【正文】 POM 的主要性能指標(biāo) 表 POM 的主要性能指標(biāo) 密度 g/cm179。 彈性模量 MPa 10179。 比容 cm179。/g 彎曲強(qiáng)度 MPa 104 吸水率 %（ 24h） ~ 抗拉屈服強(qiáng)度 MPa 69 收縮率 % ~ 熔點(diǎn) 176。C 180~200 POM 主要用途 POM 強(qiáng)度高，質(zhì)輕，常用來代替銅、鋅、錫、鉛等有色金屬，廣泛用于工業(yè)機(jī)械、汽車、電子電器、日用品、管道及配件、精密儀器和建材等部門。 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(jì)過程中的注射機(jī)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(jì)，脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及各個(gè)零件的設(shè)計(jì)和裝配圖設(shè)計(jì)。 確定型腔數(shù)量及排列方式 當(dāng)塑料制件的設(shè)計(jì)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(diǎn)： 1)、塑料制件的形狀與尺寸精度始終一致； 2)、工藝參數(shù)易于控制； 3)、模具結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設(shè)計(jì)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(duì)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(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)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， 如圖 所示。 圖 型腔分布示意圖 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，可采用此結(jié)構(gòu)。該制 品外觀質(zhì)量要求較高，分析該制品樣品采用的澆口位置、分型面位置、推出機(jī)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(jī)型號(hào)的確定 注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注射模是應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。 注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)制品的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)型式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)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(tái)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(hào)和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)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。 注射機(jī)的選用原則 1)、計(jì)算塑件及澆道凝料的總?cè)萘浚w積或重量）應(yīng)小于注射機(jī)額定容量（體積或容量）的 倍； 2)、模具成型時(shí)需用的注射壓力應(yīng)小于所選用注射機(jī)的最大注射壓力； 3)、模具型腔注射時(shí)所產(chǎn)生的壓力必須要小于注射機(jī)的鎖模力； 4)、模具的閉模高度應(yīng)在注射機(jī)最大，最小閉合高度之間； 5)、 模具脫模取出朔件所需的距離應(yīng)小于所選注射機(jī)的開模行程； 6)、模具的外形尺寸及安裝尺寸必須與所選注射機(jī)模板適應(yīng)，既模具最大外形尺寸安裝時(shí)應(yīng)不受拉桿間距的影響，模具安裝用的定位環(huán)尺寸應(yīng)與機(jī)床定位孔直徑相配合； 模具的模板各安裝孔應(yīng)與注射機(jī)固定模板的安裝孔相對(duì)應(yīng)、機(jī)床噴嘴孔徑和球面半徑應(yīng)與模具進(jìn)料孔相對(duì)應(yīng)，注射機(jī)的開模行程應(yīng)滿足脫件條件。 有關(guān)制品的計(jì)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(shí)也可以借助計(jì)算機(jī)輔助軟件 (如： Pro/E 軟件等 )建立制品模型（對(duì)于沒有提供樣品的設(shè)計(jì)，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(jì)算制品的各個(gè)參數(shù)，又更為直觀、形象。因條件所限 ,本設(shè)計(jì)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(jì)澆注系統(tǒng)的體積約為塑件的 倍： V2=? =（ cm179。） 本設(shè)計(jì)中取 V2=（ 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(jī)型號(hào)的確定 根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號(hào)為 XS— Z— 60 的注射機(jī)。近年來我國引進(jìn)注射機(jī)的機(jī)型很多，國內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注射模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的“注射機(jī)使用說明書”上標(biāo)明的技術(shù)參數(shù)。 根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號(hào)為 XS— Z— 60 的 注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如表 。 表 XS— Z— 60 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 額定注射量（ cm179。） 60 螺桿 (柱塞 )直徑（ mm） 38 注射壓力（ MPa） 122 注射行程（ mm） 170 注射時(shí)間 (s) 2～ 5 鎖模力（ kN） 500 最大成型面積（ cm178。） 130 最大開合模行程（ mm） 180 模具最大厚度（ mm） 200 模具最小厚度（ mm） 70 合模方式 液壓 — 機(jī)械 噴嘴球頭半徑（ mm） SR12 頂桿中心距（ mm） 中心推出 噴嘴孔徑（ mm） 4 注射機(jī)及各個(gè)參數(shù)的校核 1)、注射壓力的校核： 該注射機(jī)的注射壓力為 122MPa，由于塑件較簡單，所以取 P=90Mpa。 所以能夠滿足要求。 2)、由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量 n： 1 23600/ M MK M Tn ?? 上式右邊 =? 2 （符和要求） 式中 K—— 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 M—— 注射 機(jī)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(gè)制品的質(zhì)量和體積（ g 或 cm179。） 3)、按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 n： 1 2MMKMn n ?? = ? 2 （符合要求） 式中 Mn—— 注射機(jī)允許的最大注射量（ g 或 cm179。） 4)、按注射機(jī)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(jī)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(jī)的額定鎖模力（ N） A1—— 單個(gè)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(jì)中取模腔內(nèi)的平均壓力為 40Mpa。 n—— 型腔個(gè)數(shù) 5)、開模行程的校核： Smax? S=H1+H2+5～ 10 上式右邊 S=16+(6+46)+7=75mm 而注射機(jī)的最大開模行程是 180mm，所以（符合要求） 式中 Smax—— 注射機(jī)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。分型面的選擇不緊關(guān)系到塑件的正常成型和脫模具 ,而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本 .在制品設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成形時(shí)分型面的形狀和位置，否則無法用模具成形。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)制品質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大影響。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè) 關(guān)鍵因素。 分型面的選擇原則 1)、分型面應(yīng)選擇在制品的最大截面處 ,無論塑件以何方位布置型腔 ,都應(yīng)將此作為首要原則； 2)、有利于保證制品的外觀質(zhì)量 ,分型面上型腔壁面稍有間隙 ,熔體就會(huì)在塑件上產(chǎn)生飛邊； 3)、盡可能使制品留在動(dòng)模一側(cè) ,因?yàn)樵趧?dòng)模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機(jī)構(gòu)簡便易行； 4)、有利于保證制品的尺寸精度； 5)、盡可能滿足制品的使用要求； 6)、盡量減少制品在合模方向上的投影面積 ,以減小所需鎖模力； 7)、長型芯應(yīng)置于開模方向 ,當(dāng)塑件在相互垂直方向都需設(shè)置型心時(shí) ,將較短的型心設(shè)置在 4 側(cè)抽芯方向 ,有利于 減小抽拔距離； 8)、有利于排氣； 9)、有利于簡化模具結(jié)構(gòu) ,應(yīng)盡量避免側(cè)向分型或抽芯； 10)、在選擇非平面分型面時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便。 對(duì)于該設(shè)計(jì)，在進(jìn)行制品設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)充分考慮了上述原則，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(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，在充分考慮上述原則的基礎(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(jì) 澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔為止的一種完整的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)制品質(zhì)量影響很大。他的作用是將塑料熔體順 利地充滿到模具行腔深處 ,以獲得外形輪廓清晰 ,內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件。 它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，其包括：主流道、分流道、冷料穴、澆口。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 1)、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； 2)、結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置； 3)、盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時(shí)間； 4)、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(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，有利于排氣和補(bǔ)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(bǔ)料； 5)、避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生； 6)、澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和整修； 7)、熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對(duì)制品質(zhì)量的影響； 8)、盡量減少因開設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量； 9)、澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有 IT8 以上的精度要求； 10)、設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ) 存冷料的措施； 11)、盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合應(yīng)使兩者的偏離距離盡可能小。 主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)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(jī)噴嘴直徑 +～ 1 =4+～ 1 取 d =（ mm） 這樣便于噴嘴和主流道能同軸對(duì)準(zhǔn) ,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(jī)噴嘴球頭半徑的 2～ ,兩者不能很好的貼合 ,會(huì)讓塑件熔體反噴 ,出現(xiàn)溢邊致使脫模困難 . SR=注射機(jī)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(shí)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(shí)，可以將主流道襯套挖出深凹坑，讓噴嘴伸入模具。本設(shè)計(jì)中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu) 取 L=42（ mm） 4）主流道大端直徑 D=d+2Ltgα（錐角 α為 2176?！? 6176。，取 α=4176。） ≈10 取 D=10（ mm） 主流道襯套的形式及尺寸 圖 澆口套 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(duì)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，常采用碳素工具鋼，如 T8A、 T10A 等，熱處理硬度為 50～55HRC。由于該模具主流道較長，設(shè)計(jì)成分體式較宜，如圖 所示。 定位圈的結(jié)構(gòu)尺寸 定位圈是對(duì)澆口套的固定和對(duì) 注射方向的導(dǎo)正，如圖 所示