搜索
螺纹三通管注射模设计说明书-1-设计题目：螺纹三通管注射模设计系别：专业：班级：姓名：学号：指导教师：完成时间：螺纹三通管注射模设计说明书-2-目录一.塑件成型工艺性分析----------------------------3二.拟定模具结构形式------------------------------7三.注射机型号的确定------------------------------8四.浇注系统形式和浇口的设计----------------------13五．成型零件的结构设计和计算---------------------22六．模架的确定和标准的选用----------------------26七.合模导向机构的设计----------------------------28八．脱模推出机构的设计---------------------------31九.侧向分型与抽芯机构设计------------------------33十.排气系统设计----------------------------------36十一温度调节系统的设计-------------------------36十二.试模----------------------------------------38十三.模具的工作过程------------------------------38十四.参考文献------------------------------------39螺纹三通管注射模设计说明书-3-前言塑料工业是世界上增长最快的工业之一。自1927年聚氯乙烯塑料问世以来，随着高分子化学技术的发展，各种性能的塑料，特别是聚酰胺、聚甲醛、PVC、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、氟塑料等工程塑料发展迅速，其速度超过了聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯与聚苯乙烯等四种通用塑料，使塑件在工业产品与生活用品方面获得广泛的应用，以塑料代替金属的实例，比比皆是。塑料有着一系列金属所不及的优点，诸如：重量轻、耐腐蚀、电气绝缘性好、易于造型、生产效率高与成本低廉等。但也存在许多自身的缺陷，诸如：抗老化性、耐热性、抗静电性、耐燃性及比机械强度低于金属。但随着高分子合成技术、材料改性技术及成型工艺的进步，愈来愈多的具有优异性能的塑料高分子材料不断涌现，从而促使塑料工业飞跃发展。塑料的塑料增多，新的工程塑料品种的增加，塑料成型设备、成型工艺技术和模具技术水平的发展，为塑件的应用开拓了广阔的领域。目前，塑件已深入到国民经济的各个部门中。特别是在办公机器、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、航空、交通、通信、轻工、建材业产品、日用品以及家用电器行业中的零件塑料化的趋势不断加强，并且陆续出现全塑产品。据报道，美国塑料工业已变为全美第四个最大的工业，每年的塑料消耗量已经超过钢材。在全世界按照体积和重量计算塑件的消耗量也超过了钢材。我国的塑料工业发展也很快，特别是近20年，产量和品种都大大增加，许多新颖的工程塑料也已投入批量生产。塑件1990年达到536.8万吨，居世界第四位。如今，我国塑料工业已形成了相当规模的完整体系，它包括塑料的生产，成型加工，塑料机械设备，模具加工以及科研、人才培养等。塑料工业在国民经济的各个部门中发挥了愈来愈大的作用。塑料模具设计与制造技术的发展与塑料工业的发展息息相关。由于塑件的制造是一项综合性技术，围绕塑件成型生产将用到有关成型塑料、成型设备、成型工艺、成型模具及模具制造等发面知识，所以这些知识便构成了塑件成型生产的完整系统。它大致可包括产品设计、塑料的选择、塑件的成型、模具设计与制造四个主要环节，在上述四个环节中，模具设计与制造是实现最终目标——塑件使用的重要手段之一。螺纹三通管注射模设计说明书-4-模具是塑件生产的重要工艺装备之一。模具以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。不同的塑料成型方法使用着不同的模塑工艺和原理及结构特点个不相同的塑料模具。塑件质量的优劣及生产效率的高低，模具因素占80%。一副质量好的注射模可以成型上百万次，压缩模大约可以生产25万件，这些都同模具设计和制造有很大的关系。在现代塑件生产中，合理的模塑工艺、高效的模塑设备、先进的塑料模具和制造技术是必不可少的因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求、塑件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才可能发挥其效能，产品的生产和更新都是以模具的设计制造和更新为前提。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量需求愈来愈大、产品更新换代周期愈来愈短、用户对塑件质量的要求愈来愈高，因而对模具设计与制造的周期和质量提出了更高的要求，促使塑料模具设计和制造技术不断向前发展，从而也推动了塑料工业生产高速发展，可以说，模具设计与制造水平标志着一个国家工业化发展的程度。螺纹三通管注射模设计说明书-5-一.塑件成型工艺性分析1.塑件分析:该塑件名称为螺纹三通管，在生活中经常用到,是个管类零件。其材料为PVC,大批量生产，考虑采用塑料注射成型技术，外表要求不高，但要求无飞边。螺纹三通管在生活中最常见，多用于水管的连接的，如图，两管垂直相交，内部相通，其中外螺丝直接用模成型，不考虑。内螺纹初步采用螺旋抽型，但塑件的侧面圆孔需要采用斜导柱侧向抽芯机构。考虑到塑件的生产数量，两边均需设置侧抽芯机构，所以考虑采用一模两腔。分型面选取塑件的横向中分线，这样保证了塑件表面的质量，同时也确保开模时塑件留在动模上，便于取件,采用侧浇口。1)塑件图:2）材料分析：本产品的成型工艺采用注射成型，产品材料为：白色HPVC，即硬聚氯乙烯。PVC的热稳定性和耐光性较差，软化温度接近于分解温度，因此在加工时要加入各种稳定剂和增塑剂。PVC在70～80°C时软化，150～170°C时呈融态，190°C以上分解并放出有毒的氯化氢。由于增塑剂加入的量不同，可制得硬质PVC和软质PVC。PVC的电绝性能良好，有较好的消振性，成本低廉。但是，PVC的螺纹三通管注射模设计说明书-6-热稳定性差，受热会引起不同程度的分解，而软质PVC制品中的增塑剂还有外迁之弊，它对应变软敏感，变形后不能完全复原，且在低温时会变硬。PVC被广泛用于腐蚀性强的化工设备中，或制成各种耐化学药品的容器、管道，用在贮存和输送腐蚀性的气体、液体中。硬PVC中加入合适的稳定剂和选用恰当的制作工艺，可制作耐候性良好的下水道水管，防火或阻火的窗框及装饰材料。软PVC制造出的人造革，有很好的耐蚀性和耐折性，可以制作沙发、箱子、旅行包、椅子。软PVC还可制作软管、薄膜、日用品、电线绝缘包皮等。（1）查资料，PVC塑料物理力学主要性能参数：相对密度：1.35～1.45g/cm3比体积：0.69～0.74cm3/g吸水率：0.07～0.4(24h)/%成型收缩率：0.6～1.0%熔点：160～2120C热变形温度：67～820C（4.6×103Pa）硬度（HB）：R110～120抗拉屈服强度：35.2～50MPa拉伸强性模量：4.2×103MPa弯曲强度：≥90MPa体积电阻系数：6.71×1013Ω厘米击穿电压：26.5kv/mm（2）由资料查得PVC的成型性能为：a.无定形料，吸湿性小，流动性差。为了提高流动性，防止发生气泡，塑料可预先干燥。模具浇注系统宜粗短，浇口截面宜大，不得有死角。模具须冷却，表面镀铬。b.极易分解，特别在高温下与钢，铜接触更易分解（分解温度为200°C），分解时逸出腐蚀性，刺激性气体。成型温度范围小。c.采用螺杆式注射机及直通式喷嘴时，孔径宜大，以防死角滞料，滞料时必须及时消除。（3）查资料：PVC的脱模斜度的推荐值及其它参数。螺纹三通管注射模设计说明书-7-a．型腔脱模斜度：50′～2°型芯脱模斜度：50′～1°45′b.选用模具制造精度等级为：4、5、6二.拟订模具结构形式1.分型面位置的确定在塑件设计阶段，就应考虑成型时，分型面的形状和位置，否则无法用模具成型，在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构，分型面设计是否合理对塑件质量，工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大的影响，因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。1）分型面的选择原则。A.有利于保证塑件的外观质量。B.分型面应选择在塑件的最大截面处。C.尽可能使塑件留在动模一侧。D.有利于保证塑件的尺寸精度。E.尽可能满足塑件的使用要求。F.尽量减少塑件在合模方向上的投影面积。G.长型芯应置于开模方向。H.有利于排气。I.有利于简化模具结构。该塑件在进行塑件设计时已充分考虑了上述原则，同时从所提供的塑件图样看出该塑件在分型时需进行抽芯和侧向抽芯分型。2）分型面方案的确定分型面与开模方向平行，定模型芯长约为160mm左右，利用开模动作从塑件中抽出，塑件的内凹利用滑块来分型，分型距离短（单边距离为80mm左右），整个塑件成型精度比较高，模具结构也比较简单。如下图所示螺纹三通管注射模设计说明书-8-分型面形式与位置2.确定型腔数量及排列方式当塑件分型面确定之后，就需要靠路是采用单型腔还是多型腔模。一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件，优先采用一模四腔的结构，但对于精度要求不高的小型塑件，形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可以提供独特的优越条件，使生产效率大为提高，又鉴于模具结构的复杂性，故由此初步拟定采用一模两腔。如下图所示。型腔布置三.注射机型号的确定注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模是应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构形式急初步估算外形尺寸的前提下，设计人员对模具所需的注射量，锁模力，注射压力，拉杆间距，最大和最小模具厚度，推出行程，推出位置，推出形式，开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具匹配螺纹三通管注射模设计说明书-9-的注射机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对其进行校核，则必须自己调整或与用户取得商量调整。1.所需注射量的计算1)塑件质量，体积计算对于该设计，用户提供了塑件图样，据此建立塑件模型并对此模型分析得：塑件的体积：V1≈170㎝3塑件的质量：m1≈1.054×170≈179.2g2).浇注系统凝料体积的初步计算可按塑件体积的0.3倍计算，由于该模具采用一模两腔，所以浇注系统凝料体积为：V2=2V1×0.3≈2×170×0.3≈102㎝33).该模具一次注射所需塑料PVC：体积：V0=2V1+V2≈442㎝3质量：m0≈1.054×442≈465.8g2.注射机型号的选定近年来我国引进注射机型号很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注射模设计和生产所必须的技术准备。在设计模具是，最好查阅注射机厂家提供的注射机使用说明书上标明的技术参数。根据以上的计算初步选定型号为XS—ZY—1000型卧式注射机，其主要技术参数见下表螺纹三通管注射模设计说明书-10-XS—ZY—1000型注射机主要技术参数3.型腔数量及注射机有关工艺参数的校核1).型腔数量的校核(1）由注射机料筒塑化速率校核型腔数量N≤(KMt/3600-m2)/m1式中K——注射机最大注射量的利用系数，无定型塑料一般取0.8；M——注射机的额定塑化量（g/h或㎝3/h），该注射机为17g/s;t——成型周期，因塑件大，壁厚较厚。取100s；m1——单个塑件的质量和体积（g或㎝3），取m1=179.2g；m2——浇注系统所需塑料的质量和体积（g或㎝3），取m2=107.5g；代入：N=4.1＞2符合要求(2）按注射机的最大注射量校核型腔数量N≤（Kmp-m2）/m1式中mp——注射机允许的最大注射量（g或㎝3），该注射机为500㎝3代入：N≤（Kmp-m2）/m1额定注射量/㎝31000拉杆空间/mm650×550螺杆直径/mm85推出行程/mm260额定注射压力/Mpa121模具最大厚度/mm700锁模力/KN4500模具最小厚度/mm300最大开模行程