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表面粗糙度值,除有特殊要求外,一般型腔表面粗糙度要低于型芯表面粗糙度。在注射成型工艺中,ABS塑料表面粗糙度取值范围为0.025μm~3.2μm。根据塑件的使用功能,在本设计中表面粗糙度采用3.2μm。 2.4.3脱模斜度
塑件冷却时收缩会使它紧紧包紧型芯或型腔中的凸起部分,因此,为了便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出塑件,防止脱模时拉伤塑件,在设计时必须塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率。在不影响塑件的使用前提下,脱模斜度可以取大一些。
在开模后塑件留在型腔内,查表可知ABS的脱模斜度为:型腔:40ˊ~1°20ˊ;型芯:35ˊ~1°。如果开模后塑件留在型腔内时,塑件内表面的脱模斜度应大于塑件外表面的脱模斜度,即以上值反之。在本次设计的塑件中,设ABS的脱模斜度为:型腔:1°,型芯:50ˊ。一般情况下,脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。 2.4.4壁厚及圆角
塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响,壁厚过小成型时流动阻力大,大型塑件就难以充满型腔。塑件壁厚的最小尺寸应满足一下几方面要求:具有足够的强度和刚度;脱模时能够受推出机构的推出力而不变形;能够受装配时的紧固力。查热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚可知, ABS制件最小壁厚为0.8㎜,中型塑件推荐壁厚为1㎜。
同一塑件的壁厚应尽可能一致,否则会因冷却或固化速度不同产生附加内应力,使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹甚至开裂。塑件局部过厚会出现凹痕,内部会产生气泡。在要求必需有不同壁厚时,不同壁厚的比例不应超过1∶3,且应采用适当的修饰半径以减缓厚薄过渡部分的突然变化。
综上,根据塑件的使用性能要求,本塑件的壁厚取值本塑件的壁厚δ为1.5㎜。 塑件除了有使用要求的部位要采用尖角外,其它转角处都应用圆角过渡,这样才不会因在转角处应力集中,在受力或冲击震动时发生破裂,甚至在脱模过程中由于成型内应力而开裂,特别是在塑件的内角处。通常,内壁圆角半径应是壁厚额一半,而外壁圆角半径为壁厚的1.5倍,一般圆角不小于0.5㎜。。
塑件各个圆角半径参见塑件零件图,形式如图2所示:
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图2上下盖塑件圆角形式
2.5 采用Pro/E的模具设计步骤
设计步骤:新建模具文件夹→制造→模具型腔→模具模型→装配→参照模型→创建工件→创建分型面→进行侧抽芯→分割模具体积块→抽取模具元件→开模模拟。最终开模爆炸图如下图3所示。
图3 爆炸图
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3 模具结构设计
3.1 热塑性塑料注射模的基本组成
根据模具上各个部分所起的作用,通常一副塑料注射模由以下部分组成: (1)定模机构
定模机构是安装在注射机的固定模板上的部分型腔。由定位环,主流道体,定模底板,定模板和凹模组成一体,在注射机上固定不动。主流道口与注塑机的喷嘴相联,引入熔融塑料。
(2)动模机构
动模机构是安装在注塑机的动模板上的部分型腔。由凸模,动模板,导柱, 动模垫板和模脚等组成一体,在注塑机的锁模装置的驱动下往复运动。随着模板向右一起运动,完成凹模与凸模闭合,即闭模。注塑机料筒里的熔融塑料的高压作用下,通过喷嘴和浇注系统进入模腔,获得所需要的制品。当动模板向右运动时,完成开模,借助顶出装置实现制品脱模,落料。
(3)浇注系统
浇注系统是将熔融塑料引向闭合模腔的通道。通常由主流道,冷料穴,分流道和浇口等组成。
(4)导向装置
导向装置时用以保证动模和定模闭合时位置准确。它由导柱和导套组成。对于多腔位射模,其顶出机构也设置了导向装置,以免顶针弯曲和折断。
(5)顶出机构
顶出机构是实现制品脱模的装置。常见的有顶杆式,顶管式和推板式等。 (6)抽芯机构
当制品上带有侧孔和侧凹结构时,在顶出工作前,先要将可作侧向运动的型芯从制品中抽出,该侧向运动是由抽芯机构实现的。由此可知,该机构只是部分注射成型模才需要设置。
(7)冷却和加热装置
加热时为满足注射成型工艺对模具温度的要求:冷却为使熔料能在模具内冷却定型。一般凹,凸模中通冷却水,热水,热蒸汽等。
(8)排气系统
排气系统是为把型腔内原有的空气以及塑料受热过程中产生的气体排出,而在模具分型面处开设的排气槽。 3.2 模具型腔的设计
注射模具的基本结构都是由定模和动模两大部分组成的。定模部分安装在注塑机的固定板上,动模部分安装在注塑机的移动板上。
注射模具的典型结构有单分型注射模、双分型注射模、斜导柱侧向分型与抽芯注射
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模、斜滑块侧向抽芯注射模、带有活动镶件的注射模、定模带有推出装置的注射模等等。
根据塑件的结构特征和使用要求,本模具采用单分型面结构。
由于本塑件侧壁有3个与开模方向不一致的凹槽,所以必须首先将成型这部分的型芯脱离出件,才能将整个塑件从模具中脱出。这种型芯通常称为侧型芯,并加工成可动形式。
这里考虑开模时侧向抽芯与分型与塑件的推出同步,故可采用斜滑块外侧抽芯机构与斜推杆同步进行推出。这里采用斜弯销固定在定模上,滑块在动模上的注塑模结构。斜滑块使用压条安装在动模凹槽内,可以沿凹槽滑动。斜导柱与滑块上的斜孔一般采用H8/f8或H8/f7的配合,在开模时,滑块随着动模沿斜导柱向外侧运动,脱离出件。为了保证制品的精度(考虑到只靠导柱对斜弯销进行定位,怕强度不够,影响制品的尺寸精度。并且从加工和安装方面考虑)应为斜弯销设计定位装置。这里采用限位槽的形式,将它与斜滑块之间为斜面配合。把限位槽与定模做成整体式,这样在注塑是对滑块起到定位作用,从而保证了制品的尺寸精度。 3.3 型腔数量以及排列方式
合理的布局,应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力总,均等的分到足够的成型压力。型腔布局最佳方案的选择,应综合考虑以下因素而定:
(1)型腔布局和浇口开设应尽量保持对称,防止模具因承受偏载而产生溢料现象。 (2)保证熔体同时均匀地充满整个型腔,使型腔的塑件质量符合图纸规定,并满足稳定,均一的要求。
(3)型腔与主流道的距离应尽量短,以避免压力和热量损失,提高材料利用率。 (4)采用平衡的流道和合理的浇口尺寸,从而满足均衡进料,同时充满,均匀冷却的要求。
本塑料制件为遥控器的外壳,生产的批量较大,为了提高生产效率,但又要保证产品的一致性,故不宜采用一模多腔的形式:每增加一个型腔,由于型腔的制造误差和成型工艺误差的影响,塑件的尺寸精度要降低约4%~8%,因此多型腔模具(n>4)一般不能生产高精度的塑件。因此,本模具可采用一模两腔的形式,分别是遥控器的上下盖。其布局示意图如图4所示:
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图4型腔布局
3.4 分型面的设计
分型面是决定模具结构形式的重要应素,它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切的关系,并且直接影响到塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模,因此,分型面的选择是注塑模具设计中的一个关键。
选择分型面时一般应尊循以下几项基本原则: (1)保证塑件的外观质量要求。