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第4章注射模具的发展近况4.1热固性塑料注射模具1.浇注系统浇注系统的类型、形状与热塑性注射模具相同,但设计时应该注意采用由热固性塑料注射工艺特点而获得的经验数据。(1)主浇道为了使主浇道脱模顺利,主浇道内壁粗糙度应有旧国标▽8以上的表面光洁度,斜角α取1°30′~3°主浇道与分浇道连接处做成圆角为R5~10。如图4-2所示。(2)分浇道如图4-3所示。一般情况下,分浇道的厚度应根据制件的厚度、成型体积及制件的几何形状、复杂程度来决定。按照经验,中、小制件分浇道厚度取2~4毫米,较大制件取4~8毫米。(3)内浇口内浇口的作用是把熔融塑料无遗漏地送入到型腔内去,完成填充后不使进入型腔内的物料倒流出来。内浇口截面积按以下经验公式计算。(4)排气槽排气槽的作用是排气,保证塑料料流顺利填充型腔,减少熔接痕,提高塑料制件质量。在热固性塑料注射成型过程中,除型腔内原来存留的气体外,还有化学反应所产生的挥发物,都需要迅速排出模外。而热固性塑料料流的流动性很好,在注射时极易将型腔中的所有缝隙堵死,所以利用配合间隙排气往往不能满足要求,需要开设专门的排气槽。如图4-4所示。2.模具的加热热固性塑料注射成型时,注射机喷咀温度低,模具温度高,模具都需要加热。加热模具是十分重要的一环,它对塑料制件的成型质量具有直接的影响,因此必须严格控制,一般采用电热棒及电热套加热。3.塑料的流动性与模具结构热固性塑料由于熔化温度比硬化温度低,在成型条件下,注射料流的流动性较好,可以流入细小的缝隙而成为毛边。(1)热固性塑料流动性较好,成型时容易沿分型面溢出。在确定成型腔数目时,应该按注射机锁模力的0.6~0.8计算。决定成型腔数量时,还要注意:当第一次注射完毕后,在料筒的螺槽中仍然储存着已经塑化而没有被注射出去的塑料,这些塑料只有在以后的注射中被逐渐地推出,很显热,塑料在料筒中存留的时间太长,就有可能被固化。塑料在料筒中的存留时间按下式计算:(2)成型零件的尺寸计算:在热固性塑料注射过程中,分型面上出现溢料。针对这一特点在确定型腔尺寸时,要从型腔尺寸的计算结果中减去分型面上的毛边值。一般取毛边值为0.05~0.1毫米。(4)尽量避免采用镶拼件。成型时热固性塑料流动性好,应该尽量不要采用镶拼结构,以免塑料流入镶拼缝隙中去,影响塑料制件脱模。(5)尽量避免采用脱模板式脱模机构。(6)模内活动嵌件的安放。热固性注射塑料在模内流动性极大,如果嵌件杆与插孔间的间隙稍大,钻入塑料后使嵌件涨刹,无法从插孔内取出。4.模具成型零件的设计热固塑料注射成型时料流易进入细小缝隙(0.01~0.02毫米),因此尽量避免组合式,而采用整体式另件结构。考虑到溢料问题,可以使动、定模在分型面处的贴合面减小,使两半模贴得更紧些。4.2高速成型与自动成型模具1.高速成型的模具对于高速成型,一方面是缩短成型周期,另一方面是要提高成型设备的利用效率。为此应采取以下措施。(1)采用循环时间短、塑化能力大的高速注射机进行高速操作,缩短成型周期。(2)冷却时间与塑料制件壁厚的平方成正比例。(3)要求模具的脱模顶出装置以及复位机构的动作准确、可靠。(4)高速成型时,要以高速度把熔融塑料填充到模具型腔中去。(5)为了提高生产率,可以设计成多型腔的模具。2.自动成型用模具为了提高生产效率,节省劳动力,最近几年来无人操作的自动化生产得到了发展。我们知道塑料制件生产的工序大致为:填充、冷却固化、开模、取出塑料制件、闭模。要使这些工序自动地进行下去,需要成型设备、模具、工艺条件等共同保证。(1)塑料制件的预留问题一般来说,模具的顶出装置都设置在动模一侧,因此在设计模具时,必须保证当模具打开时,塑料制件留在有顶出装置的模具一侧,即动模一侧。(2)塑料制件的脱模问题1)正确地选择脱模方法对于薄壁壳体件,平板状塑料制件,可以采用脱模板推出。塑料制件为管状、型腔在动模时,可以用顶出管推出。塑料制件面积大,型腔在动模可以用推块推出。对于任何形状的厚壁塑料制件,若允许留有顶杆痕迹时,可以采用顶杆推出。2)取出塑料制件的装置一般情况下,塑料制件脱模之后依靠自重落下,脱离模具,但是塑料制件在脱模过程中,往往产生脱模不可靠的情况。为了使塑料制件可靠地落下,可以采用以下装置。a)空气吹出和吹落装置:利用空气阀或者通过空气的间隙,吹出5~6公斤/厘米2的空气,把塑料制件吹出吹下。空气吹出吹落用限制开关控制。图4-5所示为最简单的空气吹出装置。b)拂落装置:连杆式拂落装置如图4-6所示,它是利用注射机的开模、闭模运动进行工作的。c)捏出装置:开模后机械手伸进模腔内捏住浇道,抬起取出塑料制件。这种装置多用于立式注射机上。4.3无浇道模具1.井式喷咀采用井式喷咀的模具是最简单的无浇道模具。在