1) 根据型腔的布置,可知分流道采用平衡式布置,采用圆形均布,既可满足良好的压力传递和保持理想的填充状态,使塑件熔体尽快地经分流道均衡的分配到各个型腔又便于制造加工,以保证精度。
2) 分流道的形状裁面尺寸以及凝料体积 该模具采用圆形分流道,为了便于机械加工及凝料脱模,如图5.4 4.4 浇口的设计
浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔的通道。它是整个浇注系统的关键的部位,也是最薄点。其形状、大小及位置应根据塑件大小、形状、壁厚、成型材料及塑件技术要求等进行而确定。浇口分限制性浇口和非限制性浇口,该塑件采用的是限制性浇口,它一方面通过截面积的突然变化,使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度,提高剪切速率,有利于塑料进入,使其充满型腔。另一方面改善塑料熔体进入型腔的流动特性,调节浇口尺寸,可使多型腔同时充满,可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量,同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流,并便于浇口凝料与塑件分开的作用。
设计中,浇口的位置及尺寸的要求是比较严格的,初步试模,必要时还需要修改。因此浇口的位置的开设,对成型性能及成型质量的影响是很大的。一般在选择浇口位置时,需要根据塑件的结构工艺及特征,成型质量和技术要求,综合分析。一般要满足以下原则: 1. 尽量缩短流动距离; 2. 浇口应开设在塑件的壁厚; 3. 必须尽量减少或避免产生熔接痕; 4. 应有利于型腔中气体的排除。 5. 考虑分子定向的影响; 6. 避免产生喷射和蠕动;
7. 不在承受弯曲冲击载荷的部位设置浇口; 8. 浇口位置的选择应注意塑件的外观质量。
经过仔细的考虑,该塑件是等壁塑件,又为了不影响塑件的外观,该塑件采用侧浇口,它能保证塑料迅速而且均匀充满型腔,而且还有利于气体的排除。
第五章 成型零部件的设计
5.1 分型面的确立
分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。分型面的形式与塑件的几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件浇口形式有关。制品成型的分型面不仅影响到制品的脱模困难程度及美观程度,还影响成型零件的加工工艺性,另外合适的分型面位置还有利于模具加工、排气、脱模、提高塑件的表面质量及方便工艺操作等。 分型面的设计原则
1、分型面的位置应开设在塑件截面尺寸最大的部位,便于脱模和加工型腔。
2、分型面应使模具分割成便于加工的部件,以减少机械加工的困难。以使得模具零件易于加工。
3、分型面的选择应有利于保证塑件尺寸精度要求。
4、分型面应尽可能选择在不影响塑件外观的部位,而且在分型面处所产生的飞边应容易修整加工,从而有利于保证塑件的外观质量。
5、应满足塑件的使用要求,即从使用的角度避免脱模斜度、推杆及浇口痕迹等工艺缺陷影响塑件功能。
6、为便于塑件脱模,应尽可能使塑件在开模时留在下模或动模部分,易于设置和制造简便易行的脱模机构。若塑件有侧孔时,应尽可能地将侧型芯设在动模部分,避免定模抽芯
7、考虑锁模力,分型面的选择应尽可能减少塑件在分型面上的投影面积。
8、考虑侧向抽拔距,一般机械分型面抽芯机构的侧向抽拔距都较小,因此选择的分型面应使抽拔距离尽量短。
9、尽量方便浇注系统的布置。
10、为了有利于气体的排出,分型面应尽可能与料流的末端重合。 11、考虑注塑机的技术规格,是模板间距大小合适。
12、选择分型面时根据塑件的使用要求和所用塑料,要考虑飞边在塑件上的部位。
13、选择分型面时,应考虑减小由于脱模斜度造成塑件的大小端尺寸差异。
总而言之,分型面形状应尽可能的简单,以便于模具的制造和塑件的脱模。综合考虑以上的设计原则,结合该塑件的特性,其分型面的选择如图6-1所示:(
5.2 排气槽的设计
当塑料熔体注入型腔时,如果型腔内原有气体不能顺利排出,就将在制品上形成气孔或其它制品缺陷,因此,设计型腔就一般要考虑排气的问题,但是该模具是采用分型面和嵌件的缝隙排气,故不特意开设排气槽。
5.3 成型零件的结构设计
成型零件主要包括型腔,性芯,各种形环的设计,由于型腔直接关系到塑件的质量,因此要求有足够的强度,刚度,硬度和耐磨性,还有要受塑料的挤压和料流的摩擦力,所以要求成型零件要有足够的精度和表面光洁度,一般光洁度在△8以上,以保证所需的塑料产品的质量以及脱模方便
[10]
。
5.3.1 型腔的结构设计
凹模用于成型塑件的外表面,又称为阴模、型腔。按其结构的不同可分为整体式、整体嵌入式、局部镶嵌式和四壁镶嵌式5种。由于该模具结构一般,又属于大型模具,内表面又要求高,内部凸起的圆台浅,加工方便,所以凹模板采用整体式
5.3.2 型芯的结构设计
型芯是用成型塑料内表面的零件。二者并没有严格的区分,
总体上说,整体是强度、刚度好,但不适于复杂的型腔。镶嵌式采用组合的模具结构,是复杂型腔加工相对容易,可避免采用同一材料,可利用拼接间隙排气,但刚度较差易于在塑件表面留下镶嵌块的拼接痕迹,模具结构复杂。为了加工简单,该模具结构采用镶嵌式。如图
5.3.3 成型零件的尺寸计算 型腔直径按平均收缩率计算(单位:mm)
因为PP的收缩率为1%-3%,所以可知平均收缩率为2%。于是根据上列平均收缩率来计算下列成型零件的尺寸。型腔直径平均收缩率计算(单位=mm)。
平均收缩率为:Scp=0.02mm
1. 凹模的內形尺寸:
L凹?[L?1?k???3/4??]3 (5-6)
??式中:L凹 为型腔內形尺寸(mm);
L塑为塑件外径基本尺寸(mm),即塑件的实际外形尺寸; K为塑料平均收缩率(%),此处取2%
Δs为塑件公差,查表知PP塑件精度等级取5级;塑件基本尺寸在0~3mm公差取0.20mm;在3~6mm公差取0.24mm;6~10mm公差取0.28mm;14~18mm公差取0.38mm;18~24mm公差取0.44mm;;65~80mm公差取0.86mm;;在80~100mm范围内公差取1.00mm;所以型腔尺寸如下:
L1=[198 ×(1+0.02)-(3/4)×1.44]
L2=[10×(1+0.02)-(3/4)×0.28]
?1.443=200.88
?0.480
?0.283=10.41
?0.090
L3=[100×(1+0.02)-(3/4)×0.86]
型腔深度的尺寸计算:
?0.863=101.36
?0.290H凹?[h?1?k???3/4??]3 (5-7) ??式中: H凹凹模/型腔高度尺寸(mm);
H塑为塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸; Δs 、K 含义如(1)式中。
H1=[4×(1+0.02)-(3/4)×0.24]
?0.243?0.08=3.90
2. 凸模的外形尺寸计算:
L凸?[L?1?k???3/4??]3 (5-8)
??式中:L凸凸模/型芯外形尺寸(mm);
L塑为塑件內形基本尺寸(mm),即塑件的实际內形尺寸; Δs 、k含义如(1)式中。 所以型芯的尺寸如下
L1=[15×(1+0.02)+(3/4)×0.32]
?0.323=15.54?0.13
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