2. 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、耐磨性及良好的抗疲劳强度性能,同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件为大批量生产,所以构成型腔的嵌入式凹模钢材选用P20(美国牌号)。对于成型塑件外圆筒的大型芯来说,由于脱模时与塑件的磨损严重,因此钢材选用高合金工具钢Cr12MoV。而对于成型内部圆筒的型芯而言,型芯较小,但塑件中心轮毂包住型芯,型芯需散发的热量较多,磨损也比较严重,因此也采用Cr12MoV,型芯新中心通冷却水,如图1-10所示。
3. 成型零件工作尺寸的计算
采用表4-15中的平均尺寸法计算成型零件尺寸,塑件尺寸公差按照塑件零件图中给定的公差计算。
(1)凹模径向尺寸的计算 塑件外部径向尺寸的转换:ls1=93+0.3 -0.2mm=
0 93.30 ,相应的塑件制造公差△1=0.5mm,ls2=89+0.3 -0.5mm-0.2mm=89.3-0.5mm,相应的塑件制造公差
△2=0.5mm。 LM1=[(1+Scp)l s1- X1△1 =93.51+0.083 mm 0LM2=[(1+Scp)ls2- X2△2 =89.49+0.083 mm 0
式中,Scp塑件的平均收缩率,查表1-2可得ABS的收缩率为0.3%~0.8%,所其平均收缩0.003+0.008率Scp==0.0055;X1、X2是系数,查表4-15可知X一般在0.5~0.8之间,此处
2取X1= X2=0.6;△1、△2分别是塑料上相应尺寸的公差(下同);是塑料上相应尺寸制造公差,1
对于中小型塑料件取δZ= △(下同)。
6
(2)凹模深度尺寸的计算 塑件高度方向尺寸的转换:塑件高度的最大尺寸Hs1=39±0.1mm=39.10 塑件轮外凸台高度的最大尺寸Hs2=5+0.1 mm=5.10 -0.2mm,相应的△s1=0.2mm;0-0.1mm,相应的△s2=0.1mm。 HM1=[(1+Scp)Hs1- X1△1 =39.19+0.033 0
HM2=[(1+Scp)Hs2- X2△2
??z20] ??z10]
?z1] 0=[(1+0.0055)393.3-0.630.5]+0.083 mm
0
?z2] 0=[(1+0.0055)389.3-0.630.5]+0.083 mm
0
=[(1+0.0055)339.1-0.6330.2]+0.033 mm 0
=[(1+0.0055)35.1-0.6530.1]+0.017 mm 0
=5.06+0.017 式中,X1、X2是系数,查表4-15可知一般在0.5~0.7之间,此处取X1=错误!0未找到引用源。,X2=0.65。
(3)型芯径向尺寸的计算
1)动模型芯径向的计算。塑件内部径向尺寸的转换:
+0.3
Ls1=83+0.2 mm,△s1=0.3mm -0.1mm=82.90lM1=[(1+Scp)ls1+ X1△1 =83.570 -0.05 mm
式中,X1是系数,查表4-15可知一般在0.5~0.8之间,此处取X1=0.7。 2)动模型芯内孔尺寸。 lM2=[(1+Scp)ls2- X2△2
??z20]
??z20=[(1+0.0055)321-0.830.1] 0] ??z1=[(1+0.0055)382.9+0.730.3]0 -0.05 mm
mm
=21.04+0.016 mm 0
式中,ls2=210 -0.10mm是成型塑件轮毂外圆柱孔的径向尺寸;x2的值查表4-15一般在0.5~0.8之间。此处取X2=0.8。
3)定模型芯尺寸的计算。塑件内孔径向尺寸的装换: Ls3=15+0.1 mm=14.9+0.1 mm 00lM3=[(1+Scp)ls3-X3△1
0] ??z1 =[(1+0.0055)314.9+0.6530.1]0 -0.017mm
=15.050 -0.017 mm
式中,X3是模具尺寸计算系数,查表4-15可取0.65。 (4) 型芯高度尺寸的计算
1)成型塑件内大型芯高度。塑件尺寸转换:
hs1=36±0.1mm=35.9+0.2 mm 0HM1=[(1+ Scp)hs1+ X1△1 =36.220 -0.033mm.
式中,X1是模具尺寸计算系数,查表4-15可知一般在0.5-0.8之间,此处取X1=0.63。
2)成型塑件中心圆筒的型芯高度。塑件中心圆筒高度尺寸转换:
+0.3
hs2=49+0.2 mm -0.1mm=48.90hM2=[(1+Scp)hs2+ X2△2 =49.350 -0.05mm
试中,X2 模具尺寸计算系数,查表4-15可知一般在0.5-0.7之间。此处取X2=0.6。 (5)成型孔间间距的计算
1
CM=[(1+s)Cs]± δz mm=56.83±0.016mm
2
塑件型芯及凹模的成型尺寸的标注如下图1-11、图1-12、图1-13 所示
0]??z20]??z1=[(1+0.0055)
?35.9+0.63?0.2] 0
-0.033 mm
= =[(1+0.0055)?48.9+0.6?0.3]0 -0.05 mm
图1-11
图1-12
图1-13
4、成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算
(1)凹模侧壁厚度的计算 凹模侧壁厚度与型腔内压强及凹模的深度有关,根据型腔的布置,模架初选200mm3355mm的标准模架,其厚度根据表4-19中的刚度公式计算。δp
3ph 33353394S=()3=()mm=29.30mm 2Eδp 232.1310530.023
14
13式中,p是型腔压力(MPa);E是材料弹性模量(MPa);h=W,W是影响变形的最大尺寸,而h=39mm;δp是模具钢度计算许用变形量。根据注射塑料品种。
δp=25i2=2530.975um=24.38um=0.024mm 1/5
式中:i2=0.45339+0.001339um=0.975um。
凹模侧壁是采用嵌件,为结构紧凑,这是凹模嵌件单边厚选15mm。由于型腔采用直线、对称结构布置,故两个型腔之间壁厚满足结构设计就可以了。型腔与模具周边的距离由模板的外形尺寸来确定,根据估算模板平面尺寸选用200mm3355mm,它比型腔布置的尺寸大的多,所以完全满足强度和刚度要求。
(2)动模垫板厚度的计算 动模垫板厚度和所选模架的两个垫块之间的跨度有关,根据前面的型腔布置,模架应选在200mm3355mm这个范围之内,垫板之间的跨度大约为200mm-40mm-40mm=120mm。那么,根据型腔布置及型芯对动模垫板的压力就可以计算得到动模垫板的厚度,即
1/35
T=0.54L(pA/EL1δP)=0.5431203[(35310815.73)/(2.1310335531/3
0.032)]=35.08mm
1/5
式中,δP是动模垫板刚度计算许用变形量,δP=25i2=253(0.453120+0.0013120)mm=2530.00129mm=0.032mm;L是两个垫板之间的距离,约120mm;L1是动模垫板的长度,取355mm;A是两个型芯投影到动模垫板上的面积。 单件型芯所受压力的面积为
л2222A1= D=0.785383mm=5407.865mm 4
两个型芯的面积