四川理工学院课程设计(论文)
尺寸250mm×210mm,上、下模板的厚度为30mm。
3.1.3塑料注射模具技术要求
塑料注射模具应优先按GB/T12555.1—90和GB4169.1—11选用标准模架和标准件。模具成形零件材料和热处理要求,优先按下表4-2内容选用:
表3-2模具成形零件优先选用材料和热处理硬度 模具材料 零件名称 牌号 45 4Cr 40CrNiMOA 标准号 GB699 GB3077 GB3077 HBS 21—260 21—260 21—260 HRC 40—45 40—45 40—45 预硬状件、动模镶件、活动镶件 3Cr2Mo GB1299 态 35—45 4Cr 5MoSiV1 3Cr13 GB1299 GB1220 24—280 24—280 45—55 45—55 热处理硬度 型腔、型芯 定模镶3.2型腔布置及分型面设计 3.2.1 型腔布置
根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。
据设计要求可知,由于该塑件形状较简单,质量较小,且需要大批量生产所以模具选用一模两腔结构且平衡布置,采用单分型面注塑模,浇口形式采用侧浇口进料,这样模具尺寸较小,制造加工方便,利于充满型腔,塑件质量高, 生产效率高,塑件成本低。型腔的排列根据模具的形状及尺寸排列其排列方法如图3-1型腔布置。
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第3章 模架选择与摸具基本结构设计
图3-1型腔布置示意图
3.2.2分型面设计
分型面溢料是热固性塑料注射模的突出问题。因此要求减少接触面积,增加接触压力,以改善塑料溢边问题。 选择分型面时的考虑方向:
① 分型面一般不取在装饰外表面或带圆弧的转角处
② 将同心度要求高的同心部分放于分型面的同一侧,以保证同心度 ③ 轴芯机构要考虑轴芯距离
④ 分型面作为主要排气面时,分型面设于料流的末端。 ⑤ 塑件开模后留在动模上
⑥ 分型面的痕迹不影响塑件的外观 ⑦ 分型面的选择要便于模具的加工制造 ⑧ 推杆的痕迹不露在塑件的外观上 ⑨ 使塑件易于脱模
本塑件的分型面选择,如图3-2中分型面选择在轴线上,这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹.虽然影响塑件的表面质量,但接线盒的表面质量要求不高.因此选择A-A处便于脱模.分型面上不允许有孔穴或凹坑,表面硬度在HRC30以上。
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图3-2分型面选择示意图
3.2.3排气槽设计
当塑料熔体充填型腔时,热固性塑料在固化时会放出大量的气体,易阻塞缝隙,如果气体不能顺利地排出,塑件会由于填充不足而出现气泡,接缝式表面轮廓不清等缺陷,甚至气体受压而产生高温,使塑件焦化,所以必须开设专用排气槽排出气体。通常排气槽设计有多种方式,大多数都采用配合间隙排气的方式,但是考虑到硬聚氯乙烯流动性差性能,本模具在分型面上设置排气槽,深度为0.03—0.08mm,宽5--8mm.这样有利于清理飞边及排出气体。
3.3浇注系统设计
浇注系统是塑料熔体自注射机的喷嘴射出后,进入模具的型腔以前所流经的一段路程的总称。模具浇注系统应尽量粗短,流道设计分为主流道、浇口和冷料井的设计。
3.3.1主流道设计
主流道是指连接注射机喷嘴与分流道或型腔(单腔模)的进料通道。负责将塑料熔体从喷嘴引入模具,其形状、大小直接影响塑料的流速及填充时间。在卧式或立式注射机用的模具中,主流道垂直与分型面,通常作在淬硬浇口套内,为了使塑料凝料能从主流道中顺利拔出,需将主流道设计成圆锥形,具有2°-6°的锥角,内壁为Ra0.8um以下的表面粗糙度,小端直径应大于喷嘴直径约0.5-1mm,凹坑半径R也应比喷嘴头半径大1-2mm,以便凝料顺利拔出。主流道要求耐高温和摩擦,要求设计成可拆卸的衬套,以便选用优质材料单独加工和热
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第3章 模架选择与摸具基本结构设计
处理。浇口套大端高出定模面H=5-10mm,起定位作用,与注射机定模板的定位孔呈间隙配合。为了拆卸更换方便,模具的定位圈常与浇口套分开设计。
主流道设在定模板上,并且位于模具的中心,与注射机喷喷嘴在同一轴线上,主流道衬套的材料常用T8A、T10A制造,热处理后硬度为50—55HRC。主流道衬套与定模板采用H7/m6的过渡配合,主流道衬套与定位圈采用H9/m9的过渡配合。由于受型腔或分流道的反压力作用,主流道衬套会产生轴向定位移动,所以主流道衬套的轴向定位要可靠。主流道直径计算的经验公式:
D?4V(mm) (3-1)
?K式中 D——主浇道大头直径 mm V——流经主浇道的熔体体积 cm3
K——因熔体材料而异的常数 如表3-3
表3-3 塑料种类与K值表
塑料种类 K值 PS 2.5 PE\\PVC 4 PA PC 1.5 POM 2.1 CA 2.25 5 故 D?4?3943.14?4?10.01mm
主流道断面尺寸:主流道设在定模板上,并且位于模具的中心,与注射机喷喷嘴在同一轴线上,如下图:
图3-3主流道衬套示意图
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表3-4 主流道衬套中尺寸关系表
d D SR 16 20 25 30 注射机喷嘴直径+(0.5~1)mm 与注射机定位孔间隙配合 注射机喷嘴球面半径+(1~2)mm 主流流道的大头直径确定为10mm ,考虑硬聚氯乙烯流动性较差,所以主流道如下选择,锥度4?、SR?19mm、D?10mm、d?4mm
3.3.2浇口设计:
浇口不仅对塑件熔体的流动性和充模特征有关,而且与塑件的成形质量有着密切的关系。直接浇口又称主流道型浇口,它属于非限制性浇口,如图3-4所示。
图3-4 直浇口示意图
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