我们本次设计的是汽车时钟弹簧外壳注塑模具。
产品技术要求:
塑料制件名称:时钟弹簧外壳
塑料制件的材料:ABS
塑料制件的用途:工业用塑件
塑料制件的尺寸要求:塑件公差等级按照IT7查取公差
塑料制件的生产批量:6000件(小批量)
塑件原料为ABS树脂,确定塑件公差等级为MT5,其部分尺寸的公差要求见表1.1
表1.1 尺寸公差
公差 等级 | 公差 种类 | 基本尺寸 |
65~80 | 80~100 | 100~120 | 120~140 | 140~160 | 160~180 |
MT5 | A | ±0.43 | ±0.5 | ±0.57 | ±0.64 | ±0.72 | ±0.80 |
B | ±0.53 | ±0.6 | ±0.67 | ±0.74 | ±0.82 | ±0.90 |
MT6 | A | ±0.64 | ±0.74 | ±0.86 | ±1.00 | ±1.10 | ±1.20 |
B | ±0.74 | ±0.84 | ±0.96 | ±1.35 | ±1.20 | ±1.30 |
塑料内外表面要干净,内外表面粗糙度Ra均为0.6
塑件的结构工艺分析
①由塑件的三维图可知,塑件外形是圆形,壁厚均匀,满足最小壁厚要求
②塑件的型腔偏大
③塑件外轮廓规则,无需侧抽芯装置
④塑件底部的支撑高度为1.2mm,满足强制脱模
综上所诉,此塑件结构简单,无特殊结构要求,所以采用注塑成型较合适。
塑件结构工艺分析
⑴ 从实体图纸来看,此塑件外形为回转体,壁厚均为1mm,符合最小壁厚要求
⑵ 塑件最大直径为116mm,最大高度为50,两侧有拉伸切除和凸台拉伸及偏移,侧面有R2的圆角
⑶ 外表面有Φ8.5的孔,孔分布在塑件外面表上,侧面无凸台或凹槽,故不需考虑侧向抽芯装置
综上所述,塑件的工艺性较合理,尺寸精度和表面的质量都能在注射成型中得到实现,所以可以通过注塑模具来生产。
塑件表面质量分析:
此塑件为时钟弹簧外壳,属于工业制品,对其表面质量没有过高的要求,粗糙度可取Ra0.6,而在塑件内部也不需要较高的表面粗糙度要求,所以我们将塑件的内外表面粗糙度均取Ra0.6,这样也方便计算。
初步确定注塑机的型号
注射模具是安装在注射机上的,在设计注射模具时我们肯定要对对注射机的技术参数进行了解,
通过pro/e建立塑件的三维模型,利用pro/e自带的分析系统计算出实际体积为28.56cm3,,实际质量为30.0g(如图2.2),浇注系统凝料取塑件的0.6倍,所以体积为17.14cm3,质量为16g。
因此总的注塑体积为45.7cm3,总的注塑量为48g,但注塑机的的注塑容量应该大于塑件成型所需的注射总量,其关系为:
(0.8~0.85)V≥VG
V–注塑机公称注塑容量(cm3)
VG—塑件、塑件飞边及浇注系统的体积总和(cm3)。
这里我们将取注塑机的利用系数为0.8,所以有:
V≥VG/0.8=57.13cm3
所以注射机的注塑容量应该大于57.13cm3。
表2.1 常用塑料注射成型时所需的模腔压力(PM)
塑料 品种 | 高压聚乙烯(PE) | 低压聚乙烯(PE) | 聚苯乙烯(PS) | AS | ABS | 聚甲醛 | 聚碳酸脂(PC) |
型腔压力/MPa | 10~15 | 20 | 15~20 | 30 | 30 | 35 | 40 |
表2.1
如表2-1所示,注射材料为ABS,取模腔压力为30MPa(郭庆梁 模具设计 中国轻工业出版社)
故注射机的最大注塑压力P≥30/0.5=60MP