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N------型腔个数;
Pm----成型时模腔平均压力(MPa); As-----塑件在开模方向的最大投影面积(m2)
Aj-----浇注系统在开模方向的最大投影面积(m2)
从前面可知: N=2
采用PRO/E测得浇注统以及塑件在开模方向上的投影面积为0.046.
所以: F?N?Pc?A
=2×30×0.046 =2.76 MN =2760KN
3.12 注射容量计算
注射机的理论注量,指在对空注射时能完成一次注射熔料的体积量(cm3).模具安装后,对模腔注射容量的计算,可以制件产品为主,计算其体积量,然后确认总体积注射量,从而可得:
Vg?N(Vs?Vj)(cm3) (4.1-2) 式中: Vg-----注射机额定注射量(cm3);
Vs----单个塑件的容积量(cm3);
Vj-----浇注系统和飞边所需要的容积量(cm3); N-----型腔数。
其中: Vs=24cm3
Vj=3cm3
所以: V?N(Vs?Vj)
=2×(24+3) =54cm3
注射机的初步选择:G54-S-200/400型注射机 3.13 注射机的初步选择
在模具设计时,根据产品几何尺寸及模具结构特点,尽可能选用适合的注塑机以充分发挥设备的内在能力。结合本模具相关参数及要求,本模具初步选择G54-S-200/400型注射机。
G54-S-200/400型注射机的主要参数
根据《塑料模具设计手册》附表8(P392),由以上所取得的数据F和V可知,可选用型号为 G54-S-200/400的注射机可。
G54-S-200/400注射机的技术规范及特性如下: 螺杆直径(mm): 55 最大理论注射容量(cm3): 200~400
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注射压力(MPa): 109 注射行程: 160 锁模力(KN): 2540 最大注射面积(cm2): 645 最大模具厚度H(mm): 406 最小模具厚度H1(mm): 165 最大和穆行程: 260 模板最大距离L0(mm): 模板行程L1(mm): 喷嘴圆弧半径R(mm): 喷嘴孔径d(mm): 喷嘴移动距离(mm): 推出形式: 和模方式: 螺杆转速: 机器外型尺寸: 其他: 800 400 SR18 4 210 中间推出 液压-机械 16、28、48 4700X1000X1815
总力280KN,开模力8T,顶杆最大距离190mm
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4 成型零件的设计
4.1 成型零件的结构设计
⑴凹模 是成型塑件外表面的主要零件,按结构不同可分为整体式和组合式两种结构形式。整体式凹模结构的特点是牢固,不易变形,不会使塑件产生拼接线痕迹。组合式凹模结构易于在塑件表面形成拼接痕,降低表面质量。而本模具需要的表面外观质量无划痕、拼接痕、刮花等表面质量要求。故采用整体式凹模较为合适。
⑵凸模 是成型塑件内表面的零件。为了简化模具的加工工艺,后盖凸模设计成活动镶块组合的形式,活动镶块的固定方式如图10所示:
图10活动镶块的固定方式
4.2 成型零件工作尺寸的计算
成型零件决定塑件的几何行状和尺寸。成型零件工作时,直接与塑料接触,承受塑料熔体的高压、料流的冲刷,脱模时与塑料间还发生摩擦。因此,成型零件要求有正确几何形状,较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度,此外,成型零件还要求结构合理,有较高强度、刚度及较好的耐磨性能。
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模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件即成型零件设计,包括凹模、型芯、镶块、凸模和成型杆等。设计成型零件时,应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求,确定型腔的总体结构,选择分型面和浇口位置,确定脱模方式、排气部位等,然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计,计算成型零件的工作尺寸,对关键零件进行强度和刚度校核。 4.2.1凹模的设计
为了提高零件的加工效率,装拆方便,保证上下盖的两个型腔形状尺寸采用整
H7体式凹模结构。在凹模与定模板间的配合用。
m6影响成型零件的尺寸因素有:
1)塑件的收缩率,其值为δs=(Smax-Smin )Ls;
式中 δs——塑料收缩率波动所引起的塑件尺寸误差;
Smax——塑料的最大收缩率; Smin——塑料的最小收缩率; Ls ——塑件的基本尺寸。 2)模具成型零件的制造误差;
参考《塑料成型工艺与模具设计》P所列出的经验值,成型零件的制造公差约占塑
11件总公差的-,或取IT7-IT8级作为模具制造公差。模具成型零件制造公差用δz
34表示。
收缩率的波动引起塑件尺寸误差随塑件的尺寸增大而增大。在计算成型零件时,所
Smax-Smin用到的收缩率均用平均收缩率来表示S= ×100%
2式中 S——塑件的平均收缩率;
Smax——塑料的最大收缩率; Smin——塑料的最小收缩率。
计算公式参考教材P151式(5-18):
?δz?δz
(LM)0 =[(1+S)LS–(0.5~0.75)Δ]0
式中 S——表示塑料的平均收缩率;(S=0.55%)
LS——表示塑件的基本尺寸; Δ——表示塑件尺寸的公差; δZ——取Δ/3。
当制件的尺寸较大、精度级别较底时式中取0.75,当精度级别较高时式中取0.5。本塑件为遥控器的外壳其精度要求较高,故在本设计中取0.75。
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部分型腔长度计算:(L170、L50、R23、R15)
?δz?0.63/3
(LM)0 =[(1+0.0055)×170–0.75×0.63]0
?0.21
=170.460mm
?δz?0.46/3
(LM)0 =[(1+0.0055)×50–0.75×0.46]0
?0.15
=49.930mm
?δz?0.33/3
(LM)0 =[(1+0.0055)×23–0.75×0.33]0
?0.11
=22.8790mm
?δz?0.27/3
(LM)0 =[(1+0.0055)×15–0.75×0.27]0
?0.09
=14.880mm
4.2.2型心尺寸的计算
型心尺寸的计算公式参考教材P151式5-19:
0(lm)0?δz =[(1+ S)lS+0.75Δ]?δz
式中 S——表示塑料的平均收缩率;(S=0.55%)
lS——表示塑件的基本尺寸; Δ——表示塑件尺寸的公差; δZ——取Δ/3。
当制件的尺寸较大、精度级别较底时式中取0.75,当精度级别较高时式中取0.5。本塑件为遥控器的外壳其精度要求较高,故在本设计中取0.75。 部分型芯长度计算:(L168、L47、R21、R14)
(lm)0?δz =[(1+0.0055)×168+0.75×0.63]-0.63/3
=169.397-0.21 mm
(lm)0?δz =[(1+0.0055)×47+0.75×0.46]-0.46/3
=47.731-0.15mm
(lm)0?δz=[(1+0.0055)×21+0.75×0.33]-0.33/3
=21.363-0.11 mm
(lm)0?δz =[(1+0.0055)×14+0.75×0.27]-0.27/3
=14.28-0.09 mm
4.2.3型芯高度尺寸的计算 运用平均收缩率法:
(hm)–δz =[(1+Scp)LS+1/3Δ]–δz
HM————型芯高度尺寸(mm) δz————型芯高度制造公差(mm) (h1)–δ=[(1+0.0055)×12+0.27/3]–δ
=12.120-0.09 mm
(h2)–δ=[(1+0.0055)×7+0.22/3]–δ
0
0
0
0
0
0
0
0