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每个尺寸的公差不一样,有的属于一般精度,有点属于高精度,就按实际公差进行计算。
该塑件的厚度3mm,塑件外观尺寸不大,塑料熔体流程不太长,适合于注射成型。
在设计时应考虑最好能够降低在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低,并且要考虑减小分流道的容积和压力平衡,因此采用平衡式分流道。
由于流道设计简单,根据两个型腔的结构设计,分流道较短,故设计时可适当选小一些。单边分流道长度L分取35mm。
根据模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸可以算出凹模嵌件所占的平面尺寸为105mm×251mm,又考虑吧凹模最小壁厚,导柱、导套的布置等,参考指导书表7-1,可确定选用200x300直浇口B型模架。【2】
主流道衬套为标准间可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触,易磨损。对材料的要求较严格,因而尽管小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体,但考虑上述的因素通常仍然将其分开来设计,以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢(T8A或者T10A),热处理淬火表面硬度为50~55HRC,如图3—1:
通过对塑件结构的形式的分析, 分型面应选在端盖截面积最大且利于开模取出塑件的低平面上 ,其位置如下图
该塑件采用一模两件成型,型腔布置在模具中间,有利用与浇注系统的排列和模具平衡。
设梯形的下底宽度为x,地面圆角的半径R=1mm,并根据教材表4-6,设置梯形的高h=3.5,则该梯形的面积为:
根据塑件的形状,选择一模两件的模具结构,所以初选SZ150/630型塑料注射机,其各参数数据如下:
①主流道长度:小型模具L主应尽量小于60mm,本次设计中初取50mm进行设计。
该矩形侧浇口的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率5×10³到5×10^4之间,所以,浇口的剪切速率校核合格。
上面分别求出了塑件的体积、主流道的体积、分流道的体积以及主流道的当量半径,这样就可以校核主流道熔体的剪切速率。
因为该塑件的质量m塑=ρV塑= 28.0g200g,因此分流道当量直径为:
常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U形、六角形等,为便于加工和凝料的脱模,分流道大多设计在分型面上。本设计采用梯形截面,其加工工艺性好,且塑料融体的热量散失、流体阻力均不大。
由零件图分析可知,决定型腔径向尺寸的主要有:50mm、60mm、30mm, R2,塑件上尺寸均无特别的条件,为自由尺寸,可按MT5级塑件精度取公差值,分别是: , , 等。
式中,n是塑料成型系数,n=0.7;A是凹模的内表面面积(约为塑件的外表面面积)。
3)计算侧浇口的长度。根据教材表4-10,可得次交口的长度L浇一边选用0.7~2.5mm,这里去L浇=0.7mm。
该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷,表面上的质量要求较高,采用一模两腔注射,为便于调整冲模时的剪切速率和封闭时间,因此采用侧浇口。其截面形状简单,易于加工,便于试模后修正,且开设在分型面上,从型腔的边缘进料。
1)计算浇口的当量半径。由面积相等可得πR²浇=Bh,由此矩形浇口的当量半径R浇=(Bh/π)^½。
主流道内熔体的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率5×10²~5×10³s﹣¹之间,所以,主流道的剪切速率校核合格。
2)熔体黏度小,流动性好,溢边值为0.02mm;流动性对压力敏感,宜用较高压力注射。
①A版尺寸。A板是定模型腔板,塑件高度为30mm,凹模嵌件深度为25mm,又在模板上还要开设冷却水道,还需要留出足够的距离,故此A版厚度取50mm。
③C板(垫板)尺寸。垫块=推出行程推板厚度推杆固定板厚度(5~10)mm=75~80mm,根据指导书表7-4初步选定C为80mm。
该塑件由于采用侧浇口进料,熔体经塑件下方的台阶充满型腔,其配合间隙可作为气体排出的方式,不会在顶部产生憋气的现象。同时,底面的气体会沿着推杆的配合间隙、分型面和型芯与脱模之间的间隙向外排出。【2】
该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率5×10²~5×10³s﹣¹之间,所以,分流道内熔体的剪切速率合格。
分流道的表面粗糙度要求不是很低,一边取Ra1.25~2.5μm即可,此处去Ra1.6μm,另外,其脱模斜度一般在5º~10º之间,这里去脱模斜度为8º。
冷料穴位于主流道正对面的动模板上,起作用主要是收集熔体前锋的冷料,防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面上的质量。本设计仅有主流道冷料穴。由于该塑件表面要求没有印痕,采用脱模板推出塑件,故采用与球头形拉料杆匹配的冷料穴。开模时,利用凝料对球头的包紧力使凝料从主流道衬套中脱出。
式中,t为塑件壁厚,t=3mm;n为塑料成型系数,对于HIPS,其系数n=0.6;
在工厂进行设计时,浇口深度常常先取小值,一边在今后试模时察觉缺陷做修复处理,并根据教材表4-9中推荐的HIPS侧浇口的厚度为0.8~1.1mm,故此处浇口深度h取1.0mm。
2)计算侧浇口的宽度。根据教材表4-10,可得侧浇口的宽度B的计算公式:
主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处,它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或者型腔中。主流道的形状为圆锥形,以便熔体的流体和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流体速度和充模时间。【2】另外,由于其与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触,因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。
根据零件的三维模型,利用三维软件可直接查询塑件的体积为:V1=24.39 cm3