【正文】 和模具的合理 工藝 性。且易于清除 澆 注塑料。成型 設備有兩個 重要 參數(shù) 。 其次 還應 注意以下 幾點 ： (1) 測 算核 實 范本所受注射 壓力應 小于注射機的 鎖 模力 。塑件落在 動 模上，且垂直面上已完全清除了平行方向上的障 礙 ， 然后 頂出 機構(gòu)在注射機 頂 桿的 驅(qū)動 下將 成型塑 件從動 模中 頂出。 7 圖 21 塑件外表面 圖 22 塑件內(nèi)表面 該塑件的外形尺寸為長 =30 mm，寬 =20 mm，高 =3mm，壁厚為 1mm，如圖 23 所示。 聚碳酸酯不耐紫外光，不耐強堿 ， 耐化學腐蝕 2. 物理性質(zhì) 聚碳酸酯無色透明， 絕緣 ， 耐熱， 尺寸穩(wěn)定性 ， 高強度 ， 抗沖擊，阻燃，自熄 ， 無 毒， 可著色等優(yōu)點 。隨著聚碳酸酯生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大，聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之間的價格差異在日益縮小。 表 21 PC 的性能 參數(shù) 密 度 (g/cm3) ~ 收 縮 率 ( % ) ~ 熔 點 (176。 K1 ～ 比 熱容 /J 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前是不是能準確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按塑件 體積的 ~1 倍來估算。根據(jù)以上的計算，由《中國模具工程大典》 ??8 表 18 初步選擇注塑機 ,如表 23 所示。 s1 60 塑化能力 /g 12 選擇分型面的原則 ： (1) 分型面應選擇在制品的最大截面處。 (4) 有利于保證制品的外 觀質(zhì)量 。在注射成型過程中，制品上會產(chǎn)生一些很難避免的工藝缺陷，如脫模斜度、飛邊及推桿與澆口痕跡等。當制品在相互垂直的兩個方向上都需要設置型芯時，應將較短的型芯置于側(cè)抽芯方 向，有利于減小抽拔距。 (10) 在選擇非平面分型面時，應有利于型腔加工和制品的脫模方便，因此設計非平面分型面時，應注意分型面上力的平衡。 13 圖 25 主分型面三維圖 2. 左右分型面（側(cè)抽芯分型面） 左右模具塊的外表面（在 pro/E 中用兩次拉伸分型面，合并分型面等方法獲得）三維圖見圖 26 所示 。 15 型腔排列形式的確定 模具采用對稱布置，為使塑料熔體以等速度充滿兩型腔，分流道在模具上采用對稱等距離分布，在注射時采用對稱分布可以使型腔和澆注系統(tǒng)投影面積重心更接近鎖模力的中心，避免局部漲模力過大影響鎖模。 凸模亦稱型芯，是成型塑件內(nèi)表面的零件 ， 如圖 29 所示 。 圖 28 凹模三維圖 16 圖 29 凸模三維圖 設計 的過程中，在對講機的 后蓋 上設計了 兩個通孔， 為達到目的， 采用單獨制造成 的 小型芯 （ 如圖 210），嵌入凸模來實現(xiàn)。 從以上的分析可知，本模具設計為一模兩腔， 采用對稱布置 ，根據(jù)塑件18 結(jié)構(gòu)形狀，推出機構(gòu)擬采用推桿推出形式。 脫模機構(gòu)完成塑件的頂出后，為進行下一個循環(huán)必須回復到初始位置，目前常用的復位形式主要有復位桿復位和彈簧復位 。 模具材料 的 選用 考慮到對講機 后蓋 是表面質(zhì)量要求高的外觀件，所選 材料 應易于切削，加工后能得到高精度；注射模成形零件的工作表面需要拋光達到粗糙度~， 這時鋼 材硬度范 圍 在 35~40HRC 之間為 宜。 澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。 (4) 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。 (8) 澆注系統(tǒng)的模具工作表面應達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應有 IT8 以上的精度要求。 20 由于主流道要與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸，所以在注射模主流道部分設計成可拆卸更換的澆口套 ， 如圖 31 所示。 ~5176。同時也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進行單獨加工和熱處理。 這 可增加外 層 塑料熔體的流 動 阻力，使外 層 塑料冷 卻 皮層 固定，形成 絕熱層 。 綜合截面形狀為梯形、 U 形、半圓形和矩形四種流道特點，本設計選用斷面形狀為半圓形的流道， 一般分流道直徑在 3mm~10mm范圍內(nèi)， 圓形截面分流道的直徑可取 3mm。由于不同的澆口形式對塑料熔體的充型特性、成型質(zhì)量及塑件的性能會產(chǎn)生不同的影響。但這種澆口成形的塑件往往有熔接痕存在，壓力損失較大，對深腔塑件排氣不利。 綜合考慮，本設計采用側(cè)澆口的形式。在設計澆口時往往先取小的尺寸值，以便在試模后逐步加以修正。冷料穴分兩種，一種專門用于收集、儲存冷料，另一種除儲存冷料外 還 兼有拉出流道凝料的功用。拉桿的三維圖形如圖 35 所示 。 支撐板是蓋在固定板上面或墊在固定板下面的平板，它的作用是防止固定板固定的零部件脫出固定板，并承受固定部件傳遞的壓力，因此它要具有較高的平行度、強度和剛度。動模板及其支撐板間用圓錐銷進行導向定位，以防止錯位。支撐26 板的長度和寬度分別比定模板長 20mm,即 143mm100mm。動模板支撐板三維圖如圖37 所示 。 墊塊的高度應符合注射機的安裝要求和 模具的結(jié)構(gòu)要求， 《塑料成型與模具設計》 ]6[ 式 (81)可知 計算公式為： mm)6~3(321 ????? ShhhH (34) 式中 H—— 墊塊 高度 ， mm； 1h —— 推板厚度， 定為 10mm； 2h —— 推板固定板厚度， 定為 10mm； 3h —— 推板限位 釘高 度， 定為 4mm； S—— 脫 出塑料制品所需的 頂出 行程， 定 為 4mm。導柱固定部分表面粗糙度 Ra 一般為 ，導柱的配合部分表面粗糙度 Ra 一般為~，本設計中取 Ra 為 。 在本設計中，動定模之間的導向機構(gòu)是導柱導向 ， 直徑為 10mm,，長度為 40。主要由斜導柱、滑塊（帶側(cè)型芯）、 楔塊和定位裝置 組成。 2. 設計要點 (1) 抽拔距： 將側(cè)向 型芯 或滑塊從成型位置抽拔或分開至 不 妨礙塑料制品 脫模的距離稱為抽拔距。~25176。? =? +(2~3176。 (4) 定位裝置：利用彈簧螺釘和擋板定位。 圖 310 斜導柱截面圖 推出機構(gòu)的 設計 推出機構(gòu)的設計原則 推出機構(gòu)設計一般應遵循以下原則： (1) 盡可能使制品滯留在動模一側(cè)，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成推出動作。 (4) 結(jié)構(gòu)合理可靠，運動靈活，制造方便，更換容易，推桿應具有足夠的強度和剛度。 (4) 順序脫模機構(gòu) 。選擇圓柱頭推桿。此外，限位釘還能防止脫模機構(gòu)在復位時受異物障礙，因為在限位釘頭部與推板所形成的空隙中可容納一些污垢 ， 因此，此處 設置 4 個 限位釘 。對底部無孔的筒、殼31 類塑料制件，脫模推出時還要克服大氣壓力。 推出零件尺寸的確定 本設計中的推桿截面選取圓形。 算得 h≈ 10mm。 (4) 推桿位置的選擇還應考慮推桿本身的剛度。冷卻水通常是常溫水，為加強冷卻，可先降低水溫（稱低溫水），通入模具。 冷 卻 回路設計 冷卻系統(tǒng)的設計原則 模具設置冷卻系統(tǒng)的目的是防止塑件制品推出時變形，縮短成型周期和使塑件形成較低的結(jié)晶度，以獲得尺寸和形狀 均 穩(wěn)定、變形小和表面質(zhì)量較好的塑件。 33 (2) 推桿位置選擇應保證塑件推出時受力均勻。 ) 0 167( 4/15 72 ??? ????d 算得 設計中 推桿直徑 取 4mm。 經(jīng) 受力平衡整理后得： )s inco s(bt ??? ?? FF （ 36） )s inc os( ??? ?? Ap 式中 A—— 塑件包 絡 型芯的面 積 ；本 設計 中，根據(jù) pro/E 中的零件分析，得約為 560mm2； P—— 塑件 對 型芯 單 位面 積 上的包 緊 力，一般情 況 下，模外冷 卻 的塑件 ，p 取 Pa10)~( 7? ， 模 內(nèi)冷卻 的 塑 件 ， p 取Pa10)~( 7? ， 本 設計 Pa101 7??p (模 內(nèi)冷卻 )。 這部分 由兩根導柱構(gòu)成。 3) 固定零件：推桿固定板，推板，和 聯(lián) 接螺 栓 。 本設計選擇簡單推出機構(gòu)，即一次推出機構(gòu)。 (2) 二級推出機構(gòu) 。由于制品在收縮是包緊型芯，因此推出力作用點應盡量靠近型芯，同時推出力應施于制品剛度和強度最大的部位，推 出 面積也盡可能大一些，以防止制品變形或是損壞。斜導柱固定部分與模板之間一般采用 H7/m6 的配合，與 導套的配合 為 H7/f6。 29 (3) 斜導柱直徑與長度。而 負責 鎖緊 的 楔角 39。 在本加工的塑料制品中，側(cè)向成型孔的深度為 ，故抽拔距為4mm。為了保證 該 模具的 斜導柱能準確地插入滑塊的斜孔中， 來 使滑塊復位， 應在 機構(gòu)上設有定位裝置。 側(cè)向抽芯 機構(gòu)： 1. 機構(gòu)形式 由于本加工的產(chǎn)品具有側(cè)凹結(jié)構(gòu)，模具必須帶有側(cè)向分型或側(cè)向抽芯機構(gòu)。 在模具進行裝配或成型時，合模導向機構(gòu)主要用來保證動模和定模兩大部件 不 發(fā)生碰撞和干涉。墊塊的三維圖形如圖 38 所示。另外，也起到調(diào)節(jié)模具總厚度，以適應注射機模具安裝厚度要求的作用。 圖 36 定 模板支撐板三維圖形 動模板及其支撐板 動模板的厚度為 20mm, 長度和寬度根據(jù)塑件的尺寸和開設的固定孔確定為 12380。 定模板及其支撐板 定模板的厚度為 20mm，長度和寬度根據(jù)塑件的尺寸和開設的固定孔確定為 12380。 動 模兩板，定模 兩板，動模支撐板下面為墊塊，墊塊下面為動模座板。 固定板（動模板、定模板）在模具中起安裝和固定成型零件、合模 導向機構(gòu)以及推出脫模機構(gòu)等零件的作用。 拉料桿采用 Z 形拉料桿。 冷料穴與拉料桿 設計 冷料穴位于主流道正對面的動 模板 上，或者位于分流道的末端。 24 圖 34 澆口形狀示意圖 對于多腔模具，澆口能用來平衡進料。澆口嵌入分型面一側(cè)，沿斜向進入型腔。而所做塑件壁厚較薄、表面積大，注射量也大而且外表面的光澤度要求很高，因而澆口位置不宜設在塑件的中心，而且是一模兩腔的，綜合這些因素考慮可以用側(cè)澆口和潛伏式澆口。 圖 32 分流道三維圖 圖 33 分流道截面圖 4. 分流道截面尺寸 則該分流道的截面積為 分A == mm2 23 5. 凝料體積 (1) 分流道總長 L =2 分L =214=28mm (2) 凝料體積 分V = L 分A =28= mm3= (33) 澆口設計 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的熔體通道。 分流道 長 度 一般在 8~30mm 之間 ，根據(jù)22 型腔布置適 當 加 長或縮 短，但最短不易小于 8mm，本 設計 分流道 長 度取14mm。 分流道 的 設計 1. 分流道的布置形式 在設計時應考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道。 mm4)2/3t a n ()2/t a n (2 ?????? ?主注塑 Ldd (4) 主流道球面半徑 主流道入口的凹坑球面半 徑 也 應 大于注射機 噴嘴 球 頭 半 徑 ，通常 為 mm22220mm)2~1( ????? 注塑主 RR (5) 主流道出口端 圓 角 21 ?? DR ）（圓角 2. 主流道的凝料體積 ? ? ? ? 2222 ????????? 主主主主主主 RRLL ? =338mm3= (31) 3. 主流道當量半徑 ? ? ??? 主主RR (32) 4. 主流道澆口套的形式 主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，易磨損。 1. 主流道尺寸 (1) 主流道的長度 小型模具 主L 應盡量小于 60 mm，本次設計中初取 40mm 進行設計。 (10) 應盡可能使主流道中心與范本中心重合，若無法重合也應使兩者的偏離距離盡可能縮短。 (6) 熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量、及位置有直接關(guān)系，設計澆注系統(tǒng)時要預先考慮到熔接痕的部件、形態(tài)，以及對制品質(zhì)量的影響。 (2) 盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時間。 綜 合 以上 因素，本 設計選用 模具材料為 預硬鋼 P20(30Cr2Mo)鋼材 ， 將模板預硬化后以硬度 36~38 HRC 供應 ,其抗拉強度為 133MPa 易于切削加工，耐磨性好 且 變形 小。冷卻系統(tǒng)采用循環(huán)水冷卻方法，利用模具分型面和配合間隙自然排氣。推桿直接與塑件接觸，開 模后將塑件推出。 17 圖 211 模具開模效果圖 圖 212 左右滑塊三維圖 圖 213 斜導柱三維圖 模具合模后，在動模板和定模板之間的某些零部件組成