塑料模具设计与制造-项目1(端盖)
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项目1
端盖注射模具设计与制造(两板模)
n任务1-1:接受任务书
l成型塑件任务书
成型塑件任务书通常由塑件设计者提出,内容如下:(1)经过审签正规的塑件产品图纸,并注明塑料的牌号、透明度等。
(2)塑件说明书或技术要求。
(3)生产批量。
(4)塑件样品。
图1 产品图
图2 产品模型
l模具设计任务书
模具设计任务书如下。
n1.塑件的工艺性
l(1)塑料
Ø品种:ABS
Ø颜色:白色
Ø基本特性:ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。ABS树脂是目前产量最大、应用最广泛的聚合物,它将PS、SAN、BS的各种性能有机地统一起来,兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。ABS工程塑料一般是不透明的,外观呈浅象牙色、无毒、无味,兼有韧、硬、刚的特性,燃烧缓慢,火焰呈黄色,有黑烟,燃烧后塑料软化、烧焦,发出特殊的肉桂气味,无熔融滴落现象。
ABS工程塑料具有优良的综合性能,有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性,成型加工和机械加工较好。
ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类,不溶于大部分醇类和烃类溶剂,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。
ABS工程塑料的缺点:热变形温度较低,可燃,耐候性较差。
Ø成形特点:1、无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度、3小时。
2、宜取高料温、高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度)。对精度较高的塑件,模温宜取50
~60度,对高光泽、耐热塑件,模温宜60~80度。
3、如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变浇口位置等方法。
4、如成形耐热级或阻燃级材料,生产3~7天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。
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l(2)塑件
Ø尺寸精度:此塑件所有尺寸未注公差,按标准GB/T14486-1993中MT5级精度。
Ø表面质量:塑件表面不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷,表面粗糙度可取Ra1.6。
Ø结构工艺性:此塑件为回转体壳类零件,总体尺寸φ87×11,属于小型塑件。
壁厚均匀1.5mm,大于最小壁厚0.8mm要求。
侧壁拔模斜度为零,由于直壁段高度8mm>5mm,必须增加拔模0.5°,才可以顺利脱模。
不存在倒扣结构。
塑件顶面内圆角R1.5,外圆角R3,可以提高模具强度、改善熔体的流动情况和便于脱模。
通过以上分析可知,此塑件可以采用注射成形生产。又因产量为100,000件,属于大批量生产,采用注射成形具有较高的经济效益。
相关知识链接图4 壁厚分析图5 拔模分析
n2.注射机的选择
l(1)计算塑件的体积、质量
测得塑件的体积V=12230.651mm3≈12cm3,ABS的密度1.02~1.05g/cm3 ,则质量M=12×1.05≈12g l(2)确定模具型腔数量
塑件的生产批量为100,000件,属于大批量生产,端盖塑件(ABS材料)精度为MT5级,属于低精度,因此,应采用一模多腔,为使模具尺寸紧凑,确定型腔数目为一模2腔。
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(3)选择注射机
根据公式V
max ≥(n·V
s
+V j)/K
式中V
max
——注射机的最大注射量(cm3)
n——型腔数量
V s——塑件体积(cm3)
V j——浇注系统凝料体积(cm3)
K——注射机最大注射量利用系数,一般取K=0.8
已知n=2,V
s
=9cm3,估计V j=5cm3
则V
max
≥(12×2+5)/0.8
≈36cm3
查注射机规格表,初步选择注射机XS-ZY-125。
Ø明确注射机的规格参数:
最大注射量125cm3
注射压力120MPa
最大开模行程300mm
模板尺寸428mm×458mm
锁模力900kN
模具厚度最大300mm、最小200mm
拉杆空间260mm×290mm
相关知识链接喷嘴尺寸圆弧半径R12mm、孔直径φ4mm
定位孔直径φ100mm
顶出形式两侧顶出,孔径φ22mm,孔距230mm
l(4)制定注射成形工艺参数
查表,ABS的注射成形工艺参数如下:
Ø温度(℃)
喷嘴温度180~190
料筒温度前段200~210,中段210~230,后段180~200
模具温度50~70
Ø压力(MPa)
注射压力70~90
保压压力50~70
Ø时间(S)
注射时间3~5
保压时间15~30
冷却时间15~30
成形周期40~70
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n3.模具结构设计
l(1)分型面的选择
首先确定模具的开模方向为塑件的轴线方向,根据分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处原则,则此塑件的分型面选在盒盖下底面处,如图6所示。
图6 分型面
l(2)型腔布局
采用一模两腔模具结构,型腔间隔约30mm布置。
图7 型腔布局
l(3)确定模具总体结构类型
由于塑件结构比较简单,表面不得有气孔、熔接痕、飞边等注塑缺陷,为使模具结构简单,优先采用两板模结构。