2.主流道(浇口套)设计基本要点
(1)浇口套的内孔呈圆锥形,锥度为2o~6o。若锥度过大会造成压力减弱,流速减慢,塑料形成涡流,熔体前进时易混进空气,产生气孔;锥度过小,会使阻力增大,热量损耗大,表面粘度上升,造成注射困难。
(2)浇口套进口的直径应比注塑机喷嘴直径大1~2mm。若 等于或小于注塑机喷嘴直径,在注射成型时会造成死角,并积存塑料,注塑压力下降,塑料冷凝后脱模困难。
(3)浇口套内孔出料口处(大端)应设计成圆角r,一般为0.5~3mm. (4)浇口套与注塑机喷嘴接触处球面的圆弧度必须吻合。其关系如下:
R?r?0.5~1 【11】 P41 (4-1) 式中 R——浇口套球面半径 r——注塑机球面半径
(5)浇口套长度应尽量短,可以减少冷料回收量,减少压力损失和热量损失。
(6)浇口套锥度内壁表面粗糙度为Ra1.6~ Ra0.8mm,保证料流顺利,易脱模。 (7)浇口套不能制成拼块结构,以免塑料进入接缝处,造成冷料脱模困难。 (8)浇口套的长度应与定模板厚度一致,它的端部不应凸出在分型面上,否则会造成合模困难,不严密,产生溢料,甚至压坏模具。
3.浇口套的结构和尺寸见零件图。
4.3 分流道设计
1.分流道的作用 分流道是主流道的连接部分,其基本作用是在压力损失最小的条件下,将来自主流道的熔融塑料,以较快的速度送到浇口处充模。同时,在保证充满型腔的前提下,要求分流道中残留的熔融塑料最少,以减少冷料的回收。因此分流道的面积不能太大也不能太小。分流道截面太小弊病较多,会降低单位时间可输送的熔融塑料量,使充模时间增长,塑料制品出现缺料、烧焦、产生波纹及凹陷等;分流道截面过大,易在模具型腔内积存气体,造成塑料制品上的缺陷,增强冷料回收量,延长了塑料制品的冷却时间,因而延长了成型周期,降低了生产效率。
对于粘度大和透明度要求高的塑料应采用较大的分流道。
在设计分流道时,为减少分流道中的压力损失,必须保证分流道的表面积与体积之比应最小,也就是说在分流道长度一定的情况下,要求分流道的表面积或侧面积与其截面积的比值为最小。
2.分流道的类型
在本设计中采用的是梯形分流道,这种类型的浇道热量损失较小,流动阻力小,且
易于加工。
4.4 浇口设计
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1.浇口的作用 浇口是分流道和型腔之间的连接部分,也是注塑模具浇注系统的最后部分,通过浇口直接使熔融的塑料进入型腔内。浇口的作用是使从流道来的熔融塑料以较快的速度进入并充满型腔,型腔充满塑料后,浇口能迅速冷却封闭,防止型腔内还未冷却的热料回流。]
浇口设计与塑料制品形状、塑料制品断面尺寸、模具结构、注射工艺参数及塑料性能等因素有关。浇口的截面要小,长度要短,这样才能增大料流速度,快速冷却封闭,便于使塑料制品分离,塑料制品浇口痕迹亦不明显。
塑料制品质量的缺陷,如缺料、缩孔、拼缝线、质脆、分解、白斑、翘曲等,往往都是由于浇口设计不合理而造成的。
2.浇口的类型 根据模具浇注系统在塑料制品上开设的位置、形状不同,选择不同形式的浇口,结合本质品的特征,选择点浇口。
(1)浇口应开设在塑件制品断面较厚的部位,能使熔融的塑料从塑料制品厚断面流向薄断面,保证塑料充模完全。
(2)浇口位置的选择,应使塑料充模时间最短,减少压力损失,有利于排除模具型腔中的气体。
(3)浇口不能使熔融塑料直接进入型腔,否则会产生漩流,在塑料制品上留下螺旋形痕迹,特别是点浇口、侧浇口等,更容易出现这种现象。
(4)浇口位置的选择,应防止在塑料制品表面上产生拼缝线,特别是圆环或筒形塑料制品,应在浇口对面的熔料结合处加开冷料穴。
(5)装有细长型芯的注塑模具所开设的浇口位置,应当离型芯较远,以防止熔融的料流的冲击而使型芯变形,错位和折短。
(6)大型和扁平塑料制品成型时为了防止塑料制品翘曲、变形和缺料,可采用多点形浇口。
(7)浇口位置应尽量开设在不影响塑料制品外观的部位,如开设在塑料制品边缘和底部等。
(8)浇口尺寸的大小,应取决于塑料制品的尺寸、几何形状、结构和塑料的性能。 (9)设计多型腔注射模具时,结合流道平衡并考虑浇口的平衡,应做到熔融塑料同时均匀充满型腔。对于同一种塑料制品的多型腔注射模具来说,可按浇口与主流道的距离,逐渐加大浇口的截面,减少较远浇口的阻力。采取保持各浇口大小相等、改变其长度或保持浇口宽度和长度一定、改变其深度两种方法,来使浇口平衡。对于不同塑料制品的多型腔注射模具来说,常把最大塑料制品的型腔布置在最靠近主流道的部位。 (10)为了在开模时从浇口套内拉出主流道凝料使与注塑机喷嘴分离,一般在冷料穴的尽端设置拉料杆。
对于薄壁制件,由于点浇口附近的剪切速率过高,会造成分子的高度定向,增加局
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部应力甚至开列.为改善这一情况,在不影响使用的情况下,可以将浇口对面壁厚增加并曾圆弧过度,同时圆弧还有储存冷料的作用.
4.5 冷料穴设计
当注塑机未注射之前,喷嘴最前端的熔融塑料的温度较低,形成冷料渣,为了集存冷料渣,在进料的末端的动模板上开设一洞穴或在流道的末端开设洞穴,这个洞穴就是冷料穴.
4.6 排气槽设计
塑料注射模具的型腔,在熔融塑料填充过程中,除了模具型腔内有空气外,还有因塑料受热而产生的气体,因此在模具设计时必须设置排气槽.排气槽应开设在型腔最后充满的地方,尽量把它开设在模具的分型面上,排气槽不要开设在工人操作的一方,以防塑料在注射时溢出模外,发生烧伤事故.
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5 成型零件结构设计
5.1分型面确定
这套模具采用的是侧面分型,有两个分型面(侧分型、定模与游动模的分型)。
5.2成型零件的结构形式及设计
成型零件是直接成型塑料制品的零件,包括凹模(型腔)、凸模(型芯)等。
5.2.1型腔结构形式
型腔是成型塑料制品外表面的零件,即本模具中的侧滑块。
5.2.2型芯的结构形式
型芯是成型塑料制品的内表面的零件,采用整体式结构,便于加工制造。
5.2.3型腔和型芯工作部分尺寸计算
型腔和型芯的工作部分尺寸与塑料制品的尺寸和公差、塑料收缩率及模具的磨损和制造公差等因素有关。 1.型腔径向尺寸计算
在给定条件下制品平均收缩率SCP,制件的名义尺寸LS及其允许公差?,则塑件平均径向尺寸为:LS??2
型腔名义尺寸为LM,公差值为?Z,则型腔的平均尺寸为LM?和磨损量值,以型腔磨损量到最大磨损量的一半计,则有: LM??Z2。考虑到收缩率
?z2?LS???1?(LS?)SCP??C 22211?
?,?Z??,并将比其他各项小得多的SCP略去,
2633则有: LM?LS?LSSCP?? 【9】 P 92 (5-1)
4 标注上制造偏差后,得
对于中小型塑件,令?C?3??LM??LS?LSSCP??? 4?0??0.17
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0.2?0.83??%??0.52?代入数据得 LM??76?7624??0?0.17 =75.990?00.17
2.型芯径向尺寸计算
经过和上面型腔径向尺寸计算的推导,可得:
3 LM?LS?LSSCP??【9】P92 (5-2)
4 标注上制造偏差后,得 LM3????LS?LSSCP???4??00??Z
00.2?0.83??代入数据得 LM??72?72 =72.75?0.17 %??0.52?24???0.17 3.型腔深度计算
在型腔深度计算过程中,规定制件高度名义尺寸HS为最大尺寸,公差以负偏差表示.型腔深度名义尺寸HM为最小尺寸,公差以正偏差表示.型腔的底面、型芯的端面都于分型面平行。在脱模过程中磨损很小,磨损量?C不予考虑,则有: HM?令?Z???
并略去SCP得
23?Z2?HS????(HS?)SCP 222 HM?HS?HSSCP?? 【9】 P95 (5-3)
3 标注上制造偏差后,得
? HM??HS?HSSCP?代入数据得 HM2?Z??? 3?0?0.20??0.2?0.82????94?94?%??0.60?23??0?0.20=94.070
4.型芯高度计算
经过和上面型腔高度尺寸计算类似的推导,可得
2 HM?HS?SCPHS?? 【9】 P95 (5-4)
3 标注上制造偏差后,得
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