【正文】 9 氣進入模腔。 （ 4）在多型腔注射模具中，各分型面的長度均應一致，保持相對平衡，以保證熔融的塑料同時均勻地充滿各個型腔。主流道的截面積應大于各分流道截面積之和。 （ 5）設計分流道時，應先取較小的尺寸，以便于試模后根據(jù)實際情況進行修正。 （ 6）如果分流倒道較多時 ，應加設分流錐。 （ 7）分流道內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 μ m 左右即可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動有適宜的剪切速率和剪切熱。 多腔模中，分流道的布置有平衡式和非平衡式，而以平衡式布置為佳，所謂平衡式的布置，就是從流道到各個腔的分流道其長度、形狀、斷面尺寸都是對應相等的，這種設計可達到各個型腔均衡地進料。 在本設計中 由于塑件體積很小， 分流道采用 非 平衡式分流道如下圖 32 所示： 圖 32 分流道 分流道形狀、截面尺寸 （ 1） 一級 分流道形狀、截面尺寸 為了便與機械加工及凝料脫模，本設計的 一級 分流道設置在 中間板分流道 上，截面形狀采用加工工藝性比較好的 半圓 形截面。 半圓 形截面對塑料熔料體及流動阻力均不大， 查《塑料成型工藝與模具設計》表 54 知聚丙烯（ PP）的圓形截面分流道直徑推薦值為 ～，本設計取 一級 分流道直徑為 6mm。 其余尺寸如圖 32 示。一級 分流道截面形狀如圖所示 圖 33 一級分流道截面形狀 10 一級 分流道的表面粗糙度 aR 值 并不要求很低 ，一般取 m～ m即可。 在此取 m。 一級分流道體積 33321 cmmmRLRV ???? ）（ ?? （ 2）二級分流道形狀、截面尺寸 二級分流道 采用圓錐形，根據(jù)所選模板厚度（ 30mm）圓錐分流道單向長度為 L=，大端直徑取 5mm，小端取 1mm。 見圖 32。 二級分流道體積 近似為 332222 1544 cmmmLdLdV nn ???????? ）（??? 冷料穴 當注射機未注射塑料之前，噴嘴最前端的熔融塑料的溫度較低，形成冷料渣，為了集存這部分冷料渣，在進料口的末端的動模板上開設一個洞穴或者在流道的末端 開設洞穴，這個洞穴就是冷料穴。 在注射時必須防止冷料渣進入流道或模具型腔內(nèi)，否則將會堵塞流道和減緩料流速度，進入模具型腔就會造成塑料制品上的冷把或冷斑。 冷料穴位于主流道正對面的動模板上 ,或者處于分流道的末端，其作用是收集熔體前鋒的冷料 ,防止冷料進入模具型腔而影響制品質(zhì)量。冷料穴分兩種 ,一種專門用于收集、貯存冷料，另外一種除貯存冷料外還兼有拉出流道凝料的作用。 根據(jù)需要，不但在主流道的末端，而且可在各分流道轉(zhuǎn)向的位置，甚至在型腔的末端開設冷料穴。冷料穴應設置在熔體流動方向的轉(zhuǎn)折位置，并迎著上游的熔體流向，冷 料穴的長度通常為流道直徑 d 的 ～ 2 倍 ,如圖 34 所示 。有的冷料穴兼有拉料的作用，在圓管形的冷料穴底部裝有一根 Z形頭的拉料桿，稱為鉤形拉料桿，這是最常用的冷料穴形式。同類形的還有倒錐形和圓環(huán)糟形的冷料穴。本設計采用常用的圓管形冷料穴。 圖 34 冷料穴 11 并不是所有注射模都需要開設冷料穴，有時由于塑料性能或工藝控制較好，很少產(chǎn)生冷料或塑件要求不高時，可不必設置冷料穴。如果初始設計階段對是否需要開設冷料穴尚無把握，可流適當空間，以便增設。本設計開設冷料穴長度為 =6=9mm 。 澆口的設計 澆口的作用 澆口是分流道和型腔之間的連接部分，也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分，通過澆口直接使熔融的塑料進入型腔內(nèi)。澆口的作用是使從流道來的熔融塑料以較快的速度進入并充滿型腔，型腔充滿塑料后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。 澆口設計與塑料制品形狀、塑料制品斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注射工藝參數(shù)（壓力等）及塑料性能等因素有關。澆口的截面要小，長度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉，便于使塑料制品分離，塑料制品的澆口痕跡亦不明顯。 塑料制品質(zhì)量的缺陷，如缺料、縮孔 、拼縫線、質(zhì)脆、分解、白斑、翹曲等，往往都是由于澆口設計不合理而造成的。 澆口設計的基本要點 （ 1）盡量縮短流動距離 澆口位置的安排應保證塑料熔體迅速和均勻地充填模具型腔，盡量縮短熔體的流動距離，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體，這對大型塑件更為重要。 （ 2）澆口應設在塑件制品斷面較厚的部位 當塑件的壁厚相差較大時，若將澆口開設在塑件的薄壁處，這時塑料熔體進入型腔后，不但流動阻力大，而且還易冷卻，以致影響了熔體的流動距離，難以保證其充滿整個型腔。另外從補縮的角度考慮，塑件截面 最厚的部位經(jīng)常是塑料熔體最晚固化的地方，若澆口開設在薄壁處，則厚壁處極易因液態(tài)體積收縮得不到收縮而形成表面凹陷或真空泡。因此為保證塑料熔體的充分流動性，也為了有利于壓力有效地傳遞和比較容易進行因液態(tài)體積收縮時所需的補料，一般澆口的位置應開設在塑件壁最厚處。 （ 3）必須盡量減少或避免熔接痕 由于成型零件或澆口位置的原因，有時塑料充填型腔時造成兩股或多股熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的強度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強塑料的制件時尤為嚴重。有時為了增加熔體的匯合，匯合之處 ，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的強度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強塑料的制件時尤其嚴重。一般采用直接澆口、點澆口、環(huán)形澆口等可以避免熔接痕的產(chǎn)生，有時為了增加熔體匯合處的溶接牢度，可以在溶接處外 12 側(cè)設一冷料穴，使前鋒冷料引如其內(nèi)，以提高熔接強度。在選擇澆口位置時，還應考慮熔接的方位對塑件質(zhì)量 及強度的不同影響。 （ 4）應有利于型腔中氣體的排除 要避免從容易造成氣體滯留的方向開設澆口。如果這一要求不能充分滿足，在塑件上不是出現(xiàn)缺料、氣泡就是出現(xiàn)焦斑。同時熔體充填時也不順暢，雖然有時可用排氣系 統(tǒng)來解決，但在選擇澆口位置時應先行加以考慮。 （ 5）考慮分子定向影響 充填模具型腔期間，熱塑性塑料會在流動方向上 2 呈現(xiàn)一定的分子取向，這將影響塑件的性能。對某一塑件而言，垂直流向和平行于流向的強度、應力開裂傾向等都是有差別的，一般在垂直于流向的方位上強度降低，容易產(chǎn)生應力開裂。 （ 6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動（蛇形流） 塑料熔體的流動主要受塑件的形狀和尺寸以及澆口的位置和尺寸的支配，良好的流動將保證模具型腔的均勻充填并防止分層。塑料濺射進入型腔可能增加表面缺陷、流線、熔體破裂及氣，如果通過一個狹窄的澆口充填一個 相對較大的型腔，這種流動影響便可能出現(xiàn)。特別是在使用低粘度塑料熔體時更應注意。通過擴大尺寸或采用沖擊型澆口（使料流直接流向型腔壁或粗大型芯），可以防止噴射和蠕動。 （ 7）澆口與塑件連接得部位應成 的圓角或 45176。的倒角；澆口和流道連接的部位一般斜度為 30176?！?45176。，并以 R1～ R2 的圓弧和流道底面相連接。 本次設計采用點 澆口形式。 由于塑件為小型制件 ,根據(jù)經(jīng)驗值取澆口直徑d=1mm,l=1mm,如圖 35示。 澆口凝料體積很小，可近似看為零。 圖 35 澆口尺寸 4 成型零件結(jié)構(gòu) 設計與計算 成型零件 結(jié) 構(gòu)設計及鋼材選用 13 所謂工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸。（包括矩形和異形型芯的長和寬），型腔深度和型芯高度和尺寸。中心距尺寸等。由于 本塑件是直接由型腔成型的，所以只需計算型腔各尺寸就可以了。 本設計采用組合式凹模，如圖 41示 。根據(jù)對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強度、耐磨性及良好的抗疲勞性。同時考慮其機械加工性能和拋光性能，又因為塑件為大批量生產(chǎn)，所以構(gòu)成型腔主體部分的材料選用性能良好的 40Cr 合金結(jié)構(gòu)鋼 。 40Cr 鋼的強度要比 40鋼高 20%，同時具有良好的塑性和韌性。而對于兩個 ￠ 5的 軸肩 ，一個直接在中間板上成型，一個由動模板和推桿成型。 圖 41型腔 結(jié)構(gòu) 組合形式 成型零件工作尺寸的計算 塑件精度等級按塑件公差數(shù)值表（ GB/T 144861993），取 MT5 級，計算中按相應公差來查取，采用平均值法來計算。 凹模 徑向 尺寸計算： 塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換，各尺寸按 MT5 查得： Ls1=177。 =? mm,相應塑件制造公差△ 1= Ls2=15177。 =? mm, 相應塑件制造公差△ 2= Ls3=5177。 =? mm, 相應塑件制造公差△ 3= 計算公式為 ： (LM)0 +δ z=[(1+Scp)lsx△ ] （式 41） 式中是塑件平均收縮率，塑件平均收縮率為 1%～ %，所以其平均收縮率 Scp=（ +） /2=（下同） ； X是系數(shù)，查《塑料模具設計指 導（第 2版）》表 210，取 X1=， 2=， X3=；△是塑件相應尺寸的公差；δ z 是塑件上相應尺寸制造公差，查《塑料模具設計指導（第 2 版）》表 211，取δ z1=, δ z2=, δz3=。 將各數(shù)值代入 （式 41） 中，得 14 LM1= ?? mm LM2= ?? mm LM3 =5 ?? mm 凹模中心距尺寸計算 ： 塑件中心距尺寸的轉(zhuǎn)換，各尺寸按 MT5 查得： Cs1=7177。 Cs2 =177。 mm Cs3 =177。 mm Cs4=177。 mm 計算公式為 ： CM177。δ z/2=（ 1+Scp） Cs177。δ z/2 （式 42） 式中 Scp=，δ z1=，δ z2=，δ z3=，δ z4=，將各數(shù)值代入 （式 42） 中，得 CM1 = ?? mm CM2 = ?? mm CM3 = ?? mm CM4 = ?? mm 成型零件尺寸及動模墊板厚度計算 本設計型腔為圓形型腔，由于該塑件為小型制件，所以凹模側(cè)壁厚度以強度條件來計算。 型腔側(cè)壁厚度計算公式為 ： S=r ? ?? ? ???????? ?? 12 P? ? （式 43） 式中 S —— 型腔側(cè)壁厚度（ mm） r —— 型腔內(nèi)半徑 （ mm） ，在此取最大半徑 r= ??? —— 材料許用應力 （ MPa） ， ??? = s? /ns( s? 為材料屈服點， 40Cr 的屈服點為s? =784MPa， ns 為 安全系數(shù)，通常取 ～ ，在此取 ，得 ? ?? = s? /ns=784/2=392MPa P —— 型腔內(nèi)塑料熔體壓力（ MPa） ， 查《塑料模具設計指導（第 2 版）》表 22常用塑料注射成型時型腔平均壓力 ，取 P=25（ MPa） 將各數(shù)據(jù)代入公式求得 S=，本設計最小側(cè)壁厚度 S=5mm，滿足要求。 15 5 脫模推出機構(gòu)的設計 在注射成型的每一個循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機構(gòu)稱為脫模機構(gòu)（或稱推出、頂出機構(gòu)）。推出是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因 此，塑件的推出機構(gòu)是不可忽視的。在設計脫模推出機構(gòu)時應遵循下列原則。 (1)推出機構(gòu)應盡量設在動模一側(cè)。由于推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動的，所以一般情況下，推出機構(gòu)設在動模一側(cè)。正因為如此，在分型面設計時應盡量注意，開模后使塑件能留在動模一側(cè)。 (2)保證塑件不因推出而變形損壞。為了保證塑件在推出過程最后不變形、 不 損壞 ，設計時應仔細分析塑件對模具包緊力和黏附力的大小，合理的選擇推出方式和推出位置。推力點應作用在塑件剛性好的部位，如肋部、凸緣、殼體形塑件的壁緣處，盡量避免推力點作用在塑 件的薄平面上，防止塑件破裂、穿孔。從而時塑件受力均勻、不變形、不損壞。用推桿推出時，推桿作用在塑件