5. 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。 内容来自www.paper51.com 本模具的流道布置形式采用平衡式,如下图: copyright paper51.com
C. 浇口的设计 内容来自www.paper51.com 浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔的通道,除直接浇口外,它是浇注系统中截面最小的部分,但却是浇注系统的关键部分,浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 1. 浇口的选用 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇口。限制性浇口一方面通过截面积的突然变化,使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度,提高剪切速率,使其成为理想的流动状态,迅速面均衡地充满型腔,另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特 copyright paper51.com 性,调节浇口尺寸,可使多型腔同时充满,可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量,同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流,并便于浇口凝料与塑件分离的作用。 http://www.paper51.com 从图(6)中可看出,我们采用的是侧浇口。侧浇口又称边缘浇口,国外称之为标准浇口。侧浇口一般开设在分型面上,塑料熔体于型腔的侧面充模,其截面形状多为矩形狭缝,调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。这灯浇口加工容易, copyright paper51.com 修整方便,并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置,因此它是广泛使用的一种浇口形式,普遍使用于中小型塑件的多型腔模具,且对各种塑料的成型适应性均较强;但有浇口痕迹存在,会形成熔接痕、缩孔、气孔等塑件缺陷,且注射压力损失大,对深型腔塑件排气不便。 内容来自www.paper51.com 具体到这套模具,其浇口形式及尺寸如图(7)所示。浇口各部分尺寸都是取的经验值。实际加工中,是先用圆形铣刀铣出直径为Φ4的分流道,再将材料进行热处理,然后做一个铜公(电极)去放电,用电火花打出这个浇口来的。 copyright paper51.com 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 2. 浇口位置的选择 paper51.com 模具设计时,浇口的位置及尺寸要求比较严格,初步试模后还需进一步修改浇口尺寸,无论采用何种浇口,其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大,因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节,同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好 内容来自www.paper51.com 的性能与外表,一定要认真考虑浇口位置的选择,通常要考虑以下几项原则: 内容来自www.paper51.com 1) 尽量缩短流动距离。 内容来自www.paper51.com 2) 浇口应开设在塑件壁厚最大处。 http://www.paper51.com 3) 必须尽量减少熔接痕。 http://www.paper51.com 4) 应有利于型腔中气体排出。 copyright paper51.com
5) 考虑分子定向影响。 copyright paper51.com 6) 避免产生喷射和蠕动。 内容来自www.paper51.com 7) 浇口处避免弯曲和受冲击载荷。 http://www.paper51.com 8) 注意对外观质量的影响。 paper51.com
根据本塑件的特征,综合考虑以上几项原则,每个型腔设计两个进浇点如图(8)和图(9)所示,进浇点1 的分流道开在行位上,进浇点2 的分流道开在后模模仁上 内容来自www.paper51.com
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D. 浇注系统的平衡 paper51.com 对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式,设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下,应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同(型腔布局为平衡式)的形式,否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致,这就是浇注系统的平 copyright paper51.com 衡。显然,我们设计的模具是平衡式的,即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等,形状及截面尺寸都相同。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com E. 冷料穴的设计 paper51.com
在完成一次注射循环的间隔,考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度,从喷嘴端部到注射机料筒以内约10-25mm 的深度有个温度逐渐升高的区域,这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳,如果这里温度相对较低的冷料进入型腔,便会产生次品。为克服这一现象 paper51.com
的影响,用一个井穴将主流道延长以接收冷料,防止冷料进入浇注系统的流道和型腔,把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上(也即塑料流动的转向处),其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些,深度约为直径的1-1.5 倍,最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积,冷料穴有六种形式, 内容来自www.paper51.com 常用的是端部为Z 字形和拉料杆的形式,具体要根据塑料性能合理选用。本模具中的冷料穴的具体位置和形状如图(6)中所示。实际上只要将分流道顺向延长一段距离就行了。 内容来自www.paper51.com
五. 成型零件的设计与加工工艺 paper51.com 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件,包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时,直接与塑料接触,塑料熔体的高压、料流的冲刷,脱模时与塑件间还发生摩擦。因此,成型零件要求有正确的几何形状,较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度,此外,成型零件还要求结构合理,有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。 paper51.com 设计成型零件时,应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求,确定型腔的总体结构,选择分型面和浇口位置,确定脱模方式、排气部位等,然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计,计算成型零件的工作尺寸,对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 paper51.com A. 成型零件的结构设计 paper51.com 本套模具的成型零件包括前模仁,后模仁,两个行位,四个镶件。由前面分析分型面的确定可知,成型零件总体上可分为前模仁<平的,即图(2)中A-A 分型面以上的部分>,左边一个行位<图(2)中B-B 分型面以左的部分>,右边一个行位<图(2)中C-C 分型面以右的部分>,后模仁<图(2)中B-B 分型面和C-C 分型面以下的部分>这三大部分,另外在后模仁上必须镶四个镶件上来碰穿前模仁,以形成电动机绝缘胶架中间部位的长方形的孔。 内容来自www.paper51.com 1. 前模仁的设计 copyright paper51.com 前模仁总体上就是一长方体,底面是平的,其面积至少要能盖住四个型腔,由于有四个型腔,模仁受的压力较大,据经验厚度需设计厚点,另外还要考虑到固定前模仁的螺丝孔的位置、运水(冷却水道)的布置、两个分流道孔、斜导柱从前模仁穿过的斜孔以及前模仁固定到前模框中的固定形式等。设计前模仁的宽160mm,厚25mm,长260mm。 http://www.paper51.com 最终设计结构如下图,上面对称有两条运水,因此在前模框上钻对应两条运水的四个孔,也就是说,长型的水咀穿过这四个孔,再通过螺纹牙,锁紧到前模仁上的。 内容来自www.paper51.com 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 2. 行位1 的设计 copyright paper51.com 行位1,即图(2)中B-B 分型面左边部分的成型零件。其成型的关键部位的形状如下图虚线路径所示,即为行位成型部分的总体截面形状。注意其尺寸是已经由产品图放过缩水的,即产品图放大(1+平均缩水)的倍数。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
内容来自www.paper51.com 整个行位截面形状设计成下图所示的样子,总长120mm,总高39mm,由于我们设计的斜导柱的倾斜角α为200,所以行位的锁紧角 paper51.com
paper51.com 下图是上图从左边方向看过去的样子,即表达了行位长度方向的情况。总长为260mm,每边还有5mm 是导向用的。左边是沙轮越程槽的放大图,宽2mm,深1mm,因为与此槽相邻的两个面都是要磨削加工的。图中两个圆是运水的螺丝孔。 copyright paper51.com
内容来自www.paper51.com 下图是行位中设置的冷却水道,运水孔的直径为Φ6,距行位的顶面17mm,图中1、2 处地方是要用铜料堵住的,运水的接口处是的英制内螺纹,用来接水咀(一种标准件,用来与外界冷却水相连接的象螺母一样的东西),冷却水流的路径如图中的箭头所示。 内容来自www.paper51.com
copyright paper51.com 下面开始设计此行位上成型型腔的形状与工作尺寸。首先设计绝缘胶架上如下图所示的部分。下图是该部分的尺寸图,产品厚度为0.6mm,放了18‰的缩水后厚度为0.6×(1+0.018)=0.6108≈0.61mm,一般情况下精确到小数点后两位即‘丝’就可以了。成型型腔的工作 内容来自www.paper51.com 尺寸就是产品图的尺寸再乘以(1+平均缩水率)。这是对于产品图上未注公差的尺寸而言。 内容来自www.paper51.com
paper51.com 下图是上图放大(1+0.018)倍后的图形,因此型腔上的凹槽的尺寸也就跟下图是一模一样的。厚度方向也相应的为0.61mm paper51.com 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 接下来设计下图所示的结构。产品图上这部分结构也没有公差要求,因此只需考虑放缩水就行了。这部分结构凸中出来的,在行位上的相应位置就要凹进去。 内容来自www.paper51.com
paper51.com 行位上这部分结构的最终结构如下图: 内容来自www.paper51.com
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另外,行位上面定位的孔,由于定位珠是标准件,定位孔是随着定位珠来的。其截面形状和尺寸如下图所示: 内容来自www.paper51.com 内容来自论文无忧网 www.paper51.com |