5.2.2 定模零件图
图5 定模零件图
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5.2.3型芯零件图
图6 型芯零件图
5.3模板设计
在塑料注射模的注射过程中,型腔从合模到注射保压过程中将受到高压的冲击力,因此模具型腔应有足够的强度和刚度。总的说来,型腔所承受的力大体有如下几种:
合模时的压应力;
注射过程中塑料流动的注射压力;
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浇口封闭前一瞬间的保压压力; 开模时的拉应力。
但型腔所承受的力主要是注射压力和保压压力,并在注射过程中总在变化。在这些压力作用下,当型腔刚度不足时,往往会产生弹性变形,导致型腔向外膨胀,它将直接影响塑件的质量和尺寸精度,并产生溢料飞边。当塑料冷却收缩时,随着压力下降,型腔将会弹性回复,当型腔的弹性变形恢复量大于塑件壁厚的收缩量时,将压紧塑件,引起塑件顶出困难,甚至使塑件留在型腔中。如果型腔强度不足时,会产生塑性变形,即引起型腔的永久变形,特别严重的会使型腔破裂,酿成事故。所以在模具设计时要首先考虑型腔的壁厚和底板厚度都有足够的强度和刚度,以保证型腔在注射过程中不产生超过规定限度的弹性变形。因此型腔壁厚和底板厚度的计算和选择是十分重要的。
根据定模板上的最大成型尺寸,采用经验估计法估算出定模板的壁厚尺寸约为30mm。根据塑件的各部尺寸计算,可以初步确定模具周边尺寸为186mm×213mm。
5.4机构设计
为了保证模具正确合模,塑件顺利脱模,注射模中还包含有合模导向机构、推出机构等。
5.4.1.合模导向机构的设计
合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位导向两种形式。通常采用导柱导向定位机构。合模导向机构的主要作用是:保证动定模或上下模位置准确,引导型芯进入型腔,工作时承受一定的侧向力,另外在模具装配时可起到定位作用。本模具采用导柱导套导向机构。
导柱导套导向机构设计时应将头部设计成球形或者锥形,能使导柱顺利进入导向孔 ,导柱长度必须高出凹模端面10~12mm,以免凸模先进入型腔与其相撞而损坏模具;导柱、导套与固定板之间,一般采用H7/k6配合,导向部分常采用H7/f7配合。其各部尺寸参照选定的标准模架而定。
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本模具设计的导向机构如图所示。
图7 本模具采用的合模导向机构的形式
5.4.2.推出机构的设计
注塑模必须设有准确可靠的脱模机构,以便在每一循环中将塑件从型芯上自动地脱出模外,脱出塑件的机构称为脱模机构或推出机构。在设置推出机构时,首先需要确定当模具开启后制品的留模形式,是留在动模部分还是留在定模部分,由于顶出系统必须建立在制品所滞留的模具部分中,而且,注塑机的顶出机构是设置在动模板的一侧,因此大多数模具的推出机构是安装在动模中的。为了提高生产效率,缩短成型周期和实现自动化,不仅制品需要顺利的脱模,而且浇道中的塑料也必须有其特定的脱模方式。由于塑料制品的尺寸、形状各不相同,差距甚大,因而每副模具的顶出系统的结构也是各不相同的,但是对所有注塑模具顶出系统的要求均是相同的。
推出机构总的设计原则是: (1):尽量设法使塑件留于动模。
模具结构设计应尽量设法使塑件在开模的过程中留在动模上,以便利用注射机动模上的顶杆或其它推出机构顶出制品。
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(2):确保塑件不变形不损坏完整脱出。
要保证塑件在顶出过程中不变形,必须正确分析塑件型腔附着力大小和所在部位,以便选择合适的顶出方式和顶出装置,使推力均匀合理分布,塑件平稳脱出而不变形。由于塑件收缩时包紧型芯,因此顶出力作用点应尽可能靠近型芯。 (3):尽量不损坏塑件的外观。
塑件顶出方式的选择应不影响塑件的外观,若采用顶杆等有顶出痕迹上时,顶杆应设在塑件加工面或内侧面,必要时还可以在顶杆顶部压出装饰文字或图案。 (4):结构可靠。
顶出机构必须动作可靠、运动灵活、制造方便、维修与更换容易。
从塑件结构形状分析,塑件内外表面沿脱模方向的脱模斜度为3°,以便于脱模和塑件留于动模。采用推杆脱模机构,用一根推杆推在塑件的中心部位,推杆固定在模具的推杆固定板与推板之间,由注塑机顶出油缸推动,使推杆运动实现脱模动作,并用复位杆复位。
常用的推出机构包括推杆推出机构、推件板推出机构、活动镶块、及型腔推出机构等。其中推件板推出机构是在型芯的根部安装了一块与之相配合的推件板,在塑件的整个周边端面上进行推出。这种推出机构作用面积很大,推出力大而均匀,运动平稳,并且在塑件上无推出痕迹,所以常用推出支撑面很小的塑件。具体到本模具,考虑到塑件的特殊结构,不能采用推板形式的推出机构,所以只能采用推杆形式的推出机构。其形式及各部尺寸参照选定的标准模架而定。
本模具推出(脱模)机构有如下特点:
(1)半径为?50的圆弧型芯采用了模内齿轮齿条侧抽芯; (2)M20的内螺纹采用了模外手动脱螺纹:
(3)?12孔侧抽芯和齿条运动由斜导柱带动滑块实现。
5.4.3.侧向分型与抽芯机构的设计
(1)脱模距与脱模力的计算
将侧型芯或拼合凹模(滑块)从成型位置抽至不妨碍塑件脱模的位置,侧型芯或拼合凹模(滑块)在拔模方向移动的距离称为抽芯距。一般情况下,抽芯距去塑件侧孔、侧凹、侧凸深度加2~3mm安全系数。
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