江西理工大学2007届毕业生毕业论文
5.3.4 分流道的设计
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,分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。本设计中采用点浇口。在主流道设计好以后,由于两按扭套对称排步,相隔一定的距离,需设置分流道需设置分流道经浇口注入而使熔体充满型腔。如图(7)所示。
图(7)主流道和浇口的位置
5.3.5 浇口的设计
浇口出叫进料口,是连接分流道与型腔的通道。它有两个功能:一是对塑料熔体流入型腔起着控制作用;另一个是当注射压力撤销后封锁型腔,使型腔中尚未固化的塑料不会倒流。常向的浇口形式有直接浇口,侧浇口,潜伏式浇口,扇形浇口,圆盘式浇口,环形浇口等。 浇口的位置选择原则:
浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口位置时,应考虑以下几点:
1. 熔体在型腔内流动时,其动能损失最小。要做到这一点必须使 1)流程(包括分支流程)为最短;
2)每一股分流都能大致同时到达其最远端;
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3)应先从壁厚较厚的部位进料; 4)考虑各股分流的转向越小越好。 2. 有效地排出型腔内的气体。
根据浇口选用原则和为保证塑件表面质量及美观效果,采用点浇口,利于熔体充满整个型腔。
5.3.6 冷料穴的设计
主流道的末端需要设置冷料穴以往上制品中出现固化的冷料。因为最先流入的塑料因接触温度低的模具而使料温下降,如果让这部分温度下降的塑料流入型腔会影响制品的质量,为防止这一问题必须在没塑料流动方向在主流道末端设置冷料穴以便将这部分冷料存留起来。
冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上,其标称直径与主流道直径相同或略大一些,这里取为5mm,最终要保证冷料体积小于冷料穴体积。冷料穴的形式有多种,这里采用倒锥形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它与中间板配用,开模时倒锥形的冷料穴通过内部的冷料先将主流道凝料拉出定模,最后在推杆的作用下将冷料和和主流道凝料随制品一起被顶出动模。如上图(7)所示。
5.4 注射模成型零部件的设计
模具闭合时用来填充塑料成型制品的空间称为型腔。构成模具型腔的零部件称成型零部件。一般包括凹模、凸模、型环和镶块等。成型零部件直接与塑料接触,成型塑件的某些部分,承受着塑料熔体压力,决定着塑件形状与精度,因此成型零部件的设计是注射模具的重要部分。
成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及塑料熔体对它们的冲击和摩擦作用,长期工作后晚发生磨损、变形和破裂,因此必须合理设计其结构形式,准确计算其尺寸和公差并保证它们具有足够的强度、刚度和
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良好的表面质量。
5.4.1 成型零部件结构设计
成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求的前提下,从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑。 1)、凹模的设计
凹模也称为型腔,是用来成型制品外形轮廓的模具零件,其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关,常用的结构形式有整体式、嵌入式、 镶拼组合式和瓣合式四种类型。
本设计中采用整体式凹模,其特点是结构简单,牢固可靠,不容易变形,成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹,还有助于减少注射模中成型零部件的数量,并缩小整个模具的外形结构尺寸。 2)、凸模的设计
本设计中零件结构较为简单,塑件按扭套深度较大,但经过对塑件实体的仔细观察研究发现,塑件采用的是整体式凸模,也叫型芯,虽然有些部位加工、维修不易,但成型后的塑件质量好,在塑件内表面也不会形成接缝,溢料痕迹,加工精度较高,成型效果好。型芯与动模板的配合可采用H7/P6。 5.4.2 成型零部件工作尺寸的计算
成型零部件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,主要有型腔和型芯的径向尺寸,型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸,型芯和型芯之间的位置尺寸,以及中心距尺寸等。
在模具设计时要根据塑件的尺寸及精度等级确定成型零部件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收缩率,模具成型零部件的制造误差,模具成型零部件的磨损及模具安装配合方面的误差。这些影
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响因素也是作为确定成型零部件工作尺寸的依据。
由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差(因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定),这里就只考虑塑料的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。
塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后,因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小,收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一,选定PS材料的平均收缩率为0.6%,刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为:
A?B?0.006B
式中 A — 模具成型零部件在常温下的尺寸 B — 塑件在常温下实际尺寸
成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/3~1/4,或取IT7~8级作为模具制造公差。在此取IT8级,型芯工作尺寸公差取IT7级。模具型腔的小尺寸为基本尺寸,偏差为正值;模具型芯的最大尺寸为基本尺寸,偏差为负值,中心距偏差为双向对称分布。各成型零部件工作尺寸的具体数值见图纸。
5.5 排气结构设计
排气是注射模设计中不可忽视的一个问题。在注射成型中,若模具排气不良,型腔内的气体受压缩将产生很大的背压,阻止塑料熔体正常快速充模,同时气体压缩所产生的热使塑料烧焦,在充模速度大、温度高、物料黏度低、注射压力大和塑件过厚的情况下,气体在一定的压缩程度下会渗入塑料制件内部,造成气孔、组织疏松等缺陷。特别是快速注射成型工艺的发展,对注射模的排气系统要求就更为严格。
在塑料熔体充模过程中,模腔内除了原有的空气外,还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气、塑料局部过热分解产生的低分子挥发性
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气体,塑料中某些添加剂挥发或化学反应所生成的气体。常用的排气方式有利用配合间隙排气,在分型面上开设排气槽排气,利用推杆运动间隙排气等。
由于本次设计中模具尺寸不大,本设计中采用间隙排气的方式,而不另设排气槽,利用间隙排气,以不产生溢料为宜,其值与塑料熔体的粘度有关。 5.6 脱模机构的设计
塑件从模具上取下以前还有一个从模具的成型零部件上脱出的过程,使塑件从成型零部件上脱出的机构称为脱模机构。主要由推出零件,推出零件固定板和推板,推出机构的导向和复位部件等组成。 5.6.1 脱模机构的选用原则
(1) 使塑件脱模时不发生变形(略有弹性变形在一般情况下是允许
的,但不能形成永久变形);
(2) 推力分布依脱模阻力的的大小要合理安排;
(3) 推杆的受力不可太大,以免造成塑件的被推局部产生隙裂; (4) 推杆的强度及刚性应足够,在推出动作时不产生弹性变形; (5) 推杆位置痕迹须不影响塑件外观; 5.6.2 脱模机构类型的选择
推出机构按其推出动作的动力来源分为手动推出机构,机动推出机构,液压和气动推出机构。根据推出零件的类别还可分为推杆推出机构、套管推出机构、推板推出机构、推块推出机构、利用成型零部件推出和多元件综合推出机构等。
本设计中采用推杆推出机构使塑料制件顺利脱模。
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