手机外壳下盖注塑模设计
2.6.2.1 顶出行程: S顶=h凸+(5~10)
式中e—顶出行程余量,取e=7 h凸—型芯成型高度
已知h凸=9mm,e=7mm,则S顶=9+7=16mm 2.6.2.2 开模行程
对于双分型面的开模行程 L=H1+H2+e+a
式中L—注射机开模行程(mm) H1—脱模距离(mm)
H2—包括浇注系统在内的制品高度(mm) a—型腔板的的分离距离
已知则L=9+16+20+7=52mm,符合注射机要求。 2.6.2.3 推杆的直径 由[4]式8-67,8-68得
14?LQ?d=???nE??(mm)
?? 式中d—推杆的直径(mm)
?—安全系数,取1.5
2L—推杆的最大长度(m),L=0.0475 Q—脱模阻力(N) n—推杆数目,n=5
E—弹性模量,E=1.8×103Mpa
?0.0475?1490?d=1.5×??5?1.8?103??
?? =2.1mm
取d=3mm来进行强度校核:
214?=
4?14904F==42.2Mpa<50Mpa 22n?d5?3.14?3 故所取推杆大小符合强度要求.
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2.7 侧向分型与抽芯机构设计
能完成侧向活动型芯抽出和复位的机构称为抽芯机构。该模具根据塑件有两处外侧凸凹结构(具体形式参考模具装配图),现采用机动抽芯机构(斜导柱抽芯机构)来实现抽芯。机动抽芯机构抽拔力较大,具有灵活、方便,生产率高,容易实现全自动操作,且不需要另外添置设备等优点,是目前生产中广泛应用的一种抽芯机构。 2.7.1 斜导柱
斜导柱的主要作用是驱动活动型块件的开闭运动。斜导柱直径d与导柱孔应保持0.5~1mm的间隙。在本设计中取间隙为1mm。 2.7.2 导柱的角度
斜导柱角度a与开模所需的力、斜导柱所受的弯曲力、实际能得到的抽拔力及开模行程有关。a越大时,所需抽拔力应增大,因而斜导柱所受的弯曲力也应增大,故希望a角度小些为好。但当脱模距一定时,a角度越小则使斜导柱工作部分及开模行程加大,降低斜导柱的刚性。所以斜角a的确定需要适当兼顾脱模距及斜导柱所受的弯曲力。根据实际生产经验证明,斜角a值一般不得大于25,通常采用15~20。当脱模距较长而适当增大a角即可满足脱模距时,也可略增大a角,但也需相应增加斜导柱直径和固定部分长度,以便能承受较大的弯曲力。另外,为了满足滑块锁紧楔先开模,斜导柱后抽芯的动作要求,斜滑块锁紧角的角度也应比斜导柱的角度大2~3。本设计中,取a=20,楔紧块的角度为21C。
F=lhp(fcosa-sina) (N)
l—活动侧芯被塑料包紧的断面周长(m); h—成型芯部分的深度;
p—制品对侧芯的压力,一般取下8—12MPa; f—塑料对钢的摩擦系数,常用f=0.1—0.2; a—侧芯的脱模斜度,常取1—2.
F=8×10-3×1×10-3×10×(0.15cos1-sin1)=10.6N 计算斜导柱角度a跟脱模距的关系,平行分型面方向抽出,按以下式子
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计算:
L4 =S/sin?=
H/sin? ctg?式中L4—脱模距为S时斜导柱工作部分长度(mm) S—最大脱模距离(mm)
? —斜导柱斜角(?)
H—最大脱模距为S时所需的开模行程(mm) L4=6/sin20?=17.5mm H=S·ctg?=6×ctg20=16.5mm 2.7.3 活动型世和滑块的锁紧;
为了防止侧型芯在塑件成型时受力移动,对活动型芯和滑块应锁紧楔锁住,开模时又需要使楔块首先脱开(一般不允许用斜导柱起锁紧侧型芯的作用)。锁紧锁紧的角度一般取?=?+(2?~3?)。 2.8 复位机构与导向机构设计: 2.8.1 复位机构设计:
在顶杆的脱模机构中,顶出塑件后再次合模时(或闭模前),必须要求顶杆等元件回复或预先回复到原来的位置。通常采用弹簧推动板复位,但当推顶装置发生卡滞现象时,仅靠弹簧难以保证,须复位杆与弹簧并用。设计中具有活动型芯的脱模机构时,必须考虑到合模时互相干扰的情况,应在塑模闭合前使顶杆提前复位,以免活动型芯撞击顶杆,应设置先复位装置。复位杆由标准可查得。
本设计中的模具使用弹簧先复位装置,在顶杆固定板上装有弹簧,借弹簧力合复位杆作用,在合模时,使顶出杆先复位,这种方法的特点是结构简单,容易制造,但弹簧容易失效,故要经常更换弹簧。 2.8.2 导向机构设计:
导向机构的主要作用是为保证在模具闭合后,动、定模板相对位置准确;在模具装配过程中也起到了定位的作用,合模时,引导动、定模板准确闭合,能够承受一定的铡向压力,以保证模具的正常工作。
本设计中导向机构采用导柱导向,导柱采用带头导柱,其结构简单,加
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工方便,在导柱的末端以导向套给以配合,导柱倒装。结构形式如下图所示:
一般导柱应有以下几个重要的技术要求:
(1)导柱的长度应根据具体的情况而定,一般比凸模端面高出8~12mm (2)导柱的前端做成半球形状,以使导柱顺利进入导孔 (3)数量为4,均匀分布在模具周围
2.9 塑模温控系统设计:
2.9.1 塑模温控制系统设计:
在注射过程中,模具的温度直接影响着制品质量和注射周期,各种塑料的性能不同,成型工艺要求的不同相应的模具对温度要求也不同, ABS在注射成型时所需的模具对温度为40—60度之间。对任何塑料制品,模温波动较大都是不利的。过高的模温会使制品在脱模后发生变形,延长冷却时间,使生产率下降。过低的模温会使降低塑料的流动性,难于充满型腔,增加制品的内应力和明显的溶接痕等缺陷。由于模温不断地被注入熔融塑料加热,模温升高,单靠模具自身散热不能使其保持较低的温度,因此必须加冷却机构。 2.9.2 冷却装置系统的设计要点:
2.9.2.1 实验表明表明冷却水孔的数量愈多,对制品的冷却也愈均匀. 2.9.2.2 水孔与型腔表面各处最好有相同的距离,即孔的排列与型腔形状相吻合,水孔边距型腔的距离常用12—15mm.
2.9.2.3 对热量聚积大温度上升高的部位应加强冷却.
2.9.2.4 进水管直径的选择应使水流速度不超过冷却水道的水流速度,避免产生过大的压力降。冷却水道直径一般不小于9mm,常用9—12mm。
2.9.2.5 凹模、凸模或成型型芯应分别冷却,并保证其冷却平衡。 2.9.2.6 冷却水道不应穿过没有镶块或其接缝部位,水道连接必须密封
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以免漏水。
2.9.2.7 复式冷却循环并联而不应串联。
2.9.2.8 进、出口冷却水温差不应过大,以免造成模具表面冷却不均。 2.9.3 冷却系统的计算:
塑料传给模具的热量:Q1=nmC(T1-T2) (kJ/h)
式中Q1—单位时间内塑料传给模具的热量(kJ/h) n—每小时的注射次数,取n=50 m—每次注射的塑料量(kg)
C—塑料的比热容(J/kg·?C),查[4]表8-62得C=1047 J/kg·?C
T1—熔融塑料进入模腔的温度(?C) T2—制品脱模温度(?C)
Q1=50×0.02×1047×(180-60)=1.27×105kJ/h 冷却时所需要的冷却水量:M1= Q1/?(T3-T4) (kg) 式中M1—通过模具的冷却水质量(kg) ?—导热系数()
( T3-T4)—进出水温度差(?C),不应太大,
取3?C
M1=1.27×105/1055×3=39.7kg
根据冷却水处于湍流状态下的流速v与水管道直径d的关系,确定模具冷却水道的水道直径d为:
d=4?10?M1?3?v? (mm)
?12 式中v—管道内冷却水的流速,一般取0.8~2.5m/s,取1.6m/s
?—水的密度(kg/m3)
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