滑块的分析

INA滑块的分析
一 塑件的工艺分析
1.1 塑件的成形工艺性分析塑件名称：产品材料：ABS(抗冲) 塑件质量： 1.3g 塑件要求：MT8级 零件图塑件材料特性 ABS是在聚苯乙烯分子中 导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，也可称为改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程材料。ABS塑料为无定形料，一般不透明。ABS无毒、无味，成形塑件的表面具有较好的光泽。ABS具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度。ABS还具有一定的耐磨性、耐旱性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电性能。ABS的缺点是耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆。 塑件材料成形性能 ABS易吸水，使成形塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为此，成型加工前应进行干燥处理;在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小；要求塑件精度较高时，模具温度可控制在50—60oc ，要求塑件光泽和耐热，应控制在60-80oc;ABS 比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成形周期短，ABS的表观黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式。
1.2 塑件的成形工艺参数确定查有关手册得到ABS（抗冲）塑件的成形工艺参数：密度 1.01—1.04g/cm3 收缩率 0.3%—0.8% 预热温度 80oc—85oc，预热时间2—3h 料筒温度 后段150oc—170oc 中段165oc—180oc 前段180oc—200oc 喷嘴温度 170oc—180oc 模具温度 50oc—80oc 注射压力 60—100MPa 成型时间 注射时间20—90s 保压时间0—5s 冷却时间20—150s 二 注射模的结构设计注射模的结构设计主要包括：分型面的选择、模具行腔数目的确定及型腔的排列、浇注系统设计、型心、型腔结构的设计、推件 方式、侧抽心机构设计、模具零件设计等内容。模具的基本结构 塑件采用注射成型法生产。为保证塑件表面质量，使用点浇口成型，因此模具应为双分型面注射模（三开式）。我们采用标准模架：100×L/A2 型腔布置型腔分为单型腔和多型腔，多型腔又有平衡式排布、非平衡式排布两种。在这里我们选择但型腔，因塑件体积质量较小，形状相对比较复杂，生产批量不大的特点，综合考虑，所以采用一模一腔注射模具。考虑到塑件的两侧均有内凹圆孔，须侧向抽心，采用一模一腔，这样模具尺寸较小，制造加工方便，节省材料。确定分型面影响选取分型面的因素很多，比如分型面应选在塑件的最大轮廓处；分型面的选取应有利于塑件的留模方式，便于塑件的顺利脱出 塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，本实例中塑件的分型面有两种选择。

方案1 此方案的分型面在工件的对称中心处，因塑件表面质量要求较高，影响其表面质量，侧抽心行程相对大，不容易达到侧抽心的目的。此方案不可行。
方案2 此分型面在底部，对塑件的外观影响不 大，侧抽心行程不大，比较容易达到侧抽目 的，此方案可行。关于塑件的分型面我们还有多种方案，由于那些方案不是很理想，为了节省时间，我们不作介绍了。
(4) 浇注系统的设计原则：浇口位置应尽量选择在分型面上，以便于模具加工及使用时浇口的清理；浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致，并使其流程为最短；浇口的位置应保证塑料流入型腔时，对着型腔中宽敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能尽快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件变形;尽量避免使制件产生熔接痕,或使其熔接痕产生在之间不重要的位置;浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀的流入,并有利于型腔内气体的排出;
1.主流道设计。根据手册查得XS-ZS-22型注射机喷嘴的有关尺寸。喷嘴球半径：R0=12mm 喷嘴口直径：d0=∮2mm 根据模具主流道与喷嘴的关系：R=R0+(1～2)mm,d=d0+1.5mm 取主流道球面半径：R=14mm 取主流道小端直径：d=3.5mm 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其锥度为10～30。经换算得主流道大端直径D=6mm。
（2）浇口套设计见下图：主流道浇口套的设计，主流浇口套取t8a，热处理淬火硬取55HRC。浇口套及其固定形式如图所示 浇口套预定模固定板的连接形式为螺钉连接。配合为h7/m6。
 (5) 推件方式的选择 根据塑件的形状特点， 模具型腔在定模部分，型心在动模部分。其推出机构可采用推杆推出机构、推件板推出机构。由于分型面有台阶，为了便于加工，降低模具成本，我们采用推杆推出机构，推杆推出机构结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件底部装配后使用时 不影响外观，设立三个推杆平衡布置，既达到了推出塑件的目的，又降低了加工成本。注：推杆推出塑件，推杆的前端应比型腔或型心平面高出0.1-0.2mm
（6） 侧抽心机构的设计 改塑件上有内凹结构，并且两边对称，它垂直于脱模方向，阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此，我们在这里给它设计侧向抽心，把塑件两端的内凹结构做成活动的滑块形式的侧型心，即侧抽心。我们选用滑块导滑的斜滑块分型抽心机构。
（7） 模具排气槽的设计当塑料熔体充填型腔时，必须顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体。如果气体不能被顺利排出，塑料会由于填充不足而出现气泡、接缝或表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑料焦化。特别是对大型塑件、容器类和精密塑件，排气槽将对它们的品质带来很大的影响，对于在高速成行中排气槽的作用更为重要。我们的塑件并不是很大，而且不属于深型腔类零件，因此本方案设计在分型面之间、推杆预模板之间及活动型芯与模板之间的配合间隙进行排气，间隙值取0.04㎜。
(8) 冷却系统的确定 冷却水回路布置的基本原则：
a) 冷却水道应尽量多，
b) 截面尺寸应尽量大；
c) 冷却水道离模具型腔表面的距离应适当；
d) 适当布置水道的出入口；
e) 冷却水道应畅通无阻；
f) 冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位；由以上原则我们可以确定冷却水道的布置情况，以及冷却水道的截面积。
三 工艺计算
1、注射压力的确定由塑料的要求可知：此塑料的材料为ABS，ABS的表观黏度和剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式。由《塑料模具设计与制造》表1-3可查得：ABS塑料的注射压力为70—90MPa
2、锁模力的确定由于熔体塑料是在高温上充满型腔，一定会对注射机的轴向产生很大的后推力，因此需要对模具加有一定的锁模力，否则就会产生溢料、飞边、塑件形状发生改变等缺陷，造成不应有的损失。型腔内的塑料容体的压力可由：P=KPO计算，K为压力损耗系数，一般可取：0.2—0.4。 所以：P=（0.2—0.4）×（70—90）=14—36Mpa 取P为35Mpa，A为分形面上的投影面积。则FO 远远大于Pa=35×118.256=4138.96N 3、注射量的确定 经测量计算塑件的体积为1.29cm3 模具设计时，必须使得塑件在一个注射成型周期所需塑料容体的容量或质量在注射机额定容量的80%以内，并且由表可查得ABS塑料的密度为1.01—1.04g/cm3所以估算质量为m=ρv=1.01×1.29=1.3g 保证塑件良好质量前提的条件下，主流道L应尽量短，否则将多 流道凝料，并且压力损失会显着提高，通常主流道凝料长度由模板厚度确定，一般应L≤60mm，可取L=50mm。估算凝料的容积: V凝=1/3∏（sin1/2 L2）L=0.33×3.14×0.0087×50=1.13cm3 M凝=1130*1.01=1.1g 所以V=1.29+1.13cm3=2.42cm3=2420mm3 m=2420/0.8=3025mm3 mg=m/0.8=3.9g 所以可初步确定注塑机额定注射量为3025mm3 额定注射量质量为3.9g
四、选择注射设备 注射机规格的确定主要是根据塑件制品的大小及生产批量以及现有的设备特点来确定。
1、根据注射机额定注射量为3.9g，可由《塑料模具设计与制造》中表2-8选择确定注射机型号为：XS-ZS-22
2、校核注射压力注射机的注射压力为75、115Mpa,我们所选的塑料的注射压力在70-90Mpa之间， 70-90 Mpa <75-115 Mpa得结论：可行。
3、校核注射机的锁模力 由以上计算可知：注射机的锁模力为：250000N＞4138.96N符合要求，因此可选用XS-ZS-22
五、模具设计计算
1、模具成型零件的尺寸计算及确定成型零件：直接与塑料接触，并决定塑件形状和尺寸精度的零件，也即构成型腔的零件。型芯、凹模，它们是模具的主要零件。