完整word版热流道液压长抽芯模具设计Word下载.docx
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该塑件内部结构比较简单,不存在倒扣(如图19-21a、图19-21b所示。
但是由于塑件形状比较狭长,内部的形状必须采用长抽芯结构,而且外观不允许出现任何的顶出痕迹,因此给模具的制造带来难度,特别是抽芯机构和顶出机构必须精心设计,否则会影响产品的外观。
由于产品尺寸比较大,产量也比较大,因此可以考虑使用热流道系统来提高生产效率。
19.3.2拟定模具的结构形式
1.分型面位置的确定
图19-22分型面设计
主分型面
滑块分型面
通过对塑件结构形式的分析,塑件呈圆周形状,因此分型面可以考虑设计在产品的最大轮廓线处,其分型面设计如图19-22所示。
图中显示有三种分型面,主分型面与模具脱模方向垂直,而滑块分型面代表有两个横向抽芯机构。
2.型腔数量和排列方式的确定(1型腔数量的确定
该塑件生产批量大,塑件外形长向尺寸比较大,但考虑到制造费用和各种成本费等因素,所以定为一模四腔的结构形式。
(2模具结构形式的确定
从上面的分析可知,本模具设计为一模四腔。
产品内部无顶出位置,而且外部也不允许出现任何的顶出痕迹,因此该塑件的顶出将利用长抽芯机构进行顶出。
由于该塑件尺寸较大,又设计为一模四腔。
因此可以在分型面加工分流道,这样可以设计为侧浇口,另外为了使模具的布局更加紧凑并缩短流道长度,该模具将采用热流道与冷流道混用浇注系统,即主流道采用热流道,分流道采用冷流道。
模架方面,由上综合分析可确定为单分型面(二板模模架,但由于模具尺寸比较大,又采用热流道结构,因此可以自行定制模架比较适合。
3.注射机型号的确定(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:
3
186.87.464cmcmV=×
=塑塑件质量:
ggVm5.19002.1186.8=×
==塑塑ρ式中,ρ参考相关资料可取1.02g/cm3。
(2浇注系统凝料体积的初步估算
浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值,但是可以根据经验按照塑件体积的0.2~1倍来计算。
由于本次采用的是热流道侧浇口进浇,不需要计算主流道长度,但需要考虑分流道的长度,因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.2倍来估算,估算一次注入模具型腔塑料的总体积(即浇注系统的凝料+塑件体积之和为:
3316.2242.18.1862.01(cmcmVV=×
=+=塑总
(3选择注射机
表19-2注射机技术参数
理论注射容量/cm3
1727开模行程/mm770螺杆直径/mm75最大模具厚度/mm810注射压力/mpa191最小模具厚度/mm330注射速率/g.s-1
386顶出行程/mm200锁模力/KN5000顶出力/KN150拉杆内间距/mm800×
780
最大油泵压力/mpa
55
根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量3
16.224cmV=总,要与注塑机理论注射量的0.8倍相比配,这样才能满足实际注塑的需要。
注塑机的理论注射量为:
3332.2808.0/16.2248.0/VcmcmcmV==注塑机=
考虑到该塑件注射模为一模四腔,由于塑件要求的注射量较小,但是产品抽芯空间比较大,因此模具体积(特别是长方向比较大。
因此初步选定注射机理论注射容量为1727cm3,注射机型号为HTL500卧式注射机,其主要技术参数见表19-2。
(4注射机的相关参数的校核①注射压力校核
ABS所需的注射压力为80~110MPa,这里取0p=100MPa,该注射机的公称注射压力公p=191MPa,注射压力安全系数1k=1.25~1.4,这里取1k=1.4,则:
公ppk<
=×
=1411004.101
所以,注射机注射压力合格。
②锁模力校核
塑件在分型面上的投影面积塑A,通过3D软件计算出投影面积为(一模四腔
:
22.403718.100924mmA=×
=塑
浇注系统在分型面上的投影面积,因为该塑件分流道面积小,投影面积不是很大,所以可以不计。
塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积总A,由于浇A不计,侧
22.40371mmAA==塑总
④模具型腔内的熔料压力胀F,侧
KN79.2260N2.2260787N562.40371pA====模总胀×
F
式中,模P是型腔的平均计算压力值。
模P通常取注射压力的20%~40%,大致范围为38.2~76.4MPa。
对于粘度较大、精度较高的塑件应取较大值。
ABS属于中等粘度塑料及有精度要求的塑件,模P取56MPa。
查表4-2可得该注射机的公称锁模力锁F=5000KN,锁模力安全系数为2k=1.1~1.2,这里取2k=1.2,侧
锁胀胀FFFk<
==9.271279.22602.12.12
所以,注射机锁模力合格。
对于其它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。
19.3.3浇注系统设计
1.浇口的位置选择
图19-23浇注系统设计
1—热流道板;
2—热喷嘴;
3—分流道;
4—产品
由于该模具是一模四腔,浇口初定为侧面进浇的侧浇口,如图19-23所示。
2.热流道的设计
该浇注系统采用冷热混用设计,冷流道主要指在模板上开始的分流道,热流道主要指从注塑机喷嘴到分流道的这段通道(包含热流道板和热喷嘴。
如图19-23所示,由于托盘框架模具采用一模四腔及热流道结构,主流道部分采用主流道热喷嘴2注射。
熔料从注塑机喷嘴进入热流道板1,经过热流道板1的分流作用下,熔料分成两股料流,并通过加热喷嘴2注入位于分型面上的分流道3,并经过分流道的再次分流后,通过各个模腔的潜伏式浇口4,进入四个模腔。
潜伏式浇口模具的分流道设计在定模板处,并设计有冷料穴。
热流道的结构设计:
热喷嘴在该模具中的作用主要是为了缩短流道长度,减少热量损失,因此热喷嘴采用直通式大浇口型,如图19-24所示。
流道板的加热采用加热带加热,并与四周的模板避空,防止热量散失,只在流道板的两端位置布置了四块隔热垫块,并与喷嘴形成支撑点,如图19-25所示。
图19-24主流道热喷嘴1—主流道;
2—热喷嘴
4
31
2
21
图19-25热流道浇注系统设计
3—定模板;
4—定模镶块
图19-26型腔件结构
1
34
斜楔面热流道槽
接线槽
固定槽
避空面
19.3.4成型零件结构设计1.成型零件的结构设计
(1)型腔件的结构设计型腔件是成型塑件的外表面的成型零件。
按凹模结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。
本设计中采用整体型腔,如图19-26所示并在型腔型面的周围进行了避空处理。
如果不作避空处理,会影响与型腔分型面之间的研配。
(2)型芯件的结构设计型芯是成型塑件内表面的成型零件,通常可以分为整体式和组合式两种类型。
通过对塑件的结构分析,本设计中采用整体型芯,如图19-27所示。
压板槽耐磨块槽a图19-27型芯件结构b2.成型零件钢材选用根据成型塑件的综合分析,该塑件属于ABS塑件,材料流动性好,无腐蚀性,要求钢材具有抛光性能好,并具有足够的刚度、强度,同时考虑它的机械加工性能和抛光性能,所以构成型腔的凹模和凸模选用是P20。
19.3.5模架选取根据整体式的外形尺寸,塑件进浇方式为侧浇口进浇,又考虑导柱、导套的布置及侧抽芯机构设计等,再同时参考注射模架的选择方法,可确定自行定制的(即宽×
长=670mm×
988mm模架结构。
1.各模板尺寸的确定
(1)定模板尺寸由于采用整体式,型腔就是定模板,整体腔件上还要开设冷却水道和热流道槽,还有定模板上需要留出足够的距离引出水路,且也要有足够的强度,故定模板厚度取170mm(如图19-28所示)。
(2)动模板尺寸具体选取方法与定模板相似,由于动模板下面是模脚,特别是注射时,要承受很大的注射压力,而且必须为动模侧的顶出机构及冷却水路留出导向空间,所以相对定模板来讲相对厚一些,故动模板厚度取130mm,如图19-28所示。
(3)动模垫板尺寸
由于动模侧设计有长抽芯机构,因此动模垫板的长度必须加长,为抽芯结构留出滑动空间,具体尺寸为:
长×
宽×
高=988×
670×
60,如图19-28所示。
(3)模脚尺寸模脚高度=顶出行程+推板厚度+顶出固定板厚度+5mm=70+30+30+5=135,所以初定模脚为135mm。
经上述尺寸的计算,模架尺寸已经确定好。
其外形尺寸:
宽×
高=670mm×
988mm×
535mm,如图19-28所示。
123456图19-28模架图1—定模座板;
2—定模板;
3—动模板;
4—动模垫板;
5—模脚;
6—动模座板2.模架各尺寸的校核根据所选注射机来校核模具设计的尺寸。
(1)模具(锁模面积)平面尺寸670mm×
758<800mm×
780mm(拉杆间距,校核合格。
(2模具高度尺寸
330mm<
535mm<
810mm(模具的最大厚度和最小厚度,校核合格。
(3)模具的开模行程2×
80.8mm(2倍的产品高度)+10mm(塑件推出余量)=171.6mm<
770mm(注射机开模行程,校核合格。
19.3.6抽芯机构设计1.产品抽芯分析尾部抽芯头部抽芯图19-29产品抽芯结构分析如图19-29所示,该产品的抽芯机构有两处,一处位于产品的小端,即头部抽芯,另外一处位于产品的大端,即尾部抽芯。
头部抽芯的距离比较短,可以采用常规的斜导柱抽芯机构。
但由于尾部的抽芯距离很长,因此必须考虑使用液压(油缸)抽芯,而且局部模板必须加长,留出抽芯的空间。
另外两处抽芯机构的侧型芯在端部互相靠破(如图19-30所示),因此还必须考虑在靠破处设计锥面定位机构,以保证两个侧型芯的互相定位,并给侧型芯一个支点,保证在熔料压力下的型芯出现错位,以致影响产品内壁的同轴度。
靠破面图19-30产品靠破面2.产品头部抽芯机构设计产品的头部抽芯位比较短(抽芯距为4mm),因此抽芯机构设计为典型的斜导柱抽芯机构:
动模部分:
如图19-31所示,滑块部分采用分体式(滑块有侧型芯固定板2和滑块座3组成),斜导柱孔(直径为25mm)加工在滑块座3上;
滑块的导滑机构采用滑槽压板6构成工字形导向槽,另外为了改善滑块摩擦性能,在滑块与锁模斜楔的接触面上设置了三块耐磨板5(如图19-31),并在滑块底底部也设置了两块面积较大的耐磨板(如图19-32所示);
侧型芯的分型面采用了斜面配合(如图19-32所示),这样有利于在抽芯时减少与型芯产品部分的磨损,另外在该短侧型芯与长侧型芯的靠破面处设计了
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