33水杯注塑模具設(shè)計(jì),33,水杯,注塑,模具設(shè)計(jì)
目錄
1 緒論 1
1.1 塑料注射模具設(shè)計(jì)的背景 1
1.2 塑料注射模具設(shè)計(jì)的研究意義 1
1.3 塑料注射模具設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀 1
2 水杯工藝分析 3
2.1 水杯成型工藝性分析 3
2.1.1 水杯材料ABS的使用性能 5
2.1.2 水杯材料ABS的加工特性 5
2.2 水杯的成型工藝參數(shù)確定 5
2.3注塑機(jī)的選擇 6
2.3.1 注塑機(jī)簡(jiǎn)介 6
2.3.2 注塑機(jī)基本參數(shù) 6
2.3.3選擇注塑機(jī) 7
3 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9
3.1 分型面的選擇 9
3.2型腔數(shù)目的確定及排列方式 10
3.3澆注系統(tǒng)設(shè)定 11
3.3.1 主流道的設(shè)計(jì) 11
3.3.2 分流道的設(shè)計(jì) 12
3.3.3 澆口設(shè)計(jì) 13
3.4型芯型腔結(jié)構(gòu)的確定 15
3.5推件方式的選擇、安裝及配合 16
3.5.1 推桿的安裝方法 16
3.5.2 推桿的材料 17
3.5.3 推桿與模體的配合 17
3.6側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 17
4 注射模設(shè)計(jì)尺寸計(jì)算 18
4.1成型水杯尺寸計(jì)算 18
4.1.1型腔徑向尺寸計(jì)算 18
4.1.2型芯徑向尺寸的計(jì)算 18
4.1.3型芯高度尺寸的計(jì)算 19
4.2抽芯機(jī)水杯設(shè)計(jì)與計(jì)算 19
4.2.1抽芯距的計(jì)算 19
5 冷卻系統(tǒng) 22
6 注射機(jī)參數(shù)校核 23
6.1模具閉合高度的校核 23
6.2模具開模行程校核 23
6.3模具安裝部分的校核 23
6.4注塑機(jī)的最大注射量校核 23
6.5注射機(jī)壓力的校核 23
7 模具總體結(jié)構(gòu) 25
7.1模具裝配圖 25
7.2開合模過(guò)程 27
8 總結(jié) 28
致 謝 30
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 31
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)獨(dú)創(chuàng)性聲明 32
1 緒論
1.1概述
隨著中國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的日趨好轉(zhuǎn),在“實(shí)線中華名族的偉大復(fù)興”口號(hào)的指引下,中國(guó)的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展,而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一,模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高,并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益,因而引起了各國(guó)的高度中重視和贊賞,我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視,本設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)目標(biāo)均為工程實(shí)際零件,通過(guò)對(duì)塑料件的實(shí)體測(cè)繪,完成基本參數(shù)的采集,然后運(yùn)用《塑料模具設(shè)計(jì)》《塑料成型工藝》等知識(shí),利用CAD等軟件完成模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算,本設(shè)計(jì)旨在鍛煉學(xué)生在技術(shù)應(yīng)用能力上達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的基本要求,在塑料成型工藝與塑料模具設(shè)計(jì)方面得到全面提高。
1.3 課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容
1)產(chǎn)品塑料分析:根據(jù)塑件所需要的力學(xué)性能及工藝性能,綜合價(jià)格等因素來(lái)確定注塑材料。
2)產(chǎn)品分析:通過(guò)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)分析確定模具設(shè)計(jì)方案。
3)注塑機(jī)的選擇:通過(guò)分析確定最大注塑量、最大注塑壓力、最大鎖模力、最大成型面積、安裝尺寸等來(lái)確定注塑機(jī)。
4)分型面的確定:通過(guò)對(duì)模件分析選擇一個(gè)正確的分型面,以及型腔位置。
5)澆注系統(tǒng)的設(shè)置:根據(jù)模件的形狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn),來(lái)設(shè)計(jì)主流道、分流道、澆口和冷卻系統(tǒng)。
6)脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),包括側(cè)抽芯和頂出裝置。
7)模具型腔計(jì)算。
8)冷卻系統(tǒng)
9)模具與注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核。
2 水杯工藝分析
2.1 水杯成型工藝性分析
本次課程設(shè)計(jì)的課題是水杯注塑模具設(shè)計(jì),根據(jù)實(shí)物可知水杯尺寸大小和結(jié)構(gòu)。方案的確定是建立在塑件結(jié)構(gòu)和體積大小的基礎(chǔ)上的,首先對(duì)塑件進(jìn)行分析,該塑件外形規(guī)則的零件,塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,高為41.5mm,最大直徑為53.4mm,塑件二維和三維圖如圖所示
圖2.2 水杯三維圖
2.1.3 脫模斜度
由于水杯冷卻后產(chǎn)生收縮,會(huì)緊緊地包住模具型芯、型腔中凸出的部分,使塑件脫出困難,強(qiáng)行取出會(huì)導(dǎo)致塑件表面擦傷、拉毛。為了方便脫模,塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮與脫模(及軸芯)方向平行的內(nèi)、外表面,設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度。只有塑件高度不大、沒有特殊狹窄細(xì)小部位時(shí),才可以不設(shè)計(jì)斜度。最小脫模斜度與塑料性能、收縮率、塑件的幾何形狀等因素有關(guān)。一般型芯的脫模斜度要比型腔大,型芯長(zhǎng)度及型腔深度越大,則斜度越小。在不影響外觀的情況,脫模斜度盡量大一點(diǎn),以便脫模。不同材料的推薦脫模斜度,見表2-1 [14]。
表2-1 各種材料推薦的脫模斜度
材料
脫模斜度
聚乙烯,聚丙烯,軟聚氯乙烯
30′~1。
ABS,尼龍,聚甲醛,氯化聚醚,聚苯醚
40′~1。30′
硬聚氯乙烯,聚碳酸酯,聚砜,聚苯乙烯,有機(jī)玻璃
50′~2。
熱固性塑料
20′~1。
2.2 水杯材料分析
本此設(shè)計(jì)是日常家庭生活經(jīng)常見到水杯注射模具設(shè)計(jì),塑件的材料是由產(chǎn)品使用性質(zhì)決定的,由于是水杯,在實(shí)際工作環(huán)境中,肯定要起到外界摩擦作用,所以要求所選材質(zhì)有良好耐磨性,由于在使用的時(shí)候,外力會(huì)作用在水杯上,所以也要有良好的強(qiáng)度,耐熱性,像一些脆性材料是根本不行的,綜合考慮以上特點(diǎn),在網(wǎng)上多次查找水杯這種塑料產(chǎn)品所選的材質(zhì),最后決定采用為ABS。
2.2.1ABS材料分析
a. 物理性能
ABS(丙烯腈一丁二烯一苯乙烯)作為原材料,是一種共聚物。其性能特點(diǎn):擁有良好的抗沖擊強(qiáng)度;吸水性較強(qiáng);耐低溫能力較強(qiáng);但是其流動(dòng)性較差,因此要采用高壓力注射。成型特點(diǎn):成形前原料要干燥;成型性好,表面外觀粘度對(duì)剪切速率非常敏感。其密度為1.02~1.16,這里取密度為1.08在93℃以上的溫度下會(huì)發(fā)生變形;在-27℃以下的溫度下會(huì)發(fā)生脆化,所以在-40~100℃溫度范圍內(nèi)都可以使用
ABS為淺黃色粒狀或珠狀不透明樹脂,無(wú)毒、無(wú)味、吸水率低,具有良好的綜合物理機(jī)械性能,如優(yōu)良的電性能、耐磨性,尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和表面光澤等,且易于加工成型。缺點(diǎn)是耐候性,耐熱性差,且易燃。
表2 ABS的力學(xué)性能
屈服強(qiáng)度(MPa)
50
抗拉強(qiáng)度(MPa)
38
斷裂伸長(zhǎng)率(﹪)
35
拉伸彈性模量(GPa)
1.8
抗彎強(qiáng)度(MPa)
80
彎曲彈性模量(GPa)
1.4
抗壓強(qiáng)度(MPa)
53
抗剪強(qiáng)度(MPa)
24
2.2.2 ABS注射工藝參數(shù)
注塑機(jī)類型螺桿式
螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)400
噴嘴形式/溫度 直通式170~180
料筒溫度/℃78°
前段 180~200
中段 165~180
后段 150~170
模具溫度/℃ 50~80
注射壓力/mpa 60~100
保壓力/mpa30~50
注射時(shí)間/s 20~90
高壓時(shí)間/s 0~5
冷卻時(shí)間/s 20~120
2.5 分型面的確定
分型面的位置關(guān)系到成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀、塑件的正常成型與脫模以及模具制造成本,因此,在選擇分型面時(shí),盡量遵守以下原則:
(1)分型面位置應(yīng)設(shè)在塑件截面尺寸最大的部位,便于脫模和加工型腔,這是分型面選擇的首要原則。
(2)有利于保證塑件尺寸精度。
若塑件有孔的同軸度要求、臺(tái)階間尺寸精度的要求,應(yīng)使塑件相關(guān)的部分全部在分型面的同一側(cè)成型,以滿足精度要求。
(3)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。
塑料熔體容易在分型面上產(chǎn)生飛邊,影響外觀質(zhì)量,因此,在光滑平整表面或圓弧曲面上應(yīng)盡量避免選擇分型面。
(4) 考慮滿足塑件的使用要求。
塑件在成型過(guò)程中,有一些難免的工藝缺陷,如脫模斜度、推桿及澆口痕跡等,選擇分型面時(shí),應(yīng)從使用角度避免這些工藝缺陷影響塑件功能。
(5)盡量減小塑件在分型面上的投影面積,以減小所需合模力。
分析水杯結(jié)構(gòu)特點(diǎn),此類盒蓋類零件,通常都選在水杯截面最大的部位,即水杯底部。如果選擇其他位置,會(huì)在水杯表面留下分型線的痕跡,影響美觀,所以選則下表面為分型面是非常合理的,這樣既能滿足分型面最大橫截面積原則,又能不影響外觀,分型面位置如圖所指位置的平面所示。
A
A
分型面位置如圖所示
3.2 型腔數(shù)量和排列方式的確定
在選擇型腔數(shù)目多少的時(shí)候,不僅要考慮水杯精度,和生產(chǎn)批量,更要考慮塑件體積大小及結(jié)構(gòu)難易程度,和水杯形狀,結(jié)合指導(dǎo)老師建議,所以本次設(shè)計(jì)采用一模一腔,直澆口模具方案。型腔布局如圖所示。
3 注塑機(jī)的選擇
3.1注射機(jī)初選
在選擇注塑機(jī)之前,要先后考慮注入的容量、機(jī)器最大成型體積、機(jī)臺(tái)的安裝高度、螺桿炮嘴的大小,以及安裝模具的工作臺(tái)橫截面尺寸,定位環(huán)尺寸大小,產(chǎn)品的成型工藝等,最后選擇注射成型機(jī)。使用UG軟件,通過(guò)草圖,拉伸、抽殼等命令來(lái)對(duì)塑件進(jìn)行三維建模,經(jīng)過(guò)三維建模后,通過(guò)UG建模設(shè)計(jì)分析計(jì)算得水杯體積:
塑件體積:V=11.8cm;
查有關(guān)資料可知ABS的密度為1.02~1.05g/mm 則單件塑件重量m≈12.39g。
由于塑件體積較小,塑件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,在開題答辯是擬定型腔數(shù)目是一模1腔,
粗略計(jì)算澆注系統(tǒng)體積為 0.2×11.8=2.36 cm3
總體積: V總=V+0.2×V=14.16cm3
滿足注射量 V機(jī)≥V總/0.8
式中 V機(jī)—額定注射量(cm3)
V總—塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和(cm3)
初步選用注射機(jī)理論注射容量為250m3,注塑機(jī)型號(hào)為XS-ZY-250。其主要技術(shù)參數(shù)如下[1]:
注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
理論注射量
250
拉桿內(nèi)向距
螺桿柱塞直徑
50
移模行程
500
注射壓力
130
最大模具厚度
350
注射速率
89
最小模具厚度
200
塑化能力
18.9
鎖模形式
液壓-機(jī)械
噴嘴口直徑
3
模具定位孔直徑
125
鎖模力/kN
1800
噴嘴球半徑
12
3.2模架的選擇
注射模具的分類方式很多,此處是介紹的按注射模具的整體結(jié)構(gòu)分類所分的典型結(jié)構(gòu)如下:
(1) 單分型面注射模、
(2) 雙分型面注射模、
(3) 帶有活動(dòng)成型零件的模、
(4) 側(cè)向分型抽芯注射模、
(5) 定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模、
(6) 自動(dòng)卸螺紋的注射模、
(7) 熱流道注射模。
根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析,確定該模具是單分型面有推板的模具,由《塑料注射模中小型模架》可選擇BI型的模架,其基本結(jié)構(gòu)如下:
模架
選用基本型BI型,模板周界尺寸230×230 mm
定模座板厚: 25mm
定模板厚: A=95mm
動(dòng)模板厚: B=40 mm
墊塊厚度: C=100 mm
動(dòng)模座板厚: 25mm
排氣縫隙厚度為1mm
根據(jù)以上計(jì)算,所選模架型號(hào)為龍記模架BI型BI-2323A95B40C100.
4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理, 直接影響到制品的表觀質(zhì)量, 行位尺寸精度,制品物理力學(xué)性能,充模難易程度以及熔料在充模式的流動(dòng)狀態(tài)。澆注系統(tǒng)是指從模具進(jìn)料口開始到模具型腔止的流動(dòng)通道。普通澆注系統(tǒng)由主澆道、分澆道、澆口和冷料穴四部分組成如圖所示。本次設(shè)計(jì)采用的是直澆口,不存在分流道。澆口,或者說(shuō)分流道大端就是澆口,非常適用于單型腔,深腔課題類零件。
澆注系統(tǒng)的組成
4.1主流道設(shè)計(jì)
主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具澆口套接觸處開始,到分流道為止的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。主流道位于模具中心線上,和注射機(jī)噴嘴中心線重合。在臥式或立式注射機(jī)用模具中,主流道垂直于分型面。
1-澆口套;2-定模座板;
3-定位圈;4-注射機(jī)噴嘴
由于制件較大、壁較薄,為了提高成型效果,采用直接澆口從外凸球面頂部進(jìn)料,這種澆口由主流道直接進(jìn)料,熔體壓力損失小,成型容易,但也存在一些缺點(diǎn),由于澆口處固化慢,容易造成成型周期延長(zhǎng),容易產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力,超壓填充,交口處易產(chǎn)生裂紋,澆口凝料切出后制件上疤痕較大[5]。
4.1.2主流道尺寸大小
根據(jù)手冊(cè)查得XS-ZY-250型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸:
噴嘴球半徑:R =12mm
噴嘴孔直徑:d =φ3mm
所以主流道尺寸設(shè)計(jì)
(1)主流道小端直徑
D=注射機(jī)噴嘴尺寸d+(0.5~1)mm=3+(0.5~1)mm,d取4mm。
(2)主流道球面半徑
R2=注射機(jī)噴嘴球頭半徑R1+(1~2)mm=12+(1~2)mm, R取14mm。
為便于水杯的順利脫模,主流道一般設(shè)計(jì)為圓錐形,其主流道錐度取2°到4°,粗糙度取Ra1.6到Ra0.8之間,其錐度會(huì)影響熔體的流速,造成水杯的氣孔及注射困難,主流道脫模困難等?,F(xiàn)取主流道錐度為4°,Ra=1.6。
4.1.2主流道襯套的形式
主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸,屬易損件,對(duì)材料要求較嚴(yán),因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式,以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。常用澆口套分為澆口套、定位圈整體式和澆口套與定位圈單獨(dú)分開兩種,本設(shè)計(jì)模具比較大,為了以后維修更換方便采用。
通過(guò)以上設(shè)計(jì),本次模具設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)如圖所示。
5 成型零件設(shè)計(jì)
在塑料熔融體通過(guò)射速機(jī)注塑到型腔內(nèi)時(shí),對(duì)型腔產(chǎn)生巨大的壓力和沖擊,[21]所以成型零部件不但要具有一定的結(jié)構(gòu)、尺寸、精度,還應(yīng)當(dāng)具有較大的強(qiáng)度、剛度,以減少成型零部件的損壞甚至報(bào)廢,延長(zhǎng)模具壽命。
5.1 型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
型腔是塑件外表面或者上表面的部件,也叫凹模,按結(jié)構(gòu)不同可以分為組合式型腔和整體式型腔,由于塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,本次設(shè)計(jì)型腔采用整體式型腔,型芯用于成型塑料的內(nèi)表面或者下表面,又稱凸模。結(jié)構(gòu)也分為整體式和組合式兩種。本次型芯結(jié)構(gòu)也采用整體式型芯。型腔型芯結(jié)構(gòu)如圖所示。
5.2型腔和型芯工作尺寸計(jì)算
這個(gè)尺寸是指直接參與到生產(chǎn)中的部分零件尺寸,因?yàn)榕c成品的成型直接相關(guān),所以精度的把控十分重要,所以設(shè)計(jì)過(guò)程要十分的謹(jǐn)慎,不能以經(jīng)驗(yàn)來(lái)判定設(shè)計(jì)的好壞,而是要以數(shù)據(jù)做支撐進(jìn)行設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)中零件工作尺寸的計(jì)算均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算,已給出這ABS的成型收縮率為0.005,模具的制造公差取z=Δ/3。
5.2.1型腔尺寸計(jì)算
表5.1 型腔尺寸計(jì)算表
類型
產(chǎn)品尺寸/mm
公式
型腔尺寸/mm
徑向尺寸
53.7
40
高度尺寸
40
表5.2 型芯尺寸計(jì)算
類型
產(chǎn)品尺寸/mm
公式
型芯尺寸/mm
徑向尺寸
47
36
高度尺寸
38
6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
塑件從模具上取下以前還有一個(gè)從模具的成型零部件上脫出的過(guò)程,使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。主要由推出零件,推出零件固定板和推板,推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。
6.1 脫模機(jī)構(gòu)的選擇
推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則如下:
(1)推出機(jī)構(gòu)應(yīng)近盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。
(2)保證塑件不因推出而變形損壞。
(3)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,動(dòng)作可靠。
(4)良好的塑件外觀。
(5)合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位。
常見的推出機(jī)構(gòu)有推桿,推管,推板和推塊,在選擇脫模機(jī)構(gòu)種類的,要首先分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。比如深腔薄壁類的產(chǎn)品適合推板脫模,螺柱孔適合推管脫模,由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)屬于薄壁類的特點(diǎn),冷卻成型之后對(duì)型腔包裹力比較到,綜合考慮采用推板脫模比較合適,此機(jī)構(gòu)特點(diǎn)是推力均勻,脫模平穩(wěn),產(chǎn)品不易變形。
推板推出
6.2脫模力的計(jì)算
查資料得推出力的計(jì)算公式:
(式5-1)
(式5-2)
式中:A為塑件包絡(luò)型芯的面積,通過(guò)計(jì)算,本設(shè)計(jì)塑件包絡(luò)型芯的面積為50240mm2。
P為塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力。一般情況下,模外冷卻的塑件,p??;模內(nèi)冷卻的塑件,取。為方便計(jì)算,本設(shè)計(jì)中取。
為塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù),一般取0.1~0.3,本設(shè)計(jì)中取0.2。
為脫模斜度。本設(shè)計(jì)型芯脫模斜度為0′。
因此,本設(shè)計(jì)推出力通過(guò)上述公式計(jì)算約為。
6.3推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位
推出機(jī)構(gòu)在注射模工作時(shí),每開合模一次,就往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次,除了推桿和復(fù)位桿與模板的滑動(dòng)配合外其余部分均處于浮動(dòng)狀態(tài)。推桿固定板與推桿的重量不應(yīng)作用在推桿上而應(yīng)該由導(dǎo)向零件來(lái)支撐。推出機(jī)構(gòu)在開模推出塑件后,為下一次的注射成型,還必須使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位。使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位最簡(jiǎn)單、最常用的方法是在推桿固定板上同時(shí)安裝復(fù)位桿,此次設(shè)計(jì)的復(fù)位桿為圓形截面,每副模具設(shè)置四根復(fù)位桿,其位置應(yīng)對(duì)稱設(shè)在推桿固定板的四周,以便推出機(jī)構(gòu)在合模時(shí)能平穩(wěn)復(fù)位。
7冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
模具成型過(guò)程中,模具溫度會(huì)直接影響到塑料熔體的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。模具溫度過(guò)高,成型收縮大,脫模后塑件變形大,并且還容易造成溢料和粘膜;模具溫度過(guò)低,則熔體流動(dòng)性差,塑料輪廓不清晰,表面會(huì)產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷;當(dāng)模具溫度不均勻時(shí),型芯和型腔溫差過(guò)大,塑料收縮不均勻,導(dǎo)致塑料翹曲變形,會(huì)影響塑件的形狀和尺寸精度。
7.1冷卻時(shí)間的確定
在對(duì)冷卻系統(tǒng)做計(jì)算之前,需要對(duì)某些數(shù)據(jù)取值,以便對(duì)以后的計(jì)算作出估算;取閉模時(shí)間3S,開模時(shí)間3S,頂出時(shí)間2S,冷卻時(shí)間30S,保壓時(shí)間20S,總周期為60S。
其中冷卻時(shí)間依塑料種類、塑件壁厚而異,一般用下式計(jì)算:
t=
=12/(3.142×0.07)㏑[8/3.142×(200-50)/(80-50)]
= 71(S)
式中:S——塑件平均壁厚,S取1mm;
——塑料熱擴(kuò)散系數(shù)(mm/s),=0.07;
T——成型溫度160-220℃,T取200℃;
T——平均脫模溫度,T取80℃;
T——模具溫度40~80℃,T取50℃。
由計(jì)算結(jié)果得冷卻時(shí)間需要73 S,這么長(zhǎng)的冷卻時(shí)間顯然是不現(xiàn)實(shí)的。本模具型芯中的冷卻管道擴(kuò)大為腔體(如下圖),使冷卻水在型芯的中空腔中流動(dòng),冷卻效果大為增強(qiáng)。參照經(jīng)驗(yàn)推薦值,冷卻時(shí)間取30S即可。
7.2塑料熔體釋放的熱量計(jì)算
Q =nG C(t-t)
= 50×217.6×10×1.9×(220-60)= 3969.02KJ/h
式中:n——每小時(shí)注射次數(shù), n=50 (次);
G——每次的注射量(KG), G=217.6×10;
C——塑料的比熱容(KJ/KG·℃), C=1.9;
t——熔融塑料進(jìn)入型腔的溫度℃,t=220;
t——塑件脫模溫度℃,t=60。
7.3冷卻系統(tǒng)的計(jì)算
型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量(KJ/h):Q= n G Q
=50× 217.6×10×310
=3916.8
每次需要的注射量(KG)——G=217.6×10
確定生產(chǎn)周期(S)——t=50
塑料單位熱流量(KJ/h)——Q=270~350;取Q=310
每小時(shí)的注射次數(shù)——n=60
從計(jì)算結(jié)果看,Q與Q相差不多但不相等,這是因?yàn)镼涉及的因素較多,所以應(yīng)該取Q來(lái)計(jì)算。
查冷卻水的穩(wěn)定湍流速度與流量得,管徑為6mm的冷卻水管所對(duì)應(yīng)的最低。冷卻水孔總長(zhǎng)L流速為2.16 m/s時(shí)才能達(dá)到湍流狀態(tài),故冷卻水在凹模冷卻管道中的流動(dòng)未達(dá)到湍流。
8注射機(jī)參數(shù)校核
8.1模具閉合高度的校核
安裝模具的高度應(yīng)滿足: Hmin<H<Hmax
本設(shè)計(jì)模具高度H總=340mm
XS-ZY-250型注射機(jī)允許最大模具高度Hmax=350mm,允許最小模具高度Hmin=200mm
H總=340mm介于二者之間,滿足模具高度安裝要求。
8.2模具開模行程校核
模具開模行程應(yīng)滿足:Sm
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