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设计说明书撰写程序优化方法

时间:2023-05-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出,模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。常见塑料的注射工艺参数可查阅《塑料成形模具设计手册》。

设计说明书撰写程序优化方法

(一)接受任务书

成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出,其内容如下:

1)正规制件图样,并注明采用塑料的牌号、透明度等。

2)塑料制件说明书或技术要求。

3)生产产量。

4)塑料制件样品。

通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出,模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。

(二)拟定制品成型工艺

1.制品分析

(1)读懂塑件图 了解制件的用途,分析塑料制件的工艺性、尺寸精度等技术要求。例如,塑料制件在外表形状、透明度、使用性能方面的要求;塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况的合理性;熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度;有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析,看估计成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出符合要求的塑料制件来。此外,还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。

(2)制品原材料的选择 成型材料应当满足塑料制件的强度要求,具有好的流动性、均匀性和各向同性热稳定性。根据塑料制件的用途,成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或相反的反射性能、胶接性或焊接性等要求。可参考塑模设计手册选用。

(3)计算计算制品的体积、重量、制品正面投影的面积,以及结构零件的强度校核。

2.确定制品的成型加工方法

根据塑件结构分析,采用注射成型加工。

3.拟订制品的成型工艺参数

注射成型工艺的核心问题,就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体,并把它注射到型腔中,在控制条件下冷却定型,使塑件达到质量要求。影响成型工艺的重要参数是塑化流动和冷却的温度、压力以及相应的各个作用时间。

(1)温度 注射成型过程中需要控制的温度有:料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。

1)料筒温度。料筒最合适的温度范围应在粘流温度和热分解温度之间。料筒温度的分布,一般是从料斗一侧(后端)起至喷嘴(前端)止逐步升高的,以使塑料温度平稳地上升达到均匀塑化的目的。

2)喷嘴温度。喷嘴温度一般略低于料筒最高温度,以防止熔料在直通式喷嘴发生“流涎现象”。

3)模具温度。模具温度决定于塑料结晶性程度、塑件的尺寸和结构、性能要求以及其他工艺条件(熔料温度、注射速度及注射压力、成型周期等)。

(2)压力 注射模塑过程中的压力包括塑化压力和注射压力两种,它们直接影响塑料的塑化和塑件质量。

1)塑化压力。塑化压力又称背压,是指采用螺杆式注射机时,螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力。一般操作中,塑化压力应在保证塑件质量的前提下越低越好,其具体数值是随着所用塑料的品种而异的,但通常很少超过6MPa。

2)注射压力。注射机的注射压力是指柱塞或螺杆头部对塑料熔体所施加的压力。

注射压力取决于注射机的类型、塑料的品种、模具浇注系统的结构及其尺寸与表面粗糙度、模具温度、塑件的壁厚及流程等,关系十分复杂。

为了保证塑件的质量,对注射速度(熔融塑料在喷嘴处的喷出速度)常有一定的要求,而对注射速度较为直接的影响因素是注射压力。

型腔充满后,注射压力和作用全在于对模内熔体的压实(保压)。在生产中,压实时的压力等于或小于注射时所用的注射压力。

(3)时间(成型周期)完成一次注射成型过程所需的时间称为成型周期,它包括以下各部分:注射时间、保压时间和冷却时间等。

在整个成型周期中以注射时间和冷却时间最重要,它们对塑件的质量均有决定性的影响。注射时间中的充模时间与充模速度成正比,保压时间不仅与塑件的结构尺寸有关,而且与料温、模温以及主流道和浇口有关。冷却时间主要决定于塑件的厚度、塑料的热性能和结晶性能以及模具温度。常见塑料的注射工艺参数可查阅《塑料成形模具设计手册》。

(三)拟定模具结构方案

理想的模具结构应能发挥成型设备的能力,最大限度地满足塑件的工艺技术要求(如几何形状、尺寸精度、表面粗糙度等)和生产经济性要求(成本低、效率高、使用寿命长、节省劳动力等)。由于影响因素多,可从以下几个方面作起。

1.型腔布置

根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。型腔的布置可参见教材或塑料成形模具设计手册,同时草图上作好模具平面布置。

2.确定分型面

分型面的位置要有利于模具加工、排气、脱模及成型操作,要有利于保证塑料制件的表面质量。参见教材有关内容。

3.浇注系统(www.xing528.com)

对于浇注系统,要考虑主浇道、分浇道、冷料穴及浇口的形状、位置、大小,同时应注意浇注系统的平衡问题。

4.溢流、排气系统的设计

根据塑件的形状与浇注系统的特点,决定是否增设溢流槽和排气槽及其位置、尺寸大小。

5.脱模方式

考虑开模、分型的方法与顺序,确定推出机构(包括拉料杆、推杆、推管、推板)的形式以及合模导向与复位机构的设置,计算脱模行程、脱模力及各推出机构的尺寸等,参见教材或塑料成形模具设计手册。

6.侧抽芯机构的设计

当塑件存在侧向凸、凹及侧孔时,需要考虑增设侧向抽芯机构,此时须选择机构类型,计算抽芯力和抽芯距离,同时还要确定各抽芯机构的数量和尺寸。

7.模具主要零件的结构设计

考虑成型、安装、制造与装配的需要,根据所选材料,通过理论计算(或经验公式和数据)确定定模座板、定模板(凹模板)、动模座板、动模板(动模安装板)、支承板、垫块、推板和推杆固定板等的外形尺寸;确定导柱、导套、滑块等的结构与尺寸;用相应的公式计算型腔与型芯的尺寸并确定其公差;此时还要确定各零件的安装、固定、定位的方法及相应的尺寸。

8.模具调温系统的设置

它主要是通过计算方法确定模具的冷却系统管道的形状、位置、数量与尺寸。

9.特殊模具结构设计

(1)双物料(双色)注射模的结构设计 考虑A模和B模的结构,浇口的选择、成型零件、脱模方式、分型面的位置以及模板旋转的角度和定位方式。

(2)热流道注射模的结构设计 主要考虑热流道的系统设计,如主流道、分流道、喷嘴、加热管、电热圈等的布置以及隔热板位置的确定等。

(3)斜顶杆的结构设计斜导杆、斜导槽角度和结构尺寸的确定、成型零件的设计以及脱模结构的设计。

(四)选择成型设备的类型、型号及主要技术指标

必须熟知各种成型设备的性能、规格和特点。例如对于注射机来说,在规格方面应当校核以下内容:注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具体见教材或参见《塑料成形模具设计手册》。

要初步估计模具外形尺寸,判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。

(五)方案论证

拟订上述初步方案后,应反复思考和论证,经过指导老师审查认可后方可定案。

(六)绘制模具草图

方案确定后即可着手绘制模具整体结构草图。最好采用1∶1的比例,先从型腔开始,由里向外,主视图、俯视图、侧视图同时进行,要求反映出:

1)型腔与型芯的结构。

2)浇注系统及排溢系统的结构形式。

3)分型面及推出机构。

4)合模导向及复位机构。

5)冷却系统的结构形式与部位。

6)安装、支承、连接、定位等零件的结构、数量及安装位置。

7)确定装配图的图纸幅框、比例、视图数量及布置等。

(七)绘制模具装配图

绘制正式装配图时要注意如下几点:

1)认真、细致地检查结构草图,对不细不全的部分要补细补全。

2)在装配图中,无论采用何种剖视方法,总的要求是,该模具中不同种类的螺钉、销钉都要在图中表示出来。

3)顺序标出零件序号,并填写在标题栏内。

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