由于型腔的计算方式由型腔的大小来确定,本模具的型腔内半径r<86mm,所以按强度理论来计算:
S?r?????1?
????2p式中???—许用应力(Pa) S?17.5? =11
由此看出型腔壁厚的最小值为11mm,但考虑到本次设计的型腔采用斜滑块的形式,所以要适当给其增大尺寸,具体尺寸见斜滑块。
160?1?
160?2?50(2) 动模支承板厚度的计算
本次设计采用的是瓣合结构,型腔由型腔套板和上下两块模板固定,不需要另外设置底板了,动模支承板的厚度可根据零件在分型面上的投影面积选择,查文献一表5-18,支承板的厚度有15-20mm就足够了,而现在我选用30mm厚的支承板,更保险一点。
第五章 合模导向机构的设计
1.
导向机构的作用
1) 定位作用 模具闭合后,保证动定模或上下模位置的正确,保证型腔的形状和尺寸精度,导向机构在模具装配过程中也起了定位作用,便于装配和调整。
2) 导向作用 合模时,首先是导向零件接触,引导动定模或上下模准确闭合,避免型心先进入型腔造成成型零件损坏。
3) 承受一定的侧向压力 塑料熔体在充填过程中可能产生单向侧压
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力,或者由于成型设备精度低的影响,使导柱承受一定的侧向压力,以保证模具的正常工作。
2. 导柱的设计
本次设计选用导柱导向机构,导柱应具有硬耐磨的表面,坚韧而不容易折断的内芯,材料选用T8钢,经淬火处理后硬度为50-55HRC,导柱固定部分粗糙度Ra为0.8μm。导向部分表面粗糙度Ra为0.8μm-0.4μm。其形式及尺寸见右图:
导柱应合理均布在模具分型面的四周,导柱中心离模具边缘应有足够的距离,以保证模具强度(导柱中心大模具边缘距离通常为导柱直径的1-1.5倍)。导柱的固定端与模板之间一般采用H7/m6的过渡配合,导柱的导向部分通常采用H7/f7的间隙配合。
3. 导套的设计 导套采用带头导套,为使导柱顺利进入导套,在导套的前端应倒角。导柱孔做成通孔,以利于排出空内空气和残渣废料。导套的材料选用T8钢,其硬度一般应比导柱,以减轻磨损, 导套的形式如右图:
导套用与导柱相同的材料制造,硬度一般低于导柱的硬度,以减轻磨损,防止导柱或导套拉毛。导套固定部分和导滑部分的表面粗糙度一般为Ra0.8μm。导套与模板的配合用H7/m6过盈配合。 第 22 页 共 29 页
第六章 推出机构的设计
1.
推出机构的设计原则
a) 推出机构应尽量设置在动模一侧 b) 保证塑件不因推出而变形 c) 机构简单动作可靠 d) 良好的塑件外观 e) 合模是的正确复位
2. 推出机构的选用
由于零件在开模方向的投影面积比较少,而且零件高度教深,所以选用推板推出机构。推件板推出机构作用面积大、推出力大而均匀运动平稳,并且塑件上无推出痕迹。但如果型心和推件板的配合不好,则在塑件上会出现毛刺,而且塑件有可能会滞留在推件板上,所以推件板与型心留有0.2-0.25mm的间隙。另外,在推出过程中,由于推件板和型心有摩擦,所以推件板必须进行淬火处理,以提高耐磨性。 推件板的形式如右图: 3. 推件板的导向与复位 本次设计的模具为中小型模具,固只设置两根推板导柱,推板导柱直接与液压顶出装置固接,由液压顶出装置完成顶出和复位两个动作。另外,零件内表面积不是太大,液压顶出装置的顶出力很大,所以可不考虑零件的脱模力。
4. 复位零件
推件板是由液压顶出装置复位,而螺纹型心由机动复位,所以不需要再设置复位零件。
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第七章 温度调节系统
无论何种塑料进行注射成型,均有一个比较适宜的模具温度范围,在此模具温度范围内,塑料熔体的流动性好,容易充满型腔,塑件脱模后收缩和翘曲变形小,形状与尺寸稳定,力学性能以及表面质量较高。为了使模温控制在一理想的范围内,现设计一模具温度调节系统。由于本次设计用材料为聚酰胺,黏度低流动性好,成型工艺要求模温不太高,故无须设计加热系统,只需设计冷却系统以确保合理的模温。常用的冷却方法有水冷却、空气冷却和油冷却,本设计设计采用的是水冷却,经济实惠。
1.冷却的计算
在单位时间内所需排除的总热量可近似由下面公式计算: Q = nmΔh/60
其中n为每小时注射次数,m为每次注入模具的塑料质量(kg),Δh为塑料成型时放出的热熔量(J/kg)
由于聚酰胺成型周期为50~110S,本次设计的塑料注射量不大,但由于开模动作复杂,故取
T=80(S),n=3600/80=45 (次);
m=15.4(g)=0.0154(kg); 查《塑料模具设计》表3-19得:Δh=326.26~396.48kJ/kg, 取Δh′=360kJ/kg, 所以
Δh=360×0.0154=5544(kJ)=5544(J) Q = 45×0.0154×5544/60 = 64(J/min)
为了满足注射模冷却需要,在单位时间内所需冷却水量可按下式计算:
V = Q/ρCρ(t1-t2)= nmΔh/60ρCρ(t1-t2)
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2.冷却系统的设计与冷却系统的结构
冷却系统的设计原则:冷却水道应尽量多,冷却水道至型腔表面距离应尽量相等,浇口出加强冷却,冷却水道、入口温差应尽量小, 冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置;
此外,冷却水道的设计还必须尽量避免接近塑件的溶接部位以免产生溶接痕,降低塑件强度。塑件的形状是变化万千的,因此对于不同的塑件,冷却水道的位置形状也不一样。本模具分别在斜滑块和内型心上设置冷却水道,其具体形式见总装配图。
第八章 其它辅助零件的选择
在本次设计中,选择合适的传动零件是非常关键的一步,在模具工作中,传动零件是这样工作的,液压马达通过皮带轮带动带轮传给主轴转矩,上螺纹型芯开始脱螺纹,同时旋转运动有齿轮和华键轴同步传递到下螺纹型芯上。
在设计当中,选用了三种齿轮,分别是型芯上的齿轮、过渡小齿轮、过桥轮上的齿轮,参数分别如下:
Z1=18 Z2=20 Z3=20 m1=2.5 m2=1.75 m3=1.75 d1=45 d2=35 d3=35 da1=50 da2=38.5 da3=38.5 皮带轮和皮带的选择:
皮带轮选用轮辐式结构,槽型为Z,参数如下: bd=8.5 hamin=2.00 hfmin=7.0 e=12?0.3 fmin=7 ?min=5.5
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