塑料模具设计教案(6)

2019-03-09 11:49

1-热流道板;2-流道喷嘴;3-滑动压环

多点直接浇口热流道。流道板的热膨胀可通过端接触的喷嘴及活动压环的移动来补偿。塑件留有直接浇口凝料。适用于成型大型塑件。

多点点浇口若流道(全绝热式喷嘴)。喷嘴前端与活动压之间采用塑料绝热,适用于成型较小塑件。见图3-2- 。图a 为热流道结构,图b为其尺寸

图3-2- 多点点浇口热流道

常见的流道板的固定基本上有两种。一种是靠螺钉紧固在定模板上。采用这种方式时,热流道板上的螺钉过孔要留有分流板热膨胀的余量,否则螺钉会被拉断。另一种是用附加模板将热流道板及喷嘴等整个系统压在定模板上。紧固结构见图形 及图形 。

图形 图形

(三)热流道喷嘴 热流道模具,当成型周期过长时,浇口也有发生冻结的危险。下面的喷嘴结构形式可解决这一问题。 1.内热式喷嘴 内热式喷嘴结构见图 所示。加热棒放在喷嘴内的鱼雷体中,热量损失小,省电。鱼雷体尖端可以伸到注射孔中,热量可传到顶部。因此注射孔可以做得很少(?0.75)。内热式喷嘴结构见图3-2- 。

图 内热式喷嘴结构

2.外热式喷嘴 外热式喷嘴结构见图 所示。这种结构因加热器套在外面,热量损耗大。只有约30%的热量传给模具,模具须冷却。

3.外热式阀式喷嘴 对于融熔粘度很低的塑料来说,为避免流延现象。热流道模具可以采取特殊的阀式浇口。

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在注射和保压阶段浇口处的针形阀门开启,在保压结束后针形阀门关闭。阀的启闭可以在模具上设计专门的液压或机械驱动装置,也可采用压缩弹簧的针形阀。弹簧阀式浇口的热流道模具结构型式见图3-2- 。

图3-2- 弹簧阀式浇口的热流道模具结构型式

(四)喷嘴及热流道板的选择 在了解塑件的情况和热流道标准元件的基础上,可根据下面的条件选择。

(1)根据塑件的投影面积、深度、制件生产量及批量决定是否用热流道板、系列规格、注射口数量;

(2) 根据塑件浇口痕迹选喷嘴形式。 针点浇口—内热式喷嘴 直浇口—外热式喷嘴 凹平浇口—阀式浇口 无同心圆—无头喷嘴

(3)根据材料流动性(高、中、低)及塑件重量选用喷嘴规格及注射孔径。 选用时,喷嘴的长度尺寸L的选择由定模板厚度决定。在选择喷嘴及热流道板时,勿须考虑加热功率,因为制造厂家在设计标准件时已经充分考虑并留有余地。 6.组合注意事项

(1)喷嘴和热流道板在热膨胀情况下,因保持较低的应力。

(2)热流板周围最少要有10毫米以上的间隙,而且长度方向上最好不封闭,以通风散热。 (3)模具和热流板之间尽量减少接触面积,以利绝热。 (4)浇口附近要有独立的冷却系统,以利降温。

(5)电热线、电偶线必须有耐热导管保护,并放在模具的线槽内。 (6)热电偶线加长超过1.5米时,须加补偿导线以保证显示温度准确。

(7)热流道系统在装配完成后,须在模具上一区一区地检查各功能是否正常,温度是否均衡。待合项要求满足时,方可装机试模。

第三节 成型零部件设计

成型零部件是指模具中的型腔、型芯、成型杆、成型环等。成型零部件的设计关系到制品能否成型,模具加工的难易及模具费用等,是模具设计的关键部位。 一、型腔分型面的设计 分型面是分开模具,取出制品的面。注射模具有一个分型面和多个分型面的模具。分型面的位置有垂直于开模方向、平行于开模方向以及倾斜于开模方向几种。分型面的形状有平面、曲面等。分型面设计的是否恰当,直接关系到模具制造、制件质量的。 (一)分型面型式 一般分型面时与注射机开模方向相垂直的平面。根据制品形状的不同,还有台阶分型面和曲面分型面(图3-2-1)。因此,也可以说分型面是沿制品最大轮廓表面向外展开的面。

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图3-2-1 分型面型式

(a) 水平分型面 (b)垂直分型面 (c)斜分型面 (d)阶梯分型面 (e)曲线分型面

另外,设计分型面时还应尽量避免与开模运动方向上制品存在侧凹或侧孔,以减少侧向分型机构,使模具结构简单。如图3-2-2所示。右图结构合理,左图结构由于存在侧凹,模具中需设计侧向分型机构,增加了模具结构复杂性。

图3-3-2 制品安排位置对分型面的影响

(二)分型面设计原则 分型面的设计以取出制品为主要原则。在满足制品取出的同时,还要考虑制品的技术要求。

1. 分型面的选择应使制品表面光滑,减少溢料痕迹、拼合缝等。如图3-2-3。

图3-2-3 分型面位置对制品外观的影响

2.由注射机的结构我们知道,注射机顶出装置是在注射机的动模一侧,因此,分型面的开设应使制品留于动模一侧。从这个意义上讲,成型制品内表面的型芯应设计在模具动模板上。有的情况下,制品结构很难判断由于物料的冷却收缩,制品留在定模或动模上,这样,应采取增加型芯的摩擦阻力、减少型腔的脱模阻力,或设计Z型头拉料杆形式的顶出杆,使制品留于动模。

3.从模具加工的装夹、定位角度考虑,制品表面应尽量安排在模板的同一侧。这样即可以保证制品的技术要求,如同轴度等,又可保证制品的外观质量。

4.对有侧凹或侧孔的制品,分型面的设计应使侧向分型距离短。这样可以使侧向分型机构紧凑,并且使注射机的开闭模时间缩短,提高生产效率。 5.分型面的设计还应考虑到排气及锁摸力等问题。 (三)分型面结构选择示例 具体分型面结构选择可参见下表示例。

表3-1

选 择 合 理 选 择 不 合 理 分型后塑件应尽可能地留在动模,以便顶出 分型后塑件留于动模,应考虑最简单的顶出形说 明 分型面结构选择示例

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式,以简化模具结构 塑件有侧抽芯时,侧抽芯滑块应尽量设计在动模一侧。避免在定模抽芯,简化模具结构 塑件有多组抽芯时,应尽量使短端侧抽芯 分型面的选择应使制品表面光滑,不致于留下溢料痕迹、拼合缝等 制品结构许可,分型面的选择应避免产生侧向分型,简化模具结构 有技术要求的塑件(如同轴度),应使成型部分设在一个模板上 分型面应尽可能地设在塑料流动方向的末端,以利于排气 分型面的设计应考虑注射机的锁模问题,以防制品在分型面上的投影面积过大,使制品因锁模力不足而产生溢料

二、成型零件结构

成型零件主要指的是型腔、型芯、成型杆、镶块等。根据制品的要求、成型的需要及模具加工的难易,成型零件常设计成整体式、整体镶嵌式、局部镶嵌式等几种形式。由于成型部分直接与高温、高压的塑料接触,它的质量好坏直接关系到制品的质量。因此,它必须有足够的强度和刚度,以承受成型时的压力;必须有足够的耐磨性、耐腐蚀性,以承受注射时料流的摩擦力;必须有足够的尺寸精度和表面粗糙度,以保证制品的外观质量;必须有合理的型腔型芯结构,以保证其加工简易且满足成型的需要。 成型零件是成型制品的主要部分。成型零件的设计要满足成型的要求以及使模具加工简单,并保证模具精度。成型零件从结构上可分为整体式结构、镶嵌式结构。 整体式结构是在模板上直接加工出需成型的部分。整体式结构强度高、不宜变形,模板尺寸相对而言小一些。但对于一些塑件形状比较复杂或尺寸小的成型部分,如制品中的筋、凸台以及一些刀具难以加工到的部分,就需要采用镶嵌式结构。采用镶嵌式结构另一方面也是考虑到成型过程中的排气问题、散热问题及材料的特殊要求和制品的顶出问题。

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镶嵌式结构按镶嵌件的大小可分为大块镶嵌和局部镶嵌。镶嵌零件于模板的配合间隙应以工艺需要或小于被注射塑料的溢料值。配合精度一般为H7/f6或H7/k6等。镶嵌零件的固定方法有台阶垫板式固定。如镶嵌零件是旋转体,还应设计止转定位,常用的定位方法有销钉定位、螺钉定位过盈配合定位等。过盈配合定位适用于脱模阻力不大或使用次数不多的模具。 1.型腔 型腔的结构形式见表3-3-2。 表3-3-2 型腔的结构形式 简 图 说 明 整体嵌入固定式,适用于塑件尺寸不大的多腔模具或对型腔材料有特殊要求的模具 整体嵌入固定式,适用于塑件尺寸不大的多腔圆形制品模具或对型腔材料有特殊要求的圆形制品模具 型腔底面复杂或加工困难,为便于加工,采用局部镶嵌。用螺钉紧固镶件或镶件台阶加垫板式紧固 型腔局部镶嵌,适用于成型件尺寸小或整体加工困难的模具,或为成型需要排气的地方 型腔四璧镶拼,适用于大型和形状复杂的模具 多层镶块组合成型腔,适用于成型件难于加工的模具 两斜滑块组合成拼合型腔,开模时斜滑块在机床顶杆作用下同时完成抽芯、顶出动作

2.型芯

表3-3-3 常见型芯结构

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