速度从而而能迅速速充满型型腔;(2) 成型后进进料口处处塑料先先冷却,以以封闭型型腔,防防止塑料料产生倒倒流避免免型腔压压力过快快,以致致在塑件件上出现现缩孔和和凹隐3) 成型后,便便于使浅浅注系统统与塑件件分离 对于本本塑件,根据其外部特征,质量好,精度高,制件无熔接痕,因此采用侧浇口侧浇口一般开在分型面上,从塑件边缘进料,这种方式应用比较广其断面形状为矩形,可以通过改变其厚度和宽度来调整充模的剪切速率和浇口封闭时间如图3.4所示: 图3..4浇口口凝料截截面图(1)浇浇口尺寸寸确定 由[22]经验验公式的的 式中 ==20998.88 n———塑件件材料系系数取00.6;; k———塑件件壁厚的的函数值值取0..2722.可得 mmm(2)浇浇口剪切切速率的的校核有侧浇口口经验公公式的γ= 式中中 q———分流流道容积积; RR——浇口口半径。
可得得γ===1.440× 因因此在γγ 在到之间,故故剪切速速率校核核合格3.5冷冷料穴在每一次次完成注注射循环环的中间间间隔,因因为注射射机喷嘴嘴与主流流道入口口之间这这一段的的熔融塑塑料会因因为辐射射散热导导致其温温度低于于所要求求的熔融融塑料的的温度,从从注射机机喷嘴的的端部直直到注射射机料筒筒内的110~225mmm的这段段深度有有温度渐渐渐升高高的区域域,此时时,才会会达到正正常熔融融塑料的的温度位位于此区区域间的的塑料流流动性和和塑料成成型性能能不好,假假如这段段温度较较低的冷冷料进入入到型腔腔,就会会产生次次品为为了克服服这种现现象的影影响,用用一个井井穴以此此来延长长主流道道,便于于接收冷冷料,避避免冷料料进入到到浇注系系统的型型腔和流流道,我我们把容容纳注射射间隔产产生的冷冷料井穴穴称作冷冷料穴冷料穴位位于主流流道对面面的动模模板上,主主要起到到储存熔熔体前锋锋冷料的的作用,避避免冷料料进入到到模具的的型腔进进而影响响塑料制制品的表表面质量量本设设计主流流道设置置了冷料料穴,分分流道也也设置了了冷料穴穴因为为该塑件件的表面面要求无无痕迹,所所以用脱脱模板推推出塑件件,采用用和塑件件性拉料料杆匹配配的冷料料穴。
在在开模时时,利用用用拉料料杆把塑塑件从主主流道衬衬套中脱脱出4.成型型零件的的结构设设计及计计算4.1 成型零零件的结结构设计计1 )凹凹模的结结构设计计 凹凹模是成成型制品品的外表表面的成成型零件件,按凹凹模的结结构可将将其分为为整体式式、整体体嵌入式式、组合合式和镶镶饼式四四种本本设计中中DVDD装饰板板的外形形光滑,表表面质量量要求不不高,采采用整体体式凹模模,如图图4.11图4.11凹模图图2)凸模模(型芯) 凸模模一般分分为整体体式凸模模和组合合式凸模模两种类类型本本次设计计DVDD装饰板板塑件的的凸模采采用整体体式,不仅可以以节约贵贵重模具具材料及及便于热热处理,还可将其成型部分加工好后,再连接起来如图4.2所示图4.22凸模图图4.2成成型零件件钢材的的选用DVD装装饰板生生产类型型是大批批量生产产,所以以构成型型腔钢材材选用445号钢钢调质处处理对对于成型型塑件内内表面的的型芯来来说,由由于脱模模时与塑塑件的磨磨损严重重,因此此选用PP20钢钢,进行行渗碳处处理AABS材材料收缩缩率0..5%4.3成成型零件件工作尺尺寸的计计算塑件尺寸寸公差按按表2--7中的的MT5级精度度选取。
1 )型型腔尺寸寸1.径向向尺寸 (44-1)式中 ss——塑件件平均收收缩率ss==00.555;(下下同,其其他符号号一样)——塑件件外径尺尺寸(332);; x———修正正系数(取取0.775);;Δ——塑塑件公差差值(查查[4]]表2--7,公公差值为为0.668);;δ——制制造公差差,(取取Δ/5)可得长:== mmm宽:==199.966mm高:==2..5633mm2)中心心距尺寸寸计算49±11/2δδ =±±1/22×0.004=449.226955±0.002 mmm45.88±1/22δ =±1/22×0.1==46..051190..01mmm 54.99±1/22δ =±0.001=555.2201990.001mmm 13±11/2δδ =±±0.001=113.0071550.001mmm 以下算法法同上33.775 L=333.9935660.002 mm 38 L=338.220900.022 mmm 9.5 L==9.555222mm75 L=775.441255mm19 L=119.110455mm10.555 L==7100.60080mmm7.3 L==7.334022mm4.4 型腔侧侧壁和底底板厚度度计算1) 型型腔侧壁壁厚度的的计算(1)当当H=(00.255)l时,型型腔侧壁壁厚度为为 (44-2)式中 SS——型腔腔的侧壁壁厚度,mmm; C———型腔腔侧壁厚厚度,mmm (查查[5]]表5--2,系系数C值值,用插插值法的的C=11.166) P———型腔腔内单位位平均压压力,MMPa (取335MPPa );; h———型腔腔高度,mmm; E———型腔腔材料的的弹性模模量,查查[5]],为22.1××MPaa;[δ]———型腔腔许用变变形量,查查[5]] 表55-300,ABBS的[[δ]值许许用范围围0.004mmm。
得=2..72mmm由于型腔腔为整体体式矩形形型腔,SS=2..72mmm 满满足其要要求,所所以合格格2)型腔腔腔底的的厚度计计算按刚度条条件计算算 H=(44-3)式中H———型腔腔腔底的的厚度,mmm; l———型腔短短边长度度,mmm; C———系数数,根据据型腔边边长比查查[5]]表5--3,用用插值法法算得 C==0.005344 其其余符号号如上得H====3..05 mm按强度条条件计算算 H= (44-4)式中 []——型腔腔材料的的许用应应力,MMPa 查[88]得,445号钢钢的许用用应力为为1155MPaaα——型型腔边长长比,αα=l/ll=200/1116.775=00.1771得 HH===7..21mmm由上面强强度和刚刚度校核核综合可可以得出出,由于于型腔板板是整体体式,腔腔底厚度度完全可可以达到到要求,所所以合格格5.脱膜膜推出机机构的设设计脱模力是是指将整整个塑件件从相应应型芯上上进行脱出出时所需需要克服的的阻力脱模机构的设计主要依据脱模力。
脱模力的计算和测量十分繁琐,对于工程实践来讲,任意形状壳类零件塑件的脱模力,只能将其简化为圆筒形状或者矩形形状进行粗略计算在注塑成型的每次循环中,塑件必须从型腔中脱出,脱出塑件的机构为脱出机构,脱出机构直接影响成品件质量,所以塑件脱出是非常重要的,要遵循以下原则;l 塑件要留留在动膜膜上l 保证塑件件不变形形损坏l 机构简单单,动作作可靠l 良好的塑塑件外观观性 本本塑件结结构简单单,可采采用推件件板推出出、推杆杆推出、或或推件板板加推杆杆的综合合推出方方式根根据脱膜膜力来确确定5.1 脱膜力力的计算算查[5]]表5-557 得脱膜膜力计算算公式::因为,所所以属于于薄壁制制件,则则脱膜力力 (5--1)式中———矩形制件件的平均均壁厚,mmm;E——塑塑料的弹弹性模量量,MPPa 查[55]表11-8查查得1..8MPPa;S——塑塑件平均均成型收收缩率,%%;(算算得0..55%%)L——制制件对型型芯的包包容长度度,mmm;——模具具型芯的的脱膜斜斜度,°°;f——制制件与型型芯间的的摩擦系系数,一一般取00.355到0..55;——塑料料的泊松松比,查查 [55]表22-122为 33.3 ——无量量纲数,≈1;A——不不通孔制制件型芯芯在脱膜膜方向上上的投影影面积,。
得 (55-1)=+0..1=4133.3NN5.2 推出方方式的确确定5.2..1 采采用推杆杆推出1. 推出面积积 设设4mmm的圆锥锥杆设置置4根,则则推出面面积2. 推杆推出出应力 根据[[4]表表2-112取许许用应力力[]==11..7MPPa == 8.226 <[[]通过上述述计算,推推杆推出出应力小小于许用用应力[[],所所以合格格,采用用推杆推推出 图55.1 推杆杆与塑件件的位置置关系图图6. 模模架的确确定根据型腔腔布局的的中心距距,又根根据型腔腔侧壁厚厚度,综综合各方方面,查查[3]]表7--4选用用WL==2500mm4400mmm的模模架,模模架结构构形式如如图6..1所示示图6.11模架的的结构形形式1. 各各模板尺尺寸的确确定1. A板尺寸寸 A板是是定模板板型腔,塑塑件高度度8.55mm,还还要在模模板上开开设冷却却槽,应应留有一一定的距距离,所所以取AA模板厚厚度为330mmm2. B板尺寸寸 B板是是型芯固固定板,凸凸模的成成型部分分为155mm,按按标准取取板厚为为30mmm。
3. C板尺寸寸 按模块块标准取取35mmm从选定模模架可知知,模架架外形尺尺寸:长长宽高=2250440022252.模具具各尺寸寸的校核核根据所选选注射机机来校核核模具设设计的尺尺寸1. 模具高度度尺寸2225mmm,1100mmm<2225mmm<3300mmm(模模具的最最大厚度度和最小小厚度)),所以以合格2. 模具平面面尺寸2250mmm*4400mmm<3370mmm3220mmm(拉杆杆间距)),校核核合格7.排气气系统的的设计排气系统统是保证证塑件成成型质量量的关键键,排气气方式有有一般以以下几种种1) 利用排气气槽排气气2) 利用型芯芯、推杆杆、镶件件等之间间的间隙隙进行排排气;利利用分型型面上的的间隙进进行排气气3) 对于大、中中型深型型腔的塑塑件为避避免塑件件在其被被顶出时时造成真真空而发发生变形形,那么么需要设设置进气气装置选择合适适的排气气槽位置置是至关关重要的的,通常常情况下下,在熔熔融状态态的塑料料充满型型腔的同同时,一一定要把把气体排排出模具具之外要要不然空空气会被被压缩进进而产生生高温,造造成塑件件局部的的碳化和和烧焦,或或者使塑塑件产生生气泡,或或者造成成熔接线线强度的的降低。
尤尤其是那那些精密密、大型型的模具具,合理理开设排排气槽显显得更为为重要开设排气气槽应该该注意以以下几点点:(1) 根据进料料口所在在的位置置,排气气槽应该该开设在在型腔最最终充满满的地方方2) 尽可能把把排气槽槽设置在在模具的的分型面面上3) 对于流速速相对较较小的塑塑料,可可通过模模具的分分型面以以及相应应零件配配合之间间的间隙隙来排气气4) 排气槽的的尺寸,根根据塑料料的种类类,一般般为0..01~~0.0035) 如果型腔腔最后充充满的位位置不在在分型面面上,并并且它附附近又没没有可以以提供排排气的推推杆或者者可以活活动的型型芯,那那么,可可以在型型腔相应应部位镶镶嵌经过过烧结的的金属块块因此来来进行排排气对于DVVD装饰饰板模板板,因为它它成型型型腔的体积比比较小,约约为3..3,且注射时时间约为为,注塑模模具浇口口采用的的是侧浇口进行行注射,熔融状状态的塑塑料先充充满型腔腔底部,进而而充满周周边下部部,因此此这样型型腔顶部部就不会造造成憋气气现象,所以气体会沿着分型面以及推件板之间的轴向间隙向外排出8. 温度调调节系统统的设计计 AABS属属于流动动性不好好的材料料,其成成型温度度及模具具温度分分别为1150℃℃和300-600℃,热变变形温度度为800℃,所以以模具温温度初选选40℃℃,用温温水对模模具进行行冷却。
8.1冷冷却水孔孔的设计计要点(1) 冷却水孔孔的数量量应该尽尽量多一一些,孔孔径尽量量大一些些2) 冷却水孔孔到型腔腔表面的的距离应应该尽量量相等如如果塑件件壁厚较较均匀,那那么冷却水水孔到型型腔表面面的距离离就应该该尽可能能都相等等,如果果塑件壁壁厚不均均匀,那那么就应应该在壁壁厚较大大处强化化冷却3) 交口处要要加强冷冷却4) 冷却水孔孔道应该该避免穿穿过镶快快或者它它的接缝缝部位,以以免漏水水5) 冷却水孔孔不应该该设置在在塑件的的焊接痕痕处6) 进水口的的水管接接头应该该尽量设设置在模模具的一一侧,一一般情况况下,设设在注 射机的背背面8.2..冷却系系统的简简单计算算8.2..1 单单位时间间内注入入模具中中的塑件件熔体的的总质量量1)塑件件制品的的体积=15..6444 2)塑件件制品的的质量3) 塑件壁厚厚为1..5mmm,查[[4]得=5..7s,脱脱膜时间间=3ss,注射射时间所所以注射射周期4)由此此得出每每小时注注射次数数N=3336次次5)单位位时间注注入模具具中的塑塑料熔体体的总质质量: W=NNm=kkg/hh。
查[[2]表8--1得AABS的的单位热热量Q的的范围在在3000到4000KJJ/kgg,故可可取Q==4000KJ//kg8.2..2 计计算冷却却水的体体积流量量设冷却水水道入水水口的水水温为,出出水口的的水温为为24℃℃,取水水的,水水的比热热容则则根据公公式: (88-1) 代入入数据可可得 =4..42W——注注塑机单单位时间间注塑容容量(㎏㎏/miin);;Q1———单位质质量的塑塑件在模模具中凝凝固时放放出的热热量(kkj/kkg);;ρ——冷冷却介质质密度(㎏㎏/m³³);C——水水的比热热容(kkj/(kkg·℃℃));;——冷却却介质出出水口温温度(℃℃);——冷却却介质入入水口温温度(℃℃)当=4..42时时,查[[5]表8--2可知知,为了了使冷却却水处于于湍流状状态,取取模具冷冷却水孔孔直径dd=8mmm8.2..3冷却却水在管管内的流流速由 (8--2) 可得>11.666m/ss 所以管道道直径合合理8.2..4 求求冷却管管壁与水水交界面面的膜转转热系数数因为平均均水温为为22℃℃,查[2]中4-331可得得f=66.555,由得=2774011KJ//()8.2..5计算算冷却水水道的导导热总面面积==4..77mm8.2..6模具具上应开开设的冷冷却水孔孔数N=由上述计计算可以以看出,因因塑件较较小,单单位时间间注射量量小,所所需冷却却水道比比较小,但但一条冷冷却水道道显然是是不合适适的,本本设计中中采用动动模板四四条冷却却水道,定定模板一一条冷却却水道。
冷冷却模具具通常以以水,油油或压缩缩空气等等为冷却却介质由由于水的的热容量量大,传传热系数数大,成成本低,使使用方便便,冷却却效果好好等特点点,冷却却介质普普遍采用用水作冷冷却介质质,必要要时也可可采用冷冷却水冷冷却系统统的水道道形式分分为 (11)沟道道式冷却却,(22)管道道式冷却却,(33)导热热杆式冷冷却图8.11水道分分布图9.合模模导向机机构的设设计 一一般的导导向大致致分为动动模、定定模之间间的导向向,还有有推板与与退件板板的导向向对于于一般的的导向装装置因为为会受到到加工精精度的限限制或者者在使用用了一段段时间后后,它的的配合精精度相应应降低,那那么塑件件的精度度会受到到直接的的影响,所所以,对对于一些些精度要要求比较较高的塑塑件必须须进行精精密导向向定位装装置的另另行设计计如果模具具模架采采用的是是标准模模架,因因为标准准模架本本身自带带导向装装置,通通常情况况下,相相关设计计人员只只需要按按照模架架的规格格进行选选用就可可以如如果真的的需要采采用精密密的导向向定位装装置,那那么就需需要设计计人员依依照模具具的具体体结构来来具体设设计,比比如,可可以采用用圆锥定定位件进进行定位位,如若若是矩形形型腔则则可以采采用斜面面精确定定位机构构等。
9.1导导向机构构的总体体设计(1) 导向零件件应该合合理均匀匀地分布布在模具具的周边边或者是是靠近模模具边缘缘的部位位,它的的中心到到模具的的边缘应应该有一一定的距距离,以以此来使使模具具具有足够够的强度度,进而而防止导导柱。