该模具欲采用点浇口,因此模具需要顺序分型,采用圆形拉模扣形式。浇注系统凝料的脱出采用拉料杆先将点浇口拉断留在定模座板边,再利用限位杆使凝料推板运动脱出凝料。成型部分采用镶嵌形式,由于一模两腔,布局时在满足强度要求及冷却的情况下,模具布局应紧凑。由于采用点浇口从塑件顶面中心进料,排气采用分型面排气方式。从脱模的角度看,即可采用推杆脱模也可采用推件板脱模,考虑到塑件的尺寸,用推杆脱模。模具冷却根据空间尺寸,定模从型腔两侧冷却,动模由于采用推杆脱模,型芯成型部分距离支承板较远,采用型芯中心打孔加隔板的形式。
浇注系统及拉料杆设计
(1)主流道
为了便于加工,将衬套和定位圈设计成分体式,主流道衬套长度取50mm;由于聚丙烯收缩率大,主流道锥角取3°,内壁粗糙度Ra取0.4μm。衬套材料采用T10A钢,热处理淬火后表面硬度为53~57(HRC)根据所选注射机,
则主流道小端尺寸为:
d1=注射机喷嘴尺寸+(0.5~1)=4+1=5(mm)。
主流道球面半径为:
SR=注射机喷嘴球面半径+(1~2)=12+1=13(mm)。
(2)分流道
由于塑件小,聚丙烯流动性好,成型温度范围宽,分流道截面尺寸可采用经验值中的偏小值;为了便于加工,截面取梯形;结构如图4-44所示,分流道的表面粗糙度Ra取0.8μm。注意在分流道的末端应延伸出冷料井,保证塑件质量。
(3)浇口设计
由于浇口尺寸控制剪切速率和浇口封闭时间,加之塑件尺寸小、塑料流动性好等特点,浇口可选较小尺寸,使浇口痕迹小,浇口取φ=0.8mm。
(4)拉料杆设计
拉料杆的主要作用是将点浇口拉断。由于浇口尺寸小,同时考虑加工方便,采用倒锥形。
成型零件的设计
型腔和型芯均采用镶嵌结构。型芯采用台阶固定,型腔采用螺钉和模板相连,原则上模具上各零件尺寸的制造公差可取塑件尺寸公差的1/3,但实际生产中常根据经验确定,在此模具采用8级加工精度。由于塑件生产批量大,成型零件所选用钢材耐磨性良好,采用P20,表面粗糙度Ra取0.8μm。
冷却系统设计
由于塑件壁厚(均为1.5mm),总体尺寸较小(45mm×30mm×12mm),为了冷却均匀动模、定模热量散失比取6,根据经验,确定水孔直径为6mm。并在模腔和型芯上均采用串联循环式冷却方式。由于动模、定模均为镶嵌式,受结构限制。
模架选择
①由于该模具尺寸较小,选用工字形模架。
②由于采用点浇口,选用点浇口模架。
③模板的数目:定模边三块板(有凝料推板);动模边两块板(无推件板)。
④根据布局等因素确定模架平面尺寸为150mm×200mm。
⑤相关零件尺寸的确定。
定模板厚度A=30mm;动模板厚度B=25mm;垫块厚度C=60mm;拉杆导柱长度为180mm。