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8 注射机的参数校核
8.1 塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核
注射成型时,塑件在模分型面的投影面积是影响锁模力的主要因素,其数值越大,需锁模力也就越大,若超过注射机的允许最大成型面积,则在成型过程中会出现涨模溢料现象。因此有:
塑件总的投影面积nA1与浇注系统的投影面积A2之和要小于最大成型面积 A。 nA1+A2
4x5.3+4x0.5x4=29.2<320cm2 满足要求
应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力:
(nA1+A2)P T=29.2x3.5=102.2kN<900kN 满足要求 8.2 模具厚度校核 模具厚度H必须满足:Hmin 式中 Hmin——注射机允许的最小模厚,即动,定模板之间的最小开距; Hmax——注射机允许的最大模厚。 H=200mm,Hmin=60mm,Mmax=300mm。 符合条件。 8.3 开模行程校核 由于注射模最大开模行程Smax与模厚无关,因此有: S≥H1+H2 +(5~10)mm 式中 H1——推出距离(脱模距离)(mm); H2——包括浇注系统凝料在内的塑件高度(mm); H1=23mm, H2=55mm, 所以s=88mm,远小于注射机的最大开模行程300mm,合适。综上所述,所选择的注射机满足注射要求。 桂林电子科技大学毕业设计(论文) 第 33 页 共 42 页 9 模具材料的选择及其制造工艺 根据模具的生产条件和模具工作条件需要,结合模具材料的基本性能和相关的因素,来选择适合模具需要的,经济上合理、技术上先进的模具材料。对于一种模具,如果单纯从材料的基本性能考虑,可能几种模具材料都能符合要求,然而必需综合考虑模具的使用寿命、模具制造工艺过程的难易程度、模具制造费用以及分摊到制造的每一个工件上的模具费用等多种因素,进行综合分析评价,才能得出符合生产要求的材料。 模具材料选择的原则: 1、机械加工性能良好。要选用易于切削,且在加工以后能得到高精度零件的钢种。 2、抛光性能优良。注射模成型零件工作表面,多需要抛光达到镜面,Ra≤0.5μm。要求钢材硬度在35-55HRC为宜。过硬表面会使抛光困难。钢材的显微组织应均匀致密,极少杂质,无疵斑和针点。 3、耐磨性和抗疲劳性能好。注射模型腔不仅受高压塑料熔体冲刷,而且还受冷热温度交变应力作用。一般的高碳合金钢可经热处理获得高硬度,但韧性差易形成表面裂纹,不以采用。所选的钢类型应使注塑模能减少抛光、修模次数,能长期保持型腔的尺寸精度,达到所计划批量生产的使用寿命期限。 4、具有耐腐蚀性。对有些塑料品种,如聚氯乙稀和阻燃性的塑料,必须考虑选用有耐腐蚀性能的钢种。 9.1 模具制造 随着工业技术的高速发展,愈来愈多的零件将广泛采用模具成型,模具结构也愈来愈复杂。模具制造采用特种加工方法可以完成传统加工方法难以或无法完成的加工,而且实现了高精度、高速度自动化生产,具有广阔的应用前景。现将加工方法的特点归纳在表5中。 桂林电子科技大学毕业设计(论文) 第 34 页 共 42 页 表5 模具制造中常见的特种加工方法比较 电火花加比较项目 工 电火花线切割加工 电解加工 电解磨削 超声波加工 激光加工 利用脉冲火花放电蚀除工件材料,把工具电极的加工原理 轮廓形状相当精确地复印在工件上加工出所需的型腔或型孔 利用脉冲用移动着的电极丝穿过工件抷料上的工件的工作台通过数控按预定的轨迹运动 利用电解利用电解腐蚀作用与机械磨削作用相结合进行的一种复合加工方法 利用超声波振动所产生的能力使模粒具有冲击作用来实现材料的如阳极溶解(电解加工、电解抛光),积(电铸等)进行金属成型加工的一种方法 利用能量密度极高的激光束照射到工件抷料表面,产生上万度高温,使材料被迅速化而完成加工 火花放电,化学反应孔,使装有或阴极沉去除加工 熔化、气各种大小、各种形状加工模具 的型腔、型孔的锻模、充模、塑料模、拉丝模 切割各种加工各种用于高硬度如硬质合金拉丝模等 可加工各用于金刚石拉丝模及微孔加工等 杂的型孔、型腔及成型表面的模具 冲模、塑料大小复杂模、粉末冶型面的锻金模等模具 模、铸模、注塑模 强度、高种形状复可达最低表面粗糙度Ra(um) 可达最高尺寸精度(mm) 0.003 0.002 0.001 0.1 0.005 0.001 0.025 0.2 0.1 0.025 0.1 0.8 桂林电子科技大学毕业设计(论文) 第 35 页 共 42 页 9.2模具加工工艺一般流程 模具机械加工与其他机械产品的机械加工相比较,有其特殊性:模具一般是单件小批量生产,模具标准件则是成批生产;成型零件加工精度较高;所采取的加工方法往往不同于一般机械的加工方法。 1、根据零件结构和制造工艺,模架的基本组成零件有两种:导柱、导套等回转零件;模板等平板零件。 导柱、导套的加工主要是内、外圆柱面加工,平板内零件的制造过程主要进行平面加工和孔隙加工,他们在模具中起定位的导向作用,保证凹凸模在工作时具有正确的相对置,除了要保证导柱,导套配合表面尺寸形状精度外,还应该保证导柱、导套各自配合面之间的同轴度要求。 导柱、导套一般采用低碳钢进行渗碳、淬火处理,也可选用碳素工具钢T8A淬火处理,淬火处理硬度50-55HRC。 导柱、导套加工工艺过程如下:备料—粗车、半精车内外圆柱表面—热处理—研磨导柱中心孔—粗磨、精磨配合表面—研磨导柱、导套重要配合表面。 模板加工工艺过程如下:下料—锻造—退火—粗加工—精磨基面准面—划线—工作型面半精加工—淬火、回火—磨削—修研。 模板型孔加工工艺过程如下:下料—锻造—退火—粗加工六面—精磨基面准面—划线—型孔半精加工—型孔精加工—淬火、回火—精磨(研磨)。 2、导柱、导套与模板之间一般采用过盈配合,装配时可采用手动压力机将导柱压入动模板的导柱孔。模架的装配比较的简单,主要是用螺钉将装有导套的定模板连接起来。 3、具表面强化处理工艺特点及应用: 渗氮处理:渗氮处理是向模具零件表面渗入氮原子的过程,模具渗氮前应加工到尺寸精度和表面粗糙度,最好是经过试模确认完全合格后再进行渗氮处理。根据模具的技术要求分别采用以下两种工艺路线: 精密模具:备料—锻造—退火或回火—粗加工—调质—半精加工—装配—试模—渗氮—研磨抛光—装配; 一般模具:备料—粗加工—调质—精加工—渗氮—研磨—装配。 桂林电子科技大学毕业设计(论文) 第 36 页 共 42 页 10 模具的装配 模具装配是把模具零件,组件或部件组装成一副完整模具的过程。有组件装配部件装配和总装三个步骤。模具装配既要保证配合精度,还要保证零件之间的位置精度,对于彼此有相对运动的零件应该保证运动精度。 1、装配前的准备 ?研究分析装配图零件图,了解各零件的作用特点和技术要求,掌握关键装配技术; ?检查待装配的零件,确定哪些零件有配作加工内容; ?确定装配基准; ④清理模具零件; 2、装配工艺 1)模架装配:当模板加工量较大时,或多或少会引起模板的一些变化,模板上下表面最终需要平磨修平,同时为保证导柱导套间运转灵活,这时需要对导柱导套进行修磨。 2)成型零件装配:保证分型面密合,一般使型腔型芯镶块的分型面处高于定动模板上表面0.020.004mm,这样可以使锁模力相对集中作用在分型面上,避免塑件产生飞边或毛刺,首次试模后在需要的地方加开排气槽。 3)脱模机构装配:要保证在推出时,推杆或推件板动作必须保持同步,各孔之间基本同心,推杆在孔中反复运动灵活。一般情况下,装配时要保证推杆顶面高出型芯表面0mm0.1mm,复位杆顶面应低于分型面0mm0.05mm,斜推杆顶面应低于型芯表面001mm0.2mm(保证斜推杆在推出过程中不损伤塑件内表面),以推杆底部台肩厚度为准,配作推杆固定板的沉孔深度,保证装配后有0mm0.05mm的轴向间隙,避免推杆过大的轴向串动。 3、检验 在装配完成后进行全面的检查,以确定是否满足装配技术要求。 4、试模和修配 将模具装入注塑机,并开始动作,在保压一段时间后开模,凝料由拉料杆从浇口套中脱出并自动坠落,推杆顶出塑件,塑件推出后,由复位杆实现复位,并锁紧动定模板,以便进行下一次注塑。