【正文】 =48 所以注射機(jī)注射容量完全滿足要求。 注射機(jī)鎖模力校核 模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān)系按 32式校核 p 腔 F≤P 鎖 （ 32） 式中 p 腔 — 模具型腔壓力，一般取 40～ 50Mpa； F — 塑件與 澆注系統(tǒng)分型面上的投影面積（ mm2） 。 P 鎖 — 注射機(jī)額定鎖模力（ N）。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 p 腔 = 40 Mpa F = P 鎖 = 500 kN p 腔 F = 40 10 6 10734. 2 10 6 = (kN) 500(kN) 所以注射機(jī)的鎖模力也滿足要求。 注射機(jī)注射壓力校核 塑件所需的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定注射壓力，其關(guān)系按 33式校核 p 成 ≤ P 注 （ 33） 式中 p 成 — 塑件成形所需的注射壓 力（ Mpa） ； P 注 — 所選注射機(jī)的額定注射壓力 (Mpa)。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 p 成 = 80 Mpa 機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 10 P 注 = 122Mpa 顯然， 80 122Mpa，因此注射壓力也滿要求。 注射機(jī)模具厚度校核 模具閉合時(shí)的厚度應(yīng)在注射機(jī)動(dòng)、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系按 34 式校核 H 最小 ＜ H 模 ＜ H 最大 （ 34） 式中 H 最小 — 注射機(jī)所允許的最小模具厚度（ mm） ； H 模 — 模具閉合厚度（ mm） ； H 最大 — 注射機(jī)所允許的最大模具厚度（ mm） 。 在這個(gè)設(shè) 計(jì)中 H 最小 =70 mm H 模 = 80 mm H 最大 = 200 mm 顯然， 7080200 所以注射機(jī)模具厚度也滿足要求。 注射機(jī)最大開模行程校核 塑件所需的開模距應(yīng)小于注射機(jī)的最大開模行程。對(duì)在液壓機(jī)械聯(lián)合鎖模的立式、臥式注射機(jī)上使用的一般澆口模具，關(guān)系按 35 式校核 H1 + H2 + 5～ 10mm ≤ s （ 35） 式中 H1 — 脫模距離 (推出距離 )（ mm） ； H2 — 塑件高度（包括澆注系統(tǒng)）（ mm） ； S — 注射機(jī)模板行程（ mm） 。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 H1 = 25 mm H2 = 65mm S = 180mm H1 + H2 + 10 = 25 + 65 +10 = 100 mm 100 180 因此，注射機(jī)模板行程也滿足要 求。 1） 設(shè)計(jì)分型面 機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 11 設(shè)計(jì)塑料成型模具時(shí)，分型面的設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，分型面選擇合理，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，塑件容易成型，并且塑件質(zhì)量高。如果分型面選擇不合理，模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，塑件成型困難，并且塑件質(zhì)量差。 分型面的形狀 主要有平面、斜面、階梯面、曲面等。 選擇分型面的一般原則 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在 模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 1)為了便于塑件起模，分型面一般使塑件在開模時(shí)留在下?；騽?dòng)模上，且分型面應(yīng)選在塑件外形的最大輪廓處。 2)選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量只采用一個(gè)與開模方向垂直的分型面，并盡量避免側(cè)向抽芯與側(cè)向分型。 3)對(duì)于有同軸度要求的塑件，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將有同軸度要求的部分設(shè)計(jì)在同一模板內(nèi)。 4)分型 面的選擇應(yīng)有利于防止溢料。當(dāng)塑件在分型面上的投影面積接近于注射機(jī)的最大面積時(shí)，就有可能產(chǎn)生溢料。 5)分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。為此，一般分型面應(yīng)與熔體流動(dòng)的末端重合。 對(duì)于高度較高的塑件，其外觀無(wú)嚴(yán)格要求時(shí)，可將分型面選擇在中間。此外，選擇分型面是還應(yīng)考慮到塑件的精度、塑件的外觀質(zhì)量要求、模具加工難易程度等因素。 分型面的形式參見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》圖 240，其選擇示例見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 247。 執(zhí)行分型面創(chuàng)建中的復(fù)制、拉伸、平整等命令后得到分型面。分型面創(chuàng)建完成后，如圖 43 所示： 分型面設(shè)計(jì)好后，在經(jīng)過分割體積塊、抽取模具元件兩道工序后，凸模和凹模都已經(jīng)設(shè)計(jì)好了。分別如圖 44和 45 所示： 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射模的普通澆注系統(tǒng)由主澆道、分澆道、澆口、冷料穴四部分組成。 主澆道：從注射機(jī)的噴嘴與模具接觸的 部分到分澆道為止的一段流道。 分澆道：從主澆道的末端到澆口為止的一段流道。 澆口：從分流道的末端到模具型腔為止的一段狹窄的澆道。 冷料穴：一般設(shè)在主澆道的對(duì)面，有時(shí)也設(shè)在分澆道的末端。 機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 12 主澆道的設(shè)計(jì) 主澆道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶 有錐度的流動(dòng)通道。主流道小端尺寸為直徑為 5mm。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，俗稱澆口套，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。本設(shè)計(jì)中澆口套由于與定位圈有配合需求，而且注射機(jī)噴嘴球半徑 12，遵循注射機(jī)球半徑小于等于澆口套球半徑的國(guó)標(biāo)要求，澆口套的規(guī)格有 S15， S20 等幾種。由于注射機(jī)的噴嘴半徑為 S12，所以為澆口套取 S15。主流道的形式見附錄《模具裝配圖》，即 04 號(hào)圖紙。 主流道澆口套固定配合見圖 46 所示。 圖 46 分澆道的設(shè)計(jì) 在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）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。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動(dòng)過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使比面積小，熱量損失少，摩擦阻力小。常用分流道的截面形狀及尺寸參見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 249。在考慮分流道設(shè)計(jì)時(shí)，由于 其水平高度已經(jīng)被主流道位置確定，因此，我們只要設(shè)計(jì)分流道的布置形式和截面形狀即可?？紤]到圓形截面的分流道在注射過程中對(duì)塑料流動(dòng)的阻力最小，流動(dòng)效率最高，因此我們選用圓形截面的分流道，直徑為 3mm。由于我們所設(shè)計(jì)的模具是一腔四穴的形式，因此在主澆道分流后，設(shè)計(jì)了四根分澆道。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是塑料在填充過程中較均勻和平穩(wěn)，避免出現(xiàn)冷隔現(xiàn)象，有利于保證成形零件的成形質(zhì)量。 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機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 13 流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 μ m 左右既可，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)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。 主澆道和分流道布置位置如圖 47所示，其中主流道至各澆口流動(dòng)距離相等，保證了塑料在填充過程中同時(shí)到達(dá)。 澆口及冷料穴設(shè)計(jì) 澆口是分流道與型腔的連接通道，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分。當(dāng)熔融的塑料流通過澆口時(shí)，流速加快，同時(shí)，由于摩擦作用，塑料流的溫度升高、粘度降低，流動(dòng)性提高，有利于充滿型腔。所以，澆口的表面粗糙度 Ra 值不大于 。 澆口的大小對(duì)塑件是否成型和成型后的質(zhì)量有很大的關(guān)系。澆口位置的選擇有以下幾個(gè)原則： 1）澆口設(shè)置在正對(duì)著型腔壁或粗大型心的地方，使高速料流直接沖擊在型腔壁或型心壁上，從而改變流向，降低流速，平穩(wěn)的充滿型腔，可避免溶體破裂現(xiàn)象，消除塑件明顯的溶接痕。 2）澆口的位置應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處，以利于熔體填充材料。 3）澆口的位置應(yīng)使熔體流程最短，流向變化最小，能量損失最小。 4）澆口的位置應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出。 5）避免塑件產(chǎn)生熔接痕。 6）防止料流將型心或嵌件擠壓變形。 7）澆口位置應(yīng)盡量避免由于高分子定向 作用產(chǎn)生的不利影響，利用高分子定向作用產(chǎn)生的有利影響。 根據(jù)以上一些原則，本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口（如圖 48 所示），側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國(guó)外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及澆口封閉時(shí)間。這種澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)；但有澆口痕跡存在，會(huì)形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件 缺陷，且注射壓力損失大，對(duì)深型腔塑件排氣不便。澆口的各類形式和尺寸參見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》中表250～ 260。 機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 14 冷料穴 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主澆道入口這一小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(jī)料筒以內(nèi)約 10－ 25mm 的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)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(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn) 入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。 冷料穴的形狀見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》中表 262。冷料穴一般開設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上（也即塑料流動(dòng)的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的 1－ 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為 Z 字形和拉料桿的形式，具體要根據(jù)塑料性能合理選用?？紤]到后面采用 Z 形拉料稈，冷料穴選取相應(yīng)形式，這種冷料穴常用于熱塑性塑料注射模。冷料穴的形狀和尺寸參見附錄凸模工作圖，即 02 號(hào)圖紙。 鑄模和開模 當(dāng)型心、型腔和澆注系統(tǒng)都生成后，模具內(nèi)部就形成了一個(gè)完整的流料通道，PRO/E 能夠沿著這個(gè)通道將澆注系統(tǒng)和型腔充滿，形成一個(gè)獨(dú)立的模具元件，這個(gè)過程我們稱只為鑄模。鑄模完成后生成的鑄模零件如圖 49所示： 圖 49 為了能夠看清模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并檢查開模時(shí)的干涉情況， Pro/E 提供了開模功能。圖 410 為模具開模后的情況： 凹、凸模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)置冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時(shí)發(fā)生變形，縮短成形周期及提高塑件質(zhì)量。凹模的冷卻系統(tǒng)采用開設(shè)冷卻水孔的方式 ，冷卻水孔的開設(shè)原則如下： ? 冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能多，直徑盡量大。 ? 各冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)相等，一般保持在 15～ 20mm范圍內(nèi)，距離太近則冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)則效率低。水孔直徑一般取 8～12mm?？拙嘧詈脼樗字睆降?5 倍。 ? 水孔通過鑲塊時(shí)，防止鑲套管等漏水。 機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 15 ? 冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔內(nèi)塑料熔接的地方，以免影響塑件強(qiáng)度。 ? 水管接頭（冷卻水嘴）應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè)。 凹模上的冷卻水孔采用直流式，其中深孔為工藝孔，空口處用螺紋密封，淺孔通過水嘴與水管相連，冷卻冷卻水孔的直徑為 8mm。 圖 411 圖 412 凸模的冷卻系統(tǒng)采用直孔隔板示冷卻，如圖 413和圖 414所示，與分型面垂直的管道和底部的橫向管道形成冷卻回路，同時(shí)為了使冷卻水沿著冷卻回路流動(dòng)，在每一個(gè)直管道中均設(shè)置有隔板。 圖 413 圖 414 第 5 章 模具零件設(shè)計(jì) 推出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 確定推出系統(tǒng)形式，是確定模架選擇的基礎(chǔ)。在此，我們只介紹推桿推出和推件板推出兩種機(jī)構(gòu)，其他推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式參見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》中第二章第六節(jié)的內(nèi)容。 1．推 桿推出 推桿推出是一種最簡(jiǎn)單常用的推出形式。推出元件制造簡(jiǎn)便，機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 16 更換容易，滑動(dòng)阻力小，推出效果好，其結(jié)構(gòu)型式見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 278。 推桿設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： ? 推桿應(yīng)設(shè)在塑件能承力較大的部位，盡量使推出的塑件受力均勻，但不宜與型芯或鑲件距離過近，以免影響凸、凹模強(qiáng)度。 ? 推桿直徑不宜過細(xì)，要有足夠的強(qiáng)度承受推力，一般取Φ ～12mm。對(duì)Φ 3mm 以下的推桿宜用階梯式，即推桿下部增粗。 ? 推桿裝配后不應(yīng)有軸向竄動(dòng)，其端面應(yīng)高出型腔或鑲件平面～ 。推桿固定方式見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) 》圖 256。 ? 塑件澆口處盡量不設(shè)推桿，以防該處內(nèi)應(yīng)力大而碎裂。 ? 推桿的布置應(yīng)避開冷卻水道和側(cè)抽芯，以免推桿和抽芯機(jī)構(gòu)發(fā)生干擾。如果無(wú)法避開側(cè)抽芯，則應(yīng)設(shè)置先復(fù)位機(jī)構(gòu) 。 推桿和模體的配合間隙不大于所用塑料的溢邊值，常用塑料的溢邊值見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 279。 ABS 的溢邊值為 。 2．推件板推出 推件板推出面積大，推力均勻，模具不必設(shè)復(fù)位稈。但型芯周邊形狀復(fù)雜時(shí)，推件板的型孔加工較困難。常