风扇叶片注射模具详细设计(4)

2019-03-28 15:24

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根据模具型腔数目的要求,选择合理的浇道形式尽量采用平衡式浇注系统熔料流经浇注系统时,应使熔料温度下降尽可能小;熔料通过浇注系统,压力损失应控制在规定的范围内;尽可能在同一时间内充满各个型腔;尽量减少浇注系统的容积;保证熔料的前锋冷料不进入型腔内。 2、浇口设计

浇口的形状、尺寸有利于塑件成型,不会出现充模不足或过剩现象;浇口的位置有利于排气;不会使成型件出现各种明显的缺陷;制品中的气孔、残余应力、弯曲和尺寸变化应在允许的范围内;浇口残留痕迹应尽量不影响制品的外观;熔料流经浇口时,不应出现熔料性能恶化现象。对热敏性塑料尤为重要。 3.2主流道设计 3.2.1主流道的作用

主流道(也叫进料口),它是连接注射机料筒喷嘴和注射模具的桥梁,也是熔融的塑料进入模具型腔时最先经过的地方。主流道的大小和塑料进入型腔的速度及充模时间长短有着密切关系。若主流道太大,其主流道塑料体积增大,回收冷料多,冷却时间增长,使包藏的空气增多,如果排气不良,易在塑料制品内造成气泡或组织松散等缺陷,影响塑料制品质量,同时也易造成进料时形成旋涡及冷却不足,主流道外脱模困难;若主流道太小,则塑料在流动过程中的冷却面积相应增加,热量损失增大,粘度提高,流动性降低,注射压力增大,易造成塑料制品成形困难。

主流道部分在成型过程中,其小端入口与注射机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔要冷热交替地反复接触,属易损件,对材料的要求较高因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套式(俗称浇口套),以便有效地选用钢材单独进行加工和热

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处理。一般采用碳素工具钢T8A、T10A等,热处理要求淬火53~57HRC。

在一般情况下,主流道不直接开设在定模板上,而是制造成单独的浇口套,镶定在模板上。小型注射模具,批量生产不大,或者主流道方向与锁模方向垂直的模具,一般不用浇口套,而直接开设在定模板上。

浇口套是注射机喷嘴在注射模具上的座垫,在注射时它承受很大的注射机喷嘴端部的压力同时由于浇口套末端通过流道浇口与型腔相连接,所以也承受模具型腔压力的反作用力。为了防止浇口套因喷嘴端部压力而被压入模具内,浇口套的结构上要增加台肩,并用螺钉紧固在模板上,这样亦可防止模腔压力的反作用力而把浇口套顶出。 3.2.2主流道设计要点

(1) 浇口套的内孔(主流道)呈圆锥形,锥度2°~ 6°。若锥度过大会造成压力减弱,流速减慢,塑料形成涡流,熔体前进时易混进空气,产生气孔;锥度过小,会使阻力增大,热量损耗大,表面黏度上升,造成注射困难。

(2) 浇口套进口的直径d应比注射机喷嘴孔直径d1大0.5~1mm。若等于或小于注射机喷嘴直径,在注射成型时会造成死角,并积存塑料,注射压力下降,塑料冷凝后,脱模困难。

(3) 浇口套内孔出料口处(大端)应设计成圆角r,一般为0.5~3mm。

(4) 浇口套与注射机喷在接触处球面的圆弧度必须吻合。设球面浇口套球面半径为SR,注射机球面半径为r,其关系式如下:

SR=r+0.5~1mm

浇口套球面半径比注射机喷嘴球面半径大,接触时圆弧度吻合的好。

(5) 浇口套长度(主流道长度)应尽量短,可以减少冷料回收量,减少压力损失和热量损失。

(6) 浇口套锥度内壁表面粗糙度为Ra1.6~Ra0.8μm,保证料流顺利,易脱模。 (7) 浇口套不能制成拼块结构,以免塑料进入接缝处,造成冷料脱模困难。

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(8) 浇口套的长度应与定模板厚度一致,它的端部不应凸出在分型面上,否则会造成合模困

难,不严密,产生溢料,甚至压坏模具。

(9) 浇口套部位是热量最集中的地方,为了保证注射工艺顺利进行和塑件质量,要考虑冷却措施。

3.2.3浇口套的结构形式

浇口套的结构形式有两种,一种是整体式,即定位圈与浇口套为一体,并压配于定模板内,一般用于小型模具;另一种为将浇口套和定位圈设计成两个零件,然后配合在模板上,主要用于中、大型模具。本设计的模具较大,故采用后一种结构形式。且由于根据风扇轮毂底部有一个较小的凹坑,因此将浇口套设计成带台阶的结构,即浇口套也充当了型芯.其结构如表3-1所示. 3.2.4浇口套材料及尺寸

材料选用碳素工具钢T8A,淬火硬度为55~58HRC。根据以上设计要点设计浇口套尺寸如表3-1:

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符号 α 锥度 d h 主流道小端直径 球面配合高度 名称 尺寸 α=3o d1+0.5=4mm 4mm r+1=15+1=16 mm 48mm d+2Ltg?/2=4+2×48tg3/2=6.5 mm 表3-1 浇口套

SR 主流道球面半径 L 主流道长度 主流道大端直径 D 具体尺寸如下与图3-1:

3-1图 浇口套 3.2.5浇口套的固定

浇口道的固定采用四个M6×20的内六角螺钉与模板相连接,尺寸φ20处与模板之间采用H7/k6的过渡配合。

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3.3浇口的设计

1)浇口与塑件连接得部位应成R0.5的圆角或0.5×45°的倒角;浇口和流道连接的部位一般斜度为30°~45°,并以R1~R2的圆弧和流道底面相连接。 3.3.3浇口的类型

浇口的形式多种多样,但常用的浇口有如下11种:

直接浇口、侧浇口、扇形浇口、平缝浇口、环形浇口、盘形浇口、轮辐浇口、爪形浇口、点浇口、潜伏浇口、护耳浇口等。 3.3.4 风扇浇道、浇口的选择

因塑料风叶尺寸较大,形状复杂,故采用单型腔模。由于叶片尺寸较大,且壁厚较薄,外观精度要求较高,设计的浇道、浇口必须具有快速充模、流动均匀的特点。据此,设计了变式直浇道。这样即能使浇口到各叶片外侧的流程相等,又能保证快速充模,而且便于充模时排气、切除浇道、不产生熔接痕,保证了外观质量。 3.3.5 中心浇口设计

中心浇口又称直浇口如图3- 2 所示。是浇口中最简单的形式,其流动阻力小,

dD图3-- 2 中心浇口

压力损失小,进料速度快,成型比较容易,各种塑料都能适用:但浇口切除比较


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