A. 氣輔模具設計的時候要注意哪幾個方面
設計氣輔模具西諾的基本要點主要有以下幾個方面:
1.首先考慮哪些壁厚處需要注氣掏空,然後再決定如何用氣道將它們連接起來。
2.氣道應均衡布置,並不能形成迴路。
3.氣道的布置應與主要的料流方向一致,轉角處應採用較大的圓角半徑。
4.氣體噴嘴應置於距塑料最後充填處最遠的地方,並置於壁厚處,要與澆口保持20以上的距離。
5.氣體注入時要有明確的流動方向,並能竄至氣道末端。
6.氣道的大小很重要,一般為壁厚的2~4倍,氣道太大會產生融合線及氣陷,太小會使氣體流動失去控制。
7.冷卻要盡量均勻,內外壁溫差要盡量小。
8.在流道上放置合理流道半徑的截流塊,控制不同方向上氣體流動的速度。
B. 怎麼樣設計模具
模具設計流程
一、接受任務書
成型塑料製件的任務書通常由製件設計者提出,其內容如下:
⑴經過審簽的正規制製件圖紙,並註明採用塑料的牌號、透明度等。
⑵塑料製件說明書或技術要求。
⑶ 生產產量。
⑷塑料製件樣品。
通常模具設計任務書由塑料製件工藝員根據成型塑料製件的任務書提出,模具設計人員以成型塑料製件任務書、模具設計任務書為依據來設計模具。
二、收集、分析、消化原始資料
收集整理有關製件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工資料,以備設計模具時使用。
⑴消化塑料製件圖,了解製件的用途,分析塑料製件的工藝性,尺寸精度等技術要求。例如塑料製件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什麼,塑件的幾何結構、斜度、嵌件等情況是否合理,熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度,有無塗裝、電鍍、膠接、鑽孔等後加工。選擇塑料製件尺寸精度最高的尺寸進行分析,看看估計成型公差是否低於塑料製件的公差,能否成型出合乎要求的塑料製件來。此外,還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。
⑵消化工藝資料,分析工藝任務書所提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結構類型等要求是否恰當,能否落實。
成型材料應當滿足塑料製件的強度要求,具有好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩定性。根據塑料製件的用途,成型材料應滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。
三、確定成型方法
採用直壓法、鑄壓法還是注射法。
四、選擇成型設備
根據成型設備的種類來進行模具,因此必須熟知各種成型設備的性能、規格、特點。例如對於注射機來說,在規格方面應當了解以下內容:注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具體見相關參數。
要初步估計模具外形尺寸,判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。
五、具體結構方案:
⑴確定模具類型
如壓制模(敞開式、半閉合式、閉合式)、鑄壓模、注射模等。
⑵確定模具類型的主要結構
選擇理想的模具結構在於確定必需的成型設備,理想的型腔數,在絕對可靠的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料製件的工藝技術和生產經濟的要求。對塑料製件的工藝技術要求是要保證塑料製件的幾何形狀,表面光潔度和尺寸精度。生產經濟要求是要使塑料製件的成本低,生產效率高,模具能連續地工作,使用壽命長,節省勞動力。
影響模具結構及模具個別系統的因素很多,很復雜:
①型腔布置。根據塑件的幾何結構特點、尺寸精度要求、批量大小、模具製造難易、模具成本等確定型腔數量及其排列方式。
對於注射模來說,塑料製件精度為3級和3a級,重量為5克,採用硬化澆注系統,型腔數取4-6個;塑料製件為一般精度(4-5級),成型材料為局部結晶材料,型腔數可取 16-20個;塑料製件重量為12-16克,型腔數取8-12個;而重量為50-100克的塑料製件,型腔數取4-8個。對於無定型的塑料製件建議型腔數為24-48個,16-32個和6-10個。當再繼續增加塑料製件重量時,就很少採用多腔模具。7-9級精度的塑料製件,最多型腔數較之指出的4-5 級精度的塑料增多至50%。
②確定分型面。分型面的位置要有利於模具加工,排氣、脫模及成型操作,塑料製件的表面質量等。
③確定澆注系統(主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小)和排氣系統(排氣的方法、排氣槽位置、大小)。
④選擇頂出方式(頂桿、頂管、推板、組合式頂出),決定側凹處理方法、抽芯方式。
⑤決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。
⑥根據模具材料、強度計算或者經驗數據,確定模具零件厚度及外形尺寸,外形結構及所有連接、定位、導向件位置。
⑦確定主要成型零件,結構件的結構形式。
⑧考慮模具各部分的強度,計算成型零件工作尺寸。
以上這些問題如果解決了,模具的結構形式自然就解決了。這時,就應該著手繪制模具結構草圖,為正式繪圖作好准備。
⑨繪制模具圖
要求按照國家制圖標准繪制,但是也要求結合本廠標准和國家未規定的工廠習慣畫法。
在畫模具總裝圖之前,應繪制工序圖,並要符合製件圖和工藝資料的要求。由下道工序保證的尺寸,應在圖上標寫註明"工藝尺寸"字樣。如果成型後除了修理毛刺之外,再不進行其他機械加工,那麼工序圖就與製件圖完全相同。
在工序圖下面最好標出製件編號、名稱、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常就把工序圖畫在模具總裝圖上。
A、繪制總裝結構圖
繪制總裝圖盡量採用1:1的比例,先由型腔開始繪制,主視圖與其它視圖同時畫出。
模具總裝圖應包括以下內容:
①模具成型部分結構
②澆注系統、排氣系統的結構形式。
③分型面及分模取件方式。
④外形結構及所有連接件,定位、導向件的位置。
⑤標注型腔高度尺寸(不強求,根據需要)及模具總體尺寸。
⑥輔助工具(取件卸模工具,校正工具等)。
⑦按順序將全部零件序號編出,並且填寫明細表。
⑧標注技術要求和使用說明。
B、模具總裝圖的技術要求內容:
①對於模具某些系統的性能要求。例如對頂出系統、滑塊抽芯結構的裝配要求。
②對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配後分型面的貼合面的貼合間隙應不大於0.05mm模具上、 下面的平行度要求,並指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求。
③模具使用,裝拆方法。
④防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。
⑤有關試模及檢驗方面的要求。
C、繪制全部零件圖
由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應為:先內後外,先復雜後簡單,先成型零件,後結構零件。
①圖形要求:一定要按比例畫,允許放大或縮小。視圖選擇合理,投影正確,布置得當。為了使加工專利號易看懂、便於裝配,圖形盡可能與總裝圖一致,圖形要清晰。
②標注尺寸要求統一、集中、有序、完整。標注尺寸的順序為:先標主要零件尺寸和出模斜度,再標注配合尺寸,然後標注全部尺寸。在非主要零件圖上先標注配合尺寸,後標注全部尺寸。
③表面粗糙度。把應用最多的一種粗糙度標於圖紙右上角,如標注"其餘3.2。 "其它粗糙度符號在零件各表面分別標出。
④其它內容,例如零件名稱、模具圖號、材料牌號、熱處理和硬度要求,表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術說明等都要正確填寫。
D、校對、審圖、描圖、送曬
自我校對的內容是:
①模具及其零件與塑件圖紙的關系,模具及模具零件的材質、硬度、尺寸精度,結構等是否符合塑件圖紙的要求。
②塑料製件方面
塑料料流的流動、縮孔、熔接痕、裂口,脫模斜度等是否影響塑料製件的使用性能、尺寸精度、表面質量等方面的要求。圖案設計有無不足,加工是否簡單,成型材料的收縮率選用是否正確。
③成型設備方面
注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠,模具的安裝、塑料製件的南芯、脫模有無問題,注射機的噴嘴與嘵口套是否正確地接觸。
④模具結構方面
a.分型面位置及精加工精度是否滿足需要,會不會發生溢料,開模後是否能保證塑料製件留在有頂出裝置的模具一邊。
b.脫模方式是否正確,推廣桿、推管的大小、位置、數量是否合適,推板會不會被型芯卡住,會不會造成擦傷成型零件。
c.模具溫度調節方面。加熱器的功率、數量;冷卻介質的流動線路位置、大小、數量是否合適。
d.處理塑料製件制側凹的方法,脫側凹的機構是否恰當,例如斜導柱抽芯機構中的滑塊與推桿是否相互干擾。
e.澆注、排氣系統的位置,大小是否恰當。
f.設計圖紙
g.裝配圖上各模具零件安置部位是否恰當,表示得是否清楚,有無遺漏
h.零件圖上的零件編號、名稱,製作數量、零件內制還是外購的,是標准件還是非標准件,零件配合處理精度、成型塑料製件高精度尺寸處的修正加工及餘量,模具零件的材料、熱處理、表面處理、表面精加工程度是否標記、敘述清楚。
⑤零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸數字應正確無誤,不要使生產者換算。
⑥檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置,投影是否正確,畫法是否符合制圖國標,有無遺漏尺寸。
⑦校核加工性能:(所有零件的幾何結構、視圖畫法、尺寸標等是否有利於加工)
⑧復算輔助工具的主要工作尺寸
專業校對原則上按設計者自我校對項目進行;但是要側重於結構原理、工藝性能及操作安全方面。描圖時要先消化圖形,按國標要求描繪,填寫全部尺寸及技術要求。描後自校並且簽字。把描好的底圖交設計者校對簽字,習慣做法是由工具製造單位有關技術人員審查,會簽、檢查製造工藝性,然後才可送曬。
⑨編寫製造工藝卡片
由工具製造單位技術人員編寫製造工藝卡片,並且為加工製造做好准備。在模具零件的製造過程中要加強檢驗,把檢驗的重點放在尺寸精度上。模具組裝完成後,由檢驗員根據模具檢驗表進行檢驗,主要的是檢驗模具零件的性能情況是否良好,只有這樣才能俚語模具的製造質量。
⑶試模及修模
雖然是在選定成型材料、成型設備時,在預想的工藝條件下進行模具設計,但是人們的認識往往是不完善的,因此必須在模具加工完成以後,進行試模試驗,看成型的製件質量如何。發現總是以後,進行排除錯誤性的修模。
塑件出現不良現象的種類居多,原因也很復雜,有模具方面的原因,也有工藝條件方面的原因,二者往往交只在一起。在修模前,應當根據塑件出現的不良現象的實際情況,進行細致地分析研究,找出造成塑件缺陷的原因後提出補救方法。因為成型條件容易改變,所以一般的做法是先變更成型條件,當變更成型條件不能解決問題時,才考慮修理模具。
修理模具更應慎重,沒有十分把握不可輕舉妄動。其原因是一旦變更了模具條件,就不能再作大的改造和恢復原狀。
C. 塑料端蓋注塑模具設計的目的及意義
塑料蓋注塑模具設計緒 論目的:設計一副能夠生產所給塑件、結構合理、能保證製品的精度、表面質量的塑料模具。能熟練使用PRO/E 、AUTOCAD, 等三維CAD,CAM繪圖軟體。意義:隨著塑料製品在機械、電子、交通、國防、建築、農業等各行業 廣泛應用,對塑料模具的需求日益增加,塑料模在國民經濟中的重要性也日益突出。模具作為一種高附加值和技術密集型產品,其技術水平的高低已經成為一個國家製造業水平的重要標志之一。該課題的主要設計意義在於掌握注塑模設計的大體思路,懂得如何著手分析和考慮問題,能自己獨立的設計出一套完整的模具,且能將它應用於實際生產。80年代以來,在國家產業政策和與之配套的一系列國家經濟政策的支持和引導下,我國模具友游飢工業發展迅速,年均增速均為13%,1999年我國模具工業產值為245億,至2000年我國模具總產值預計為260-270億元,其中塑料模約佔30%左右。在未來的模具市場中,塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。
我國塑料模工業從起步到現在,歷經半個多世紀,有了很大發展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀錶板等塑料模具;精密塑料模具方面,已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機電有限公司和煙台北極星I.K模具有限公司製造的多腔VCD和DVD齒輪模具,所生產的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產品的水平,而且還採用最新的齒輪設計軟體,糾正了由於成型收縮造成的齒形誤差,達到了標准漸開線齒形要求。1、.提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計製造水平及比例。這是由於塑料模成型的製品日漸大型化、復雜化和高精度要求以及因高生產率要求而發展的一模多腔所致。 2、在塑料模設計製造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術。CAD/CAM技術已發展成為一項比較成熟的共性技術,近年來模具CAD/CAM技術的硬體與軟體價格已降低到中小企業普遍可以接受的程度,為其進一步普及創造了良好的條件;基於網路的CAD/CAM/CAE一體化系統結構初見端倪,其將解決傳統混合型CAD/CAM系統無法滿足實際生產過程分工協作要求的問題;CAD/CAM軟體的智能化程度將逐步提高;塑料製件及模具的3D設計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業中發揮越來越重要的作用。
3、推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型技術。採用熱流道技術的模具可提高製件的生產率和質量,並能大幅度節省塑料製件的原材料和節約能源,所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標准,積極生產價廉高質量的元器件,是發展熱流道模具的關鍵。氣體輔助注射成型可在保證產品質量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統的普通注射工藝有更多的工藝參數需要確定和控制,而且其常用於較復雜的大型製品,模具設計和控制的難度較大,因此,開發氣體輔助成型流動分析軟體,顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度,繼續研究發展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝磨友與模具也非常重要。 4、開發新的塑料成型工藝和快速經濟模具。以適應多品種、少批量的生產方式。 5、.提高塑料模標准化水平和標准件的使用率。我國模具標准件水平和模具標准化程度仍較低,與國外差距甚大,在一定程度上制約著我國模具工業的發展,為提高模具質量和降低模具製造成本,模具標准件的應用要大力推廣。為此,首先要制訂統一的國家標准,並嚴格按標准生產;其次要逐步形成規模生產、提高商品化程度、提高標准件質量、降低成本;再次是要進一步增加標准件規格品種。 6、.應用優質模具材料和先進的表面處理技術對於提高模具壽命和質量顯得十分必要。 7、.研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。採用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現逆向工程是塑料模CAD/CAM的關鍵技術之一。研究和應用多樣、調整、廉價的檢測設備是實現逆向工程的必要前提。改革開放以來,隨著國民經濟的高速發展,市場對模具的需求量不斷增長。近年來,模具工業一直以15%左右的增長速度快速發展,模具工業企業的所有製成分也發生了好返巨大的變化,除了國有專業模具廠外,集體、合資、獨資和私營也得到了快速的發展。浙江寧波和黃岩地區的模具之鄉;廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉鎮企業,科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具製造中心;中外合資和外商獨資的模具企業現已有幾千家。
近年許多模具企業加大了用於技術進步的投資力度,將技術進步視為企業發展的重要動力。一些國內模具企業已普及了二維CAD,並陸續開始使用UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟體,個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟體,並且成功應用於沖壓模的設計中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的製造技術已經取得很大進步,東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產部分轎車覆蓋件模具。此外,許多研究機構 和大專院校開展模具技術的研究和開發。經過多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技術方面取得了顯著進步;在提高模具質量和縮短模具設計周期等方面作出重大了貢獻。例如,吉林大學汽車覆蓋件成型技術所獨立研製的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟體,華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發的注塑模具、汽車覆蓋件模具合乎級進模CAD/CAE/CAM軟體,上海交通大學模具CAD國家工程研究中心開發的冷沖壓模具和精沖研究中心開發的冷沖模和精沖模CAD軟體等在國內模具行業擁有不少的的用戶。雖然中國模具工業在過去十多年中取得了令人矚目的發展,但許多方面與工業發達國家相比還有較大的差距。例如,精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低;CAD/CAE/CAM技術的普及率不高;許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等,致使相當一部分大型,精密、復雜和長壽命的模具依賴進口。模具行業在今後的發展中,.要更加關注其產品結構的戰略性調整,使結構復雜、精密度高的高檔模具得到更快的發展。我們的模具行業要緊緊的跟著市場的需求發展。沒有產品的需求、產品的更新換代,就沒有模具行業的技術進步,也就沒有模具產品的上規模、上檔次。如汽車生產中90%以上的零部件,都要依賴模具成型,在珠三角和長三角,為汽車行業配套的模具產值增長達40%左右。而模具技術水平的高低,在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發能力。已成為衡量一個國家產品製造水平高低的重要標志。要積極推進中西部地區模具產業的發展,努力縮小發達地區和不發達地區的差距。中西部很多地區已經意識到模具產業的發展對製造業的重要作用。如陝西、四川、河北等模具生產有了很大的發展,河北興林車身製造集團有限公司作為河北泊頭地區的骨幹企業帶動了一片模具企業的開拓;四川宜賓普什模具有限公司憑借強有力的資金投入,將在未來寫下新的篇章。要積極推進模具企業特別是國有企業的體制的創新,轉換經營機制,大力發展混合所有制經濟,明確產權和完善法人治理結構。充分發掘企業發展的內在動力。要積極推進中、西部地區工業基礎較好地區的製造業大中型企業主輔分離,使其模具車間、分廠在不太長的時間里,採用多種有效實現形式,轉換機制,大力發展產權明晰、獨立自主經營,適應市場運作和模具生產快速反應的現代專業模具企業,培養能代錶行業水平的「龍頭」企業,帶動地區產業鏈的發展。
第一章 任務來源及設計目的意義1.1 設計任務來源設計題目:塑料蓋材 料:PA生產批量:大批量生產技術要求:①未注圓角R0.5②所有尺寸公差按SJ1372-78的4級精度圖1-1 產品零件圖1.2 設計目的及意義本設計題目為普通零件塑料蓋,但對做畢業設計的畢業生有一定的設計意義,它概括了盒蓋塑料零件的設計要求、內容及方向。通過對該零件模具的設計,進一步加強了設計者注塑模設計的基礎,為設計更復雜的注塑模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經驗。第二章 零件的工藝性分析2.1 塑件的工藝性分析(1)塑件的原材料分析:塑件的原材料分析。塑件的材料採用尼龍6(PA6)屬於熱塑性塑料。從使用性能上看,該塑料具有的機械強度和剛度,優良的韌性,自潤滑性,耐磨性和良好的耐化學性。還具有無毒,著色容易等優點。①.熔融粘度低,流動性良好,易產生溢邊(溢料間隙0.02mm)②.塑料容易吸濕,成型前需要預熱乾燥,並應防止乾燥後再次吸濕,成型時的含水量不得超過0.3%。否則流動性下降。製品容易出現氣泡,銀絲等缺陷。對於精度要求高的製件,成型後需要作調濕處理,調濕後製品會發生尺寸脹大的現象。[1]③.塑料的收縮率不穩定(收縮率為1.5~2.5%)[2]④.塑料熔體冷卻速度對結晶度和製品性能影響較大,故應根據製品壁厚正確選擇和控制模具溫度范圍(20~90 ℃)過低易出現縮孔和結晶化問題。2.2 塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析2.2.1 結構分析①結構分析。從零件圖上分析:該零件總體形狀為一盒體高度方向僅與6mm。長度方向上有30mm。且在下端內壁裡面有一個較小的外抽芯,抽芯空間較小,模具設計和製造難度均較大。2.2.2 尺寸精度分析該零件重要尺寸如、、、等尺寸精度為MT2級(GB/T14486-1993)。次重要尺寸如、等尺寸精度為MT3級(GB/T14486-1993)由以上分析、該零件的尺寸精度中等偏上對模具相關零件的尺寸加工可以保證。從塑件的壁厚上來看壁厚較為均勻,有利於塑件的成型。
從塑件壁厚上看,所有壁厚尺寸均為3mm,壁厚均勻,有利於塑件成型。2.2.3 表面質量分析該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺,外並沒有什麼特殊的表面質量要求,故比較容易實現。綜上分析可知,注塑時在工藝參數控製得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證。2.3計算塑件的體積和質量計算塑件的質量是為了選用注塑機及確定模具的型腔數。計算塑件的體積:V=1955.68(過程省略)計算塑件的質量:根據設計手冊可查得PA的密度為ρ=1.12g/故塑件質量為:W=Vρ=1955.68×1.12×=2.19g採用一模16腔的模結構考慮其外形尺寸初步選用型號為LY80的注塑機,該注塑機的注射量為116g注射量壓力為230mpa,鎖模力為800KN。最大開模行程280mm最大安裝尺寸為350mm×350mm,裝模高度為150mm~350mm,頂出行程為100mm[3]第三章 塑料的成型特性與工藝參數的確定查找相關文獻和參考工廠實際應用情況PA成型工藝參數可作如下選擇(試模時可根據實際情況作適當的調整)注塑溫度:包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度:喂料區溫度選用70℃後段溫度選用240℃中段溫度選用250℃前段溫度選用250℃噴嘴溫度選用250℃熔料溫度:240~250℃料筒恆溫:220℃模具溫度:60~100℃注射壓力:100~160Mpa注塑時間:選用0.1s保壓壓力:注射壓力的50%保壓時間:10s背壓:2~8Mpa 需要准確的調解冷卻時間:30s
注塑速度:建議採用較快的注塑速度計量行程:0.5~3.5D殘料量:4mm預熱桿:80℃時烘乾4小時回收率:可加入10%回料收縮率:0.7%~2.0%澆口系統:點式機器停工時段:無需用其它料清洗,熔料殘留在料筒內時間可達20min。容易發生熱降解。註:料筒設標准螺桿,特殊幾何尺寸有較高塑化能力,上述可用直通式噴嘴。[4]第四章 澆注系統的設計4.1 分型面的選擇該塑件為一塑料蓋,表面質量無特殊要求,但在外部在旋入時常與人的手相接觸。因此上端面最好自然形成圓角。此外該零件高度為6mm 且與另一工件相配合。因此應保證下部配合部分的同軸度即把它們放在模腔的同一側。故選用以下分型面較為合理。圖3-1 分型面4.2 塑件的成型位置本塑件在注塑時採用一模16件即需要16個型腔,綜合考慮澆注系統模具結構的復雜程度等因素擬採取以下的型腔排列方式:圖3-3 型腔排列方式採用上圖所示的型腔排列方式的最大優點是從主流道末端到各型腔的分流道其長度和尺寸都是對應相等。所以各澆道受力較為平衡易於塑件的成型。綜合考慮模具型腔的排列方式和塑件的外形尺寸初步選用標准模架類型為—250×315—T—GB/T12556.1—19904.3 流道的設計(1)主流道設計根據設計手冊查得LY80的注塑機噴嘴的有關尺寸:噴嘴前端孔經: =Ф4.8mm噴嘴前端球面半徑 =12.6mm根據模具主流道與噴嘴的關系R=+(1~2)mmD=+(0.5~1)mm取主流道球面半徑R=13.5mm取主流道小端直徑d=Ф5mm為了便於將凝料從主流道中拔出,將主流道設計成圓錐形其斜度為~經換算得主流道大端直徑D=Ф8.5mm為了使熔料順利進入分流道,可在主流道出料端設計半徑r=5mm的圓弧過渡。
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塑料蓋注塑模具設計
塑料蓋注塑模具設計
緒 論
目的:設計一副能夠生產所給塑件、結構合理、能保證製品的精度、表面質量的塑料模具。能熟練使用PRO/E 、AUTOCAD, 等三維CAD,CAM繪圖軟體。
意義:隨著塑料製品在機械、電子、交通、國防、建築、農業等各行業 廣泛應用,對塑料模具的需求日益增加,塑料模在國民經濟中的重要性也日益突出。模具作為一種高附加值和技術密集型產品,其技術水平的高低已經成為一個國家製造業水平的重要標志之一。該課題的主要設計意義在於掌握注塑模設計的大體思路,懂得如何著手分析和考慮問題,能自己獨立的設計出一套完整的模具,且能將它應用於實際生產。
D. 氣輔注塑模具的優點及氣輔成型的原理。
氣輔注塑模具的優點:
1、節省原料,提高塑料利用率高達50%,減少成型周期,同時提高某些性能。
2、可減少模內壓力的60%,使製件尺寸均勻,改善收縮變形的情況。
3、降低了注射機注射系統和鎖模系統的工作壓力,使模具適合更小的機器,降低電耗。
4、對注塑機系統的要求比較簡單,原料方面也沒有特殊要求。
通俗點來說,就是氣輔注塑與普通的注塑成型相比,氣輔注塑技術具有更多的無可相比的優點,它不僅僅可以降低塑料製品的製造本錢,還可以進步其某些性能。
在製件能夠達到相同的使用要求情況下,採用氣輔注塑可以大大的節省塑膠原料,其節省率可高達50%。一方面,塑膠原料用量減少帶來整個成型周期各個環節時間的減少;另一方面,通過製件內部高壓氣體的引進,製件的收縮變外形況有了很大的改善,因此注射保壓時間、注射保壓壓力均可以大幅的減少。
氣體輔助注塑降低了注射機注射系統和鎖模系統的工作壓力,相應就降低了生產中能源消耗並進步了注塑機和模具的使用壽命。同時由於模具承受壓力的降低,模具的製造材料相應的也就可以選用較為廉價一些的。採用氣體輔助技術加工的製件是中空構造,這不但不會降低製件的力學性能,相反還會使其有所進步,對製件尺寸的穩定性也同樣大有裨益。
氣輔注射的過程相對普通注塑要略復雜一些,從製件、模具到工藝的控制基本上採用電腦輔助模擬來進行分析,而對注塑機系統的要求就比較簡單,目前在用的80%以上的注塑機經過簡單改造後均可配合氣體輔助注塑系統。對於原料方面沒有特殊要求,一般的熱塑性塑料及工程塑料皆適用於氣體輔助注塑。
由於氣體輔助注塑技術在諸多方面的優越性,同時,其應用范圍廣泛,對設備及原料無過多的要求,因此,在將來的發展中,該技術在注塑行業中的應用必將越來越廣泛。
氣輔注塑成型的原理:
氣體輔助注射成型過程首先是向模腔內進行樹脂的欠料注射,然後把經過高壓壓縮的氮氣導入熔融物料當中,氣體沿著阻力最小方向流向製品的低壓和高溫區域。當氣體在製品中流動時,它通過置換熔融物料而掏空厚壁截面。這些置換出來的物料充填製品的其餘部分。當填充過程完成以後,由氣體繼續提供保壓壓力,將射出品的收縮或翹曲問題降至最低。且塑料內會有均勻的氣壓,模具開模前氣會消失,噴嘴閥關閉或澆口處凝固後,塑料會再次填充。
(補充說明:
氣體輔助注塑成型具有注射壓力低、製品翹曲變形小、表面質量好以及易於加工壁厚差異較大的製品等優點,近年來發展很快。氣體輔助注塑成型包括塑料熔體注射和氣體(一般採用氣)注射成型兩部分。與傳統的注射成型工藝相比,氣體輔助注塑成型有更多的工藝參數需要確定和控制,因而對於製品設計、模具設計和成型過程的控制都有特殊的要求。)
E. 什麼是氣浮成型
你應該是問氣輔成型模具吧:
氣輔成型是指在塑膠充填到型腔適當的時候(90%~99%)注入惰性高壓氮氣,氣體推動融熔塑膠繼續充填滿型腔,用氣體保壓來代替塑膠保壓過程的一種注塑成型技術.
要點:
1、計量管理。
2、利用氣輔控制器把高壓氮氣直接壓入到模腔內熔膠里。
3、氣體使塑件內部膨脹而造成中空。
氣輔成型的優點
1、降低產品的殘余應力,使產品不變形。
2、解決和消除產品表面縮痕問題,應用於厚度變化大的產品。
3、降低注塑機的鎖模力,減少成型機的損耗。
4、提高注塑機的工作壽命。
5、節省塑膠原材料,節省率可達百分之三十。
6、縮短產品生產成型周期時間,提高生產效率。
7、降低模腔內的壓力,使模具的損耗減少和提高模具的使用壽命。
8、對某些塑膠產品,模具可採用鋁合金屬材料。
9、簡化產品的繁復設計。
編輯本段氣輔成型過程分為兩種:
1、噴嘴進氣方式
o 合模
o 射座前進
o 熔膠充填
o 氣體注入
o 預塑計量(氣體保壓)
o 射座後退(排氣卸壓)
o 冷卻定型
o 開模
o 頂出製件
2、氣針進氣方式
o 合模
o 熔膠充填
o 氣體注入
o 預塑計量(氣體保壓)
o 冷卻定型(排氣卸壓)
o 開模
o 頂出製件
編輯本段氣體輔助注塑周期1、注塑期
以定量的塑化塑料充填到模腔內。(保證在充氣期間,氣體不會把產品表面沖破及能有一理想的充氣體。)
2、充氣期
可以注塑期中或後,不同時間注入氣體。氣體注入的壓力必需大於注塑壓力,以致使產品成中空狀態。
3、氣體保壓期
當產品內部被氣體充填後,氣體作用於產品中空部分的壓力就是保壓壓力,可大大減低產品的縮水及變形率
4、脫模期
隨著冷卻周期的完成,模具的氣體壓力降至大氣壓力,產品由模腔內頂出。
編輯本段氣輔成型所需的條件o 注塑成型機
o 氮氣的來源(高壓氮氣發生器)
o 輸送氣體的管道
o 控制氮氣壓力有效流動的設備(氮氣壓力控制器)
o 可以應用氣輔工藝的成型模具(氣輔模具)
F. 氮氣注塑要注意什麼
氣體輔助注射成型是自往復式螺桿注塑機問世以來,注射成型技術最重要的發展之一。它通過高壓氣體在注塑製件內部產生中空截面,利用氣體積壓,減少製品殘余內應力,消除製品表面縮痕,減少用料,顯示傳統注射成型無法比擬的優越性。氣體輔助注射的工藝過程主要包括三個階段: 起始階段為熔體注射。該階段把塑料熔體注人型腔,與傳統注射成型相同,但是熔體只充滿型腔的60%-95%,具體的注射量隨產品而異。 第二階段為氣體注人。該階段把高壓惰性氣體注人熔體芯部,熔體前沿在氣體壓力的驅動下繼續向前流動,直至充滿整個型腔。氣輔注塑時熔體流動距離明顯縮短,熔體注塑壓力可以大為降低。氣體可通過注氣元件從主流道或直接由型腔進人製件。因氣體具有始終選擇阻力最小(高溫、低粘)的方向穿透的特性,所以需要在模具內專門設計氣體的通道。 第三階段為氣體保壓。該階段使製件在保持氣體壓力的情況下冷卻.進一步利用氣體各向同性的傳壓特性在製件內部均勻地向外施壓,並通過氣體膨脹補充因熔體冷卻凝固所帶來的體積收縮(二次穿透),保證製品外表面緊貼模壁。
氣輔技術為許多原來無法用傳統工藝注射成型的製件採用注塑提供了可能,在汽車、家電、傢具、電子器件、日常用品、辦公自動化設備、建築材料等幾乎所有塑料製件領域已經得到了廣泛的應用,並且作為一項帶有挑戰性的新工藝為塑料成型開辟了全新的應用領域。氣輔技術特別適用於製作以下幾方面的注塑製品:
G. 氣體輔助注塑成型工藝
一、前言
氣輔注塑工藝是國外八十年代研究成功,九十年代才得到實際應用的一項實用型注塑新工藝,其原理是利用高壓隋性氣體注射到熔融的塑料中形成真空截面並推動熔料前進,實現注射、保壓、冷卻等過程。由於氣體具有高效的壓力傳遞性,可使氣道內部各處的壓力保持一致,因而可消除內部應力,防止製品變形,同時可大幅度降低模腔內的壓力,因此在成型過程中不需要很高的鎖模力,除此之外,氣輔注塑還具有減輕製品重量、消除縮痕、提高生產效率、提高製品設計自由度等優點。近年來,在家電、汽車、傢具等行業,氣輔注塑得到越來越廣泛的應用,前景看好。科龍集團於98年引進一套氣輔設備用於生產電冰箱、空調器的注塑件。
二、氣輔設備
氣輔設備包括氣輔控制單元和氮氣發生裝置。它是獨立於注塑機外的另一套系統,其與注塑機的唯一介面是注射信號連接線。注塑機將一個注射信號注射開始或螺桿位置傳遞給氣輔控制單元之後,便開始一個注氣過程,等下一個注射過程開始時給出另一個注射信號,開始另一個循環,如此反復進行。
氣輔注塑所使用的氣體必須是隋性氣體(通常為氮氣),氣體最高壓力為35MPa,特殊者可達70MPa,氮氣純度≥98%。
氣輔控制單元是控制注氣時間和注氣壓力的裝置,它具有多組氣路設計,可同時控制多台注塑機的氣輔生產,氣輔控制單元設有氣體回收功能,盡可能降低氣體耗用量。
今後氣輔設備的發展趨勢是將氣輔控制單元內置於注塑機內,作為注塑機的一項新功能。
三、氣輔工藝控制
1.注氣參數
氣輔控制單元是控制各階段氣體壓力大小的裝置,氣輔參數只有兩個值:注氣時間(秒)和注氣壓力(MPa)。
2.氣輔注塑過程是在模具內注入塑膠熔體的同時注入高壓氣體,熔體與氣體之間存在著復雜的兩相作用,因此工藝參數控制顯得相當重要,下面就討論一下各參數的控制方法:
a.注射量
氣輔注塑是採用所謂的「短射」方法(short size),即先在模腔內注入一定量的料(通常為滿射時的70-95%),然後再注入氣體,實現全充滿過程。熔膠注射量與模具氣道大小及模腔結構關系最大。氣道截面越大,氣體越易穿透,掏空率越高,適宜於採用較大的「短射率」。這時如果使用過多料量,則很容易發生熔料堆積,料多的地方會出現縮痕。如果料太少,則會導致吹穿。
如果氣道與流料方向完全一致,那麼最有利於氣體的穿透,氣道的掏空率最大。因此在模具設計時盡可能將氣道與流料方向保持一致。
b.注射速度及保壓
在保證製品表現不出現缺陷的情況下,盡可能使用較高的注射速度,使熔料盡快充填模腔,這時熔料溫度仍保持較高,有利於氣體的穿透及充模。氣體在推動熔料充滿模腔後仍保持一定的壓力,相當於傳統注塑中的保壓階段,因此一般講氣輔注塑工藝可省卻用注塑機來保壓的過程。但有些製品由於結構原因仍需使用一定的注塑保壓來保證產品表現的質量。但不可使用高的保壓,因為保壓過高會使氣針封死,腔內氣體不能回收,開模時極易產生吹爆。保壓高亦會使氣體穿透受阻,加大注塑保壓有可能使製品表現出現更大縮痕。
c.氣體壓力及注氣速度
氣體壓力與材料的流動性關系最大。流動性好的材料(如PP)採用較低的注氣壓力。幾種材料推薦壓力如下:
塑料種類 熔紙(g /10min) 使用氣壓(MPa)
PP 20~30 8~10
HIPS 2~10 15~20
ABS 1~5 20~25
氣體壓力大,易於穿透,但容易吹穿;氣體壓力小,可能出現充模不足,填不滿或製品表面有縮痕;注氣速度高,可在熔料溫度較高的情況下充滿模腔。對流程長或氣道小的模具,提高注氣速度有利於熔膠的充模,可改善產品表面的質量,但注氣速度太快則有可能出現吹穿,對氣道粗大的製品則可能會產生表面流痕、氣紋。
d.延遲時間
延遲時間是注塑機射膠開始到氣輔控制單元開始注氣時的時間段,可以理解為反映射膠和注氣「同步性」的參數。延遲時間短,即在熔膠還處於較高溫度的情況下開始注氣,顯然有利於氣體穿透及充模,但延遲時間太短,氣體容易發散,掏空形狀不佳,掏空率亦不夠。
四、氣輔模具
氣輔模具與傳統注塑模具無多大差別,只增加了進氣元件(稱為氣針),並增加氣道的設計。所謂「氣道」可簡單理解為氣體的通道,即氣體進入後所流經的部分,氣道有些是製品的一部分,有些是為引導氣流而專門設計的膠位。
氣針是氣輔模具很關鍵的部件,它直接影響工藝的穩定和產品質量。
氣針的核心部分是由眾多細小縫隙組成的圓柱體,縫隙大小直接影響出氣量。縫隙大,則出氣量也大,對注塑充模有利,但縫隙太大會被熔膠堵塞,出氣量反而下降。
五、氣輔應用實例
氣輔注塑最適宜於具有粗大柱孔或厚筋的製品以及膠位粗大內部有孔穴的製品(如手柄類、衣架類),國內幾間大型電視機廠家都採用氣輔注塑工藝生產電視機前框,可節省原材料10%~20%並大幅度降低鎖模力。
冰箱頂蓋板是大型平板注塑件,質量要求高,其模具採用直澆口入膠,在傳統注塑時極易產生變形,影響冰箱的裝配。採用氣輔後,變形量得到有效控制,拱曲變形量由原來的1.7~2 mm減少到0.5mm以下。
空調器的橫向風板是一長條型結構,截面形狀「不規則」,由於表面不允許有熔接痕,模具採取單點水口入膠,料流程長,用傳統注塑極易產生變形、縮痕,裝在空調器上會影響風向電機的轉動,嚴重者甚至會燒毀電機,因此改善變形量顯得尤為重要。採用氣輔工藝後此問題迎刃而解,變形量由原來的3~4mm降為1 mm以內。
手柄則是另一類型的製品,在氣輔出現前它是由兩件製品裝配而成,需要做兩付模具而且裝配後強度不夠,整體也不夠美觀。採取氣輔後可「合二為一」,省略一付模具及裝配工序。
六、總結
氣輔注塑是近年興起的一項新工藝,在國外已得到廣泛應用,在國內尚處於初始階段,目前大型家電廠已陸續開始應用這項新工藝,相信隨著各廠商對氣輔工藝認識的加深,這項新工藝會應用得越來越普遍。
H. 氣輔產品和模具設計要保持哪些原則
(1)設計時先考慮哪些壁厚處需要掏空,哪些表面的縮痕需要消除,再考慮如何連接這些部位成為氣道。
(2)大的結構件:全面打薄,局部加厚為氣道。
(3)氣道應依循主要的料流方向均衡地配置到整個模腔上,同時應避免閉路式氣道。
(4)氣道的截面形狀應接近圓形以使氣體流動順暢;氣道的截面大小要合適,氣道太小可能引起氣體滲透,氣道太大則會引起熔接痕或者氣穴。
(5)氣道應延伸到最後充填區域(一般在非外觀面上),但不需延伸到型腔邊緣。
(6)主氣道應盡量簡單,分支氣道長度盡量相等,支氣道末端可逐步縮小,以阻止氣體加速。
(7)氣道能直則不彎(彎越少越好),氣道轉角處應採用較大的圓角半徑。
(8)對於多腔模具,每個型腔都需由獨立的氣嘴供氣。
(9)若有可能,不讓氣體的推進有第二種選擇。
(10)氣體應局限於氣道內,並穿透到氣道的末端。
(11)精確的型腔尺寸非常重要。
(12)製品各部分勻稱的冷卻非常重要。
(13)採用澆口進氣時,流動的平衡性對均勻的氣體穿透非常重要。
(14)准確的熔膠注射量非常重要,每次注射量誤差不應超過0.5%。
(15)在最後充填處設置溢料井,可促進氣體穿透,增加氣道掏空率,消除遲滯痕,穩定製品品質。而在型腔和溢料井之間加設閥澆口,可確保最後充填發生在溢料井內。
(16)氣嘴進氣時,小澆口可防止氣體倒流入澆道。
(17)進澆口可置於薄壁處,並且和進氣口保持30mm以上的距離,以避免氣體滲透和倒流。
(18)氣嘴應置於厚壁處,並位於離最後充填處最遠的地方。
(19)氣嘴出氣口方向應盡量和料流方向一致。
(20)保持熔膠流動前沿以均衡速度推進,同時避免形成V字型熔膠流動前沿。
(21)採用缺料注射時,進氣前未充填的型腔體積以不超過氣道總體積的一半為准。
(22)採用滿料注射時,應參照塑料的壓力、比容和溫度關系圖,使氣道總體積的一半約等於型腔內塑料的體積收縮量
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