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d?310FtHw [?w]cos2?式中:d——斜导柱直径,mm;
Ft——脱模力,N;
Hw——侧型芯滑块受的脱模力作业线与斜导柱中心线的交点到斜
导柱固定板的距离,mm;
[?w]——斜导柱所用材料的许用弯曲应力,MPa; ?——斜导柱倾斜角。
本次模具设计中,计算如下:
d?3取d为6mm。 4.斜导柱的总长度Lz
斜导柱总长度计算公式为
Lz?10FtHw=5.13mm 2[?w]cos?d2hdStan???tan???(5~10)mm 2cos?2sin?式中:Lz——斜导柱总长度,mm;
d2——斜导柱固定部分大端直径,mm; ?——斜导柱倾斜角; h——斜导柱固定板厚度,mm; d——斜导柱工作部分直径,mm; S——抽芯距,mm。
本次模具设计中,计算如下:
Lz?d2hdStan???tan???(5~10)mm=57mm 2cos?2sin? 第 21 页
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图8 侧向抽芯机构
4.6 脱模及推出机构
4.6.1脱模力
脱模力的产生范围:
①(脱模)塑件在模具中冷却定型时,由于体积收缩,产生包紧力。 ②不带通孔壳体类塑件,脱模时要克服大气压力 。 ③机构本身运动的磨擦阻力。 ④塑件与模具之间的粘附力。
初始脱模力,开始脱模进的瞬间防要克服的阻力。
相继脱模力,后面防需的脱模力,比初始脱模力小,防止计算脱模力时,一般计算初始脱模力。
脱模力的影响因素:
a. 脱模力与塑件壁厚,型芯长度,垂直于脱模方向塑件的投影面积有关,各项值越大,则脱模力越大。
b. 塑件收缩率,弹性模量E越大,脱模力越大。 c. 塑件与芯子磨擦力俞大,则脱模阻力俞大。
d. 排除大气压力和塑件对型芯的粘附等因素,则型芯斜角大到,塑件则自动脱落。
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4.6.2推出机构
塑件从模具上取下以前有一个从模具的成型零部件上脱出的过程,使塑件从成型零部件上脱出的机构称为脱模机构。主要由推出零件,推出零件固定板和推板,推出机构的导向和复位部件等组成。
脱模机构按其推出动作的动力来源分为手动推出机构,机动推出机构,液压和气动推出机构。根据推出零件的类别还可分为推杆推出机构、推管推出机构、推板推出机构、推块推出机构、利用成型零部件推出和斜滑杆侧抽芯机构等。
脱模机构的选用原则:
(1)使塑件脱模时不发生变形(略有弹性变形在一般情况下是允许的,但不能形成永久变形);
(2)推力分布依脱模阻力的的大小要合理安排;
(3)推杆的受力不可太大,以免造成塑件的被推局部产生隙裂; (4)推杆的强度及刚性应足够,在推出动作时不产生弹性变形; (5)推杆位置痕迹须不影响塑件外观;
考虑到塑件的特征等要求不高,决定选用简单推出机构中最简单、使用最广泛的推杆推出机构。推杆将塑件从动模的型芯推出脱模,由于设置推杆的自由度较大,而且设计推杆截面为圆形,这样制造、修配方便,容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度,推杆推出时运动阻力小,推出动作灵活可靠,推杆损坏后也便更换,因此选择推杆机构推出是最合理的。
该塑件采用了2.5mm 推杆,其分布情况如图9所示,这些推杆的作用,使制品受推出力从而脱模。采用台肩形式的圆形截面推杆,设计时推杆的直径根据不同的设置部位选用不同的直径。推杆端平面不应有轴向窜动。推杆与推杆孔配合一般为
H8/f8或H9/f9,其配合间隙不大于所用溢料间隙,以免产生飞边,ABS塑料的溢料间隙为0.04~0.06mm。
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图9 推出机构
4.7 冷却系统的设计与计算
注射模的温度对于塑料熔体的充模流动、固化成型、生产效率以及制品的形状和尺寸精度都有影响,对于任一个塑料制品,模具温度波动过大都是不利的。过高的模温会使塑件在脱模后发生变形,若延长冷却时间又会使生产率下降。过低的模温会降低塑料的流动性,使其难于充模,增加制品的内应力和明显的熔接痕等缺陷。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同,对模具温度的要求也不相同。一般注射
??到模具内的塑料粉体的温度为200C左右,熔体固化成为塑件后,从60C左右的模
具中脱模、温度的降低是依靠在模具内通入冷却水,将热量带走。对于要求较低模
?温(一般小于80C)的塑料,仅需要设置冷系统即可,因为可以通过调节水的流量
就可以调节模具的温度。 4.7.1冷却水道设计的要点
a.冷却水孔的数量越多,对塑件冷却也就越均匀。
b.冷却水孔与型腔表面各处最好有相同的距离,即将孔的排列与型腔的形状一致。
c.塑件局部壁厚处,应加设冷却装置。当设计冷却孔直径为D时,它的孔距最
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好为5D,孔与型腔的距离为3D。
d.当大型塑件或薄壁零件成型时,料流较长,而料温越流越低,可以适当地改变冷却水道的排列密度。
e.冷却水道要避免接近塑料的熔接痕部分,以免熔接不牢,降低强度。 f.冷却水道不应穿过接缝部分,以防漏水。 g.冷却水道内不应有存水或产生回流的部分。
h.浇口部分由于经常接触注塑机喷嘴,是模具上最热的部分,应加强冷却,有时应考虑进料嘴单独冷却。
i.进出水水嘴接头,应设在不影响操作的方向,尽可能设在模具的同一侧,通常在注塑机操作的对面。
j.如果型芯太长,冷却水道无法开设,则可以选用热导系数较大的材料,在型芯下部采用喷水法进行冷却。
4.7.2冷却水道在定模和动模中的位置
冷却水道的位置取决于制品的形状和定、动模板的厚度,原则上冷却水道应设置在塑料向模具热传导困难的地方,根据冷却系统的设计原则,冷却水道应围绕模具所成型的制品,且尽量排列均匀一致。不少小型模具的型腔时直接在模板上加工而成的(也可以采用拼镶结构,但是由于模具尺寸较小,所以型腔与型芯的镶件尺寸更小),对于这类模具,可以直接在模板上设置冷却水道。
在模板上直接设置冷却水道,同样应遵循冷却系统的设计原则,使冷却水道尽量靠近型腔表面和尽量围绕型腔,使制品在成型过程中冷却均匀。
本设计中型芯型腔各一组冷却水回路, 此方式冷却快速, 塑件冷却均匀, 确保尺寸变形一致。冷却水路排布如图10所示:
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