② 浇口应开设在塑件截面最厚处; ③ 有利于塑料熔体的流动; ④ 的利于型腔的排气; ⑤ 考虑塑件受力情况; ⑥ 增加熔接痕牢度;
⑦ 流动定向方位对塑件性能的影响; ⑧ 浇口位置和数目对塑件变形的影响; ⑨ 校核流动比;
⑩ 防止型芯或嵌件挤压位移或变形。
此外,在选择浇口位置和形式时,还应考虑到浇口容易切除,痕迹不明显,不影响塑件外观质量,流动凝料少等因素。
六、浇注系统的平衡
对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式,设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下,应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同(型腔布局为平衡式)的形式,否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致,这就是浇注系统的平衡。
1、 分流道的平衡
在多腔模具中,熔体在主流道与各分流道,或各分流道之间的体积流量是不会相同的,但可以认为他们的流速是相等的,以此达到各型腔同时充满的目的。为此各流道之间应以不同的长度或截面尺寸来达到流量不等,经分析可推导,可用下式进行平衡计算:
L1L2?d1d2?Q1Q2
3
式中 Q1,Q2——熔融树脂分别在流道1和流道2中的流量,cm/s;
d1,d2——分流道1和分流道2的直径, cm;
L1,L2——分流道1和分流道2的长度,cm。
上式没有考虑分流道转弯局部阻力的影响,以及模具温度不均的影响。实际上尚须对这些因素作校正,才能达到充模时间相等的目的。
当分流道作平衡布置,且各型腔所需之填充量又相等时,则各流道的长度变化、长度尺寸等均应相同。
2、 浇口的平衡
在多型腔非平衡分流道布置时,由于主流道到各型腔的分流道长度或各型腔所需填充流量不同,也可采用调整各浇口截面尺寸的方法,使熔融体同时充满各型腔。
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浇口平衡简称为BGV(balanced gate value),只要做到各型腔BGV值相同,基本上能达到平衡填充。
对于多型腔相同制品的模具,其浇口平衡计算公式如下:
BGV=
SgLr?Lg
式中 Sg——浇口的截面积,mm2;
Lg——浇口的长度,mm; Lr——分流道的长度,mm。
浇注系统设计时一般浇口的截面积与分流道的截面积之比SG/SZ取0.07~0.09。
该模具,从主流道到各个型腔的分流道的长度相等,形状及截面尺寸都相同,显然是平衡式的。 七、浇注系统断面尺寸计算
对工业上使用较合理的30多副注射模具,根据所用注射机的技术规格,作了几种塑料熔体的充模计算,结果认为主流道和分流道的剪切速率γ=5?102~5?103s-1,浇口剪切速率γ=104~105 s-1,平衡系统的充模过程近似于等温流动。
γ=f(Q,Rn)的关系式可用如下的经验公式表达:
??3.3Q?Rn2
式中 γ——熔体在流道中的剪切速率(s-1)
3
Q——熔体在流道中的体积流率(cm/s) Rn——浇注系统断面当量半径(cm)
1.确定适当的剪切速率γ 浇注系统各段的γ值如下: (1)主流道: γs=5?103s-1 (2)分流道: γr=5?102 s-1
(3)点浇口: γQ=105 s-1
(4)其它浇口:γQ=5?103~5?104 s-1 2、确定体积流率Q
浇注系统中各段的Q值是不同的。 (1) 主流道的Qs
根据模具成型塑件的体积和所用注射机的技术规格,由下式计算:
Qs?QP/? (cm3/s)
式中 Qs——主流道的体积流率 (cm3/s);
?——注射时间 (s);
QP——模具成型塑件的体积,通常取 QP = (0.5~0.8)Qn;
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Qn——注射机的分称注射量。
由《塑料模具技术手册》之《轻工模具手册之一》中表3-10 ,可根据注射机的公称注射量查得注射时间?=1.0s。
所以
Qs?QP/?=24.3064/1≈24.3 (s)
(2) 分流道的QR和浇口处的QG
对于多点进料的单腔模,或各型腔相同的多腔模,若分流道采用平衡式布置,则各分流道及浇口中的体积流率为:
QR = QG = Qs /m (cm3/s)
式中 QR,QG——分流道或浇口中的体积流率 (cm3/s); m——分流道的数目。
所以
QR = QG =24.3/2=12.15 (cm3/s)
由上述经验公式可算出 (1) 主流道
Rns?24.3?3.35??2.260(mm)
(2) 分流道
RnR?12.15?3.30.5??2.527(mm)
(3) 浇口
RnG?12.15?3.3100??0.740 (mm)
以上浇注系统断面的确定也可以根据γ—Q—Rn 关系曲线图直接查得。
第六章 模架的确定和标准件的选用
在学校作设计时,模架部分要自行设计;在生产现场设计中,尽可能选用标准模架,确定出标准模架的形式,规格及标准代号。
模架尺寸确定之后,对模具有关零件要进行必要的强度或刚度计算,以校核所选模架是否适当,尤
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其时对大型模具,这一点尤为重要。
标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件,顺序分型机构及精密定位用标准组件等。
由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸,再结合标准模架,可选用标准模架 200×L,其中L取315mm,可符合要求。
模架上要有统一的基准,所有零件的基准应从这个基准推出,并在模具上打出相应的基准标记。一般定模座板与定模固定板要用销钉定位;动、定模固定板之间通过导向零件定位;脱出固定板通过导向零件与动模或定模固定板定位;模具通过浇注套定位圈与注射机的中心定位孔定位;动模垫板与动模固定板不需要销钉精确定位;垫快不需要与动模固定板用销钉精确定位;顶出垫板不需与顶出固定板用销钉精确定位。
模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉;模具外表面尽量不要有突出部分;模具外表面应光洁,加涂防锈油。
两模板之间应有分模隙,即在装配、调试、维修过程中,可以方便地分开两块模板。分模隙常见形式如下:
图 6-1 分模隙(1)
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图 6-2 分模隙(2)
一、定模固定板(定模座板)(250?315,厚25mm) 主流道衬套固定孔与其为H7/m6过渡配合; 通过6个?10的内六角螺钉与定模固定板连接; 定模垫板通常就是模具与注射机连接处的定模板。 二、定模板(200?315,厚25mm) 上面的型腔为整体式; 有四个型芯固定孔;
其导柱固定孔与导柱为H7/m6过渡配合。 三、动模固定板(250?315,厚25mm)
用于固定型芯(凸模)、导套。为了保证凸模或其它零件固定稳固,固定板应有一定的厚度,并有足够的强度,一般用45钢或Q235A制成,最好调质230~270HB;
导套孔与导套为H7/m6或H7/k6配和; 型芯孔与其为H7/m6过渡配合。 四、动模板(200?315,厚32mm) 其注射机顶杆孔为?50mm;
其上的推板导柱孔与导柱采用H7/m6配合。 五、动模垫板(又称支承板)(200?315,厚32mm)
垫板是盖在固定板上面或垫在固定板下面的平板,它的作用是防止型腔、型芯、导柱或顶杆等脱出固定板,并承受型腔、型芯或顶杆等的压力,因此它要具有较高的平行度和硬度。一般采用45钢,经热处理235HB或50钢、40Cr、40MnB等调质235HB,或结构钢Q235~Q275。还起到了支承板的作用,其要承受成型压力导致的模板弯曲应力。
六、垫块(40?315,厚63mm)
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