输液瓶橡胶盖注射模具设计..
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(数控模具设计)输液瓶橡胶盖注射模具设计1引言1.1概述输液瓶盖由于使用的需要,都采用橡胶制成,能够保证玻璃瓶内液体药品的密封。
目前市场上输液瓶橡胶塞都是用丁基橡胶,尤其是卤化丁基橡胶。
丁基橡胶(异丁烯—异戊二烯共聚物,即2-甲基-1-丙烯和2-甲基-1,3-丁二烯共聚物)是使用三氯化铝作催化剂将异丁烯和1%-3%的异戊二烯在-100℃下共聚制备的[1]。
溴化丁基橡胶除了保持了丁基橡胶原有的低透气性,高衰减性,耐老化性,耐天侯性,耐臭氧性及耐化学药品性等特性外,仍增添了普通丁基橡胶所不具备的以下特性[2]:(1)硫化速度快;(2)和天然像胶,丁苯橡胶的相容性能好;(3)和天然橡胶,丁苯橡胶的粘接性能提高;(4)可单独用氧化锌硫化,硫化方式多样化;(5)有较好的耐热性。
丁基橡胶是生产引用瓶塞的理想材料[3]。
1.2国内外对异戊橡胶的研究医用胶塞丁基化是国内HIIR的第二大需求市场,为保证医药安全,国家医药主管部门规定国内所有药用胶塞壹律停止使用普通天然橡胶瓶塞。
医用胶塞生产厂商正在扩大丁基橡胶瓶塞生产能力,主要是用卤化丁基橡胶,以适应国内需要。
溴化丁基橡胶由于硫化速度快、硫化效率高、硫化程度高、硫化剂用量少、可实现无硫无锌硫化等特点,从而赋予了溴化丁基橡胶瓶塞良好的物理性能和化学性能,使其具有良好的吸湿性,在冷冻干燥制品中应用较好。
对于低分子量的凝血酶抑制溶液,用溴化丁基橡胶胶塞其稳定性显著提高;同时其化学指标可控制在壹个较好的范围内,进而有力保证了和氨基酸、血液制品等大输液产品的相容性。
欧美国家的丁基胶塞厂家多数采用溴化丁基橡胶,目前我国也有壹些X公司全部使用溴化丁基橡胶生产胶塞。
目前国内较大的生产线有10多条,总生产能力达100亿只之上[4]。
合成丁基橡胶和卤化丁基橡胶的工艺路线目前有低温淤浆工艺和溶液法工艺。
低温淤浆工艺是最早开发的合成丁基橡胶的工艺,壹般是以氯甲烷作聚合介质,三氯化铝作引发剂,反应温度控制在-100-90℃。
毕业设计题目瓶盖塑模设计说明书目录一、 塑件的分析…………………………………………… (1)二、 塑件的形状尺寸………………………………………… (2)三、 形腔数目的决定及排布………………………………… (3)四、 分型面的选择…………………………………………… (4)五、 浇注系统的设计………………………………………… (5)六、 注射机的型号和规格校核…………………………… (6)七、 成型零部件的工作尺寸计算…………………………… (7)八、 导柱导向机构的设计………………………………… (11)九、 推出机构的设计…………………………………… (13)十、 温控系统的设计………………………………… (14)十一、设计小结………………………………………… (16)十二、参考文献………………………………………… (16)共 16 页第1页第一部分塑料PSPS:聚苯乙烯一、基本特性:聚苯乙烯无色透明、无毒无味。
落地有清脆的金属声、密度为1.054g/cm。
聚苯乙烯的力学性能与聚合方法、相对分子质量大小、定向度和质量有关,相对分子质量越大机械强度越高。
它有优良的电性能(尤其是高频绝缘性能)和一定的化学稳定性。
它能耐碱、硫酸、磷酸、10%-30%的盐酸、稀醋酸及其他的有机酸。
但不耐硝酸及氧化剂的作用,对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐溶液也有足够的抗蚀能力。
但耐热性能低,热变形温度一般在70-80度,只能在不高的温度下作用。
主要用途: 在工业中做仪表、灯罩、化学仪器、零件、透明模型等。
在电器方面做良好的绝缘材料、接线盒电池盒等。
在日用品方面广泛的用于包装材料、各种容器、玩具等。
成型特性: 1.无定形料、吸湿性小,不易分解,性脆易裂,热膨胀系数大,易产生应力开裂。
2.流动性能较好,溢边值0.03mm左右。
3.塑件壁后均匀,不宜有镶件,缺口,尖角,各方面应圆滑连接。
4.可用螺杆或柱塞式注射机加工,喷嘴可用直通式或自锁式。
毕业设计(论文)题目:瓶盖注射模具设计学生:指导老师:系别:专业:班级:学号:2009年6月本科毕业设计(论文)作者承诺保证书本人郑重承诺:本篇毕业设计(论文)的内容真实、可靠。
如果存在弄虚作假、抄袭的情况,本人愿承担全部责任。
学生签名:2009 年 6 月 1 日本科毕业设计(论文)指导教师承诺保证书本人郑重承诺:我已按有关规定对本篇毕业设计(论文)的选题与内容进行了指导和审核,该同学的毕业设计(论文)中未发现弄虚作假、抄袭的现象,本人愿承担指导教师的相关责任。
指导教师签名:年月日目录1概论 51.1课题的背景及意义 61.2 各种模具的分类和占有量错误!未定义书签。
1.3我国塑料模具技术的现状及发展趋势62注塑件的设计 82.1材料选择82.2结构设计92.2.1塑件结构分析92.2.2壁厚92.2.3脱模斜度92.2.4圆角92.3塑件的尺寸精度及表面质量102.3.1尺寸精度102.3.2塑件的表面质量103 注射成型的准备 103.1注射成型工艺简介103.2注射成型工艺条件113.3注射机的选择123.3.1注射机简介123.3.2注射机基本参数123.3.3选择注射机134 模具设计 144.1分型面的确定144.2型腔数目的确定及型腔的排列144.3浇口的确定154.4浇注系统的设计154.4.1主流道154.4.2分流道164.4.3冷料穴164.5型芯型腔结构的确定164.5.1螺纹型芯的结构设计164.6模架的确定164.6.1型腔壁厚和底板壁厚计算164.6.2模架的选用184.7注射机的校核194.7.1最大注射量的校核204.7.2锁模力的校核204.7.3喷嘴尺寸的校核204.7.4定位圈尺寸校核204.7.5模具外形尺寸校核204.7.6模具闭合高度校核204.8模具材料的选择214.9导向与定位机构214.10推出机构的设计224.11脱螺纹机构设计234.11.1链传动结构设计234.11.2齿轮的选用244.11.2按齿根强度校核254.12轴承的选用264.12.1轴承类型选择264.12.2滚动轴承的失效形式264.12.3滚动轴承的校核计算264.13成型零件工作尺寸的计算284.13.1型芯、型腔工作尺寸计算284.13.2螺纹型环工作尺寸的计算324.14排气设计334.15温度调节系统设计334.15.1模具温度对塑料制品质量的影响334.15.2对温度调节系统的要求334.15.3冷却系统设计345模具总装配图 35. 366 结果分析 366.1脱螺纹机构设计总结366.2洗洁精瓶盖塑料模具设计总结36致谢 37参考文献 38瓶盖注射模设计摘要:本次设计的零件为洗洁精瓶盖塑件属于小型塑件,其形状相对简单,生活中使用比较普遍,针对其成型特点设计了塑件结构及其注塑成型模具。
第1章绪论随着中国当前的经济形势的日趋好转,在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下,中国的制造业也日趋蓬勃发展;而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一,模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高,并能获得极大的经济效益,因而引起了各国的高度重视和赞赏。
在日本,模具被誉为“进入富裕的原动力”,德国则冠之为“金属加工业的帝王”,在罗马尼亚则更为直接:“模具就是黄金”。
可见模具工业在国民经济中重要地位。
我国对模具工业的发展也十分重视,早在1989年3月颁布的《关于当前国家产业政策要点的决定》中,就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。
近年来,塑料模具的产量和水平发展十分迅速,高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。
注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内,塑料受热熔化后,在注塑机的螺杆或活塞的推动下,经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内,塑料在其中固化成型。
本次毕业设计的主要任务是矿泉水瓶盖注塑模具的设计。
之所以选择这个设计题目的主要有两方面意义:1、瓶盖是带内螺纹的塑件要求设计时要充分考虑到脱模的方式方法,多分型面结构以及点浇口方式的模具结构设计方法;2、瓶盖属中小型件在我们的日常生活中有一定的普遍性和代表性,为今后的实用性模具设计奠定了基础以更好的服务模具制造业服务社会。
本次毕业设计的主要目的:了解模具设计的方法与内容;掌握各类型模具的基本结构以及各零部件与非标准件的设计;熟悉模具材料的性能与应用以及加工方法与加工手段;熟练应用各种模具设计软件,包括CAD、CAXA、Pro/E、UG等;了解模具的发展状况与发展方向。
希望通过本次设计为今后的工作奠定一个良好的基础。
第2章成型工艺规程编制2.1 产品技术要求和工艺分析产品技术要求产品设计图见图2-1、图2-2、图2-3。
图2-1 产品3D图俯视图图2-2 产品3D图仰视图2-3 产品2D图此塑件上有三个尺寸有精度要求:零件上有多个尺寸有26±;12±;壁厚2mm,均为MT6级塑料精度,属于中等精度等级,在模具设计和精度要求,分别是:30±;制造过程中要严格保证这些尺寸的精度要求。
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饮料瓶瓶盖注射模具设计饮料瓶瓶盖注射模设计一塑料的工艺性分析1.塑件的原材料分析塑料的品种:PE(聚乙烯)。
成型特征:结晶型塑料,吸湿性小,流淌性较好,溢边值为0.02mm左右,流淌性对压力变化敏感,加热时间长则易发生分解,冷却速度快,务必充分冷却。
设计模具时要冷却料穴与冷却分流。
收缩率大,方向明显,易变形,扭曲结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大,应操纵模温。
易用变压注射,料温要均匀,否则会增加内应力,使收缩不均匀与方向性明显。
2.塑料的尺寸精度分析影响塑料制品的尺寸精度的要紧因素是材料的收缩与模具的制造误差。
查教材上表2-11得此材料的收缩率为1.5%~2%。
塑料制品的公差也可通过教材上表2-12查得,塑料的精度等级选择7级精度。
3.塑件的表面质量分析塑件外表面要求粗糙度较低,表面光滑,内表面要求低点。
4.塑件结构的工艺性分析结构简图如图所示瓶盖主体外侧均匀分布120个增大摩擦力的防滑筋,瓶盖顶部有商标名称ZSM的字样。
瓶盖下部有一防伪圈与瓶盖主体通过8个直径为1mm高1mm的小圆柱相连,防伪圈内侧有8个均匀分布长为3mm直径为1.5mm的半圆形凸台。
瓶盖内部有螺呀为半圆形的螺纹及高为4mm截面直径为1mm的防伪圈与瓶子内径严密配合,而高为1mm,截面直径1mm的防伪圈与瓶子外径严密配合防止漏水。
综上所述可使用注射成型加工。
二确定成型设备选择与模塑工艺规程编制1.计算塑件体积与质量cmV=3.05 3M=2.9g选择注射机为SZ-30理论注射容积为373cm ,实际注射质量为33g ,螺杆直径为26 mm ,塑化能力3.6g/s ,注射压力170MPa 螺杆转速10~160r/min,螺杆行程70 mm ,锁模力为320KN ,拉杆有效间距300300⨯2mm ,模板行程110 mm ,模具最小厚度80 mm ,模具最大厚度110 mm ,最大开距220 mm ,模扳尺寸400400 ⨯2mm ,顶出行程50 mm ,喷嘴半径为12 mm ,高为2 mm 。
瓶盖注塑模具设计论文1 塑件结构分析图1所示塑件为某饮料瓶瓶盖,材料为PE( 聚乙烯) ,重量为2.9g。
瓶盖主体外侧均布120个增大摩擦力的防滑筋,瓶盖顶部有商标名称ZSM的字样。
瓶盖下部有一防伪圈与瓶盖主体通过8个直径φ1mm 高1mm 的小圆柱相连,防伪圈内侧有8个均布长为3mm 直径为φ1.5mm 的半圆形凸台。
瓶盖内部有螺牙为半圆形的螺纹及高为4mm、截面直径为φ1mm 的防伪圈与瓶子内径严密配合,而高为1mm,截面直径φ1mm 的防伪圈与瓶子外径严密配合防止漏水。
2 模具结构设计根据塑件形状、精度、大小、工艺要求和生产批量,模具设计时考虑如下几方面。
2.1 型腔数目及排列方式瓶盖作为包装容器大批量生产,宜采用一模多腔,考虑现有注塑机的锁模力、注射量及瓶盖的精度和经济性因素,确定为1模10腔,型腔排列方式为“一字形”。
2.2 浇注系统设计根据塑件结构,模具设计成三板式采用点浇口,浇口设置在塑件顶部正中央位置,点浇口可显著提高熔体的剪切速率,使熔体粘度大为降低有利于充模,对于PE 这样对剪切速率敏感的熔体尤为有效。
并且塑件作为包装容器,外观质量要求高,点浇口的残留痕迹小,可确保塑件的表面质量,脱模时浇口处自动拉断,便于实现制品生产过程的自动化,提高了生产效率,增加了经济效益。
采用非平衡浇注系统,型腔排列紧凑,减小了模具尺寸,为了能使各个型腔能同时均衡地充满,采用BGV(Balanced Gat Value) 法通过人工修改各个型腔浇口尺寸达到平衡。
利用冷料穴储存前锋冷料。
2.3 冷却系统设计模温调节系统直接影响到制品的质量和生产效率。
为提高型腔的冷却效率,采用如图2 所示的冷却回路,一条回路的进口位于另一条回路的出口附近;根据塑件形状及模具结构限制,定模冷却水道直径为φ12mm( 见图2) ,与模外软管连接形成循环冷却。
动模型芯直径较细,采用如图3 所示的钢管冷却方式,在型芯中心压入热导性能好的软铜芯棒,并将芯棒的一端伸到冷却水孔中冷却。
大输液塑料瓶盖模具设计07机械2班董国强07210010201 零件名称:大输液塑料瓶盖生产批量:大批量未注公差取MT5级精度据统计,我国13亿人口每年输液总需求约为45亿瓶,2008年,大输液生产量已超过60亿瓶(袋),约50%大输液仍沿用传统的玻璃瓶、天然橡胶塞和不易开启的铝盖包装。
这种包装方式存在许多缺点,特别是天然橡胶塞易老化,气密性差,针刺时易掉屑,而胶塞中的添加剂在药液中蚀溶以及在穿刺抽药时胶屑脱落下来的不溶性微粒可阻塞人体微循环,还可引起血小板溶解性出血。
鉴于此,目前大输液包装有向塑料瓶(PP或PE 瓶)和软袋(PVC或非PVC)发展趋势。
一、塑件结构分析750g 输液塑料瓶外瓶盖塑件形状如图1所示,材料为EVA,该材料具有流动性好、成型收缩大、冷却慢、易变形、质软、易脱模等优点。
塑件尺寸如图2所示,尺寸精度及表面质量一般。
塑件底部有一条高2.5mm、深1mm 的环形槽,可箍紧在瓶颈处。
塑件顶部有一防伪拉环,拉开防伪拉环即可启封药液。
二、模具设计方案根据塑件大小、形状、精度、工艺要求和生产批量,模具设计采用如下方案。
1、型腔数目及排列方式由于瓶盖为小塑件,用量大,希望腔数尽可能多,以提高生产效率。
综合考虑注塑机的锁模力、注射量及瓶盖的精度和经济性因素,采用1模32腔,型腔分布如图3所示,为对称结构,其中01~32为注塑型腔,塑液经主流道、支流道注塑至各型腔。
模具的闭合高度、安装定位等均应符合注塑机的技术参数。
2、分型面选择塑件底部环形槽与瓶体的配合有严格的要求,塑件成型后必然留在动模型芯上,根据塑件的结构特点,将模具分型面设在瓶盖的底端面,这是截面轮廓最大部位,与开模方向垂直,成型收缩率取1.8%。
3、浇注系统设计根据塑件结构,模具设计成三板式,采用点浇口,浇口设置在塑件顶部中心位置,EVA是一种对剪切速率敏感的塑料,采用点浇口进料方式,可以提高EVA熔体的剪切速率,降低熔体黏度,提高熔体的充模能力。
饮水瓶瓶盖内螺纹注射模设计古远明(河源职业技术学院,广东河源517000)【摘要】针对复杂结构的内螺纹瓶盖注射模设计,通过分析饮水瓶瓶盖的结构特点,使用MoldFlow模流分析,设计了圆形分流道截面形状及潜伏浇口,采用侧抽芯机构解决了瓶盖顶处内凹的脱模难题,采用旋转脱螺纹机构为电动机带动链条驱动齿轮使内螺纹自动脱模,解决了饮水瓶瓶盖自动脱模的难题,实现批量自动生产,提高了生产效率。
关键词:饮水瓶瓶盖;侧抽芯机构;内螺纹;注射模中图分类号:TQ320.66文献标识码:BDOI:10.12147/ki.1671-3508.2023.04.010Design of Injection Mold for theInner Thread of the Water Bottle CapGu Yuanming(Heyuan Technical College,Heyuan,Guangdong517000,CHN)【Abstract】According to the design of injection mold for the inner screw cap with complex structure,through analyzing the structural characteristics of the cap of drinking water bottle,the shape of circular sprue section and the latent gate were designed by MoldFlow mold flow analysis,the side core-pulling mechanism is used to solve the problem of demoulding the concave inside the top of the bottle cap,and the rotating demoulding mechanism is used to drive the chain drive gear for the motor to make the internal thread demoulding automatically,which solves the problem of automatic demoulding of the bottle cap of drinking water bottle,realize batch automatic production,improve production efficiency.Key words:water bottle cap;side core-pulling mechanism;internal thread;injection mold1瓶盖塑件结构工艺性分析饮水瓶瓶盖如图1所示,塑件材料为ABS热塑型高分子结构材料、缩水率为0.5%,塑件最大外形轮廓尺寸为ϕ59.52×30.87mm,拔模角度为1°,最小壁厚为0.96mm,塑件表面有一个ϕ10.2mm与ϕ9.18mm的阶梯孔,顶面ϕ5.1mm处为圆环凹槽需设计侧抽芯机构,内孔有M50×2.5×9.44Lmm的内螺纹需设计旋转脱螺纹机构,旋转脱螺纹机构生产效率高,能够实现批量自动化生产。
1 引言1.1 概述输液瓶盖由于使用的需要,都采用橡胶制成,可以保证玻璃瓶内液体药品的密封。
目前市场上输液瓶橡胶塞都是用丁基橡胶,尤其是卤化丁基橡胶。
丁基橡胶( 异丁烯—异戊二烯共聚物,即2-甲基-1-丙烯与2 -甲基-1,3 -丁二烯共聚物) 是使用三氯化铝作催化剂将异丁烯与1%-3%的异戊二烯在-100 ℃下共聚制备的[1]。
溴化丁基橡胶除了保持了丁基橡胶原有的低透气性,高衰减性,耐老化性,耐天侯性,耐臭氧性及耐化学药品性等特性外,还增添了普通丁基橡胶所不具备的以下特性[2]:( 1 )硫化速度快;( 2 )与天然像胶,丁苯橡胶的相容性能好;( 3 )与天然橡胶,丁苯橡胶的粘接性能提高;( 4 )可单独用氧化锌硫化,硫化方式多样化;( 5 )有较好的耐热性。
丁基橡胶是生产引用瓶塞的理想材料[3]。
1.2国内外对异戊橡胶的研究医用胶塞丁基化是国内HIIR的第二大需求市场,为保证医药安全,国家医药主管部门规定国内所有药用胶塞一律停止使用普通天然橡胶瓶塞。
医用胶塞生产厂商正在扩大丁基橡胶瓶塞生产能力,主要是用卤化丁基橡胶,以适应国内需要。
溴化丁基橡胶由于硫化速度快、硫化效率高、硫化程度高、硫化剂用量少、可实现无硫无锌硫化等特点,从而赋予了溴化丁基橡胶瓶塞良好的物理性能和化学性能,使其具有良好的吸湿性,在冷冻干燥制品中应用较好。
对于低分子量的凝血酶抑制溶液,用溴化丁基橡胶胶塞其稳定性显著提高;同时其化学指标可控制在一个较好的范围内,进而有力保证了与氨基酸、血液制品等大输液产品的相容性。
欧美国家的丁基胶塞厂家多数采用溴化丁基橡胶,目前我国也有一些公司全部使用溴化丁基橡胶生产胶塞。
目前国内较大的生产线有10多条,总生产能力达100亿只以上[4]。
合成丁基橡胶和卤化丁基橡胶的工艺路线目前有低温淤浆工艺和溶液法工艺。
低温淤浆工艺是最早开发的合成丁基橡胶的工艺,一般是以氯甲烷作聚合介质,三氯化铝作引发剂,反应温度控制在-100 -90℃。
溶液法工艺是以烷烃为溶剂,在卤代烷基铝的催化下,与-90 -50℃,异丁烯与共轭双烯共聚合成丁基橡胶[5]。
1.3 输液瓶橡胶盖的成型模具采用注射成型模具是指安装在橡胶注射机热板上,由注射机将已经在注射机筒内塑化、预热接近硫化温度的胶料,通过注射剂注射嘴和模具的浇注系统注入型腔硫化橡胶制品的模具。
从结构上讲,橡胶注射成型模具更接近塑料注射成型模具,同一制品的注射成型模具结构比压制成型模具和压铸成型模具结构要复杂得多,因而造价也要高很多。
但是注射模具成型生产效率高,产品质量稳定,自动化程度高,因此注射成型模具一般只用于批量生产,在大批量生产中优势更明显[6]。
注射模具结构式是由注射机的形式和橡胶制品形状及构造等因素决定的。
一般由动模和定模两部分构成。
定模安装在注射机的固定热板上,与注射机喷嘴相接,动模安装在注射机的活动热板上。
动定模合模后形成型腔和浇注系统。
橡胶注射模具的结构主要包括浇注系统、型腔部分、余胶和排气部分、合模导向机构、产品定出机构、模具与注射机的安装六部分[7]。
浇注系统为橡胶由注射机喷嘴到模具型腔之间的通道,一般由主流道、分流道、浇口和冷料井四部分组成。
多腔模具和一部分单腔模具的浇注系统四部分都有,有的橡胶产品的单腔模具则只有主流道和型腔。
型腔是成型橡胶制品的部分,其复杂程度由橡胶制品本身决定,一般由两块或两块以上的模块组成。
橡胶注射模具在分型面处开设余胶槽,一般产品不需专门开设排气槽,余胶槽和分型面本身就能满足排气要求。
对于有些产品可在试模后在料流末端补充加工排气槽。
合模导向机构是为保证模具各模板之间的准确对中定位而设计的,简单的模具包括导向销、定位孔两部分,复杂的模具则增加有销套等零件。
橡胶具有很高的弹性,大多数制品质地柔软。
所以,多数橡胶注射成型的制品不需要顶出装置。
但是对于一些带有金属骨架的制品和硬度较高的橡胶制品,还有一部分多腔模具,为实现产品的一次取出都需要有专门的顶出机构。
另外还包括一些需要活动模芯结构的产品[8]。
模具与注射机上、下热板的安装方式根据注射机的具体情况设计[9]。
1.4 输液瓶橡胶盖注射成型工艺设备以及国内外最新技术橡胶由于本身粘度高、易焦烧的特性,使得它从模压成型到注射成型经历了一段漫长的时间,到目前为止,橡胶注射成型已经历了3个阶段:柱塞式注射、螺杆往复式注射和螺杆-柱塞式注射[10]。
柱塞式注射成型机注射成型方法是:将胶料从喂料口喂入料筒后由料筒外部的加热器对胶料进行加热、塑化,使胶料达到易于注射而又不会焦烧的温度为止。
最后由柱塞将已塑化胶料高压注入模具中。
螺杆式注射成型机注射成型方法是:胶料从喂料口进入挤出机后,在螺杆的旋转作用下受到强烈的剪切。
胶温很快升高,当胶料沿螺杆移动到螺杆前端时,已得到充分而均匀的塑化,螺杆一边旋转一边向后移动。
当螺杆前端积聚的胶料达到所需要的注射量时,轴向动力机构以强大的推力推动螺杆向前移动,从而将胶料注入模腔。
螺杆-柱塞式注射成型机注射成型工艺过程为:首先将冷胶料喂入螺杆塑化系统,胶料经螺杆塑化后,挤入到柱塞注射系统中。
最后由柱塞将胶料注射到模腔中,为了使胶料按照一定的顺序流动,在螺杆挤出机的端部安装一个止逆阀。
胶料塑化后通过止逆阀进入注射系统中并将柱塞顶起,这时胶料不会从喷嘴出去,因为喷嘴通道狭窄,阻力大。
当柱塞将胶料以高压从喷嘴注入模腔时,因为止逆阀的作用,胶料不会倒流进入挤出机中[11]。
注射成型是一种设定硫化温度后,把已塑化预热过的混炼胶快速注入模具内,在短时间内使橡胶制品成型的硫化方法[12]。
注射成型的成型周期短,成型制品质量可由几克到几十千克,能一次成型外形复杂、尺寸精确的模塑品。
成型方法适应性强,生产效率高。
近年来在许多橡胶加工方法中,通过注射成型制造各种制品正在不断增加,制品质量一致性好[13]。
随着橡胶注射成型工艺的发展,人们在提高制品精度、节约原材料、降低能耗、减少制品缺陷等方面进行了大亮研究,从而使橡胶注射成型工艺得到了很大的发展[14]。
最新技术有以下几种:抽真空注射成型工艺、冷流道注射成型工艺、气体辅助注射成型工艺[15]。
注射硫化温度一般在170℃~200℃之间。
在高温、高压、高剪切力下胶料的门尼粘度低、流动性好,胶料钻缝现象严重。
因此对注射模具加工精度、配合间隙等要求很高,特别是模具的水平平行度、镶件与板面的配合间隙、模具分型面的表面粗糙度都要求高于普通模具l--2级[16].。
1.5 输液瓶橡胶盖模具设计小结国内外关于橡胶成型更多采用了压制成型。
而由于输液瓶盖用量大,而且结构简单,更倾向于大批量生产,因此输液瓶的橡胶盖多采用了注射成型。
输液瓶橡胶盖结构和大小原因,更加适宜于螺杆-柱塞式注射成型机,可以调高制品精度,节约原料,降低能耗等。
2 模具结构设计2.1 橡胶件的材料选择和塑件图2.1.1 橡胶件材料选择橡胶件使用溴化丁基橡胶,具体编号是燕化公司的IIR-1751。
其具体参数是:表 2.1溴化橡胶材料参数不饱和度 1.68%数均相对分子量Mn 236 600重均相对分子量Mw 498 400Mn/Mw 2.11硬度(邵氏A)60300%定伸强度7.78MPa拉断伸长率582%拉伸强度17.48MPa撕裂强度42.35KN/m永久变形28%滞后损失21.9%弹性7%密度 1.123g/cm门尼粘度ML(1+8)125℃51.02.1.2 橡胶件图橡胶件是输液瓶瓶塞结构见图1。
图2.12.2 模具结构的确定2.2.1 模具结构形式和腔数确定丁基橡胶的瓶塞具有注射成型条件,而且可以大批量生产,所以模具结构形式为注射成型。
瓶塞批量大、规格小、形状简单和精度偏低的制品,为了提高生产效率、降低成本,在设备加工条件允许的情况下,应采用多孔结构,直径约为20mm左右的制品可以采用6个型腔数。
型腔的布置如图2所示,均匀分布。
图2.22.2.2 分型面的确定由于制件很简单,可以很明显确定分型面,在冠部和塞紧部分分界的平面。
2.3 收缩率的确定通过查表取丁基橡胶的常用平均收缩率为1.6%。
2.4 注射机选择和校核2.4.1 注射机的选择计算橡胶件的体积:2223318.813.28=6[3.3 3.14() 5.5 3.14() 6.6 3.14()420910222V cm -⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=⨯ 由此可以选择橡胶注射机的型号为XZL-系列角型(C 型)橡胶注射成型机。
这种型号注射机适用于高精度中小型橡胶制品的注射硫化成型。
其主要技术参数如表2.2。
表 2.2XZL-系列角型(C 型)橡胶注射机参数工作界面尺寸400400mm mm ⨯ 原料模具最小厚度50mm 模具定位圈尺寸100mm 最大合模行程350mm 注射容量1602cm 装机容量16.5KW 冷却水容量 20L/min2.4.2 注射机的校核2.4.2.1 注射量的校核 a 12V V V =+a V ——总注射胶料体积;1V ——成型全部胶料零件的体积;3V ——浇注系统的胶料体积所以34.2091014.209a V cm =+=可知小于注射机的理论注射容量的80%。
2.4.2.2 开模行程的校核12j H H H +≤1H ——开模距离,mm ;2H ——取出或顶出产品所需空间,mm ;j H ——注射机最大开模行程,mm 。
12(124)20350+-=≤所以开模行程符合要求。
2.4.2.3 喷嘴尺寸和定位圈要求由注射机的参数可以得到,喷嘴尺寸为半径16mm,定位圈尺寸为半径100mm。
所以定位圈的尺寸如图3所示。
图2.3定位圈使用45号钢制成,热处理达到HRC50~55。
2.5 浇注系统从注射机的喷嘴到制品浇口的通道称作浇注系统,包括主浇道、分浇道、浇口和冷料井四个部分。
2.5.1 主浇道设计主流道的锥度选择5°,浇道内壁的表面粗糙度为0.8。
可知注射机主喷嘴是球面的,半径为16mm,所以主浇道始端的球面半径选择大于喷嘴直径,定为20mm。
主浇道小端直径取3.5mm。
主流道衬套与模板之间的配合应该是不能相对移动的,所以采用H7/n6的配合。
主流道衬套的形状和尺寸如图2.5所示。
图2.4主流道衬套采用T8A,热处理HRC53~57。
2.5.2 分浇道分浇道在动模上的分型面上,选择U形分浇道断面,如图2.5所示。
图2.5分浇道的分布形式采用均衡式,如图2.2所示。
2.5.3 冷料井冷料井设计在主浇道对面的动模板上,形状为倒锥形,如图2.6所示。
图2.62.5.4 浇口设计考虑到橡胶之间的形状、模具结构以及型腔分布,采用侧浇口。
形状如图2.7所示。
图2.72.6 成型零件的结构设计成型零件主要包括型芯、型腔。
2.6.1 型腔结果后设计由于制品简单,所以型腔设计为整体式,直接在模板上加工而成。