学士学位论文—手机外壳双色塑料注射模具设计(3)

2019-03-15 19:59

浇注系统。本设计采用两个主流道衬套。主流道位于偏模具中心线平移5MM,与注射机的喷嘴轴线相重合,为了便于主流道凝料的脱出,主流道设计成圆锥形。由于主流道要与高温塑料流首接触,同时,要与注射机的喷嘴频繁接触发生碰撞,容易损坏,所以,设计主流道衬套固定在定模座板内,主流道衬套的结构如图3.1:

图3.1 主流道衬套的结构

主流道衬套选用的材料为T8A,淬火处理,硬度为53 ~ 57 HRC,但低于注射机喷嘴的硬度;衬套与定模之间的配合采用H7/m6;衬套内表面的粗糙度为Ra0.32。 主流道垂直于分型面,内壁精度为度为H7/k6。

3.2.3 分流道的设计

本设计采用U形断面分流道,分流道开设在动模一边。这种分流道易于机械加工,且热量损失和阻力损失均不太大。其内壁的表面粗糙度为Ra1.6。如图3.2所示:

,小端直径4MM,主流道衬套与模架的配合精

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图3.2 分流道的截面形状

为了使从主流道来的熔融塑料能均衡地以最短的流程到达各浇口并同时充满各型腔,本设计采用非平衡式的分流道布置形式。具体布置如图3.3:

图3.3 浇口布置位置

3.2.4 浇口的设计

浇口大多数情况下是整个流道中截面尺寸最小的部分,浇口位置选择的适当与否,将直接关系到制品的成型质量及注射过程是否能顺利进行。

本制件属于体积小,注射量不大的塑件。由于本塑件有外观平滑的要求,故浇口不能开设在塑件外表面,因此,本设计将采用潜伏式浇口,浇口小端直径应适当减小,以使塑件顶出时候能自动切断流道和制件。潜伏式浇口如图3.4:

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图3.4 潜伏式浇口

说明:转折处半径较小,这使得脱模时A部分能够和制件连在一起脱出,而B部分能够和流道上的冷料连在一起脱出。转折处起切断作用。

3.2.5 排气系统的设计

排气系统 对确保制品成型质量起着至关重要的作用,由于本制件的深度较小,所需排气量不多,所以利用型芯、顶杆等的配合间隙来排气就足够了。

3.2.6 顶出机构的设计

结合制件和双色模具注射考虑,本次设计采用顶杆作为脱模机构,为不影响制件的表面质量,顶杆不宜与制件直接接触。考虑到本次设计的浇注系统的特别性和双色注射成型的特点,采用用机械手和机械顶出相结合。脱模过程中,通过顶杆作用于制品直接顶出。而主流道凝料和在A板上分流道中凝料要机械手将其取走,B板中凝料在顶杆顶出制品时顶出。

3.2.7 冷却系统的设计

模具设置冷却装置的目的一是防止塑料脱模变形;二是缩短成型周期;三是使结晶性塑料冷凝成较低的结晶度,以得到柔软性、饶曲性,伸长率较好的塑件。为使型腔和

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型芯均匀冷却,直接在型腔附近直接开冷却水路,在制件壁厚较厚的地方加强冷却,共用冷却水管6条。直径为8MM.

3.2.8 导向装置的设计

本注射模上的导向装置,在采用标准模架时,已经确定。一般情况下,只按照模架规格选用就行。

3.3 型腔、型芯主要尺寸的计算

塑件成型公差按以所选的塑料材料(本设计所选的塑料材料为ABS和聚苯乙烯改性PMMA)的―精度等级的选用‖的建议采用的精度等级来选的,考虑到塑件的使用场合、大小等一系列因素,则取精度为普通精度等级的5级。

本设计的模具成型腔按平均收缩率计算,模具的制造公差可以按塑件公差的 1/3—— 1/6来取,或按IT9查表标注。本设计是按塑件公差的 1/3—— 1/6来取的。

3.3.1 型腔或型芯的径向尺寸计算

型腔的径向尺寸:DM = [ DS + DS·SCP - 3/4△]+δZ 型芯的径向尺寸:DM = [ DS + DS·SCP + 3/4△]-δZ 其中:DS — 塑件名义尺寸,型芯和型腔各自对应。

SCP — 塑件的平均收缩率 △—塑件允许的公差值

δZ—模具制造公差,本设计是按塑件公差的 1/3— 1/6来取的。

3.3.2 型腔和型芯的高度尺寸计算

型腔深度尺寸:HM = [ HS + HS·SCP – 2/3△ ] +δZ 型芯高度尺寸:HM = [ HS + HS·SCP + 2/3△] –δZ 其中:HS — 塑件高度名义尺寸

SCP、△ 和δZ均与上述意义相同。

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3.3.3 型芯之间或成型孔之间中心距尺寸计算

LM = [LS + LS·SCP]±1/2δZ

其中:LM — 模具中心孔或型芯中心距尺寸

LS — 塑件中心距名义尺寸

此外,凸台高度、起伏凸边高度、起伏凸边位置、非配合圆弧等,一切距离位置尺寸都属于双向公差的计算。

根据以上计算原则,查得

ABS的最小收缩率 Smin = 0.4%, 最大收缩率Smax = 0.9%, 则平均收缩率: Scp = ( 0.9% + 0.4% ) / 2 = 0.65%

聚苯乙烯改性PMMA的最小收缩率Smin=0.2%,最大收缩率Smax=0.8%.则平均收缩率:

Scp=(0.2%+0.8%)/2=0.5% 。

设模具型腔公差为制件公差的△/3,即δZ =△/3。

在实际的模具成型零件的计算中,只是计算塑料制件中有配合要求的尺寸或者塑料制件中比较重要的尺寸,其他的尺寸可以按照自由公差来机械加工的。

在本设计中,重要的尺寸是有配合关系的尺寸,是比较重要的尺寸而要求计算模具的对应尺寸(对应于定模板的型腔高度和动模大型芯的高度),取标准公差的IT8;其他的尺寸没有配合要求而不用计算模具对应的尺寸,在加工模具时,可以按自由公差IT8级或IT9级来加工的。

型腔的径向尺寸计算结果如表3.1,型芯的径向尺寸计算结果如表3.2:

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