直角弯头注塑模_塑料模具课程设计(编辑修改稿)

直角弯头注塑模_塑料模具课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

国 Moldflow 公司开发的流动分析软件， Moldflow 可模拟注塑模具填充过程、保压过程、冷却过程，进行翘曲分析、充填分析，以帮助设计者在设计之初就发现模具工艺方案上可能存在的问题。 对冷却过程进行分析，可以计算出冷却时间及成型周期。 模流分析的最终目的是获得最佳浇注系统的设计方案，以及最佳工艺参数设定，保证产品质量。 在塑件均匀冷却前提下，优化冷却管道布局，缩短冷却时间及成型周期，提高生产效率 [8] [9]。 （ 3） Master CAM 软件 Master CAM 是美国 CNC 系统公司开发的 主要用于机械产品加工模拟 的运行在 PC 平台上的 3D图形集成系统 [11]。 能完成各种类型数控机床的自动编程，包括数控铣床 ((2~5轴 )、车床 (可带 C 轴 )、线切割机 ((4 轴 )、激光切割机、加工中心等的编程加工。 模具设计中，采用 Master CAM 主要进行型芯型腔加工刀路分析，确定加工方案和工艺可行性。 第二章 注塑工艺分析 塑料制品是利用塑料成型方法生产的零件，为了实现高品质、低成本和高效率的生产，需要塑件本身具有良好的成型工艺性能。 塑件图纸分析 弯头是管道安装中常用的一种连接用管件，连接两根公称通径相同或者不同的管子，使管路作一定角度转弯。 分析直角弯头塑件零件图可知，弯头整体为圆柱形，其重要尺寸为尺寸 82mm，以及弯头与管路连接处 φ 孔，该孔为配合孔，尺寸要求严格控制，在零件图纸上，其尺寸未予标注公差，根据（ GB/T 1448693）查得其精度等级为 MT5 级。 中间有侧槽，弯头轴线为圆弧与直线组合， 不好采用旋转抽芯，可设计弯头内部采用组合侧向型芯进行成型。 图 21 直角弯头零件图 从零件壁厚上看，塑件最小壁厚 ，塑件壁厚较为均匀，壁厚大小适中，不会放大充模阻力，不易出现缺料现象，也避免了壁厚太厚所容易出现的气泡、凹陷等缺陷，有利于零件的成型。 该零件属于连接用排水管件，使用时无特殊受力要求，只需具备良好的 冲击强度、尺寸稳定性、耐腐蚀性。 塑件选择的 UPVC 材料综合力学性能好，满足塑件机械性能要求。 综合分析，在良好控制注射成型工艺参数的条件下，零件的成型要求可以得到保证。 塑件原材料性能分析 塑件的选材应满足塑件的力学、物理、化学性能，以满足塑件使用要求。 同时需考虑塑料的工艺性能、成型特性、塑料成本，以期获得最优效益。 初选注射机型号和规格 注射机为塑料注射成型时所用主要设备，可分为立式、卧式、直角式。 注射成型时，模具定模板与注射机定模板相连，动模板则对应安装在注射机动模板上，由锁模装置合模锁紧，注入熔融塑料。 为提高直角弯头加工效率，结合该零件本身结构特性，采用多型腔模具，定型腔数为 4。 根据制品的体积及质量来确定所需注射机的注射量。 塑件总体积 =型腔数 X 每腔塑件体积 Vs=4 v 公式 (21) Vs=4 v =4 = 以浇注系统凝料为塑件体积的 20%估算， V’= 公式 (22) V’= =130 V=Vs+V’= 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容量在注射机额定注射量的 80%以内，考虑浇注系统中塑料熔体的存在， 注射机的注射量 为使制件推出后能自动落下，同时便于操作加料，选用卧式注射机。 根据注射量，初选 XSZY1000 型注射机，其主要技术参数如下表： 表 22 XSZY1000 注射机主要技术参数 螺杆（柱塞）直径 /mm φ 85 注射容量 / 1000 注射压力 / 1210 锁模力 /10kN 450 最大注射面积 / 1800 喷嘴 球半径 /mm 18 模板行程 /mm 700 孔直径 /mm φ 模具厚度 /mm 300~700 推出 孔径 /mm φ 20 定位孔直径 /mm 孔距 /mm 850 第三章 注塑模具结构设计 注塑模具由动模和定模两大部分组成，分析直角弯头成型零件的特点，知道本次设计的模具应包括成型零件、浇注系统、导向机构、推出机构、侧抽芯机构、模温调节系统。 选定分型面 分型面对塑件外观质量、尺寸、形位精度、脱模性能、锁模力、型芯型腔结构、排气、浇口和模具制造工艺性等都有直接影响。 分型面的合理选择，对提高成型塑件质量、简化模具结构复杂程度等均有很大利好。 注塑分型面的选择，要根据塑件的几何形状、塑件质量要求，结合浇注系统，脱模机构选择等综合考虑。 直角弯头零件结构具有特殊性，分析比较如下分型面方案： 图 31 分型面选择比较 该零件为直角弯头，由于有垂直孔的存在，必须有抽芯机构。 方案一的分型面选择，可使抽芯和分型同时进行，节省分型时间，但是型芯型腔结构复杂，加工成本较大。 方案二分型面选择在塑件最大截面处，加工容易，符合分型面选取一般原则，且型芯型腔加工较为容易。 综合分析，选择方案二的设计。 确定型腔配置 型腔配置应有利于提高塑件成型效率，缩短成型周期。 综合考虑流道和分型面性能，确定零件在模具中排列如图 32： 图 32 型腔排布 图 33 主流道衬套 确定浇注系统 注塑模浇注系统指注射机喷嘴到型腔之间的进料通道，包括主流道、分流道、浇口、冷料穴。 流道表面粗糙度 ~ m。 主流道设计 主流道轴线一般位于模具中心线，与注射机喷嘴轴线重合，型腔也以轴线为中心对称布置。 为便于凝料从直浇道中取出，主流道设计成圆锥型， ABS 流动性中等，取主流道锥角α =3176。 ，内壁表面粗糙度 Ra= m。 喷嘴与主流道对接处需紧密对接，可防止主流道与喷嘴处溢料，因此主流道对接处制成凹坑，凹坑半径根据注射机喷嘴半径决定，并在其基础上加 1~2，取 19mm。 小端直径d2=d1+1=，凹坑深度 h=4mm。 主流道大端呈圆弧过渡，其圆角半径 r=1mm，以减小料流转向过渡时的阻力。 主浇道的长度应视模板厚度、水道等具体情况而定。 考虑主流道与塑料熔体喷嘴反复碰撞，容易损坏，一般不将主浇道直接开设在模板上，而是将主流道制成可拆卸的主流道衬套，如图 33 所示。 这样可以使容易损坏的主浇道部分单独选用优质钢材，便于更换和节约成本并提高模具寿命。 主流道衬套结构如图 33 所示。 通常，主浇道衬套需淬火处理。 冷料穴设计 冷料穴可储存因两次注射间隔而产生的冷料以及熔体流动的前锋冷料，避免冷料进入模具型腔。 冷料穴必不可少，本模具中采用较为常用的带 Z 形头拉料杆的 冷料穴。 冷料穴长度取 10mm 分流道设计 本模具采用一模四腔结构，需有分流道存在。 由于塑料冷却会在流道管壁形成凝固层，为使熔体能在流道中部畅通，分流道要求塑料熔体能在相同的温度和压力条件下，从各个浇口尽可能同时地进入并充满模具型腔。 设计使分流道中心与浇口中心位于同一直线上，故采用圆形截面，其优点有：比表面积最小，料流阻力小，压力损失小，流道中心冷凝慢，有利。