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直三通注塑模設計
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- 00350-直三通注塑模設計
摘 要
三通管作為一種連接件在日常生活中應用廣泛，本文對塑料模具的設計方法及過程進行了闡述。包括了塑件結構的分析和材料的選擇，擬定模具結構形式、注塑機型號的選擇，澆注系統的形式和澆口的設計、成型零件的設計、模架的確定和標準件的選用。合模導向機構的確定、脫模推出機構的確定，側向分型與抽芯機構的設計、排氣系統的設計、模具溫度調節系統的設計、典型零件制造工藝、模具材料的選用等。
關鍵詞 三通管;注塑模;導向;分型;脫模
ABSTRACT
The Three Links Pipeline as a kind of attachment is widely used in daily life. In the paper, the design method and processes of the plastics mould have been described. including the structural analysis and material selection of the plastic, drawing up the mold structural style, selection of the injection molding machine, the form of feed system and the design of the runner, the design of shaped parts, mold-determination and selection of standards, the oriented institutions to identify for mold clamping, the determination of ejector organization for de-molding, the design of lateral core-pulling organization, the design of the mold pumping system, the design of the system for controlling the mold temperature, the manufacturing processes of typical components, selection of the mold material and so on.
Keywords Three links pipeline; Injection mould; director; joint face; stripping
目 錄
1 前言…………………………………………………………………………………………1
1.1 我國塑料模具工業的發展現狀……………………………………………………1
1.2 國際塑料模具工業的發展現狀…………………………………………………1
1.2.1 網絡的CAD/CAE/CAM一體化系統結構初見端倪………………………2
1.2.2 AM軟件日益深人人心并發揮越來越重要的作用………………………2
1.2.3 AM軟件的智能化程度正在逐漸提高……………………………………2
1.2.4 設計與3D分析的重要性更加明確………………………………………2
1.3 我國塑料模具工業和技術今后的主要發展方向…………………………………3
1.4 本次設計的目的……………………………………………………………………4
2 塑件成型工藝性分析………………………………………………………………………5
2.1 塑件（直三通）分析………………………………………………………………5
2.1.1 塑件圖（因使用需要對原式樣有所改進…………………………………5
2.1.2 塑件分析…………………………………………………………………5
2.1.3 成型工藝分析如下………………………………………………………5
2.2 ABS的注射成型過程及工藝參數…………………………………………………6
2.2.1 注射成型過程……………………………………………………………6
2.2.2 ABS的注射工藝參數……………………………………………………6
2.2.3 ABS化學和物理特性………………………………………………………7
2.2.4 ABS塑料的主要技術指標…………………………………………………8
3 擬定模具結構形式………………………………………………………………………9
3.1 分型面的選擇………………………………………………………………………9
3.1.1 分型面的選擇原則…………………………………………………………9
3.1.2 分型面的確定………………………………………………………………9
3.2 型腔數目的確定……………………………………………………………………10
4 注塑機型號的確定………………………………………………………………………11
4.1 所需注射量的計算………………………………………………………………11
4.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算………………11
4.3 選擇注射機………………………………………………………………………12
4.4 注射機有關參數的校核…………………………………………………………13
4.4.1 型腔數量的校核…………………………………………………………13
4.4.2 注射機工藝參數的校核…………………………………………………13
4.4.3 安裝尺寸………………………………………………………………14
4.4.4 開模行程的校核…………………………………………………………14
4.4.5 模架尺寸與注射機拉桿內間距校核……………………………………14
5 澆注系統的形式和澆口的設計…………………………………………………………15
5.1 主流道的設計……………………………………………………………………15
5.1.1 主流道設計要點…………………………………………………………15
5.1.2 主流道尺寸………………………………………………………………15
5.1.3 主流道襯套的形式………………………………………………………16
5.1.4 主流道襯套的固定………………………………………………………17
5.2 冷料穴的設計……………………………………………………………………17
5.3 分流道的設計……………………………………………………………………19
5.3.1 分流道的布置形式………………………………………………………19
5.3.2 分流道的長度……………………………………………………………19
5.3.3 分流道的形狀及尺寸……………………………………………………19
5.3.4 分流道的表面粗糙度……………………………………………………20
5.4 澆口的設計………………………………………………………………………20
5.4.1 澆口的形式………………………………………………………………21
5.4.2 澆口類型的選擇…………………………………………………………21
5.4.3 澆口位置的選擇…………………………………………………………22
5.4.4 澆口的尺寸的確定………………………………………………………22
5.5 澆注系統的平衡…………………………………………………………………22
5.6 澆注系統凝料體積計算…………………………………………………………22
5.7 澆注系統各截面流過熔體的體積計算…………………………………………23
5.8 普通澆注系統截面尺寸的計算與校核…………………………………………23
5.8.1 確定適當的剪切速率…………………………………………………23
5.8.2 確定主流道體積流率…………………………………………………23
5.8.3 注射時間（充模時間）的計算…………………………………………24
5.8.4 校核各處剪切速率……………………………………………………24
6 成型零件的結構設計和計算……………………………………………………………26
6.1 成型零件的結構設計……………………………………………………………26
6.2 成型零件工作尺寸的計算………………………………………………………26
6.3 型腔零件強度、剛度的校核………………………………………………………30
6.3.1 根據側壁厚度校核強度、剛度…………………………………………30
6.3.2 根據底板厚度校核強度、剛度…………………………………………31
7 模架的確定和標準件的選用……………………………………………………………33
8 合模導向機構的設計……………………………………………………………………35
8.1 導向結構的總體設計……………………………………………………………35
8.2 導柱設計…………………………………………………………………………35
8.3 導套設計…………………………………………………………………………36
9 脫模推出機構的設計……………………………………………………………………37
9.1 脫模力的計算……………………………………………………………………37
9.2 脫模機構的結構設計……………………………………………………………38
10 側向抽芯機構的設計……………………………………………………………………39
10.1 抽芯距與抽芯力的計算…………………………………………………………39
10.2 斜導柱截面尺寸的確定…………………………………………………………40
10.3 楔緊塊的設計……………………………………………………………………41
11 排氣系統的設計…………………………………………………………………………43
12 溫度調節系統設計………………………………………………………………………44
12.1 冷卻時間的計算…………………………………………………………………44
12.2 冷卻管道傳熱面積及管道數目的簡易計算……………………………………45
13 典型零件的制造加工工藝………………………………………………………………48
13.1 帶頭導柱的制造工藝……………………………………………………………48
13.2 編程零件及刀具選擇……………………………………………………………49
13.3 切削用量確定……………………………………………………………………49
13.4 編制加工程序……………………………………………………………………49
14 設計小結…………………………………………………………………………………51
參考文獻………………………………………………………………………………………52
致謝詞…………………………………………………………………………………………53
附錄…………………………………………………………………………………………54
1 前言
1.1我國塑料模具工業的發展現狀
80年代以來，在國家產業政策和與之配套的一系列國家經濟政策的支持和引導下，我國模具工業發展迅速，年均增速均為13%，1999年我國模具工業產值為245億， 2003年模具進出口統計中，我國模具的出口總額為2.52億美元,我國模具的出口總額3億美元,進口額則達到13億多美元,在進口模具中的塑料模具占到50%左右。可以看出，在塑料模具方面，我國與國外產品還存在較大差距。
在引進的塑料模具中，以科技含量較高的模具居多，如高精度模具、大型模具。熱流道模具、氣輔及高壓注射成型模具等。現代塑料制品對表面光潔度、成型時間都提高了更高的要求，因而也推動了塑料模具的發展。以電視機塑料外殼模具為例。其精度已由以前的0.05~0.1mm提高到0.005~0.01mm ,制造周期也由8個月縮短到了2個月,并且使用壽命也由過去可制10萬~20萬件制品延長到了可60萬件制品。從電視機外殼塑料模具的發展可以看到，高精密、長壽命、短周期、低成本是模具的發展方向。目前我國使用覆蓋率和使用量最大的模具標準件為冷沖模架、注塑模架和推桿管這三類產品。以注塑模架為例，目前全國總產值有20多億元，按照需求，國內約需注塑模架30多億元，而實際上國內市場并未達到這個規模，其中主要一個原因就是模具廠家觀念舊，注塑模架自產配比例較高，外購很少。這樣做廠家不僅重復制造本應標準化的購件，延長了模具生產周期，又不利于維修。很多相關的模具標準件并沒有相關的國家標準，因此制定模具構件的標準規范工作也是當務之急。
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