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3.2 注塑成型工艺条件
(1)温度;注塑成型过程中需要控制的温度有料筒温度,喷嘴温度和模具温度等。PP1340料温度的经验数据如下表所示。
表3 温度的经验数据
料筒温度 /℃
后段 160-180
中段 180-200
前段 200-220
喷嘴温度/℃
200-280
模具温度/℃
60-80
热变形温度 /℃
1.82MPa 102
(2)压力;注射成型过程中需要控制的压力包括注射压力,保压力和背压力。根据经验值PP料的注塑压力为40-70MPa。
(3)时间;完成一次注塑成型所需要的时间称为注塑周期或称总周期。它由充模、保压时间、冷却和加料(包括预塑化)时间以及开模、辅助作业(如涂擦脱模剂、安装嵌件等)和闭模时间组成。其中,最重要的是注射时间和冷却时间,在实际生产中注射时间一般为3-5秒,保压时间一般为20-120秒,冷却时间一般为30-120秒。根据塑件的形状、壁厚、材料等因素,注塑周期初定为60秒,后处理温度110℃,保温时间2小时。
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4. 拟定模具结构形式
当塑件的结构和所用的材料满足成型工艺的要求后,就需要考虑塑件的分型面位置,确定采用单型模腔还是多型模腔来进行生产,这样就初步确定模具的结构形式,为后续的设计计算提供依据。
4.1 分型面位置的确定
模具上用来取出塑件和(或)浇注系统可分离和接触的表面称为分型面。 分型面的选择应注意以下几点:
(1)分型面应选在塑件的最大截面处;
(2)不影响塑件外观质量,尤其是对外观有明确要求的塑件; (3)有利于保证塑件的精度要求; (4)有利于模具加工,特别是型腔的加工;
(5)有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设置; (6)便于塑件的脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边; (7)尽量减少塑件在合模平面上的投影面积,以减少所需锁模力; (8)便于嵌件的安装; (9)长型芯应置于开模方向。
综合考虑以上几点,设置分型面位置如下图A。
图3 分型面的位置
4.2 型腔数量的确定
考虑到塑件比较大,且四周又有四个比较复杂的通孔,因此型腔形似选择一模一腔。
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一模一腔与多型腔相比,具有以下优点:
(1) (2) (3)
塑件的形状和尺寸精度始终一致; 工艺参数易于控制;
模具结构简单、紧凑,设计制造、维修大为简化。
4.3 模架的选择
根据塑件的尺寸大小选择模架P4,模架形式如下:
a
b
图4 模架
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5. 注塑机的选择及校核
5.1 选择注塑机
5.1.1 由公称注射量选定注射机
塑件的体积:V=149cm3 塑件的质量:M=136g 流道凝料V’=0.6V;
实际注射量为:V实=149×1.6=238.4 cm3; 实际注射质量为:M实=1.6M=136×1.6=217.6g; 根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原则, 即:
0.8V公≧ V实 V公= V实/0.8 =238.4÷0.8 =298 cm3;
5.1.2 由锁模力选定注射机
?D2F锁?F胀=A分·P型 =·P型
4=1/4×3.14×1122×25×106
=246.18 (KN)
式中 F锁:注射机的锁模力(N); A分:塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和;P型:型腔压力,取P型=25MPa ; D取的是塑件的最大直径。
结合上面两项的计算,初步确定注塑机为国产注射机SZ-320/1250,其主要技术参数如下表所示。
表4 国产注射机SZ-320/1250技术参数表
特性 结构类型 内容 卧 特性 拉杆内间距(mm) - 14 -
内容 410×410 大连理工大学课程设计专用纸(送cad图加qq 1771924625)
理论注射容积(cm3) 螺杆(柱塞)直径(mm) 注射压(MPa) 注射速率(g/s) 塑化能力(g/s) 最小模具厚度(mm) 最大模具厚度(mm) 416 48 141 160 22.2 150 550 移模行程(mm) 锁模力(KN) 螺杆转速(r/min) 锁模形式(mm) 模具定位孔直径(mm) 喷嘴球半径(mm) 喷嘴口直径(mm) 360 1600 10~200 双曲肘 150 18 6 5.2 注塑机的校核
5.2.1 最大注塑量的校核
为确保塑件质量,注塑模一次成型的塑件质量(包括流道凝料质量)应在公称注塑量的35%~75%范围内,最大可达80%,最小不小于10%。为了保证塑件质量,充分发挥设备的能力,选择范围通常在50%~80%。
V实 =298 cm3; V公=416 cm3;
298/416×100%=71.6% 满足要求。
5.2.2 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>K A分·P型
>1.2×1/4×3.14×1122×25×106
>295.42KN
因此锁模力满足要求。
式中 :F注塑机额定锁模力:1600KN; K安全系数,取K=1.2;
5.2.3 塑化能力的校核
由初定的成型周期为60秒计算,实际要求的塑化能力=
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每次实际注射量
成型周期