模腔模具設(shè)計(jì)論文

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一注塑成型作為加工熱塑性高分子材料的主要方法之一

它能制得外形比較復(fù)雜，尺寸比較精確，并且能帶有金屬嵌件的產(chǎn)品，對各種聚合物加工的適應(yīng)性也強(qiáng)，比較易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)加工。模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備之一，它具有節(jié)能節(jié)材、生產(chǎn)成本底、生產(chǎn)效率高及產(chǎn)品的一致性好等顯著的特點(diǎn)。因而掌握注塑模具的設(shè)計(jì)方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在注塑過程中，塑件收縮率的波動(dòng)及模具制造誤差是影響塑件尺寸精度的主要因素。我們知道，任何一種塑件都會(huì)或多或少的要有一定的強(qiáng)度和剛度，為了達(dá)到其自身要求的強(qiáng)度和剛度，這就需要塑件要有一定的壁厚。對于同一個(gè)塑件，我們設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)出相同的壁厚，因?yàn)椴煌谋诤瘢鼈儠?huì)因冷卻或固化速度的不同而產(chǎn)生附加應(yīng)力。熱塑性塑料會(huì)在后壁處產(chǎn)生氣泡、縮孔等。誠然，要做到塑件的每一處壁厚都百分百的一樣也是不現(xiàn)實(shí)的，但是我們要盡可能做到壁厚大致相同。在注塑過程中，塑料由于熱脹冷縮的緣故，冷卻后會(huì)產(chǎn)生收縮而包在型芯上，或由于其粘附的作用，塑件會(huì)緊粘在型腔上，從而不便進(jìn)行脫模。所以，我們要設(shè)計(jì)出合理的脫模斜度以便于脫模，并且防止在脫模時(shí)劃傷、擦毛塑件表面。注射模最終是要安裝在注射機(jī)上進(jìn)行注射成型生產(chǎn)的，所以我們還要處理好注射模與注射機(jī)之間的關(guān)系。這就要求我們模具設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)模具之前，不但要知曉注射成型工藝規(guī)格，也應(yīng)知曉注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范和使用性能，這樣才能使設(shè)計(jì)出來的注射模能在注射機(jī)上正確安裝和使用。模具型腔是成型塑件外表面的模具零件，在生產(chǎn)時(shí)，熔體能否充滿模具型腔與注射機(jī)的最大注射量是直接相關(guān)的，我們在設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)保證注射模內(nèi)所許熔體總量小于注射機(jī)實(shí)際的最大注射量。

二在注射成型時(shí)

當(dāng)原料以高壓注進(jìn)型腔內(nèi)時(shí)，型腔內(nèi)熔體對模具還具有漲開力，會(huì)對模具產(chǎn)生一個(gè)撐開的力量，注塑機(jī)為了克服這種張開力，會(huì)施加給模具一個(gè)鎖緊力，這個(gè)鎖緊力稱為鎖模力。影響鎖模力的因素主要有兩個(gè)。其一是模腔沿模具分型面上的最大投影面積，如果投影面積超過了注射距的允許使用的最大成型面積，則成型過成中將會(huì)出現(xiàn)漲模、溢料現(xiàn)象。另一個(gè)因素是模腔壓力，模腔的壓力來自熔體流動(dòng)的阻力，一般來說，模腔壓力在注射壓力的0.4—0.6倍之間。分型面是動(dòng)模和定模在閉合時(shí)接觸的部分，分型面的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵因素之一，對于分型面的選擇，我們遵循五個(gè)利于：利于脫模、利于簡化模具結(jié)構(gòu)、利于排氣、利于產(chǎn)品質(zhì)量、利于加工。模具的澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)工作者十分重視的技術(shù)問題，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響著塑料產(chǎn)品的外觀、性能及成型效率。主流道應(yīng)設(shè)計(jì)成圓錐形，便于流道凝料的脫出。但錐角要合理，錐角過大會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，反之會(huì)使凝料脫模困難。

三設(shè)計(jì)分流道時(shí)

應(yīng)根據(jù)塑件的形狀、體積、壁厚、注射速率、分流道長度等因素來確定其尺寸和形狀。澆口是塑料熔體進(jìn)入型腔的最后關(guān)口，是分流道和型腔的通道，具有兩個(gè)功能：使從流道來的熔體快速進(jìn)入并充滿型腔；型腔充滿后能迅速冷卻封鎖型腔，防止型腔內(nèi)還未固化的塑料倒流。澆口的設(shè)計(jì)和塑件的結(jié)構(gòu)，大小、材料性能、注射工藝等因素有關(guān)。進(jìn)行澆口設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在不影響產(chǎn)品性能及效率前提下，一般盡量縮短其長度、寬度和深度。澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：①盡量選在分型面上。②熔料的流動(dòng)距離最短。③有利于排氣。④對著型腔寬敞壁厚處。⑤避免產(chǎn)生溶劑痕。⑥不影響塑料制品外觀。模具設(shè)計(jì)時(shí)，塑件的形狀與尺寸體現(xiàn)在成型零件上，成型零件包括型芯、凹模、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時(shí)，直接與熔體接觸，承受熔體的高壓沖刷，脫模摩擦等。因此，成型零件必須要有準(zhǔn)確的幾何形狀，較高的尺寸精度，較低的表面粗糙度和較高的耐磨性。模具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)包含合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和推出結(jié)構(gòu)兩個(gè)部分的設(shè)計(jì)。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于保證動(dòng)、定模閉合的定位與定向。推出結(jié)構(gòu)能保證塑件在開模時(shí)從模具中順利推出。塑料的形狀和塑料的性能決定著推出機(jī)構(gòu)的形式、推出方法及推出部分的尺寸、數(shù)量和位置的選擇。

作者：郭佳俊任禮英單位：重慶青年職業(yè)技術(shù)學(xué)院