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在塑料注射模具的设计中使用田口方法减少翘曲
摘要
在当今的塑料行业中塑料注射成型是最重要的聚合物加工业务
之一。
然而,
模具
制造和注塑机控制技
术的不足将会导致有缺陷的塑料产品。翘曲是缺陷的种类之一,
通常出现在产品厚度小于
1
毫米中。
这个项目是要制作一个模具的生产薄板,尺寸
120
毫米
×
50
毫米
×
1
毫米。薄板
将用于翘曲测试。在模具制作中,购买的模架将会被加工和组装。在此之后
,模具会
被固定在注塑机上。
本机的设置应该能够生产出产品。
然后,
该产品将会用于通过采
用田口方
法的实验设计来测试翘曲问题的影响因素。
根据结果,
它表明对翘曲变形最有效的因素是熔体温度。
灌装时间只轻微影响翘<
/p>
曲。可以最大限度地减少翘曲缺陷的最佳参数是熔融温度(
240
摄氏度)
,充盈时间
(
0.5
秒),保压压力(
90
%)和包装时间(
0.6
秒)。
<
/p>
埃尔塞维尔
B.V
,
2006
年,保留所有权利。
关键词:注塑模具;田口方法;实验设计;翘曲
简介
<
/p>
模具制造是一项重要的支柱产业,因为其相关产品代表:超过
70
%的产品是消
费类产品的组成部分。
为
缩短设计和制造周期,
良好的维和整体素质,
高需求快速设
p>
计变更,
已成为模具行业的瓶颈
[1]
p>
。
这是一个复杂的过程,
需要技术和经验丰
富的模
具制造者。
一般来说,
在当今的塑料行业中注射成型是最重要的聚合物加工业务之一。
在所<
/p>
有的塑料中大约有三分之一的塑料转换成零件采用注射成型
[2]
。
这是有很大的可能被
制造业首选的工
艺之一,
因为它生产的复杂形状塑料部件具有良好的尺寸准确度和极
短的周期时间
[3]
。
典型的例子
是计算机显示器和移动电话产品的肠衣和外壳,
其中有
一个壳薄
功能。这些产品往往会变得更轻,更薄,更小。因此,产品的内部组件必须
放进外壳中,
它的体积更小。
增加外壳的内部空间的一种方法是减少壁体的厚
度。
然
而,
注塑操作会变得更加困难,
因为塑件的壁厚变得更薄
[4]
。
p>
这是因为重大翘曲缺陷
将出现。为了减少这一重大缺陷,关于测试过
程的有效因素是必需的。
一个尺寸:
120 x 50
毫米,<
/p>
1
毫米厚度的薄板将被生产出来。它是用于测试尽量
减少翘曲缺陷的影响因素。首先,编造注塑模具是必要的。在此之后,模具将要被组
< br>装到注塑机上。
当薄板被生产出来
后
将会用于通过采用田口方法的实验设计来测试翘
曲问题的影响因素。
2
制造
< br>在制作模具时,一些准备是必要的。这台机器现有的能力是可以进行教学探讨。
在
制备模具的过程中需要使用的机器有打孔机,
铣床,
磨床。
p>
注塑成型机也需要用于
生产产品。已经被使用过的机器是
BOY
22D
。此外,它也需要寻找和购买能够
和注塑
机配合的模架。
1050
铝硅碳
钢已经被选定为模具的基料。由于一些部件如顶针,定
位圈,浇口套,水路口及
弹簧
不包括在模架中,这些组件是独立购买的。已经被使用
的塑料材料是
ABS
。
3
.
模具设计
有四种设计概念可以在这个项目中使用。这些设计概念的描述如下:
(a)
三板模具有两个单腔分型线。
(b)
双板模具有一个没有浇注系统的单腔分型线。
(c)
双板模具有一个有浇注系统的
双腔分型线,并且在型腔中有推杆。
(d)
双板模具有一个有浇注系统的
双腔分型线,并且在型腔中没有推杆。
由于该项目在预算中有
限制,
模架的类型已经被选定为双板模具,
而不是三板模
具。在两板模具的设计概念中,概念‘
d
’已
经被选定。这是因为概‘
b
’是非生产性
的,而概念‘
c
’在推出产品时可能损坏产品。
一般来说,二板模具由八个板块组成,并且这有它们的标准尺寸,分别为。
已经
被选择的模架必须立足于将被使用的注塑机规格。在这个项目中,标准的
250
毫米
×
250
p>
毫米模架已经被使用了,并且它的板尺寸如表
1
所示。
表
1
模板尺寸
板
顶部夹板×
1
腔板
x1
核心板
x1
侧板×
2
推杆固定板
x1
推板
x1
底部夹紧板
x1
< br>尺寸—宽
x
高
x
厚(毫米)
250 X 250 X
25
200 X 250 X 40
200 X 25O X 4O
37 X 250 X 70
120 X 250 x I5
120 X 250 X
20
250 X 250 X 25
在这些被列于表
1
的板中,
只有腔板板块和核心板块需要设计
。
其它的板块只需
要基于注塑机的规格和组件的尺寸。
产品设计和模具设计之间是相对的。
由于这个
项目是确定了有效的因素,
可以为
一个薄壳功能最大限度地降低
了翘曲缺陷,
已经设计产品是一个尺寸为
120
毫米
X50
毫米
X1
毫米的板块。
对于模架,
型腔,
可以生产出来的产品是在核心板块上设计的。
由于在
核心板块
上足够的空间,
可以设计有浇注系统的两腔。
这种设计在型腔部分没有推杆,
而且只
有用拉料
杆可以推出产品。这将会避免产品的损坏。
通风口的设计是重
要的,
因为它的功能是当模具闭合时释放型腔里的空气。
如果<
/p>
空气被困在模具里面将会发生缺料现象。图
1
显示了在这个项目中通风孔的设计。
< br>图
.1.
通风孔设计
p>
冷却系统是设计阶段要考虑的另一个阶段。
它是用来在塑料产品推出
模具前固化
塑料制品。图
2
和
3
分别显示了在这一项目中为腔板和核心板设计的冷却通道。
图
.2.
型腔板冷却通道的设定
图
.3.
型
芯板冷却通道的设定
在这个项目中
的产品设计只是一个简单的薄板。因此,模具可以通过使用铣床,
钻孔机和研磨机来制作
。
4
.
模具制造
在模具中还有一些部分需要进行加工。
这涉及高精度和准确度的
过程。
因此,
它
需要熟练的模具制造者
。以下为每个模具零件的加工过程。
4.1
顶部夹板
Part 1
:铰直径为
16mm
p>
的通孔(钻机)
操作说明
工具
Step1
标记点
高度计
Step2
Step3
Step4
Step5
在机床工作台上夹紧板块
以标记点为中心
中心钻
钻通孔
直径为
1
5.5
的钻子
铰孔
直径为
16
的铰刀
刀具,高速钢,主轴转速
330rpm
Part 2
:攻丝
M6
的孔
(
钻机
)
Step1
Step2
Step3
Step4
Step5
操作说明
工具
标记点
高度计
在机床工作台上夹紧板块
以标记点为中心
中心钻
钻
2
个
12m
m
深的孔
直径为
5
的
钻子
攻丝孔
M6
的攻丝机
刀具,高速钢,主轴转速
1000rpm
Part 3
:扩孔直径为
40mm
深度为
14.8mm
< br>(铣床)
Step1
Step2
Step3
Step4
操作说明
工具
标记
直径
35
和
45
的圆
圆规
在机床工作台上夹紧板块
在直径
3
5
的标记处铣
14.8mm
深的孔
p>
直径<
/p>
10
的立铣刀
在直径
40
的标记处钻
14.8mm<
/p>
深的孔
钻头
刀具,高速钢,主轴转速
820rpm
;切深,
2mm
粗和
0.8mm
的精加工。
图
4
显示了
顶部夹板需要被加工的部分。注意在
Part1,Part2
和
Part3
中的第一
步标记点和标记圈
是在进行下一步之前同一时间内完成的。
< br>图
.4.
顶部夹板需要加工的部分
4.2
型腔板
Part1
:铰直径为
16mm
的通
孔(钻机)
Step1
Step2
Step3
Step4
Step5
刀具,高速钢,主轴转速
330rpm
操作说明
工具
标记点
高度计
在机床工作台上夹紧板块
以标记点为中心
中心钻
钻通孔
直径
15.5
钻
铰孔
直径为
1
6
的铰刀
Part 2
:钻直径为
8mm
的通孔(钻机)
Step1
Step2
Step3
Step4
Step5
Step6
Step7
操作说明
工具
标记点
高度计
在机床工作台上夹紧板块
以标记点为中心
中心钻
钻
2
个直径为板宽一半的孔
直径为
8
的
钻子
转动盘到对面
在机床工作台上夹紧板块
以标记点为中心
中心钻
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