塑料按鍵注塑模具設計

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塑機與模具bookmark0塑料按鍵注塑模具設計趙世友-沈陽職業(yè)技術學院遼寧沈陽110045-Shenyang澆口。介紹了塑料按鍵模具的整個設計過程重點和難點分別是分型面的選擇和冷卻水道的設計?！　。核芰习存I；注塑模具；曲面分型；（則抽芯；潛伏澆口：TQ320.52：A在電子電器、汽車、電機、儀器儀表等產品中，目前有60%80%的零部件都要采用模具成型。用模具生產制件的精度、復雜程度、一致性、高生產率和低消耗是其他生產方法所不能比擬的。而且用模具生產最終產品的價值往往是模具自身價值的幾十倍，甚至上百倍?！　‰S著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展塑料材料在電子、建筑、服裝、家電、汽車等領域得到廣泛的應用。眾所周知，塑料制品的成型大多依靠塑料模具。塑料模具的質量對制品的產量和質量都有決定性影響?！　∧Ｇ恍螤?、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對制品尺寸精度及物理力學性能、內應力、表觀質量與內在質量等起著十分重要的作用。本文以塑料按鍵為例，介紹了其注塑模具設計的整個過程?！　?總體方案1.1材料特性塑料按鍵材料選用苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物（ABS）。ABS樹脂無毒、無味，呈微黃色。作為一種三元共聚物，兼有三種單體的不同性能，堅韌、質硬、剛性。其主要特性有：（1）較高的沖擊韌性和力學強度，尺寸穩(wěn)定，耐化學性及電性能良好，易于成型和機械加工；（2）注塑加工比聚苯乙烯困難，宜取較高的料溫和模溫，料溫過高易分解，對要求精度較高的塑件，模溫宜取5060C，要求光澤及耐熱型料宜取6080C，注射壓力應比加工聚苯乙烯稍高，一般為100140MPa；（3）熔融體的流動性中等，溢邊料4mm左右；（4）ABS表面可鍍鉻，成為塑料鍍金屬的常用材料' 1.2總體方案設計ABS按鍵注塑模具采用一模4腔的設計方案。　　塑件中有一個直徑為5mm長度為20.5mm的通孔因此必須有一個抽芯結構。抽芯選用斜導柱滑塊結構，分型面為曲面。開模時只需采用一次開模即可，采用頂桿脫模。為了避免頂桿與滑塊之間產生干涉，在復位桿上加上彈簧，使復位桿提前復位?！　≈苯永梅中兔媾艢?，冷卻系統(tǒng)開設冷卻水道。根據上述要求，選擇的模架為龍記大水口系列，AI型?！　?.3注塑過程模具處在合模狀態(tài)，開始注塑，完成之后即開塑料按鍵注塑模具設計始對其進行冷卻、脫模。脫模時，首先由注射機帶動動模板移動，使之與定模板分離，同時，由于固定在定模板上斜導柱的作用，使側型芯開始向外側分離，脫離塑料件。當動模板和定模板之間的距離達到120mm時，動模板停止移動。然后，頂桿推板運動，帶動頂桿將塑件頂出。合模時，頂桿首先在彈簧的作用下自動復位然后動模板復位，側型芯也在斜導柱的帶動下同時復位。注塑過程完成隨即進行下一輪注塑。模具的展開圖如所示。　　▲模具展開。4腔型數量及排列方式本設計為一模4腔的模具，考慮到模具成型零件和抽芯結構以及出模方式可以確定型腔側壁厚和底板厚度均為15mm，其排列方式如所示。　　▲腔型的數量及排列方式（5）有利于實現側向抽芯?！　》中兔娴倪x擇不是唯一的，一般的注塑件可以有幾種分型面可供選擇，再根據設計的技術要求和模具的加工工藝以及現有的加工設備，選擇一個最好方案。本模具分型面的選擇有以下幾種方案?！　》桨敢蝗缢?。采用B-B分型面，其優(yōu)點是定模部分的圓孔容易加工可以用銑刀直接銑出來，其缺點是要加工的分型面?zhèn)€數較多，而且下半部分即動模部分的圓孔加工起來也比較麻煩?！　》桨付缢尽２捎肅-C分型面，其優(yōu)點是無論動模還是定模部分圓孔的加工都比較方便可以直接用銑刀加工。但其缺點是分型面之間的配合要差一些。　　▲分型面選擇方案二方案三如所示。采用d-d分型面，與方案二不同，該分型面采用斜面配合，這樣的配合比平面配合更加穩(wěn)定、更加準確，對加工精度的要求也不是很苛刻，一般也不容易出現漏料現象。對動模和定模上圓孔的加工也不會產生影響，其加工方法同方案二相同，都可以用銑刀直接銑出。　　通過對上述三個分型面的具體分析，本模具的2分型面的選擇分型面關系到塑件的正常成型和脫模而且涉及到模具結構與制造成本，選擇分型面應遵循以下原則：（1）分型面應選在塑件外形最大輪廓處；（2）便于順利脫模，盡量使塑件成模時留在動模一邊；（3）有利于保證塑件的尺寸精度和外觀質量；（4）減小塑件在合模平面上的投影面積以減小鎖模力；塑料按鍵注塑模具設計分型面選用方案三。　　3模具溫度調節(jié)系統(tǒng)塑料模具的注塑過程中能產生很大的熱量，因此模具溫度調節(jié)系統(tǒng)直接關系到塑件的質量和生產效率，它是注塑模具設計的核心內容之。大型注塑模具的冷卻系統(tǒng)設計尤為重要，計算也較為復雜。對于大多數較低模溫的塑料注射，僅需設置模具冷卻系統(tǒng)?！　±鋮s系統(tǒng)的設計是模具設計中較為復雜的部分，般應遵循以下原則：（1）優(yōu)先考慮冷卻管道的位置，而后綜合處理脫模機構的零件布局和鑲塊結構，并首先保證型芯的冷卻；（2）保證管道冷卻水湍流狀態(tài)的流速、流量以及足夠的水壓。要求冷卻水管道總長度不超過15m，彎頭數目不超過15個。出水與進水溫度差在5C左右，精密注射的模具般應限制在2C以內；（3）管道直徑要經湍流計算確定，一般取825mm.管道過細，加工和清理困難；冷卻水道的布置應均勻，按需要作局部調整。管道間距要適中，過大會使模溫不均勻，過小會使孔壁承受型腔高壓而變形；（4）主流道的末端等處要加強冷卻，可用較冷的進水。在塑件厚壁及轉角等處，需減小冷卻水管道間距，以強化冷卻。另外，冷卻水道應遠離熔合縫的交匯處?！　∧＞呋芈返牟贾糜幸韵聨追N：（1）外接直通式。　　用水管接頭和橡塑管將模內管道連接成單路或多路循環(huán)，這種管道加工方便適合于淺的矩形型腔，但是外接部分容易損壞，如所示。　?。?）平面回路式。在模板內設置管道的回路，管道加工后，用孔塞或擋板來控制冷卻液的流動。適用于各種淺的，特別是圓形的型腔，如所示?！　。?）凹模嵌入式。在型芯塊內設置管道回路，出水口和入水口通過定模板或動模板引出。需要注意型芯塊與定（動）模板之間的連接，要在它們之間加O形圈密封，防止冷卻水泄漏?！　”灸＞卟捎镁匦吻度氚寄５睦鋮s回路，冷卻水孔的排列形式為直通孔形式一端進冷卻水，冷卻水的溫度為20°C；端排水，排出的冷卻水的溫度為25C.如所示?！　【匦吻度胧桨寄５睦鋮s回路4結論塑料按鍵模具的設計重點是分型面的選擇?！　∫蛟撃＞叩姆中兔媸莻€曲面，這就增加了設計的難度。另一個重點是對模具總體結構合理性的把握，而其中的難點是冷卻水道的設計，因為該模具屬于小型模具，因而在設計時，冷卻水道的位置會受到空間以及頂桿和復位桿等其他零件的限制。