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5.4.2分流道的长度
长度应尽量短,减少弯折。该模具的分流道长度在设计过程中由绘图得出 5.4.3分流道的形状及尺寸
图5-4 分流道截面
5.4.4分流道表面粗糙度
由于流道中于模具接触的外层塑料迅速冷却,只有中心部位的塑料熔体的流动状态较理想,因此分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低,一般取0.63~1.6?m,这样表面稍不光滑,有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移,是中心层具有较高的剪切速率,此处Ra=0.8?m
分流道就是主流道与浇口之间的通道,一般开设在分型面上,起分流和转向的作用。
多型腔模具必定设计分流道,单型腔大型腔塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道。 (1)分流道的截面形状:通常分流道的断面形状有圆形,半圆形,椭圆形和梯形,U形和矩形截面,但以梯形截面最为常用。常用塑料注塑件分流道断面尺寸推荐范围,其数据是根据长期经验积累并试验积累并经试验验证的。在这里选用梯形分流道,此种截面是抛物线形截面的变形,与此两种截面相比,热损失大,但便于分流道的加工及刀具选择,因此也是最常用的形式。
(2)分流道的尺寸:因为各种塑料的流动性有差异,所以可以根据塑料的品种来粗略地估计分流道的直径,分流道断面尺寸取决于多种因素,其中包括塑件重量和壁厚,塑料粘度和分流道本身的长度。分流道断面积应能保证型腔充满并补充因腔内塑料收缩(3)分流道的布置:恰当合理的分流道形状和尺寸应根据制品的体积,壁厚,形状复杂程度,模腔的数量以及所用塑料的性能等因素综合考虑。分流道的布置取决于型腔的布局,两者相互影响。分流道的布置形式分平衡式与非平衡式两类,这里我们选用的是平衡式的布置方法。分流道长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置。从输送熔体时的减少压力损失和热量损失的要求出发,应力求缩短。
所需的熔体后方可冷却凝固。因此,分流道端面直径或厚度应大于塑件厚度。
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6 成型零部件的设计与计算
所谓成型零件,指的是模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件,它包括凹模、凸模、型芯、镶块以及各种成型杆和成型环等。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,脱模时与塑件间还发生磨擦,因此,成型零件要求有正确的几何形状,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,有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。
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,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,对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 6.1 成型零件的结构设计 6.1.1凹模的设计
凹模是成型塑件外表面的成型零件。分析音响外壳,其外部结构并不复杂,只是有较多的曲面,考虑各方面因素,采用整体组合式凹模,它能节约优质模具钢,嵌入模板后有足够的强度与刚度,使用可靠且置换方便。 6.1.2凸模和型芯结构设计
凸模和型芯都是用来成型塑料制品的内表面的成型零件。对于音箱的上壳来讲,它的结构有所不同,因此其凸模或型芯结构也是组合式结构。
对于此制件来说,其内部结构比较复杂。它有多个圆柱形凸台,这就需要设计出镶针来降低模具型芯和型腔加工成本,所以型芯和型腔均采用组合式结构。对于音箱内部的多处凸起,则可通过数控铣或电火花在凸模上加工出相应的孔或槽来成型。 6.1.3成型零件钢材的选用
选用钢种时,应按塑件制品生产批量、塑料品种及塑件精度与表面质量要求来确定。对本设计来说,凹模和凸模均采用T10A,镶针采用T8,零件热处理到HRC54~58。 6.2 成型零件的工作尺寸计算
成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺寸,主要有型腔和型芯的径向尺寸(包括矩形和异形零件的长和宽),型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸,型腔和型芯之间的位置尺寸等。影响塑料制品的形状和尺寸精度的因素有:塑件收缩率,成型零件的制造误差,成型零件的磨损以及模具安装配合的误差等。
对于小型塑件来说,成型模具的制造误差是主要影响因素,而对于大塑件,成型收缩率则是主要影响因素。经分析知,音箱前面板与后面板之间无严格的配合要求,只是之间有一定的配合要求,其里面的局部结构之间的位置有一定的要求,因此取塑件精度为MT3级(SJ1372-78),查手册知对应的模具精度应为IT12(GB1800-79)。
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型腔和型芯如下图6-1、6-2所示。
图6-1 型腔 图6-2 型芯
6.2.1型腔和型芯径向尺寸的计算
(1) 型腔径向尺寸的计算 型腔径向尺寸的计算公式:
(Lm)??z0?(1?S)LS?(0.5~0.75)?0 (6-1)
????z式中 Lm——模具型腔成型后的基本尺寸; Ls——塑件的基本尺寸; S ——塑料的基本收缩率; ?——塑件基本尺寸的公差; ?z——模具成型零件制造误差,取?/3。 型腔径向尺寸的计算如下表6.1所示。由于塑件级别为MT3,X=0.5~0.75,取0.6,因为材料为ABS查表?18?得S=0.3~0.8,所以根据塑件的平均收缩率计算公式: S? 所以S?
Smax+Smin?100% (6-2) 20.8?0.3%?0.0055 2 毕业设计(论文)
表6.1 型腔径向尺寸的计算 (单位 mm) 塑件的尺寸(Ls)?? 250?0.28 800?0.46 径向尺寸 10?0.12 790?0.46 20?0.12 90?0.16 ??zs00计算公式 计算结果(Lm)0z ?0.09324.9700 ?0.15380.1640 ?0.0400.9340 ?0.15379.1590 ?0.0401.9390 ?0.0538.9540 ??L????(1?S)ls?(0.5~0.75)??0??z
(2)型芯径向尺寸计算 型芯径向尺寸的计算公式: (lm)0??z?(1?S)ls?(0.5~0.75)???z (6-3) 式中 lm——模具型芯成型后的基本尺寸; ls——塑件孔的径向基本尺寸。 型芯径向尺寸的计算如下表6.2所示。 表6.2 型芯径向尺寸的计算 (单位 mm) 塑件的尺寸??(ls)0 ??0计算公式 计算结果(lm)??z 0径向尺寸 ?0.1220 (lm)0??z?(1?S)ls?(0.5~0.75)?2.0830?0.040 37.3?0.320??0??z 37.6250?0.107 9.1460?0.053 ?0.1690 6.2.2型腔深度和型芯高度尺寸的计算
在计算型腔深度和型芯高度尺寸时,由于型腔的底面或型芯的端面磨损很小,所以可以不考虑磨损量,由此推出:
(1)型腔深度公式:
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??z (H)(2)型芯高度公式: ??zm0????(1?S)Hs?x??0 (6-4) (h)0m???(1?S)hs?x???z (6-5) ??0上两式中修正系数x?1/2~2/3,即当塑件尺寸较大、精度要求低时取小值,反之取大值,根据塑件等级我取2/3。 因此,型腔深度和型芯高度尺寸的计算分别如表6.3和6.4所示。 表6.3 型腔深度的计算 (单位 mm) 塑件的尺寸0(Hs)?? 计算公式 z(Hm)计算结果0 ??深度尺寸 250?0.28 20?0.12 (H)??zm0?(1?S)Hs?x?0 ????z?0.09324.9510 ?0.0401.9310 表6.34 型芯高度的计算 (单位 mm) ??(hs)塑件的尺寸0 计算公式 (hm)计算结果??z 1.5880?0.040 10.6780?0.06 17.3620?0.067 23.7690?0.080 0?0.121.50 高度尺寸 ?0.1810.50 17.1340?0.20 ?0.2423.480 (hm)0???(1?S)hs?x???z ??0
6.2.3中心距尺寸的计算
塑件上凸台之间、凹槽之间或凸台与凹槽之间中心线的距离成为中心距。由于中心距的公差都是双向等值公差,同时磨损的结果不会使中心距尺寸发生变化,在计算时不