插座面板熱流道注塑模設(shè)計(jì)
更新時(shí)間：2008-9-1 16:03:58 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) 點(diǎn)擊：
摘要：在熱流道澆注系統(tǒng)中，通過針閥控制系統(tǒng)控制模具的注射過程。熱流道澆注系統(tǒng)的采用，不僅縮短了制件的成型周期，節(jié)省了塑料原料，而且在很在程度上提高了產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)精度要求高的塑件的大批量生產(chǎn)，具有很大的綜合效益。
關(guān)鍵字：插座面板；熱流道；注射模；針閥控制；熱嘴
熱流道注射塑料模在當(dāng)今世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)均已得到極為廣泛的應(yīng)用。不僅是因?yàn)闊崃鞯雷⑸?/FONT>塑料�？s短了制件的成型周期、節(jié)約了塑料原料、實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)過程，更是因?yàn)樵跓崃鞯滥＞叩某尚瓦^程中，塑料熔體的溫度在流道系統(tǒng)里能得到準(zhǔn)確地控制，尤其在一模多腔的注射模具中，流道內(nèi)的熔體溫度能基本保持與注射機(jī)噴嘴的溫度大致相同或相近，因而流道內(nèi)的壓力損耗小，熔融塑料以極其均勻的狀態(tài)流入各個(gè)模腔，從而獲得品質(zhì)良好的塑料制件。熱流道注射成型的零件澆口質(zhì)量好、脫模后殘余應(yīng)力低、零件變形小。因此，對(duì)質(zhì)量要求高的﹑生產(chǎn)批量大的塑件均可采用熱流道注射模生產(chǎn)。
1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性
插座面板產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。該產(chǎn)品為一專用插座的面板，其材料為PC塑料，顏色為乳白色。PC料的學(xué)名為聚碳酸酯，是一種常用的熱塑性工程塑料，具有良好的力學(xué)性能，沖擊強(qiáng)度優(yōu)異，尺寸穩(wěn)定性好。PC塑料在200～220℃呈溶融狀態(tài)，熔融溫度高、熔體粘度大，因而在成型時(shí)熔體的流動(dòng)差，其溢料值為0.06mm。一般在高料溫、高壓力和較高的模溫下快速成型。
圖1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖
2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工作過程
根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)批量大的要求，模具采用了1模2腔的結(jié)構(gòu)形式，采用了從產(chǎn)品頂部中心進(jìn)料的熱流道板的澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不僅使產(chǎn)品澆口處的痕跡較小，從而使產(chǎn)品獲得良好的外觀質(zhì)量，而且還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)控制過程。模具結(jié)構(gòu)裝配圖如圖2所示。
圖2 模具結(jié)構(gòu)裝配圖
1 隔熱板 2定模座板 3 支撐塊 4 熱嘴 5 定模型腔鑲塊 6 動(dòng)模型芯鑲件 7動(dòng)模型芯鑲塊
8 動(dòng)模板 9動(dòng)模墊板 10 頂板導(dǎo)柱 11 頂板導(dǎo)套 12頂桿固定板 13 頂桿墊板 14 動(dòng)模座板
15 頂管 16 平端緊定螺釘 17、18頂桿 19支承柱 20 復(fù)位桿 21熱流道板定位銷 22熱流道
板定位墊圈 23熱流道板支承圓柱銷24 熱流道堵頭 25 成型加熱管 26 針閥導(dǎo)套 27 針閥
氣缸 28 熱流道板29 模具定位圈 30 澆口套31定模型芯鑲件32 限位塊 33 水嘴 34 導(dǎo)柱
35 密封圈 36 導(dǎo)套 37 接線盒
對(duì)于1模2腔的模具結(jié)構(gòu)，熱流道需采用熱流道板的結(jié)構(gòu)形式。如圖3所示為熱流道板結(jié)構(gòu)。在熱流道板上，加熱的方式是采用上下兩層整體式加熱管進(jìn)行加熱控制的。為了在成型后控制熔體于開模狀態(tài)下不流失，模具上采用了SINO針閥式熱流道控制系統(tǒng)，其熱嘴的型號(hào)為：SIM-18-VV-075。為了控制熱流道板上的溫度，使其不能超過塑料的分解溫度，在熱流道板上和熱嘴中均安裝熱電偶，通過溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制，保證熱流道板中的塑料在成型過程中始終保持熔融狀態(tài)，同時(shí)又不要在過熱的情況下發(fā)生碳化和分解。
圖3 熱流道板結(jié)構(gòu)圖
α=0.8，升溫時(shí)間為30分鐘，并留有10%的余裕，則加熱于熱流道板所需要的總功率可按下式進(jìn)行計(jì)算：
P = [ 0.27t · W + ( 0.0032 t –0.33 ) A +∑(a · t＇· λ) / l ]×1.1
式中：P——加熱總功率（Kw）；
t——熱流道板所需升高的溫度（熱流道板溫度減去室溫）（℃）；
W——熱流道板的重量（包括緊固螺釘）（kg）；
A——熱流道板的表面積（cm²）；
a——支承物的接觸面積（cm²）；
t＇——熱流道板與模具的溫差（℃）；
λ——支承物的熱導(dǎo)率（W / cm ·℃）；
l——支承物的高度（cm）。
采用熱流道板后，模具在澆注系統(tǒng)中的壓力損失小，注射過程所占有的時(shí)間極少，澆注系又不用冷卻，所以成型周期所占有的時(shí)間主要消耗在對(duì)塑料制件的冷卻上。為了使模具在注射后將制件快速冷卻到塑料的玻璃態(tài)溫度之下，使制件具有足夠的強(qiáng)度被推桿和推管頂出脫模，模具在定模型腔鑲塊和動(dòng)模型芯鑲塊內(nèi)設(shè)置了冷卻循環(huán)水道，以達(dá)到有效地控制模具溫度在所需要的溫度范圍的目的。
為了在充模過程中排出型腔內(nèi)的氣體，在分型面上于型腔周邊開設(shè)了排氣槽。排氣槽的寬度10mm左右，深度小于或等于PC塑料的溢料值0.06mm。
2.2 模具的工作過程
模具安裝到臥式注射機(jī)上，連接電加熱和溫度控制電源，連接冷卻循環(huán)水道。注射前先對(duì)模具的熱流道板加熱到合適的溫度，然后調(diào)整好注射成型的相關(guān)工藝參數(shù)，再進(jìn)行注射成型過程。注射時(shí)，熱流道板上的針閥控制系統(tǒng)要處于開啟位置。注射后，通過氣動(dòng)控制系統(tǒng)使針閥處于關(guān)閉狀態(tài)，以防熔體在模具開模后流出模外。模具開模后由頂桿和頂管組成的脫模機(jī)構(gòu)從動(dòng)模型芯上推出塑件，合模時(shí)動(dòng)模前移，由復(fù)位桿使頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位，完成一個(gè)注射成型周期。
為了保證注射成型質(zhì)量，一定要控制好熱流道板的溫度和模具的溫度，否則熱流道板的溫度過高會(huì)導(dǎo)致塑料熔體產(chǎn)生分解，影響塑件的質(zhì)量。
3 結(jié)束語
模具的澆注系統(tǒng)采用了熱流道板后，從很大程度上改善PC料的流動(dòng)性，減小了注射成型所需要的注射壓力，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。此外還縮短了成型周期，節(jié)約了大量的塑料原料，減少了再生料，而且完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)控制過程。盡管模具的成本在一次性投資中較高，但隨著產(chǎn)品批量的增大，模具的綜合效益越來越顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)。尤其對(duì)具有較高的精度要求的產(chǎn)品在質(zhì)量上有很大的提高。該模具自投產(chǎn)以來，一直運(yùn)行正常，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效率。
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