注射模塑料仪表盖课程设计说明书

2 拟定模具的结构形式

2.1 分型面位置的确定

通过对塑件结构形式的分析,分型面应该选在盖截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上,其位置如下图1:

图1

2.2 确定型腔数

该塑件虽然为大批量生产,但精度要求,又考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系,以及制造费用和各种成本费用等因素,初选为一模两腔结构形式。

2.3 排列方式

多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置,且要力求紧凑,并与交口开设的部位对称。由于该设计选择的是一模两腔,故采用对称排列,如下图2所示:

4

图2

2.4 模具结构形式的确定

从上面的分析可知,本模具设计为一模两腔,对称直线排列,根据塑件结构形状,推出机构拟采用脱模板推出的推出形式。浇注系统设计时,流道采用对称平衡式,浇口采用侧交口,且开设在分型面上。因此,定模部分不需要单独开设分型面取出凝料,动模部分需要添加型芯固定板、支撑板和脱模版。由上综合分析可确定选用带脱模板的单分型面注射模。

2.5 注射机型号的确定 2.5.1 注射量的计算

通过三维软件建模设计分析计算得 塑件体积:V塑=23.303cm3

塑件质量:m塑=ρV塑=23.303cm3×0.92g/cm3=21.44g 式中,ρ

取0.92g/cm3。

2.5.2 浇注系统凝料体积的估算

根据经验公式按照塑件体积的0.2~1倍来估算。则,选取0.25倍。故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积为:

V总=V塑(1+0.25)×2=23.303×1.25×2≈58.258cm3

2.5.3 选择注射机

根据计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量V总=58.258cm3,并结合:V

=V总/0.8,则有V公≈75cm3。根据以上的计算,初步选定公称注射量

为100cm3,注射机型号为SZ-100/80卧式注射机,其主要技术参数如下: 理论注射容量/cm3 螺杆直径/mm 注射压力/MPa 注射速率/(g/s) 塑化能力/(g/s) 螺杆转速/(r/min) 喷嘴孔直径/mm

100 35 170 95 40 0~200 4 拉杆内向距/mm 移模行程/mm 最大模具厚度/mm 最小模具厚度/mm 模具定位孔直径/mm 喷嘴球半径/mm 锁模方式 5

320×320 305 300 170 100 10 双曲肘

锁模力/kN 800 2.5.4 注射机的相关参数校核

(1) 注射压力校核

PP的注射压力为80~140MPa,这里取P0=110MPa,该注射机的公称注射压力P公=170MPa,注射压力安全系数K1=1.25~1.4,这里取1.3,则:P0K1=110×1.3=143

(2) 锁模力校核

塑件在分型面上的投影面积

A

塑,则

A

塑=π

(352―52―2.52×4)mm2=

3700mm2。浇注系统在分型面上的投影面积A浇,即流道凝料在分型面上的投影面积A浇的数值,按照多型腔模的统计分析来确定。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A浇的0.2~0.5倍。选取A浇=0.2A塑。

因此,塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积+A塑)=n(A

塑+0.2

A

总,,则

A

总=n(

A

A塑)=2×1.2A塑=8880mm2。

模具行腔内的胀型力F,则

F胀=A总P模=8880×30N=266400N=266.4KN

式中,P模是型腔的平均计算压力值。通常取注射压力的20%~40%,大致范围为20~40MPa。对于粘度较大的精度较高的塑料制品应该取较大值。结合PP的特性,取P模为30MPa。

选用的注射机的公称锁模力F锁=800KN,锁模力安全系数为K2=1.1~1.2,这里取K2=1.2,则

K2F

胀=1.2

F胀=1.2×266.4=319.68

对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定,结构尺寸确定后方可进行。

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3 浇注系统的设计

3.1 主流道的设计

主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处,它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形,以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道设计要点如下:

1.为便于将凝料从主流道中拉出,主流道通常设计成锥形,其锥角α=2°~6°,取α=3°。内壁表面粗糙度一般为Ra=0.4。

2.为防止主流道与喷嘴处溢料及便于将主流道凝料拉出,主流道与喷嘴应紧密对接,主流道进口处应制成球面凹坑,其球面半径为R2=R1+(1~2)mm,凹入深度3~5mm。

3.为了物料的流动阻力,主流道末端与分流道连接处呈圆角过渡,其圆角半径r=1~3mm。

4.主流道长度L应尽量短否则将增加主流道凝料,增大压力损失,一般主流道长度由模具结构和模板厚度所确定,取60mm。

5.因主流道与塑料熔体反复接触,进口处与喷嘴反复碰撞,因此,常将主流道设计成可拆卸的主流道衬套,用较好的钢材制造并进行热处理,一般选用T8、T10制造,热处理硬度为HRC50~55。

3.1.1 主流道尺寸

主流道小端直径:D=注射机喷嘴直径+(0.5~1)

=4+(0.5~1),取D=5mm。

主流道大端直径取10mm

主流道球面半径:SR0=注射机喷嘴球头半径+(1~2)

=18+(1~2),取SR=20mm。

3.1.2 主流道衬套形式

本设计虽然是小型模具,但为了便于加工和缩短主流道长度,衬套和定位圈还是设计成分体式,主流道长度取60mm,材料采用T10A钢,热处理淬火后表面硬度为53HRC-57HRC。

3.1.3 主流凝料体积

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