塑料成型说明书

1塑件工艺分析确定方案设备校核1.1塑件分析1.1.1塑件的工艺分析本设计中工件是一个按钮结构、尺寸如图1所示，整体尺寸比较小，根据工件图可知按钮内部结构相对比较复杂，根据其具体尺寸可以设计出如图2所示的整体凸模进行成型，比较容易成型。图1零件图1.1.2塑件的原材料分析塑件的材料采用聚丙烯为结晶形高聚物，属热塑性塑料。该塑料密度0.9~0.91，强度，刚度，硬度，耐热性均优于低压聚乙烯，有优良的耐腐蚀性和良好的绝缘性，吸水率很低，约为0.03%~0.04%，流动性能极好，成型容易，但收缩率大，为1%~3%，易发生缩孔，变形，方向性明显，冷却速度快，浇注及冷却系统应缓慢散热。注射时一般不需要进行干燥，必要时可在C°100~80下干燥h4~3。21.1.3塑件的结构和尺寸精度分析从零件图上分析，该塑件总体形状复杂，其外形尺寸24mm×16mm×15mm，上下面各有有直径为5mm的凹槽，整个塑件厚度4mm，因此，模具设计不须设置侧向分型抽芯机构。该塑件尺寸：07.0-28，07.0-30，7.0025+，48.0012+等尺寸属于6级精度，1.1.4表面质量分析该塑件的表面要求没有缺陷、毛刺，没有特别的表面质量要求，比较容易实现。1.2注射工艺参数预热温度80-100℃，保温时间1-2h，注射压力700-1000kg/cm2，注射时间20-60s，料筒温度210-280℃，喷嘴温度比料筒温度低10-30℃，模具温度80-90℃，保压时间0-3s，冷却时间20-90s。1.3工艺卡片填写见附录A1.4确定模具结构方案1.4.1分型面选择根据本设计工件的具体结构采用单分型面。31.4.2型腔数目的确定初步计算塑件的体积为38.3764mmVn=，初步估计浇注系统凝料的体积按塑件质量的0.6倍计算有31.22586.08.3764mmVj=×=根据本设计塑件体积较小采用一模四腔的结构该模具一次注射所需塑料体积：37.97871.22588.37642mmVnVVjng质量：gVm8.8107.97879.0ρ31.5选择设备，进行校核根据塑件体积和注射机的最大注射量(额定注射量G)，可选用SYS-30注射机，注射机主要参数见表1表1螺杆直径/mm最小模具厚度/mm70注射容量/g30模板行程/mm80注射压力/Mp1570喷嘴球半径/mm12锁模力/10KN50喷嘴孔直径/mm最大注射面积/cm2130定位孔直径/mm最大模具厚度/mm200推出中心孔径/mm1.5.1设备校核1.5.1.1注射量的校核模具设计时，必须使得在一个注射成型周期内所需注射的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。即满足gjnVVnV8.0≤+式中nV——单个塑件的容量28Φ3Φ55Φ50Φ4jV——浇注系统凝料的容量gV——注射机额定注射量n——型腔个数经过计算可知33787.97.97871.22588.37642cmmmVnVjn而324308.08.0cmVg=×=满足gjnVVnV8.0≤+，符合要求1.5.1.2锁模力的校核为了防止注射成型时会因锁模不紧而发生溢料跑料现象而需要满足推合TT≥式中合T——注射机额定锁模力推T——型腔内塑料熔体沿注射机轴向的推力0≤PkAPAPAT××=××=平均推式中A——塑料与浇注系统在分型面上的投影面积，2mm；平均P——型腔内塑料熔体的平均压力，MPa；P——型腔内塑料熔体的压力，MPa；0P——注射压力，MPa；k——压力损耗系数，在4.0~2.0的范围内选取。常见塑料推荐选用型腔压力见表2表2常用塑料推荐选用的型腔压力塑料型腔平均压力/MPa塑料型腔平均压力/MPa高压聚乙烯低压聚乙烯中压聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯10~1520351515~20ASABS有机玻璃醋酸纤维树脂303030305根据表2可知聚丙烯材料的MPaP15=平均，初步估算26.1859mmA=则KNPAT894.27156.1859=×=×=平均推满足推合TT≥1.5.1.3注射压力校核注射机的额定注射压力即为该机器的最大压力Pmax=157Mpa,应该大于注射成型时所需调用的注射压力P,即：Pmax≧k’P式中k’—安全系数，常取k’=1.25—1.4实际生产中，该塑件成型时所需注射压力取21MPa，经计算，符合要求。1.5.1.4安装部分尺寸校核主流道的小端直径D大于注射机喷嘴d，通常为D=d+(0.5～1)mm对于该模具d=3,D=4mm，符合要求。主流道入口的凹球面半径SR0应大于注射机喷嘴球半径SR，通常为SR0=SR+(1～2)mm对于该模具SR=12,取SR0=14mm，符合要求。1.5.1.5开模行程和推出机构的校核开模行程的校核H≧H1+H2+(5～10)H为注射模板的开模行程80mm,H1为顶出距离20mm,H2为塑件的高度：16mm满足要求61.5.1.6推出机构的校核：注射机的推出行程大于所选的顶出距离，满足要求。72.浇注系统的设计、排气系统的设计2.1浇注系统的设计2.1.1主流道的设计在立式注射机用的模具中，主流道的轴线垂直于分型面⑴主流道为圆锥形，其锥角α=2°～4°以便于凝料从主流道中取出，内壁表面粗糙度为Ra=0.63um.⑵为防止主流道与喷嘴处溢料，主流道对接处紧密对接，主流道对接处应制成半球形凹坑，其半径mmmmRR14212)2~1(12=+=+=,其小端直径mmmmdd413)1~5.0(12=+=+=,凹坑深取h=4mm。⑶为减小料流转向过度时阻力，主流道大端呈圆角过渡，其圆角半径r=2mm。⑷为保证塑件良好成型，避免增多流道凝料和增加压力损失，保证成型取L≤60mm.⑸由于主流道与塑料熔体及喷嘴反复接触和碰撞，因此将主流道制成可拆卸的主流道衬套。选择A型衬套，其大端高出定模端面H=8mm,起定位作用，与注射机定位孔间隙配合。2.1.2浇口设计浇口是连接流道和型腔之间的一段细短通道,是浇注系统的关键部分,起调节控制料流速度,补料时间和防止倒流等作用,浇口的形状,尺寸和进料的位置等对塑件成型质量影响很大，塑件上的一些缺陷,如缩孔,缺料,百般,熔接痕,质脆分解,翘曲等往往是由于浇口设计不合理引起的。根据本设计中塑件为小型塑件的多型腔注射模，应该采用矩形侧浇口，其优点是截面形状简单、易于加工、便于试模后修正，缺点是在塑件的外表面留下痕迹，鉴于按钮的使用特点完全可以满足使用要求。矩形侧浇口的大小由其厚度，宽度和长度决定。确定侧浇口厚度和宽度的经验公式如下：8nth=式中t——塑件壁厚，mm；n——系数，与塑件品种有关，见表3；A——为塑件外表面面积，2mm。表3系数n值塑料品种n聚乙烯、聚苯乙烯0.6聚甲醛、聚碳酸、酯、聚乙烯0.7尼龙、有机玻璃0.8聚氯乙烯0.9运用经验公式进行计算后取浇口厚度为0.5mm,宽度为1.5mm，浇口长度为2mm。2.1.3冷料穴及拉料杆的设计本设计采用聚丙烯材料塑性较好，并且采用推板脱模机构因此选用带球头的冷料穴，拉料杆为带球头拉料杆。2.1.4分流道设计本设计采用一模四腔的设计因此分流道的设计比不可少，考虑到塑件尺寸较30Anb=9小不需要较高的效率以及便于加工等因素采用半圆形截面形状的分流道。其直径根据表4选取表4常用塑料的分流道直径塑料品种分流道直径/mm塑件品种分流道直径/mmABS、AS聚甲醛丙烯酸酯耐冲击丙烯酸酯尼龙—6聚碳酸酯5.9~8.45.9~2.35.9~0.87.12~0.85.9~6.15.9~8.4聚丙烯聚乙烯聚苯醚聚苯乙烯聚氯乙烯5.9~8.45.9~6.15.9~4.65.9~2.35.9~2.3最终取D为5mm。2.2排气系统的设计排气方式的选择:由于塑件为平板式结构,且位于分型面上,气体可通过分型面以及在打开模具型腔时排出,所以应用分型面排气即可。103.成型零部件设计及校核3.1凸模的设计与校核3.1.1凸模尺寸计算模具制造精度按IT11设计；成型零部件工作尺寸计算方法有平均法和公差带法两种。本例中采用平均值法计算。3.1.2型芯径向尺寸计算设塑件的内形尺寸为1sl、2sl，其公差值为Δ，型芯对应基本尺寸为1ml、2ml，制造公差为zδ可得：设塑件的外形尺寸为2sL，其公差值为Δ，型芯对应尺寸为3ml，制造公差为zδ可得：013.01]36.002.09.109.10[+×+=ml0δ111]Δ43[zcpssmSlll++=0δ222]Δ43[zcpssmSlll++=011.02]24.002.05.45.4[+×+=mlmmlm011.0283.4=mmlm013.0148.11=zcpssmSLLlδ0223]Δ43[+++=13.003]3.002.09.79.7[++×+=mlmmlm13.00376.7+=113.1.3型芯高度尺寸计算设塑件高度方向上外形尺寸为1sh、2sh，其公差为Δ，型芯对应尺寸为1mh、2mh，制造公差为zδ可得：3.2凹模的设计和校核3.2.1型腔径向尺寸计算设塑件的平均收缩率为cpS，塑件外形基本尺寸为1sL，其公差为Δ，型腔基本尺寸为mL，其制造公差为zδ，对于中小型塑件有，则得0δ111]Δ32[zcpssmShhh++=013.01]27.002.088[+×+=mhmmhm013.0143.8=0δ222]Δ32[zcpssmShhh++=016.02]32.002.01313[+×+=mhmmhm016.0258.13=3Δδ=zzcpssmSLLLδ0]Δ43++=18.00]41.002.01515[+×+=mLmmLm18.0089.14+=123.2.2型腔深度尺寸计算设塑件的平均收缩率为cpS，塑件外形高度基本尺寸为sH，其公差为Δ，型腔深度方向基本尺寸为mH，其制造公差为zδ，对于中小型塑件，可得：zcpssmSHHHδ0]Δ32[+++=18.00]36.002.01616[++×+=mHmmHm18.0068.16+=3Δδ=z134.导向机构的设计导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后变形。模具采用4根导柱，其布置为等直径导柱对称布置。模具导柱安装在动模板上，导套安装在定模板上。在合模时，应保证导向零件首先接触，避免凸模进入型腔，导致模具损坏。动模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。4.1导柱设计(1)该模具采用带头导柱，不加油槽。(2)柱长度必须比凸模端面高出6—8㎜。(3)使导柱顺利进入导向孔，导柱端部应做成圆锥形或球形的先导部分。(4)导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证有足够的抗弯强度。(5)导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/k6配合，导柱滑动部分按H7/f6的间隙配合.(6)导柱配合部分的表面粗糙度为Ra=0．8um.(7)导柱应具有坚硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯，因此，采用碳素工具钢T10A,经淬火处理，硬度为50HRC.4.2导套设计导套与安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动，定模的相对位置，保证模具运动导向精度的圆套形零件。(1)导套的端面应倒圆角，导柱孔最好作成通孔，利于排出孔内剩余空气。(2)导套孔的滑动部分按H8/f8的间隙配合,导套外径与模板一端采用H7/f7配合，另一端采用H7/m6配合镶入模板。材料可采用淬火钢或铜等耐磨材料制造，该模具采用T8A。145.推出机构的设计及校核5.1浇注系统凝料的推出可按安装方式，型腔数目和结构特征以及所选用的矩形侧浇口确定注射模具选用二板式单分型面。它是注射模具中最简单而有最常用的一类。单分型面注射模具，型腔的一部分（型芯）在动模板上，另一部分（凹模）在定模板上。主流道设在定模一侧，分流道设在分型面上。开模后由于动模上拉料杆的拉料作用以及塑件因收缩包紧在型芯上，制品连同流道内的凝料一起留在动模一侧，动模上设置有推出机构，用以推出制件和流道内的凝料。推板脱模机构的特点是在塑件表面不留有推出痕迹，同时塑件受力均匀，推出平稳，且推出力大，机构