塑料成型工艺及模具方案设计书.docx
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塑料成型工艺及模具方案设计书
设计实例
塑料成型工艺及模具设计实例通过一个典型的塑料制品,介绍了从塑料成型工艺分析到确定模具的主要结构,最后绘制出模具的塑料注射模具设计全过程。
一、塑件的工艺分析
1.塑件的成型工艺分析
塑件如图1所示
产品名称:
塑料端盖
图1塑件图
产品材料:
PC
产品数量:
较大批量生产
塑件尺寸:
如图所示
塑件重量:
175克
塑料颜色:
白色
塑件要求:
塑件外侧表面光滑,下端外沿不允许有浇口痕迹。
塑件允许最大脱模斜度0.5°。
(1)塑件材料特性
PC聚碳酸酯是一种非晶体工程材料,具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。
比重:
1.18-1.20克/立方厘米。
冲击强度高,尺寸稳定性好,无色透明,着色性好,电绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性好,但自润滑性差,有应力开裂倾向,高温易水解,与其它树脂相溶性差。
无定形料,热稳定性好,成型温度范围宽,流动性差。
吸湿小,但对水敏感,须经干燥处理。
成型收缩率小,易发生熔融开裂和应力集中,故应严格控制成型条件,塑件须经退火处理。
(2)塑料的成型工艺参数确定
查有关手册得到PC塑料的成型工艺参数:
密度1.18-1.20克/立方厘米
收缩率0.5-0.8%
预热温度110-120℃,预热时间2~3h
料筒温度后段150°C~170°C,中段165°C~180°C,前段180°C~200°C
喷嘴温度180°C~2000°C
模具温度40°C~60°C
注射压力80~100MPa
注射时间20~60s,保压时间0~5s,冷却时间30~120s。
二、模具的基本结构及模架选择
1.模具的基本结构
(1)确定成型方法
塑料采用注射成型法生产。
为保证塑件表面质量,使用轮辐式浇口成型,模具应为单分型面注射模。
(2)型腔布置
塑件形状较简单,质量较小,生产批量较大。
所以应用单腔注射模具。
(3)确定分型面
塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求,。
所示的分型面选择在轴线上,这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹,影响塑件表面质量。
分型面选择在下端面,这样的选择使塑件的外表面可以在整体凹模型腔内成型,塑件大部分外表面光滑,塑件脱模方便。
因此塑件选择如图所示的分型面
图2分型面选择
(4)选择浇注系统
塑件采用轮辐式浇口成型,其浇注系统如图3所示。
点浇口直径为0.8㎜,点浇口长度为1㎜,头部球R1.5㎜,锥角α为6°。
分流道采用半圆截面流道,其半径R为3~3.5㎜。
主流道为圆锥形,上部直径与注射机喷嘴相配合,下部直径6~8㎜。
图3轮辐式浇注系统
1)确定推出方式
由于塑件形状为圆孔形而且壁厚较薄,使用推杆推出容易在塑件上留下推出痕迹,不宜采用,所以选择推管推出机构完成塑件的推出,这种方法结构简单、推出力均匀,塑件在推出时变形小,推出可靠。
2)选择成型设备
选用SZ-160/100型卧式注射机,其有关参数为:
额定注射量160/100㎝³
注射压力150MPa
理论注射容量160㎝³
锁模力100KN
模具闭合高度165~350㎜
最大开合模行程325㎜
喷嘴圆弧半径15㎜
喷嘴伸出量20㎜
拉杆间距345㎜×345㎜
2.选择模架
(1)模架的结构
图4模架
(2)模架安装尺寸校核
模具外形尺寸为长315㎜宽250㎜高3340㎜,小于注射机拉杆间距和最大模具闭合高度,可以方便的安装在注射机上。
三、模具结构、尺寸的设计计算
1.模具结构设计计算
(1)型腔结构
(2)型芯结构
(3)模具的导向结构
如总体装配图所示为保证模具的闭合精度,模具的定模部分与动模部分之间用导柱和导套导向定位
(4)推出机构
2.模具成型尺寸设计计算
取PC的平均成型收缩为0.5%,。
塑件尺寸如图1所示。
(1)型腔径向尺寸
模具最大磨损量取塑件公差的Δ/6;模具制造公差δz=Δ/3;取X=0.75。
(2)型腔深度尺寸
模具最大磨损量取塑件公差的Δ/6;模具制造公差δz=Δ/3;取X=0.75。
(3)型芯径向尺寸
模具最大磨损量取塑件公差的Δ/6;模具制造公差δz=Δ/3;取X=0.75。
(4)型芯高度尺寸
模具最大磨损量取塑件公差的Δ/6;模具制造公差δz=Δ/3;
(5)孔心距尺寸
3.模具加热、冷却系统的计算
(1)模具加热
一般生产PC塑料的注射模具不需要外加热。
(2)模具冷却
模具的冷却分为两部分,一部分是型腔的冷却,另一部分是型芯的冷却。
型腔的冷却是由定模板(中间板)上采用两条Ф10㎜的冷却水道完成,在型芯内部开有Ф16㎜的冷却水孔,中间用隔水板2隔开,冷却水由支承板上的Ф10㎜冷却水孔进入,沿着隔水板的一侧上升到型芯的上部,翻过隔水板,流入另一侧,再流回支承板上的冷却水孔。
然后继续冷却第二个型芯,最后由支承板上的冷却水孔流出模具。
三、模具主要零件加工工艺
四、模具总体装配图
1—动模座2—顶板3、7、12—螺钉4—推杆固定板5—垫块6—垫板
8—小型芯固定板9—型芯板10—垫块11—型腔板13—定模座14—浇口15—小型芯16—导套17—导柱18—推管19—型芯20—小型芯21—导套22—推杆
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- 塑料 成型 工艺 模具 方案设计