南京工程学院毕业设计说明书(论文)
面,它是决定模具结构的重要因素,每个塑件的分型面可能只有一种选择,也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。
选择分型面时,应从以下几个方面考虑: 1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处; 2)使塑件在开模后留在动模上; 3)分型面的痕迹不影响塑件的外观; 4)浇注系统,特别是浇口能合理的安排; 5)使推杆痕迹不露在塑件外观表面上; 6)使塑件易于脱模。
综合考虑各种因素,并根据本模具制件的外观特点,采用平面分型面,并选择在塑件的最大平面处,开模后塑件留在动模一侧,如图6所示。
图6 分型面的选择
4.4 成型零部件的设计
模具闭合时用来填充塑料成型制品的空间称为型腔。构成模具型腔的零部件称成型零部件。一般包括型腔、型芯、型环和镶块等。成型零部件直接与塑料接触,成型塑件的某些部分,承受着塑料熔体压力,决定着塑件形状与精度,因此成型零部件的设计是注射模具的重要部分。
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成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及塑料熔体对它们的冲击和摩擦作用,长期工作后晚发生磨损、变形和破裂,因此必须合理设计其结构形式,准确计算其尺寸和公差并保证它们具有足够的强度、刚度和良好的表面质量。 4.4.1成型零部件结构
成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求的前提下,从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑。
型腔是用来成型制品外形轮廓的模具零件,其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关,常用的结构形式有整体式、嵌入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型。
本设计中采用嵌入式型腔及型芯,其特点是结构简单,牢固可靠,不容易变形,成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹,还有助于减少注射模中成型零部件的数量,并缩小整个模具的外形结构尺寸。不过模具加工起来比较困难,要用到数控加工或电火花加工。
4.4.2成型零部件工作尺寸的计算
成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸,主要有型腔和型芯的径向尺寸,型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸,型芯和型芯之间的位置尺寸,以及中心距尺寸等。
在模具设计时要根据塑件的尺寸及精度等级确定成型零部件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收缩率,模具成型零部件的制造误差,模具成型零部件的磨损及模具安装配合方面的误差。这些影响因素也是作为确定成型零部件工作尺寸的依据。
由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差(因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定),这里就只考虑塑料的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。
塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后,因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小,收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一,选定ABS材料的平均收缩率为0.5%,刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为:
A=B+0.005B 第 17 页
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式中 A — 模具成型零部件在常温下的尺寸 B — 塑件在常温下实际尺寸 4.4.3模具强度与刚度校核
普通意义上的模具强度包括模具的强度、刚度。模具的各种成型零部件和结构零部件均有强度、刚度的要求,足够的强度才可以保证模具能正常工作。
由于模具形式较多,计算也不尽相同且较复杂,实际生产中,采用经验设计和强度校核相结合的方法,通过强度校核来调整设计,保证模具能正常工作。
模具强度计算较为复杂,一般采用简化的计算方法,计算时采取保守的做法,原则是:选取最不利的受力结构形式,选用较大的安全系数,然后再优化模具结构,充分提高模具强度。为保证模具能正常工作,不仅要校核模具的整体性强度,也要校核模具局部结构的强度。
整体性强度主要针对型腔侧壁厚度,型腔底板厚度,合模面所能承受的压力等几个方面,实际选用尺寸应大于计算尺寸并取整。校核时应从强度与弯曲两个方面分别计算,选取较大的尺寸。
4.5 侧向抽芯机构类型选择与设计
4.5.1侧向抽芯机构类型
一般指的模具的行位机构,即凡是能够获得侧向抽芯或侧向分型以及复位动作来拖出产品倒扣,低陷等位置的机构。
下图7列出模具的常用行位结构。
从作用位置分为下模行位、上模行位、斜行位(斜顶) 从动力来分,为机动侧向行位机构和液压(气压)侧向行位机构
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图7 侧向抽芯机构类型
1.滑块的设计
滑块设计的要点在于滑块与侧向型芯连接以及注射成型时制品尺寸的准确性和移动的可靠性,滑块分为整体式和组合式两种。滑块材料常用45钢或T8、T10等制造,要求硬度在HRC40以上。 2.导滑槽设计
导滑槽与滑块导滑部分采用间隙配合,一般采用H8/f8。滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍,而保留在导滑槽内的长度不应小于导滑配合长度的2/3,导滑槽材料通常用45钢制造,调质至HRC 28~HRC32, 3.滑块定位装置设计
由于我们采用的是后模行位的形式,根据生产的实际情况,采用行位压板的方式,主要作用为固定与导向作用。
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4.楔紧块设计
楔紧角β应比斜导柱的倾斜角α大2°~3°。 5.斜导柱抽芯机构的结构形式
斜导柱和滑块在模具上因安装位置不同,组成了抽芯机构的不同结构形式。 1)斜导柱在定模上、滑块在动模上的结构
A、设计时必须注意,滑块与推杆在合模复位过程中不能发生“干涉”现象。所谓干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动侧向型芯与推杆相碰撞,造成活动侧向型芯或推杆损坏。
B、如果发生干涉,常用的先复位附加装置有弹簧先复位、楔形滑块先复位、摆杆先复位等多种形式。
2)斜导柱在动模上、滑块在定模上的结构 3)斜导柱和滑块同在定模上 4)斜导柱和滑块同在动模上
4.5.2侧向抽芯机构主要参数的确定 1.抽芯距S
型芯从成型位置到不妨碍塑件的脱模推出位置所移动的距离叫理论抽芯距,用S′表示。为了安全起见,实际抽芯距离S通常比理论抽芯距离S′大2~3mm,即
S = S′+(2~3)mm
本次设计中S′=0.8mm,所以S=0.8+2≈3mm。
2.斜导柱倾斜角?
导柱倾斜角?是决定斜导柱抽芯机构工作效果的一个重要参数,它不仅决定了开模行程和斜导柱长度,而且对斜导柱的受力状况有着重要影响。决定倾斜角大小时,应从抽芯距、开模行程和斜导柱受力几个方面综合考虑。实际生产中,一般取
?=12°~22°。
本次设计取?=16°。 3.斜导柱直径d
斜导柱直径计算公式为
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