定:
a)、根据注射机的最大注射量确定型腔数目; b)、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目; c)、根据制件的精度要求确定型腔数目。 d)、根据生产经济性确定型腔数目;
我们这里采用注射机的最大注射量来确定型腔的数目,查阅《塑料成型工艺与模具设计》公式5.1知,其计算过程如下: n≤
Kmp?m1 m式中 K—注射机的最大注射量的利用系数,一般取0.8; mp—注射机的最大注射量,ɡ; m1—浇注系统凝料量,ɡ; m—单个塑件的质量,ɡ;
式中mp、m1、m也可为注射机的最大注射体积、浇注系统凝料体积、单个塑件的体积。
对于高精度制品,由于型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀,故通常推荐型腔数目不超过4个,又因为此产品属大批量生产的小型塑件,但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般,综合考虑生产率和产品质量以及以上的计算等各种因素,初步确定采用一模四腔。 3.2.2 型腔的排布
多型腔在模板上排列形式通常有圆形、H形、直线形及复合形等,在设计时应该注意以下几点:
①尽可能采用平衡式排列,确保制品质量的均一和稳定。
②型腔布置与浇口开设部位应力求对称,以便防止模具承受偏载而产生溢料现象。
③尽量使型腔排列得紧凑,以便减小模具的外形尺寸
综上所述,采用一模四腔对称性排布,由于塑件的外形尺寸和机械加工的因素,确定采用点浇口,采用推板推出机构,排布图如下图所示:
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型 腔 排 布 图
3.3 浇注系统的结构
浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。
浇注系统的设计应注意以下几点:
1)应考虑成型材料的工艺特性,如流动性,对压力、温度的敏感性,塑料熔体的收缩性、分子取向等性能。
2)浇口位置、数量的设计要有利于与熔体的流动性,避免产生湍流、涡流、喷射等现象,由利于排气。
3)应尽量缩短熔体道型腔的流程,以减少压力损失。 4)尽量减少浇注系统冷凝料的产生,减少原材料的损耗。 5)浇口的设置要便于冷凝料的去除,不影响塑件的外观。
综上所述,根据塑件的形状采用推板推出。由于本塑件是圆筒状制品所以尽可能采取中心进料,所以选择点浇口,双分型面,分流道采用半圆形截面,分流道直径可选1.5~9.5mm。本设计取值4mm。分流道开设在定模板上,在浇道板上采用浇口套. 3.3.1主流道设计
在卧式注射机使用的模具中,主流道垂直于分型面,其设计要点如下: a. 主流道的锥角常取2°~6°,流动性差的塑料可取3°~6°,流道壁表面粗糙度取Ra≤0.8um,且加工时应沿流道轴向抛光。
b.主流道始端球面凹坑半径比注射机喷嘴球半径大1~2mm;球面凹坑深度3~
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5mm;主流道始端入口直径d比注射机喷嘴直径大0.5~1mm;一般d=2.5~5mm。 c.主流道末端呈圆角过渡,圆角半径1~3mm。 d.主流道长度以小于60mm为佳,最长不宜超过95mm。 1)主流道尺寸
根据设计手册查得XS-ZY-125型注射机喷嘴有关尺寸如下: 喷嘴前端孔径:d0=φ4mm 喷嘴前端球面半径:R0=12mm 主流道的小端直径:
D=d+(0.5~1)mm=φ4+1=φ5mm
主流道始端球面凹坑半径:
R=12+(1~2)mm=13mm
主流道的半锥角α通常为1°~2°过大的锥角会产生湍流或涡流,卷入空气,过小的锥角使凝料脱模困难,还会使充模时熔体的流动阻力过大,此处的锥角选用2°。
2)主流道衬套
将主流道设计成可拆卸的主流道衬套(浇口套),常用T8A或T10A碳素工具钢制作,热处理淬火硬度53~57HRC。结构图如下:
3.3.2分流道设计 1)形状及截面尺寸
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分流道在设计时应尽量减小在流道内的压力损失和热量损失,同时还要考虑减小流道的容积。现在常用的分流道截面形式有圆形、梯形、U形、半圆形等几种。圆形截面的 比面积最小,但需开设在分型面的两侧,在制造时一定要注意模板上两部分形状对中吻合;梯形及U形截面分流道加工较容易,且热量损失与压力损失均不大,为常用的形式;半圆形截面分流道需用球头铣刀加工,其表面积比梯形和U形截面分流道略大,在设计中也有采用。本次设计可采用圆形截面分流道。
分流道截面尺寸视塑料品种、塑件尺寸、成型工艺条件以及流道的长度等因素来确定。通常圆形截面分流道的直径在2~10mm内选取。对于流动性好的尼龙、聚乙烯、聚丙烯等塑料的小型塑件,在分流道长度很小时直径可小到2mm;对于流动性较差的聚碳酸酯、聚砜等可达到10mm;对于大多说塑料,分流道截面直径常取5~6mm。 2)分流道表面粗糙度
由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却,只有内部的熔体流动状态比较理想,因此分流道表面粗糙度要求不能太低,一般Ra取1.6um左右,这可增加对外层塑料熔体的流动阻力,使外层塑料冷却皮固定,形成绝热层。 3)分流道的布置形式
分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关,有多种不同的布置形式,但应遵循两方面原则:即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸;另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡,本模具的流道布置形式采用平衡式 4)分流道的长度
根据型腔在分型面上的排布情况,分流道可分为一次分流道、二次分流道甚至三次分流道。分流道的长度要尽可能短,切弯折少,以便减少压力损失和热量损失,节约塑料的原材料和降低能耗。根据塑件的外形尺寸和质量等影响因素,初步取值如下:第一级分流道L1=42mm, 第二级分流道L2=30mm。
h=3mm d1=0.5mm H1=4mm l=30mm
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