景德镇陶瓷学院本科生毕业设计(论文)
③ 浇注系统的设计应有利于良好的排气。 ④ 防止型芯变形和嵌件位移。
⑤ 便于修整浇口以保证塑件外观质量。 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。
5.1 主流道设计
主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道,通常和注射机的喷嘴在同一轴线上,断面为圆形,带有一定的锥度。如图40所示。
注射机的喷嘴头部比主流道衬套球面半径小1~2 mm。主流道进口直径d,比注射机喷嘴出口直径应大0.5~1 mm。其作用:一是补偿喷嘴与主流道的对中误差;二是避免注射机注射时在喷嘴与主流道之间造成漏料或积存冷料,使主流道无法脱模。为便于取出主流道中的凝料,将主流道做成圆锥形,锥角?一般为2?~4?,圆锥形表面的粗糙度应在Ra?0.8以上。主流道出口应做成圆角,圆角半径r?0.5~3mm或r?d2/8,为减少压力损失和回收料量,主流道长度尽可能短些,常取?60mm。主流道出口端面应与定模分型面齐平,以免出现溢料。主流道要与高温塑料及喷嘴反复接触,容易损坏,为便于更换,常设计成可拆卸的主流道衬套结构。主流道衬套的进口端在注射时未受很大的喷嘴压力,同时,其出口端与分流道、浇口也承受型腔的反压力。因此,主流道衬套应带凸缘,使之固定在定模上。
图40 主流道设计
由于主流道要与高温塑料及喷嘴接触和碰撞,所以模具的主流道部分通常设计成可拆卸更换的主流道衬套,简称浇注套或浇口套,以便选用优良刚才单独加工和热处理。浇口套的主要作用是:1)使模具安装时进入定位孔方便而在注射机上很好的定位,与注射机喷嘴孔吻合,并能经受塑料的反压力,不致被推出模具。2)作为浇注系统的
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主流道,将料筒内的塑料过渡到模具内,保证料流有利畅通地到达型腔,在注射过程中不应有塑料溢出,同时保证主流道凝料脱出方便。该浇注套采用分体式,即把与注射机定模板中心定位孔配合定位的台肩和构成主流道的部分分开制作。
5.2 主流道的尺寸
根据选用的XS-ZS-22型号注射机的相关尺寸得 喷嘴前端孔径:d0=2.0mm; 喷嘴前端球面半径:R0=12mm;
根据模具主流道与喷嘴的关系:R=R0+(1~2)mm,d=d0+(0.5~1)mm; 取主流道球面半径:R=13mm; 取主流道小端直径:d=2.5mm
为了便于将凝料从主流道中取出,将主流道设计成圆锥形,起斜度为2°~6°,此处选用3°,经换算得主流道大端直径为6.27 mm。主流道如图41所示:
图41 主流道示意图
5.3 分流道设计
分流道是主流道与浇口之间的通道,开设在B板和A板之间,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。常用分流道断面尺寸推荐如表3所示。
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表3 流道断面尺寸推荐值
塑料名称 ABS,AS 聚乙烯 尼龙类 聚甲醛 丙烯酸 抗冲击丙烯酸 醋酸纤维素 聚丙烯 异质同晶体 分流道断面直径mm 4.0~9.5 1.6~9.5 1.6~9.5 3.5~10 8~10 8~12.5 5~10 5~10 8~10 塑料名称 聚苯乙烯 软聚氯乙烯 硬聚氯乙烯 聚氨酯 热塑性聚酯 聚苯醚 聚砜 离子聚合物 聚苯硫醚 分流道断面直径 mm 3.5~10 3.5~10 6.5~16 6.5~8.0 3.5~8.0 6.5~10 6.5~10 2.4~10 6.5~13
分流道的断面形状有圆形,矩形,梯形,U形和六角形。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。在该模具上取圆形断面形状,直径为6mm。 流道表面粗糙度 Ra?1.6?m
5.4 冷料穴的设计
冷料穴一般位于主流道对面浮动模板上,或处于分流道的末端。其作用就是存放料流前端的“冷料”,防止“冷料”进入型腔而形成冷按缝,开模时又能将主流道中的凝料拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径,长度约为主流道大端直径。
主流道冷料井设计成带有拉料杆的冷料井,底部由一根拉料杆组成,拉料杆装于推杆固定板上,与推杆脱模机构连用。冷料井的孔设计成倒锥形,便于将主流道凝料拉出。当其被推出时,塑件和流料凝道能自动坠落,易于实现自动化操作。
主流道冷料井的设计如图42所示:
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图42 主流道冷料井的设计
5.5 浇口的设计
浇口是连接分流道与型腔的一段细短的通道,它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、数量、尺寸和位置对塑件的质量影响很大。浇口的主要作用有两个:一是塑料熔体流进经的通道,二是浇口的适时凝固可控制保压时间。它能使分流道输送来的熔融塑料的流速产生加速度,形成理想的流态、顺序、迅速地充满型腔,同时还起着封闭型腔防止熔料倒流的作用,并在成型后便于使浇口与塑件分离。
根据浇口的位置选择要求,尽量缩短流动距离,避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷,浇口应开设在塑件壁厚处等要求。电池后盖对表面质量和美观效果要求比较高,为了使浇口痕迹不影响塑件的表面质量与美观效果,该模具采用矩形测浇口,浇口开在定模部分。浇口设计如图43。
图43 浇口示意图
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进料口尺寸:长L=2mm,厚度t=0.3mm
5.6 浇注系统的平衡
对于中小型制品的注射模具己广泛使用一模多腔的形式,设计时应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成形。一般在制品形状及模具结构允许的情况下,应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同(型腔布局为平衡式)的形式,否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口流量及成形工艺条件达到一致,这就是浇注系统的平衡。
6 模具结构和分型面的设计
6.1 型腔数量及排列方式确定
型腔数越多时,精度也相对地降低。这不仅由于型腔加工精度的参差,也由于熔体在模具内的流动不匀所致。所以精密塑件尽量不用多腔模形式。按照SJ/T 10628—95标准中规定的1、2级超精密级塑件,宜一模一腔,当尺寸数目少时可以一模二腔。3、4级的精密级塑件,宜一模四腔以内。从塑件尺寸精度考虑,由于该塑件精度等级为5级所以型腔数目应控制在四腔以内。由于本电池后盖精度要求一般,所以采用一模四腔。型腔的排列方式如图44所示:
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