常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计
为17~19mm,模套壁厚45~50mm。
由此按经验参考标准模架,选取标准模架为I-150200 GB/T 12556.1-1990
表4-1 模架参数表
名称 定模座板 定模板 动模板 垫块 动模座板 推板 推板固定板 材料 45钢 45钢 45钢 45钢 45钢 45钢 45钢 尺 寸(mm) 250 34503 25 200 3450390 250 34503 50 38 3450370 250 34503 50 120 3450315 120 34503 20 4.9导向机构的设计
注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。
设计导柱和导套需要注意的事项有:
⑴合理布置导柱的位置,导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度;导柱不应设在矩形模具四角的危险断面上。通常设在长边离中心线的1/3处最为安全。导柱布置方式常采用等径不对称布置,或不等直径对称布置。
⑵导柱工作部分长度应比型芯端面高出6~8 mm,以确保其导向与引导作用。
⑶导柱工作部分的配合精度采用H7/f7,低精度时可采取更低的配合要求;导柱固定部分配合精度采用H7/k6;导套外径的配合精度采取H7/k6。配合长度通常取配合直径的1.5~2倍,其余部分可以扩孔,以减小摩擦,降低加工难度。
⑷导柱可以设置在动模或定模,设在动模一边可以保护型芯不受损坏,设在定模一边有利于塑件脱模。
⑸除了在动模和定模之间设置导柱,导套以外,还需要在推板与动模坐之间设置导柱、导套,以保证推板的顺利推出。
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合模导向机构的设计
导柱:由模架已经确定基本尺寸为φ20mm,总长L=135mm,详细资料看零件图纸;
导套:由导柱基本尺寸确定,长度L=90mm,详细资料看零件图纸。
4.10顶出机构的设计
注射成型每一循环中,塑件必须准确无误地从模具的凹模或型芯上脱出,完成脱出塑件的装置称为脱模机构,也称顶出机构。
本设计使用简单的推杆脱模机构和利用斜顶设计推出机构的类型为一次推出机构。因为该塑件的分型面简单,结构也不复杂,采用推简单的脱模机构可以简化模具结构,给制造和维护带来方便。顶出机构如图4.8所示。
图4.8 推出结构
4.11排气设计
在塑料熔体填充注射模腔过程中,模腔内除了原有的空气外,还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而形成的水蒸汽,塑料局部分解产生的低分子挥发气体,塑料助剂挥发(或化学反应)所产生的气体以及热固性塑料交联硬化释放的气体等;这些气体如果不能被熔融塑料顺利地排出模腔,将在制件
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上形成气孔,接缝,表面轮廓不清,不能完全充满型腔,同时,还会因为气体被压缩而产生的高温灼伤制件,使之产生焦痕,色泽不佳等缺陷。模具的排气可以利用排气槽排气,分型面排气,利用型芯,推杆,镶件等的间隙排气。
4.12温度调节系统设计
在注塑成型过程中,模具的温度直接影响到塑件成型的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同,模具的温度要求也不同。流动性差的塑料如PC,POM等,要求模具温度高,温度过低会影响塑料的流动,增大流动剪切力,使塑件内应力增大,出现冷流痕,银丝,注不满等缺陷。普通的模具通入常温的水进行冷却,通过调节水的流量就可以调节模具的温度,为了缩短成型周期,还可以把常温的水降低温度后再通入模内,可以提高成型效率。对于高熔点,流动性差的塑料,流动距离长的制件,为了防止填充不足,有时也在水管中通入温水把模具加热。由前面分析可知道ABS的成型温度为248℃,模具温度为47.5℃ 。
4.12.1温度调节对塑件质量的影响
⑴采用较低的模温可以减小塑料制件的成型收缩率; ⑵模温均匀,冷却时间短,注射速度快可以减少塑件的变形
⑶对塑件表面粗糙度影响最大的除型腔表面加工质量外就是模具温度,提高模温能大大改善塑件的表面状态;
温度对塑件质量的影响有相互矛盾的地方,设计时要根据材料特性和使用要求偏重于主要要求。
4.12.2对温度调节系统的要求
⑴根据塑料的品种确定是对模具采用加热方式还是冷却方式;
⑵希望模温均一,塑件各部同时冷却,以提高生产率和提高塑件质量; ⑶采用低的模温,快速,大流量通水冷却效果一般比较好; ⑷温度调节系统应尽可能做到结构简单,加工容易,成本低廉; 4.12.3冷却系统设计:
由4.8.3中⑷分析得出,需要给模具设计冷却系统,重点在上部球形面和直流道。
⑴设计原则
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①尽量保证塑件收缩均匀,维持模具的热平衡;
②冷却水孔的数量越多,孔径越大,则对塑件的冷却效果越好; ③尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等,与制件的壁厚距离相等,经验表明,冷却水管中心距B大约为2.5~3.5D,冷却水管壁距模具边界和制件壁的距离为0.8~1.5B。最小不要小于10。
④浇口处加强冷却,冷却水从浇口处进入最佳;
⑤应降低进水和出水的温差,进出水温差一般不超过5℃
⑥冷却水的开设方向以不影响操作为好,对于矩形模具,通常沿宽度方向开设水孔。
⑦合理确定冷却水道的形式,确定冷却水管接头位置,避免与模具的其他机构发生干涉。
该塑件属于中等深度的塑件,又由于前面分析可以知道,在塑件外面和直流道处需要重点冷却。因此在型芯型腔都设置了两层冷却水线。根据冷却水线设计原则,冷却水道的直径均为6㎜。
第5章 注射机的校核
5.1最大注塑量的校核
根据生产经验,注射机的最大注射量是其额定注射量的80%。所以,一个周期内所需的塑料溶体的总量必须在注射机的额定注射量的80%以内。
V实 =34.833cm3
V公=60 mm3(见注塑机参数表)
V公380%=6030.8=48cm3> V实,校验合格。
5.2锁模力的校核
在确定了型腔压力和分型面面积之后,可以按下式校核注塑机的额定锁模力:
F>F型=K A分2P型
A分=5954㎜2; P型=30MPa; K安全系数,通常取1.1~1.2,取K=1.2。 F型=K A分2P型=1.235954330=214.344KN
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可知F=600KN,所以F> F型,锁模力满足要求。
5.3模具外形尺寸校核
注塑模外形尺寸应小于注塑机工作台面的有效尺寸。模具长宽方向的尺寸要与注塑机拉杆间距相适应,模具至少有一个方向的尺寸能穿过拉杆间的空间装在注塑机的工作台面上。由表3-2可得注塑机的拉杆间距为3203520mm,而模板Z座的尺寸为2503450mm,故满足要求。
5.4模具厚度校核
模具厚度必须满足下式:
Hmin? Hm ?Hmax
150?270?350 满足要求。 式中 Hm——所设计的模具厚度 270 mm; Hmin——注塑机所允许的最小模具厚度150 mm; Hmax——注塑机所允许的最大模具厚度350mm;
5.5模具安装尺寸校核
注塑机的动模板,定模板台面上有许多不同间距的螺钉孔或“T”形槽,用于安装固定模具。模具固定安装方法有两种:螺钉固定,压板固定。采用螺钉直接固定时(大型模具常用这种方法),模具动,定模板上的螺孔及其间距,必须与注塑机模板台面上对应的螺孔一致;采用压板固定时(中,小模具多用这种方法),只要在模具的固定板附近有螺孔就行,有较大的灵活性。该模具外形尺寸为2003200属小型模具,所以采用压板固定法。
5.6开模行程校核
所选注塑机为全液压式锁模机构,最大开模行程受模具厚度影响。此时最大开模行程S开等于注塑机移动、固定模板台面之间的最大距离减去模具厚度。
12S开≧H+H+(5~10)mm
300≧20+104+10
300≧134 满足要求。
式中 S开——注塑机移模行程300 mm;