①凸模底板厚度和凹模底板厚度;在注射成型时型腔中有很大的成型压力,当塑件和凝料在分型面上的投影面积很大时,若凸模底板厚度不够,则极有可能使模架发生变形或者破坏,所以凸模底板厚度尺寸需要校核才能确定,根据4.7.1知道,厚度满足46可满足要求,为了安全,取底板厚度为50 mm,。凹模的底板因为是与注塑机的工作台接触的,所受的力传递到工作台上,所以凹模底板的厚度同样只要留有走冷却系统的空间就可以,该设计取凹模底板厚度为30 mm。
②推板推出距离;在分模时塑件一般是黏结在型芯上的,需要推杆或推板推出一定的距离才能脱离型芯,该塑件的高度为18 mm左右,黏结在型芯上的尺寸约15 mm左右,所以当推出距离为15 mm时就能使塑件和型芯分离。如果C板(即模脚)的高度太小,则推出的距离不够而使塑件不能脱离型芯,如图4-5所示:
需要满足关系:
H-h1-h2-h3-h>0
H——C板高度; h1——挡销高度; h2——推板厚度; h3推杆固定板厚度; h——推出距离;
完成了以上的工作,确定模具尺寸为270×400
mm,A板厚度70 mm,B板厚度80 mm,C板厚度 图4-5 推出距离关系 100,为了保证凸、凹模不碰伤,A板和B板之间取1 mm间隙。
为了起吊模具,模具上都设有吊环,关于模具吊环的说明见
4.8导向与定位机构
附1Hh1hh2h3。
注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。
导柱:国家标准规定了两种结构形式,分为带头导柱和有肩导柱,大型而长的导柱应开设油槽,内存润滑剂,以减小导柱导向的摩擦。若导柱需要支撑模板的重量,特别对于大型、精密的模具,导柱的直径需要进行强度校核。
导套:导套分为直导套和带头导套,直导套装入模板后,应有防止被拔出的结构,带头导柱轴向固定容易。
设计导柱和导套需要注意的事项有:
1)合理布置导柱的位置,导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度;导柱不应设在矩形模具四角的危险断面上。通常设在长边离中心线的1/3处最为安全。导柱布置方式常采用等径不对称布置,或不等直径对称布置。
2)导柱工作部分长度应比型芯端面高出6~8 mm,以确保其导向与引导作用。
3)导柱工作部分的配合精度采用H7/f7,低精度时可采取更低的配合要求;导柱固定部分配合
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精度采用H7/k6;导套外径的配合精度采取H7/k6。配合长度通常取配合直径的1.5~2倍,其余部分可以扩孔,以减小摩擦,降低加工难度。
4)导柱可以设置在动模或定模,设在动模一边可以保护型芯不受损坏,设在定模一边有利于塑件脱模。
4.9顶出系统设计
注射成型每一循环中,塑件必须准确无误地从模具的凹模或型芯上脱出,完成脱出塑件的装置称为脱模机构,也称顶出机构。
脱模机构的设计一般遵循以下原则:
1)塑件滞留于动模边,以便借助于开模力驱动脱模装置,完成脱模动作。
2)由于塑件收缩时包紧型芯,因此推出力作用点尽量靠近型芯,同时推出力应施于塑件刚性和强度最大的部位。
3)结构合理可靠,便于制造和维护。
本设计使用简单的推杆和推管脱模机构,因为该塑件的分型面简单,结构也不复杂,采用推简单的脱模机构可以简化模具结构,给制造和维护带来方便。在对脱模机构做说明之前,需要对脱模力做个简单的计算。
4.9.1脱模力的计算
首先需要对塑件进行理想模型建模,如图4-6所示:
其中A段是塑件凹槽锁位的长度,长度为5mm,B段是圆弧形壳体的理想建模,长度为10MM,原塑件的两端斜率不一致,如图4-6所示,所以取平均值为脱模斜度。
?=
36.5?15.3=25.9 取26° 2对建模进行受力分析,如图4-7所示:
F1——制件对型芯的包紧力(N);
F2、F3——F1的垂直和水平分量(N); 图4-6 受力建模 F3′——F3的反作用力(N); F4——沿凸模表面的脱模力(N);
F脱——沿制件出模方向所需的脱模力(N);
?——脱模斜度;
F2= F1×cos?; F2=? F1×cos?;
F3= F3′= F1×sin?;F4=?
脱 27
F脱=( F4-F3′) cos?
=(? F1×cos?-F1×sin?) cos? = F1×cos?(? cos?-sin?)
所以,脱模力的计算公式为: 图4-7 受力分析图
F脱= F1×cos?(? cos?-sin?) (4-5) 又 F1=Lchp包 (4-6) 式中 Lc-凸模成型型部分的截面周长; h-模被制件包紧部分的高度;
p包-制件对凸模的单位包紧力,其数值与制件的几何特点及塑料的性质有关,一般可取
8~12MPa;
A段:
F1= Lchp包
=?Dhp包 =3.14×110×10?3×5×1015543(N)
式中 D取的是塑件的平均直径,D=B段:
F1= Lchp包
=?D hp包 =3.14×55×10
/?3//?3×9×106 =
120?101=110.5,取D=110mm。 2×10×10
?3×9×10=15543(N)
6B段两端截面周长不等,取等效截面周长在中间D=D/2。 所以脱模力为:F脱= F1+ F1
=F1+ F1 cos?(? cos?-sin?)
=15543+15543×0.90×(0.4×0.9-0.44)=16662(N)
注:A段脱模斜度为0°,所以A段F脱= F1;B段脱模斜度为26°,需要按前面的分析求解。因为制件对型芯的力总是阻碍脱模,所以,在(? cos?-sin?)为负时我们取其绝对值。由于以上所计算得的只是一腔的脱模力,所以总的脱模力为:
28
//
F总=2 F脱=2×16662=33324(N);
4.9.2推杆脱模机构
推杆脱模机构是最简单、最常用的一种形式,具有制造简单、更换方便、推出效果好等特点。推杆直接与塑件接触,开模后将塑件推出。
推杆的截面形状;可分为圆形,方形或椭圆形等其它形状,根据塑件的推出部位而定,最常用的截面形状为圆形;推杆又分为普通推杆和成型推杆两种,前者只是起到将塑件推出的作用,后者不仅如此还能参与局部成型,所以,推杆的使用是非常灵活的。
1)推杆尺寸计算:本设计采用的是推管和推杆推出,在求出脱模力的前提下可以对推杆或推管做出初步的直径预算并进行强度校核。本设计采用的是圆形推杆,圆形推杆的直径由欧拉公式简化为:
d=k(
L2F脱nE) (4-7)
1141502?333244=1.5×() = 4.91 mm 531?2.1?10d—推杆直径;; n—推杆的数量,n取31(把推管当作推杆) L—推杆长度(参考模架尺寸,估取L=150); E—推杆材料的弹性模量,取E=2.1×10MPa k—安全系数,取k=1.5; F脱—总的脱模力,F脱=33324(N); 实际推杆尺寸直径为5 mm,推管直径为7 mm,可见是符合要求的。但为了安全起见,再对其进行强度校核,强度校核公式为:
d≥
54F脱n?[?压] (4-8)
=
[?压]—推杆材料的许用压应力, [?压]
附24?33324 = 3mm 满足强度要求。
32?3.14?150=150Mpa。
2)推杆的固定形式:推杆的固定形式有多种,但最常用的是推杆在固定板中的形式,此外还有螺钉紧固等形式。
3)推出机构的导向:当推杆较细或推杆数量较多时,为了防止因塑件反阻力不均匀而导致推杆固定板扭曲或倾斜折断推杆或发生运动卡滞现象,需要在推出机构中设置导向零
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