R主?3.3Q主?Rn3?3.3?62.53.14?3.253?1.92?10S3?1
(2)分流道剪切速率的校核
Q分?Q主4?15.625(cm3/s)
Rn?5mm
R分?3.3Q分?Rn3?1.3?10S2?1
(3)浇口剪切速率的校核 Rn当=1mm。
Q浇?Q分?15.625cm/s
3
R浇?3.3Q浇?Rn3?1.8?10S4?1
从以上的计算结果看,流道与浇口剪切速率的值都落在合理的范围内,证明 流道与浇口的尺寸取值是合理的。
4.3.6 排气系统设计
排气系统的作用是在注射过程中,将型腔中的气体有序而顺利的排出,以免塑料件产生气泡,疏松等缺陷。如果排气不良有以下危害性:
(1)在塑件上形成气泡、银纹、云雾、接痕,使表面轮廓不清; (2)严重时在塑件表面产生焦痕; (3)降低冲模速度,影响成型周期; (4)形成断续注射,降低生产效率。
因此,及时有序的将气体排出是十分必要的。一般有以下几种排气方式: (1)排气槽排气; (2)分型面排气; (3)拼镶件缝隙排气; (4)推杆间隙排气; (5)粉末烧结合金块排气; (6)排气井排气; (7)强制性排气。
本塑件是小型塑件,结合塑件特点,可以采用分型面排气方式足以排气,因而不采用排气槽排气。
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4.4 成型零部件设计
成型零部件的设计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。其中最重要的是凹模和凸模尺寸的设计。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,主要包括型腔和型芯的径向尺寸及高度尺寸,及孔中心距等。本设计中采用平均值法计算,其中:塑件的尺寸精度取IT4级精度。塑件尺寸的公差值可由参考文献[5]表3-1可得出。模具制造精度取?z?1/3?。具体的设计及计算如下。
4.4.1凹模结构设计与计算
凹模是成型塑件外表面的零部件,其结构类型有整体式和组合式。本塑料若采用整体式虽然结构简单、牢固、不容易变形,塑件无拼缝痕迹,但将造成加工困难,浪费材料,更换不便,增加成本等一系列问题。所以采用组合式。这样可以改善加工工艺性,减少热变形,节省优质钢材。将四壁加工,热处理、研磨抛光后压入模套。为使内壁接缝紧密,其连接处外侧留有0.4mm的间隙。配合H7/f7,具体见总装配图。凹模按其结构可分为六种,1.整体式凹模;2.整体嵌入式凹模;3.局部镶嵌式凹模;4.大面积镶嵌式凹模;5.四壁拼合式凹模;6.拼块式凹模。对于有侧凹的圆形塑件(如骨架类塑件和带有嵌件的塑件),为了塑件顺利地从凹模里取出来,凹模常用相同的两块或多块拼成,所以本产品采用组合式凹模。 4.4.1.1型腔的径尺寸计算
0054?0.32,4?0.14 塑件外形尺寸:600?0.32 ,
由参考文献[2]中的公式7-7得型腔的径向基本尺寸为:
Lm13????LS1?LS1Scp???4?0???z??60?60?0.005?0.75?0.32?0?60.006?0.110?0.11 (4.6)
同理
Lm2?54.003?0.110 ,
Lm3?3.915?0.0470
其中 Lm——型腔的基本尺寸(mm);
Scp——塑料的平均收缩率,由
2.2.4可知Scp=0.005;
LS——塑件外形基本尺寸(mm);
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?z——模具制造公差,这里取?z?13?;
?——塑件4.4.1.2型腔的深度尺寸计算
塑件高度尺寸:100,80 ?0.16?0.16
由参考文献[2]中的公式7-11得型腔的深度尺寸为:
Hm???H?s?HsScp????3?02??z2????10?10?0.005??0.16?3??0?9.943?0.0530?0.053 (4.7)
?0.107同理Hm?7.9330
其中 Hs——塑件高度尺寸; Hm——型腔深度尺寸; ?z——模具制造公差?z??13?;
——塑件尺寸公差; ——塑料的平均收缩率;
Scp4.4.2 型芯结构设计与尺寸计算
型芯是用来成型塑件的内表面,本产品采用组合试型芯,上型芯连接方式为凸肩与A板连接,下型芯连接方式为螺钉连接。
4.4.2.1型芯径向尺寸计算
?0.28?0.12塑件的内形尺寸:460,20
由参考文献[2]中公式7-9得
lm13????ls?lSScp???4???z?0 ??46?46?0.005?0.75?0.28?0 (4.8) ?0.093?46.44?0.0930同理 lm2?2.10?0.04
其中 lm——塑件的内形尺寸(mm);
Scp——塑料的平均收缩率, Scp=0.005;
lS——塑件内形基本尺寸(mm);
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?z——模具制造公差,这里取?z=?;
3?1——塑件尺寸公差。
4.4.2.2 型芯高度尺寸
?0.22?0.18?0.16塑件深度尺寸:200,130, 80
由参考文献[2]公式7-13得
hm12????hs1?hs1Scp???3???z?002????20?20?0.005??0.22?3???0.073?20.2470?0.073 (4.9)
同理 hm2?13.1850?0.06 , hm3?8.1460?0.053
其中 hs——塑件深度尺寸; hm——型芯高度尺寸;
?z——模具制造公差,这里取?z=
?13?;
——塑件尺寸公差;
Scp——塑料的平均收缩率;
成型零件的尺寸对应凹模零件图,型芯零件图。
4.5模架的选用
注塑模模架国家标准有两个,即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技术条件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。前者适用于模板尺寸为B×L≤560mm×900mm;后者的模板尺寸B×L为(630mm×630mm)~(1250mm×2000mm)。由于塑料模具的蓬勃发展,现在在全国的部分地区形成了自己的标准,该设计采用非标准模架。
4.5.1 型腔侧壁以及底板厚度尺寸
在注塑成型过程中,型腔主要承受塑料熔体的压力,因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底版的厚度不够,当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力[?]时,型腔将导致塑性变形,甚至开裂。与此同时,若刚度不足将导致过大的弹性变形,从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此,有必要对型腔进
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行强度和刚度的计算,尤其对重要的,精度要求高的大型塑件的型腔,不能仅凭经验确定。
根据大型模具按刚度条件设计,按强度校核;小型模具按强度条件设计,按刚度校核原则:模具结构形式如图4.11所示:
图4.5模具结构形式
本塑件的模具是小型模具所以只要按强度条件校核即可。由6.1.1可知凹摸为组合式,查参考文献[5]表3-9可知以下计算公式以及相应的参数值。
?t强?r??????????2P型???1??31????????1??3.66mm?300?2?30?300 (4.10)
t‘强?1.22P型r4??2??1.22?30?314?3002?5.41mm (4.11)
式中 t强——按强度计算腔侧壁厚度(mm);
r ——型腔内半径(mm),由塑件二维图2.2可知r= 23mm;
t'强——按强度计算底板厚度(mm);
。
p型——型腔内熔融塑料压力(Pa),前面的3.2.1可知,p型=30MPa; ,预硬模具钢的[?]?300MPa[?]——模具钢的许用应力(Pa)
4.5.2模具高度尺寸的确定
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