模具是工业生产中使用极为广泛的工艺装备之一(8)

2020-04-18 02:50

L(L>S)L(L>S)L(L>S)否则斜顶会撞镶件

第六章 锁模力计算

锁模力粗略估算

可通过一些经验公式,来大致估算出所需的成型锁模力。 6.1 经验公式1:

锁模力(T)=锁模力常数Kp*制品投影面积S(cm^2) Kp 经验值:

PS / PE / PP: 0.32 ABS: 0.30~0.48 PA: 0.64~0.72 POM: 0.64~0.72

加Glass Fiber: 0.64~0.72

其他工程塑料: 0.64~0.8 举例说明:

设某一制品在分型面上的投影面积为410cm2,制品材料为PE,计算需要的锁模力。 由以上公式计算如下:

P=Kp*S=0.32*410=131.2(吨) 应选用150 吨注塑机。 6.2 经验公式2:

350(KG/平方厘米)乘以产品的投影面积(平方厘米)除以1000 1).括号内的为单位

2).除以1000 是将KG 转为吨(锁模力单位为吨) 三、锁模力精确计算

我们还可以通过准确的计算公式或通过Moldflow 模流分析,来精确确定成型所需的锁模力。

6.3 精确公式计算:

计算锁模力有两个重要因素:1).投影面积 2).模腔压力

1). 投影面积(S)是沿着模具开合所观看得到的最大面积 2). 模腔压力的决定(P) 模腔压力由以下因素所影响: (1)浇口的数目和位置 (2)浇口的尺寸 (3)制品的壁厚

(4)使用塑料的粘度特性 (5)注射速度

6.3.1 热塑性塑料流动特性的分组及粘度等级(流动能力) 粘度等级常数(K)

第一组 GPPS HIPS TPS PE-LD PE-LLD PE-MD PE-HD PP-H PP-CO PP-EPDM ×1.0 第二组 PA6 PA66 PA11/12 PBT PETP ×1.3~1.35

第三组 CA CAB CAP CP EVA PEEL PUR/TPU PPVC ×1.35~1.45 第四组 ABS AAS/ASA SAN MBS PPS PPO-M BDS POM ×1.45~1.55 第五组 PMMA PC/ABS PC/PBT ×1.55~1.70

第六组 PC PES PSU PEI PEEK UPVC ×1.70~1.90

6.3.2 模腔压力决定于壁厚、流程与壁厚的比例及粘度等级常数(K) 图1 模腔基本压力与壁厚、流程和壁厚关系图

模腔基本压力(P0)决定于壁厚、流程与壁厚的比例(如图1 所示)。模腔压力P=P0*K。锁模力F=P*S=P0*K*S 6.3.3 举例说明

零件:聚碳酸酯(PC)灯座锁模力的计算

一个圆形PC 塑料的灯座,它的外径是220mm,壁厚范围是1.9-2.1mm,一中心针点式浇口设计。零件的最 长流程是200mm。熔料流动阻力最大的地方发生在壁厚最薄的位置(即1.9mm 处),所以在计算需要的注射压 力时应使用1.9mm 这一壁厚。

流程/壁厚=熔料最长流程/最薄零件壁厚=200mm/1.9mm=105:1

由图 1 可查知1.9mm 壁厚,流程/壁厚比例105:1 的注件的模腔压力是160Bar,这里应注意,所有数据 都是应用第一组的塑料,对于其他组别的塑料,我们应乘上相应的粘度等级常数K。

PC 塑料的流动性能属于第六组的粘度等级。和第一组的相比较,PC 的粘度是它们的1.7-1.9 倍,不同的粘

度反映在模腔压力上,所以生产PC 灯座的模腔压力应是160bar×K(PC 的粘度等级),P=160×1.9bar=304bar 为了安全理由,我们取1.9 倍。 PC 灯座的投影面积:

新科益系统与咨询(上海)有限公司 www.cadit.com.cn 第 3 页 共 3 页 S=π*灯座外径^2/4=3.14*22*22/4(cm^2)=380cm^2 PC 灯座的锁模力

F=P*S=304bar*380cm^2=304kg/cm2*380 cm*2=115520Kg 或115.5Ton,所以选用120 吨的注射机即可。

6.4 Moldflow 模流分析确定所需的锁模力

通过Moldflow 模流分析,可精确确定整个模穴的投影面积,再通过计算成型所需的最大注塑压力和保压压

力,便可计算出成型该产品所需的最大锁模力。 如下产品,模穴的投影面积为48.2cm^2。

模流软件分析得出:最大注塑压力: 100.9MPa 最大锁模力: 27.6T

注:由于模具和产品结构、注塑机、辅助设备、电压、成型工艺等因素的影响,实际所需的最大注塑压力及锁模力略有误差。 四、结论

通过精确的计算公式,可得出较准确的锁模力大小。而如果有Moldflow 软件,便可确定准确的最大锁模力,

但注意软件计算出的锁模力是在一个特定的成型工艺参数(特别是保压曲线)和环境理想的状态下的情况,与实

际有一定误差。可结合计算公式与模流分析软件的结果,相互验证补充。从而合理的选择成型设备。

第七章 注射模导向定位系统

7-1概念:注射模中保证活动零件按照既定的轨迹运动的结构,叫导向系统;保证前后模之间及各活动零件之间相对位置精度的结构叫定位系统。见图. 7-2 必要性:

1、前后模要反复开合; 2、模具精度要求高; 3、生产过程中承受高压; 4、生产过程中承受高温; 5、模具寿命要求高。 7-3 分类: 1.导柱导套

2.锥面定位机构

3.侧向抽芯机构的导向定位机构。 7-4 作用: 1、导向; 2、定位;

3、承受侧向压力; 4、支承模具重量。 7-5 导柱导套

1、分类:边钉G.P.,水口边S.P.,中托边E.G.P.。 2、导柱导套的设计:

1)形状。2)材料及热处理: 3)公差与配合:

? 导柱的固定H7/k6,

? 导柱与导套的配合为H7/f7。 3.中托边(E.G.P.): 1)应用场合:

(1)有司筒;(2)唧嘴偏心;

(3)小于2mm的顶针较多;(4)顶针一边多一边少。 2) 大小和数量设计:

(1)对4040以下模架采用2支中托边,直径等于回针直径或比回针直径大5mm; (2)对4040以上模架采用4支中托边,直径等于回针直径. . 3) 位置:见下图

9-6 锥面定位机构(边锁及管位)

1、边锁定位为导柱导套的辅助定位机构,多用于大型(宽400MM以上),深腔及塑件精度要求很高的模具。装于模具四个侧面。

2、管位分A、B板之间的锥面定位和内模管位。 A、B板之间的锥面定位的作用和使用场合同边锁,但装在A、B板之间。内模管位在模仁的四个角上,与模仁做成一体,见图。

7-7 侧向抽芯机构的导向定位机构

(1)侧向抽芯机构本身的导向定位 ; (2)侧向抽芯机构和型芯之间的定位。

注:设计制造精密模具注意事项: 1、先进的加工设备和加工工艺;

2、高水平的模具设计工程师和工模师傅; 3、模具要有良好的导向定位机构; 4、良好的冷却系统; 5、合理的浇注系统; 6、正确协调的模具动作; 7、优质的模具钢材 ; 8、良好的排气系统。

第八章 热塑性塑料制品缺

陷分析及解决办法

8-1 评价塑料制品质量的三个指标

1.外观质量:包括完整性、颜色和光泽;

2.尺寸及相对位置:符合产品图纸及装配要求;

3.与用途相关的机械性能,化学性能 :如拉力测试,冲击测试,耐环境测试等. 8-2 造成制品缺陷的原因:

1.塑料问题:包括塑料质量配料及烘料等; 2.调机问题:包括注射压力、温度和周期等; 3.模具问题:包括模具设计,制造及磨损。 其中模具问题是最常见也是最难解决的问题. 8-3 制品常见缺陷分析及解决办法

? 1.填充不足(啤不满,short shot ):

所啤胶件残缺不全,或多型腔时个别型腔啤不满。 (1)进料调节不当,缺料或多料; (2) 注射压力、温度及时间不够; (3)料温不够;

(4)模具设计不合理:流道太长,转折多;排气系统不良;流道冷料井不够;多型腔模具型腔数量过多,排位不对,浇口位置、形式不对或数量不足。运水设计不合理.

? 2.飞边(披锋,flash ):

塑料制品边缘、镶件接合处及顶针位出现多余薄翅。 (1)模具制造精度差; (2) 模具设计不合理:

? --排位不合理,压力不平衡;

? --浇口位置不当,造成一边缺料,一边出披锋; ? --行位的锁紧力不够。

? --模具排气不良,在高压下分型面被撑开等。 (3) 啤机锁模力不够;

(4)调机不当:压力过大,温度过高及加料量过大等。


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