南京工程学院毕业设计说明书(论文)
4 注塑模具设计
4.1 模架的选用
4.1.1模架基本类型
注射模具的分类方式很多,此处是介绍的按注射模具的整体结构分类所分的典型结构如下: 单分型面注射模、双分型面注射模、带有活动成型零件的模、侧向分型抽芯注射模、定模带有推出机构的注射模、自动卸螺纹的注射模、热流道注射模。 4.1.2模架的选择
根据对塑件的综合分析,确定该模具是单分型面的模具,由GB/T12556.1-12556.2-1990《塑料注射模中小型模架》可选择CI型的模架,其基本结构如图3所示:
图3 模架结构图
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CI型模具定模采用两块模板,动模采用一块模板,又叫两板模,大水口模架,适合侧浇口的注射成形模具。
由分型面的选择而选择模具的导柱导套的安装方式,经过考虑分析,导柱导套选择选正装。根据所选择的模架的基本型可以选出对应的模板的厚度以及模具的外轮廓尺寸,以此分析计算:
模架的长L=型腔长度(100)+复位杆的直径+螺钉的直径+模板壁厚?180mm 模架的宽W=型腔宽度(70)+导向杆的直径+模板壁厚?150mm
根据成型型腔的尺寸,在计算完模架的长宽以后,还需要考虑其它螺丝导柱等零件对模架尺寸的影响,在设计中避免干涉。参考成型型腔厚度,考虑模板强度要求,定模板厚度取40mm,动模板厚度取60mm。考虑顶出行程要求,支撑板取60mm以满足。
综上所述所选择的模架的型号为:CI-1518-A40-B60-C60。 4.1.3导向与定位机构设计
导向机构的作用:保证模具在进行开合模时,保证公母模之间一定的方向和位置。导向零件承受一定的侧向力,起了导向和定位的作用,导向机构零件包括导柱和导套等。
1. 导向结构的总体设计
(1) 导向零件应合理的均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位,其中心至模
具边缘应有足够的距离,以保证模具的强度,防止压入导柱和导套后发生变形。
(2) 根据模具的形状和大小,一副模具一般需要2-4个导柱。如果,模具的凸
模与凹模合模有方位要求时,则用两个直径不同的导柱,或用两个直径相同,但错开位置的导柱。
(3) 由于塑件通常留于公模,所以为了便于脱模导柱通常安装在母模。 (4) 导柱和导套在分型面处应有承屑槽 (5) 导柱`导套及导向孔的轴线应保证平行
(6) 合模时,应保证导向零件首先接触,避免公模先进入模腔,损坏成型零件。
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2. 导柱的设计
(1) 有单节与台阶式之分
(2) 导柱的长度必须高出公模端面6?8mm (3) 导柱头部应有圆锥或球形的引导部分 (4) 固定方式有铆接固定和螺钉固定 (5) 其表面应热处理,以保证耐磨。 3. 导套和导向孔
(1) 无导套的导向孔,直接开在模板上,模板较厚时,导向孔必须做成盲孔,
侧壁增加排气孔。
(2) 导套有套筒式`台阶式`凸台式
(3) 为了导柱顺利进入导套孔,在导套前端应倒有圆角r。
一般情况下,导柱与导套共同使用,用于保证动模与定模两大部分内零件的准确对合和塑料部品的形状,尺寸精度,并避免模内零件互相碰撞与干涉,起到合模导向的作用.
4.2 浇注系统的设计
浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道,浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类,本设计中采用普通侧浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。
浇注系统组成:
普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分。
1-主浇道 2-第一分浇道 3-第二分浇道 4-第三分浇道 5-浇口 6-型腔 7-冷料穴 4.2.1主流道设计
所选用东芝EC40-Y型注射剂喷嘴有关尺寸如下: 喷嘴前段孔径d0=3mm 喷嘴圆弧半径R0=12mm
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为了使凝料能够顺利拔出,主流道的小段直径d应稍大于喷嘴直径。 d=d0+(0.5~1)=3.5mm
主流道设计成圆锥形,其锥角@通常为2~4°,过大的锥角会才产生湍流或涡流,卷入空气,过小的锥角使凝料脱模困难,还会使冲模时熔体的流动阻力过大,此处的锥角选用2°,主流道球面半径比喷嘴球面半径大1~2mm。这里取主流道球面半径R12mm,经测量主流道长度L取60mm。 4.2.2分流道的设计
分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。其作用是改变熔体流向,使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔,分流道的长度应该尽可能短,折弯少,尽量减少流动过程中的热量损失与压力损失,节约塑料的原材料和降低能耗。由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却,只有内部的熔体流动状态比较理想,因此分流道表面粗糙度值不要太低,一般取Ra为1.6 m,本设计选择圆形截面的分流道,d=2.5mm,采用流道布局如图4所示:
图4 流道布局
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4.2.3浇口的设计
侧浇口普遍用于中小型塑件的多型腔模具,一般开设在分型面上,一般塑料熔体从外侧充填模具型腔,其截面形状多为矩形。 4.2.4冷料穴的设计
主流道的末端需要设置冷料穴以往上制品中出现固化的冷料。因为最先流入的塑料因接触温度低的模具而使料温下降,如果让这部分温度下降的塑料流入型腔会影响制品的质量,为防止这一问题必须在没塑料流动方向在主流道末端设置冷料穴以便将这部分冷料存留起来。
冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上,其标称直径与主流道直径相同或略大一些,这里取为2.5mm,最终要保证冷料体积小于冷料穴体积。冷料穴的倒扣形式有多种,这里采用Z倒锥形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它与推杆配用,开模时倒锥形的冷料穴通过内部的冷料先将主流道凝料拉出定模,最后在推杆的作用下将冷料和和主流道凝料随制品一起被顶出动模。如图5:
图5 冷料穴及拉料针
4.3 分型面的设计
将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分,它们的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料,当成型时又必须接触封闭,这样的接触表面称为分型
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