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塑胶模具设计中型腔数的确定及浇注系统的设计,10年设计经验分享

发表在 塑胶模具设计 2018-10-31 19:13 [复制链接] 0 232

1、分型面的选择
        QQ图片20181031191206.png   
    该塑件为旋纽,表面质量无特殊要求,
端部因与人手指接触因此形成自然圆角,此
零件可采用右图所示的分型面比较合适。
 2、型腔数的确定
    型腔数的确定有多种方法,本题采用注射机的注射量来确定它的数目。其公式如下:
      n2=(G-C)/V
  式中:G——注射机的公称注射量/cm3
        V——单个制品的体积/cm3
    C——浇道和浇口的总体积/cm3
  生产中每次实际注射量应为公称注射量G的(0.750.45)倍,现取0.6G进行计算。每件制品所需浇注系统的体积为制品体积的(0.21)倍,现取C0.6V进行计算。
    n2=0.6G/1.6V=0.375G/V=(0.375×60)/90132=2.46
  由以上的计算可知,可采用一模两腔的模具结构。
 3、确定型腔的排列方式
    本塑件在注射时采用一模两件,即模具需要两个型腔。综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素,拟采用下图所示的型腔排列方式。
       QQ图片20181031191230.png
 4、浇注系统的设计
  1)主流道的设计
     根据设计手册查得SZ60/40型注射机喷嘴有关尺寸如下:
     喷嘴前端孔径:d0=φ3.5mm
          喷嘴前端球面半径:R015mm
     为了使凝料能顺利拔出,主流道的小端直径D应稍大于注射
喷嘴直径d。 
Dd+(0.51)mm=φ3.5+1=φ4.5mm
     主流道的半锥角α通常为1°-2°过大的锥角会产生湍流或涡流,卷入空气,过小的锥角使凝料脱模困难,还会使充模时熔体的流动阻力过大,此处的锥角选用2°。经换算得主流道大端直径D=φ8.5mm,为使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径r=5mm的圆弧过渡。主流道的长度L一般控制在60mm之内,可取L55mm
  2)冷料穴与拉料杆的设计
     对于依靠推件板脱模的模具常用球头拉料杆,当前锋冷料进入冷料穴后紧包在拉料杆的球头上,开模时,便可
将凝料从主流道中拉出。球头拉料杆固定在动模
一侧的型芯固定板上,并不随脱模机构移动,所
以当推件板从型芯上脱出制品时,也将主流道凝
料从球头拉料杆上硬刮下来。其结构如右图所示:
3)分流道的设计
   分流道在设计时应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度的降低,同时还要考虑减小流道的容积。圆形和正方形流道的效率最高,当分型面为平面时一般采用圆形的截面流道,但考虑到加工的方便性,可采用半圆形的流道。
   一般分流道直径在310mm范围内,分流道的截面尺寸可根据制品所用的塑料品种、重量和壁厚,以及分流道的长度由《中国模具设计大典》第2卷中图9.212所示的经验曲线来选定,经查取D
=5.6mm较为合适,分流道长度取L20mm从图9.214中查得修正系数fL=1.02,则分流道直径经修正后为DD’fL=5.6×1.02=5.712,取D6mm
4)浇口的设计
   根据浇口的成型要求及型腔的排列方式,选用侧浇口较为合适。
   侧浇口一般开设在模具的分型面上,从制品的边缘进料,故也称之为边缘浇口。侧浇口的截面形状为矩形,其优点是截面形状简单,易于加工,便于试模后修正。缺点是在制品的外表面留有浇口痕迹,因为该制件无表面质量的特殊要求,又是中小型制品的一模两腔结构,所以可以采用侧浇口。
   在侧浇口的三个尺寸中,以浇口的深度h最为重要。它控制着浇口内熔体的凝固时间和型腔内熔体的补缩程度。浇口宽度W的大小对熔体的体积流量的直接的影响,浇口长度L在结构强度允许的条件下以短为好,一般选L0.50.75mm
   确定浇口深度和宽度的经验公式如下:
     h=nt         
     W=nA1/2/30   
   式中:h——侧浇口深度(mm)中小型制品常用h=0.52mm,约为制品最大壁厚的1/32/3,  取1.5mm
      t——制品的壁厚(mm)    3.38mm
      n——塑料材料的系数  查表得 0.8
      W——浇口的宽度(mm
       A——型腔的表面积(mm2    计算得2940mm2
  将以上各数据代入公式得:h=1.5mmW=1.5mm, L0.5mm。计算
后所得的侧浇口截面尺寸可用r=6q/(Wh2)104s-1作为初步校验。
  制品的体积V9.132cm3,设定充模时间为1s,于是:
                                                q=9.132/1=9132mm3/s
               r=6q/Wh2=(6×9132)/(1.5×1.52)=1.6×104104s-1
  所以符合要求。


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