【正文】 面 [23]。 在本模具設(shè)計(jì)中 。由于制品的結(jié)構(gòu)比較特殊，分型面應(yīng)選在 制品的最大外形尺寸處， 因?yàn)檫@樣有利于 排氣，使注射出來(lái)的塑件不會(huì)產(chǎn)生氣孔， 并且要有利于型芯 、型腔鑲件的安裝。綜合以上各因素，得分型面如圖 32所示： 圖 32 分型面的設(shè)計(jì)示意圖 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料熔體充填模具型腔時(shí)，必須將澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣以及塑料在成型過(guò)程中產(chǎn)生的低分子揮氣體順利地排出模外。如果型腔內(nèi)因各種原因產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，塑件上就會(huì)形成氣泡、產(chǎn)生熔接不牢、表面輪廓不清及充填不滿等成型缺陷，另外氣體的存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮型腔的排氣問(wèn)題。對(duì)于由于 排氣不暢而造成型腔局部充填表困難時(shí)，除了設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)外，還可以考慮開(kāi)設(shè)溢流槽，用于在容納冷料的同時(shí)也容納一部分氣體有時(shí)采用這種措施是十分有效的。 注射模通常以如下三種方式排氣： (1) 利用配合間隙排氣 對(duì)于簡(jiǎn)單型腔的小型模具，可以利用推桿、活動(dòng)型芯、活動(dòng)鑲件以及雙支點(diǎn)固定的型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣。這種類型的排氣形式其配合間隙不能超過(guò) ，一般為 ～ ，視成型塑料的流動(dòng)性性能的好差而定。 (2) 在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽 分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽是注射模排氣的主要形式。 (3) 利用排氣塞排氣 如果型腔最后充填的部位不在分型面上，而其附近又沒(méi)有活動(dòng)型芯或推桿，可以在型腔深處鑲?cè)肱艢馊艢馊梢杂脽Y(jié)金屬塊制成。 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 排氣系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)一般如下： (1) 保證迅速、有序、通暢，排氣速度應(yīng)與注射速度相適應(yīng)。 (2) 排氣槽設(shè)在塑料流末端。 (3) 應(yīng)設(shè)在主分型面凹模一側(cè)：①便于加工和修整。②若產(chǎn)生氣體起邊，容易脫模和去除。 (4) 盡量設(shè)在塑件較厚的部位。 (5) 設(shè)在便于清理的位置以免積存冷料 (6) 排氣方向應(yīng)避開(kāi)操作區(qū)，以防高溫熔料濺出傷人。 (7) 其深度與塑料流動(dòng)性及注射 壓力、溫度有關(guān)。 在本模具是設(shè)計(jì)中，并不需要另開(kāi)設(shè)排氣槽，利用分型面和型芯 、 型腔鑲件分型面之間 的間隙、 以及頂桿與模板的配合間隙進(jìn)行排氣。 由于這些間隙是客觀存在的，并不需要 加工的，故叫自然排氣。由于它不用另設(shè)排氣槽，因此結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，是注塑模中經(jīng)常采用的一種排氣形式 [4,6]。 成型零部件 的 設(shè)計(jì) 構(gòu)成塑料模具模腔的零件統(tǒng)稱成型零部件。成型零件工作時(shí)，直接與塑料熔體接觸，承受熔體料流的高壓沖刷 、 脫模摩擦等，因此，成型零件不僅 要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，而且還要求有合理的結(jié)構(gòu)， 較高的強(qiáng)度，剛度以及較好的耐磨性。 設(shè)計(jì)塑模的成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑件的塑料性能 、 使用要求 、 幾何結(jié)構(gòu)，并結(jié)合分型面和澆口位置的選擇 、 脫模方式和排氣位置的考慮來(lái)確定型腔的總體結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，根據(jù)塑件的尺 寸，計(jì)算成型零件型腔的尺寸，確定型腔的組合方式，確定成型零件的加 工 、 熱處理 、 裝配等要求，還要對(duì)關(guān)鍵的部位進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 成型零部件決定了塑件的幾何形狀和尺寸，通常包括：凹模 、 型芯 、 鑲塊 、 成型桿和成型環(huán)等 [1]。 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按結(jié)構(gòu)不同可分為 整體式和 組合式兩種 結(jié)構(gòu)形式。 整體式凹模結(jié)構(gòu) 整體式凹模結(jié)構(gòu)是在整塊金屬模板上加工而成的，其特點(diǎn)是牢固 、 不易變形，不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但是由于整體式型腔加工困難熱處理不方便，所以其常用于形狀簡(jiǎn)單的中 、 小型模具上。 組合式凹模結(jié)構(gòu) 是指型腔是由兩個(gè)以上的零部件組合而成的。按組合方式不同，組合式凹模結(jié)?？煞譃檎w嵌入式 、 局部鑲嵌式 、 底部鑲拼式 、 側(cè)壁鑲拼式和四廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 壁拼合式等形式 [3,5]。 以上幾種凹模方式相比較而言，整體式凹模的特點(diǎn)是牢固 、 不宜變形 、 不會(huì)在塑件上產(chǎn)生接線痕跡。但加工整體式凹模相對(duì)困難，且熱處理不方 便。 所以本設(shè)計(jì)采用整體嵌入式凹模，由于塑件表面有通孔形狀，固需要在凹模上鑲嵌鑲件使其成型。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以用三維軟件直接設(shè)計(jì)生成凹模，它的具體形狀結(jié)構(gòu)如 圖 33所示 。 圖 33 凹模設(shè)計(jì)示意圖 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型塑件內(nèi)表面的零件稱凸?；蛐托?，其主要有：主型芯、小型芯、螺紋型芯和螺紋型環(huán)等。對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的容器、殼、罩、蓋之類的塑件，成型其主體部分內(nèi)表面的零件稱主型芯或凸模，而成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿。 如果按結(jié)構(gòu)來(lái)分主型芯可以分為 整體結(jié)構(gòu)的凸模 、 整 體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模和鑲拼組合結(jié)構(gòu)的凸模。 整體式結(jié)構(gòu)的主型芯它有以下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)牢固，但不便加工，消耗的模具鋼多，主要用于工藝試驗(yàn)或小型模具上的形狀簡(jiǎn)單的型芯。 整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模，其結(jié)構(gòu)節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，便于制造加工。鑲拼組合結(jié)構(gòu)的凸模，多應(yīng)用于復(fù)雜制品模具，其特點(diǎn)是易于加工，質(zhì)量容易得到保證 [6,9] 。 本次設(shè)計(jì)的塑件的結(jié)構(gòu)并不是很復(fù)雜，所以選擇整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模最為合適。應(yīng)用 Pro/Engineer 軟件設(shè)計(jì)的整體凸模如 圖 34所示： 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 34 凸模示意圖 鑲件是成型制品表面孔的成型零 件。此課 題 應(yīng)用 Pro/Engineer 軟件設(shè)計(jì)的鑲 件 零件 如圖 35 與 36所示 。 圖 35 型腔鑲件 圖 36型型鑲件 凸模與凹模的工作尺寸計(jì)算 凹模的工作尺寸， 由于塑件的尺寸不均勻，所以應(yīng)該取最大的尺寸作為計(jì)算對(duì)象，我們?nèi)?，根據(jù)公式 [1]： L 模具 =[L 塑件 (1+K)(3/4)Δ] + δ (31) 其中 L 塑件 —— 塑件外形最大尺寸； K—— 塑件的平均收縮率； Δ —— 塑件的尺寸公差； δ —— 模具的制造公差，取塑件尺寸公差的 1/3— 1/6。 所以： L 模具 =[ (1+%)(3/4) ]+ =+ 對(duì)于塑件高度最大 H=，因?yàn)? H 模具 =[H 塑料 （ 1+k） 2/3Δ] + δ (32) 公式中 H 塑料 —— 塑件高度方向的最大尺寸。 所以： H 模具 =[ （ 1+%） 2/3 ]+ =+ 凸模的工作尺寸， 對(duì)于塑件 +0。 64來(lái)計(jì)算，根據(jù)公式 ： 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 l 模具 =[l 塑件 (1+K)+(3/4)Δ] + δ (33) 所以有： l 模具 = [ (1+%)+(3/4) ] +=+ 對(duì)于塑件 H=，根據(jù)公 式 ： h 模具 =[h 塑料 （ 1+k） +2/3Δ] + δ (34) 所以： H 模具 =[ （ 1+%） +2/3 ]+ =+ 由于在此設(shè)計(jì)當(dāng)中，塑件的其他尺寸并沒(méi)有精度要求 ,則模具型腔可直接按制品有關(guān)尺寸加工制作 。 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。 它 的作用是將塑料熔體順利地充滿型腔的各個(gè)部位，并在充填保壓過(guò)程中，將注塑壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得外形清晰、內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制品。 對(duì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體要求是 : （ 1)對(duì)模腔的填充迅速有序 。 （ 2)可同時(shí)充滿各個(gè)型腔 。 （ 3)對(duì)熱量和壓力損失較小 。 （ 4)盡可能消耗較少的塑料 。 （ 5)能夠使型腔順利排氣 : （ 6)澆注系統(tǒng)凝料容易與塑料分離或切除 。 （ 7)不會(huì)使冷料進(jìn)入型腔 。 （ 8)澆口痕跡對(duì)塑件外觀影響很小 。 澆注系統(tǒng)的基本組成是四部分：主流道，分流道，澆口，冷料穴 [12,56]。 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)到噴嘴與模具接觸處開(kāi)始到分流道為止的塑料熔 體的流動(dòng)通道 ,是熔體最先流經(jīng)模具的部分 ， 它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響 ,因此必須使熔體的溫度降和壓力損失最小 [1]。 主流道 按照外觀形狀大體可以分為：垂直式主流道 、 傾斜式主流道和弧形主流道。本次設(shè)計(jì)采用的主流道形式為垂直式主流道。 主流道的小端直徑應(yīng)比 注射機(jī)噴嘴孔徑 大 ～ 1mm， 由于小端的前面是球面，其深度為 3～ 5mm，注射機(jī)噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且帖合， 本次設(shè)計(jì)的主流道小端直徑為 。主流道的長(zhǎng)度根據(jù)模具結(jié)構(gòu)確定，越短越好 。主流道錐度一般為 2～ 4176。 ，粘度大的可以 選擇 3～ 6176。 ，且流道的表面粗糙度不大于 m 。 由于主澆道要與高溫塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，容易損壞，所以，一般不將主澆道直接開(kāi)在模板上，而是將它單獨(dú)設(shè)在一個(gè)主澆道襯套中。這樣即可以使易損壞的主澆道部分單獨(dú)選用優(yōu)質(zhì)鋼材，延長(zhǎng)模具使用壽命和損壞后便于更換或修磨，也可以避免在模板上直接開(kāi)主澆道且需穿過(guò)多個(gè)模板時(shí)，拼接縫處產(chǎn)生鉆料，主澆道凝料無(wú)法拔出。通常，將淬火后的主澆道襯套嵌入模具中。 澆口套一般采用碳素工具鋼如廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 T8A、 T10A 等材料制造，熱處理淬火硬度 53～ 57 HRC， 設(shè)計(jì)澆口襯套如 圖 41 所 示： 圖 41 澆口襯套示意圖 分流道的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)多型腔或者多澆口的單型腔的澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)設(shè)置分流道。分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少流動(dòng)過(guò)程中的熱量損失與壓力損失 [1]。 分流道開(kāi)設(shè)在動(dòng)定模分型面的兩側(cè)或任意一側(cè)，其截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積小，在溫度較高的塑料熔體和溫度相對(duì)較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量損