脉动盖的注塑工艺分析及成型模具的设计(2)

临沂大学机械工程学院2014届本科毕业设计

1 绪 论

注塑模具是工业生产重要的一部分，具有相当大社会发展前景。中国的注塑塑料模具制造业发展缓慢,经验很少,和发达国家相比差距是非常大的。随着注塑塑具行业的不断创新和发展，将来注塑模具将会很快的奔向成熟并且很快在社会经济发展中占据主导地位。所以，在不久将来注塑模具将在市场上变成最常用的的制造工业，遍布世界各地，注塑模具作为模具其中一种，在市场将有很大的需求量。

而原始的注塑模具制造方式，主要通过图纸和仿形加工的方式来完成，费事、费力、精确度不高、产品的误差比较大。而现代注塑模具于原始相比较有了很大的差别，它不仅在形状和结构方面与以前相比变得更为复杂，而且在技术方面变得更先进了，用原始的注塑模具制造技术很难制造出高精度模具。当今，全世界的工业生产普遍存在特产品多样、市场竞争压力大。为了适应今市场的发展需求注塑模具存在列下发展现状：

1) 现在模具的精度要求将越来越高。20年前，注塑模具的制造精度要求为7μm，现在已达1μm－2μm。满足社会的发展需求，这就是要求我们必须大力发展超精加工。不断提高注塑模具的制造,使注塑模具能够生产出形状更为复杂的产品。

2) 注塑模具设计日益变得大型化的趋势。由于要提高生产率的原因现在出现了一模多腔型的注塑模具。新型注塑模具在多工位级进模的基础上研发出来的，多功能注塑模具除了注塑成型制品外，还担负其它许多工作如：攻丝、铆接、叠压和锁紧等其它重要任务，这种多功能的注塑模具生产出来的产品不再是单一的，而是大批量的产品，可大大的提高产品的生产和制造周期。

3) 伴着热流道技术不断成熟和其广泛的使用，热流道注塑模具技术在塑料模具中逐步成熟。所有采用热流道技术的注塑模具大大提高了生产率和生产的质量，并节约很多的原料，所有，热流道技术的在工业生产中发展很快。许多注塑塑料模具厂生产的注塑模具已有一半以上采用了该项技术，提高生产率的效果十分明显。

4) 注塑模具的不断改进和发展，塑件的精度要求越来越高，为了保证产品的精度，注塑模具生产厂家将继续不断的研究和创新，提高注射压缩工艺流程。在注射过程中，影响塑件精度的最大问题就是收缩，高压快速注射成型工艺可以大大的减小塑件的收缩率，提高塑件尺寸精度。气辅注射技术已相当较成熟，它能改善塑件的外观质量，有注射压力小、制品变形小、易于保证的质量等优点，

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还可以节约材料及提高生产率，从而大幅度降低生产的成本。

5) 注塑模具的标准件再将市场的应用将会变得更为广泛。注塑模具标准化生产的应用能极大的提高注塑模具生产时间。使用注塑模具标准化不但能缩短模生产的时间，还提高注塑模具质量和降低注塑模具的成本，因此模具标准化将日渐广泛的被使用。实现注塑模具行业的标准化生产促进了注塑模具工业在更大的程度上实现资源的融合，提高注塑模具行业发展的。所以，模具标准化生产的运用在“十五”期间将得到很大发展。

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2 塑件的工艺分析

本次设计的产品是脉动盖注塑模具，该产品的外形轮廓和形状比较简易，容易理解和接受。本设计的产品高度16mm，大径40mm，壁厚1mm，中间连接的部位用圆弧衔接。塑件对其尺寸要求没有太严格的标准，因此，在设计中可以不加太在意此环节的设计，目的是为了降低注塑模具制造成本、节约原料、提高生产效率。该产品图如下图:

图1 产品图

2.1 塑件的壁厚分析

制品的厚度对产品质量的有很大的影响，所以要严格的控制塑件的壁的厚度。厚度太大，太浪费材料，还增加了塑件的冷却时间，更为严重是使产品出现气泡、收缩、变形等质量问题。厚度太小，成型过程中塑料熔体流动阻力太大，充型不完整出现缺陷，尤其是大型注塑模具制品的缺陷更为严重。根据相关知识手册，此产品的厚度应为1mm比较合适，在保证塑件形状完整尺寸精确的同时还能节约材料。

2.2塑件的倒角分析

为了保证制品的质量的同时还要是熔液的便于脱模，使其充满整个型腔。在制品内外表面采用过渡圆弧来连接，目的就是为了提高制品的工艺性能。过渡圆弧对制品的是十分重要的一个要求，所以对于注塑模具的型腔的设计是一个关键环节。在无其它特别的要求的条件下，内外表面的连接处均设计倒圆角。通过查找相关资料可知：一般外圆角是壁厚的1.3倍、内圆角应是壁厚的0.6倍。本次脉动盖的设计要求内外圆弧圆弧的设计结合生产实际来，根据目前的生产力以及

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设备，此制品的内外倒角均设为半径为0.6mm，适合制品的结构和社会的生产实际。

2.3材料的选择

本塑料制品在尺寸要求较高,而且在长时间的循环利用的过程中必须有较好的物理性能，在保证制品的功能不变条件下，还要保证塑件有很好的外形和尺寸。才能完整的达到塑料制品的加工要求。综合上所说的条件下在结合厂家的实际生产情况，应选用收缩较小、性能较高的塑料原料本设计采用聚乙烯来作为脉动盖的加工原料来进行加工制造和生产。

聚乙烯是一种没有毒、没有味、呈白色的原料。密度为0.9～1.0g/cm3,而且还有相当的机械性能,有很好的透明度、柔软度、耐冲击度，和其他塑料进行比较机械强度相对较低低，表面硬度低，但柔韧性与其它塑料较好，无毒，对身体不会产生什么伤害。聚乙烯的绝缘很好，常温下聚乙烯不与任何溶剂互溶，并且有很好的耐酸性、耐碱性、抗腐蚀性很强。聚乙稀有很好的耐水性，长时间和水相接触其性能人可以保持不变。它的透水气性能很差，但透氧和二氧化碳以及许多有机物气体的性能较好。它还在光、热、的侵蚀下会出现老化现象。

2.4成型特性

本制品为结晶型塑料,和一对其进行重复的循环利用，节约资源，保护环境。不吸水,制品不可长时间加热容易融化失效，粘度小，化学性质稳定不易分解，长时间的氧化除外， 流动性随压力的变化较大，加热时间过长容易出现分解现象。所以我们应控制好模具型腔的温度。采用高压注射成型，原料的温度要均匀，填充速度应快，保压时间充分。不采用直接注射方式，这样会使收缩不均称和方向明显。所以，浇口位置的选择很重要。质软的塑料容易脱模，不影响脱模后制品外观和形状。

2.5综合性能

压缩比例： 1.90~2.40 抗拉强度: 23~40 MPa 弹性模量： 0.86~1.00GPa 弯曲强度： 26~42MPa 压缩强度： 230 MPa 疲劳强度： 12Mpa 脆化温度： -70oC 注射机型号： 柱塞式

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喷嘴的形式： 直通式 模温： 35~46oC 注射压力： 90~110Mpa 保压压强： 42~55Mpa 注射时间： 0~8s 保压时间： 14~64s 冷却时间： 15~60s 成型周期： 40~140s

有制品的工作条件可知到对制品的精度要求较高，有聚乙烯的性能可知制品的精度等级为6级精度要求

外径: 40mm 厚度: 1mm 内径: 16mm 厚度: 1mm 根据实际情况算出制品的体积是: V

塑

=?S*H=2.8cm3 (3-1)

查资料的聚乙烯密度约为: ??0.9g/cm3所以塑件设为的实际质量是： W塑 =V塑×r塑=2.7(g)。 (3-2)

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