塑料模具课程设计-参考(2)

2018-12-27 15:52

分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面,分型面可以是垂直于合模方向,也可以与合模方向平行或倾斜,我们在这里选用与合模方向倾斜。

1、分型面的形式:

分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关,我们常见的形式有如下五种:水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。

2、分型面的选择原则:

a)、便于塑件脱模:

Ⅰ、 在开模时尽量使塑件留在动模内 Ⅱ 、应有利于侧面分型和抽芯 Ⅲ、应合理安排塑件在型腔中的方位; b)、考虑和保证塑件的外观不遭损坏

c)、尽力保证塑件尺寸的精度要求(如同心度等) d)、有利于排气 e)、尽量使模具加工方便

3、我们这里选择曲线分型面

图二 分型面

第 五 部分 型腔数目的决定及排布

1、型腔数目的确定:

为了使模具与注射机的生产能力的匹配,提高生产效率和经济性,并保证塑件体精度,模具设计时应确定型腔数目,常用的方法有四种:a)、根据经济性能确定型腔数目; b)、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目; c)、根据注射机的最大注射量确定型腔数目; d)、根据制品精度确定型腔数目。我们这里选用a),其计算过程如下:

我们设型腔数目为n,制品总件数为N,每一个型腔所需的模具费用为C1,与型腔无关的模具费用为C0,每小时注射制品成型的加工费用为y(元/h),成型周期为t(min),则:

模具费用为XM?nC1?C0(元), 注塑成型费用为Xs?N(yt60)(元),

总成型加工费用为X?XM?XS,即

X?N(yt60n)?nC1?C0

为使总的成型加工费用最少,即令

N(yt60)(?dxdn=0,则有 :

1n2)?C1?0所以n=

Nyt60C1。

对于高精度制品,由于型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀,故通常推荐型腔数目不超过4个,塑料件的精度为6级左右,以及模具制造成本、制造难度和生产效率的综合考虑,型腔数目初定为2腔,排布形式为矩形的平衡布局(详细的布局参见零件布局图)。

图三 型腔布局图

第 六 部分 浇注系统的设计

1、浇注系统的组成

图四 浇注系统的组成

所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。

其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中,以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此,浇注系统十分重要。而浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。我们在这里选用普通浇注系统,它一般是由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成,如图四所示:

2、浇注系统各部件设计

A、主流道设计:

主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道,通常和注射机喷嘴在同一轴线上,断面为圆形,带有一定的锥度,其主要设计点为:

⑴ 主流道圆锥角α=2o~6o,对流动性差的塑件可取3 o~6o,内壁粗糙度为Ra0.63μm。

⑵主流道大端呈圆角,半径r=1~3mm,以减小料流转向过渡时的阻力。 ⑶在模具结构允许的情况下,主流道应尽可能短,一般小于60mm,过长则会影响熔体的顺利充型。

⑷对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。但在大多数情况下是将主流道衬套与定位圈设计成两个零件,然后配合固定在模板上。主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合,与定位圈的配合采用H9h9间隙配合。

⑸主流道衬套一般选用T8、T10制造,热处理强度为52~56HRC。

B、冷料穴的设计

冷料穴一般位于主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”,防止“冷料”进入型腔而形成接缝;此外,在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。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。冷料穴的形式有三种:一种是与推杆匹配的冷料穴;二种是与拉料杆匹配的冷料穴;三种是无拉料杆的冷料穴。我们这里选用与推

出杆匹配的倒锥形冷料穴,其结构如图五:

图五 冷料穴

1 — 定位圈 2 — 冷料穴 3 — 推 杆 4 — 动模板

C、分流道的设计

分流道就是主流道与浇口之间的通道,一般开设在分型面上,起分流和转向的作用。多型腔模具必定设计分流道,单型腔大型腔塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道。

①分流道的截面形状:通常分流道的断面形状有圆形、矩形、梯形、U形和

六角形等。为了减少流道内的压力损失和传热损失,提高效率,我们这里就选用圆形分流道,如图六。因为圆形截面 分流道的效率是分流道中效率最高的,固选它。

②分流道的尺寸:因为各种塑料的流动性有差异, 图六 圆形流道 所以可以根据塑料 的品种来粗略地估计分流道的直径,常用塑料的分流道直径推荐值如下表一。

但对于壁厚小于3mm,质量在200g以下的塑料,可用此经验公式确定其流道直径:

式中 , m—流经分流道的塑料量(g);L—分流道长度(mm);D—分流道直径(mm)。对于黏度较大的塑料,可按上式算得的 D值再乘以1.2~1.25的系数。我们这里取m=60*1.05=63g,L=50mm。固分流道尺寸为1.2D,即D`=1.2D=1.2×0.265×√63×450=8( mm)。所以S=Л×8*8/22×1.22=72.4(mm2)

③分流道的布置:分流道的布置取决于型腔的布局,两者相互影响。分流道的布置形式分平衡式与非平衡式两类,这里我们选用的是平衡式的布置方法。

④分流道与浇口的连接:分流道与浇口的连接处应加工成斜面,并用圆弧过渡,有利于塑料熔体的流动及充填。

D、浇口的设计:

浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道,它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。

浇口的理想尺寸很难用理论公式计算,通常根

据经验确定,取其下限,然后在试模过程中逐步加以修正。 一般浇口的截面积为分流道截面积的3%~9%,截面形状常为矩形或圆形,浇口长度为0.5~2mm,表面粗糙度Ra不低于0.4μm。

浇口的结构形式很多,按照浇口的形状可以分为点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环形浇口、及薄片式浇口。而我们这里选用的是点浇口。简图如图七


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