塑料后盖成型工艺与模具设计

塑料后盖成型工艺与模具设计内容摘要：

于排气 e）、尽量使模具加工方便 我们这里选择水平分型面 （如下图） 毕业设计 塑料后盖 10 第六部分 浇注系统的设计 浇注系统的设计是注射模具设计的一个重要完节，它对获得优良性能和理想性能的塑料制件以及最佳的成型效率有直接应响，是模具设计者重视的技术问题。 对浇注系统进行总体设计时，一般应遵循如下基本原则： 1. 采用尽量短的流程，以 减少热量与压力损失； 2. 浇注系统设计应有利于良好的排气； 3. 便于修整浇口以保证塑件外观质量； 4. 浇注系统应结合型腔布局同时考虑。 从给出的塑料制件看，既要保证塑件的外观要求，又要考虑浇注系统设计的几项原则。 一、主流道的设计 主流道是注塑机的喷嘴与分流道的一段通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使毕业设计 塑料后盖 11 熔体的温度降和压力事实损失最小。 通常和注塑机的喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度，其锥角α为 2176。 ～ 6176。 ，小端直径 d注射机喷嘴直径大 ～，其深度为 3～ 5mm，注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大 1～ 2mm。 流道的表面粗糙度 Ra≤ m。 浇口套一般采用碳素工具钢如 T8A、 T10A等材料制造，热处理淬火硬度 53～ 57HRC。 由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套，以便选用优质钢材单独加工和热处理。 主流道尺寸： 1)根据所选的注射机，则主流道小端尺寸为 d=注射喷嘴直径 +（ ~1）＝ +=3mm 主流道球面半径 SR=喷嘴球面半径 +（ 1~2） =15+2=17mm 2)主流道衬套形式 本设计虽然是小型模具，但为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈设计成隔离式，主流道长度取 55mm,衬套如图所示，材料采用 T10A 钢，热处理淬火后表面硬度为 53HRC～ 57HRC。 3)主流道凝料体积 q主＝ (D2+dD+d2)=55 (52+5 3+32)/12=705mm3＝ 4)主流道剪切速率校核 由经验公式 r= =19579s15 103s1 式中 qv=q 主 +q 分 +q 塑件 =+4 35+= Rn=(3+5)/2/2= 毕业设计 塑料后盖 12 主流道剪切速率偏小主要是注射量小、喷嘴尺寸偏大，使主流道尺寸偏大所致。 二、 分流道设计 分流道的设计应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔，并且流动过程中压力损失尽可能小，能使塑料熔体均衡地分配到各个型腔。 在设计时考虑到以上的原则有两种设计形式：圆形截面分流道和梯形截面分流道。 下面是这两种形式的比较： 圆形截面分流道：在相同截面积的情况下，其比面积最小，它的流动性和传热性都好。 梯形截面分流道：在相同截面积的情况下，其比面积大，塑料熔体热量散失及流动阻力均不大。 比较以上的两种形式，再考虑加工的经济性，采用圆形截面分流道更符合设计的要求，故本模具的分流道设计形式采用了圆形截面分流道的形式。 1)分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地经分流道均衡的分配到各个型腔，因此，采用平衡式分流道。 2)分流道长度 第一级分流道 L1=53mm 第一级分 流道 L2=15mm 3)分流道的形状、截面尺寸以及凝料体积 (1)形状及截面尺寸。 为了便于机械加工及凝料脱模，本设计的分流道设置在分型面上定模一侧，截面形状采用圆形。 D=8 (2)凝料体积 毕业设计 塑料后盖 13 分流道长度： L=(53+15 2) 2=166mm 分流道截面积： A== 42= 塑料体积 q 分＝ LA=166 == 4)分流道剪切速率校核 采用经验公式 r= 102～ 5 103之间，剪切速率校核合格。 式 中 q=v/t=4 35/1=140cm3 Rn=4mm 5)分流道的表面粗糙度 塑件的外观要求不高，表面粗糙度应取高些。 一般模具表面粗糙度要比塑件要求低 1～ 2 级。 一般塑件的表面粗糙度为 ～ m 之间。 三、浇口的设计 浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。 浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。 浇口的理想尺寸很难用理论公式计算，通常根据经验确定，取其下限，然后在试模过程中逐步加以修正。 一般浇口的截面积为分流道 截面积的 3%～ 9%，截面形状常为矩形或圆形，浇口长度为 ～ 2mm，表面粗糙度 Ra 不低于 m。 浇口的结构形式很多，按照浇口的形状可以分为点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环形浇口、及薄片式浇口。 而我们这里选用的是点浇口。 简图如图五 浇口的截面一般只取分流道截面积的 3％～ 9％，浇口的长度约为 ～2mm，现在可算出我们需要的浇口面积 S=5％ s= 2mm。 浇口位置的选择直接影响到制品 的质量问题，所以我们在开设浇口时应注意以下几点： ①浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置。 ②浇口应设在制品壁厚较厚的部位，以利于补缩。 ③浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排除。 ④浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位。 ⑤对于带细长型芯的模具，宜采用中心顶部进料方式，以避免型芯受冲击变形。 ⑥浇口应设在不影响制品外观的部位。 ⑦不要在制品承受弯曲载荷或冲击的部位设置浇口。 浇口是浇注系统中截面积最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件的性能和质量的影响很大。 常用的浇 口形式很多，但从本产品的性能来分析，直浇口和点浇口都不适合，为了保证制品的外观质量，节省浇注系统的凝料量，采用侧浇口的形式较适合。 毕业设计 塑料后盖 14 查表有： h=~ ㎜。 b=~ ㎜。 l= ㎜ 侧浇口一般为圆形截面，其尺寸可根据推荐值和具体选取。 再对照上面给定的推荐值取 h = b=3mm l=1m 四、冷料井的设计 冷料井又称冷料穴，它是为贮存两次注塑间隔产生的冷 料头。 防止冷料头进入型腔造成制品熔接不牢，影响制品质量，甚至堵住浇口，而造成成型不良。 冷料井常主流道末端。 冷料井的直径稍大于主流道大端直径，长度一般取主流道直径的 ～ 2 倍。 冷料井与拉料杆头部结构紧密相连。 这里采用最常用的球形头拉料杆冷料井。 第六部分 成型零件的工作尺寸计算 成型零件的工作形式计算及结构形式 成型零件决定塑件的几何行状和尺寸。 成型零件工作时，直接与塑料接触，承受塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑料间还发生摩擦。 因此，成型零件要求有正确几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗 糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高强度、刚度。