盖板注塑模设计
设计要求:一模两腔,外侧定距拉杆,点浇口 一、 材料的选取
塑件材料:聚丙烯(PP)
聚丙烯(PP)作为热塑塑料聚合物在塑料领域内有十分广泛的应用,因所用催化剂和聚合工艺不同所得聚合物性能,用途也不同。PP有很多有用的性能,通过添加冲击改性剂,可以提高其抗冲击性能,。它一直是增长最快的主要热塑性塑料,它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用,特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面。 PP的工艺参数 堆密度 计算收缩率 压力 成型压力 注射压力 冷却时间 总周期 温度 喷嘴温度 模具温度 成型温度 0.9~0。91 1.0~2。5% 70~140 70~100 20~90 50~160 200 80~90 230~290 二、注射机的选取
A、
1、制件体积计算
取浇口直径d=1,浇口台阶长度l=0.6mm
V 1=(33*52*2.5)+(28*45-27*44)+(16*1+16*4*1/2)*1*4+(1*1*36.5*2)+(∏
/4*6.52*9.5+∏/4*8.52*12)=5937.75mm3 2V1=11875.5
m1=2V2*ρ=2*5937.75*0.905*10-3=10.74g
约取塑件的体积11875.5㎝3 浇注系统体积约取为11875mm3
浇注系统质量V =m=118750。905=3.84g 总质量mm1m2=10.74+3.84=14.336g
注射机最大注射量GBm/80%14.58/80%18.225g 初选注射机XZ-ZS-22
B、校核注塑机
1)、注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核: a、注射量的校核
有前面每次注射所需塑料两为14.58g 注射机最大注射量300.8=48>14.58g 故满足要求
b、锁模力与注射压力的校核
Fpm(nAsAj)=100(217168.5)=344KN 查表F=250KN<344KN 不满足
换注射机XZ-ZS-60 2)、开模行程的校核:
注塑机最大开模行程S
S≥h件+ h浇+(5+10)+a ①h件=24mm
②h浇= l1+l2+l3=13+7+30=50mm
所以 h件+ h浇+(5+10)+a=2×24+50=98mm≤160mm 故满足要求。
故选注射机型号XZ-ZS-60 注射机主要技术参数 最大理论注射量:60g 最大开合模行程: 180 mm 注射压力: 122MP 锁模力: 500KN 开模行程: 170mm 开模大行程: 200mm 开模小行程: 70mm 模具最大厚度: 200 mm 模具最小厚度: 7 mm
三、 模具的设计计算
分型面的选择:
分型面为定模与动模的分界面,合理的选择分型面是使塑件能完好得成型的先决件。
选择分型面时,应从以下几个方面考虑: 1、塑件在开模后留在动模上。
2、分型面上的痕迹不影响塑件的外观。
3、浇注系统,特别是浇口能合理的安排。 4、使推杆痕迹不留在塑件外观 5、使塑件易于脱模。
1、
成型零部件工作尺寸计算
查表得该塑件为6级精度
差表得尺寸52的公差为0.64mm, 尺寸33的公差为0.52mm, 尺寸2.5的公差为0.24mm, PP最大成型收缩率为2.5%,最小成型收缩率为1.0%
则:平均收缩率为:
scp=(1.0+2.5)/2%=1.75% 1)型腔尺寸计算
a、型腔径向尺寸计算:
z Lm1=(Ls1Ls1Scpx)03=(52+521.75%-0.64)
4zLm2=(Ls1+LSs1-x)0
10.6430
133331。75%0。24)0.08=((=2.420.0800 2b、型腔深度尺寸计算: Hm=(Hs+HsScp-x’△)00.08
=( 2.5+2.5×1.75%——1/2×0.24) 00.08=2.4200.08
2)型芯尺寸计算
型心深度
查表9.5+12=21.5mm的公差为0。44
10.0813(2.52.51.75%0.24)==21。660.15 Hm2=(Hs+HsScp-x)0002z型心径向尺寸
0.210.17lm152.43,lm233.190
0x------------------修正系数1/2~3/4,公差值取最小值,中小型制件一般取3/4
z------------------成型零件制造公差一般取1/3~1/6,中小型制件去1/3
x’ -------------------修正系数1/2~1/3
------------------塑件公差
2、成型零件壁厚
对中小型制件来说只需进行强度校核,无需刚度校核 按整体式矩形型腔公式计算壁厚
S33pr2L(2r)4B
3302213025=2 4140160130=9.178mm
所以 取S=14mm p: 型腔压力 30Mpa 许允弯应力=160MP
型芯支撑板厚度计算
a3Cph4E30。130244=3mm
1。61050。0055其中:c: 常数.根据L/h而定 查表得 c=0.1
p: 型腔压力 30Mpa h: 型腔高度 24mm
E: 型腔材料弹性模量 碳钢为1.6×105 Mpa
:当L>300时允许变形量=L/6000=0.0055mm
(2) 底板厚度的计算
th强l3Pmb312050%4113.24mm 4Bp413160th刚5Pmbl4512050%4114337.38mm 332EBp322.110130.05
th强〈 th刚 ,故地板厚度 th7.38mm
3、脱模阻力及脱模距离的计算 a、脱模力的计算
由于塑件包型,脱模时需将制件在型芯上脱下,型芯断面为矩形,根据公式
F=pA(fcos-sin)=102321.50.210=270.04N
其中:p: 型腔压力 30Mpa
脱模斜度 0
f: 塑料与钢材之间的摩擦因数 0.22
b、脱模距离 的计算
HH浇H件
H件H件H型心余量=2.5+12+9.5+3+5=53.5mm H浇=H浇+余量=30+7+8=45mm H=53.5+45=98.5mm 选模架尺寸为P3-160160
4、塑件及浇注系统质量
a、浇注系统质量
浇口直径d=1,浇口台阶长度l=0.6mm
V 1=(33*52*2.5)+(28*45-27*44)+(16*1+16*4*1/2)*1*4+(1*1*36.5*2)+(∏
/4*6.52*9.5+∏/4*8.52*12)=5937.75mm3 2V1=11875.5
m1=2V2*ρ=2*5937.75*0.905*10-3=10.74g 主
流
道
:
主流道锥角α约为20~40,对流动性差的可取60~100。通常主流道进口端直径为4~8㎜,
若熔体流动性好,且制品较小时,可取小值,反之取大值。为了补偿对误差并解决凝料的脱模问题,主流道进口端直径比喷嘴直径大0.5~1㎜。在保证制品成型的条件下,主流道的长度应尽可能短,以减少压力损失及废料,一般可小于或等于60㎜。
取α=3,进口端直径为5.6㎜,长度为30㎜(一般取20~40mm )。 出口端直径为:d=7+1.5=8.5㎜ 主流道的体积为: V2=1/3πr2h=2268.65mm3 b、分流道
V3=π/4*d2(l1+2l2)=π/4*72*(50+13*2)=2923.34 mm3 c、浇口 去浇口直径d=1 浇口台阶长度l=0.6mm
浇注系统体积V=2V1V2V3118752+2268.65+2923.34+1.884=28943.874mm3 浇注系统质量V =m=28943.8740。905=3.84g 总质量mm1m2=10.74+3.84=14.336g
注射机最大注射量GBm/80%14.58/80%18.225g 5、冷却水面积
冷却系统对模具温度调节系统的影响:
(1) 对塑件质量的影响:质量优良的塑料制件应满足以下六个方面的要求,即收缩率小、变形小、尺寸稳定、冲压强度高、耐应力开裂性好和表面光洁。采用较低的模温可以减小塑料制件的成型收缩率。
模温均匀,冷却时间短,注射速度快可以减小塑件的变形,其中均匀一致的模温尤为重要,但是由于塑件形状复杂,壁厚不一致,充模先后顺序不同,常 出现冷却不均匀的情况,为了改善这一状况可将冷却水先通入模温最高的地方,甚至在冷得快的地方通温水,冷得慢的地方通冷水,使得模温均匀,塑件各部位能同时凝固,这不仅提高了制品质量也缩短了成型周期。
(2). 对生产效率的影响:冷却时间在整个注塑周期中占50%~80%的时间。在保证塑件质量的前提下,限制和缩短冷却时间是提高生产效率的关键。要求冷却水能带走70%~95%的热量
所以对冷却系统的设计计算是至关重要的。 1t50=5/6mm
60每秒钟住宿次数大约为
1N0.75=0。9次
tm’=Nm=0.914.336=12.90g 制品在固化时每秒钟释放的热量为
55Q1m'CpT1T2L=12。9 [1926(200-85)+1。810]=12。9410
=12。94105=5。1105J 除去上述热量所需的冷却水量
MNGCpT1T2KT=
0.912.9192620085=1004。49g
0.644取水管直径d=8mm
VAM=1004.49mm3
V1004.49==125.56 mm2 d8t-----------------------冷却时间 ,min N----------------------每秒钟注射次数
m----------------------塑间质量加浇注系统质量 m’----------------------每秒钟注入塑料量
Q------------------------制品在固化时每秒钟释放的热量
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