4). 防止型芯变形和嵌体位移
5). 便于修整浇口以保重塑件外观质量 6). 浇注系统应结合型腔布局同时考虑 7). 流动距离比和流动面积比的校核
4. 浇口的设计
1) 常用的浇口形式
(1)直接浇口 直接浇口又称中心浇口,主流道型浇口或非限制性浇口。 (2)侧浇口 它又称边缘浇口,国外称之为标准浇口。
(3)扇形浇口 这类浇口面向型腔沿进料方向截面宽度逐渐变大,截面厚度逐渐变小塑料熔体经过台阶进入型腔。使用它可使塑料熔体在宽度方向上的流动得到更均匀的分配,塑件的内应力因之较小,并且能减少带入空气的可能性。
(4)平缝浇口 它又称薄片浇口,是属于侧浇口的变异形式,这类浇口的截面宽度很大,厚度很小与特别开设的来行流道相连。
(5)环形浇口 环形浇口主要用来成型圆筒形塑件,它开设在塑件的外侧,采用这类浇口,塑料熔体在充模时进料均匀,各处流料速度大致相同,模腔内气体易排出,壁免了使用浇口时容易在塑件上产生的熔接。
(6)盘形浇口 盘形浇口类于环形浇口,它与环形浇口的区别在于开设在塑件的内侧。
(7)轮幅浇口 它是内侧开设的环形浇口的基础上加以改进,由圆周进料改为几段小圆弧进料,浇口类于侧浇口。
(8)爪形浇口 它与轮幅浇口的主要区别在于前者和其所用的分流道方向均与塑件的轴线方向一致。
(9)点浇口 点浇口又称针点式浇口,橄榄形浇口或菱形浇口,其尺寸小,这类浇口能有效的增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热,从而导致熔体表观粘度下降,流动性增强。
(10)潜伏浇口 又称剪切浇口,由点烧口演变过来的。使用这类浇使塑件外表不易受损伤,不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量及美观效果。
(11)护耳浇口 又称分接式浇口,采用它可以克服小浇口因内应力大而导致塑件强度降低翘曲变形等缺陷。它一般是矩形截面,其尺寸同侧浇口。
3) 浇口位置的选择
合理选择浇口开设位置是提高塑件质量的重要环节,同时浇口位置的不同还影响模具的结构,要使塑件具有良好的性能外表,要使塑件有成型在技术上可行,经济上合理,一定要认真考虑浇口位置的选择。一般有以下几条原则:
(1)尽量缩短流动距离
(2)浇口应开设在塑件壁最厚处 (3)必须尽量减少或避免熔接痕 (4)应有利于型腔中气体的排除
(5)考虑分子定向的影响 (6)避免产生喷射和蠕动
(7)不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口 (8)浇口拉置的选择应注意塑件外观质量
4.3.2.1塑料品种对热流道浇注系统的适应性
当利用热流道浇注系统成型塑件时,要求塑料的性能具有较强的适应性。 1 热稳定 性好 2 对压力敏感
3 固化温度和热变形温度高 4 比热容小
4.4 排气系统的设计
当塑料熔体填充型腔时,必须顺序排出型腔及浇注系统的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。这种气体不排除干净会在塑件上形成气泡,接逢,表面轮廓不清及充填缺料等成型缺陷,还导致塑料件局部碳化或烧焦,同时还会产生反向压力而降低充模速度 ,因此设计型腔时必须考虑排气的问题。
注射模成型的排气通常以如下四种方式进行: 1. 利用配合间隙排气
2. 在分型面上开设排气槽排气 3. 利用排气塞排气 4. 强制性排气
4.5 成型零件结构设计
模具是决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件。 4.5.1凹模的结构设计
它是成型塑件外表面的主要零件,按其结构不同,可分为整体式和组合式两类。
1.整体式凹模 它是由整块材料加工而成,它的特点是牢固,使用中不易发生变形,不会使塑件产生拼接线痕迹。但是它加工困难,热处理不方便。
2.组合式凹模 组合式凹模是指凹模由两个以上的零件合而成。按组合方式的不同,可分为整体嵌入式,局部镶嵌式,底部镶拼式,侧壁镶拼式和四壁拼合式等形式。 4.5.2凸模的结构设计
型芯结构可分为整体式和组合式两种。 4.5.2.1 整体式凸模:?
特点:
不仅结构牢固,还可省去动模垫板(即支承板)。但是由于不便于加工,故只适用于形状简单且凸模高度较小的单型腔模具。 4.5.2.2 组合式凸模?
组合式凸模又分整体装配式和镶件组合式。?
(1)整体装配式凸模:它是将凸模单独加工后与动模板进行装配而成,如图4-32所示。
(2)镶件组合式凸模:对于形状复杂的凸模,为了加工方便,可采用镶件拼合式结构。图4-33 镶件组合式凸模 4.5.3 成型零件工作尺寸计算:? 4.6
导向机构的设计
导向机构的作用是导向、定位以及承受一定的侧向压力,其主要形式有导柱导向
和锥面定位两种。 1.导柱导向机构
同时在设计导柱和导套时还应注意以下几点:?
(1)导柱应合理地均布在模具分型面的四周,导柱中心至模具外缘应有足够的距离,以保证模具的强度。?
(2)导柱的长度应比型芯(凸模)端面的高度高出6~8mm。? (3)导柱和导套应有足够的耐磨度和强度,常采用20#低碳钢经渗碳0.5~0.8mm,淬火48~55HRC,也可采用T8A碳素工具钢,经淬火处理。?
(4)导柱端部应做成锥形或半球形,导套的前端也应倒角。??
(5)导柱设在动模一侧可以保护型芯不受损伤,而设在定模一侧则便于顺利脱模取出塑件。
(6)一般导柱滑动部分的配合形式按H8/f8,导柱和导套固定部分配合按H7/k6,导套外径的配合按H7/k6。
(7)除了动模、定模之间设导柱、导套外,一般还在动模座板与推板之间设置导柱和导套。?
(8)导柱的直径应根据模具大小而决定,可参考标准模架数据选取。 2.精定位装置?
对于精密、大型模具,以及导向零件(如导柱)需要承受较大侧向力的模具,在模具上通常要设计锥面、斜面或导正卧销精定位装置。
(1)锥面精定位:如图4-40所示。
2)斜面精定位:对于矩形型腔也可采用斜面定位,在型腔四周利用几条凸起来的斜边块定位。
图4-44所示为通常采用的一种斜面精定位形式,斜面定位块(即淬火耐磨块6和8)都是镶在模具上的,以便于调整。?
(3)导正卧销精定位:以动模、定模合模面为中心镗出圆孔,再配装导正销,其结构如图4-46所示。导正销应在相互垂直的两个方向(或四边)布置,如图4-47所示。导正销直径应大于20mm。
4.7 脱模机构的设计
脱模机构的作用包括脱出、取出两个动作,即首先将塑件和浇注系统凝料等与模具松动分离,称为脱出,然后把其脱出物从模具内取出。 4.7.1 脱模机构的分类?
4.7.1.1 按驱动方式分? 1)手动脱模 2)机动脱模 3)液压脱模 4)气动脱模
4.7.1.2 按脱模机构的动作分?
1) 一次推出机构:这是最常用的脱模方式,塑件只经过推出机构的一次动作就能脱模,故又称简单脱模机构。?
2) 二次推出机构:塑件经过两次不同的动作才能脱模。?
3) 延迟动作推出机构:在某些情况下,当塑件被推出后还需延迟动作再推出浇
注系凝料等,尤其适用于潜伏式浇注系统注射模具。
4.7.1.3 按模具中的推出零件分? 1)推杆式脱模。? 2)推管式脱模。? 3)脱模板式。? 4)推块式脱模。?
5)利用成型零件推出制品的脱模。? 6)多元联合式脱模。 4.7.2 脱模机构的设计原则?
1)结构可靠:机械的运动准确、可靠、灵活,并有足够的刚度和强度。? 2) 保证塑件不变形、不损坏。 3) 保证塑件外观良好。?
4) 尽量使塑件留在动模一边,以便借助于开模力驱动脱模装置,完成脱模动作。 4.7.8浇注系统凝料的脱出机构?
一般来说,普通浇注系统多数是单分型面的二板模具,而点浇口、潜伏式浇口多是双分型面的三板模具。?
4.7.8.1 普通浇注系统凝料的脱出机构
通常采用侧浇口、直接浇口及盘环形浇口类型的模具,其浇注系统凝料一般与塑件连在一起。塑件脱出时,先用拉料杆拉住冷料穴,使浇注系统留在动模一侧,然后用推杆或拉料杆推出,靠其自重而脱落。? 4.7.8.2 点浇口式浇注系统凝料的脱出机构? (1)利用推杆拉断点浇口凝料: (2)利用侧凹拉断点浇口凝料 (3)利用拉料杆拉断点浇口凝料 (4)利用定模推板拉断点浇口凝料 (5)浮动拉杆式脱点浇口凝料 (6)杠杆式推料板拉断点浇口凝料 4.7.8.3 潜伏式浇口凝料的脱出机构
(1)利用推件板(脱模板)切断浇口凝料 (2)利用差动式推杆切断浇口凝料 (3)其他形式:
4.8 侧向分型与抽芯机构
侧向抽芯机构:脱出塑件的运动有两种情况:
? 开模时优先完成侧向分型和抽芯,然后推出塑件; ? 是侧向抽芯分型与塑件的推出同步进行。 4.8.1 侧向抽芯机构的分类及特点?
侧向抽芯机构按其动力来源可分为手动、机动、气动或液压三大类。? (1)手动侧抽芯? (2)机动侧抽芯? (3)液压或气动侧抽芯 4.8.2 抽拔力和抽芯距的计算?
4.8.3 斜导柱侧抽芯机构
斜导柱抽芯机构是最常用的一种侧抽芯机构,它具有结构简单、制造方便、安全可靠等特点,其动作原理如图4-107所示。 4.8.3.1 斜导柱抽芯机构的常见形式? 1?斜导柱在定模,滑块在动模 2?斜导柱在动模,滑块在定模 3?斜导柱和滑块同在定模 4?斜导柱和滑块同在动模 4.8.3.2 干涉现象及先复位机构
为了避免上述干涉现象的发生可采取如下措施:
①避免推杆与活动型芯的水平投影相重合;②使推杆的推出距离小于活动型芯的最低面;③在一定的条件下采用推杆先于活动型芯复位机构。? 4?斜导柱与滑块斜孔的配合?
为保证在开模瞬间有一很小空程,使塑件在活动型芯未抽出之前从型腔内或型芯上获得松动,并使楔紧块先脱开滑块,以免干涉抽芯动作。
5?滑块设计?
(1)活动型芯与滑块的连接形式: (2)滑块的导滑形式: (4)滑块的定位装置: 6?压紧楔的设计? (1)滑块锁紧楔形式:
为了防止活动型芯和滑块在成型过程中受力而移动,滑块应采用楔紧块锁紧,常用的锁紧形式如图4-136所示。 (2)楔紧块的楔角: 4.8.4 弯销侧抽芯机构
该结构的优点是斜角α最大可达30°,在相同的开模距离中,能得到比斜导柱更大的抽芯距。在设计弯销抽芯机构时,必须注意弯销与滑块孔之间的间隙要大些,一般在0. 5mm左右,否则闭模时可能发生卡死现象。
4.8.5 斜导槽侧抽芯机构?