塑件,完成外侧抽芯。
⑵ 推杆内侧抽芯机构:推出时,推杆带动塑件一同运动,当推杆后部斜面与动模板接触时,则
迫使推杆向内侧抽芯动作。 ⒋斜滑块的设计要点
⑴ 斜滑块的导向斜角?可比斜导柱大些,但也不大于30度,一般取10-25度,斜滑块的推出长度必须小于导滑总长的2/3。
⑵ 斜滑块与导滑槽之间要以双面配合。
⑶ 为保证斜滑块的分型面密合,而且在斜滑块与模套之间需要留0.2-0.5 ㎜的间隙,同时斜滑块顶面应高出模套0.2-0.5 ㎜。
⑷ 当内侧抽芯时,斜滑块的顶端面应低于型芯顶端面0.05-0.10 ㎜。以免推出时阻碍斜滑块 径向移动,另外,在斜滑块顶端面的径向移动范围内,塑件表面时不应以任何台阶,以免阻碍斜滑块活动。
本设计侧抽芯处采用斜导柱和楔紧块,楔紧块如下图:
图3-11 楔紧块
楔紧块的验算:
L抽=2l抽=35 ㎜ 所以:
2l抽=17.5??29.5=19.67 ㎜
3楔紧块符合要求。
3.9 注射模温度调节系统设计
塑料在成型过程中,模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。
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1.模具温度过高,成型收缩大,脱模后塑件变形率大,而且还容易造成溢料和黏模。 2.模具温度过低,则熔体流动性差,塑件轮廓不清晰,表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷。 3.当模具温度不均匀时,型芯和型腔温度差过大,塑件收缩不均匀,导致塑件翘曲变形,会影响
塑件的形状和尺寸精度。
综上所述,模具上需要设置温度调节系统以达到理想的温度要求,通常温度调节系统包括冷却系统和加热系统两种。
3.9.1冷却系统设计
一般注射模内的塑料熔体温度为200摄氏度左右,而塑件从模具型腔中取出时的温度在60摄氏度以下。所以热塑性塑料在注射成型后,必须对模具进行有效冷却,以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模,提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融黏度低、流动性好的塑料,当塑件时小型薄壁时,则模具可利用自然冷却而不设冷却系统;当塑件壁厚而大型时,则需要对模具进行人工冷却,以使零件在模内加快冷却定型,缩短成型周期,提高生产率。
冷却介质有冷却水和压缩空气,但用冷却水较为普通,这是因为水的热容量大,传热系数大,成本低。
1)冷却系统的设计原则
1.尽量保证塑件收缩均匀,维持模具的热平衡。
2.冷却水孔的数量越多,孔径越明显,则对塑件的冷却效果越均匀。
3.尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等,当塑件壁厚均匀时,冷却水孔与型腔表面的距离处处相等。当塑件不均匀时,壁厚处应强化冷却、水孔要靠近型腔、距离要小,但不应小于10 ㎜。
4.浇口处加强冷却。一般在注射成型时,浇口温度很高,距浇口越远温度越低,因此要加强浇口处的冷却。
5.应降低进水与出水的温差。如果进水与脱水温差过大,将使模具的温度分布不均匀尤其对流程很长的大型塑件,料温越流越低,对于矩形模具,通常沿模具宽度方向开设水孔,使进水与出水温度差不大于5摄氏度。
6.合理选择冷却水道的形式。对于收缩大的塑应沿收缩方向开设冷却水孔。对于不同形状的塑件,冷却水孔的排列形式也以所不同。
7.合理确定冷却水管接头位置。为了不影响操作,进出口水管设在注射机背面的模具同一侧。 8.冷却系统的水道尽量避免与模具其他机构(如推杆孔、小型芯孔等)发生干涉现象,设计时要通盘考虑。
9.冷却水管进出接头应埋入模板内,以免模具在搬运过程中造成损坏。 2)冷却系统的机构形式
一、根据塑料制品形状及所需的冷却效果,冷却回路分为直通式、圆周式、多级式、螺旋线式、喷射式、隔板式等多种样式,同时还可以互相配合,构成各种冷却回路。其基本形式介绍如下。
1.简单流道式:即通过在模具式直接打孔,并通以冷却水而进行冷却,式生产中最常见的一
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种形式。
2.螺旋式:其特点是冷却水在模具中产生螺旋状回路,冷却效果较好,但制造比较麻烦。 3.隔片导流式:是以种多型芯的隔片导流式冷却系统。
4.喷流式:是一种用于长型芯的冷却形式,一般在型芯中间装一个喷水管,冷却水从喷水管的顶
端喷出,向四周分流冷却型芯壁。
5.导热杆及导热型芯式:常在型芯式镶有导热性好的钹铜合金,冷却水和钹铜合金的全部或尾部接触,以提高冷却效率。当型芯特别小时,可以采用钹铜合金作型芯材料加强冷却的方式。
6.冷却系统的零件:冷却系统对应不铜的冷却装置有不同的零件,主要有以下几种。 ①水管接头:一般由黄铜制成,对要求不高的模具也可用一般机构钢制成。 ②螺塞:主要用来构造水路,截流作用。要求高的模具用黄铜做成。 ③密封圈:主要用来使冷却回路不泄漏。
④密封胶带:主要用来使螺塞或者水管接头与冷却通道连接处不泄漏。 ⑤软管:主要作用是连接并构造模外冷却回路。 ⑥喷管件:主要用在喷流式冷却系统上,最好用铜管。 ⑦隔片:用在隔片导流式冷却系统上,最好用黄铜片。 ⑧导热杆:用在导热式冷却系统上,主要由钹铜制成。 二、本塑件的冷却水管设计 1.本塑件冷却水管设计如下图:
定模板动模板
图3-12 冷却水道的截断图
其中的小圆孔即为冷却水管,由图可以看出本设计共设八根水管。定模板上的水管离定模板上面14 ㎜(定模板厚度40 ㎜),动模板上的水管离动模板下沿21 ㎜(动模板厚度50 ㎜)因为模架型芯和楔紧块的原因使上下水管离型芯的距离相差3 ㎜。
本设计冷却系统采用简单流道式机构形式,即在定模板和动模板上直接打孔,并通以冷却水进行冷却。其俯视形式如下图:
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图3-13 冷却水道
的布置
由图3-13可以看出:本设计的冷却水道是由上下两个回路组成,其中定模板和动模板分别有一个回路,每个回路有四条水道,两个水管接头,三条软管和若干个密封圈。 3.冷却系统的计算
1)被传导给模具型腔的总容量Q总
对于大型模具,从理论上讲,被传导给模具型腔内的总容量应由以下几部分组成: ⑴ 塑料熔体释放出的热量 (KJ/h) Q1=nG?H焓 而:H熔=Cs(t1?t0)
如考虑结晶型塑料的溶解潜热,则每千克塑料所放出的热量应为: QS?H焓+Le 故可改写成
Q1?nG[Gs(t1?t0)?Le] 上式中,n——每小时注射次数; G——每次注射的塑料量;
H焓——塑料熔体与塑料冷却后的比焓 GS——塑料的比热容 [KJ/(Kg?C];
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t1——熔融塑料进入型腔的温度;
Qs——单位质量塑料凝固时放出的热量;
Le——结晶型塑料解潜热。 ⑵ 高温喷嘴头向模具的接触传热 Q2?3.6AZ?(t1?t2)
式中:AZ——注射机的喷嘴头与模具的接触面积 (㎡)
?——金属的传热系数,普通钢??140,合金钢??105,钢合金??163; t2——模具的平均温度
t1——同前面。
2)冷却系统简单计算方法
通常对于中小型模具以及对塑料制品要求不太严格时,一般可忽略空气对流、辐射以及与注射机接触传走的热量,同时也忽略高温喷嘴头向模具的接触传给型腔的热。所谓简单计算就是以塑料熔体释放出的热量Q1为总热量,全部由冷却介质带走。然而根据模具实际操作过程,这些热量应分别由凹模和型芯冷却系统带走,即:
Q凹?nG1?Qs Q凸?nG2?Qs
式中:G1和G2分别为凹模和型芯所承担的制品质量(Kg)而且一般以制品壁厚的中性面作为凹模与型芯冷却的交界面来计算G1和G2。对于圆筒类零件,实验表明大约1/3的热量被凹模带走,其余的给凸模带走。
简单计算过程如下:
⑴ 计算单位时间内从型腔中散发出的总热量(Q总=Q1),可用以下方法求得. ①计算每次需要注射量 (Kg) G?nG件+G浇 ②确定生产周期 (S): t?tt+脱t 注+冷 35