【正文】 耐磨 ,用冷壓燒結(jié)成型 . PE 的主要性能指標 表 1 PE 的主要性能指標 Table 1 PE key performance indicators 密度 g/cm179。 彈性模量 MPa ~ 10179。 比容 cm179。/g ~ 彎曲強度 MPa 208~400 吸水率 %（ 24h） 小于 抗拉屈服強度 MPa 220~390 收縮率 % ~ 熔點 176。 C 105~137 3 擬訂模具的結(jié)構(gòu)形式 模具的結(jié)構(gòu)形式，是指設(shè)計過程中的注射機的確定，澆注系統(tǒng)的形式和澆口位置的選擇，成型零件的設(shè)計，脫模推出機構(gòu)的設(shè)計，側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計，合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計及各個零件的設(shè)計和裝配圖設(shè)計。 確定型腔數(shù)量及排列方式 當塑料制件的設(shè)計已經(jīng)完成，并選定所用塑料后，就需要考慮是采用單型腔模還是多型 腔模。與多型腔模相比，單型腔模具有以下優(yōu)點： 塑料制件的形狀與尺寸精度始終一致； 工藝參數(shù)易于控 制； 模具結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設(shè)計制造、維修大為簡化。 一般來說，精度要求高的小型制品和中大型制品優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對于精度要求不高的小型制品（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。 由以上分析初步定為一模兩腔 , 。 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 多型腔單分型面模具 制品外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要 6 求一般的小型制品，可采用此結(jié)構(gòu)。 多型腔多分型面模具 制品外觀質(zhì)量要求高，尺寸 精度要求一般的小型制品，可采 圖 2 型腔分布示意圖 用此結(jié)構(gòu)。該制品外觀質(zhì)量要求 figure2 Distribution map of the cavity 較高，分析該制品樣品采用的澆口位置、分型面位置、推出機構(gòu)的痕跡，可知澆口為一般側(cè)澆口，并可初步擬定采用兩型腔雙分型面的模具結(jié)構(gòu)形式，其中雙分型面為：水平、垂直分型面。 注塑機型 號的確定 注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備，因此設(shè)計注射模是應(yīng)該詳細了解注射機的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計出符合要求的模具。 有關(guān)制品的計算 根據(jù)零件圖提供的樣品，便可以根據(jù)樣品測繪得出制品體積，同時也可以借助計算機輔助軟件 (如： Pro/E 軟件等 )建立制品模型（對于沒有提供樣品的設(shè)計，也可以由所提供的制品圖樣建立模型），這樣既便于較精確的計算制品的各個參數(shù)，又更為直觀、形象。因條件所限 ,本設(shè)計是由測繪所的體積： 1）制品的體積為： V1=（ cm179。） 質(zhì)量為： m=179。? cm179。= 2）初步估計澆注系統(tǒng)的體積約為塑件的 倍： V2=? =（ cm179。） 本設(shè)計中取 V2=25（ cm179。） 3）該模具一次注射共需塑料的體積約為： V0=2V1+ V2 =（ cm179。） 注射機型號的確定 根據(jù)以上的計算初步選定型號為 XS— ZY— 125的注射機，其主要 技術(shù)參數(shù)如下表： 表 2 XS— ZY— 125 注射機主要技術(shù)參數(shù) Table2 XSZY125 injection machine main technical parameters 額定注射量（ cm179。） 125 螺桿 (柱塞 )直徑（ mm） 42 注射壓力（ MPa） 150 注射行程（ mm） 115 7 注射時間 (s) 鎖模力（ kN） 900 最大成型面積（ cm178。） 320 最大開合模行程（ mm） 300 模具最大厚度（ mm） 300 模具最小厚度（ mm） 200 合模方式 液壓 — 機械 噴嘴球頭半徑（ mm） SR12 頂桿中心距（ mm） 230 噴嘴孔徑（ mm） 4 注射機及各個參數(shù)的校核 注射壓力的校核： 該注射機的注射壓力為 150MPa， PE的注射壓力為 80～ 130MPa， 所以能夠滿足要求。 由注射機料筒塑化速率校核型腔數(shù)量 n： 1 2360 0/ M MKM Tn ?? （ 1） 上式右邊 =? 2 （符和要求） 式中 K—— 注射機最大 注射量的利用系數(shù)，一般取 M—— 注射機的額定塑化量（ g/h 或 cm179。/h） T—— 成形周期 M2—— 澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積（ g或 cm179。） M1—— 單個制品的質(zhì)量和體積（ g或 cm179。） 按注射機的最大注射量校核型腔數(shù)量 n： 1 2MMKMn n ?? （ 2） =2 ? 2 （符合要求） 式中 Mn—— 注射機允許的最大注射量（ g或 cm179。） 按注射機的鎖模（合模）力的校核： 注射模從分型脹開的力（鎖模力）應(yīng)小于注射機的額定鎖模力，既 F? P（ n A1+ A2） 式子的右面為 （符合要求） 式中 F—— 注射機的額定鎖模力（ N） 8 A1—— 單個制品在模具分型面上的投影面積（ mm178。） A2—— 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（ mm178。） p—— 塑料熔體在模腔內(nèi)的平均壓力（ MPa），通常模腔內(nèi)的壓力為20~40Mpa；成型一 般制品為 24~34Mpa；精密制品為 39~44Mpa。 本設(shè)計中取模腔內(nèi)的平均壓力為 40Mpa n—— 型腔個數(shù) 開模行程的校核： Smax? S=H1+H2+5～ 10 上式右邊 S=32+34+46+5 =117mm 而注射機的最大開模行程是 300mm，所以（符合要求） 式中 Smax—— 注射機最大開模行程（ mm） H1—— 推出距離（脫模距離）（ mm） H2—— 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的制品高度（ mm） 分型面位置確定 模具上用以取出制品和（或）澆注系統(tǒng)凝料的，可分離的接觸表面稱之為分型面。 分型面的選擇 從所提供樣品采用的分型面可知：第一分型面與開模方向垂直；進行模具設(shè)計時，在考慮設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，可得出：第二分型面與制品推出方向平行。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，其包括：主流道、分流道、冷料穴、澆口。 澆注 系統(tǒng)設(shè)計原則 澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上 ,應(yīng)有壓降 ,流量和溫度的分布的均衡布置； 結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置； 盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時間； 澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動，有利于排氣和補縮，且應(yīng)設(shè)在塑件較厚的部位，以使熔料從后斷面移入薄斷面，以利于補料； 避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生； 主流道的設(shè)計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處， 它將注射機噴射出的熔體導(dǎo)入分流道9 或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。 主流道尺寸 1）主流道小端直徑 d=注射機噴嘴直徑 +～ 1 =4+～ 1 取 d =5（ mm） 這樣便于噴嘴和主流道能同軸對準 ,也能使的主流道凝料能順利脫出 2）主流道球面半徑 主流道入口的凹坑球面半徑 R,應(yīng)該大于注射機噴嘴球頭半徑的 2～ ,兩者不能很好的貼合 ,會讓塑件熔體反噴 ,出現(xiàn)溢邊致使脫模困難 . SR=注射機噴嘴球頭半徑 +2～ 3 取 SR=12+2=14（ mm） 3）主流道長度 L 一般按模板厚度確定，但為了減小充模時壓力降和減少物料損耗，以短為好，小模具控制在 50之內(nèi)在出現(xiàn)過長流道時，可以將主流道襯套挖出深凹坑，讓噴嘴伸入模具。本設(shè)計中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu) 取 L=35（ mm） 4）主流道大端直徑 D=d+2Ltgα （半錐角 α 為 1176。 ～ 2176。 ，取 α =2176。 ） ≈8 取 D=8（ mm） 主流道襯套的形式及尺寸 主流道小端入口處與注射機噴嘴反 復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和 10 圖 3 澆口套 Figure 3 sets the gate 熱處理，常采用碳素工具鋼，如 T8A、 T10A等，熱處理硬度為 53～ 57HRC。由于該模具主流道較長 設(shè)計成分體式較宜。 定位圈的結(jié)構(gòu)尺寸 定位圈是對澆口套 的固定和對注射方向的導(dǎo)正 均布均布 圖 4 定位圈 Figure 4 Positioning ring 主流道襯套的固定 11 （ ）（ ） 12345 圖 5 主流道襯套的固定 Figure 5 Fixed sprue bushing 冷料穴的設(shè)計 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴 嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約 10～ 25mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成形性能不佳，如果這里相對較低的冷料進入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴（冷料井）。 冷料穴的作用是儲存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭及熔體流動的前鋒冷料，以防止冷料進入型腔而影響制件質(zhì)量 。 主流道冷料穴 主流道冷料穴常設(shè)在主流道的末端，開模時應(yīng)將主流道中的冷凝料拉出 ,所以冷料穴直徑宜稍大于主流道大端直徑 .由于該模具具有垂直分型面即側(cè)向分型，冷料穴分別開在左右瓣合模上，開模時，將主流道中的凝料拉出來；側(cè)向分型時，冷料穴中的凝料會制動脫落。 其中 D為主流道大端直徑 ,該模具取 d=D=8 (mm), 12 12345 圖 6 主流道冷料穴 Figure 6 major cold slug 其中 2 為主流道的冷料穴，這樣設(shè)計的好處是不緊能容納熔料 的冷峰，同時還可以配合拉料桿巧妙的拉出凝料，見圖 6。 分流道冷料穴 當分流道較長時，可將分流道的端部沿料流前進方向延長作為分流道冷料穴，以儲存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的 ～ 2 倍。 該模具的分流道冷料穴與流道的截面形狀相同，直徑逐漸縮小的半圓形，見圖 7。 123 圖 7 分流道冷料穴 Figure 7 shunt cold slug 分流道的設(shè)計 在多型腔或單型腔多澆口時應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道末端與澆口 之間這一段塑料熔體的動通道，其作用是 通過流道截面及方向變化，使熔料能平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換流向注入型腔 。分流道最理想的設(shè)計就是把流動樹脂在流道中的壓降降到最小。在多種常見截面當中，圓形截面的壓降是最小的。 13 分流道的形狀及尺寸 為