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直角弯头注射模设计

一.塑件分析

在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析,只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。

塑件的结构设计

(1)、脱模斜度

由于注射制品在冷却过程中产生收缩,因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模,防止因脱模力过大拉伤制品表面,与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小,不仅会使制品尺寸困难,而且易使制品表面损伤或破裂,斜度过大时,虽然脱模方便,但会影响制品尺寸精度,并浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取0.5~1.5 ,塑件材料PVC的型腔脱模斜度为0.35/~1 30/,型30/~1

(2)、塑件的壁厚

塑件的壁厚是最重要的结构要素,是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响,它与注射充模时的熔体流动、固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本密切相关。一般在满足使用要求的前提下,塑件的壁厚应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大,生产成本提高,更重要的是会延缓塑件在模内的冷却速度,使成型周期延长,另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小则刚度差,在脱模、装配、使用中会发生变形,影响到塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀,以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在1~4mm,最常用的数值为2~3mm。该管连接件壁厚均匀,周边和底部壁厚均为3mm左右。(3)、塑件的圆角为防止塑件转角处的应力集中,改善其成型加工过程中的充模特性,增加相应位置模具和塑件的力学角度,需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。在无特殊要求时,塑件的各连接角处均有半径不小于0.5~1mm的圆角。一般外圆弧半径大于壁厚的0.5倍,内圆角半径应是壁厚的0.5倍。

该塑料件表面圆角半径和内部转弯处圆角为1mm。

(3)、孔

塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔,原则上讲,这些孔均能用一定的型芯成型。但当孔太复杂时,会使熔体流动困难,模具加工难度增大,生产成本提高,困此在塑件上设计孔时,应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流作用,所以在孔成型时周围易产生熔接痕,导致孔的强度降低,故设计孔时孔时孔间距和

孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径,孔的周边应增加壁厚,以保证塑件的强度和刚度。

3.2 塑件尺寸及精度

塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格,在一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品,反正成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发,只要能满足制品的使用要求,一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑,以便使制品的外形尺寸玲珑小巧些。该塑件的材料为PVC,流动性较好,适用于不同尺寸的制品。

塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本,在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大,所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据我国目前的成型水平,塑件尺寸公差可以参照文献[2]表3-2塑件的尺寸与公关(SJ1372-1978)的塑料制件公差数值标准来确定。根据任务书和图纸要求,本次产品尺寸均采用MT3级精度,未注采用MT5级精度。

3.3 塑件表面粗糙度

避免冷疤、云纹等疵点来保证外,主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为Ra 0.02~1.25m

μ之间,模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的1/2,即Ra 0.01~0.63m

μ。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加,所以应随时给以抛光复原。

该塑件外部需要的表面粗糙度比塑件的表面要求越高,表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能内部要高许多,为Ra0.2m

μ。

μ,内部为0.4m

3.4 塑件的体积和质量

本次设计中,塑件的质量和体积采用3D测量,在proE软件中,使用塑模部件验证功能,可以测得塑件的质量(UPVC的密度为1.38-1.403

g),即可以得出

/cm

该塑件制品的体积为质量为34.3克

二.拟定模具结构形式

三.注塑机型号选择

注射机的选择和校核

由于采用一模四腔,需要至少注射量为34.3x4=137.2g,流道水口废料5g,总注塑量达到142.2g,再根据工艺参数(主要是注射压力),综合考虑各种因素,选定注射机为海天200XB。注射方式为螺杆式,其有关性能参数为:

表4-1 海天HTF200XB

4.4.1 注射量的校核

模具设计时,必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。校核公式为:

m m nm %8021≤+ (4-1)

式中 n --型腔数量

1m --单个塑件的体积(3cm )

2m --浇注系统所需塑料的体积(3cm )

本设计中:n=4 =1m 34.3 3cm 2m =103cm

M=4x34.3+10=147.2g

注塑机额定注塑量为412g

注射量符合要求。

4.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核

注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积,则成型过程中会出现涨模溢料现象,必须满足以下关系。

A A nA <+21 (4-2)

式中 n --型腔数目

1A --单个塑件在模具分型面上的投影面积

2A --浇注系统在模具分型面上的投影面积

n=4 1A =35252mm 2A =1502mm

21A nA +=4x3525+150=142502mm

注射成型时为了可靠的锁模,应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。即:

(21A nA +)P < F (4-3)

式4-3中: P —塑料熔体对型腔的成型压力(MPa )

F —注射机额定锁模力(N )

其它意义同上

根据教科书表5-1,型腔内通常为20-40MPa ,一般制品为24-34MPa ,精密 制品为39-44MP

(21A nA +)P=14250x30x1.1=470KN<2000KN

锁模力符合要求

4.4.3、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核

(1)、模具厚度(闭合高度)

模具闭合高度必须满足以下公式

max min H H H << (4-4)

式中 min H --注射机允许的最大模厚

max H --注射机允许的最小模厚

本设计中模具厚度为380mm 200

符合要求

(2)、开模行程(S )的校核

模具开模后为了便于取出制件,要求有足够的开模距离,所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。

注塑机的开模行程是有限的,设计模具必须校核所选注射机的开模行程,以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机,其开模行程与模具厚度有关,对于单分型面注射模应有:

mm H H S S 10~521max ++=≥ (4-5)

式中 1H --推出距离

2H --包括浇注系统凝料在内的塑件高度

2H =(水口料的长度+20~30)

本设计中 max S =470mm 1H = 110 mm 2H =110+30=140 mm

总的开模距离需要H=140mm 以上

经计算,符合要要求。

(3)、顶出装置的校核

在设计模具推出机构时,需校核注射机顶出的顶出形式,要注意在两侧顶出时模具推板的面积应能覆盖注射机的双顶杆,注射机的最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出。

海天200XB 型注射机为两侧推出机构。经检查能满足将模具脱出的要求。

四.浇注系统设计

浇注系统的设计

浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道,浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类,本设计中采用普通侧浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。

5.3.1 浇注系统组成

普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分。

1-主浇道 2-第一分浇道 3-第二分浇道 4-第三分浇道

5-浇口 6-型腔 7-冷料穴

5.3.2 确定浇注系统的原则

在设计浇注系统时应考虑下列有关因素:

a)、塑料成型特性:设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求,以保证塑件质量。

b)、模具成型塑件的型腔数:设置浇注系统还应考虑到模具是一模四腔或一模多腔,浇注系统需按型腔布局设计。

c)、塑件大小及形状:根据塑件大小,形状壁厚,技术要求等因素,结合选择分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置,保证正常成型,还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题,从而采取相应的措施或留有修整的余地。

d)、塑件外观:设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便,同时不影响塑件的外表美观。

e)、冷料:在注射间隔时间,喷嘴端部的冷料必须去除,防止注入型腔影响塑件质量,故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施[6]。

5.3.3 主流道的设计

流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始,到分流道为止的塑料熔体的流动通道。

(1)、主流道的尺寸

设计中选用的注射机为海天200XB ,其喷嘴直径为3.5mm ,喷嘴球面半径为16mm ,根据图(6),主流道各具体尺寸如下:

3=α mm R 18216=+=

mm H 3= =L mm 110 =+=2tan 2α

L d D mm 5.7

图5-3 浇注系统与定位环、浇口套

(2)、主流道衬套的形式 选用如图所示类型的衬套,这种类型可防止衬套在塑料熔体反作用下退出定模。将主流道衬套和定位球设计成两个零件,然后配合固定在模板上,衬套与定模板的配合采用67/m H 。

图5-4 主流道衬套及其固定形式

(3)、主流道衬套的固定

主流道衬套的固定,采用2个M5X20的螺丝直接锁附固定。

5.3.4 分流道的设计

分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道,分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。本设计中由于塑件排布比较紧凑,且采用侧浇口。如图所示。

图5-5 主流道和浇口的位置

5.3.5 浇口的设计

浇口又叫进料口,是连接分流道与型腔的通道。它有两个功能:一是对塑料熔体流入型腔起着控制作用;另一个是当注射压力撤销后封锁型腔,使型腔中尚未固化的塑料不会倒流。常向的浇口形式有直接浇口,侧浇口,点式浇口,扇形浇口,圆盘式浇口,环形浇口等。

浇口的位置选择原则:

浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口位置时,应考虑以下几点:

1. 熔体在型腔内流动时,其动能损失最小。要做到这一点必须使

1)流程(包括分支流程)为最短;

2)每一股分流都能大致同时到达其最远端;

3)应先从壁厚较厚的部位进料;

4)考虑各股分流的转向越小越好。

2. 有效地排出型腔内的气体。

根据浇口选用原则和为保证塑件表面质量及美观效果,采用侧浇口。

浇口一般尺寸如CAD图所示,根据此图结合实际选用适当值。

5.3.6 冷料穴的设计

主流道的末端需要设置冷料穴以往上制品中出现固化的冷料。因为最先流入

的塑料因接触温度低的模具而使料温下降,如果让这部分温度下降的塑料流入型腔会影响制品的质量,为防止这一问题必须在没塑料流动方向在主流道末端设置冷料穴以便将这部分冷料存留起来。

冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上,其标称直径与主流道直径相同或略大一些,这里取为mm

5,最终要保证冷料体积小于冷料穴体积。冷料穴的z 形式有多种,这里采用倒锥形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它与推杆配用,开模时倒锥形的冷料穴通过内部的冷料先将主流道凝料拉出定模,最后在推杆的作用下将冷料和和主流道凝料随制品一起被顶出动模。

五.成型零件的结构设计和计算

注射模成型零部件的设计[7]

模具闭合时用来填充塑料成型制品的空间称为型腔。构成模具型腔的零部件称成型零部件。一般包括凹模、凸模、型环和镶块等。成型零部件直接与塑料接触,成型塑件的某些部分,承受着塑料熔体压力,决定着塑件形状与精度,因此成型零部件的设计是注射模具的重要部分。

成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及塑料熔体对它们的冲击和摩擦作用,长期工作后晚发生磨损、变形和破裂,因此必须合理设计其结构形式,准确计算其尺寸和公差并保证它们具有足够的强度、刚度和良好的表面质量。

5.4.1 成型零部件结构设计

成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求的前提下,从便于加工、装

配、使用、维修等角度加以考虑。

1)、凹模的设计

凹模也称为型腔,是用来成型制品外形轮廓的模具零件,其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关,常用的结构形式有整体式、嵌入式、

镶拼组合式和瓣合式四种类型。

本设计中采用整体式凹模,其特点是结构简单,牢固可靠,不容易变形,成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹,还有助于减少注射模中成型零部件的数量,并缩小整个模具的外形结构尺寸。不过模具加工起来比较困难,要用到数控加工或电火花加工。

图5-7 定模型腔3D图

2)、凸模的设计

本设计中零件结构较为简单,深度不大,但经过对塑件实体的仔细观察研究发现,塑件采用的是整体式型腔。这样的型腔加工方便,便于模具的维护,动模

型腔与动模板的配合可采用6

H。

/

7P

图5-8 动模型腔3D图

5.4.2 成型零部件工作尺寸的计算

成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸,主要有型腔和型芯的径向尺寸,型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸,型芯和型芯之间的位置尺寸,以及中心距尺寸等。

在模具设计时要根据塑件的尺寸及精度等级确定成型零部件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收缩率,模具成型零部件的制造误差,模具成型零部件的磨损及模具安装配合方面的误差。这些影响因素也是作为确定成型零部件工作尺寸的依据。

由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差(因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定),这里就只考虑塑料的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。

塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后,因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小,收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一,选定PVC材料的平均收缩率为0.5%,刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为:

.0

=

+

B

B

A005

式中 A —模具成型零部件在常温下的尺寸

B —塑件在常温下实际尺寸

成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/3~1/4,或取IT7~8级作为模具制造公差。在此取IT8级,型芯工作尺寸公差取IT7级。模具型腔的小尺寸为基本尺寸,偏差为正值;模具型芯的最大尺寸为基本尺寸,偏差为负值,中心距偏差为双向对称分布。各成型零部件工作尺寸的具体数值见图纸

六.模架的确认和标准件的选用

模架的选用

1、确定模具的基本类型

注射模具的分类方式很多,此处是介绍的按注射模具的整体结构分类所分的典型结构如下:单分型面注射模、双分型面注射模、带有活动成型零件的模、侧向分型抽芯注射模、定模带有推出机构的注射模、自动卸螺纹的注射模、热流道注射模。

2、模架的选择

根据对塑件的综合分析,确定该模具是单分型面的模具,由GB/T12556.1-12556.2-1990《塑料注射模中小型模架》可选择CI型的模架,其基本结构如下:

图5-10 模架的选择

CI型模具定模采用两块模板,动模采用一块模板,又叫两板模,大水口模架,适合侧浇口,潜伏式浇口,采用斜导柱侧抽芯的注射成形模具。

由分型面分型面的选择而选择模具的导柱导套的安装方式,经过考虑分析,导柱导套选择选正装。

根据所选择的模架的基本型可以选出对应的模板的厚度以及模具的外轮廓尺寸,经过计算可以知道该模具是一模四腔的模具,而型腔之间的距离在20-30mm 之间。

把型腔排列成一模四腔可侧得长为220mm,宽为220mm,

模架的长L=220+复位杆的直径+螺钉的直径+型腔壁厚≈450mm

模架的宽W=220+复位杆的直径+型腔壁厚≈450mm

根据内模仁的尺寸,在计算完模架的长宽以后,还需要考虑其他螺丝导柱等

零件对模架尺寸的影响,在设计中避免干涉。

在此设计中,由于有斜导柱侧抽芯机构,还需要考虑侧抽芯对模具设计中模架外形尺寸的影响。

所以就取B L=450x450的模架,塑件的厚度为39mm,塑件的全部胶位都留在定模部分,该模具型腔结构简单,型芯、型腔的固定是固定总高度的加30-50mm,B板的厚度取100mm,满足强度要求,A板为90mm,C板为120mm(C的选择应考虑推出机构的推出距离是否满足推出的高度)

在本设计中,因为采用龙记的CI4545标准模架,其标准模脚的高度为120mm,完全满足顶出要求。

综上所述所选择的模架的型号为:LKM CI-4545-A90-B100-C120

七.合模导向机构设计

八.脱模推出机构设计

脱模机构的设计

塑件从模具上取下以前还有一个从模具的成型零部件上脱出的过程,使塑件从成型零部件上脱出的机构称为脱模机构。主要由推出零件,推出零件固定板和推板,推出机构的导向和复位部件等组成。

5.6.1 脱模机构的选用原则

(1)使塑件脱模时不发生变形(略有弹性变形在一般情况下是允许的,但不能形成永久变形);

(2)推力分布依脱模阻力的的大小要合理安排;

(3)推杆的受力不可太大,以免造成塑件的被推局部产生隙裂;

(4)推杆的强度及刚性应足够,在推出动作时不产生弹性变形;

(5)推杆位置痕迹须不影响塑件外观;

5.6.2 脱模机构类型的选择

推出机构按其推出动作的动力来源分为手动推出机构,机动推出机构,液压和气动推出机构。根据推出零件的类别还可分为推杆推出机构、套管推出机构、推板推出机构、推块推出机构、利用成型零部件推出和多元件综合推出机构等。

本设计中采用推板加推杆推出机构使塑料制件顺利脱模。

图5-8 推杆布置

5.6.3 推杆机构具体设计

(1)、推杆布置

该塑件采用了6mm大小推杆,,其分布情况如图(7)所示,这些推杆均匀的分布在产品边缘处,使制品所受的推出力均衡。

(2)、推杆的设计[7]

本设计中采用台肩形式的圆形截面推杆,设计时推杆的直径根据不同的设置部位选用不同的直径,。见图(7)。推杆端平面不应有轴向窜动。推杆与推杆孔配合一般为9

H

f

H或,其配合间隙不大于所用溢料间隙,以免产生飞边,

8f

/

9

/

8

PVC塑料的溢料间隙为mm

~

.0。

04

.0

06

九.侧向分型与抽芯机机构设计

侧向抽芯机构类型选择

一般指的模具的行位机构,即凡是能够获得侧向抽芯或侧向分型以及复位动作来拖出产品倒扣,低陷等位置的机构。

下图列出模具的常用行位结构。

1.从作用位置分为下模行位、上模行位、斜行位(斜顶)

2.从动力来分,为机动侧向行位机构和液压(气压)侧向行位机构

图5-11 行位结构

斜导柱侧向抽芯机构设计计算

本设计是利用成型的开模动作用,使斜撑梢与滑块产生相对运动趋势,使滑块沿开模方向及水平方向的两种运动形式,使之脱离倒勾。如图所示: 1、侧向分型与抽芯机构的类型

(1)手动抽芯

(2)液压或气动抽芯

(3)机动抽芯

2、抽心距:S=H+(3-5) (5-1)

其中,S为抽芯机构需要行走的总距离,

H为通过测量出来的产品抽芯距离(可以通过3D或2D进行实际测量)

61.18MM为产品抽芯后的安全距离

本设计中,抽芯距离小,抽芯63-65mm即可。

3、抽芯力:

将塑料制品从包紧的侧型芯上脱出时所需克服的阻力称为抽芯力。

抽芯力F=PA(f *cosα+sinα)(5-2)

p---塑料制品收缩对型芯单位面积的正压力,通常取8~12Mpa;

A---塑料制品包紧型芯的侧面积,

f---磨擦系数,取0.1~0.2 α---脱模斜度,一般就是几度而已。

F---单位为N

F=10x300x0.1x1=300N

斜导柱抽芯机构

(1)斜导柱抽芯机构的结构及其设计

1)斜导柱的设计

①斜导柱的结构设计

A、斜导柱的形状,在此套模具中,我们采用标准的斜导柱形式,含有胚头示。可以直接购买标准件。

B、斜导柱的材料:45钢、T8、T10或者20钢经渗碳处理,淬火硬度在55HR,以上,表面粗糙度为Ra0.8μm~Ra1.6μm。

C、斜导柱与其固定的模板之间采用过渡配合H7/m6。

D、斜导柱倾斜角的确定:通常α取15°~20°,一般不大于25°

E、斜导柱的长度计算:

F、斜导柱直径的计算:查表

关于斜导柱长度的计算:可以根据三角函数(即勾股定理计算,也可以在3D里面直接测量,此模具中,抽芯距离较大,S=60.72,还需要3mm左右安全距离。

滑块行程较大,所以采用的角度略大,根据实际经验,取角度30°,斜导柱长度可以在CAD里面实际测量与计算,最后得出,斜导柱长度l=212mm 滑块长度为120mm(不加T脚)根据实际经验,超过100mm以上的滑块,用两根斜导柱,且滑块厚度55mm,属于中小型滑块,采用12mm直径斜导柱。

图5-12 斜导柱示意图

(2)滑块的设计

滑块设计的要点在于滑块与侧向型芯连接以及注射成型时制品尺寸的准确性和移动的可靠性,滑块分为整体式和组合式两种。

滑块材料常用45钢或T8、T10等制造,要求硬度在HRC40以上。

(3)导滑槽设计

1)导滑槽与滑块导滑部分采用间隙配合,一般采用H8/f8。

2)滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍,而保留在导滑槽内的长度不应小于导滑配合长度的2/3,

3)导滑槽材料通常用45钢制造,调质至HRC 28~HRC32,

(4)滑块定位装置设计,由于我们采用的是后模行位的形式,根据生产的实

际情况,采用行位压板的方式,主要作用为固定与导向作用。

(5)楔紧块设计

楔紧角β应比斜导柱的倾斜角α大2°~3°。

(6)斜导柱抽芯机构的结构形式

斜导柱和滑块在模具上因安装位置不同,组成了抽芯机构的不同结构形式。

1)斜导柱在定模上、滑块在动模上的结构

A、设计时必须注意,滑块与推杆在合模复位过程中不能发生“干涉”现象。所

谓干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动侧向型芯与推杆相碰撞,造成活动侧向型芯或推杆损坏。

B、如果发生干涉,常用的先复位附加装置有弹簧先复位、楔形滑块先复位、摆

杆先复位等多种形式。

2)斜导柱在动模上、滑块在定模上的结构

3)斜导柱和滑块同在定模上

4)斜导柱和滑块同在动模上

斜滑块抽芯机构

斜滑块侧向抽芯的特点是利用推出机构的推力驱动斜滑块斜向运动,在制品被推出脱模的同时由斜滑块完成侧向抽芯动作。一般分为外侧抽芯和内侧抽芯两种。

1、斜滑块抽芯机构适用于制品具有侧孔或较浅侧凹,成型面积较大的场合。

2、特点:在制品被推出脱模的同时由斜滑块完成侧向抽芯动作。

3、斜滑块的导滑形式

4、倾斜角通常不超过30°。

5、进行斜滑块抽芯机构设计时,若定模一侧有成型型芯,则需设置销钉锁紧或压紧的止动装置,保证制品与定模型芯分离而留在动模一侧。

图中:

β = α +2 °~ 3 ° ( 防止合模产生干涉以及开模减少磨擦)

α≦30 ° ( α为斜撑销倾斜角度,本设计中采用20°)

L=1.5D (L 为配合长度 )

S=T+2 ~3mm(S 为滑块需要水平运动距离; T 为成品倒勾 )

=60.72+3=64MM

产品的底部跟随后模一起运动,所以不计算在倒扣距离之内

S=(L1xsina- δ )/cos α ( δ为斜撑梢与滑块间的间隙, 一般为0.5MM ;L1 为斜撑梢在滑块内的垂直距离)

十.排气系统设计

排气结构设计

排气是注射模设计中不可忽视的一个问题。在注射成型中,若模具排气不良,型腔内的气体受压缩将产生很大的背压,阻止塑料熔体正常快速充模,同时气体压缩所产生的热使塑料烧焦,在充模速度大、温度高、物料黏度低、注射压力大和塑件过厚的情况下,气体在一定的压缩程度下会渗入塑料制件内部,造成气孔、组织疏松等缺陷。特别是快速注射成型工艺的发展,对注射模的排气系统要求就更为严格。

在塑料熔体充模过程中,模腔内除了原有的空气外,还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气、塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体,塑料中某些添加剂挥发或化学反应所生成的气体。常用的排气方式有利用配合间隙排气,在分型面上开设排气槽排气,利用推杆运动间隙排气等。

由于本次设计中模具尺寸不大,本设计中采用间隙排气的方式,而不另设排气槽,利用间隙排气,以不产生溢料为宜,其值与塑料熔体的粘度有关。

十一.温度控制系统设计

注射模温度调节系统

在注射模中,模具的温度直接影响到塑件的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同,对模具温度的要求也不相同。一般注射到模具内的塑料粉体的温度为C

60左右的模具中脱

200左右,熔体固化成为塑件后,从C

模、温度的降低是依靠在模具内通入冷却水,将热量带走。对于要求较低模温(一般小于C

80)的塑料,如本设计中的聚苯乙烯PVC,仅需要设置冷系统即可,因为可以通过调节水的流量就可以调节模具的温度。

模具的冷却主要采用循环水冷却方式,模具的加热有通入热水、蒸汽,热油和电阻丝加热等。

5.7.1 温度调节对塑件质量的影响

注射模的温度对于塑料熔体的充模流动、固化成型、生产效率以及制品的形状和尺寸精度都有影响,对于任一个塑料制品,模具温度波动过大都是不利的。过高的模温会使塑件在脱模后发生变形,若延长冷却时间又会使生产率下降。过低的模温会降低塑料的流动性,使其难于充模,增加制品的内应力和明显的熔接痕等缺陷。

5.7.2 温度调节对塑件周期的影响

缩短模具塑件周期就是提高塑件效率。对于注射模塑,注射时间约占成型周期的5%,冷却时间约占80%。推出时间约占15%,可见缩短模塑周期的关键是在于缩短冷却硬化时间,可以通过调节塑料和模具的温差,因此保证制品的质量合成型工艺顺利的前提下,适当降低模具温度有利于缩短冷却时间,提高生产效率。

综上所述:模具温度对塑件成型、制品质量以及生产效率是至关重要的。

5.7.3 冷却系统之设计规则

设计冷却系统的目的在于维持模具适当而有效率的冷却。冷却孔道应使用标准尺寸,以方便加工与组装。设计冷却系统时,模具设计者必须根据塑件的壁厚与体积决定下列设计参数:冷却孔道的位置与尺寸、孔道的长度、孔道的种类、孔道的配置与连接、以及冷却剂的流动速率与热传性质。

(1) 冷却管路的位置与尺寸

塑件壁厚应该尽可能维持均匀。冷却孔道最好设置是在凸模块与凹模块内,设在模块以外的冷却孔道比较不易精确地冷却模具。

通常,钢模的冷却孔道与模具表面、模穴或模心的距离应维持为冷却孔道直径的1~2倍,冷却孔道之间的间距应维持3~5倍直径。冷却孔道直径通常为6~12 mm(7/16~9/16英吋),在此取6mm。

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