张杰波:带螺纹壳体塑料模具设计
4 分型面选择和浇注系统的设计
为了将塑件和浇注系统凝料等从密闭的模具内取出,以及为了安放嵌件,将模具适当地分成两个或若干个主要部分,这些可以分离部分的接触表面,通称为分型面。
从分型面数目来看,有单型面、双分型面、多分型面。 从分型面形状来看,有平面、斜面、梯形面、曲面。 分型面的选择考虑一下几个基本原则: (1) 考虑塑件质量 1) 确保塑件尺寸精度。 2) 确保塑件表面要求。 (2) 考虑注塑机技术规格。 1) 考虑锁模力 2) 考虑模板间距。 (3) 考虑模具结构 1) 尽量简化脱模部件。 2) 尽量方便浇注系统的布置。 3) 便于排溢 4) 便于嵌件的安放。 5) 模具总体结构简化 (4) 考虑模具制造难易性
综上所述应选择塑件的最大曲面为分型面。分型面的选择要保证塑件脱模方便,使模具结构简单,且要有利于型腔排气顺利,确保塑件质量。
该塑件为壳体注射模设计,外形表面质量要求较高。并且螺纹处有镶块,再选择分型面时,根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观质量,便于清除毛刺及飞边,有利于排除模具型腔内的气体,分模后塑件留在定模一侧,便于取出塑件等因素,分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处,如图4-1
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蚌埠学院本科毕业设计
图4-1 分型面
如图4-1,标出了一个分型面,为上下分型和左右分型,上下分型为推出机构推出塑件分型,左右分型为人工取出镶块。部分分型面有重合的部分已经用黑色的线条代替。在分型的时候先上下分型在左右分型。
4.1 浇注系统设计 4.1.1 浇注系统的组成
浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔为止的塑件流动通道,其由主流道、分流道、浇口和冷料穴等几部分组成。
4.1.2 浇注系统的设计原则
(1) 塑料从喷嘴中喷射到型腔中时应尽量保持温度不下降或下降得很小。 (2) 塑料在流道中内的流动应为层流,并在规定时间内充满型腔。 (3) 流程要尽量短,要减少弯道,以降低压力损失。 (4) 对多型腔要尽量做到同一时间完成充型。
(5) 浇口位置要适当,要尽量避免冲击嵌件和细小型芯,防止型芯变形,浇口的残痕不应影响的外观。
(6) 浇注系统的容积要尽量小,以减小材料消耗。
4.2 主流道设计
根据相关资料,查得国产SE-60/40型塑料注射机喷嘴的有关尺寸为:
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图4-2-1 主流道
采用一模二腔,须设定分流道;采用分体式,浇口套材料选用优质钢T8A,淬火处理。为了便于凝料的拔出,主流道设计为锥孔,内壁Ra为0.63um,锥角为5°,其小端直径D1?D2?(0.5~1)?3?0.5?3.5,主流道大侧面圆角R=3mm,浇口套大端高出定模端面H=5~10mm,起定位作用,与定位圈的定位孔呈间隙配合,衬口套球面半径Sr=SR+(1~2),取Sr=20mm,定位环外径D取50mm,厚度取5mm。
为了便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计成圆锥形,其斜度取4°,同时为了使熔料顺利进入分流道。主流道衬套采用可拆卸更换的浇口套,浇口套的形状及尺寸设计采用推荐尺寸的常用浇口套;为了能与定位圈相配合,采用外加定位环的方式,这样不仅减小了浇口套的总体尺寸,还避免了浇口套在使用中的磨损。
4.2 分流道的设计
分浇道是指主浇道与浇口之间的这一段,它是熔融塑料由主浇道流入型腔的过渡段,也是浇注系统中通过断面面积变化和塑料转向的过渡段,能使塑料得到平稳的转换。
作用:分流道是主流道与进料口之间的一段通道。塑料熔体在分流道改变流向,对多型腔模具起着向各型腔分配塑料的作用。
4.2.1 分流道的截面设计
(1) 根据理论分析可知,在同等截面面积的条件下,正方形的周边最长,
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圆形最短。因此从增大传热面积考虑,分流道的截面最好擦用正方形。
(2) 从减小散热面积考虑,分流道的截面宜采用圆形。
(3) 从压力损失考虑,由于在同等断面积时圆形的周边比正方形的短,因此料流阻力小,压力损失小。
(4) 从加工方便出发,常用U形、梯形、正六边形截面。 图4-2-2示为分流道的截面图
图4-2-2 分流道的截面
4.2.2 分流道的尺寸
根据塑料的品种来粗略地估计分流道的直径,本塑件选用的材料为ABS。分流道是进料通道,采用半球形截面,其分流道加工较容易,热量损失和流动阻力小,是最常用形式,分流道截面尺寸视塑件尺寸、塑料品种、注射速率以及分流道长度而定;分流道侧面尺寸应满足良好的压力传递和保证合理的填充时间,U形侧面分流道深度h=r(r为圆弧半径),h=3mm,分流道长度Lf通常取8~30mm,分流道表面不要求太光洁,表面粗糙度通常取Ra1.25~Ra2.5um。
图4-2-3示分流道
图4-2-2 分流道
4.2.3 浇口的设计
浇口的设计与塑料性能、塑件形状、侧面尺寸、模具结构及注射工艺参数等
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