首页 理论教育 铰链衬套注射成形工艺和模具设计优化方案

铰链衬套注射成形工艺和模具设计优化方案

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:B.8.1 铰链衬套的结构及技术要求铰链衬套的结构、尺寸及精度要求如图B.52所示。由分析可确定为注射成形的模具。模具类型及结构的确定 根据塑件的成形工艺方案确定模具的类型为注射模,据此确定模具结构方案。图B.52 铰链衬套结构B.8.2 塑料的工艺性分析塑件的原材料分析 铰链衬套的材料为聚甲醛,其表面硬而滑,呈淡黄色,由其形成的构件薄壁部分呈半透明状。图B.55 零件的结构草图浇注系统的设计1)浇口套与主流道的设计。

铰链衬套注射成形工艺和模具设计优化方案

B.8.1 铰链衬套的结构及技术要求

铰链衬套的结构、尺寸及精度要求如图B.52所示。其中未注公差按一般精度等级选用,材料为聚甲醛(POM),模具型腔数为一模六件。

图B.52 铰链衬套结构

B.8.2 塑料的工艺性分析

(1)塑件的原材料分析 铰链衬套的材料为聚甲醛(POM),其表面硬而滑,呈淡黄色,由其形成的构件薄壁部分呈半透明状。聚甲醛在常温下一般不溶于有机溶剂,能耐醛、酯、醚、烃及弱酸、弱碱,但不耐强酸,耐汽油润滑油的性能也很好。有较高的电气绝缘性能。聚甲醛有较高的机械强度、抗压性能和突出的耐疲劳强度,特别适合于作长时间反复承受外力的齿轮材料。聚甲醛尺寸稳定、吸水性小,可不经干燥处理,具有优良的减摩、耐磨性能。聚甲醛能耐扭变,有突出的回弹能力,可用于制造塑料弹簧制品。聚甲醛成形收缩率大,熔点明显(153~160℃),熔体黏度低,黏度随温度变化不大。在熔点附近聚甲醛的熔融或凝固十分迅速,聚甲醛材料熔点温度在热分解温度和成形温度以下,适合成形。但注射速度要快,注射时间不宜超过30min,注射压力不宜过高。成形收缩率大,查表得其收缩率为1.2%~3.0%,且收缩率不好解决,在设计模具时应注意。

(2)塑件的成形工艺性分析 壁厚要均匀,允许的最小壁厚和最大壁厚的最大比为3∶1;壁厚要适中,且不能太薄,最小壁厚查表得0.8mm;根据塑件图可知,塑件的壁厚为1mm,满足最小壁厚的要求。由分析可确定为注射成形的模具。

B.8.3 注射设备及其参数的确定及选择

(1)塑件基本参数的计算与注射机的选用 根据塑件图样及产量等要求,确定该模具的型腔数目为一模六件;经计算塑件的体积为V≈2.8cm3;查表得聚甲醛的密度为ρ=1.41g/cm3;从而塑件的质量为m==2.8×1.41g=3.948g。

(2)初步选用成形设备 采用一模六件的模具结构,考虑其外形尺寸,注射时所需压力和工厂现有设备等情况,初步选用注射机型号为XS—ZY—125。

(3)模具类型及结构的确定 根据塑件的成形工艺方案确定模具的类型为注射模,据此确定模具结构方案。其中,分型面是确定模具结构形式的一个重要因素,它与模具整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱出和模具的制造工艺等有关,所以应根据分型面选择的原则和塑件的外形合理地选择分型面。该塑件为回转类零件,表面质量无特殊要求,总高为15mm,截面形状简单、规范,其分型面的形式如图B.53所示。根据设计要求最后确定型腔的排列分布图如图B.54所示。其零件的结构草图如图B.55所示。

图B.52 铰链衬套结构

B.8.2 塑料的工艺性分析

(1)塑件的原材料分析 铰链衬套的材料为聚甲醛(POM),其表面硬而滑,呈淡黄色,由其形成的构件薄壁部分呈半透明状。聚甲醛在常温下一般不溶于有机溶剂,能耐醛、酯、醚、烃及弱酸、弱碱,但不耐强酸,耐汽油及润滑油的性能也很好。有较高的电气绝缘性能。聚甲醛有较高的机械强度、抗压性能和突出的耐疲劳强度,特别适合于作长时间反复承受外力的齿轮材料。聚甲醛尺寸稳定、吸水性小,可不经干燥处理,具有优良的减摩、耐磨性能。聚甲醛能耐扭变,有突出的回弹能力,可用于制造塑料弹簧制品。聚甲醛成形收缩率大,熔点明显(153~160℃),熔体黏度低,黏度随温度变化不大。在熔点附近聚甲醛的熔融或凝固十分迅速,聚甲醛材料熔点温度在热分解温度和成形温度以下,适合成形。但注射速度要快,注射时间不宜超过30min,注射压力不宜过高。成形收缩率大,查表得其收缩率为1.2%~3.0%,且收缩率不好解决,在设计模具时应注意。

(2)塑件的成形工艺性分析 壁厚要均匀,允许的最小壁厚和最大壁厚的最大比为3∶1;壁厚要适中,且不能太薄,最小壁厚查表得0.8mm;根据塑件图可知,塑件的壁厚为1mm,满足最小壁厚的要求。由分析可确定为注射成形的模具。

B.8.3 注射设备及其参数的确定及选择

(1)塑件基本参数的计算与注射机的选用 根据塑件图样及产量等要求,确定该模具的型腔数目为一模六件;经计算塑件的体积为V≈2.8cm3;查表得聚甲醛的密度为ρ=1.41g/cm3;从而塑件的质量为m==2.8×1.41g=3.948g。

(2)初步选用成形设备 采用一模六件的模具结构,考虑其外形尺寸,注射时所需压力和工厂现有设备等情况,初步选用注射机型号为XS—ZY—125。

(3)模具类型及结构的确定 根据塑件的成形工艺方案确定模具的类型为注射模,据此确定模具结构方案。其中,分型面是确定模具结构形式的一个重要因素,它与模具整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱出和模具的制造工艺等有关,所以应根据分型面选择的原则和塑件的外形合理地选择分型面。该塑件为回转类零件,表面质量无特殊要求,总高为15mm,截面形状简单、规范,其分型面的形式如图B.53所示。根据设计要求最后确定型腔的排列分布图如图B.54所示。其零件的结构草图如图B.55所示。

图B.53 分型面选择

图B.53 分型面选择

图B.54 型腔的排列

图B.54 型腔的排列

图B.55 零件的结构草图

(4)浇注系统的设计

1)浇口套与主流道的设计。由于初选注射机的型号为XS—ZY—125,查表得喷嘴圆弧半径为12mm,喷嘴孔直径为4mm。主流道通常设计在浇口套中,为了方便注射,主流道始端的球面必须比注射机的喷嘴圆弧半径大1~2mm,为防止主流道口部积存凝料而影响脱模,通常将主流道小端直径设计的比喷嘴孔直径大0.5~1mm。其设计尺寸如图B.56所示。

2)分流道的设计。该塑件的形状不是很复杂,熔料填入型腔也比较容易,根据型腔的布局图可知分流道的长度不是很长,为了便于加工选择截面形状为半圆形的分流道,由于聚甲醛的流动性好,取分流道截面的半径为3mm,截面形状如图B.57所示。

图B.55 零件的结构草图

(4)浇注系统的设计

1)浇口套与主流道的设计。由于初选注射机的型号为XS—ZY—125,查表得喷嘴圆弧半径为12mm,喷嘴孔直径为4mm。主流道通常设计在浇口套中,为了方便注射,主流道始端的球面必须比注射机的喷嘴圆弧半径大1~2mm,为防止主流道口部积存凝料而影响脱模,通常将主流道小端直径设计的比喷嘴孔直径大0.5~1mm。其设计尺寸如图B.56所示。

2)分流道的设计。该塑件的形状不是很复杂,熔料填入型腔也比较容易,根据型腔的布局图可知分流道的长度不是很长,为了便于加工选择截面形状为半圆形的分流道,由于聚甲醛的流动性好,取分流道截面的半径为3mm,截面形状如图B.57所示。

图B.56 浇口套与主流道的结构

图B.56 浇口套与主流道的结构

图B.57 分流道截面形状

3)浇口的设计。根据塑件的材料为聚甲醛(POM),以及塑件的形状和型腔数,该塑件可选的浇口形式有侧浇口和潜伏式浇口两种形式,图B.58所示分别为两种浇口的设计形式。

图B.57 分流道截面形状

3)浇口的设计。根据塑件的材料为聚甲醛(POM),以及塑件的形状和型腔数,该塑件可选的浇口形式有侧浇口和潜伏式浇口两种形式,图B.58所示分别为两种浇口的设计形式。(www.xing528.com)

图B.58 浇口形式

a)侧浇口 b)潜伏式浇口

其中,潜伏式浇口具有以下特点:不易制造;其浇口与型腔相连时有一定的角度,形成了能切断的刃口,这一刃口在脱模或分型时形成的剪切力可将浇口自动切断,不过对于较强韧的塑料则不宜采用;得到的塑件的表面质量较好。而侧浇口的特点包括:截面小,减少了浇注系统塑料的消耗量;同时去除浇口容易,且不留明显的痕迹,适合于表面质量要求不是很高的塑件。该塑件的型腔不是很深,排气也较好。故选择浇口的形式为侧浇口。

(5)其他结构的设计 为了方便加工,选择组合式的型腔,具体的结构图如图B.59所示。由图B.55所示的结构草图和零件形状,推出机构选用推板推出,拉料杆选用球头拉料杆。根据结构草图,查标准手册,选用的标准模架为160×160中的A4型,其相关尺寸如图B.60所示。

图B.58 浇口形式

a)侧浇口 b)潜伏式浇口

其中,潜伏式浇口具有以下特点:不易制造;其浇口与型腔相连时有一定的角度,形成了能切断的刃口,这一刃口在脱模或分型时形成的剪切力可将浇口自动切断,不过对于较强韧的塑料则不宜采用;得到的塑件的表面质量较好。而侧浇口的特点包括:截面小,减少了浇注系统塑料的消耗量;同时去除浇口容易,且不留明显的痕迹,适合于表面质量要求不是很高的塑件。该塑件的型腔不是很深,排气也较好。故选择浇口的形式为侧浇口。

(5)其他结构的设计 为了方便加工,选择组合式的型腔,具体的结构图如图B.59所示。由图B.55所示的结构草图和零件形状,推出机构选用推板推出,拉料杆选用球头拉料杆。根据结构草图,查标准手册,选用的标准模架为160×160中的A4型,其相关尺寸如图B.60所示。

图B.59 组合式型腔

图B.59 组合式型腔

图B.60 A4型标准模架

B.8.4 模具与注射机的有关尺寸的校核

通过对最大注射量、锁模力、最大最小模厚以及开合模行程的校核,上述尺寸均满足使用要求。

图B.61~图B.68所示分别为模具的相关结构图。

图B.60 A4型标准模架

B.8.4 模具与注射机的有关尺寸的校核

通过对最大注射量、锁模力、最大最小模厚以及开合模行程的校核,上述尺寸均满足使用要求。

图B.61~图B.68所示分别为模具的相关结构图。

图B.61 模具分解图

图B.61 模具分解图

图B.62 模具装配图

图B.62 模具装配图

图B.63 型芯固定板

图B.63 型芯固定板

图B.64 定模板

图B.64 定模板

图B.65 型芯

图B.65 型芯

图B.66 镶块

图B.66 镶块

图B.67 推件板

图B.67 推件板

图B.68 拉料杆

图B.68 拉料杆

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈