顶块的注射模具设计课程设计本设计实例为一塑料顶块,如图所示,塑件为一对称结构,比较简单。该产品外观要求和尺寸精度要求都比较高,内表面不允许有熔接痕。最小厚度2.5mm,平均厚度达3.5mm左右塑件材料为ABS,生产批量为大批大量生产。
塑件产品图
一.塑件成型工艺分析1.塑件的分析
(1)外形尺寸该塑料件外形尺寸不大,塑料熔体流程不长,适合于注
射成型。
(2)精度等级每个尺寸的公差不一样,有的属于一般精度,有的属于
高精度,就按实际公差进行计算
(3)脱模斜度ABS属于无定型塑料,成型收缩率较小,参考表2-10选
择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1度。
2.ABS的性能分析
(1)使用性能综合性能好,冲击强度,力学强度高,尺寸稳定,耐化学性,
电气性能良好;易于成型和机械加工,其表面可镀铬,适合制作一般机械零件,减摩零件,传动零件和结构零件。
(2)成型性能
1.无定型塑料。其品种很多,各品种的机电性能及成型特性也各有差异,应按品种来确定成型方法及成型条件。2.吸湿性强。含水量应小于0.3%(质量),必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。3.流动性中等。溢边料0.04mm左右。4.模具设计方面。
a.需要采用较高的料温与模温,浇注系统的流动阻力要小。为了在较高注射压力下避免浇口附近产生较大应力导致制品翘曲变形,可采取护耳式浇口。
B.注意选择浇口位置,避免浇口与熔接痕位于影响制品外观的部位。C.合理设计顶出脱模结构,推出力过大时,制品表面易“发白”,“变浑”。
(3)ABS的主要性能指标如下表密度/g.比体积/吸水率(%)熔点/
1.02-1.080.86-0.980.2-0.4130-160
屈服强度/MPa拉伸强度/MPa拉伸弹性模量1.4X/MPa
抗弯强度/MPa80抗压强度/MPa
53
5038
计算收缩率(%)0.4-0.7比热容/J.
1470
弯曲弹性模量1.4X/MPa
3.ABS的注射成型过程及工艺参数1.注射成型过程
A成型前的准备。对ABS的色泽,粒度和均匀性等进行检验,由于ABS吸水性较大,成型前应进行充分的干燥。
B.注射过程。塑件在注射机料筒内经过加热,塑化达到流动状态后,由模具的浇注系统进入模具型腔成型,其过程可分为充模,压实,保压,倒流和冷却五个阶段。
C.成型后处理。处理的介质为空气和水,处理温度60-75,处理时间为16-20s。2.注射工艺参数
A注射机:螺杆式,螺杆转数为30r/min.B.料筒温度():后段150-170;中段165-180;前段180-200C喷嘴稳定():170-180D模具温度():50-80E注射压力(MPa):60-100F成型时间(s):30(注射时间取1.6,冷却时间取20.4,辅助时间取8)
二.拟定模具的结构形式1.分型面位置的确定
通过对塑件结构的分析,分型面应该选择在投影面积最大且利于开模取出塑件的平面。这里有两种选择,第一种:如图1-1(UG软件设计)
图1-1
这种类型设计使的推出机构需要很大的力使得塑件顺利脱模,而且两个异形空的侧向抽芯的对称位要求较高,需要两个侧抽芯才能脱模。第二种选择(图1-2)
(图1-2)
这种选择所需要的推出力较小,符合塑件最大投影面积在分型面上,只要一个侧抽芯便可以脱模。不过对中的分型面使得塑件公模仁和母模仁有高的配合精度。综合考虑,选择第二种分型面。即如下图1-3
图1-3
2.型腔数目与排列方式的确定
A.型腔数量的确定该塑件精度等级在3-4级之间,且大批大量生产,
可采用一模多腔的结构形式。同时考虑塑件的尺寸比较少,以及制造费用和各种成本费用等因素,初步定为一模八腔结构形式。
B.型腔的排列方式。多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置,且要
力求紧凑,并与浇口开设的部位对称。采用直线对称排列,如下图(1-4)所示
图1-4
C.模具结构形式的确定从上面分析可知道,本模具设计为一模八腔,
对称直线排列,根据塑件的结构形状,推出机构拟用顶针推出形式。浇注系统设计时,流道采用对称形式,浇口采用侧浇口,且开设在分型面上。因此,定模部分不需要单独开设分型面取出凝料,动模部分只需要型芯。
3.注射机型号的确定。
(1)注射量的计算通过NX软件分析计算得塑件的体积:;塑件的质量:;式中,参考表4-44可取1.02g/
由于塑件尺寸较小,生产中通常选用一模两腔,加上凝料的质量(初步估算约2g)
(2)塑件成型每次需要注射量
2M+2=5.56g;
(3)选择注射机根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量;根据注射量,满足注射量小于或等于注射机允许的最大注射量的80%,则有:;根据以上的计算,初步选定公称注射量为10g;注射机型号为SYS-10立式螺杆式注射机,其主要技术参数表4-45.理论注射容量/10最大行程/mm120