三通塑件注塑模设计调研报告概要

中原工学院机电学院注塑模调研报告设计题目：三通塑件注射模设计专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：日期：1目录塑件工艺性分析… 1塑件图及技术要求… ？塑料原料的成型特性与初拟工艺参数… ？塑件构造特点及构造工艺性分析… ？型腔数目的选择及注塑设备的选择… ？模具构造设计及模具工作原理… ？模具设计的有关理论计算及校核… ？模具总装图… 12致谢参考文献2一、塑件的工艺分析〔一〕塑件成型工艺分析塑件名称：塑料三通生产批量：大批量未注公差取MT43〔二〕原料的成型特性与工艺参数静电喷枪的工作条件要求具有足够的构造强度、刚度和强抗静电性，具有抵抗喷涂所用涂料溶剂侵蚀和承受气体或液体工作压力的力气。材料选择：聚酰胺俗称尼龙〔PA〕，是重要的工程塑料，其产量在五大通用工程塑料中居首位。尼龙的使用性能：具有良好的综合性能，既具有聚苯乙烯的良好成型性、聚丁二烯的韧性，又具有聚丙烯腈的化学稳定性和外表硬度。尼龙耐热、耐磨、耐油、耐弱酸、耐碱，而且电35~50MPa，尼龙的工艺性能：熔体流淌性好，制品壁厚可小到1mm。尼龙的特性可以满足静电喷枪的使用要求，应选用尼龙66〔PA66〕为静电喷枪的注塑材料。260～290℃50℃100～140MPa，1.5ρ=1.15g/c=1.35×1MP=0.3。〔三〕塑件的构造分析塑件成型工艺分析：静电喷枪三通管在直通管子的另一侧添加了盲管以便安装手柄，其构造要求在三个方向上承受侧向抽芯机构进展成型与抽芯。由于制件尺寸较小、管壁较薄，且尼龙材料的流淌性较好，注射模承受了点浇口浇注系统。由于塑件与浇注系统凝料需要分别脱模，故承受由动模板、中间板和定模板组成的三板式注射模构造。为提高生产效率承受一模两腔形式。〔四〕塑件尺寸精度的分析4，粗糙度可取Ra0.3μm。〔五〕外表质量的分析4该塑件要求无缺胶，脏污；无拉伤、拉裂、中心圈裂开；无银丝；允许有小黑点1~2个;无气泡、气纹；无明显熔接痕；外表无擦伤、修伤；无手印、指纹；无明显色差。二、注塑设备的选择〔一〕估算塑件体积经过计算，制件单件体积为27.8cm3，注射机一次所要注射熔融塑料的体积为：n〔V+V〕=88.96cm3件 凝式中，n=2，V=0.6V。凝 件注射机的理论注射量V=/0.8=111.2c3理〔二〕选择注射机料、操作及修理较便利，且制品推出脱模后可自动坠落，易于实现机械化或自动化等优点，故首选卧式注射机。可选用SZ-125/630型注射机，其参数如下表。该注塑机的各参数如下表所示：SZ-125/630型注射机技术参数5塑件的注射工艺参数确实定注射机的最大注射压力应当满足塑件成型的需要型、喷嘴形式、塑料流淌性、浇注系统和型腔的流淌阻力等因素打算的。注射温度在260～290℃50℃10140MP1.5ρ=1.15g/c3、弹性模量=1.35×13MP，泊松比=0.3。尼龙材料的流淌性好，所需的设备注射压力为100～140MPa，鉴于本塑件的尺寸较小，100～120MPa126MPa，可满足成型工艺要求三、型腔数确实定〔一〕分型面的选择III模不便利，且模具构造简洁。6分型面选择在III的位置，在分型面上进展一次侧向抽芯动作即可实现四个孔的脱模，虽然投影面积最大，但因制件较小，不存在超过注射机许用注射面积而造成的溢料问题。〔二〕型腔数确实定型腔数目与配置侧向抽芯，同时为兼顾生产效率，承受了一模两腔构造。7四、标准模架的选择14-9静电喷枪三通管注射模具图1－动模座板2－垫块3－推板4－推杆固定板5－斜导柱6－支承板7－限位柱8－滑块9－楔紧块10－定模座板11－型芯固定板12－定模镶块13－定位环14－浇口套15－动模镶块16－定模固定板17－型芯18－动模固定板19－锁紧机构20－推杆21－拉料杆22－弹簧23－定距螺钉24、27－导套25、26－导柱2.为使浇注系统中的塑料在圣餐过程中始终保持熔融状态，本设计承受加热流道设计。8料熔体阻挡加热器直接向分流板或模具本身散热高加热效率。五、浇注系统的设计〔一〕主流道的设计主流道设计卧式注射模承受直浇口式主流道，其几何外形与尺寸可参考表7-1。其主要尺寸如下：主流道小端直径：d=注射机喷嘴口直径+(0.5~1mm)=5mm；主流道球面半径：RS=注射机喷嘴球头半径+(1~2mm)=16mm；R球面协作高度：h=(3~5)mm，取h=4mm。主流道长度L：设计原则是小于60mm，故暂取L为40mm；主流道的锥角推举值为2°～4°，考虑到尼龙66道的锥角取为2°，主流道大端直径D：D=d+40×2×tan2°=7.794mm，取D=8mm。主流道冷料穴：在收集前锋冷料的同时还可以用来把握浇注系统凝料的脱模。由于承受三板式模具构造，应选择带有球头拉料杆的冷料穴，开模时先利用穴内冷料对拉料杆头部的包紧力，将主流道凝料带出定模，然后使拉料杆与冷料背向运动，强制两者脱开。为使冷料能够与脱模板自动分别，冷料穴的外形不能太深太陡。〔二〕分流道的设计为保证熔体安排均衡，各模腔制件精度全都，多腔注射模应尽量承受平衡式浇注系统，即分流道的截面外形、尺寸及长度对应相等。分流道的截面大小应与熔体的流淌性相适应，UU形截面分流道常用于小型制品，且加工便利，故承受U形截面分流道。取R=4mm，h=8mm，为便利修模取侧壁斜角可取5°。9浇口设计1、浇口设计时应考虑浇口的位置和外形。浇口位置依据浇口位置选择原则，将浇口设置在三通管两条轴线交点处，其优点是:a.浇口正对着型芯，可使熔体均匀地填充型腔，避开喷射的产生；设置位置与最大管径在成型中收缩产生的剩余拉应力方向全都可能性；成翘曲。本制件的流程较短，每个制件只设一个浇口，以免增加熔接痕的数量。2、浇口构造形式适用于尼龙的浇口形式有点浇口、直接浇口、侧浇口等。单腔、多腔或多浇口注射模中。力而导致塑件翘曲变形，不适宜于本制件，故承受点浇口形式点浇口的直径可按式7-7计算：d=(0.05～0.08)×=0.87～1.39mm可以先加工出0.8～1mm直径的点浇口，再依据试模状况调整；浇口的长度取1mm，为防止在拉断浇口凝料时损坏制品外表，在浇口与塑件连接处可承受高为0.5mm、锥角为60°～90°的锥度过渡。10成型零件设计成型零件尺寸成型零件工作尺寸的标注原则：外形尺寸承受单向负偏差，根本尺寸为最大值；内形尺寸承受单向正偏差，根本尺寸为最小值；中心距尺寸承受双向等值正、负偏差，根本尺寸均为平均值。成型零件工作尺寸公差：可取δ ＝Δ/3、δ ＝Δ/6。依据目前机械制造和装配的技术z c水平，一般将IT7～8级作为模具制造公差。由于制品尺寸较小、尺寸精度不高，故承受平均值方法。以成型内径Φ20.8mmΦ27mm径为Φ13mm孔的中心距为19.6mm。按8级精度查表可得该孔内外径的制件公差Δ分别取0.88mm、0.96mm，中心距的制造公差取0.22。由第8章内容可得模具型腔、型芯零件尺寸的计算公式及结果如表14-2所示。成型零件构造11定模固定板上特点：构造简洁、结实牢靠、不易变形，制品外表无镶拼接缝的溢料痕迹。分流道的长度分流道要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济的使用原料和注塑机能耗，削减压力损失和热量损失。分流道的外表粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料快速冷却为抱负，因而分流道的内外表粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右即可，这样外表度差，以保证熔体流淌时具有适宜的剪切速率和剪切热。〔三〕型芯构造形式成型内孔Φ27.4、Φ20.8的型芯构造分别如以以以下图。12(四〕成型零件的强度和刚度设计1、侧向分型与抽芯机构式机动侧向抽芯机构。以成型最大孔〔直径Φ27.4〕为例，对侧向抽芯机构进展设计。侧向分型与抽芯机构〔1〕脱模力 以内径为φ27.4mm的孔为例，其型芯直径为φ28.5mm，由于R／t=14.25/3.1=4.6＜10，属于圆环形断面的厚壁制品，其侧向脱模力可依据式(10-1)计算，即

F S

0.1A1KK. 1 2S1.5%，E1350MPa，μ0.35；l36mm；f0.26；φ1°；K=1+fsinφcosφ≈1；2K1

10-5打算K 221 cos22cos

4.1式中，λ是型芯半径与塑件壁厚之比，λ=r/t=4.6。可得脱模力3.114.21351.530.2tg〕F 0.3.113.2296Nt 0.34.12、斜导柱斜导柱的构造承受斜导柱构造图11-4a所示，倾斜角一般取12°≤α≤22°。本制品抽拔距比较大，取α=22°。斜导柱的端部应设计成锥形，以使斜导柱能够顺当进入斜导柱孔。其锥台斜角θαθ=α+2°～3°θ=25°。斜导柱与其固定板之间承受过渡协作H7/m6，斜导柱的材料选为T8Ra≤0.8μm。抽拔距设计时实际承受的抽拔距S应比理论抽拔距S大3mS=S+3mm=36+2~3mm1 1S=39mm。13斜导柱的长度。由式(11-7)可得斜导柱的总长度：L=L+L

+L+L1 2

+5～10mm3=S/sinα+d/(2ctgα)+h/cosα+5～10mm2=39/sin22+20/(2ctg22)+25/cos22+7mm=142mmd20mm；2斜导柱固定板厚度h取25mm。4〕斜导柱的直径。由式(11-11)可得斜导柱的直径为：FL30.1[]coswwd 296227 mmFL30.1[]cosww30.1250cos22式中，L≈27mm；w45钢许用弯曲应力取[σ]=250MPa。w3、侧滑块简称滑块。是斜导柱侧向抽芯机构中的重要零件，它上面安装有侧向型芯，注射成型时塑件尺寸的准确性和移动的牢靠性都需要靠它的运动精度保证T型槽导滑方式。导滑槽设计。侧向抽芯和复位过程中，滑块必需在滑槽内往复运动，并要求运动平稳和确定导向精度。滑槽设计承受T14侧向型芯的构造与固定。型芯单独制造，承受台肩构造固定在滑块上。因最小两个侧孔的型芯距离近，利用凸肩固定时，将凸肩重迭干预的局部去掉楔紧块并承受塑料熔体赐予侧向成型零件的推力。4、排气构造设计在注射充模过程中，为避开形成气孔、接缝、外表轮廓不清等缺陷，应虑排气的问题。及型芯、推杆的间隙即可顺当排解腔内气体，因而不需再开设特地的排气槽。〔四〕冷料穴设计冷料穴位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是捕集料流前锋的穴的直径应大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。主流道冷料穴15常用冷料穴与拉料杆形式1—2—冷料穴；3—拉料杆；4—推杆；5—脱模板；6—推块(a)Z形推料杆的冷料穴〔〕倒锥孔冷料穴〕圆环槽冷料穴〔〕圆头形冷料穴f〕圆锥头形冷料穴；图〕~c〕是底部带推杆的冷料穴〔〕〔f〕本设计承受图〔b〕倒锥孔冷料穴。分流道的冷料穴本设计的分流道的冷料穴是在端部加长了3mm〔1.5dn〕而作为分流道的冷料穴。六、排溢系统的设计塑料熔体在填充模具的型腔过程中同时要排出型腔及流道原有的空气，除此之外，塑料不满等。一般有以下几种排气方式；排气槽排气对于大中型塑件的模具，通常在分型面上的凹模一边开设排气槽，排气槽的位置以处于熔体流淌末端好，聚苯乙烯分型面上的排气槽深度h=0.02mm。分型面排气对于小型模具可利用分型面间隙排气，但分型面必需位于熔体流淌末端。利用型心、顶杆、镶拼件等的间隙排气16七、成型零件的设计直接与塑料接触构成塑件外形的零件称为成型零件凹模，构成塑件内部外形的成型零件称为凸模〔或型芯。由于凹、凸模件直接与高温，高压的塑料接触，并且在脱模时反复与塑料摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及足够低的外表粗糙度。〔一〕成型零件的构造设计凹模要求较高，组合构造必需牢靠，镶块的机械加工性能要好。凸模和型芯件；型芯一般是指成型塑件上较小控槽的零件。为此，本设计实行最常用的设计方法孔凸肩式；该种设计中，凸模用的台肩和模板连接，再用垫板螺钉紧固，连接结实牢靠。本设计中，因蛋盒塑件上有孔就需要这样的小型芯。八、合模导向机构设计〔一〕导柱的设计保护作用。17导柱的布置方式1~1.5导柱的尺寸长度导柱的长度应比型芯端面的高度高出8~12mm，以免消灭导柱未导正方向而型腔进入凹模时与凹模相碰撞而损坏。导柱材料的选用20钢经渗碳淬火处理或T8、T10钢经淬50~55HRCRa0.8~Ra0.4局部的外表粗糙度为Ra0.8m

m导柱的外形的凸肩外安装用的协作局部直径比外伸工作局部直径大，称为带肩导柱。协作精度导柱固定端与模板之间一般承受H7/m6或H7/k6过渡协作；导柱的导向局部通常承受H7/f7H8/f7〔二〕导套的设计〔盲孔会增加模具闭合时的阻力，并使模具不能严密闭合〕带导套的模具应承受阶带肩导柱。导套的外形导套的构造形式也有两种，一种是带有轴向定位台阶，称为带头导套；另一种是不带轴向定位台阶，称为直导套。本设计承受的是带头导套。导套的尺寸导套的壁厚一般为3~10mm ，由内孔大小来打算，导套孔工作局部的长度取决于含导套的模板厚度，一般是孔径的1~1.5 倍。导套的前端应倒角，倒角半径为1~2mm 。导套的安装方法带头导套安装需要垫板，装入模板后加盖垫板即可。直导套用于模板后面不带垫板的构造，为防止在使用时被拔出，可承受如下几种方法固定：导套外圆柱加工出凹槽，用螺钉固定；18导套外圆柱面局部磨出一小平面，用螺钉固定；导套侧向开一小孔，用螺钉固定；承受铆接的方法。九、推出机构设计因此将推杆设在此处为防止塑件被顶坏、变形。本制件无特别要求，承受一般构造即可。推杆材料常用T8钢，硬度HRC≥50，工作端协作局部的外表粗糙度Ra≤0.8μm。十、各项参数校核注射机的校核注射压力的校核注射机的最大注射压力应当满足塑件成型的需要，塑件成型所需要的压力是由注射机类型、喷嘴形式、塑料流淌性、浇注系统和型腔的流淌阻力等因素打算的。尼龙材料的流淌性好，所需的设备注射压力为100～140MPa，鉴于本塑件的尺寸较小，100～120MPa126MPa，可满足成型工艺要求。合模力的校核合模力可由式〔6-3〕变形后进展校核，即PNA+A)KFs j 3 I式中，K3

0.8；N是模腔数量，N＝2；P是模腔平均压力，因尼龙材料的流动性好，浇注系统较短阻力较小，故取压力损耗系数为0.5，设备压力为120MPa，则P＝60MPa；As

是制品在分型面上的投影面积，A=4134mm