机自112晾衣架注射模具设计.ppt

小型晾衣架注射模具设计与制造小型晾衣架注射模具设计与制造机自112 李蒙蒙 201100314221 项目引入项目引入 如图所示为小型晾衣架装配结构立体图和平面如图所示为小型晾衣架装配结构立体图和平面图，大批量生产。塑件精度取图，大批量生产。塑件精度取MT6MT6，外表面粗糙度，外表面粗糙度Ra=0.2mRa=0.2m，内表面粗糙度，内表面粗糙度Ra=0.8mRa=0.8m。外表面不。外表面不允许有飞边、毛刺。允许有飞边、毛刺。编制注射成型工艺、选择设备并完成注射模具设编制注射成型工艺、选择设备并完成注射模具设计。计。平面图 晾衣架塑件设计与塑料成型工艺性分析晾衣架塑件设计与塑料成型工艺性分析 2.1.1 2.1.1 塑件原材料选用与性能分析塑件原材料选用与性能分析该零件为日常用品，受力较小，要求批量大，价格低。因该零件为日常用品，受力较小，要求批量大，价格低。因使用时长期在户外风刮日晒，应具有良好的抗老化性能。使用时长期在户外风刮日晒，应具有良好的抗老化性能。由以上分析，选用价格低廉，耐候性良好的改性硬质由以上分析，选用价格低廉，耐候性良好的改性硬质聚氯聚氯乙烯（乙烯（PVCPVC）比较合适。有关性能参见比较合适。有关性能参见“项目一项目一 塑料性能塑料性能与常用塑料与常用塑料”。2.1.22.1.2塑件结构与质量分析塑件结构与质量分析 1.1.塑件结构分析塑件结构分析塑件形状呈圆形，结构较简单，壁厚均匀。没有侧孔，避塑件形状呈圆形，结构较简单，壁厚均匀。没有侧孔，避免侧抽芯机构。因此塑件容易成型。免侧抽芯机构。因此塑件容易成型。2.2.塑件精度分析塑件精度分析塑件中心异形孔与另一塑件挂钩有尺寸配合，周边有塑件中心异形孔与另一塑件挂钩有尺寸配合，周边有8 8个个碰穿孔用于挂塑料夹子，没有配合要求，因此塑件精度较碰穿孔用于挂塑料夹子，没有配合要求，因此塑件精度较低，成型时各部分尺寸容易控制。低，成型时各部分尺寸容易控制。3.3.塑件表面质量分析塑件表面质量分析该零件外表面粗糙度要求该零件外表面粗糙度要求Ra=0.2mRa=0.2m，内表面粗糙度，内表面粗糙度Ra=0.8mRa=0.8m，且外表面不允许有飞边、毛刺。，且外表面不允许有飞边、毛刺。表面质量要表面质量要求稍高，模具制造和成型工艺容易保证。求稍高，模具制造和成型工艺容易保证。4.4.塑件体积和质量计算塑件体积和质量计算用三维软件计算塑件的体积为用三维软件计算塑件的体积为V Vcmcm3 3；计算塑；计算塑件的质量，根据设计手册可查得件的质量，根据设计手册可查得PVCPVC的密度为的密度为1.4g/cm1.4g/cm3 3。故塑件的质量为故塑件的质量为W=VW=V3 3.g g塑件尺寸中等，若用一模多件结构，势必增加模具塑件尺寸中等，若用一模多件结构，势必增加模具尺寸和成本，更重要的是由于尺寸和成本，更重要的是由于PVCPVC流动性差，成型流动性差，成型难度将会增大。因此，采用一模一件的模具结构比难度将会增大。因此，采用一模一件的模具结构比较合适，考虑其外形尺寸、注射时所需压力和工厂较合适，考虑其外形尺寸、注射时所需压力和工厂现有设备等情况，现有设备等情况，选用注射机为选用注射机为PL1000PL1000型。型。2.1.3 2.1.3 塑件工艺参数确定塑件工艺参数确定成型性能差，即流动特性较差，稳定性差，成型温度范围窄，成型性能差，即流动特性较差，稳定性差，成型温度范围窄，140140开始分解，开始分解，180180加速分解，分解时逸出腐蚀、刺激性气体。加速分解，分解时逸出腐蚀、刺激性气体。1.1.熔化温度熔化温度 185-205185-205；料筒前段温度；料筒前段温度170-190170-190，中段，中段165165180180，后段射嘴，后段射嘴160160170170。热稳定性差，应严格控制料温及。热稳定性差，应严格控制料温及停留时间。停留时间。2.2.模具温度控制在模具温度控制在30-5030-50。3.3.注射压力注射压力80MPa80MPa；保压压力；保压压力60Mpa60Mpa。为避免材料降解，注射速。为避免材料降解，注射速度不能太高。度不能太高。晾衣架转盘注射模具整体结构设计2.5.1 2.5.1 模具结构设计模具结构设计1.1.分型面选择分型面选择分型面选择在最大轮廓分型面选择在最大轮廓140140处，如图所示。处，如图所示。2.2.型腔排位型腔排位由以上分析确定本模具采用一模一件，即单型腔的模具构。由以上分析确定本模具采用一模一件，即单型腔的模具构。3.3.浇注系统设计浇注系统设计由零件图可知，该塑件外表面在定模成型，而外表面质量要由零件图可知，该塑件外表面在定模成型，而外表面质量要求较高，不允许有大的浇口痕迹。因此不能采用中心浇口，求较高，不允许有大的浇口痕迹。因此不能采用中心浇口，而潜伏浇口、侧浇口亦不适用，综合考虑采用三板模点浇口而潜伏浇口、侧浇口亦不适用，综合考虑采用三板模点浇口较适宜。较适宜。1 1）主流道设计）主流道设计查查PL1000PL1000注射机射喷嘴前端孔径为注射机射喷嘴前端孔径为d1d13mm3mm，喷嘴前段球面直径半径为喷嘴前段球面直径半径为SR1SR112mm12mm。因此，浇口套球面半径因此，浇口套球面半径SRSR13mm13mm，入料，入料 口直径口直径d d4mm4mm，两点进料，如图所示。，两点进料，如图所示。2 2）分流道设计）分流道设计由于塑料重量和尺寸不大，且又两点进料，容易注满。由于塑料重量和尺寸不大，且又两点进料，容易注满。因此，为加工方便和节约流道塑料，分流道设计成半圆因此，为加工方便和节约流道塑料，分流道设计成半圆 形，如图所示。形，如图所示。3 3）浇口设计）浇口设计塑件对称，壁厚均匀，采用塑件对称，壁厚均匀，采用点浇口点浇口，浇口直径浇口直径1mm1mm，两点进料可满足注，两点进料可满足注 射要求，浇口凝料和浇注系统结构射要求，浇口凝料和浇注系统结构 如图所示。如图所示。1）打开三维造型软件（如打开三维造型软件（如UGUG、Pro/EPro/E等），完成塑件三维等），完成塑件三维造型造型,如图所示塑件立体形状如图所示塑件立体形状。4.4.确定成型零件结构与尺寸确定成型零件结构与尺寸2 2）将塑件尺寸加收缩率，并镜射成定模型腔和动模型芯图，）将塑件尺寸加收缩率，并镜射成定模型腔和动模型芯图，完成分模。如图完成分模。如图a a型腔立体结构、图型腔立体结构、图b b型芯立体结构。型芯立体结构。图a图b定模型腔材料选择与加工定模型腔材料选择与加工 由于型腔结构较简单，可以直接在数控铣床上加工，然由于型腔结构较简单，可以直接在数控铣床上加工，然后在电火花机床上把后在电火花机床上把8 8个成型碰穿孔的凸台清角。因此，定个成型碰穿孔的凸台清角。因此，定模可不用镶件，以减少加工工时。定模板材料采用耐腐蚀模可不用镶件，以减少加工工时。定模板材料采用耐腐蚀性和抛光性能良好性和抛光性能良好S S（或（或3Cr133Cr13），热处理硬度），热处理硬度484852HRC52HRC。定模型腔平面图定模型腔平面图型芯结构复杂，厚度比较厚，若采用整体式结构，加工余型芯结构复杂，厚度比较厚，若采用整体式结构，加工余量大，贵重模具钢浪费大。因此，应采用组合式镶件结构，量大，贵重模具钢浪费大。因此，应采用组合式镶件结构，中心凸起部位采用小型芯镶入大型芯内，中心凸起部位采用小型芯镶入大型芯内，材料选用材料选用S S（或（或3Cr133Cr13）。）。图图a a动模中心小型芯、图动模中心小型芯、图b b动模主型芯平面图。动模主型芯平面图。图a小型芯平面图型芯结构与材料选择、加工型芯结构与材料选择、加工图b动模主型芯平面图动模主型芯平面图 动模板结构动模板结构5 5、模架选择模架选择由于该塑件尺寸精度要求不高，为节约模具费用宜选用简易三板由于该塑件尺寸精度要求不高，为节约模具费用宜选用简易三板模模架。根据型腔和型芯尺寸，参照项目一，选择模模架。根据型腔和型芯尺寸，参照项目一，选择模架模架外形尺寸外形尺寸250mm250mm250mm250mm。模架型号为。模架型号为JA2525-35JA2525-35505065GB/T12555-2006,65GB/T12555-2006,由塑件高度和顶出距离，确定各板厚度，如图所示。由塑件高度和顶出距离，确定各板厚度，如图所示。1 1）导向与定位系统设计）导向与定位系统设计由于塑件尺寸较小，形状对称，模具排位均匀且对称，模架不受由于塑件尺寸较小，形状对称，模具排位均匀且对称，模架不受侧向力。因此模具定位与导向机构只用导柱、导套即可。通常导侧向力。因此模具定位与导向机构只用导柱、导套即可。通常导柱在动模，导套在定模，而本模具采用简易三板模架，导柱装定柱在动模，导套在定模，而本模具采用简易三板模架，导柱装定模，故流道推板、定模板、动模板上均应安装导套，如上图模架模，故流道推板、定模板、动模板上均应安装导套，如上图模架2 2）浇口套与定位圈设计）浇口套与定位圈设计 浇口套采用外径浇口套采用外径1414标准双托形式，按图纸要求进行改制。标准双托形式，按图纸要求进行改制。为缩短主流道长度，浇口套应沉入定模板，下如图。为缩短主流道长度，浇口套应沉入定模板，下如图。定位圈采用通用形式，其外圆直径定位圈采用通用形式，其外圆直径125mm125mm，与注射机，与注射机定模板定位孔采用间隙配合，间隙值定模板定位孔采用间隙配合，间隙值0.10.10.15mm0.15mm；材料材料4545，如图所示。，如图所示。3 3）限位钉设计）限位钉设计模具外形尺寸中等，查表模具外形尺寸中等，查表1-5-111-5-11，选用四支限位钉，头部直径，选用四支限位钉，头部直径10mm10mm，高度，高度5mm5mm，材料为，材料为4545，热处理硬度，热处理硬度404044HRC44HRC，如下图，如下图4 4）垫块高度确定）垫块高度确定 开模后塑件有开模后塑件有12mm12mm留在动模型芯上，顶出距离留在动模型芯上，顶出距离L L12+512+517mm 17mm 垫块的高度：垫块的高度：H H推杆固定板厚度推杆固定板厚度a+a+推板厚度推板厚度b+b+限位钉高度限位钉高度c+c+顶出距离顶出距离L+10L+10 16+16+5+17+1016+16+5+17+1064mm64mm，取整数取整数65mm65mm。5)5)注射机顶杆孔的确定注射机顶杆孔的确定 注射机油缸顶杆直径注射机油缸顶杆直径30mm30mm，因此动模座板中心钻孔直径，因此动模座板中心钻孔直径353540mm40mm。6.6.推出系统设计推出系统设计 由于模具推杆受塑件和模具尺寸影响，直径不能过大，由于模具推杆受塑件和模具尺寸影响，直径不能过大，选用选用8 8根根3mm3mm和和4 4根根4mm4mm两种较小规格的推杆两种较小规格的推杆，4mm4mm推杆顶部形状与动推杆顶部形状与动模型芯形状一致，带有模型芯形状一致，带有R10mmR10mm圆弧，因此应配做销钉防止转动。圆弧，因此应配做销钉防止转动。由于塑件是大批量生产，因此，为保护小推杆以及减少推杆与由于塑件是大批量生产，因此，为保护小推杆以及减少推杆与动模型芯的磨损，提高模具寿命和推出顺畅，推出系统采用两动模型芯的磨损，提高模具寿命和推出顺畅，推出系统采用两组组2020推板导柱和导套进行导向，如模架图所示。推板导柱和导套进行导向，如模架图所示。推杆形状与尺寸如下图。推杆形状与尺寸如下图。图图a a图图b b7.7.模具冷却系统设计模具冷却系统设计由于塑件由于塑件批量大、精度要求不高批量大、精度要求不高，市场售价低。因，市场售价低。因此，应尽量缩短注塑周期，提高生产效率，为此模此，应尽量缩短注塑周期，提高生产效率，为此模具冷却至关重要。具冷却至关重要。定模板是整体结构，塑件外观呈圆形，周边塑料多，定模板是整体结构，塑件外观呈圆形，周边塑料多，应加强冷却。定模座板、流道推板和定模板开模时应加强冷却。定模座板、流道推板和定模板开模时呈分离状态，对于冷却效果好的环形水道无法密封，呈分离状态，对于冷却效果好的环形水道无法密封，因此不能使用。只有采用因此不能使用。只有采用直流式或井字形冷却直流式或井字形冷却，而，而井字形冷却效果较好，见定模板平面结构。井字形冷却效果较好，见定模板平面结构。动模板是组合式镶拼结构，有型芯固定板、主型芯和小型动模板是组合式镶拼结构，有型芯固定板、主型芯和小型芯三个零件组成。小型芯直径小，无法加工水道，选用散芯三个零件组成。小型芯直径小，无法加工水道，选用散热性能良好的铍铜制作，依靠空气和其他零件接触来散热。热性能良好的铍铜制作，依靠空气和其他零件接触来散热。主型芯被塑料包围面积大，温升高，采用环形冷却水道。主型芯被塑料包围面积大，温升高，采用环形冷却水道。水流从型芯固定板进入到主型芯下端面的环形槽内，流经水流从型芯固定板进入到主型芯下端面的环形槽内，流经一圈后从出水口流出，见下图动模板结构。一圈后从出水口流出，见下图动模板结构。动模板结构模具装配结构主视图模具装配结构主视图模具装配结构模具装配结构俯视图俯视图（明细表明细表）真实模具结构如图所示真实模具结构如图所示 8.8.模具其他零件结构与尺寸模具其他零件结构与尺寸限位螺钉限位螺钉拉料杆拉料杆限位拉杆（小拉杆）流道推板流道推板定定 模模 座座 板板动 模 座 板推杆固定板推杆固定板推板推板2.5.2 2.5.2 注射机校核注射机校核1 1、模具的外形尺寸、模具的外形尺寸本模具的外形尺寸为本模具的外形尺寸为250250250250216216。PL1000PL1000型型注射机模板拉杆内间距为注射机模板拉杆内间距为360360360 360360 360360360，250250250250360360360360故能满足模具安装要求。故能满足模具安装要求。2 2、模具的闭合高度、模具的闭合高度 模具闭合高度模具闭合高度H H216216，PL1000PL1000型注射机所允型注射机所允许模具的最小厚度许模具的最小厚度H H150150，最大厚度，最大厚度380380，即模，即模具满足具满足HminHHmaxHminHHmax的安装条件。的安装条件。3 3、模具所需开模行程、模具所需开模行程S minS min经查资料经查资料PL1000PL1000型注射机的最大开模行程型注射机的最大开模行程S=320mmS=320mm。三板模开模行程计算公式：三板模开模行程计算公式：S minH1+H2+B+C+S minH1+H2+B+C+（5 51010）H1-H1-型芯高度，型芯高度，12mm12mmH2-H2-塑件总高度，塑件总高度，14mm14mmB-B-流道推板与定模板分型距离流道推板与定模板分型距离=凝料高度凝料高度+30=70+30=100+30=70+30=100，S min12+14+100+10+8S min12+14+100+10+8144mm144mm，满足开模要求。，满足开模要求。因此，因此，PL1000PL1000型注射机能够满足使用要求，故可采用。型注射机能够满足使用要求，故可采用。2.5.3 2.5.3 模具工作原理模具工作原理 1 1）模具注射、保压、补缩、模具注射、保压、补缩、冷却完毕，注射机动模安装冷却完毕，注射机动模安装板带着动模开模，拉构组件板带着动模开模，拉构组件9 9拉动定模板随动模一起移拉动定模板随动模一起移动，在拉料杆动，在拉料杆4 4作用下流道作用下流道凝料从最细处（点浇口）凝料从最细处（点浇口）被拉断，此时流道凝料和被拉断，此时流道凝料和流道推板流道推板6 6不动，在不动，在面完成第一次分型，如图面完成第一次分型，如图所示。所示。496 2 2）模具继续开模达到一）模具继续开模达到一定行程后，限位拉杆定行程后，限位拉杆1111行行程到位，拉动流道推板程到位，拉动流道推板6 6，面打开，并使浇注面打开，并使浇注系统从拉料杆系统从拉料杆4 4上脱出，用上脱出，用机械手或人工取机械手或人工取出流道凝出流道凝料料，完成。当流道推板行，完成。当流道推板行程足够或采用美程足够或采用美(国国)式浇式浇口套时，流道凝料可自动口套时，流道凝料可自动脱落。如图所示。脱落。如图所示。113 3）动模继续移动，限位）动模继续移动，限位螺钉螺钉3737行程到位，其头行程到位，其头部台肩使流道推板停止部台肩使流道推板停止运动，此时，矩形模扣运动，此时，矩形模扣组件脱开，动、定模从组件脱开，动、定模从面分型，开模动面分型，开模动作完成，如图所示。作完成，如图所示。37 4 4）注射机动模安装板行程到位，停止移动，注射机顶出油缸推动）注射机动模安装板行程到位，停止移动，注射机顶出油缸推动推出机构，完成塑件推出，如图所示。推出机构，完成塑件推出，如图所示。塑料件模具装配图谢谢大家观看！