图4.3.1 浇口套结构示意图
4.3.2 浇口的设计
本模具为单腔深腔模具,可以采用直接浇口。该浇口流通途径短,压力、能量损失小,易于加工,补缩作用强,有利于充型。为防止冷料进入型腔,在浇口内侧开0.5倍壁厚的不明显的冷料穴,主流道长度就尽量短,浇口直径应尽量小,一般D≤2t。根据模流分析,可知,圆盒底部中心为最佳浇口位置。
4.4 成型零部件的设计
4.4.1 成型零部件工作尺寸的计算
(1) 主型芯参数的确定
①主型芯径向尺寸
主型芯径向尺寸按以下公式计算:
0l?[l?lS?x?] msscp??z (4.2)
式中lm——型芯基本尺寸;ls——塑件内形基本尺寸;
Scp——塑料平均收缩率,0.7%;x——修正系数,取0.6;
?——塑件尺寸公差;?z——型芯制造公差,取?/4。
则主型芯大端和小端径向尺寸分别是
lm1?[114?114?0.007?0.6?0.82]00.82?115.290?0.21
?4lm2?[100?100?0.007?0.6?0.82]00.82?102.720?0.21
?4②主型芯的轴向尺寸
主型芯轴各尺寸按以下公式计算:
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hm?[hs?hsScp?x'?]0??Z (4.3)
式中hm——型芯基本尺寸;hs——塑件内形基本尺寸;Scp——塑料平均收缩率,0.7%;
x'——修正系数,0.6;?——塑件尺寸公差;?z——型芯制造公差,取?/4。
则主型芯高度 hm?(128?128?0.007?0.6?0.92)0?0.92?129.450?0.23;
4计算参数如图4.4.1所示:
图 4.4.1 型芯主要尺寸计算示意图
2)型腔参数的确定
①型腔径向尺寸
L??m?[Ls?LsScp?x?]0Z (4.4)
式中Lm——型腔基本尺寸;Ls——塑件外形基本尺寸;Scp——塑料平均收缩率,0.7%;
x——修正系数,取0.6;?——塑件尺寸公差;?z——型腔制造公差,取?/4。
则型腔大端和小端尺寸为
0.92Lm1?(124?124?0.007?0.6?0.92)?4?124.32?0.23000.82Lm2?(104?104?0.007?0.6?0.82)?04?104.24?0.210
②型腔轴向尺寸
型腔轴向尺寸按以下公式计算:
H[H??m?s?HsScp?x'?]0Z (4.5)
式中Hm——型腔基本尺寸;Hs——塑件外形基本尺寸,120;Scp——塑料平均收缩率,0.7%;x'——修正系数, 0.6;?——塑件尺寸公差;
?z——型芯制造公差,取?/4。
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(
则型腔高度尺寸为Hm?(120?120?0.007?0.6?0.82)0计算尺寸示意如图4.4.2所示:
图 4.4.2 型腔主要尺寸计算示意图
?0.824?0.21。 ?120.3504.4.2 成型型腔壁厚的计算
本设计为小型模具,成型零部件的强度问题比较突出,即应力达到许用数值时,弹性变形量与其许用数值之间相差比较大,这种情况下只对成型零部件进行强度校核即可。型腔选用材料为T8。
① 侧壁厚度 tc?r???????2pM??1?? (4.6) ?式中tc——侧壁厚度,mm;r——凹模型腔内孔的半径,52mm;
?——材料的许用应力,一般中碳钢取200MPa;pM——模腔压力,25MPa。
tc?52?(200?1)?8.05mm;取9mm。
200?2?25则型腔外轮廓半径为62mm,可做为选择模架的依据。
3pMr2② 底部厚度 th? (4.7)
4?式中th——底部厚度,mm;r——凹模型腔内孔的半径,52mm;
?——材料的许用应力,一般中碳钢取200MPa;pM——模腔压力,25MPa。
3?25?522?15.94mm ,取16mm。 则tk?4?200计算结果如图4.4.3所示:
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图 4.4.3 型腔壁厚主要尺寸示意图
4.5 脱模机构
脱模机构设计原则:①保证塑件不因顶出而变形损坏及影响外观;②尽量将塑件留在动模;③推出机构运动要准确、灵活、可靠,无卡死现象,机构本身应有足够的刚度、强度和耐磨性。
因圆盒型较深,PS质软,且一模一腔,为不使塑件变形,可利用成型零件推出。
4.5.1 脱模力的计算
本圆盒为薄壁制件(t/d=2/114=0.018<0.05),所需脱模力按以下公式计算:
F?2??1ESLcos??f?tan???0.1A (4.8)
?1???K2式中?1——圆环形制品的壁厚,2mm;E——塑料的弹性模量,3000Mpa;
S——塑料平均成型收缩率,0.7%;L——制件对型芯的包容长度,128mm;
?——模具型芯的脱模斜度,3o;?——塑料的泊松比,0.32; K2——无量纲系数,随f和?而异,取1.0084;
f——制件与型芯间的磨擦系数,0.12;
A——制品型芯在垂直于脱模方向上的投影面积,7086.68mm2。
2?3.14?2?3000?0.007?128?cos3??(0.12?tan3?)F??0.1?7076.63?4031.03N
(1?0.32)?1.00844.5.2 推出零件尺寸的确定
本设计使用成型零部件脱模,只需计算推杆即连接杆的尺寸。根据压杆稳定公式,可得推杆直径(mm)的公式
?L2F?d?K??nE????1/4 (4.9)
式中d——推杆的最小直径,mm;K——安全系数,可取K?1.5;
L——推杆的长度,244mm,F——脱模力,4031.03N;
n——推杆数目,1;E——钢材的弹性模量,3000Mpa;
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2442?4031.031/4)?25.23mm,取30mm; 则d?1.5?(3000推杆直径确定后,按以下公式进行强度校核
??4F?[?] (4.10) 2n?d式中[?]——推杆材料的许用应力,200Mpa;?——推杆所受的应力,Mpa;
??4?4031.03?5.71Mpa<200Mpa,符合受力要求。
3.14?302推出机构形式如图4.5.1所示:
图 4.5.1 推出机构示意图
4.6 侧抽芯机构
圆盒的边缘存在螺纹及其他结构,不能强制脱模,故需要侧向抽芯机构。
考虑到型腔较深,对型芯的包紧力较大,虽有较大斜度仍不能保证能顺利脱模,故采用弯销滞后侧抽芯机构,开模后有一段空行程,该机构抗弯强度高,可使用较大的倾斜角,在开模行程相同的条件下,可以得开更大的抽芯距。
4.6.1 侧抽芯机构主要参数的确定
①抽芯距S
型芯从成型位置到不妨碍塑件脱模的位置所移动的距离叫抽芯距。一般抽芯距为侧孔或侧凹深S0加2~3mm的余量。这里S0=2mm,则S?S0?(2~3)mm=2+2=4mm
②弯销的倾角?
倾角?不仅决定开模行程和弯销长度,对弯销的受力状况也会产生重要影响。本设计取倾角
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