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保压力: 50~70Mpa 注射时间(s): 3~5 保压时间(s): 15~30 冷却时间(s): 15~30 成型周期(s): 40~70
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第三章 模具结构形式的拟定
3.1 确定型腔数量及其排列方式
1、塑件制品的批量和交货期,以及塑料制件的成本。该制品是大批量生产,若采用多型腔可提高生产效率,但根据生产经验在模具每增加一个型腔,制品尺寸精度要降低4%。
2、所选用注射机的技术规则,因为上面只进行了结构及工艺成型的分析,还没确定注射机,也可暂时不予考虑。
3、质量控制要求。制品属于精度不高,对质量要求比较高且制品较小,因此可设成一模两腔,以保证质量要求。
4、成型的塑件品种与塑件的形状尺寸。 型腔的排列如图3-1所示:
图3-1 型腔排列方式示意图
3.2 模具结构形式的确定
多型腔模具设计的重要问题之一就是浇注系统的布置方式,由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关,因二型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合考虑。应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够的压力,以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔,使各型腔的塑件内在质量均一稳定。
多型腔在模板上排列形式通常有平衡式和非平衡式两种。平衡式其特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度,截面形状及均对应相同,可实现均衡进料和同时充满型腔的目的。而非平
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衡式的特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度不相等,因而不利于均衡进料,但可以缩短流道的总长度,为达到同时充满型腔的目的,各浇口的截面尺寸要制作得不相同。因此在设计时要注意以下几点:
1) 尽可能采用平衡式排列,确保制品质量的均一和稳定。
2) 型腔布置与浇口开设部位应力求对称,以便防止模具承受偏载而产生溢料现象。 3) 尽量使排列的紧凑,以便减少模具的外形尺寸
通过软件分析得到体积V塑和质量W塑 ,又因为此产品属大批量生产的塑件,属于仪表外壳,精度要求比较高、且单件加工生产综合考虑生产率和生产成本等各种因素,以及注射机的型号选择,确定采用一模二腔排布。由塑件的外形尺寸和机械加工的因素,确定采用大水口单型腔生产。
图3-2 模具结构3D图
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第四章 工件的体积估算和注射机型号的选择
4.1 估算零件体积和投影面积。
用PROE建模分析知塑件体积为体积:V=4.3cm,单侧投影面积为:A=14823.98mm3,由于此模具浇注系统采用测浇口,其浇注系统凝料较小,浇注系统的体积为6cm3 ,由于采用的是一模两腔
固 V总=2 x V塑 +V浇 2=2 X 4.3 +6 =14.6 cm
因为ABS的平均密度为p=1.09g/cm3,故:
M=PV M零=4.3X1.09=4.69
4.2 锁模力
计算其所需锁模力为
F锁 =A·P型=14823.98×45Mp=681.9KN (4-1)
4.3 选择注射机及注射机的主要参数 查表附录
D(塑料成型工艺与模具设计)初步选用注射机XS-ZY-125。
注射机XS-ZY-125参数:
额定注射量:125mm
最大成型面积:320cm
柱塞直径:42mm
注射压力:120Mpa
模板尺寸:428×450(mm×mm)
柱杆空间:260×290(mm×mm)
锁模力:900KN
喷嘴圆弧半径:12mm
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由此考虑塑件大批量生产,以及以上的从温度、压力、时间、模具高度等方面考虑,
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喷嘴孔径:4mm
最大开模行程:300mm
模具最大厚度:300mm
模具最少厚度:200mm
4.4 注塑机的校核
1. 注射压力的效核 所选注塑机的注塑压力需大于成型塑件所需的注射压力,ABS塑件的注塑压力一般要求为40~120MPa,所以该注塑机的注塑压力符合条件。
2. 锁模力效核 高压塑料熔体充满型腔时,会产生使模具沿分形面分开的胀模力,此力的大小等于塑件和流道系统在分形面上的投影等于型腔压力的成积。胀模力必须小于注塑机额定锁模力。
型腔压力Pc可按下式粗略计算:
式中: Pc为型腔压力,MPa;
P为注射压力,MPa;
K为压力损耗系数,通常在0.25~0.5范围内选取。
所以, Pc=KP=0.37×120=45MPa,型腔压力决定后,可按下式校核注塑机的额定锁模力: 式中: T为注塑机的额定锁模力,KN;
A为塑件和流道系统在分形面上的投影面积,mm2; K为安全系数,通常取1.1~1.2;
KpcA=1.2×45×14823.98=818.28KN (4-4) 所以,T=9000KN >KPcA成立,即该注塑机的锁模力符合要求。 3. 成型腔数的确定
以机床的注射能力为基础,每次注射量不超过注射机最大注射量的80%计算:
(MPa) Pc?kP (4-2)
T>KPcA (4-3)
0.8S?W浇??W件
?0.8X125?64.3 =21.8 (4-5)
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