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1、第七章注射模成型零部件設(shè)計(jì)08八月2021《塑料成型加工與模具》PlasticsMoldingProcessing&MoldDesigning主講教師:袁寶國第七章注射模成型零部件設(shè)計(jì)一、型腔總體布置與分型面選擇二、成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、成型零部件的工作尺寸計(jì)算四、成型型腔壁厚的計(jì)算五、排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)掌握型腔:模具閉合時用來填充塑料成型制品的空間,稱為~。①確定型腔總體結(jié)構(gòu):根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形狀與性能要求,確定成型時塑件的位置、分型面,一次成型的數(shù)量,進(jìn)澆點(diǎn)和排氣位置、脫模方式等。②確定成型零部件的結(jié)構(gòu)類型:從結(jié)構(gòu)工藝性的角度確定型腔各零部件之間的組合方式和各組成
2、零件的具體結(jié)構(gòu)。③計(jì)算成型零件的工作尺寸。④進(jìn)行關(guān)鍵成型零件強(qiáng)度與剛度校核。成型零部件設(shè)計(jì)內(nèi)容與程序如下:成型零部件:構(gòu)成模具型腔的零部件。它包括:凹模、凸模、型芯、型環(huán)和鑲件等。模具零部件設(shè)計(jì)中的幾個概念:第一節(jié)型腔總體布置與分型面選擇一、型腔數(shù)目的確定常用確定型腔數(shù)目的方法如下:1.按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)量n根據(jù)式(5—2)可得(7-1)式中Vg(mg)——注射機(jī)最大注射量,cm3或g;Vj(mj)——澆注系統(tǒng)凝料量,cm3或g;Vn(mn)——單個塑件的容積或質(zhì)量,cm3或g。2.按注塑機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)(7-2)式中F——注射機(jī)的額定鎖模力,N
3、;p——塑料熔體對型腔的平均壓力,MPa;An——單個塑件的在分型面上的投影面積,mm2;Aj——澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積,mm2。型腔數(shù)根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力大于將模具分型面脹開的力,得:F≥p(nAn+Aj)3.按制品的精度要求確定型腔數(shù)式中L——塑件基本尺寸,mm;±δ——塑件的尺寸公差,mm,為雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注;±Δs——單腔模注射時塑件可能產(chǎn)生的尺寸誤差的百分比。其數(shù)值對聚甲醛為±0.2%,聚酰胺-66為±0.3%,對PE、PP、PC、ABS和PVC等塑料為±0.05%。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,增加一個型腔,塑件的尺寸精度將降低4%,為了滿足塑件尺寸精度需使成型
4、高精度制品時,型腔數(shù)不宜過多,通常推薦不超過4腔,因?yàn)槎嘈颓浑y于使各型腔的成型條件均勻一致。(7-3)上式化簡得型腔數(shù)目模具費(fèi)為Xm=nC1+C2式中C1——每一型腔所需承擔(dān)的與型腔數(shù)有關(guān)的模具費(fèi)用;C2——與型腔數(shù)無關(guān)的費(fèi)用。4.按經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則,并忽略準(zhǔn)備時間和試生產(chǎn)原材料費(fèi)用,僅考慮模具費(fèi)用和成型加工費(fèi)。成型加工費(fèi)為式中N——制品總件數(shù);Y——每小時注射成型加工費(fèi),元/h;t——成型周期??偝尚图庸べM(fèi)為X=Xm+Xj(7-4)則得:為使總成型加工費(fèi)最小,令二、多型腔的排列設(shè)計(jì)時應(yīng)注意如下幾點(diǎn):①盡可能采用平衡式排列,以便構(gòu)成平衡式
5、澆注系統(tǒng),確保塑件質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。②型腔布置和澆口開設(shè)部位應(yīng)對稱,以防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。③盡量使型腔排列緊湊一些,以減小模具的外形尺寸。圖7-2(b)的布局優(yōu)于圖(a)的布局,(b)的模板總面積小,可節(jié)省鋼材,減輕模具質(zhì)量。④型腔的圓形排列所占的模板尺寸大,雖有利于澆注系統(tǒng)的平衡,但加工較麻煩,除圓形制品和一些高精度制品外,在一般情況下常用直線和H形排列,從平衡的角度來看應(yīng)盡量選擇H形排列,圖7—3(b)、(c)的布局比(a)要好。三、分型面的設(shè)計(jì)按分型面的位置分:分型面有垂直于注射機(jī)開模運(yùn)動方向[圖7-4(a)、(b)、(c)、(f)];平行于開模方
6、向[圖(e)];傾斜于開模方向[圖(d)]。1.分型面的形式分型面:模具上用于取出塑件和(或)澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。按分型面的形狀分:①平面分型面[圖(a)];②曲面分型面[圖(b)];③階梯形分型面[圖(c)]。①常見單分型面模具只有一個與開模運(yùn)動方向垂直的分型面;②有時為了取出澆注系統(tǒng)凝料,如采用針點(diǎn)澆口時,需增設(shè)一個取出澆注系統(tǒng)凝料的輔助分型面[圖(f)];③有時為了實(shí)現(xiàn)側(cè)向抽芯,也需另增輔助分型面;④對于有側(cè)凹或側(cè)孔的制品[圖(e)所示線圈骨架],則可采用平行于開模方向的瓣合模式分型面,開模時先使動模與定模面分開,然后再使瓣合模面分開。分型面的數(shù)量
7、:(1)分型面應(yīng)便于塑件脫模和簡化模具結(jié)構(gòu),盡可能使塑件開模時留在動模,便于利用注射機(jī)鎖模機(jī)構(gòu)中的頂出裝置帶動塑件脫模機(jī)構(gòu)工作。若塑件留在定模,將增加脫模機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度。2.分型面選擇原則總的原則:保證塑件質(zhì)量,且便于制品脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)。例l:圖(a),由于凸模固定在定模,開模后塑件收縮包緊凸模使塑件留于定模,增加了脫模難度,使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圖(b)的形式就較為合理。凸模應(yīng)該置于動模,便于塑件留模于動模例2:圖(a),當(dāng)塑件帶有金屬嵌件時,因嵌件不會因收縮而包緊型芯,型腔若仍設(shè)于定模,將使模件留在定模,使脫模困難,故應(yīng)將型腔設(shè)在動模圖(b)。例3:塑件外形較