q主=(V主+V分+V塑)
/t=(1.58+11.375+8X1.0335)/0.7=30.29cm3 (2)计算主流道的剪切速率
r=3.3 q主/πR3主=(3.3X30.29X103)/ 3.14X3.53=742.5S-1 该主流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率在5×102 ~5×103s-1之间,主流道内熔体的剪切速率合格。
4.1.5
主流道交口套的形式
主流道小端入口处与注塑机喷嘴反复接触,属易损坏,对材料要求较严,因而模具主流道常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套,以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理,常采用45钢或合金钢等,热处理硬度为52-56HRC。此设计若采用分开式结构,主流道比较长,凝料体积比较大,因此把衬套和定位圈做成一整体的延伸式浇口套。因为流道长短与所选模架有关,所以在确定流道尺寸之前应根据型腔数量及布局估算动定模板的平面尺寸,即粗定模架的型号和规格,这样才使得理论计算有据可依。根据布局及考虑到模板壁厚、顺序分型时在主分型面的一些元件的布置等,选用侧点交口模架,规格为230×230,查设计指导手册表7-4得:H4 = 30,H5 =15,浇口形式如图4-1所示。
图4-1 主流道交口套的结构形式
4.2 分流道的设计 4.2.1 分流道的布置形式
为了尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低,同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡,因此采用平衡式分流道。
4.2.2 分流道的长度
根据八个型腔的结构设计,分流道的长度适中,初选85mm。 4.2.3 分流道的当量直径
对壁厚在3mm以下,质量小于200g的塑件,一般采用根据教
材式(4-16)的经验公式可确定分流道的直径:
D
分
=0.2654(m
塑
)1/2(L
分
)1/4=0.2654X(1.136)
1/2X(85)1/4=0.86mm
4.2.4分流道的选择及截面设计
常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U型、六角形等,为了便于加工和凝料的脱模,分流道大多设计在分型面上。本设计采用截面,其加工工艺性好,且塑料熔体的热量散失、流动阻力均不大。
设一级分流道的横截面为梯形,梯形的下底面为x,底面圆角的半径R=1mm,并根据教材4-6,设置梯形的高h=3.5mm,则该梯形的截面积为:
A=( x+x+2X3.5tan80)=( x+3.5tan80)X3.5
再根据该面积与当量直径0.86mm的圆面积相等。可得( x+3.5tan80)X3.5=π/4D2= (3.14X52)/4 即可得:x=5mm
二级分流道的设计; 分流道的横截面为分流道梯形,取二级分流道的横截面积是一级分流道横截面积的80%,即:S2=80%S1=0.8X19.25 mm2 梯形的下底面为x,底面圆角的半径R=1mm,并根据教材4-6,设置梯形的高h=3.5mm,则该梯形的
截面积为:
( x+3.5tan60)X3.5=15.4 mm2 即可得:X≒4mm
三级分流道的设计;分流道的横截面为分流道梯形,取三级分流道的横截面积是二级分流道横截面积的80%,即:S3=80%S2 mm2=12.32
( x+3.5tan40)X3.5=12.32 即可得:X≒3mm 4.2.5凝料体积
① 分流道的长度为L分 = 85X2=170mm ② 分流道截面积
A分 =π(D/2)2=19.25mm22 ③ 凝料体积 V11.3755cm33
取V分≒ =11.375cm3 4.2.6校核剪切速率
① 确定注射时间:查教材表4-8,可取t = 0.7s ② 计算单边分流道体积流量:q
分
分
= L
分
A分 = 590×19.25= 11357.5mm3 =
=(V分/2+V塑)
/t=17.7cm3/s
③ 由教材式(4-20)可得剪切速率 r 分 = 3.3q分/πR3分3 =1190.5s-1
该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率在5×102 ~5×103s-1之间,分流道内熔体的剪切速率合格。
4.2.7分流道的表面粗糙度和脱模斜度
分流道的表面粗糙度要求不是很低,一般取Ra 1.25μm-2.5μm即可,此处取Ra 1.6μm。
4.3 浇口的设计 4.3.1 侧浇口尺寸的确定 (1)计算侧浇口尺寸的确定
根据教材表4-10,可得侧浇口的深度h计算,
h=nt=0.7X3mm=2.1mm
式中,t式塑料壁厚,这里t=3mm,n是塑料成形系数,对于ABS,n=0.7。并根据表4-9推荐侧浇口的厚度为1.2-1.4,这里取1.3mm
(2)计算侧浇口的宽度,根据式4-10,可得侧浇口的宽度B的计算公式为
B= nXA/1/230=0.523mm