名片盒注塑工艺与模具设计

名片盒注塑工艺与模具设计内容摘要：

一模一腔。 塑件在模具中的位置为全部在定模中的结构。 分型面的选择 分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系统的设计 、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键步骤。 分型面的设计需要按照以下原则： 1） 分型面应选在塑件外形最大轮廓处； 2） 分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模； 3 ）分型面的选择应保证塑件的精度要求； 图 32 分型面 4）分型面的选择应满足塑件的外观质量要求； 5）分型面的选择要便于模具的加工制造； 6）分型面的选择应有利于排气。 主分型面得形 式为平直分型面，样式如图 32所示。 普通浇注系统设计 普通浇注系统的组成及设计原则 浇注系统式指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。 普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。 浇注系 统的设计是 模具设计的 一个重要环 节，设计合 理与否对塑件的性能、尺寸、内外部质量及模具的结构、塑料的利用率等有较大影响。 对浇注系统进行设计时，一般应遵循如下基本原则： 12 1)了解塑料的成型性能； 2)尽量避免或减少产生熔接痕 ； 3)有利于型腔中气体的排出； 4)防止型芯的变形和嵌件的位移； 5)尽量采用较短的流程充满型腔； 6)流动距离比和流动面积比的校核。 主流道设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，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，因此必须使熔体的温度降和压力损失最小。 采用浇口套以后，不仅对主流道的加工和热处理以及衬套本身的选材等工作带来很大方便，而且在主流道损坏后也便于修磨或更换。 主流道锥角 a 应为 2176。 C~6176。 C，本模具为 4176。 C，则 主流道大端直径为。 标准浇口套根据 GB/T — 2020 选择，直径 D1 为 35mm。 小端直径 d 比注射机喷嘴直径大 ~1mm,本注射机喷嘴直径为4mm，则 d 选择为。 由于小端的前面是球面，其深度为 3mm，注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，主流道球面半径应比喷嘴球面打 1 ~ 2 mm；本 注射机喷嘴半径为 12 mm，主流道球面半径为 13mm。 流道内表面粗糙度为 ，材料一般为碳素工具钢，热处理淬火硬度 53~57HRC。 根据 GB/T — 2020 选择标准浇 口套3560。 定位圈 浇口套见图 33。 定位圈与 注射机定模固 定板中心的定 位孔相配合， 其作用是为了使主流道与喷嘴和机筒对中。 根据 GB/T — 2020 选择标准定位圈 80。 浇口套与模板间的配合采用 H7 / m6 的过渡配合，浇口套与定位圈采用 H9 / f9的配合。 13 分流道设计 在设计多型腔或者多浇口的单型腔的浇注系统时，应设置分流道。 （ 1） 分流道的形状与尺寸 分流道开设在动定模分型面的两侧或任意一侧，其截面形状应尽量使其比表面积小，在温度较高的塑料熔体和温 度相对较低的模具之间提供较小的接触面积，以减少热量损失。 分流道的截面形式选择为梯形截面，其易于 加工，且熔体的热量散发和流动阻力都不大，最为常用。 梯形截面分流道的尺寸根据经验选取，梯形大底边宽度 b 在 5 ~ 10 mm 内选择，选取 b 为 8 mm；梯形高度 h 选择为 3 mm。 分流道内粗糙度为 （ 2） 分流道的长度 分流道根据型腔在分型面上的排布情况，可分为一次分流道、二次分流道甚至三次分流道。 分流道的长度要尽可能短，且弯折少，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料的原材料和降低能耗。 本模具为一次分流道 ，总长度 L为 110 mm。 浇口的设计 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。 浇口的设计与位置的恰当与否，直接关系到塑件能否完好、高质量地注射成型。 根据零件结构，零件浇口形式为点浇口，点浇口是一种截面尺寸很小的浇口，俗称小浇口。 点浇口的形式为直接式，如图 34 所示，点浇口的直径 d = ~ 1 .5mm， 最大不超过 2 mm，本模具浇口直径 d 为 1 mm。 图 34 点浇口 浇口位置的选择 浇口开设的位置对塑件的成型性能及成型质量影响都很大，因此，合理选择浇口的开设位置是提高塑件质量的一个重要设计环节。 选择浇口位置时，需要根据塑件的结构与工艺特征和成型的质量要求，并分析塑件原材料的工艺特性与塑料熔体在模内的流动状态、成型的工艺条件，综合进行考虑。 本模具浇口位置在零件上方的圆环中心处，由于此处在成型后会加装一个商标，由于浇口拉断产生的不平整会被遮盖，所以此处最为适合，具体位置如图 34所示。 14 型腔排气的设计 设计要点 排气槽位置和大小的选定，主要依靠经验。 通常将排气槽先开设在比较明显的部位，经过试模后再修改或增加，基本设计原则为： 1）排气槽要保证迅速、完全，排气速度要与充模速度相适应。 2）排气槽尽量设在塑件较厚的成型部位。 3）排气槽尽量设在分型面上，但排气槽溢料产生的毛边应不妨碍塑件脱模。 4）排气槽尽量设在料流的终点，如流道、冷料穴的尽端。 5）为了模具制造和清模的方便，排气槽应尽量设在凹模一侧。 6）排气槽排气方向不应朝向操作面，防止注射时漏料伤人。 7）排气槽不应有死角，防止积存冷料。 [14] 表 31 塑料的排气槽厚度 排气槽的宽度可取 ~ 6 mm，深度以塑料熔体不溢出排气槽为宜，其数值与熔体粘度有关，一般在 ~ mm范围内选择。 根据一般经验，常用塑料的排气槽厚度的取值如表 31 所示。 塑料名称 排气槽厚度 /mm 尼龙类 ≤ 聚烯烃塑料 ≤ PS、 ABS、 AS、 ASA、 SAN、 POM 等 ≤ PC、 PSU、 PVC、 PPO、丙烯酸塑料等 ≤ 15 排气槽的设计 本模具使用排气槽排气，开设在凹模上。 4 模具成型零部件的设计 成型零部件的结构设计 凹模结构设计 凹模亦称型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按结构不同可分为整体式和组合式两种结构形式。 由于整体式凹模是在整块金属模板上加工而成的，其特点是牢固，不易变形，不会使塑件产生拼接线痕迹，但是，由于整体式型腔加工困难，热处理不方便，常用在开关简单的中、小型模具上。 组合式凹模结构是指型腔是由两个以上的零部件组合而成的，按组合方 式不同，组合式凹模结构可分为整体嵌入式、局部镶16 嵌式、底部镶拼式、侧壁拼式和四壁拼合式 [14]。 此凹模选择整体嵌入式结构，形状为矩形，边长 95mm 形式如图 41 所示。 采用过渡配合甚至过 盈配合，可使嵌入的凹模固定牢固。 公差配合选择 H7/m6。 图 41 凹模形式 凸模的结构设计 成型塑件内表面的零件称凸模或型芯，主要有主型芯、小型芯、螺纹型芯和螺纹型球等。 对于结构简单的容器、壳、罩、盖之类的塑件，成型其主体部分内表面的零件称主型芯或凸模，而将成型其他小孔的型芯称为小型芯或成型杆。 公差配合选择H7/m6。 主型芯的结构设计 按结构主型可分为整体式和组合 式两种： 1）整体式凸模使用整块模具材料直接加工而成，其结构牢固、不易变形、成型制品不会带有镶拼接缝的溢料痕迹；但形状复杂时，加工困难，优质模具材料的消耗量较大，比较适合小型塑料 制品模具。 图 42 型芯结构 2)组合式结构便于加工，形状复杂的型芯往往采用镶拼组合式结构。 本模具主型芯使用整体式结构，安装样式如图 42所示。 小型芯的结构设计小型芯是用来成型塑件上的小孔或槽。 本模具使用了斜导杆及镶块结构 ，形式及位置如图 42 所示。 成型零部件工作尺寸的计算 塑件脱模斜度及平均值计算方法如表 41所列： 表 41 成型零部件计算 制件材料 聚丙烯 PP 脱模斜度 凹模（型腔） 20ˊ ~40ˊ 凸模（型芯） 17 尺寸类型 经验计算公式 修正系数 X值 型腔径向尺寸 (DA)+δ0=( D0+D0Sx△ )+δ0 型芯径向尺寸 (dT)0δ=( d0 + d0S +x△ )0δ 型腔深度尺寸 (HA)+δ0=( H0+H0Sx△ )+δ0 2/3 型芯高度尺寸 (hT)0δ=( h0 + h0S +x△ ) 0δ 2/3 中心距 C177。 δ/2 =( C0+ C0S)177。 δ/2 凹。