單組把手佐料盒注塑模具設計

單組把手佐料盒注塑模具設計,把手,佐料,注塑,模具設計 1 引言 塑料制件之所以能夠在工業中得到廣泛的應用，是由于它們本身具有一系列特殊優點所決定的。塑料的密度小、質量輕，塑料的比強度高，按單位質量計算的強度稱為比強度。由于塑料的密度小，所以其比強度高。塑料的絕緣性能好，介電損耗低。由于塑料內部一般都沒有自由電子和原子，所有大多數塑料都有良好的介電性能以及很低的介電損耗，所以，塑料是現代電工行業和電器行業中不可缺少的原材料。塑料的化學性能穩定，對酸、堿和許多化學藥品都具有良好的耐腐蝕性能，其中以聚四氟乙烯的耐化學腐蝕能力最強，化學穩定性最高。即使是“王水”也不能將其腐蝕，因此有“塑料王”之稱。由于塑料的減摩耐磨損性能好，所以現代工業中開始采用工程塑料制造。此外塑料的減振和隔音性能好，許多塑料甚至都有透光性能和絕緣性能以及防水、防透氣和防輻射的特殊性能，因此，塑料已經成為各行各業不可缺少的一種重要的材料。 塑料工業是新興工業，是隨著石油工業應運而生的，目前塑料制件幾乎已經進入到一切工業部門以及日常生活的各個部門的各個領域。塑料工業優勢一個飛速發展的工業領域。塑料工業從20世紀30年代前后開始研制到現在的塑料產品系列化、生產工藝現代化、生產工業現代化、連續化以及不斷開拓功能塑料新領域，它經歷了初創階段——發展階段——飛躍階段——穩定增長階段等這樣幾個階段。作一種新的工程材料，其不斷被開發應用，加之成型工藝的不斷成熟、完善與發展極大地促進了塑料方法的研究與應用以及塑料成型機模具設計的開發與制造。隨著工業塑料制件和塑料品種和需求量不斷增加，這些產品的更新換代的周期越來越短，因此對塑料的品種、產量和質量都提出來了越來越多的要求。 2 產品工藝性分析 2.1 產品結構分析 本次設計的為單組調料盒。調料盒壁厚度為2mm，高度為100mm，頂部長寬均為110mm,底部為88mm，此次設計塑件的外形尺寸較大，按照老師所給圖紙數據完成塑件二維圖繪制，單組調料盒零件尺寸如圖2.1所示； 圖2.1 產品二維圖 （1）壁厚分析：從塑件厚來看，總的來講塑件壁厚變化比較均勻，有利于零件成型。 （2）脫模斜度分析： 當塑件成型后因塑料收縮而包緊型芯，若塑件外形較復雜時，塑件的多個面與型芯緊貼，從而脫模阻力較大。為防止脫模時塑件的表面被檫傷和推頂變形，需設脫模斜度。 2.2產品材料分析 此產品的材料在老師分布任務時，已經給出材質為PS。PS是非結晶性塑料、吸濕性好、不易分解及性脆易斷、熱膨脹系數大、易產生內應力、流動性比較好、宜用高料溫、高模溫、低注射壓力、延長注射時間有助于降低內應力，防止孔壓縮或者變形。本材料無色無味無毒，且具有優良的電絕緣性能和一定的化學穩定性。經查手冊PS的密度是1.05g/cm3，收縮率為0.04％，加玻纖25％后變為0.2％，使用聚苯乙烯具有更好的力學性能，更好的尺寸穩定性，更小的成型收縮率，并提高了耐熱性和耐藥性，降低了成本。[2]工程塑料是指一類可以作為結構材料，在較寬的溫度范圍內承受機械應力，在較為苛刻的化學物理環境中使用的高性能的高分子材料。：-般指能承受一定的外力作用，并有良好的機械性能和尺寸穩定性，在高、低溫下仍能保持其優良性能，可以作為工程結構件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等。 　　被當做通用性塑膠者包括聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚酰胺(尼龍,Polyamide,PA)、聚縮醛(Polyacetal,Polyoxy Methylene,POM)、變性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide,變性PSE)、聚酯(PETP，PBTP)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,PSS)、聚芳基酯，而熱硬化性塑膠則有不飽和聚酯、酚塑膠、環氧塑膠等。拉伸強度均超過50MPa，抗拉強度在500kg/cm2以上，耐沖擊性超過50J/m，彎曲彈性率在24000kg/cm2，負載撓曲溫度超過100℃，其硬度、老化性優。聚丙烯若改善硬度及耐寒性，則亦可列入工程塑膠的范圍。此外，較特殊者為強度弱、耐熱、耐藥品性優的氟素塑膠，耐熱性優的矽溶融化合物、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、PES、丙烯塑膠、變性蜜胺塑膠、BT Resin、PEEK、PEI、液晶塑膠等。因為化學構造不同，故耐藥品性、摩擦特性、電機特性等也有若干差異。且因成形性的不同，故有適用于任何成形方式者，亦有只能以某種成形方式加工者，造成應用上的受限。熱硬化型的工程塑膠，其耐沖擊性較差，因此大多添加玻璃纖維。工程塑膠除了聚碳酸酯等耐沖擊性大者外，通常具有延伸率小、硬、脆的性質，但若添加20~30%的玻璃纖維，則可有所改善 2.3 PS的基本性能指標 密度(Kg.dm-3)1.05 收縮率%0.4~0.7 熔點℃130~160 熱變形溫度℃65~98 彎曲強度 Mpa 80 拉伸強度 MPa 50 拉伸彈性模量 GPa 1.8×103 彎曲彈性模量 Gpa 1.4 壓縮強度 Mpa 18~39 缺口沖擊強度 kJ/㎡11~20 硬度 HR R62~86 體積電阻系數Ωcm 1013 擊穿電壓 Kv.mm-115 介電常數60Hz3.7 2.4型腔數目的確定和排列 由于產品是大批量、長期生產的中型制件，為了降低生產成本，提高生產效率，選用多型腔，為了縮短生產周期，因此選用一模兩腔。在選擇合適位置的分型面之后，開始考慮型腔排布。型腔的布局與澆注系統的布置密切相關,型腔的排布應使每個型腔都通過澆注系統從總壓力中均等的分得所需的壓力,以保證塑料熔體均勻地充滿每個型腔,使各型腔的塑件內在質量均一穩定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時采用平衡流道。一模多腔模具型腔在模板上的排列方式通常有一字型、圓形排列、H形排列、直線排列、對稱排列及復合排列等。由于是一模2腔機構，采用一字型型腔布局，綜合考慮型腔布局如圖所示。 圖2.3 型腔排布 2.5分型面位置 分型面是分型面是動膜和定模分開的表面，分型面對注塑成型塑料產品的成型質量以及模具制造都有很大的影響。所以說選對分型面的位置才能得到好的產品，分型面的選擇原則有以下幾點： (1) 不影響塑件的尺寸精度和外觀； (2) 不妨礙塑件脫模和抽芯； (3) 設計的應盡量簡單，使模具制造容易； (4) 有利于澆注系統的合理設置； (5) 盡可能的有助于排氣； 分析塑件結構特點，此類外調料盒類零件，通常都選在塑件截面最大的部位，即產品底部。因為產品有一把手，所以需要設計階梯分型面，分型面位置如圖所指位置的平面所示。 分型面位置 3 注塑機型號及模架的選擇 3.1產品體積 通過稱量產品重量為115g，PS密度為1.05g/cm3 , 通過計算塑件體積為：V塑=109 cm3 .流通凝料的體積還是一個未知數，由于此模具結構型腔數目為一模2腔，而且塑件較小。根據以往設計模具的經驗值0.2-1，由于塑件體積較小，我們可以取塑件體積的0.2倍， 故需要的注射量為： V= V塑×2+0.2×2×V塑=109×2+（109×2）×0.2=261.6cm3 模具成型的塑料制品和流道凝料總體積應小于注射機的額定注射量的80%，所以注射機的額定注射量≥261.6÷80%=327cm3. 3.2 注塑機型號初選 根據以上的計算，初步選擇理論注射量為362.8cm3，根據以上計算《模具設計與制造簡明手冊》表2-40選擇注射機HTF250J/TJ螺桿式注射機，其參數如下： 注射裝置 INJECTION UNIT A B C 螺桿直徑 Screw Diameter mm 50 55 60 螺桿長徑比 Screw L/D Ratio L/D 22 20 18.3 理論容量 Shot Size(Theoretical) cm3 442 535 636 注射重量 Injection Weight(PS) g 402 487 579 注射壓力 Injection Pressure Mpa 205 169 142 螺桿轉速 Screw Speed rpm 0～180 合模裝置 CLAMPING UNIT 合模力 Clamp Tonnage KN 2500 移模行程 Toggle Stroke mm 540 拉桿內距 Space Between Tie Bars mm 570x570 最大模厚 Max.Mold Height mm 670 最小模厚 Min.Mold Height mm 220 頂出行程 Ejector Stroke mm 130 頂出力 Ejector Tonnage KN 62 頂出桿根數 Ejector Number Piece 9 其它 OTHERS 最大油泵壓力 Max.Pump Pressure MPa 17.5 油泵馬達 Pump Motor Power kw 22 電熱功率 Heater Power kw 16.65 外形尺寸 Machine Dimension(LxWxH) m 6.02x1.7x2.1 重量 Machine Weight t 8.1 料斗容積 HoPSer Capacity kg 50 油箱容積 Oil Tank Capacity L 630 3.3注塑機參數校核 3.3.1鎖模力的校核 注射成型時，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數值越大，需要的鎖模力也就越大。如果這一數值超過了注射機允許使用的最大成型面積，則成型過程中將會出現漲模溢料現象。因此，設計注射模時必須滿足下面關系： 式中 ——注射機允許使用的最大成型面積()； ——單個塑件在模具分型面上的投影面積（）； ——澆注系統在模具分型面上的投影面積（）； 因本次設計采取一模二件，澆注系統在分型面上的投影面積 所以： 注射成型時，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關，為了可靠地鎖模，不使成型過程中出現溢料現象，應使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模離，即： 由于本注射機的額定鎖模力為，根據經驗還是可以滿足要求。 3.3.2模具閉合高度的校核 安裝模具的高度應滿足： Hmin＜H＜Hmax 設計模具高度為H總=650mm HTF250J/TJ型，模架高度尺寸范圍為220毫米至670毫米之間。H總在這個尺寸范圍以內，所以注塑機參數合格 3.3.3 模具開模行程校核 開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。對于雙分形面的注塑模具，其開模行程按式(3.3)效核。 S = H1 + H2 + a + (5~10) (mm) 式中：S——注塑機的最大行程，mm； H1——塑件的脫模距離，mm； H2——流道高度，mm； a——定模板與澆口板的分離距離，mm； 將數據代入式(3.3)得： S = 100+172+ 8 + 10 =290mm 因為540mm >290mm，所以該注塑機的開模行程符合要求。 經過以上多項參數的校核，注塑機型號滿足要求。 可見Sm

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