【正文】 提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、開模距離等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺和模具相匹配的注塑機(jī)，倘若用戶已提供了注射機(jī)的型號和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對其進(jìn)行校核，若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量調(diào)整。 有關(guān)塑件的計(jì)算 1. 該塑件的體積為：V1=m/=10/=（cm179。） 質(zhì)量m1為：通過計(jì)算，Pro/E建模分析，m1=10g 2. 流道凝料的質(zhì)量m2 還是個(gè)未知數(shù)，,從上述分析中決定的一模兩腔，所以注塑量為： 質(zhì)量m2= m1 =210=32g 3. 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算 流道凝料（包括澆口）在分型面上的A2 ,在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，因此，所以 A=nA1+A2= nA1+ nA1= nA1=23882= 式中 A1=3882Fm=A=50=524070N=式中型腔壓力取50MPa 注射機(jī)型號的確定根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值,初步選定型號為SZ100/630（臥式）的注射機(jī)。SYS—30注射機(jī)的主要參數(shù)如下：注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)理論注射容量/ 75,105螺桿直徑/mm 30,35注射壓力 MPa 224鎖模方式 雙曲軸塑化能力(g/s) ,螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 14~200噴嘴球半徑mm 15注射速率(g/s) 60，80鎖模力 /KN 630拉桿內(nèi)間距/mm 370320移模行程/mm 270最大模厚/mm 300最小模厚/mm 150定位孔直徑/mm φ125噴嘴孔直徑/mm φ4 注射機(jī)及型腔數(shù)量的校核型腔數(shù)量的校核 由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量n： 上式右邊=282 （符和要求） 式中K——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)， M——（g/h或cm179。/h） T——成型周期 50s M2——澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積（g或cm179。） M1——單個(gè)塑件的質(zhì)量和體積（g或cm179。） 4 分型面位置的確定分型面即打開模具取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的面，分型面的位置影響著成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開設(shè)密切相關(guān)。分型面的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處,(2) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊,(3) 保證塑件的精度要求,(4) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求,(5) 便于模具加工制造,(6) 對成型面積的影響,(7) 對排氣效果的影響,(8) 對側(cè)向抽芯的影響。 其中最重要的是第(5)和第(2)、第(8)點(diǎn)。為了便于模具加工制造，應(yīng)盡量選擇平直分型面使其易于加工的分型面。如下圖所示，采用A－A 這樣一個(gè)曲面的分型面，前模（即定模）做成平的就行了，膠位全部做在后模（即動(dòng)模），大簡化了前模的加工。A－A 分型面也是整個(gè)模具的主分模面。下圖中虛線所示的B－B 和C－C 分型面是行位（即滑塊）的分型面。這樣選擇行位分型面，有利于線切割，行位以及后模仁和后模鑲件這些成型零件。分型面的選擇應(yīng)盡可能使塑件在開模后留在后模一邊，這樣有助于后模設(shè)置的推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作，在下圖中，從A－A 分型，了B－B 處的行位向左,右移開，C－C 處的行位向中間移開后，由于塑件收縮會(huì)包在后模仁和后模鑲件上，依靠注射機(jī)的頂出裝置和模具的推出機(jī)構(gòu)推出塑件。圖41 塑件圖分型面圖42 塑件分型面5 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注射機(jī)噴嘴射出后達(dá)到型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料（熱流道）澆注系統(tǒng)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，其包括：主流道、分流道、冷料井、澆口。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1. 重點(diǎn)考慮型腔布局，2. 熱量及壓力損失要小，為此澆注系統(tǒng)流程應(yīng)盡可能短，截面尺寸應(yīng)盡可能大，彎折盡量少，表面粗糙度要低，3. 均衡進(jìn)料，即分流道盡可能采用平衡式布置，4. 塑料耗量要少，滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料耗量，5. 消除冷料，澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的“冷料”，6. 排氣良好，7. 防止塑件出現(xiàn)缺陷，避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力，8. 保證塑件外觀質(zhì)量，9. 較高的生產(chǎn)效率。 澆注系統(tǒng)布置在多腔模中，分流道的布置有平衡式和非平衡式兩類，一般以平衡式為宜。本次設(shè)計(jì)采用的是平衡式布置，充分利用了它質(zhì)量好，一致性好等優(yōu)點(diǎn)。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)普通流道澆注系統(tǒng)，其包括：主流道、分流道、冷料井、澆口。1．主流道設(shè)計(jì)主流道尺寸直澆口式主流道呈截錐體，主流道入口直徑d應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴直徑1mm左右。這樣便于兩者能同軸對準(zhǔn)，也使得主流道凝料能順利脫出。所以：主流道小端直徑d=注射機(jī)噴嘴直徑+(～1) =4+～1取d =（mm）主流道入口的凹坑球面半徑R，應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑約1~2mm。反之，兩者不能很好貼和，會(huì)讓塑料熔體反噴，出現(xiàn)溢邊致使脫模困難。所以：主流道球面半徑SR=15+1～2 取SR=16（mm）錐孔壁粗糙度Ra≤。主流道的錐角α=2176?！?176。過大的錐角會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣。過小錐角使凝料脫模困難，還會(huì)使充模時(shí)流動(dòng)阻力大，比表面增大，熱量損耗大。主流道的出口端應(yīng)該有較大圓角r≈ D/8。其中， D可用經(jīng)驗(yàn)公式求出：D= 其中， V流經(jīng)主流道的熔體體積（cm）；k因熔體材料而異的常數(shù)，取k=；所以， D==≈ 6mm所以， r=== mm主流道的比表面S為：S= == 主流道的長度是L，一般按模板厚度確定。但為了減小充模時(shí)壓力降和減少物料損耗，以短為好。小模具控制在40mm之內(nèi)。初步確定：L=83mmH=R=16=2．主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)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(dú)進(jìn)行加工和熱處理，一般采用碳素工具鋼，如：T8A、T10A等，熱處理硬度為53～57HRC。主流道襯套和定位圈設(shè)計(jì)成整體式，用于小型模具，中大型模具設(shè)計(jì)成分體式。但由于該模具主流道較長，設(shè)計(jì)成分體式較宜圖51 主流道襯套符號 名稱 尺寸α 錐度 α＝３186。d 主流道小端直徑 d＋＝h 球面配合高度 3mmSR 主流道球面半徑 r+1=15+1=16 mmL 主流道長度 83mmD 主流道大端直徑 d＋2Ltg/2＝＋283tg3/2=9 mm主流道襯套的結(jié)構(gòu)尺寸如下：圖53 主流道襯套尺寸圖 (1) 主流道凝料體積為：　　(2) 主流道剪切速率校核由經(jīng)驗(yàn)公式式中　3. 主流道襯套的固定：圖54 主流道襯套的固定 分流道的設(shè)計(jì)在多型腔或單型腔多澆口時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道。分流道最理想的設(shè)計(jì)就是把流動(dòng)樹脂在流道中的壓降降到最小，在多種常見截面當(dāng)中，圓形截面的壓降是最小的。故此設(shè)計(jì)中采用壓降比最小且塑料熔體的熱量散失流動(dòng)阻力均不大的圓形截面。本模具采用圓形分流道。(1) 分流道的形狀及尺寸為了便于加工以及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等。工程設(shè)計(jì)中常采用梯形截面加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失、流動(dòng)阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式可確定其截面尺寸： 式中 B―梯形大底邊的寬度（mm）m―塑件的重量（g）L―分流道的長度（mm）H－梯形的高度（mm）注意：上式的適用范圍：，重量小于200g，～。由于 =（mm）（故不在適用范圍）~取得 B=6（mm） =4（mm）梯形斜角通常取5176。～10176。，此處取8176。底部圓角r=1～3（mm），取r=1（mm）其截面形狀及尺寸如下：圖55 分流道截面(2) 分流道的表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，～，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。(3) 分流道的布置形式分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本次設(shè)計(jì)分流道的布置采取的是平衡式布置，從主流道末端到各型腔分流，其長度、斷面形狀和尺寸都對應(yīng)相等，各型腔受力相同，不需采取平衡計(jì)算。(4) 分流道向澆口過渡部分的結(jié)構(gòu)見下圖：梯形分流道與矩形澆口的連接形式圖56 分流道、澆口過渡 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(jìn)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(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) 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，這對大型塑件更為重要。 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。 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熔接牢度，可以在熔接處外側(cè)設(shè)一冷料穴，使前鋒冷料引入其內(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，對塑件質(zhì)量及強(qiáng)度的不同影響。 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)來解決，但在選擇澆口位置時(shí)應(yīng)先行加以考慮?？紤]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(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。 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，如果通過一