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(4)主流道球面半径:SRo=注射机喷嘴球头半径+(1~2)mm=(18+2)mm=20mm (5)球面的配合高度:h=(1/3~2/5)Rmm=7.2mm
主流道浇口套形式 主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触,易磨损。对材料的要求较严格,因而将主流道浇口套与定位圈分开设计,以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢(T8A或T10A),热处理淬火表面硬度为50~55HRC,如图图4-1所示。
图4-1浇口套
4.3.2浇口的设计
由于该塑件是外观要求较高的盒类塑件,且塑件材料为聚乙烯,流动性极好,为了能获得外形清晰,表面光泽的塑料制品,所以采取点浇口,根据《模具设计》P205 表7-1的〈浇口尺寸推荐表〉得之:PE材料工件在工件壁厚<1.5的情况下浇口尺寸范围为0.5mm~0.6mm。所以这里取0.6mm。浇口结构如图。
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5型腔型芯设计
(1)凹模的结构设计 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模的结构不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。根据对塑件的结构分析,本设计中由于采用一模两腔,所以采用整体式凹模。
(2)型腔壁厚、长度等尺寸的确定
因为工件总体形状是个圆柱体,而另两个边被截掉,所以型腔的两个面是圆形,为了加工便利,取其型腔壁厚度整数,所以a'=25mm。另两个边类似于矩形的两边,得a=30mm。根据《模具设计与加工速查手册》第五章;塑料注塑
/б]模设计P579得:矩形整体式型腔底部厚度t=侧壁后t'=6M[。因为侧
壁厚度取t'=25mm,所以底部厚度t=25mm。
(3)凸模的结构设计(型芯) 凸模是成型塑件内表面的成型零件,通常可分为组合式和整体式两种。鉴于盒盖的特殊结构,盒盖注塑模具的成型零件包括:动模型芯、斜推杆。
(4)成型零件钢材的选用 根据对成型塑件的综合分析,该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性和良好的抗疲劳性能,同时考虑它的机械加工性能和抛光性能,所以凹模钢材选用P20,对于动模型芯而言,由于脱模时与塑件磨损严重,因此钢材选用高合金工具钢Cr12MoV,斜推杆磨损也比较严重,因此也采用Cr12MoV
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6模架的确定
6.1模架的选择
由于成形零件采用一模两腔,所以确定选用模架为型号 DBT型(W×L=200×300mm),如下图所示:
各模板尺寸的确定:
(1)A板是定模型腔板,按模架标准板厚度取45mm (2)B板是型芯固定板,按模架标准板厚取30mm
(3)C垫块尺寸=推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+(5~10)mm,初步选定为60mm
综上所述,模架外形尺寸:宽×长×高=200mm×300mm×245mm
6.2模架各尺寸的校核
根据所选的注射机来校核模具设计的尺寸
(1)模具平面尺寸230mm×300mm<235mm×235mm(拉杆间距),校核合格 (2)模具高度尺寸245mm,200mm<245mm<300mm(模具的最大厚度和最小厚度),校核合格
(3)模具的开模行程S=H1+H2+a+(5~10)mm=40+10.2+50+(5~10)=105.2
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~110.2mm<300mm(模板最大行程),校核合格
式中,S——注塑机最大开模行程,mm H1——塑件脱模(推出距离)距离,mm H2——塑件高度,包括浇注系统在内,mm a ——取出凝料所需要的最短距离 ,mm
7注射机的相关参数的校核
(1)注塑量的校核 注塑模内的塑件及浇注系统凝料的总熔量(容积或质量)应在注塑额定注塑量的80%以内,即 nVs+Vj≤0.8Vg
式中 Vs—单个塑件的容积。 即Vs=13cm3 n—模具的型腔的数目 即 n=4
Vj—浇注系统和飞边所需塑料的容积(cm3)或质量(g),约为Vs
的1/10;
Vg—注塑机的额定注射量(cm3或g) 所以有:
nVs+Vj=4×10.34+10.34/10≈42.4≤0.8Vg=400 所以注塑机的注塑量合格。
(2)注射压力的校核 PE所需的注射压力60~100MPa,这里取100MPa,注射机公称压力450MPa,注射压力100<450,所以该注射机注射压力合格。
(3)锁模力的校核 塑件的投影面积A1=3285.78mm2×4=13143.12 mm2。因为浇注系统采取点浇口,故浇注系统投影面积A2=0,所以模具型腔内的胀型力
F胀=A1×p模=13143.12×20=262.86KN,式中p模式型腔的平均计算压力值,查表得p=20MPa,262.86<900
所以,注射机锁模力合格。
(4)模具高度与注塑机闭合高度关系的校核 模具的闭合高度应在注射机最大于最小闭合高度之间,即 Hmin<Hm<Hmax
其中:Hm=375mm, Hmin=300mm Hmax=450mm
所以,注射机模具高度与注塑机闭合高度关系合格。
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(5) 开模行程校核 注塑机的开模行程应大于取出塑件所需的楷模距离,即
Smax≥H1 + H2 +(5~10)mm
Smax—注塑机最大开模行程; 即Smax=300mm H1—塑件脱模所需顶出距离; 即H1=40mm H2—塑件高度; 即H2=10.2mm 所以得:H1 + H2 +10=60.2mm ≤300mm 所以,注塑机开模行程合格。
8导向与脱模机构的设计
注射模的导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。按作用分为模外定位和模内定模外定位是通过定位圈使模具的浇口套能与注射机喷嘴精确定位;而模内定位机构则通过导柱导套进行合模定位,锥面定位则用于动、定模之间的精确定位。因为本塑件为小型塑件,小批量生产,所以采用带头直通式导柱,配导套。
导柱的材料选用低碳钢(20钢),渗碳淬火,硬度为50~55HRC,具体配合见装配图。
8.2脱模推出机构的设计
塑件四侧有内凹,采用斜推杆抽出。开模时,注射机拉动动模后退,当模具推板与注射机顶杆接触时,迫使推板向前运动,斜推杆向内移动抽出塑件,模具继续后退时,推出塑件。闭模时,由复位杆使斜推杆复位。 (1)脱模力的计算
??a?b11?71??10,?t3.14?1所以认为是薄壁塑件,所以脱模力的计算式为
F?2(a?b)ESL(f?tan?)?0.1A?5628.2N(1???K1)K2
(2)校核推出机构作用在塑件上的单位压应力 推出面积
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