塑料碗的设计

一、塑料的工艺性设计、注塑模工艺枯燥处理：假设储存适当则不需要枯燥处理。熔化温度：220~275℃，留意不要超过275℃。模具温度：40~80℃，建议使用50℃。结晶程度主要由模具温度打算。注射压力：可大到1800bar。么应使用较高温度下的低速注塑。流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。成型时间：注射时间 20s~60s高压时间 0s~3s冷却时间 20s~90s总周期 50s~160s、化学和物理特性PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时格外脆，因此很多商业的PP材料是参加1~4%乙烯的无规章共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度10℃、低透亮度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150PP不存在环境应力开裂问题。通常，承受参加玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进展改性。PP的流淌率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于一样MFRPP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。参加30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃〔如苯〕溶剂、氯化烃〔四氯化碳〕溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。、塑件的尺寸与公差1、塑件的尺寸塑件尺寸的大小受制于以下因素：取决于用户的使用要求。受制于塑件的流淌性。受制于塑料熔体在流淌充填过程中所受到的构造阻力。2、塑件尺寸公差标准影响塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收缩率及其波动。塑件构造的简单程度。模具因素〔含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的合模及模具设计的不合理所可能带来的形位误差等。成型工艺因素〔模塑成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成型后处理等。成型设备的掌握精度等。其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。题中没有公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算，查表取MT5。3、塑件的外表质量模具成型零件的外表粗糙度、模具的磨损程度等相关。模具型腔的外表粗糙度通常应比塑件对应部位的外表粗糙度在数值上要低1-2级。二、注射成型机的选择估算V塑=58.5g制品的正面投影面积S=103.81cm2V公=82cm3注射机为上海橡塑机厂的XS-ZY-500卧试注塑机。查表注射压力为104MPa，合模力为350×104N，注射方式为螺杆式，喷嘴球半径R为18mm，喷嘴口直径为7.5mm〔一般工厂的。所以我们不必过多的考虑注射机型号。具体到这套模具。三、型腔布局与分型面设计、型腔数目确实定型腔数目确实定，应依据塑件的几何外形及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射力量、模具本钱等要求来综合考虑。依据注射机的额定锁模力F的要求来确定型腔数目n，即n式中F——注射机额定锁模力〔N〕P——型腔内塑料熔体的平均压力〔MPa〕A1、A2——分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积〔mm2〕大多数小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔数原则上不超过4个，生产中假设交货允许，我们依据上述公式估算，承受一模二腔。、型腔的布局考虑到模具成型零件和抽芯构造以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如以下图所示：图〔1〕、分型面的设计分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的构造，应综合分析比较具体可以从以下方面进展选择。分型面应选在塑件外形最大轮廓处。便于塑件顺当脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。保证塑件的精度要求。满足塑件的外观质量要求。便于模具加工制造。对成型面积的影响。对排气效果的影响。对侧向抽芯的影响。图〔2〕四、浇注系统设计、主流道设计相连的一段带有锥度的流淌通道。外形构造如图(3)所示，其设计要点：图〔3〕主流道设计成圆锥形，其锥角可取2°~6°，流道壁外表粗糙度取Ra=0.63μm，且加工时应沿道轴向抛光。主流道如端凹坑球面半径R2R1大1~2mm；球面凹坑深度3~5mm；主流道始端入口直径d比注射机的喷嘴孔直径大0.5~1mmd=2.5~5mm。主流道末端呈圆无须过渡，圆角半径r=1~3mm。主流道长度L以小于60mm为佳，最长不宜超过95mm。主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上；其材料常用T8A，热处理淬火后硬度53~57HRC。、主流道衬套的固定Φ150mmΦ31.5mm。具体固定形式如图(4)所示：图〔4〕、分流道的设计型面上，分流道截面外形一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等，工程设计中常承受梯形截其截面尺寸：〔式1〕〔式2〕式中 B―梯形大底边的宽度〔mm〕m―塑件的重量〔g〕L―分流道的长度〔mm〕H―梯形的高度〔mm〕质量大约58.5g，分流道的长度估量设计成190mm长，且有2个型腔，所以B为15mm=10 H为10mm依据实践阅历，PP塑料分流道截面直径为4.8~9.5。所以我们可以选择截面直径为9.5mm，H=6.3mm。梯形小底边宽度取8mm，其侧边与垂直于分型面的方向约成7°〔即我们所说的定模板和中间板之间再加的一块板主流道凝料脱模。如以下图〔5〕所示：图〔5〕分流道长度压力损失和热量损失。将分流道设计成直的，总长190mm。分流道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想，因面分流道的内外表粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6μm左右既可，这样外表稍不光保证熔体流淌时具有适宜的剪切速率和剪切热。分流道外表粗糙度两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。本模具的流道布置形式承受平衡式,如图(1)所示。、浇口的设计浇口的选用它是流道系统和型腔之间的通道,这里我们承受点浇口：² 浇口在成形自动切数断，故有利于自动成形。² 浇口的痕迹不明显，通常不必后加工。² 浇口之压力损失大，必需高之射出压力。² 浇口部份易被固化之残锱树脂堵隹。大痕迹的塑件。浇口位置的选用能与外表，肯定要认真考虑浇口位置的选择，如图〔6〕所示。通常要考虑以下几项原则：² 尽量缩短流淌距离。² 浇口应开设在塑件壁厚最大处。² 必需尽量削减熔接痕。² 应有利于型腔中气体排出。² 考虑分子定向影响。² 避开产生喷射和蠕动。² 浇口处避开弯曲和受冲击载荷。² 留意对外观质量的影响。图〔6〕浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式的分流道设计成长度相等、外形及截面尺寸一样〔型腔布局为平衡式的形式，否则就需要通过调整浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件到达全都都一样。排气的设计模腔内的排气是充分的。面自然排气。五、成型零件的设计型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件度，此外，成型零件还要求构造合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后依据成型零件的加工、热处理、装配度校核。、成型零件的构造设计1、凹模构造设计凹模是成型产品外形的主要部件。其构造特点：随产品的构造和模具的加工方法而变化。镶拼的组合方式的优点：可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避开了整体式凹模承受一样的材料不经济，用镶拼式，可以便利模具的修理，避开整体的凹模报废。利于承受镶拼间隙来排气，可节约贵重模具材料。图〔7〕2、型芯构造设计肩垫板式，其他装配方法还有通孔螺钉联接式，沉孔螺钉联接式。图〔8〕、成型零件工作尺寸计算所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的尺寸的外形与尺寸。鉴于影响塑件尺寸精度的因素多且简单，塑件本身精度也难以到达高精度，为了计算简便，规定：Ø 塑件的公差塑件的公差规定按单向极限制制品外轮廓尺寸公差取负值“ ”，制品叫做腔尺寸公差取正值“ ”，假设制品上原有公差的标注方法与上不符则应按以上规定进展转换。而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算，即取 。Ø 模具制造公差实践证明，模具制造公差可取塑件公差的 ~ ，即δz= ，而且按成型加工过程中的增减趋向取“+”“-”符号型腔尺寸不断增大则取“+δz”,型芯尺寸不断减小则取“-δz”，中心距尺寸取“ ”。现取 。Ø 模具的磨损量实践证明，对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的 ，对于大型塑件则取以下。另外对于型腔底面〔或型芯端面，由于脱模方向垂直，故磨损量。Ø 塑件的收缩率塑件成型后的收缩率与多种因素有关，通常按平均收缩率计算。= %=2%Ø 模具在分型面上的合模间隙于是0.02~0.1mm。1、外型尺寸〔mm〕图〔9〕M依据公式：L=MD =1M==116.445D =2M==56.45M依据公式：H=MH =1M==57.65H =2M==2.932、内腔尺寸〔mm〕依据公式： M==1m===2m==依据公式： M==1M==51.43=2M==4.24六、合模导向机构的设计导柱导向机构设计要点：Ø 小型模具一般只设置两根导柱，当其元合模方位要求，承受等径且对称布置的方法，假设有合模方位要求时，则应实行等径不对称布置，或不等径对称布置的形式具常设置三个或四个导柱，实行等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。Ø 直导套常应用于简洁模具或模板较薄的模具；Ⅰ型带头导套主要应用于简单模具或大、中型模具的动定模导向中；Ⅱ型带头导套主要应用于推出机构的导向中。Ø 一般取导柱固定端的直径的1~1.5倍；其设置位置可参见标准模架系列。Ø 导柱常固定在便利脱模取件的模具局部；但针对某些特别的要求，如塑件在动模侧依靠推件板脱模，为了对推件板起到导向与支承作用，而在动模侧设置导柱。Ø 为了确保合模的分型面良好贴合，导柱与导套在分型面处应设置承屑槽；一般都是削去一个面，或在导套的孔口倒角，Ø 导柱工作局部的长度应比型芯端面的高度高出6~8mm，以确保其导向作用。Ø 应确保各导柱、导套及导向孔的轴线平行，以及同轴度要求，否则将影响合模的准确性，甚至损坏导向零件。Ø 导柱工作局部的协作精度承受H7/f〔低精度时可承受H8/f或H9/f局部的协作精度承受H7/k〔或H7/m。导套与安装之间一般用H7/m的过渡协作，再用侧向螺钉防止其被拔出。Ø 格的导套尺寸来取，长度超出局部应扩径以缩短滑配面。、导柱的构造带头导柱如图〔10〕所示：图〔10〕、导套的构造带头导套如图〔11〕所示：图〔11〕七、脱模机构的设计1、脱模机构设计的总体原则化模具构造。防止塑件在被推出过程中变形或损坏。件外观。推出机构应构造简洁，动作牢靠〔即：推出到位、能正确复位且不与其他零件相干预，有足够的强度与刚度，远动敏捷，制造及修理便利。、推杆设计1、推杆的外形如图(12)所示图〔12〕2、推杆的位置与布局应设在脱模阻力大的部位，均匀布置。则均匀布置；假设某个部位脱模阻力特大，则该处应增加推数目。需要推在薄壁处时，可承受盘状推杆以增大接触面积。推杆的设置不应影响凸模强度与寿命当推在端面则距型芯侧壁δ1 0.13mm；当推杆设置在型芯内部推在塑件内部时，推杆孔距型芯侧壁δ2 3mm。在模内排气困难的部位应设置推杆，以利于用协作间隙排气。假设塑件上不允许有推杆痕迹时，可在塑件外侧设置溢料槽，从而靠推杆推在溢料槽内的凝料上而带塑件。、推件板设计的要点推件板与型芯应呈3°~10°的推面协作，以削减远动摩擦，并起关心定位以防止推0.20~0.25mm的间隙，以防止两者间的擦伤而或卡死，推件板与型芯间的协作间隙以不产生塑料溢料为准，塑料的最大溢料间隙可查表，推件板与型芯相协作的外表粗糙度可以取Ra0.8~0.4μm。推件板可用经调质处理的45T8或T10等材料，并淬硬到53~55HRC，有时也可以在推件板上镶淬火衬套以延长寿命。当用推件板脱出元通孔的大型深腔壳体类塑件时，应在型芯上增设一个进气装置，以避开塑件脱模时在型芯与塑件间形成真空。推件板复位后，在推板与动模座板间应留有为保护模具的2~3mm空隙。、开模行程与推出机构的校核对双分型面注射模，开模行程为：S机H=H1+H2+a+(5~10)mm式中，H1——为塑件推出距离H2——包括浇注系统在内的塑件高度S机——注射机移动板最大的行程H——所需开模行程a——中间板与定模分开距离其开模行程H应小于动模移动板与定模固定板之间的最大距离S0减去模具厚度H1，即，H S0-H1对于双分型面注