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注射模成型零部件设计
成型零部件包括:凹模、凸模、型芯、型环和镶件。
功能:直接与塑料接触,某些零件承受着塑料熔体压力,决定塑料形状和精度。
成型零部件的设计内容与程序: 1)确定型腔总体结构,根据塑件的形状和性能要求,确定成型时塑件的位置,从何处分型,一次成型几个塑件,进浇点和排气位置、脱模方式等;
2)确定成型零部件的结构类型,确定型腔各零部件之间的组合方式和各组成零件的具体结构;
3)计算成型零件的工作尺寸;
4)进行关键成型零部件强度与刚度校核。
第一节型腔总体布置与分型面选择
型腔总体设计包括:分型面的选择、型腔数目的确定及其配置、进浇点与排气位置的选择、脱模方式等
一、型腔数目的确定
1、按注射机的最大注射量确定n
2、按注射机的额定锁模力确定
F——注射机额定锁模力;P——熔体对型腔的平均压力;An——单个塑件在分型面上的投影面积;Aj——浇注系统在分型面上的投影面积
3、按制品精度要求确定n
经验认为,增加一个型腔,尺寸精度减少4%,满足尺寸精度须
L——塑件基本尺寸;± ——塑件的尺寸公差; ——单腔模注射时可能产生的尺寸误差百分比。
一般POM ±%、PA-66 ±%、PE、PP、PC、ABS和PVC ±%
4、按经济性确定n
根据总成型加工费用最小的原则,并忽略准备时间和试生产材料费用,仅考虑模具费和成型加工费;
模具费为
C1——每一型腔承担的与型腔数有关的模具费用;C2——与型腔数无关的费用;
成本加工费为
N ——制件总件数;y——每小时注射成型加工费用;t——成型周期
总加工费用
为使总成型加工费最小,令,得
二、多型腔的排列
通常采用:圆形、H形、直线形以及复合排列,设计时应注意:
1、尽可能采用平衡式排列,确保塑件质量的均一和稳定;
2、型腔布置和浇口开设部位应力求对称,防止模具承受偏载而产生溢料现象(图7-1);
3、尽量使型腔排列得紧凑一些,以便减小模具的外形尺寸(图7-2);
4、圆形排列所占的模板尺寸大,虽有利于浇注系统的平衡,但加工麻烦,一般采用直线排列和H形排列(图7-3)。
(b) 模板总面积小,可节省钢材,减轻模具重量。
三、分型面的设计
定义:模具上用于取出塑件和(或)浇注系统凝料的可分离的接触表面。
1、分型面的形式(图7-4)
1)按位置分:垂直于开模运动方向(a)、(b)、(c)、(f);平行于开模方向(e);倾斜(d);
2)按形状分:平面(a)、曲面(b)、阶梯形(c)。
分型面的选择对于塑件质量、模具制造与使用性能均有很大影响,它决定模具的结构类型,是模具设计工作中的重要环节。
2、分型面的选取原则
总的原则:保证塑件质量、便于制品脱模、简化模具结构。
1)便于塑件脱模和简化模具结构,选择分型面应尽可能使塑件开模时留在动模一侧;
例2 带有金属嵌件;例3 外形简单、内形复杂;例4 尽可能使侧型芯置于动模部分,避免在定模内抽芯;例5 侧抽芯抽拔距离应尽量短;
2)分型面应尽可能选择在不影响外观的部位,并使其产生的溢料边易于消除或整修;(图7-5)
例6 外观影响;
3)分型面选择应保证塑件尺寸精度;
例7 同轴度要求,尽量使D与d同置于动模;(a) 合模误差不利于同轴度;