【正文】 9 氣進(jìn)入模腔。 （ 4）在多型腔注射模具中，各分型面的長(zhǎng)度均應(yīng)一致，保持相對(duì)平衡，以保證熔融的塑料同時(shí)均勻地充滿各個(gè)型腔。主流道的截面積應(yīng)大于各分流道截面積之和。 （ 5）設(shè)計(jì)分流道時(shí)，應(yīng)先取較小的尺寸，以便于試模后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正。 （ 6）如果分流倒道較多時(shí) ，應(yīng)加設(shè)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(dòng)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(gè)腔的分流道其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸都是對(duì)應(yīng)相等的，這種設(shè)計(jì)可達(dá)到各個(gè)型腔均衡地進(jìn)料。 在本設(shè)計(jì)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(jí) 分流道形狀、截面尺寸 為了便與機(jī)械加工及凝料脫模，本設(shè)計(jì)的 一級(jí) 分流道設(shè)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(duì)塑料熔料體及流動(dòng)阻力均不大， 查《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表 54 知聚丙烯（ PP）的圓形截面分流道直徑推薦值為 ～，本設(shè)計(jì)取 一級(jí) 分流道直徑為 6mm。 其余尺寸如圖 32 示。一級(jí) 分流道截面形狀如圖所示 圖 33 一級(jí)分流道截面形狀 10 一級(jí) 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(jí)分流道體積 33321 cmmmRLRV ???? ）（ ?? （ 2）二級(jí)分流道形狀、截面尺寸 二級(jí)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(zhǎng)度為 L=，大端直徑取 5mm，小端取 1mm。 見圖 32。 二級(jí)分流道體積 近似為 332222 1544 cmmmLdLdV nn ???????? ）（??? 冷料穴 當(dāng)注射機(jī)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(jìn)料口的末端的動(dòng)模板上開設(shè)一個(gè)洞穴或者在流道的末端 開設(shè)洞穴，這個(gè)洞穴就是冷料穴。 在注射時(shí)必須防止冷料渣進(jìn)入流道或模具型腔內(nèi)，否則將會(huì)堵塞流道和減緩料流速度，進(jìn)入模具型腔就會(huì)造成塑料制品上的冷把或冷斑。 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)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(jìn)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(shè)冷料穴。冷料穴應(yīng)設(shè)置在熔體流動(dòng)方向的轉(zhuǎn)折位置，并迎著上游的熔體流向，冷 料穴的長(zhǎng)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(shè)計(jì)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(shè)冷料穴，有時(shí)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(shí)，可不必設(shè)置冷料穴。如果初始設(shè)計(jì)階段對(duì)是否需要開設(shè)冷料穴尚無(wú)把握，可流適當(dāng)空間，以便增設(shè)。本設(shè)計(jì)開設(shè)冷料穴長(zhǎng)度為 =6=9mm 。 澆口的設(shè)計(jì) 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(guò)澆口直接使熔融的塑料進(jìn)入型腔內(nèi)。澆口的作用是使從流道來(lái)的熔融塑料以較快的速度進(jìn)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(shè)計(jì)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(guān)。澆口的截面要小，長(zhǎng)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(shè)計(jì)不合理而造成的。 澆口設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn) （ 1）盡量縮短流動(dòng)距離 澆口位置的安排應(yīng)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(dòng)距離，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體，這對(duì)大型塑件更為重要。 （ 2）澆口應(yīng)設(shè)在塑件制品斷面較厚的部位 當(dāng)塑件的壁厚相差較大時(shí)，若將澆口開設(shè)在塑件的薄壁處，這時(shí)塑料熔體進(jìn)入型腔后，不但流動(dòng)阻力大，而且還易冷卻，以致影響了熔體的流動(dòng)距離，難以保證其充滿整個(gè)型腔。另外從補(bǔ)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(shè)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(dòng)性，也為了有利于壓力有效地傳遞和比較容易進(jìn)行因液態(tài)體積收縮時(shí)所需的補(bǔ)料，一般澆口的位置應(yīng)開設(shè)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(shí)塑料充填型腔時(shí)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(qiáng)度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強(qiáng)塑料的制件時(shí)尤為嚴(yán)重。有時(shí)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(qiáng)度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強(qiáng)塑料的制件時(shí)尤其嚴(yán)重。一般采用直接澆口、點(diǎn)澆口、環(huán)形澆口等可以避免熔接痕的產(chǎn)生，有時(shí)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(shè)一冷料穴，使前鋒冷料引如其內(nèi)，以提高熔接強(qiáng)度。在選擇澆口位置時(shí)，還應(yīng)考慮熔接的方位對(duì)塑件質(zhì)量 及強(qiáng)度的不同影響。 （ 4）應(yīng)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(shè)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(shí)熔體充填時(shí)也不順暢，雖然有時(shí)可用排氣系 統(tǒng)來(lái)解決，但在選擇澆口位置時(shí)應(yīng)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(huì)在流動(dòng)方向上 2 呈現(xiàn)一定的分子取向，這將影響塑件的性能。對(duì)某一塑件而言，垂直流向和平行于流向的強(qiáng)度、應(yīng)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(qiáng)度降低，容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。 （ 6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)（蛇形流） 塑料熔體的流動(dòng)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(dòng)將保證模具型腔的均勻充填并防止分層。塑料濺射進(jìn)入型腔可能增加表面缺陷、流線、熔體破裂及氣，如果通過(guò)一個(gè)狹窄的澆口充填一個(gè) 相對(duì)較大的型腔，這種流動(dòng)影響便可能出現(xiàn)。特別是在使用低粘度塑料熔體時(shí)更應(yīng)注意。通過(guò)擴(kuò)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(dòng)。 （ 7）澆口與塑件連接得部位應(yīng)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(shè)計(jì)采用點(diǎn) 澆口形式。 由于塑件為小型制件 ,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)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(shè)計(jì)與計(jì)算 成型零件 結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(jì)算型腔各尺寸就可以了。 本設(shè)計(jì)采用組合式凹模，如圖 41示 。根據(jù)對(duì)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(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性。同時(shí)考慮其機(jī)械加工性能和拋光性能，又因?yàn)樗芗榇笈可a(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(qiáng)度要比 40鋼高 20%，同時(shí)具有良好的塑性和韌性。而對(duì)于兩個(gè) ￠ 5的 軸肩 ，一個(gè)直接在中間板上成型，一個(gè)由動(dòng)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(jì)算 塑件精度等級(jí)按塑件公差數(shù)值表（ GB/T 144861993），取 MT5 級(jí)，計(jì)算中按相應(yīng)公差來(lái)查取，采用平均值法來(lái)計(jì)算。 凹模 徑向 尺寸計(jì)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(yīng)塑件制造公差△ 1= Ls2=15177。 =? mm, 相應(yīng)塑件制造公差△ 2= Ls3=5177。 =? mm, 相應(yīng)塑件制造公差△ 3= 計(jì)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(shè)計(jì)指 導(dǎo)（第 2版）》表 210，取 X1=， 2=， X3=；△是塑件相應(yīng)尺寸的公差；δ z 是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差，查《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)（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(jì)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(jì)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(dòng)模墊板厚度計(jì)算 本設(shè)計(jì)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(qiáng)度條件來(lái)計(jì)算。 型腔側(cè)壁厚度計(jì)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(yīng)力 （ MPa） ， ??? = s? /ns( s? 為材料屈服點(diǎn)， 40Cr 的屈服點(diǎn)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(shè)計(jì)指導(dǎo)（第 2 版）》表 22常用塑料注射成型時(shí)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(shè)計(jì)最小側(cè)壁厚度 S=5mm，滿足要求。 15 5 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注射成型的每一個(gè)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(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)（或稱推出、頂出機(jī)構(gòu)）。推出是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)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(jī)構(gòu)是不可忽視的。在設(shè)計(jì)脫模推出機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則。 (1)推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過(guò)裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿來(lái)驅(qū)動(dòng)的，所以一般情況下，推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。正因?yàn)槿绱耍诜中兔嬖O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量注意，開模后使塑件能留在動(dòng)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(guò)程最后不變形、 不 損壞 ，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析塑件對(duì)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(diǎn)應(yīng)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(diǎn)作用在塑 件的薄平面上，防止塑件破裂、穿孔。從而時(shí)塑件受力均勻、不變形、不損壞。用推桿推出時(shí)，推桿作用在塑件