防水罩注塑模设计.doc

一、塑料的工艺性设计1・1、注塑模工艺干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理熔化温度：220-275C,注意不耍超过275C模具温度：40〜80C,建议使用50C结晶程度主要由模具温度决定注射压力：可大到1800bar<>注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小如果制品表面岀现了缺陷，那么 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和 流道所冇类型的浇口都口J以使用典型的浇口直径范围是1〜l・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：注射时间高压时间20s〜60sOs 〜5s冷却时间10s〜15s总周期18s〜25s1.2.化学和物理特性聚苯乙烯是一种用途广泛的脆性塑•料你现在正在使用的计算机的外壳就是聚苯乙烯的 透明的塑料水杯，包装用的泡沐塑料也是由聚苯乙烯制成的聚苯乙烯属于聚烯坯，是由苯 乙烯通过自由基聚合而成的通过茂金屈催化聚合可以得到一种新型聚苯乙烯，即间同聚苯 乙烯(syndiotactic)。

间同聚苯乙烯上的苯环交替地连接的主链的两侧，而普通聚苯乙烯的苯环 在无规地连接在主链两侧间同聚苯乙烯(syndiotactic)是结晶高分子，熔点达到270Co在苯乙烯聚合体系中小加 入聚丁二烯，使苯乙烯在聚丁二烯主链上接枝聚合聚苯乙烯和聚丁二烯是不相容的，因此 苯乙烯和丁二烯链段分别聚集，产生相分离这些聚丁二烯相区可以吸收冲击能，从而捉高 了聚苯乙烯的冲击强度，这就是高抗冲聚苯乙^(high-impact polystyrene,HIPS)□1.3、塑件的尺寸与公差要求1、塑件的尺寸塑件尺寸的大小受制于以卜•因素:a) 取决于用户的使用要求b) 受制于塑件的流动性c) 受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力2、 塑件尺寸公差标准a) 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b) 塑件结构的复杂程度c) 模具因素(含模具制造、模具濟损及寿命、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)d) 成型工艺因索(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)e) 成型设备的控制精度等其中，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。

题中没冇公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算，查表取MT53、 塑件的表面质量塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成型工艺、塑料的 品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低1・2级二、塑料制品的结构分析如图1为防水罩的形状：图1防水罩外观年边要压住密封 所需注射压力和 :明显11较长的熔 ?度有一定帮助，：、外观要求、成 1射方案口.・2图2防水罩尺寸所示塑件用于油气田某设备的仪表装饰与防护，要求透明、美观、密封好（与密封圈配合使 用）该防水罩结构基本上呈半球形，壁厚较均匀，底部开口环上冇4个等距分布的内凸台（用于 扣紧与之配合的金属零件）内凸台凸出的尺寸不到1mm ,然而由于4个凸台均布，口垂直于凸 台水平面的主脱模方向上不允许形成较大斜面或圆角，加之議件的成型材料是脆性较大的普通聚 苯乙烯，所以，在注射成型模具的总体设计方案上采用带内侧 抽芯的结构较为合理三、模具结构分析、模具各部件功能和用途3. 1模具结构分析在拟定的注射工艺条件下，采用中心单点进浇，实际所需注射压力和锁模力较小，成型周 期相对较短，气穴分布合理（均在分型而上），塑件内部基本上无熔接缝。

但唯一不足的是，塑件 圆丿| 圈） 锁彳 接纟4n力e才w畠原7?曲旺匕丘劭乂住 邑長三f 乂醫匚•乜"抵丘二型丿』9 1() 11 12图3 模具3・2模具各部件功能及作用 、八3. 2. 1成型零部件模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型 杆和成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 与塑件间述发生摩擦因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表 面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构， 选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、 装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度 和刚度校核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，其直接对应塑件的形状与尺寸鉴于影响塑件尺寸精度的因素多口复杂，塑件本身精度也难以达到高精度，为了计算简便，规定：＞塑件的公弟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“+△”，若制品上原有公差的标注方法与上不符，则应按以上规定进行转换。

而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算，即取士A O2＞模具制造公差实践证明，模具制造公差可取塑件公差的丄〜丄，即乙二（丄〜丄怡，而且按成型加工3 6 3 6过程中的增减趋向取“ + ”、符号,型腔尺寸不断增大,则取“+z”，型芯尺寸不断减小则取 U 中心距尺寸取“空”2 3＞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丄，对于大型塑件则6取色以下另外对于型腔底面（或型芯端面），因为脱模方向垂直，故磨损量c=0o6＞塑件的收缩率塑件成型后的收缩率与多种因索冇关，通常按平均收缩率计算S max+ S min23.0 + 1.0""2%=2%＞模具在分型面上的合模间隙由于注射压力及模具分型面平面度的影响，会导致动模、定模注射时存在着一定的间 隙一般当模具分型的平而度较高、表而粗糙度较低时，塑件产生的飞边也小飞边厚 度一般应小于是0.02〜0.1 mm1、外型尺寸（mm）+ S) — 根据公式:Lm=D1M= Dis(1 + S)-|a=115(1 + 2%)一討」41.14=116.445 拧O2M= D2S(1 + S) a0.74=57(l + 2%)-|x0.74=57.65 严H2m= H2S(1 + S) A-00.20=55(1 + 2%)--x 0.744=56.45 晋‘根据公式:Hm= Hs(1 + S)--A-00.74Him= H1s(1 + 5)-|a2=3(1 + 2%)-|x 0.20二 2.93 捫2、内腔尺寸（mm）根据公式：/m- /5(1 + S) +—A3d lm= %s(l + S) +才A一"100(1 + 2%)+ |x 1.01.0T= 102.75爲 33d 2m- d2S (1 + S) + —A=47(l + 2%) + |x0.640.64~Y=48.58%,21根据公式:/?M= /is(l + 5) + ~A2二 〃］s(l + S) + /1M-250(1+ 2%) +彳x 0.640.64=51.43 爲2h 2M- /22S(l + S) + qA=4(l + 2%) + -x0.240.243=4.243.2.1.1成型零件的结构设计1、凹模结构设计凹模是成型产品外形的主要部件。

其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而 变化镶拼的组合方式的优点：对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工所以采用组合式的凹模结构同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了 整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母 模热变形对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模 报废组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，冇利丁•模具成型零件的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气 可节省贵重模具材料胎4图4凹模整体嵌入式型芯，适用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中最常用的嵌入装配方法是台肩垫 板式，其他装配方法述冇通孔螺钉联接式，沉孔螺钉联接式3. 2. 2浇注系统将塑料熔体市注塑机喷嘴引向型腔的流道即为浇注系统它rh主流道、分流道、浇口等组成3・2・2・1、主流道设计主流道是一端与注射机喷嘴相接触，可看作是喷嘴的通道在模具小的延续322.2分流道的设计分流道是脱浇板下水平的流道为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型而上，分 流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好， 冃塑料熔体的热量散失流动阻力均不人3・2・2・3浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截而最小的 部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。

a) 浇口的选用它是流道系统和型腔之间的通道，这里我们采用点浇口：(1) 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3) 浇口Z压力损失大，必须高Z射出压力4) 浇口部份易被固化之残锚树脂堵隹它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于单型腔模具或表面不允许有较 大痕迹的塑件b) 浇口位置的选用模貝设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论 采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很人，因此合理选择浇口的开设位置是提 高质量的重要环节，同时浇口位置的不同述影响模具结构总之要使議件具有良好的性能与外表, 一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：(1) 尽量缩短流动距离2) 浇口应开设在塑件壁厚最人处3) 必须尽量减少熔接痕4) 应有利于型腔中气体排出5) 考虑分子定向影响6) 避免产生喷射和蠕动7) 浇口处避免弯曲和受冲击载荷8) 注意对外观质量的影响图6 浇注点c） 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，设计应尽量保证所有的型腔同时 得到均一的充填和成型。

一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的 分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调 节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡显然，我们设计 的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道。