医用塑料模具设计(编辑修改稿)

医用塑料模具设计(编辑修改稿)内容摘要：

屈服抗拉强度 MPa 63 5 屈服拉应变 % 10 6 极限抗拉强度 MPa 7 极限拉应变 % 31 8 抗冲击韧度 Kj/㎡ 9 缺口冲击韧度 Kj/㎡ 6 10 洛氏硬度 MPa 135 11 邵氏硬度 MPa 85 12 抗弯强度 MPa 13 弹性模量 MPa 2600 14 软化温度 ℃ 150 15 热变形温度 HDT ℃ 155 16 热线膨胀系数 17 热导率 W/(m K) 031 18 摩擦系数 模具结构特点及总体方案 根据对塑件的结构分析，初定模具方案如图 23所示。 由于对塑件的表面要求较高，浇口选择潜伏式浇口 ,模具凹模选用整体式凹模，为节省材料，凸模选用整体嵌入式凸模，侧面定位后，螺钉固定。 通过对该塑件的结构及成型工艺性分析，选择塑件的台阶面为分型面可以有效的降低成本，提高生产效率。 整体模具结构选用一模一腔单分型面。 由于对塑件的表面要求较高，浇口选择潜伏式浇口 ,于塑件上表面的方孔中心进浇，由于潜伏式浇口难加工，所以选择插入浇口嵌块。 导向机构采用不等大小导柱对称布置。 顶出机构采用典型顶出机构，即顶板，顶杆，拉料杆，复位杆共同作用顶出。 模具凹模选用整体式凹模，为节省材料，凸模选用整体嵌入式凸模，侧面定位后，螺钉固定。 采用直流冷却系统冷却，采用间隙排气形式排气。 模具的工作原理 :开模时动模相对于定模向下移动，由于塑件对型芯的包紧力和拉料杆作用，塑件和流道凝料脱出型腔和浇口套，留于动模一侧。 开模结束后，注塑机推杆通过顶板带动顶杆顶出塑件，在推件开始时，潜伏式浇口自动断开，塑件和流道凝料被顶杆和拉料杆推出。 合模时 ，注塑机推杆退回，由于弹簧张力作用使得顶板，顶杆，复位杆，拉料杆复位。 重庆大学网络教育学院 毕业设计说明书 7 定模座板定模板动模板支撑板垫块动模座板 图 23 模具整体方案初定示意图 3. 注 塑 成型原理及设备选择 注塑成型工艺 注塑成型就是塑胶材料在注塑机的料筒中经过外部的加热和螺杆的旋转而产生的剪切热对树脂材料进行塑化成熔体后，通过施加一定的压力，把熔体注射到具有一定的形状的型腔中经过冷却定型后所产生的物品就为注塑。 它不仅可在高生产率下制得高精度，高质量的制品，而且可加工的塑料品种多和用途广，因此注塑是塑料加工 中重要成型方法之一。 注塑的过程，也就是注塑的周期：锁模 、 座进 、 射胶 、 保压 、 熔胶 +冷却 、顶出 、 开模座退。 注塑的三大基本要素 包括注塑机 、 模具 、 材料 注塑工艺的五大要素： 温度 工作 油 温： 液压机 械 由于 不停运作液压油运动摩擦而产生的热能，它是由冷却水来控制，在开机时要确认油温在 40℃ 左右，若油温过高或过低均会影响压力的传递。 材料 温 度 ：即炮筒温度，此温度要根据材料和产品的形状和功能去设定，应遵循黏流态温度 料筒温度 分解温度。 模 具 温 度 ： 模具温度对制品的内在性能和表面质量影响很 大。 模具温度的高低取决于塑料的结晶性能要求以及其他工艺条件。 重庆大学网络教育学院 毕业设计说明书 8 速度 开合模的速度，开合模的 速度 一般是按慢 —快 —慢的原理，这样设定主要考虑机器、模具、周期 ，这样可以有效的提高生产效率。 顶出 速度 ：根据产品的结构来设定，结构复杂的最好用慢速顶出一些再用快速脱模，缩短周期。 射 胶 速 度 ：根据产品的大小，结构去设定，若结构复杂较为壁薄的可快速，若结构简单壁厚的可用慢速，还要根据材料的性能，由慢到快设定。 压力 射胶压力：根据产品的大小，壁的厚薄，由低到高，调试时 考虑其他因素。 保压压力：保压压力主要是确保产品的定型，稳定尺寸，其设定也要根据产品的结构、形状来设定。 低压保护压力：此压力主要对模具的保护作用，使模具的损坏达到最低限度。 锁模力：是指模具合模起高压所需要的力。 时间 射胶时间： 时间设定一定要比实际的时间长，也可起到射胶保护的作用，在射定时设定值比实际值大 秒左右，设定时应考虑与压力、速度、温度的配合。 低压保护时间： 时间在手动状态下，首先把时间设定为 2 秒，再根据实际时间追加 秒左右输入。 冷却时间： 时间一般根据产品的大小、薄厚来设定，但熔胶时间不要大于冷却时间，能使产品充分定型即可。 保压时间： 时间就是在注射完成后为了保证产品的尺寸，在保压的压力下让熔体倒流之前把浇口冷却的时间，可根据浇口大、小来设定。 位置 开合模位置 ： 可根据开合模速度对应来设定，关键要把低压保护的起始位置时定好，即低压的开始位置应是最可能保护模具，又不影响周期的点，终止位置应为在慢速合模时模具前后模所接触的位置。 顶出位置：此位置能满足产品完全脱模即可，首先由小到大递增来设定，注意装模时一定要把回退位置设为 “0”，否则易损坏模具。 熔胶位置：根据产品大小和螺杆大小算出其料量，再设定出相应的位置。 注塑机的选 型 重庆大学网络教育学院 毕业设计说明书 9 通过软件分析功能可得 : 塑件的体积 : V=82cm3 查模具设计手册得： POM 的密度为ρ = 塑件质量 :G=ρ V==113g 由 G 初选注塑机为 HXW98D 但是由于浇口的位置选在塑件的矩形中心，塑件整体结构并不对称， HXW98D注射机的容量 无法达到使用要求，最终 选择 HXW98D 型注射机。 HXW98D 主要参数 通过分析，查相关手册， HXW98D 注塑机相关技术参数如表 31所示。 表 31 HXW98D 注塑机相关技术参数 序号 名称 单位 参数 1 螺杆直径 mm 40 2 注射容量 cm3 200 3 注射压力 Mp 168 4 锁模力 KN 980 5 最大注射面积 cm2 500 6 模板行程 mm 315 7 喷嘴球半径 mm 18 8 喷嘴孔直径 mm 4 9 定位孔直径 mm 125 型腔数目及分型面 重庆大学网络教育学院 毕业设计说明书 10 根据 得 1p nv vV k 式 k— 注射机最大注射量的利用系数，一般取。 Vp— 注射机最大注射量， cm3。 v1— 浇注系统凝料量， cm3； v— 单个塑件体积或质量， cm3； 根据公司的要求模具采用一模一腔的形式，通 过对塑件的结构工艺性分析，可以选择塑件的台阶面作为分型面，也可以选择塑件的底面为分型面。 当选择台阶面为分型面时，只需在型芯铣一个凹槽即可完成模具的设计；而选择底面为分型面时则还需侧抽部分才能完成塑件的制造。 通过对比，选择台阶面为分型面成本更低，并且制造更简便。 浇注系统设计 浇注系统的设计原则：浇口位置应尽量选择在分型面上，以便于模具加工及使用时浇口的清理；浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致，并使其流程为最短；浇口的位置应保证塑料流入型腔时，对着型腔中宽敞、壁厚位置，以便于塑料的流入。 避免塑料在流 入型腔时直冲型腔壁 ,型芯或嵌件 ,使塑料能尽快的流入到型腔各部位 ,并避免型芯或嵌件变形。 尽量避免使制件产生熔接痕 ,或使其熔接痕产生在之间不重要的位置。 浇口位置及其塑料流入方向 ,应使塑料在流入型腔时 ,能沿着型腔平行方向均匀的流入 ,并有利于型腔内气体的排出。 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具处到分流道为止 塑料熔体 流动通道根据选用型号注射机的。