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文档简介
1、第一章 塑件的性能分析第一章 塑件的性能分析1.1塑件的材料分析设计任务为图1-1所示塑料制件,此塑件为电器元件,根据它的使用性能和表面质量,以ABS为原材料,此材料是无毒、无味、微黄色;制品光泽较好,冲击任性、力学强度较高、尺寸稳定,电性能、化学耐腐蚀性好,易于成型和机械加工。其收缩率为0.3%0.8%,点划线所示区域为制品在使用时为可见部位。图1-1 塑料制件1.2塑件的结构和尺寸精度即表面质量分析1.2.1塑件的结构分析该零件的重要尺寸,如尺寸29.06-0.28mm和34.64+0.32mm的精度为3级,次重要的尺寸49.9+0.36mm的尺寸精度为4级,其它尺寸均无公差要求,一般可采
2、用8级精度。由以上的分析可见,该零件的尺寸精度属中等偏上,对应模具相关零件尺寸的加工可保证。从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为4.64mm,最小处为1.69mm,壁厚差为2.95mm,较为均匀。1.2.2表面质量分析第一章 塑件的性能分析该零件的表面要求无凹坑等缺陷外,表面无其它特别的要求,故比较容易实现。 综上分析可以看出,注射时在工艺参数控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证。1.3初选注塑机计算塑件的重量是为了选用注射机及确定模具型腔数。计算得塑件的体积:V9437mm3计算塑件的质量:公式为WV根据设计手册查得ABS的密度为(1.021.05)kg/dm3,故塑件的重量为:WV9
3、437×1.05×10-39.908g模具投影的最大长度应小于注射机模板长度;模具的最大宽度应小于模板拉料杆外圆之间的间距。模具的闭合高度应大于注射机两模板间的最小间距,而模具开模推出制品取件时的最大开模距应小于注射机两模板间的最大开距。根据注射所需的压力和塑件的重量以及其它情况,可初步选用的注射机为:SZ60/40型注塑成型机,该注塑机的各参数如表1-1所示。1.3.1 注射量:该塑料制件单件重ms10g选择与模具和制品相适应的注射量能满足成型要求的注射机,可以通过两种计算方式确定。ABS的密度为1.01.1 g/ cm3,压缩比K压1.82.0。粗略计算浇注系统重量 m
4、jVJ×=9.16×1.0g9.16g总体积 V塑件=(9.437+9.16)cm³=18.6cm³ 2第一章 塑件的性能分析总重量 M=18.6×1.0g18.6g1. 直接按注射机的最大注射质(重)量(g)计算即:KM机maxMs×n+m10.8×769.9g×1+9.16 g60.819.06式中,M机max注射机最大注射质量(g);K利用系数(0.8);Ms每件塑件制品的质量(g);n每模型腔数;m1浇口凝料总质量(g)。2. 如果注射机最大注射量的参数是按容积(cm3)标注的,则将容积换算为质量后,再按上
5、式计算确定。M机max=V。=cV。=0.85×1.0 g/ cm×90 cm=76式中,V。注射机最大注射容积(cm3); 在料筒温度和压力下,熔融塑料的密度;=c;其中为塑料常温下的密度,g/ cm3;c为料筒温度下,塑料体积膨胀的校正系数。结晶型塑料c=0.85;非结晶形塑料c0.93。在计算塑料的体积时,与压缩比有关,故塑料体积V塑=K压×V=1.9×9437mm3=18cm3式中,K压为压缩比系数。1.3.2注射压力注射机的注射压力必须大于制品成型所需要压力,即不但够用还应有余才保险。p注p成型查手册知ABS塑料成型时的压力p成型=7090Mp
6、a,注射机的注射压力为p注=224164.5 Mpa。1.3.3锁模力注射机的锁模力必须大于或稍大于塑料充满型腔时注射压力模内产生的张力,即F机P模×A面F机P模×A面×K630kN(34.3×1068.69×2/3) ×10-3 kN式中,F机注射机的最大锁模力,此注射机的锁模力630kN。K压力损耗系数(1/3-2/3);3 33第一章 塑件的性能分析P模模具型腔中熔体的平均压力,ABS的平均压力为34.3A面制品和所有流道、浇口在分型面投影面积之和,即A面=1068.69mm。1.4塑件的注射工艺参数的确定根据情况,ABS的成型
7、工艺参数可作如下选择,在试模时可根据实际情况作适当的调整。注射温度:包括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度:后段温度t1选用160中段温度t2选用175前段温度t3选用190喷嘴温度:选用175注射压力:选用100MP高压时间:选用3s冷却时间:选用70s总周期: 160s第二章 型腔数的确定及浇注系统的设计第二章 型腔数的确定及浇注系统的设计2.1塑件的工艺性分析1. 塑件尺寸较小,各项尺寸较复杂并且制件本身带有多个镶件,为降低成型费用以及便于加工,采用一模一腔,并不对制品进行后加工。2. 为满足制品高光亮的要求与提高成型效率采用点浇口,由于此套模具为一模一腔,为了便于浇道的脱落,另外增加了主分流
8、到。3. 为了方便加工和热处理,型腔与型芯部分采用拼镶结构。2.2确定型腔数目根据塑件的生产批量、尺寸精度要求以及塑件本身的复杂程度采用一模一腔。2.3型腔、型芯工作部位尺寸的确定查手册知ABS塑料的收缩率是0.3%0.8%。则ABS塑料的平均收缩率 Scp=(0.3%+0.8%)/2=0.55%按照下列公式型腔、型芯工作部位尺寸:3)+z0 42+z型腔深度尺寸 Hm=(HS+Scp×HS-)+z0 33型芯径向尺寸 l m-z=(lS+Scp×lS+)-z0 42型芯高度尺寸 h m-z=(HS+Scp×hS+) -z0 3中心距尺寸 Cm = (LS+Scp
9、×CS)±z/2 型腔径向尺寸 Lm+z=(LS+Scp×LS-式中:LS塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸(mm);lS塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸(mm);HS塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸(mm);hS塑件内型深度基本尺寸的最小尺寸(mm);CS塑件中心距基本尺寸的平均尺寸(mm); 塑件公差(mm);模具制造公差,取= (1/31/4)。通常,制品中1mm和小于1mm并带有大于0.05mm公差的部位以及2mm和小于2mm并带有大于0.1mm公差的部位不需要进行收缩率计算。成型零件各工作部位尺寸计算结果如图2-1所示。第二章 型腔数的确定及浇注系统的设计图2-
10、1 加有公差及收缩率的零件图2.4型腔位置的排布型腔数量的确定是由以下几方面考虑的:1.长期大批量生产适于采用多型腔结构。2.制品较小时适于采用多型腔结构。3.供货日期集中,量大,适于采用多型结构。4.制品批量小、不集中,宜用单腔结构。第二章 型腔数的确定及浇注系统的设计5.制品复杂或精度高,多腔一致性差,制造困难,故适宜单腔结构。此电器元件塑件对表面质量和内部性能要求很高,塑件本身有9个金属嵌件均需模内注塑,综合以上几点考虑。此塑件的型腔数量,为“一出一”即一模一腔。考虑到零件的镶件过多和成型零件的表面质量,模具的型腔排列方式如图3-3所示:浇口及料把分型面分型面图2-2:分型面及料把示意图
11、2.5确定分型面位置如何确定分型面,需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响,因此在选择分型面时应综合分析比较,从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则:1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2)便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边。3)保证塑件的精度要求。4)满足塑件的外观质量要求。5)便于模具加工制造。6)对成型面积的影响。7)对排气效果的影响。8)对侧向抽心的影响。其中最重要的是第五和第二、第八点。为了便于模具的加工制造,应尽
12、量选择平直分型面工易于加工的分型面。但是对于电器元件此塑件,由于其塑件的最大平面做分型7第二章 型腔数的确定及浇注系统的设计面不利于分型,又因其塑件上有许多小的嵌件,并且都不在同一平面上,根据塑件的结构如图1所示,在双点划线所示区域以外的外表面,根据其特点及表面质量要求,采用塑件的最大外轮廓作为分型面,如图2-2所示。2.6浇注系统的设计浇注系统是用以将熔融状态的塑料粘流体经注射机喷嘴在高温、高压和高速状态下,通过流到进入型腔。设计浇注系统时应注意以下几方面:1)浇注系统力求距型腔距离近、一致,并首先进入制品的厚壁部分、不易直冲型芯(尤其是细小型芯)镶嵌件;应避免产生熔接痕,利于排气。2)其位
13、置力求在分型面上,便于加工并易于快速、均匀、平稳地充满型腔;主流道入口应在模具中心位置;3)有利于制品的外观,并易于清除。当产生矛盾无法处理时,可协商修改制品结构。4)对于大型制品和功能性制品,力求用模拟软件分析填充过程,以保证制品的内在品质和尺寸精度的要求。5)大批量制品,浇注系统应自动脱落并自动与制品分离,以利实现自动化生产;6)还应考虑到制品的后续工序,利于后工序的加工、装配、工序间运送和管理,必要时设辅助流道,将制品联为一体。2.6.1浇口的设计浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔的通道,除直接浇口外,它是浇注系统中截面最小的部分,但却是浇注系统的关键部分,浇口的位置、形状及尺寸对塑件性
14、能和质量的影响很大。浇口的截面形状和尺寸的确定要根据制品的尺寸大小、壁的后薄(尺寸大的、壁厚的,浇口尺寸要适当放大些,反之则应取小尺寸)、塑料的品种(流动性好的,尺寸取值应偏小,反之应取大值尺寸)以及制品的结构和相应的浇口形式而定。根据对电器元件外观特征以及质量精度的分析,其浇口采用点浇口,因其浇口在塑件内部不影响其外观质量。浇口尺寸与位置如图2-2所示。1. 浇口的选用浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇口。限制性浇口一方面通过截面积的突然变化,使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度,提高剪切速率,使其成为理想的流动状态,迅速面均衡地充满型腔,另一方面改善塑料熔体进入型腔
15、时的流动特性,调节浇口尺寸,可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量,同时还第二章 型腔数的确定及浇注系统的设计起着封闭型腔防止塑料熔体倒流,并便于浇口凝料与塑件分离的作用。具体到这套模具,其浇口形式及尺寸如图2-3所示。浇口各部分尺寸都是取的经验值。实际加工中,是先用圆形铣刀铣出流道,再将材料进行热处理,然后做一个铜公(电极)去放电,用电火花打出这个浇口来的。图2-3:浇口形式及尺寸2. 浇口位置的选择模具设计时,浇口的位置及尺寸要求比较严格,初步试模后还需进一步修改浇口尺寸,无论采用何种浇口,其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大,因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节,同时浇口位置
16、的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表,一定要认真考虑浇口位置的选择,通常要考虑以下几项原则:1) 浇口应设计在制品塑壁最厚之处,并力求浇口至型腔各部分距离尽可能接近并利于补缩。2) 避免在浇口处产生喷射、在成型中产生蛇流。3) 应设计在制品成型时的主要受力之处,因为此处是塑料熔体流动方向上所承受的拉应力和压应力的最大之处,特别是带填料的增强塑料,更为明显。4) 应考虑并顾及到制品的尺寸和精度要求:因为塑料流动方向和垂直于流动方向的收缩率不相同。所以应考虑到收缩的方向性和可能引起的变形。根据本塑件的特征,综合考虑以上几项原则,塑件的浇口设计在如图2-2所示,浇口位于塑件突起端面
17、的正中心位置。第二章 型腔数的确定及浇注系统的设计2.6.2主流道的设计1. 主流道尺寸主流道是一端与注射机喷嘴相接触,另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。设计根据手册查得SZ60/40型注射机喷嘴有关尺寸如下:喷嘴前端孔径:d0=3.5mm喷嘴前端球面半径:R0=15mm为了使凝料能顺利拔出,主流道的小端直径D应稍大于注射喷嘴直径d。D=d+(0.51)mm=3.5+1=4.5mm主流道的半锥角通常为1°2°过大的锥角会产生湍流或涡流,卷入空气,过小的锥角是凝料脱模困难,还会使充模时熔体的流动阻力过大,此处的锥角选用2°。经换算的主流道大端直径D=8.5
18、mm,为使熔料顺利进入分流到,可在主流道出料端设计半径r=5mm的圆弧过渡。主流道的长度L一般控制在60mm以内,故此模具的主流道长度为32mm。2.主流道浇口套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触,属易损件,对材料要求较严,因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式,俗称浇口套以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。浇口套都是标准件,只需去买就行了。常用浇口套分为有托浇口套和无托浇口套两种下图为前者,有托浇口套用于配装定位圈。浇口套的规格有12,16,20等几种。由于注射机的喷嘴半径为15,所以浇口套的为R16。3.主流道浇口套的固定因为采用的有托浇口套,所以用定位圈配合
19、固定在模具的定模固定板上。定位圈也是标准件,外径为120mm,内径35mm。具体固定形式如下图所示。图2-4 浇口套示意图2.6.3分流道的设计在多型腔或单型腔多浇口(塑件尺寸大)时应设置分流道,分流道是指主流道末端第二章 型腔数的确定及浇注系统的设计与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前,通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态,并在流动过程中压力损失尽可能小,能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。1.分流道的形状及尺寸分流道是图2-5中水口板下水平的流道。(此话不通)图2-5 分流道示意
20、图为了便于加工及凝料脱模,分流道大多设置在分型面上,分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等,工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好,且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大,因此模具为一模一腔,此模具分流道的设计主要是为了,在第一次分型时是料把不至于留在动模上,如采用拉料钉将料把拉住,就要设计分流道。梯形的侧面斜角a常取50150,梯形的小底边宽度取1.28mm,大底边宽度取2.28mm,其侧边与垂直分型面的方向约成10°。另外为了便于主流道凝料的托模,将分流道做成梯形截面。2.分流道的长度分流道要尽可能短,且少弯折,便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗,减少压力损失和热
21、量损失。电器元件的分流道的设计主要是为了主流道能够顺利脱模,将分流道设计成弯度为120°,总长80mm。3.分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却,只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想,因主分流道的内表面粗糙度Ra不要求很低,一般取1.6m左右既可,这样表面稍不光滑,有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定,从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差,以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。第二章 型腔数的确定及浇注系统的设计2.6.4冷料穴与拉料杆的设计在完成一次注射循环的间隔,考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度,从喷嘴
22、端部到注射机料筒以内约1025mm的深度有个温度逐渐升高的区域,这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳,如果这里温度相对较低的冷料进入型腔,便会产生次品。为克服这一现象的影响,用一个井穴将主流道延长以接收冷料,防止冷料进入浇注系统的流道和型腔,把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上(也即塑料流动的转向处),其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些,深度约为直径的11.5倍,最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积,冷料穴有六种形式,常用的是端部为Z字形和拉料杆的形式,具体要根据塑料性能合理选用。本模具中的冷料穴的
23、具体位置和形状如图2-5中所示。实际上只要将分流道顺向延长一段距离就行了。所谓的拉料杆就是在开模后将浇口套中的主流道凝料(俗称料把)拉住,令其从浇口套的小端处断开留在动模,以便在推出制品时,连同凝料一起推离模具,为下一循环的进料、储料、输送,准备其空间。对于电器元件的模具使用球头拉料杆,当前锋冷料进入冷料穴后进包在拉料杆的球头上,开模时,便可将凝料从主流道中拉出。球头拉料杆固定在定模固定板的浇口套的一侧上,在其开模时,尼龙锁拉住了动定模型芯,第一次开模发生在定模板固定板与定模板之间,所以料把与制件分离;注塑机的拉力拉开尼龙锁,发生第二次开模,制件被推杆推出。其结构如图2-5所示。第三章 排气、
24、冷却系统的设计第三章 排气、冷却系统的设计3.1冷却系统的设计冷却系统包括:动、定模的冷却水通道,密封圈和进水口,水口的管接头。其主要作用是调节模具温度,保证成型质量,提高制品固化速度,提高效率。管接头采用的是细牙螺纹。水孔直径是管螺纹的低径即攻丝前的预孔直径。由于此模具的采用的是镶嵌示型芯,所以为了避免漏水,在型芯和动、定模板安装密封圈。熔融塑料由注塑机喷嘴射出,进入模具时的温度ABS是(170180)。熔料一旦进入并充满型腔后,则要求尽可能迅速地冷却固化,以便保压定型后出模。ABS在型腔中冷却固化的最佳温度为(4060);因此,要使模具保持塑料冷却固化所需的最佳温度,必须对高温塑料带入模具
25、的温度进行有效的调节和控制,常用且又简便的方法就是利用冷却介质水对模具进行循环冷却,将模具中多余的热量带出模外,以保持制品冷却所需的最佳模温。由于制品平均壁厚为2mm,制品尺寸又较小,确定水孔直径为8mm。由于冷却水道的位置、结构形式、孔径、表面状态、水的流速、模具材料等很多因素都会影响模具的热量向冷却水传递,精确计算比较困难。实际生产中,通常都是根据模具的结构确定冷却水路,通过调节水温、水速来满足要求。由于动模、定模均为镶拼式,受结构限制,冷却水布置如图9所示。图9 冷却水线的布置3.2排气、溢料系统的设计第三章 排气、冷却系统的设计排气、溢料槽多设置在分型面上或凸模上,热塑性塑料制品,尤其
26、是中、小型制品一般不需单独设置排溢槽。一是塑料在注射成型前进行预热,尤其是吸湿性塑料,二是成型面上的推杆部位、推官部位、推板和侧抽芯型芯以及合模分型面,都有一定间隙,均可起到排气作用。而溢料则因设有储料井,一般除大型模具外,不设置溢料槽。由于制品尺寸较小,利用分型面和推杆、推管的配合间隙排气即可;又因为运用镶拼式的型芯结构,与整体式型芯相比,更加便于加工和排气。镶拼型芯使加工和热处理工艺大为简化,针对此套模具就是采用镶拼式型芯。3.3模温的控制由于模塑成型制品的材料不同,对模具成型时的模温要求也各不相同,大多数常用热塑性塑料注射成型时,均要求模具温度在4060之间,而少数热固性塑料成型时,则要
27、求模温为110150,个别塑料要求达到230260的高温;而热固性塑料制品的材料,多为低温态进入模具,其料温一般均在100之内,但是进入型腔后则要求迅速达到180200的高温,以求快速交联固化,定性出模。因此为使制品材料在成型时获得最佳的模具温度,有些模具要降温,而有些模具要升温。故此,对制品成型时的模温必须进行有效的调节和控制。这是保证制品质量和提高生产率的重要环节。针对此套模具来说,其制品的材料为ABS,成型温度为200260,因此可将模温控制在4060,有效地控制模温,使收缩稳定,制品变形就小了,对于电器元件这种结构复杂的制件,尤为重要。第四章 成型零件的结构设计第四章 成型零件的结构设
28、计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件,包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时,直接与塑料接触,塑料熔体的高压、料流的冲刷,脱模时与塑件间还发生摩擦。因此,成型零件要求有正确的几何形状,较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度,此外,成型零件还要求结构合理,有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时,应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求,确定型腔的总体结构,选择分型面和浇口位置,确定脱模方式、排气部位等,然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计,计算成型零件的工作尺寸,对关键的成型零件进行强度和刚度校核。本套模具的成型零件包括定模板,动模板,两
29、个动定模型芯等。其中动定模均采用整体嵌入式,这样有利于节省贵重金属材料,有利于加工和排气。本设计中零件工作尺寸的计算均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来进行计算,已给出ABS的成型收缩率为0.55,模具的制造公差取Z=/3.4.1定模板的设计定模板总体上就是一个长方体,底面是平的,其面积至少要能盖住塑件的最大外形面积,由于塑件在成型时模板受到的压力较大,据经验厚度需设计厚点,另外还要考虑到导柱和导套的位置、固定定模型芯的螺丝孔的位置、冷却水道的布置、定位拉杆的位置以及主流道和主分流到的布置等。设计定模板的宽为230mm,厚为50mm,长300mm。最终设计结构如下图,上面对称
30、有两个冷却水道孔,因此在定模板上钻对应的两个孔以及凹进去的小四方体内壁上的两个孔,也就是说长方形的水线穿过这四个孔,再通过螺纹牙,锁紧到定模板上的。凹进去的小四方体底部的需要在中心线上钻出四个螺纹孔,用来固定四方体的型芯。由于塑件的尺寸要求精度高、结构复杂,故将定模以及定模设计为可拆卸的型芯和型腔,以便于调试和生产中的修模,也可降低成本。第四章 成型零件的结构设计图4-1 定模板示意图4.2动模板的设计动模板的设计雷同于定模板的设计,但是动模板相比之下要比定模板,多出五个顶杆的孔,如图所示这五个孔都为通孔。图4-2:动模板示意图第四章 成型零件的结构设计4.3动、定模型芯的设计图4-3 动模镶
31、件示意图此模具的动、定模型芯采用的是整体镶入式结构,对于中小型塑件制品,尤其是多行腔结构的模具厂采用整体镶入结构的型芯,用优质钢材进行电加工、成型铣、墨或数控铣、磨加工;形状简单、深度不深的可直接用冷挤压成型。整体镶入结构型芯的优点是可以选用优质的钢材加工而又用材不多,其结构便于加工,也便于维修和更换;一致性较好。其外形根据制品形状结构和模具结构的需要,可以是圆形、方形、矩形和其他形状。此模具的动模型芯镶件采用的是台阶式镶入,配合部分较短故采用过盈配合,以增强其可靠性。此结构仅用于成型制品的一小部分。制品形状简单,易于制造,如图4-3所示。图4-4 定模示意图模具中的动定模型芯采用的是无台阶的
32、直镶结构,如图4-4定模型芯的结构,加工更加简便。两个型芯用4个M8螺钉定位,较为牢固。两个型腔为全对称形,沿四角作了四个凸凹的倒角,作为两个型芯的配合。第四章 成型零件的结构设计4.4选标准模架根据以上分析,计算以及型腔尺寸及位置尺寸可确定模架的结构形式和规格。初选标准模架,依据塑料注射模中小型模架及技术条件,根据模板的参数确定导柱、导套、垫块等的有关尺寸。模架的基本参数:A1-160160-27-Z2 GB/T 12556.11990定模板厚度:A=50 mm动模板厚度:B=70 mm垫块厚度:C=80 mm模具厚度:H模=55+A+B+C=(55+50+70+80)mm=255 mm模具
33、外形尺寸:300 mm×280 mm×255 mm第五章 脱模机构与复位第五章 脱模机构与复位5.1脱模结构的分析5.1.1脱模结构的设计原则为避免制品在脱模时变形甚至损坏。为此目的,必须:1) 推出制品时的着力点应力求靠近型芯以减小力臂的长度。同时其着力点也应力求在制品刚度和强度的最大部位之处,着力面积亦应尽可能大些以减小应力的集中。2) 着力点应力求对称、均衡,以确保推出平衡。3) 推出位置应力求设在制品内表面,并且不影响装配之处;或对外观质量影响不大的部位尤其是选用推杆推出的结构时,更当注意。4) 结构合理,脱模可靠,运动灵活,制造简便,装卸更换和维修方便。5) 选材
34、合理,热处理得当,经久耐用、好用。6) 正确分析并计算制品包紧力的大小、部位和阻力中心,以选择适宜的脱模结构,并使排出力的重心尽可能与脱模阻力中心重合。5.1.2脱模结构的分类按脱模的结构特征分,脱模结构分为五种即:1)简单的脱模结构。2)两次推出的脱模结构。3)双模脱结构即动、定模皆有简单脱模零件的结构。4)顺序脱模结构即制品结构复杂,有几个分型面必须按一定的顺序分型才能使制品顺利脱模的结构。5)螺纹制品的模内旋转脱模结构。5.1.3脱模结构的形式此模具采用的是简单的脱模结构,也就是用推杆推出结构。此套模具是利用了五根推杆将制件推出,其中三根排成正三角形,用来推动制件的最大外圆边,令外俩个位
35、于制件中心的中心线上与制件本身的两个镶件成十字交叉,这样是为了使制件推出的平衡和使制件受力对称、均匀,使制件在推出时不致于变形。模具中的推杆为标准件,国家统一制定了国标,由专业生产厂制造供应。我们通常使得是标准型推杆,其截面积相等,(圆形)加工方便GB4169.1-84。推杆的固定方法有很多种,我们通常采用的是压板式,此方法加工方便。第五章 脱模机构与复位由于厚壁制品脱模力受到材料壁厚中性层冷却收缩的影响,可用弹性力学的有关厚壁圆筒的理论进行分析计公式如下:Qc=1.25kfcaE(Tf-Tj)Ac/(dk+2t)2+dk2/(dk+2t)2-dk2式中,对于圆筒制品中:k脱模斜度系数k=(f
36、cCos-Sin)/fc(1+fcSinCos)=0.92fc脱模系数,即在脱模温度下制品与型芯表面之间的静摩擦系数,它受高分子熔体经高压在钢表面固化中粘附的影响。 0.50塑料的线膨胀系数(1/) 查表得:6×10-5塑料的泊松比 0.40E在脱模温度下塑料的抗拉弹性模量(MPa) 3.16×103Tf软化温度() 100T脱模顶出时制品的温度() 60Ac制品包紧在型芯上的有效面积(mm2) 1068.69t制品的厚度(mm) 2.95将以上各数据代入公式得:Qc=1057.45N5.2复位与先复位结构设计5.2.1复位复位就是将推出制品使之脱模的零部件回复到合模注射时
37、的正确位置的全过程。 复位结构有以下几种:有复位杆复位;有推杆兼作复位杆复位;有的利用推板复位和用弹簧复位。这些复位结构都是模具设计制造中和实际产生中应用最广泛也是最普遍最常用的结构。电器元件这套模具同样遵循了常规设计的方法,采用的是复位杆复位,复位杆是将已完成推出制品和浇口凝料的推杆、拉料杆、连同推杆固定板和推板一起,一同推回原来的合模位置,以便下一循环的再次推出。5.2.2先复位先复位是指:在注射模结构中,使型腔中的推杆,在制品完成脱模之后,在安装活动镶件之前或合模之前恢复到合模注射时的正确位置的运动过程。在注射模的结构中,凡有下述情况之一的,应设计先复位结构:1)成损失。20 有侧向分型
38、抽芯结构,且斜销在定模,而滑块则在动模。推杆在开模方向的投影与侧抽芯滑块的投影相重合。因此,在合模时会发生相互碰撞,损坏或损伤模具造第五章 脱模机构与复位2) 模具有活动镶件需在合模前置入型腔定位、放好,以保证制品的成型质量。 由于此塑件上有9个小镶件,依据塑件的外形,在成型时应先将镶件放入模具中在合模,因此此套模具也应考虑先复位。第六章 校核注塑机第六章 校核注射机6.1锁模力、模具厚度的校核由于在初选注射机和选用标准模架时是根据以上四个技术参数及计算壁厚等因素选用的,所以锁模力、模具厚度不必进行校核,已符合所选注射机要求。6.2注射机工艺参数的校核(具体校核的内容呢?)6.2.1注射量的校核(按体积)注射时,所需塑料的体积计算公式是:Vmax=V式中:Vmax注射机料筒的最大容积(cm3);本次我设计选的注射机的Vmax =60 cm
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