摩托车尾灯罩的工艺设计

摩托车尾灯罩的工艺设计内容摘要：

（ 6）浇注系统应结合型腔布局同时考虑。 （ 7）流动距离比和流动面积比的校核。 （ 8）尽可能使塑件不进行或少进行后加工，成型周期短，效率高。 （ 9）大多数热塑性塑料熔体的假塑性行为，应予以充分考虑。 主流道设计 主浇道即从注射机喷嘴开始到分流道为止的熔融塑料的流动通道。 它与注射机的喷嘴在同一轴线上。 目前最为普遍的主流道结构，是以浇口套形式镶入 模板中，这种主流道适用于所有注射模具。 为防止浇口套被注塑机喷嘴撞伤，应采取淬火处理使其具有一定硬度。 主流道的基本尺寸通常取决于两个方面：第一个是使用的塑料种类，所成型制品的质量和壁厚。 第二个是注射机喷嘴几何参数与主浇道尺寸的关系。 主流道设计时，其设计要点如下： （ 1）一般主浇道设计成圆锥形，锥度为 24。 以便凝料从流道内取出。 查参考文献 [1]可得， 聚丙烯 的流动性良好，取 2176。 合适。 内壁表面粗糙度 aR 小于 ～ m，这里取 um。 （ 2）为防止主流道与喷嘴处溢料，主流道与喷嘴接触处紧密对接，主流道对接处制成球形凹坑，其球面半径 1 (1 ~ 2)R R mm ；模具设计与制造 毕业设计 22 主流道的进口直径应根据注射机的喷嘴孔直径确定，一般1 ( ~ 1)D D mm。 由 可知浇口套始端球面半径 R=12mm,喷嘴直径为 D=。 所以主流道： 球面半径：。 R=(12+2)mm=14mm 进口直径： D=(+)=。 凹坑深 h 取 35mm。 这里取 h=3mm。 由于主流道与塑料熔体及喷嘴反复接触和碰撞，因此常将主流道制成可拆卸的主流道衬套，便于钢材的加工和热处理。 通常将主流道衬套在淬火后嵌入模具中，这样在损坏时便于更换或修磨。 材料选择 T10A，热处理后硬度为 5357 HRC，称套长度与定模板配合部分的厚度一致。 浇口套与浇道板配合为 H7/m6。 主流道衬套的具体结构如图 所示： d5R 128h 主流道衬套图示 模具设计与制造 毕业设计 23 （ 3）为了减少料流转向过渡时的阻力，主流道与分流道结 合处采用圆角过度，其圆角半径 r=1～ r=2mm。 （ 4）在保证塑料良好成型的前提下， 主流道长度 L 应尽量短，否则将增多流道凝料，且增加压力损失，使塑料降温过多而影响注射成型。 通常主流道长度由模板厚度而定，一般取 L≤ 60mm。 由于此塑件采用侧浇口，导致主流到的长度加大，所以 取 L=100mm。 （ 5）主流道大端直径 D= 半锥角 a 为 12oo: ，取 2a，取 D=10mm。 （ 6）为了使主流道与喷嘴和料筒对中，将定位环与主流道设计成组合结构，定位环与注射机定模固定板定位孔相配合，配合精度为 H11/h11，浇口套总长 L0=100mm 冷料穴的设计 冷料穴的作用：贮存因两次注射间隔产生的冷料及熔体流动的前锋冷料，防止熔体冷料进入型腔。 设计要求：冷料穴底部成曲折的钩形或下陷的凹槽，使冷料穴兼有分模时将主流道凝料从主流道衬套中拉出并滞留在动模一侧的作用。 冷料穴分为主流道冷料穴和分流道冷料穴。 冷料穴的位置一般都设计在主流道或分流道的末端， 亦即塑料最先到达的部位。 其作用是防止在注射时将冷料注入型腔，而使制品产生缺陷。 在开模时，冷料穴又起到将主流道的凝料从浇口套中拉出的作用。 冷料穴的直径应大于主流道大端直径。 本模具在主流道设有冷料穴。 具体见图 浇注系统截面图。 模具设计与制造 毕业设计 24 图 浇注系统截面图 分流道设计 分流道为主流道和浇口之间的流动通道。 一般开设在分型面上，起分流和转 向作用，分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置，分流道 的设计应尽可能短，以减少压力损失，热量损失和流道凝料。 常用的分流道截面有圆 形 、梯形、 U 形和六角形等，如下图 44 所示： 常用流道截面形状 查参考资料 [2] 中表 61 可知， 聚 苯已 烯 塑料的分流道断面直径模具设计与制造 毕业设计 25 的推荐值为 ～ ， 要减少流道内的压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，因此，可以用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率，其中圆形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脱模困难，所以 一般是制成 圆 形流道。 取断面直径为 6mm。 下面用经验公式做更精确确定。 分流道熔体体积流量： qv=V/nt=200  2  2=25(cm3 /s ) （ ） 式中 qv 熔体体积流量， V 制件体积，通常可取 V=（ ～ ） Vg， Vg 为注射机的公称注射量，可知 V=*250=200cm3 ； t 注射时间，由参考文献 [2] 表 62 可知 t=2s； n—— 分流道个数，这里取 n=2. 浇口的位置、数量的确定 浇口 是连接流道与型腔之间的一段细短通道，是浇注系统的关键部分，起着调节控制料流速度、补料时间以及防止倒流等作用。 浇口 的类型很多，一般常见的有侧浇口、点浇口、潜伏式浇口、扇形浇口、薄膜浇口等多种，根据其特性不同使用在不同场合。 一般情况浇口采用长度很短（ ～ 2mm）而截面很狭窄的小浇口， 因此流动阻力很大，细微的变化都会对塑料熔体的充填产生很大的影响。 浇口设计主要包括浇口的数目 、位置形状和尺寸的设计。 浇口模具设计与制造 毕业设计 26 的数目和位置主要影响充填模式，而浇口的形状与尺寸主要影响熔体流动性质。 浇口设计该保证提供一个快速、均匀、平衡、单一方向流动的充填模式，另一方面应该避免射流、滞流、凹陷等现象的发生。 浇口位置的选择将 影响塑料件的 填充行为 、 制品的最终尺寸（公差） 、 收缩行为 、 翘曲 和 机械性能水平 、 表面质量（外观）。 浇口的设计需要遵循以下 基本设计原则： （ 1）浇口的尺寸及位置选择应避免熔体破裂而产生喷射和蠕动。 （ 2）浇口的位置应有利于流动排气和补料。 （ 3）浇口位置应使流程最短，料流变向少，防止 型芯变形。 （ 4）浇口位置及数量应有利于减少熔接痕和增加熔接强度。 （ 5）浇口的位置应考虑定位作用和对塑件性能的影响。 （ 6）浇口的位置应尽量开设在不影响塑件外观的部位。 一方面应 通过分析，本模具的浇口 设计为侧浇口，与点浇口的优势为这里可以用两板模，而点浇口要用三板模 ，简化模具结构。 这里浇口的 的断面形状设计为圆角梯形，其截面厚度 h 通常取浇口处壁厚的1/3～ 2/3,这里取 h=1mm；其截面宽度 b 取 8h,b=8mm；浇口长度取l=1mm。 但是，这只是给出一个浇口范围，并没有确定浇口数量和具体的浇口位置。 所以，我们继续进行下面的分析。 由于采用一模 两腔，模具设计与制造 毕业设计 27 同时又采用侧浇口，侧浇口一 开 设侧面并且表面要求不高的面上 剪切速率的校核 生产实践表明，当注射模主流道和分流道的剪切速率R=5102 ~5103S 1 、浇口的剪切速率 R=104 ~105 S 1 时 ，所成型的塑件质量最好。 对一般热塑性塑料，将以上推荐的剪切速率值作为计算依据，可用以下经验公式表示： vnqR R （ ） [2] 式中 vq ——体积流量（ 3/cms ）； 3nR ——浇注系统断面当量半径（ cm ）。 （ 1）主流道剪切速率校核 / 100Q Q T公主 V （ 3/cms ） （ ） [2] 式中 T 为 注射时间， T=2（ S） ； 12 0 .3 2 54n ddR  （ cm ） （ ） [2] 式中 nR —— 主流道的平均当量截面半径 ； 1d —— 主流道小端直径， 1 5d mm ； 2d —— 主流道大端直径 ， 2 8d  mm ； 3333 . 3 3 . 3 1 0 0 3 . 0 6 1 03 . 1 4 3 . 2 5nQR R    主主 S 1 （ 2）分流道剪切速率的校核 4 主分 25（ cm3 /s） 模具设计与制造 毕业设计 28 nR nQR R 分分 =103 S1 （ 3）浇口剪切速率 的校核 R 当n =1mm。 Q浇 = Q分 =25 3/cms 433 . 3 2 . 7 1 0nQR R  浇浇 S1 从以上的计算结果看，流道与浇口剪切速率的值都落在合理的范围内，证明 流道与浇口的尺寸取值是合理的。 排气系统设计 排气系统的作用是在注射过程中，将型腔中的气体有序而顺利 的排出，以免塑料件产生气泡，疏松等缺陷。 如果排气不良有以下危害性： （ 1）在塑件上形成气泡、银纹、云雾、接痕，使表面轮廓不清； （ 2）严重时在塑件表面产生焦痕； （ 3）降低冲模速度，影响成型周期； （ 4）形成断续注射，降低生产效率。 因此，及时有序的将气体排出是十分必要的。 一般有以下几种排气方式： （ 1）排气槽排气； 模具设计与制造 毕业设计 29 （ 2）分型面排气； （ 3）拼镶件缝隙排气； （ 4）推杆间隙排气； （ 5）粉末烧结合金块排气； （ 6）排气井排气； （ 7）强制性排气。 本塑件是小型塑件，结合塑件特点，可以采用分型面排气方式足以排气，因而不采用排气槽排气。 成型零部件设计 成型零部件的设计应在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑。 其中最重要的是凹模和凸模尺寸的设计。 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要包括型腔和型芯的径向尺寸及高度尺寸，及孔中心距等。 本设计中采用平均值法计算，其中：塑件的尺寸精度取 IT4 级精度。 塑件尺寸的公差值可由参考文献 [5] 表 31 可得出。 模具制造精度取  =13 。 具体的设计及计算如下。 凹模结构设计与计算 凹模是成型塑件外表面的零部件，其结构类型有整体式和组合式。 本塑料若采用整体式虽然结构简单、牢固、不容易变形，塑件无拼缝痕迹，但将造成加工困难，浪费材料，更换不便，增加成本等一系列问题。 所以采用组合式。 这样可以改善加工工艺性，减少热变形，节省优质钢材。 将四壁加工，热处理、研磨抛光后压入模模具设计与制造 毕业设计 30 套。 为使内壁接缝紧密，其连接处外侧留有 的间隙。 配合H7/f7，具体见总装配图。 凹模按其结构可分为六种， ；； ； ； 壁拼合式凹模；。 对于有侧凹的圆形塑件（如骨架类塑件和带有嵌件的塑件），为了塑件顺利地从凹模里取出来，凹模常用相同的两块或多块拼成，所以本产品采用组合式凹模。 型腔的径尺寸计算 塑件外形尺寸：  ， 。 由参考文献 [2] 中的公式 77 得型腔的径向基本尺寸为： 3[]04[ 130 130 ]0 .2250zS S c pL L L Sm        （ ） 3[] 04[ 80 80 05 5 38 ]00zS S c pL L L Sm       其中 Lm—— 型腔的基本尺寸（ mm）； cpS —— 塑料的平均收缩率，由 可知 cpS =； SL —— 塑件外形基本尺寸 (mm)。