图4-8
2.模架各尺寸的校核
根据所选注射机来校核模具设计的尺寸
1.模具平面尺寸250X300mm<300X300mm(拉杆间距),校核合格。2.模具高度尺寸220mm,130mm<220mm<240mm,校核合格。
3.模具的开模行程S==4+65+5-10mm=(74-79)mm<220mm(开模行程),校核合格。
六.排气槽的设计该塑件由于采用侧浇口进料,直接在公母模仁开排气槽,同时镶件和推杆配合间隙进行排气。
七.脱模推出机构的设计1.推出方式的确定
本塑件采用推杆推出,便于修模和减少阻力。2.脱模力的计算
由于该塑件为厚壁塑件
端面是矩形形状,脱模力计算公式为;
式中,F是脱模力(N),E是塑料的弹性模量(MPa),查表4-24;S是塑料的平均收缩率(%),查表4-24得;t是塑件的壁厚(mm);L是被包型芯的长度(mm);是塑料的泊松比;是脱模斜度;f是塑料与钢材之间的摩擦因数。查表4-24;r是型芯的平均半径(mm);a是矩形的短边长度(mm);b是矩形型芯的长边长度(mm);A是塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积(),当塑件底部有通孔时,A项视为零;是由和决定的无因次数,;;所以1030.5+26.35N=1056.85N
3.校核推出机构作用在塑件上得单位压应力推出面积
A=263.6;推出应力<128MPa(抗压强度)合格。推杆的设计
根据塑件的分型面大小,本设计采用两种推杆具体尺寸如图7-1所示
其他结构设计支撑柱设计
为了防止锁模力,或注塑时的注塑压力(胀型力)将动模板压弯变形而造成成型制品的品质不能达到要求,需要在模具底板和动模板之间加撑柱,以提高模具的刚性和寿命。撑头(支撑柱)必须用螺丝或管针与底板固定,撑头直径一般在25-50mm之间,撑头孔需要大于撑头2mm左右。撑头用高碳钢制造。根据经验值选用直径30mm的两个撑头,避空单边1mm,用螺钉固定。限位钉的设计
在推杆固定板和模具底板之间按模架大小和高度加设小圆形支承柱,作用是减少推杆底板和模具底板的接触面积,防止因掉入垃圾或模板变形,导致推杆复位不良。限位钉大端直径一般取经验值10mm,16mm和20mm.本设计取16mm;四个垃圾钉。
八.冷却系统的设计冷却系统的计算很麻烦,在此只进行简单的计算。设计时忽略模具因空气对流,辐射以及与注射机接触所散发的热量,按单位时间内塑料熔体凝固时所放出的热量应等于冷却水所带走的热量。1.冷却介质
ABS属于中等粘度材料,其成型温度及模具温度分别为200和50-80,所以,模具初步选定为。用常温水对模具进行冷却。2.冷却系统的简单计算
(1)单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量W
A.塑料制品的体积;
B.塑料制品的质量;
C.塑件的平均厚度为3.5mm,可以查表4-34得;取注射时间;脱模时间;则注射周期:=30s。由此得每小时注射次数:N=(3600/30)次=120次。D.单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量:W=Nm=2.38KG/H。(2)确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量,查表4-35直接可知道ABS的单位热流量的范围在(310-400)KJ/KG,之间,可取.
(3)计算冷却水的体积流量设冷却水道入水口的水温为,出水口的水温为;取水的密度;水的比热容.则根据公式可得:
;
(4)确定冷却水路的直径d直接按照经验值取d=6mm;(5)冷却水在管内的流速v
;
(6)求冷却管壁与水交界面的膜传热系数h因为平均水温为,查表4-31可得,则有:
(7)计算冷却水通道的导热总面积A0.00175;
(8)计算模具所需冷却水管的总长度L
;
(9)冷却水路的根数x设每条水路的长度l=100mm,则冷却水路的根数为
根。
由上述计算可以看出,一条冷却水道可以满足要求,不过,该设计为多腔模具,为了冷却充分,可以增加一根冷却水道。故采用两根冷却水道。冷却水道的设计。
由上面的计算可以得出冷却水道的大致尺寸,其设计分布可以按照模具型腔的分布和模具的大小来设计。型腔和型芯对称布置,模板和型腔,模板和型芯的交界处用密封圈进行密封。冷却水道的布置如图8-1
图8-1
九.导向与定位结构的设计
注射模的导向机构用于动,定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。按作用分为模外定位和模内定位。模外定位是通过定位圈使模具的浇口套能与注射机喷嘴精确定位;而模内定位机构则通过导柱导套进行合模定位。锥面定位则用于动定模之间的精密定位,还有使用了侧抽芯机构中的导向槽定位机构,滑块与导向槽,斜导柱与滑块的定位。其他的定位可采用模架本身所带的定位机构。
十.总装配图和零件图的绘制经过上述的计算,把设计结果用总装配图来表示模具结构,主要零件图的绘制如附图,附三维模型。
十一.设计总结与心得体会本次模具设计的课程设计,使自己了解到了注射模具设计的基本步骤。提高了自己对模具设计的感性认识,跨越了书本内容的局限性。从实际例子中去提高了自己各个方面的设计能力,包括提高自己的绘图能力,提高了查阅手册解决问题的速度。能吸取网上的前辈实际例子中得出经验教训。总结了模具设计的基本步骤与内容:注塑模具设计之前的准备:分析塑料产品的外观与尺寸要求,制造要求,模具要求和结构分析,进料分析,侧向凹凸分析,脱模分析,浇注系统分析,模具机构,侧向抽芯分析,推出系统设计,温度控制系统分析,排气问题分析以及加工上的问题。总之设计关于模具质量方面的问题都要考虑。模具装配图包括2D和3D图的绘制使自己绘图能力得到很大的提高,特别是UG三维图形的绘制,模架及其他标准件的调用等。虽然现在与一名合格的模具设计师还有很大的距离,不过相信有志者事竟成。这次设计对自己的锻炼确实是很大,也为以后的毕业设计和社会工作打好基础。
参考文献
【1】【2】【3】【4】塑料成型工艺及模具设计注射模具设计实用教程新编塑料模具设计手册中国模具工程大典机械工业出版社化学工业出版社人民邮电出版社电子工业出版社叶久新张维合谭雪松李德群王群主编编著
林晓新编唐志玉编