2hm?[hs?hsScp??]0??z30?[25?25?0.005?2/3?0.026]?0.009
?25.290?0.0092hm?[hs?hsScp??]0??z3?[20?20?0.005?2/3?0.022]0?0.007 ?20.250?0.007其中 hs——塑件深度尺寸; hm——型芯高度尺寸;
1?z——模具制造公差,这里取?z=?;
3?——塑件尺寸公差;
Scp——塑料的平均收缩率;
成型零件的尺寸对应凹模零件图,大型芯零件图,以及小型芯零件图。
4.5模架的选用
注塑模模架国家标准有两个,即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技术条件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。前者适用于模板尺寸为B×L≤560mm×900mm;后者的模板尺寸B×L为(630mm×630mm)~(1250mm×2000mm)。由于塑料模具的蓬勃发展,现在在全国的部分地区形成了自己的标准,该设计采用非标准模架。
4.5.1 型腔侧壁以及底板厚度尺寸
在注塑成型过程中,型腔主要承受塑料熔体的压力,因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底版的厚度不够,当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力[?]时,型腔将导致塑性变形,甚至开裂。与此同时,若刚度不足将导致过大的弹性变形,从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此,有必要对型腔进行强度和刚度的计算,尤其对重要的,精度要求高的大型塑件的型腔,不能仅凭经验确定。具体计算如下;
(1)定模一侧尺寸计算
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1)从刚度的观点出发,型腔最小壁厚为:
L=40.67r?R-r? 式中:L——自由膨胀与约束膨胀的分界点高度,为16mm; r——型腔内径,为22.5mm; R——型腔外径;
算得R=38.82mm,故侧壁厚度Sc?16.32mm。 2)从强度的观点出发,型腔最小壁厚为:
3?3pL2?R2?r2??2?22???????
S?R?r?式中:???——凹模侧壁的允许最大抗弯应力,取160Mpa; p——型腔内熔体压力,一般取25~45 Mpa; L——型腔侧壁尺寸,为16mm; S——底板厚度,为24mm; ?——泊松比,为0.25; 算得R?32.94mm,故Sc?10.44mm。 综合以上得Sc?17mm。
4.5.2模具高度尺寸的确定
各块板的厚度已经标准化,所需要的只是选择,如何选择合理的厚度,这里有两个尺寸需要注意:
(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,厚度满足>11mm可满足要求,为了安全,取底板厚度为15mm,。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35 mm。
(2)推杆推出距离;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75mm左右,黏结在型芯上的尺寸约75mm左右,所以当推出距离为25 mm时就能使塑件和型芯分离。 完成了以上的工作,确定模架的长×宽具体尺寸为330×250 mm。各模板的确定如下: (a)A板的尺寸
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本模具中A板既为定模型腔固定板又为上模座,因为塑件上型芯固定在A板上,而且斜导柱固定部分也在A板上,根据下面斜导柱计算的公式可知,A板的厚度可取为40mm。 (c)垫块尺寸
如果垫板(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,需要满足下面关系式:
H-h1-h2-h3-h>0
式中 H——垫板高度;
h1——挡销高度,一般取(3~5)mm,这里取挡销的高度为4mm; h2——推板厚度;
h3——推杆固定板厚度; h——推出距离;
H>4+10+20+30=60mm
取垫板的高度大 于60mm即可,这里取垫板的厚度为73mm。
完成了以上的工作,确定该模具可用板面尺寸为250×330mm,其中A板厚度40 mm,,垫板厚度73mm的模架,为了保证凸、凹模不碰伤,动板和定板之间取1 mm间隙。
4.7脱模机构的设计
脱模机构的设计有遵循以下原则:
1.塑件滞留于动模,以便于借助于开模力驱动脱模装置,完成脱模动作,使模具结构简单。
2.防止塑件变形和损坏,正确分析塑件对模腔的黏附力的大小及其所在部位,有针对性地选择适当的脱模装置,使推出重心与脱模阻力中心相重合。
3.力求良好的塑件外观,在选择顶出位置时候,应尽量设在对塑件外观影响不大的位置。在采用推杆脱模尤其要注意这个问题。
4.结构合理可靠,脱模机构应工作可靠,运动灵活,制造方便,更换容易,且具有足够的强度和刚度。
脱模机构分类有多种方法,但主要以脱模装置结构特征分类较实用和直观,参考同类型零件的脱模机构,本塑件产品的脱模机构采用推件板脱模机构。
4.7.1脱模力的计算
本产品为薄壁壳类零件,故查参考文献[4]中公式3-56可知脱模力为:
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Q2?2??E?tL2cos?(f?tan?)?10B(1?u)K12?3.14?1.95?103?0.005?2.5?25?0.999?(0.21?0.061) (4.12)??0
(1?0.38)?1.003?919.35N(4.13)
式中 E——塑料的拉伸模量(MPa),查参考文献
3E?1.9?51M0P;a
[4]表3-29可知
?——塑件成型平均收缩率,??0.005;
L——塑件包容型芯的长度(mm);
; t——塑件的壁厚(mm)
?——脱模斜度,?1?6?,?2?3?30';
f——塑料与钢材之间的摩擦系数,f?0.21;
u——塑料泊松比,u=0.38;
K1——K1?1?fsin?cos??1.003
B——塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积(cm2)。
由上面的分析可知,定模上型芯的脱模力为Q1?1098.5N,动模上的型芯的脱模力为Q2?919.35N。动定模的脱模力相差不大,但由于该塑件有三个侧抽芯,因此在开模时,塑件一定会留在动模上。塑件所需要的最小脱模力为Q2?919.35N。
4.8侧向分型与抽芯机构设计
当塑件上具有与开模方向不同的内外侧孔或侧凹时,塑件不能直接脱模,必须将成型侧孔或侧凹的零件做成可动的,称为活动型芯,在塑件脱模前先将活动型芯抽出然后再从模中取出塑件。带动侧向成型零件作侧向移动的整个机构称为侧向分型与抽芯机构。根据动力来源的不同,侧向分型与抽芯机构一般可分为机动、液压或气动以及手动等三大类。机动侧向分型与抽芯机构根据传动零件的不同,由可分为斜导柱、弯销、斜导槽、斜滑块和齿轮齿条等许多不同类型的侧向分型与抽芯机构。根据塑件的特点,本模具采用斜滑块驱动侧向分型抽芯机构,通常斜滑块由锥行模套锁紧,能承受较大的侧向力。
斜滑块和套模都设计在动模一边,以便用顶出力同时达到推出塑件和侧向分型抽芯的目的。为了防止塑件对定模型芯的包紧力大于塑件对动模型芯的包紧力以及损伤,主型芯设于动模,这样有利于塑件顺利推出。滑块推出一般不超过导滑槽的2/3,否则会影响复位。主型芯设于动模边有利于塑件脱出导向,并防止损失的作用。
为了确保凹模斜滑块闭合锁紧,注射成型时不至于溢料,模具闭合后斜滑底
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