手机外壳下盖注塑模设计
选择分型面的基本原则:
(1)分型面应该选择在制品最大截面处,这是首要原则。 (2)尽可能使制品留在动模的一侧。 (3)尽可能满足制品的使用要求。
(4)尽可能减小制品在合模方向上的投影面积,以减小所需的锁模力。 (5)不应影响制品尺寸的精度和外观。
(6)尽量简单,避免采用复杂形状,使模具制造容易。 (7)不妨碍制品脱模和抽芯。 (8)有利于浇注系统的合理设置。 (9)尽可能与料流的末端重合,有利于排气
由于采用点浇口,因此以手机上壳内表面与定模和定模底板的分界面为分型面的双分型面。 2.5.2 排气槽的设计
排气槽的作用是将型腔和型芯中周围空间内的气体及熔料所产生的气体排到模具之外。该注射模属于小型模具,在推杆的间隙和分型面上都有排气效果,无需另外开排气槽。 2.5.3 成型零件设计
2.5.3.1 凹模结构设计
凹模用以形成制品的外表面,注塑件的结构比较简单,可采用整体式凹模,直接在定模板上加工。其优点是牢固、接缝少、结构简单,常用于中、小型模具。
2.5.3.2 型芯结构设计
由于零件的结构复杂,决定采用镶拼结构的型芯。与整体式型芯相比,镶拼式型芯使机加工和热处工艺大为简化。
2.5.3.3 成型零件工作尺寸
制品尺寸能否达到图纸尺寸的要求,与型腔、型芯的工作尺寸的计算有很大关系。成型零件工件尺寸的计算内容包括:型腔和型芯的径向尺寸(含矩形的长和宽)、高度尺寸及中心距尺寸等。成型零件工作尺寸的计算方法很多,现以塑料的平均收缩率为基准计算。
A: 型腔内径尺寸计算
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3DM?(D?DQ-?)??z (mm)
4式中DM—型腔内径尺寸(mm)
D—制品的最大尺寸(mm)
Q—塑料的平均收缩率(%),ABS的平均收缩率为0.5%
?—制品公差
3—系数,可随制品精度变化,一般取0.5~0.8之间 4?z—模具的制造公差,一般取?z=16~14 按矩形计算,手机上壳长度、宽度上的最大尺寸分别为
D1=102mm D2=45mm
查[3]表1-15得,?1=0.44mm ?2=0.28mm,则
3 DM1=(102+102×0.005+×0.44)?0.35=102.84?0.35mm
43?0.25?0.25 DM2=(45+45×0.005+×0.28) =45.435mm
4B: 型芯径向尺寸计算
模具型芯径向尺寸是由制品的内径尺寸所决定的,与型腔径向尺寸的计算原理一样,分长、宽两部分计算:
3dM?(D?DQ-?)??z(mm)
4式中dM—型芯外径尺寸(mm) D1—制品内径最小尺寸(mm)
其余符号含义同型腔计算公式。
按矩形计算,手机上壳长度、宽度的最小尺寸分别为 D1=100mm D2=43mm
查[3]表1-15得,?1 =0.44mm ?2=0.28mm,则
3 DM1=(100+100×0.005+×0.44)-0.35=100.83-0.35mm
43 DM2=(43+43×0.005+×0.28)-0.25=43.425-0.25mm
4C: 型腔深度尺寸计算
模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所决定,设制品名义高度尺寸为最大尺寸,公差?负偏差。型腔深度名义尺寸为最小尺寸,其公差为正
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偏差+?z。由于型腔底部或型芯端面的磨损很小,可以略去磨损量?c,在计算中取?c=3,加上制造偏差有:
?3(mm)
HM?(h1?h1Q?2?)??z(mm)
3?式中HM—型腔的深度尺寸(mm) H1—制品高度最大尺寸(mm)
由零件图上可知,H1 =9mm,查[3]表1-15得,? =0.16mm,因此
2 HM=(9+9×0.005-×0.16)?0.30=8.94?0.30mm
3D: 型芯高度尺寸计算
模具型芯高度尺寸是由制品的深度尺寸所决定,设制品高度名义尺寸为最大尺
寸公差为正偏差+?,型芯高度设计为最大尺寸,其公差为负偏差-?z。根据有关的经验公式:
2hM=(H1+H1Q+?)??z(mm)
3式中hM—型芯高度尺寸(mm) H1—制品深度最小尺寸(mm)
由零件图中可得,H1=6mm,查[3]表1-15得,?=0.16mm
2 HM=(6+6×0.005+×0.16)-0.25=6.14-0.25mm
3E: 型腔壁厚与底板厚度计算
注射成型模型腔壁厚的确定应满足模具刚度好、强度大和结构轻巧、操作简便等要求。在塑料注射充型过程中,塑料模具型腔受到熔体的高压作用,故应有足够的强度、刚度。否则可能会因为刚度不足而产生塑料制件变形损坏,也可能会弯曲变形而导致溢料和飞边,降低塑料制件的尺寸精度,并影响塑料制口的脱模。从刚度计算上一般要考虑下面几个因素:
(1)使型腔不发生溢料,ABS不溢料的最大间隙为0.05mm。
(2)保证制品的顺利脱模,为此同时要求型腔允许的弹性变形量小于制
品冷却固化收缩量。
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(3)保证制品达到精度要求,制品有尺寸要求,某些部位的尺寸常要求
较高精度,这就要求模具型腔有很好的刚度。 按整体式的凹模计算侧壁厚度:
?cph? 根据公式 b?h??E?y??(mm)
?11? 式中 b—凹模侧壁理论厚度(mm) h—凹模型腔的深度(mm) p—凹模型腔内熔体压力(Mpa)
y1—凹模长边侧壁的允许弹性变形量(mm),一般塑件
y1=0.005mm c—由[6]图5-8查得,c=1.08 ?1—由[6]图5-9查得,?1=0.8 E—E=2.1×105Mpa
1.08?30?9?? b=9???=2.93mm 5?2.1?10?0.8?0.05?1313 取壁厚大于10mm就能能满足要求。
底板厚度计算,根据公式
?c1pl2 ????Ey2? 由
则
??(mm) ??13l1=2.3,由[6]图5-12查得c1=2.8×10-2,y2=0.005,l2?2.8?10-2?30?454 ????2.1?105?0.005???=6.90mm ??13 取实际底板厚度大于10mm就能满足要求。
2.6 脱模机构设计
由于该塑件的脱模阻力不大,而推杆又加工简单、更换方便、脱模效果好,因此采用圆形推杆脱模机构。推杆的设置位置采取以下原则:
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(1)推杆设在脱模阻力大的地方 (2)推杆位置均匀分布
(3)推杆设在塑料制品强度刚度较大的地方 (4)推杆直径应满足相应的强度、刚度条件
本次设计塑件的孔比较多,所以推杆直径必须取的比较小,为达到强度刚度要求,所以设置较多的推杆,推杆的分布位置简图如图所示(矩形代表手机壳体):
2.6.1 脱模力计算?7?
当开始脱模时,模具所受的阻力最大,推杆刚度及强度应按此时计算,亦即无视脱模斜度(a=0) 由于制品是薄壁矩形件
Q=8t·E·S·l·f/(1-m)(1+f) (kN)
式中Q—脱模最大阻力(kN) t—塑件的平均壁厚(cm) E—塑料的弹性模量(N/cm2) S—塑料毛坯成型收缩率(mm/mm) l—包容凸模长度(cm) f—塑料与钢之间的摩擦系数 m—泊松比,一般取0.38~0.49
查[6]表5-33,表5-57分别得,S=0.005,E=1.8×105N/cm2 已知,t?0.12cm,l=4.5cm,查[8] f=0.28
Q=8×0.12×1.8×105×0.005×4.5×0.28/(1-0.43)(1+0.28)
=1.49kN
2.6.2 推杆的设计:
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