线圈骨架注塑成型工艺与模具设计-副本

线圈骨架注塑成型工艺与模具设计-副本内容摘要：

良好的树脂，无毒，微黄色，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，热变形温度比 PA、 PVC 高，尺寸稳定性好，收缩率在 %%范围内，若经玻纤增强后可以减少到 %%，而且绝少出现塑后收缩。 ABS 的工艺特性 ABS 具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。 分析塑件的结构工艺性 该塑件的尺寸中等，整体结构比较简单，精度要求相对较低，再结合其材料性能，所以选用一般的精度等级：五级。 塑件的工艺参数： 注射时间： 3S～ 5S ；模具温度： 50～ 70℃；保压时间： 15S～ 30S 喷嘴温度： 180～ 190℃；冷却时间： 15S～ 30S；保压压力： 50～ 70Mp 总周期： 40S～70S；注射压力： 70～ 90Mp 所以该分析可确定为注射成型的模具。 ： 塑件工艺的成型工艺参数 该塑件尺寸中等，外形为工字形，中间为圆筒形，两端大，中间小，需考虑侧向分型。 塑件个部分壁厚匀为 ，属薄壁制品，其它尺寸如图 2。 一般精度等级 IT=4 为方便成型，方便开发模具，采用一模一腔，如需要可对制品进行后加工。 该制件采用点交口形式，方便成型。 为方便加工和热处理。 8 图 2 制件要求： （ 1） 制件表面光滑平整，不准有飞边、毛刺、及其它的外观缺陷。 （ 2） 色泽均匀协调，不准有气泡，裂纹缩孔等缺陷。 （ 3） 制件尺寸要求在偏差范围内，并达到所需要的精度。 2 注塑工艺与模具结构方案 塑料模现状 近年来我国塑料模具有了长足的进步，大型，复杂，高效和长寿命模具又上了新台阶，特别体现在高科技应用的深度和广度上，表现在下列几个方面： （ 1）广泛应用 CAD/CAM/CAE，特别是加工方面，计算机造型，编程并由数控机床加工已是主要手段， CAE 软件也已得到广泛应用，提高了设计水平。 （ 2）热流道技术的推广应用更上一层楼，内热式和外热式流道装置，自制热喷咀和 引进热喷咀都得到了应用，有的已达到国际先进水平。 （ 3）气体辅助注射技术已得到应用，不少厂家均采用了此技术，例如熊猫公司开发气辅模具是时，采用了 C MOLD气辅分析软件使模具顺利研制成功。 （ 4）应用优质塑料模具钢，现注射模较少采用 45 钢， P20 钢得到广泛应用，大大提高了使用寿命和表面光洁度。 （ 5）抽芯脱模机构的创新设计，很多厂家已设计出结构新颖，脱模容易，具有创新意识的脱模机构，并解决了很多以前脱模难的问题但与发达国家。 9 （ 6）精密，复杂，大型，高寿命模具的制造水平有了很大提高。 那些尺寸精度高，模具零 件要求互换，塑件形状复杂的模具由于采用了 CAD 三维技术计算机模拟注射成型，气辅技术等先进的方式，使模具达到了国外同类模具水平。 模具的寿命也达到 100 万次或更高。 我国的模具工业在“九五”期间虽有较快发展，但相比一些发展较快的国家，我国仍存在相当大的差距。 据资料显示， CAD， CAE的应用，发达国家远高于中国，而中国大陆的应用程度有远低于香港，台湾。 特别是 FLOW 软件和 COOL 软件，发达国家已普及而中国大陆才刚刚起步。 差距之大，使人感慨。 在模具标准零件及标准模架方面，发达国家已普及，并实现了商品化，而中国大陆已 有国家标准但尚未实现商品化。 热流道及热管技术发达国家已大量使用，并形成了系列和标准。 而我国大陆 70 年代开始研究迄今尚无标准。 在发达国家及发达地区塑料模具行业向小而专的方向发展；向技术密集方向发展；高技术与高技艺相结合；生产规模以小而专见长；专业化与柔性化相结合。 而在中国大陆则恰恰相反。 独立的模具工厂难以生存；多属于劳动密集型企业；有忽视高技艺的倾向；大而全居多；尚无专业化与柔性化相结合的规划。 而且大型，精密，复杂，长寿命模具产需矛盾仍然十分突出，高档模具进口的比例达 40%以上，而有些模具已出现过剩。 模具的型腔数量与布局形式 根据塑件结构特点 ,为保证塑件表面质量和尺寸精度 ,决定采用一模一腔。 线圈骨架零件注塑模一般常采用斜滑块抽芯机构 ,现我作了改进并设计了如图 3 所示的注塑模。 成型内孔的型芯设计在定模部分 ,侧滑块设计在动模部分 ,斜导柱在定模部分。 当动定模分模时 ,斜导柱开始抽芯动作 ,定模型芯开始脱模，两种动作同时进行定模型芯一方面起内孔的成型作用 ,在抽芯过程中 ,它又起定位作用 ,使塑件不会包禅侧滑块的任何一方。 此结构在设计时应注意使斜导柱的抽芯动作与定模型芯的脱模动作同时结束 ,这样成型后的塑件 ,就不要依靠任何脱模装置 ,而自动脱落 ,便于实现自动化操作。 此结构与一般斜导柱抽芯结构比较 ,可使模具体积缩小 ,节省了钢材 ,缩短了设计制造周期 ,减少了注射成型过程的辅助时间 ,提高了工作效率。 10 图 3 模具结构设计 经过对塑件的工艺分析，根据塑件的结构特点，按具体设计要求，这次的注塑模结构设计主要包括 : 分型面选择、模具型腔数目的确定及型腔的排列方式、冷却水道布局及浇口位置设计、模具工作零件结构设计及侧向抽芯机构设计等内容。 模具的工作过程 模具开启 , 定模上的斜导柱带动侧滑块沿动模型腔块、垫板滑动 ,开启终了 ,机床顶出系统推动模具顶出系统带动推管将塑件推出 ,完成模具一次工作过程。 因型芯成型塑件内部形状 , 为防止推管内壁在工作时磨损型芯的成型部分 , 将推管与型芯配合处的直径设计的略大于型芯的成型部分 ,这样 ,推管在工作时就完全离开型芯的成型部分 , 起到了保护型芯的作用。 11 分型面的选择 a)分型面应选择在塑件外形最大轮廓处； b)分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模； c)分型面的选择应保证塑件的精度要 求； d)分型面的选择应满足塑件的外观质量要求； e)分型面的选择要便于模具的加工制造； f)分型面的选择应有利于排气。 综上所述，选择两边分模，分型面选在最上边的底边。 此外 , 该零件高度为 17mm , 且垂直于轴线的截面形状比较简单与规范 , 故选择工字分型方式 , 这既可降低模具的复杂程度、减少了模具加工难度又便于成型后出件。 该模具采用了 3 个分型面 3 次分型机构 ,侧向分型抽芯机构为斜导柱带动双锥形滑块进行抽芯 , 由于不便设置推杆 , 推出机构设计为推管推出 , 合理利用了模具内部空间。 为降 低成本及便于加工 , 在定模型芯内部设置一冷却水回路 , 以加强型芯内部冷却。 3 注塑机的选用与模具类型 计算单件塑件的体积与质量 塑件的体积的计算 V′ =（ 19282） +π（ 11282） 6+π（ ） 9 = 浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的 ～ 1倍来估算。 由本次采用流道简单并且较短 ,因此浇注系统的凝料按塑件体积的 倍来 估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积为 总V=V（ 1+） 2=3cm 12 初步选用成型设备 采用一模一件的模具结构，考虑其外形尺寸，注射时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注射机型号为 HTF60Ⅰ。 注射机主要技术参数 理论注射容量 /3cm 移模行程 /mm 螺杆直径 /mm 最大模具厚度 /mm V注射压力 /MPa 最小模具厚度 /mm 注射速率 /g1s 锁模形式 双曲肘 塑化能力 /g1s 模具定位孔直径 /mm 螺杆转速 /r1min 喷嘴圆弧半径 /mm 锁模力 /kN 喷嘴孔直径 /mm 拉杆内间距 /mm 模具类型 根据塑件的成型工艺方案确定模具的类型为注射模。 选用标准模架 标准模架的选用程序及要点有： a)模架厚度 H和注射机的闭合距离 L的关系为： Lmax=H=Lmin b)开模行程与定、动模分开的间距与推出塑件所需行程之间的尺寸关系为：模具推出塑件距离须小于顶出液压缸的额定顶出行程；通过查表，计算模具闭合高度 c)选用的模架在注射机上的安装； d)选用模架应符合塑件及其成型工艺的技术要求。 根据结构草图，查标准手册，选用的标准模架为 P4 型 13 4 浇注系统的设计 浇注系统设计原则 a)了解塑料的塑料的成型性能 b)尽量避免或减少产生熔接痕； c)有利于型腔中气体的排出； d)防止型芯的变形和嵌件的位移； e)尽量采用较短的流程充满型腔； f)流动距离比和流动面积比的校核。 浇注系统的设计 (a)浇口套的设计 浇口套一般采用碳素工具钢（如 T8A、 T10A 等）制造，热处理淬火硬度为 53~57HRC。 由于初选注射机的型号为 HTF60Ⅰ，查表 得喷嘴圆弧半径为 10mm，喷嘴孔直径为 2mm。 主流道通常设计在浇口套中，为了方便注射，主流道始端的球面必须比注射机的喷嘴圆弧半径大 1～ 2mm，防止主流道口部积存凝料而影响脱模，通常将主流道小端直径设计的比喷嘴孔直径大 ～ 1mm。 (b) 浇口 的设计 常见的形式有：直接浇口、中心浇口、侧浇口，本模具选用中心浇口。 浇口的位置选择：尽量缩短流动距离、避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷、浇口应开设在塑件壁厚处、考虑分子定向的影响、减少熔接良提高熔接强度。 根据塑件材料及形状 , 为保证型腔各部位均衡进料 ,防止塑件变形和缺料 ,浇口设计成 4处点浇口均匀分布的形式 ,以便缩短流程 ,加快注射速率 ,降低流动阻力 ,这样可以做到进料点对称 ,充模均匀。 (c) 主流道设计 依据一模 一 件一次注射时所需的塑料量 , 选定 HTF60Ⅰ型注射机为成型设备。 根 据设计手册查得 HTF60Ⅰ型注射机喷嘴的有关尺寸 : 喷嘴前端的孔径 do = Φ 2mm 喷嘴前端的球面半径 Ro = 10mm。 根据模具主流道与喷嘴的关系 , 取主流道球面半径 R =11mm , 取主流道的小端直径 d =。 (d) 分流道及浇口设计 14 综合考虑塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道长度等因素 , 本模具分流道的截面形状采用半圆形 , 查设计手册 , 取 R = 4mm。 根据塑件的成型要求、型腔的排列方式及成型时有利于填充、排气等因素 , 选用截面形状为矩 形的侧浇口较为理想。 其截形尺寸初选为 (b 1 h) 1mm ,试模时修正。 5 模具的相关设计 支承零部件的设计 模具支承零件主要有支承板（动模垫板）、垫板（支承块）、支承块、支承板、支承柱（动模支柱）等。 支承板的设计要求是，具有较高的平行度和必要的硬度和强度。 根据草图，本模具要用支承板，支承块。 支承板的厚度根据塑件在分型面上的投影面积得其厚度为 30mm. 合模导向机构的设计 导向机构的作用有： a) 定位作用； b) 导向作用； c) 承受一定的侧向压力。 导柱结构的 技术要求有： a)导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度 8~10mm。 b)导柱前端应做成锥台形或半球形；。