可用于抽芯距较大的场合(100mm左右)。
4.8.6 斜滑块侧抽芯机构?
根据导滑部分的结构不同,常见的斜滑块侧抽芯机构可分为以下三种类型:? 1)滑块导滑的斜滑块侧抽芯机构 2)斜推杆导滑的斜滑块侧抽芯机构 3)推杆式侧抽芯机构? 4?斜滑块的设计要点?
(1)斜滑块的导向斜角α可比斜导柱的大些,但也不大于30°,一般取10°~25°,斜滑块的推出长度l必须小于导滑总长L的2/3,如图4-155所示。
(2)斜滑块与导滑槽的双面配合间隙见表4-21。?
(3)为保证斜滑块的分型面密合,成型时不致发生溢料,斜滑块底部与模套之间应留有0.2~0.5mm的间隙,同时斜滑块顶面应高出模套0.2~0.5mm。其装配要求如图4-156所示。??
(4)当内侧抽芯时,斜滑块的顶端面应低于型芯顶端面0.05~0.10mm,以免推出时阻碍斜滑块的径向移动。另外,在斜管块顶端面的径向移动范围内(L>L1),塑件内表面上不应有任何台阶,以免阻碍斜滑块活动。 4.8.7 液压或气动侧抽芯机构?
利用液体或气体的压力,通过油缸或汽缸活塞及控制系统,实现侧向分型或抽芯动作,是大型注射模具最常用的机构形式。 4.8.8 其他侧抽芯机构? 1、齿轮齿条抽芯机构? 2、弹簧抽芯机构? 3、联合抽芯机构:
斜导柱、滑块联合抽芯机构
4.9 注射模温度调节系统设计
模具温度过高:成型收缩大,脱模后塑件变形率大,而且还容易造成溢料和黏模。 模具温度过低:则熔体流动性差,塑件轮廓不清晰,表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷。
模具温度不均匀时:型芯和型腔温度差过大,塑件收缩不均匀,导致塑件翘曲变形。 模具上需要设置温度调节系统以达到理想的温度要求。通常温度调节系统包括:
? 冷却系统设计 ? 加热系统设计? 4.9.1.2 冷却系统设计原则?
(1)尽量保证塑件收缩均匀,维持模具的热平衡。?
(2)冷却水孔的数量越多,孔径越大冷却水产生紊流,则对塑件的冷却效果越均匀。
(3)尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等,当塑件壁厚均匀时,冷却水孔与型腔表面的距离应处处相等。当塑件壁厚不均匀时,壁厚处应强化冷却、水孔应靠近型腔、距离要小。
(4)浇口处加强冷却。一般在注射成型时,浇口附近温度最高,距浇口越远温度越低,因此要加强浇口处的冷却,即冷却水从浇口附近流入。
(5)应降低进水与出水的温差。如果进水与出水温差过大,将使模具的温度分布不均匀,尤其对流程很长的大型塑件,料温越流越低,对于矩形模具,通常沿模具宽度方向开设水孔,使进水与出水温度差不大于5℃。?
(6)合理选择冷却水道的形式。对于收缩大的塑件(如聚乙烯)应沿收缩方向开设冷却水孔。
(8)冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构(如推杆孔、小型芯孔等)发生干涉现象,设计时要通盘考虑
(9)冷却水管进出接头应埋入模板内,以免模具在搬运过程中造成损坏。最好在进口和出口处分别打出标志,如“IN”(进口)和“OUT”(出口)等。 4.9.1.3 冷却系统的结构形式
4.11 注射模具课程设计指导书
4.11.1 设计前提?
已具备机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、模具制造技术、塑料制品成型工艺及模具设计等方面必要的基础知识和专业知识,并已通过教学和生产实习,初步了解塑料制品的生产过程,熟悉多种塑料模具的典型结构。?4.11.2 设计目的?
综合运用、巩固和扩大所学基础知识和专业知识;熟悉拟定塑料成型工艺和模具设计原则、步骤和方法;学会查阅有关技术文献、手册和资料;培养分析问题和解决问题的能力。
4.11.3 设计内容及基本要求?
(1)独立拟定所指定塑件的成型工艺,正确选用成型设备。? (2)合理地选择模具结构。
(3)正确地确定模具成型零件的形状和尺寸。?
(4)所设计的模具应当制造方便、造价便宜,以及加工后如何进行组装等问题。 (5)充分考虑塑件设计特色,尽量减少后加工。 (6)设计的模具应当效率高,安全可靠。?
(7)还要求模具零件耐磨、耐用、使用寿命长。
(5)充分考虑塑件设计特色,尽量减少后加工。就是说应尽量用模具一次性成型出如孔、槽、凸、凹等部位,减少后加工工序。?
(6)设计的模具应当效率高,安全可靠,如要求浇注系统充型快,冷却系统效果好,脱模机构灵活可靠,自动化程度高。?
(7)还要求模具零件耐磨、耐用、使用寿命长。 4.11.4 设计程序(分为8个步骤)? 4.11.4.1 拟定制品成型工艺? (1)塑料制品分析?? ①消化制品图:? ②制品原材料的选择:
③计算制品的体积、质量及制品的正面投影面积。 (2)确定制品的成型方法;?
(3)拟定制品成型工艺参数。? (4)选择制品的分型面。 (5)型腔布置。 (6)确定浇注系统。
(7)溢流、排气系统的设计。 (8)选择脱模方式。 (9)侧抽芯机构的设计。
(10)模具主要零件的结构设计。 (11)模具调温系统的设置。
4.11.4.3 选择成型设备的类型、型号及主要技术参数具体可从以下4个方面进行: (1)根据每次所需的实际注射量初选某一公称注射量的机型。? (2)计算型腔胀型力,必使其小于该机的额定锁模力。(3)该制品所选择的注射压力必须小于该机的公称注射压力,通常所选注射压力为70~150MPa。?? (4)所设计的模具总厚度必须大于该机的最小模具厚?
(5)制品脱模所需的开模行程要求小于该机动模移动板的行程。?
以上几项校核条件都符合时,即为初选机型合理,否则必须重新选择机型,或者调整成型工艺参数。 4.11.4.4 方案论证?
4.11.4.5 绘制模具装配草图? ①型腔与型芯的结构;?
②浇注系统及排、溢系统的结构形式;? ③分型面及脱模机构;? ④合模导向及复位机构;?
⑤冷却系统的结构形式与部位;?
⑥安装、支承、连接、定位等零件的结构、数量及安装位置;? ⑦确定装配图的图纸幅面、比例、视图数量布置等。? 4.11.4.6 用计算机CAD绘制模具装配图?
绘制正式模具装配图时要注意以下几点:?
(1)认真、细致地检查结构草图,对不细不全的部分要补细补全。
(2)在装配图中,无论采用何种表达方式,但总的要求是,该模具中不同的连接及定位零件都要在图中表示一个出来;?
(3)按顺序标出零件序号,并写入标题栏内;?
(4)标注技术要求和说明(如使用与装拆注意事项以及检验、试模、维修、保管等)。
4.11.4.7 绘制零件图(用计算机绘制)
编写设计说明书有以下内容:?
(1)凡需自制的零件都绘出单独的零件图;?
(2)图形尽可能按1∶1的比例,但允许局部放大或缩小,要求视图选择合理,投影正确,布置得当;?
(3)统一考虑尺寸、公差、形位公差、表面粗糙度的标准方法和位置,将用得最多的一种粗糙度以“其余”的形式标于图纸的右上角;?
(4)零件图的编号应与装配图上的序号一致,以便于查对;?
(5)标注技术要求,填写标题栏;? (6)自行或相互校对,以防差错。 4.11.4.8 编写设计说明书?
编写设计说明书有以下内容:? (1)目录;?
(2)设计题目或设计任务书;? (3)塑件分析(含制品图);?
(4)所选塑料材料的成型特性与工艺参数;?
(5)浇注系统的设计、分型面选择、型腔布置,浇注系统及排气系统的形式、部位与尺寸及流动比的校核等;
(6)成型零部件的设计与计算:型腔、型芯等的结构设计、尺寸计算、强度校核等。?
(7)脱模机构的设计:脱模力的计算,拉料机构、推出机构、复位机构等的结构形式、安装定位、尺寸配合等;
(8)侧抽芯机构的设计:抽拔距离和抽拔力的计算,抽芯机构的形式、结构、尺寸以及必要的验算;?
(9)合模导向机构的设计:组成元件、结构尺寸、安装方式等; (10)温度调节系统的设计与计算;? (11)其他技术说明;?
(12)设计小结:有何体会与建议等;?
(13)参考资料:资料编号、名称、作者、出版年月。
? 在编写过程中要注意:文字简明通顺、书写整齐清晰,计算正确完整,并画出有关的结构简图。计算部分只要求列出公式,代入数据,得出结果,其运算过程从略。最后打印装订成册。
第5章 压缩成型工艺及模具设计
5.1 压缩成型工艺
压缩成型又称压制或压塑成型,是热固性塑料的主要成型加工手段。? 5.1.1 压缩成型原理及特点?
压缩成型是将粉状或预压锭料的塑料直接加入到经加热(一般为130℃~180℃)的模具加料室中,然后以一定的速度合模、加压使其成型并固化,从而获得所需要的塑件。
压缩成型的特点:
优点:塑料耗少,模具结构简单,无浇注系统,可压制较大平面且高度尺寸不大的塑件或者一模多腔成型。对于流动性较差的纤维增强的塑料更有利于成型,且收缩小、变形小。
缺点: 生产周期长、效率低,不适于成型形状复杂且壁厚相差较大的塑件,而且塑件的尺寸(尤其是高度尺寸)精度差,更不能用来成型带有嵌件的塑件。 5.1.2 压缩成型设备
? 压缩成型的主要设备是压力机。但根据传动方式不同,压力机又可分为机械式和液压式两种。机械式压力机常用螺旋式压力机,但因结构简单、技术性能不稳定,故而被液压机所取代。
5.1.3 压缩成型工艺过程? 5.1.3.1 成型前的准备?
(1)预压:将粉状或纤维状塑料在预压机上压成质量、形状一致的锭料,然后在模压时放入压缩模腔成型。由于生产过程复杂,预压仅只用于大批量生产。?
(2)预热和干燥:
预热:在成型前对热固性塑料加热以提高料温便于模压 干燥:用加热的方法以去除塑料中的水分及其他挥发物
预热和干燥的方法:电热板加热、烘箱加热、红外线加热以及高频加热等。? 5.1.3.2 模压过程?
热固性塑料的模压过程分为加料、闭模、排气、固化和脱模等几个阶段。? (1)加料:在型腔内加入已预热和定量的物料。
加料的方法:质量定量法、容量定量法和计数定量法。 (2)闭模:
①当凸模尚未接触塑料之前,为了缩短模压周期,避免塑料在闭模之前发生化学反应,应尽量加快速度;
②当凸模触及塑料之后,速度应放慢,以避免嵌件及成型零件的损坏。
(3)排气:闭模之后,最好将压缩模松动少许时间,以便排出气体而避免塑件内部出现气泡或分层现象。通常放气1~2次,每次时间几秒到20秒。
(4)固化:排气结束后,再次将压力升高到一定值并保持一定时间,有利于固化进行。?
时间过短:塑件的机械强度、耐蠕变性、耐热性、耐化学稳定性、电气绝缘性均下降,热膨胀、后收缩增加,有时还会产生裂纹;
时间过长:塑件的脆性大、易变色,易出现密集小泡等。固化时间一般为30秒到几分钟。?
(5)脱模:待塑料完全固化后,即可开模取塑件。 5.1.3.3 模压后处理?
模压完毕后,可对模具进行清理,同时对塑件进行二次加工(即塑件后处理)。
(1)模具清理:当塑件脱模后,可立即用压缩空气或铜制工具将塑料碎屑、飞边、垃圾等全部清理掉。?
(2)塑件后处理:
? 脱模后可立即放入烘烤箱中缓慢冷却,以消除内应力 ? 当塑件需要修饰加工时,可进行修饰抛光;