2、成型设备选择与塑件注射工艺参数确定
2.1、计算塑件的体积
经过计算,制件单件的体积V件=10.91cm3,注射机一次所要注射熔融塑料的体积V=n(V件+V凝)=34.912 cm3 (式中,n=2;V凝=0.6V件)
2.2、注塑机的初步选择
根据制品结构选择立式注射机,查表《塑料成型工艺与模具设计》附录F,初步选用SZ-100/60 立式注射机,主要参数如下:
SZ-100/60
结构类型:立式注射机 理论注射容量/cm3 :10 螺杆直径/mm :35 注射压力/MPa :15 琐模力/KN :6
拉杆内间距/mm :32×32 模板行程/mm :30 最大模具厚度/mm :30 最小模具厚度/mm :3 喷嘴球半径/mm :10 喷嘴伸出量/mm :20 喷嘴口直径/mm :4 模具定位孔直径/mm :10
2.3、塑件注射工艺参数的确定
ABS注射成型工艺参数见下表,试模时,可根据实际情况作适当调整 工艺参数 规格 工艺参数 规格 温度/℃: 注射时0-5 成型时间100-110 间 预热和干燥 /s 时间/h: 12-16 保压时20-50
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后段 190-200 料筒温度/℃ 中段 200-240 前段 200-210 喷嘴温度/℃ 模具温度/℃ 注射压力/Mpa 190-200 40-80 70-100 后处理 间 冷却时间 总周期 螺杆转速n/(r·min-1) 方法 温度t/℃ 时间t/h 20-50 50-100 20-50 红外线灯 烘箱 70 2-4 3、注射模的结构设计
3.1、分型面的选择
根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观以及成型后能够顺利取出制件,所选择的分型面为A-A,如下图所示:
3.2、型腔数目的确定及型腔的排列
型腔数为4个,采用对称排列。这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡.
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3.3、浇注系统的设计
3.3.1主流道
主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道,是熔体最先流经模具的部分,它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响,因此,必须使熔体的温度降和压力损失最小。
根据手册查得XS-ZY-250型注射机喷嘴的有关尺寸: 喷嘴球半径:R =10mm 喷嘴孔直径:d = 4mm a、主流道尺寸
主流道通常设计在浇口套中,为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出,主流道设计成圆锥形,其锥角 为 ,流道表面粗糙度 ,小端直径 比注射机喷嘴直
径大0.5~1mm。现取锥角a=6mm,小端直径比喷嘴直径大 。浇口套一般采用碳素工具钢材料制造,热处理淬火硬度50~55HRC。由于小端的前面是球面,其深度为 (现取为 ),注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合,因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大 。浇口套与模板间配合采用H7/m6的过渡配合。
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。主流道小端尺寸为5mm。 b、主流道的形式
模具主流道部分常设计成浇口套与定位圈做成一体形式,用螺钉固定在定模座板上。常由于注射机的喷嘴球半径为10mm,所以浇口套的为R12mm。如下图:
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3.3.2分流道
从便于加工的方面考虑,采用截面形状为U圆形的分流道.查有关的手册,选择h=4mm、R=2mm. 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,因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低,一般取1.6μm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。 3.3.3浇口
对塑件成型性能、浇口和模具结构的分析比较,由于塑件的尺寸及表面精度要求不高,从模具的制造及结构考虑,确定成型该塑件的模具采用点浇口的形式.
3.4、型芯、型腔结构的确定
型芯、型腔可采用整体式或整体嵌入式结构.
整体式型腔是直接在一整块材料上加工而成的凹模即为整体式凹模,其特点是牢固,不易变形,有较高的强度和刚度,成型的塑件表面不会有模具接缝痕迹.当塑件结构简单时,制作整体式凹模比较容易,塑件形状复杂时,整体式凹模的加工工艺性较差,需要采用电火花、电铸等特殊加工手段,制作周期较长且费用较高,
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零件尺寸较大时加工和热处理都较困难,消耗贵重模具钢多.整体式结构适用于形状简单的中小型塑件.
整体嵌入式型腔是将凹模做为整体式,再嵌入模具的模板内,它在单腔和多腔模具中均可应用.这种凹模结构的好处是:
a、加工单个型腔的凹模方便,同时零件的热处理变形比在一块材料上制作多个型腔的小.
b、节省贵重钢材.根据工作性质,凹模和固定板可分别采用不同的材料制作. C、易于维修更换.采取镶嵌式安装形式便于更换失效了的凹模,儿不影响生产进行.
d、各型腔凹模单独加工利于缩短制模周期.
根据该塑件的外形分析,模具的动、定模都是由凸、凹模组成,由于塑件形状简单,所以采用整体式型腔,而型芯采用整体嵌入式,并采用台阶固定方式。
3.5、推件方式的选择
根据塑件的形状特点,模具的侧抽芯机构及大部分型芯在动模部分.开模后,塑件留在动模的型腔内,并包裹着中间的型芯,其推出机构可选择推杆推出和推板推出,若采用推板推出只能推外围部分,而中间的型芯抱紧部分没有推件力,且塑件上有圆弧过度,推件板制造困难;推杆推出简单,推出平稳可靠,虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹,但处于内部而且表面质量没什么要求。从以上分析得出:该塑件可采用推杆推出机构。
3.6、侧抽芯机构设计
塑件顶部侧壁上有1个Φ6mm的孔,它垂直于脱模方向,阻碍成型后塑件从模具中脱落.因此,小孔的型芯必须做成活动的型芯,即设置侧向抽芯机构.该塑件能考虑的抽芯机构有斜滑块抽芯机构和滑块、斜销抽芯机构.根据塑件的结构分析,若采用斜滑块抽芯机构。
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