的“冷料”,防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量;通过在冷料穴末端设置拉料杆,主流道冷料穴在开模时又能起到把主流道的凝料拉出的作用。
冷料穴设置在熔料流动方向的转折处,以便将冷料入穴中存留起来。卧式或立式注射机用模具冷料穴一般都设置在主流道正对面的动模上,冷料穴直径稍大于主流道大端的直径,底部常做成曲折的钩星或下陷的凹槽,使冷料穴兼有开模时将主流道凝料从主流道拉出时而附在动模一边的作用。本设计使冷料穴直径取d=6mm,深度h=5mm。
拉料杆是与冷料穴对应设计的,故取拉料杆直径d=6mm,材料选用T8A,头部成钩形,头部热处理淬火50~55HRC,钩形与定模板之间采用H9/f9间隙配合。 4.6推出方式的选择与设计
脱模力是指将塑件从型芯上脱出时所需克服的阻力。是设计推出机构的主要依据之一。
塑件在模具冷却定型时,由于体积收缩,其尺寸逐渐缩小而将型芯抱紧,在塑件脱模时,必须克服这一包紧力。对于不带通孔的壳体类塑件,脱模时还要克服大气压力。此外,还要克服机构本身运动的摩擦阻力及塑件与钢材之间的粘附力。
开始脱模的瞬间所要克服的阻力最大,称为初始脱模力,以后脱模所需的力称为相续脱模力,后者要比前者小。所以在计算脱模力的时候,总是计算初始脱模力。影响脱模力大小的因素很多,如型芯成型部分的表面积及其形状;塑料的收缩率以及对于型芯的摩擦系数;塑件的壁厚及同时包紧型芯的数量;成型时的工艺参数等。根据这些因素来精确计算脱模力是相当困难的,设计推出机构要全面分析,根据主要影响因素进行粗略计算。
当塑件包紧型芯时,其受力情况如图5所示。由于型芯一般具有脱模斜度,故在脱模力F脱的作用下,塑件对型芯的正压力降低了Fsina,这时摩擦阻力为: 图5型芯受力图
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F摩=f(F正-F脱sina)
式中F摩-摩擦阻力(N); f――摩擦系数,此设计取f=0.6;
F正——因塑件收缩产生对型芯的正压力(N); F脱——脱模力(N); a——脱模斜度,取a=1?
根据受力图列出力的平衡方程式为:
?FX?0
即 F摩cosa?F脱?F正sina?0 将上式代人可得:
F脱?F正cosa(f?tana)
1?fsinacosaF正?p?A
式中 p——因塑件收缩对型芯产生的单位正压力(MPA),一般p=8~12MPa,薄件件取小值,厚壁件取大值,所要产生的塑件比较薄,故取p=8MPa;
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A——塑件包紧型芯侧面积。 A=267.78mm2
结合以上所述,将设计中塑件参数代人公式得:
F脱?1234.84N
塑件形状相对比较简单,推杆选用圆截面推杆,本设计推杆长度为52.5mm,材料选用T8A,圆形推杆直径可根据公式计算
?LF脱 d?K??nE?2?? ??14式中 d——推杆的直径(mm); L——推杆得长度(mm); ; F脱——塑件的脱模力(N)
E——弹性模量(MPa),取E=2.1×105MPa; n——推杆数量; K——安全系数,取K=1.5 将参数代入公式得: d=3.01mm 取d=3mm
强度校核,如下公式: d?n???压?4F脱
式中 ??压?——推杆材料的许用压力 (MPa) 根据材料取??压?=160MPa; 计算得:
d?3.13mm 所以取d=3mm符合要求
推杆与模板采用H8/f7间隙配合,其它的采用大间隙配合。推杆工作段淬火处理,硬度为50~55HRC,后面固定端硬度为40~45HRC即可。因为采用较大的间隙配合,为了
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加工经济,推杆表面粗糙度Ra值取3.2um.
5.1标准模架的选择
模具标准化对提高模具设计与制作水平、提高模具质量、缩短模具制造周期、降低模具成本、节约材料等均具有重要意义。根据本零件的尺寸及浇口位置等因素,选用A1模具。
表3 标准模架尺寸
模架零件
尺寸(mm)
图11 模架简图
定模板长度 100 宽度 80 高度 38 动模板1长度 70 宽度 80 高度 15.54
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动模板2长度 100 宽度 80 高度 10 垫块 长度 30 宽度 13 高度 15 推板固定板1直径 23.89 高度 3 推板 长度 40 宽度 40 高度 7.04
5.2导柱长度确定
根据导柱工作部分长度至少应比型芯端面高出6~8 mm,以确保其导向与引导作用。该设计中,型芯高度为28mm,为满足导向要求,导柱总长应满足
L?35?28?6mm?69mm。
所以,根据标准值,现确定导柱长度为72mm。 5.3 脱模机构的设计与计算
注射成型每一循环中,塑件必须准确无误地从模具的凹模或型芯上脱出,完成脱出塑件的装置称为脱模机构,也称顶出机构。脱模机构的设计一般遵循以下原则:
①塑件滞留于动模侧,以便借助于开模力驱动脱模装置,完成脱模动作。
②由于塑件收缩时包紧型芯,因此推出力作用点尽量靠近型芯,同时推出力应施于塑件刚性和强度部位。
① 结构合理可靠,便于制造和维护和能获得良好的塑件外观。 5.4推出方式的确定
推杆脱模机构是最简单、最常用的一种形式,具有制造简单、更换方便、推出效果
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