3.5.4求冷却水在水孔里的流速v 查阅《塑料模具设计手册》P223得, 冷却水在水管中的平均流速为:
4V v?2??d4?7.3?10?3?12?3.14????60?1000?2?1.1?m/s?
式中 V——冷却水的体积流量 d——冷却管道的直径 所以,符合冷却水的最低流速的要求.
3.6排气系统
当塑料熔体填充型腔时,必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因而产生的气体不被排除干净,一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及充填缺料等成型缺陷,另一方面气体受压,体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦(褐色斑纹),同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度,因此设计型腔时必须考虑排气问题。有时在注射成型过程中,为保证型腔充填量的均匀合适及增加塑料熔体汇合处的熔接强度,还需在塑料最后充填到的型腔部位开设溢流槽以容纳余料,也可容纳一定量的气体。
通常中小型模具的简单型腔,可利用推杆、活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模板的配合间隙进行排气,其间隙为0.03~0.05mm。
四、塑料模设计尺寸计算
4.1成型零件尺寸设计
4.1.1 型腔的内径计算
Lm0??z??(1?s)ls?x??0??z
Lm——型腔内径尺寸
ls—— 塑件外径基本尺寸
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?——塑件公差
s——塑件的平均收缩率,取2.25% x——综合修正系数,取x=0.5~0.75 ?z ——模具制造公差,取(1/3~1/6)?
因为制件图样上未注公差尺寸的允许偏差,所以采用7级公差精度,查
表得??0.72,模具制造公差取13的制品公差,??z?3?0.24
??所以:L??(1?0.0225)?32?3z4?0.72???0.24m????32.180
04.1.2 型腔的深度尺寸计算
?Hm???z???1?s?H??z0S?x??0
Hm——型腔深度尺寸 Hs ——塑件高度基本尺寸
?——塑件公差
s——塑料平均收缩率,取2.25% x——综合修正系数,取x=0.5~0.75
?z——模具成型尺寸设计公差?m??s/3 查表得??0.8 ?z??3?0.267 ?所以:H?3??z?0.267m???(1?0.0225)?50?4?0.8???50.5250
04.1.3 型芯的外径计算
凸凸
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型芯外径
0l?1?s?ls?x????z ?z???00式中:l??z——型芯外径尺寸
ls——塑件内径基本尺寸
?——塑件的公差
s——塑料平均收缩率2.25%
x ——综合修正系数,取x=0.5~0.75
?z ——模具成型尺寸设计公差,取?m??s/3
??0.24 30查表得:??0.72 ?z?0所以:l??z???1?0.0225??28?075?0.72???z?29.170?0.24
4.1.4 型芯的高度计算
hm??z???1?s?hs?x????z00
式中:hm??z——凸模高度尺寸
hs——塑件内形深度基本尺寸
0?——塑件公差
s——塑料平均收缩率2.25% x ——综合修正系数,取x=0.5~0.75
?z——模具成型尺寸设计公差,
?查表得:??0.8 ?z??0.267
300 所以:hm?????1?0.0225??48?0.75?0.8????49.68zz0?0.267
4.2模具型腔侧壁和底板厚度的计算
模具型腔壁厚的计算,应以熔体充满型腔的瞬间产生的最大压力为准。理论分析和生产实践表明,大尺寸的模具型腔,刚度不足是主要矛盾,型腔壁厚应以满足刚度条件为准;而对于小尺寸的模具型腔,在发生大的弹性变形前,其内应
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力往往超过了模具材料的许用应力,因此强度不够是主要矛盾,设计型腔壁厚应以强度条件为准。经分析,卷筒的型腔属于小尺寸模具型腔,对小尺寸型腔,强度不足是主要问题,应按强度条件计算,公式见《塑料成型工艺与模具设计》(P163),得型腔侧壁最小厚度:
tc?r(?p?p?2Pm?1)
r —— 凹模型腔内孔或凸型芯外圆的半径
? —— 材料许用应力
[p]
Pm —— 型腔内单位面积熔体压力
成型零件材料选T12,淬火,低温回火,硬度大于55HRC,其 tc?16?(700?1)?2.9315mm
700?2?100?p为700Mpa
凹模型腔底部高度:
h?0.87Pmr2?p100?162?0.87??5.261mm
700五、模架的选择
由前面对型腔的最小壁厚和底部厚度可以估算得型腔的最小外形尺寸:
最小宽度为:32+2×2.9315=37.863㎜ 最小厚度为:50+5.261=55.261㎜
但是考虑到加工方便,采用组合式凹模,所以还要考虑导柱导套的安放位置,且查得标准值,再由于塑件采取推件板推出,因此选择模架为基本类型中的A3的派生模架,为了方便分型时定位,增加了限位杆。又因为塑件是两次分型,所以模架采取三板结构。设置推件板推出机构,它适合于薄壁壳体型塑件,脱模力大以及塑件表面不允许留有顶出痕迹的注射成型模。选择模架规格为:
A3?200200?33?Z2 GB/T12556-90具体尺寸如下如下:
定模坐板厚度:25mm 支承板厚度:30mm 型腔板厚度:63mm 推件板:20mm
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