淮阴工学院毕业设计说明书(论文)
形的对称面上,如图4-1所示。
第 6 页 共 26 页
基于以上几方面的考虑,结合本塑件的特点,本设计中的分型面决定选在塑件外
图4-1 分型面结构图
4. 2 确定浇注系统
所谓浇注系统是指注射模中从主流道的始端到型腔之间的熔体进料通道。浇注系统可分为普通流道的浇注系统和热流道浇系统两大类,本设计中由于采用的是注塑成型,所以浇注系统用普通浇注系统。普通流道浇注系统一般由主流道,分流道,浇口和冷料穴四部分组成,浇注系统的主要作用是将来自注射机喷嘴的塑料熔体平稳而顺利的充模、压实和保压。 4.2.1 主流道的设计
主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始,到分流道为止的塑料熔体的流动通道。在卧式或立式注射机上使用的模具中,主流道垂直于分型面,其设计要点如下:
1. 为使凝料能从其中顺利拔出,主流道通常设计成圆锥形,其锥角?=2°~4°,对于流动性较差的塑料可取?=3°~6°。内壁表面粗糙度一般为Ra=0.8μm;
2. 为防止主流道与喷嘴处溢料主流道对接处应紧密对接,所以主流道对接处应加工出半圆形凹坑,其半径R2?R1+(1~2)mm,其小端直径d1?d2+(0.5~1)mm,凹坑深取h=3~5mm;
3. 在保证塑料良好成型的前提下,主流道L应尽量短,否则将增多流道凝料,
淮阴工学院毕业设计说明书(论文)
一般取L≤60mm;
第 7 页 共 26 页
且增加压力损失,使塑料降温过多而影响注射成型。通常主流道长度由模板厚度确定,
4. 由于主流道与塑料熔体及喷嘴反复接触和碰撞,因此常将主流道加工成可拆卸的主流道衬套(浇口套),便于用优质钢材进行加工和热处理。
基于以上要点,本设计中考虑到所采用的材料ABS的流动性较好,所以取?=2°,考虑到与注射机的配合,取R2 = 30mm,d1 = 4.5mm,凹坑深取h=4.8 mm,L取54mm,衬套材料为T8A钢,淬火50-55HRC,其结构如图4-2所示。
图4-2 主流道衬套结构图
4.2.2 冷料穴的设计
冷料穴的作用是贮存因两次注射间隔而产生的冷料以及熔体流动的前锋冷料,以防止熔体冷料进入型腔。冷料穴一般开在主流道的末端,当分流道较长时,在分流道的末端也设冷料穴。冷料穴底部常做成曲折的钩形或下陷的凹槽,使冷料穴兼有在分模时将主流道凝料从主流道衬套拉出并滞留在动模一侧的作用。常见的冷料穴结构主要有带Z形头拉料杆的冷料穴、带球形头拉料杆的冷料穴、带尖锥头拉料杆及无拉料杆的冷料穴等。本次设计中选用的是ABS材料,决定采用倒锥形冷料穴,开模时靠倒锥起拉料作用,然后由推杆强制推出。
图4-3 冷料穴结构图
4.2.3 分流道的设计
淮阴工学院毕业设计说明书(论文)
第 8 页 共 26 页
在多型腔或单型腔多浇口(塑件尺寸大)时应设置分流道,分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前,通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态,并在流动过程中压力损失尽可能小,能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。本次设计采用的是侧浇口,而且是一模两腔,所以本设计的分流道位置设在两制件的中间,为取得浇注系统的平衡,分流道的截面形状为半圆形结构。 4.2.4 浇口的设计
浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔之间的一段细短通道,它是浇注系统中截面最小的部分,但却是浇注系统的关键部分,浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。
本模具采用侧浇口设计,侧浇口的优点是截面形状简单、易于加工、便于试模后修正,缺点是在制品的外表面留有浇口痕迹。
至此,整个浇注系统设计已基本完成。若有不足之处在以后的设计过程中仍可再进行改进。
一般侧浇口的厚度为0.5~1.5mm,宽度为1.5~5mm,浇口长度为1.5~2.5mm。根据经验,侧浇口宽度与厚度的比例大致是3 : 1。本设计采用b×l×h=3mm×3mm×1mm
至此,整个浇注系统设计已基本完成。若有不足之处在以后的设计过程中仍可再进行改进。具体结构如图4-4所示。
图4-4 浇注系统结构图
4.3 成型零件的设计
成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量的前提下,从便于加工、装配、使用、
淮阴工学院毕业设计说明书(论文)
第 9 页 共 26 页
维修等角度加以考虑。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。设计成型零件应根据塑料的特性、塑件的结构和使用要求,确定型腔的总体结构,选择分型面和浇口位置,确定脱模方式、排气部位等,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,计算成型零件的尺寸,对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 4.3.1 型腔设计
型腔是成型塑件外表面的零部件,按其结构可分为整体式和组合式两大类。由于本次设计的塑件外形比较复杂,采用整体式凹模加工工艺性差,若采用组合式型腔则可以改善加工工艺性,减少热处理变形,节省优质钢材。所以,在本次设计中定模型腔决定采用组合式凹模,即在直接加工比较困难的部位采用镶件。这种局部镶嵌式,除了便于加工外还使镶件磨损后更换方便。本设计先进行定模型腔的预加工,然后将两个镶件与定模型腔拼合,装配定位好后,再进行整体加工,最终获得要求的型腔。定模型腔的结构如图4-5所示。
图4-5 定模型腔板结构图
4.3.2 动模型腔板
由于该塑件的特殊结构,有两个型腔板,分别成型制件的内外圆弧,同样动模型腔板也应做成组合式的,但由于该型腔板上必须在下表面加工出传动机构的定位槽,固做成组合式的不合理,两者之间无法定位拼和,动模型腔板如图4-6所示。
淮阴工学院毕业设计说明书(论文)
第 10 页 共 26 页
图4-6 动模型腔板结构图
4.3.3 型芯
型芯是用于成型塑件内表面的零部件,与型腔板类似,型芯板也可分为整体式和组合式两类。在本次设计中采用组合式,这是由于采用整体式的时,圆弧型芯上的凸台难以加工。如图4.7-1、4.7-2所示。
图4.7-1,4.7-2型芯结构图
4.3.4 成型零部件的工作尺寸计算
所谓成型成型零部件的工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸,主要包括型腔和型芯的径向尺寸与高度尺寸,以及中心距尺寸等。成型零部件的工作尺寸计算方法有平均值法和公差带法两种。本设计中采用平均值法。平均值法是按照塑料收缩率、成型零件制造公差和磨损量均为平均值时,制品获得的平均尺寸来计算的。
设计时按“入体”原则:塑件外形径向及高度方向(开模方向)的最大尺寸为基