【正文】 力 /MPa 160 最小模具厚度 /mm 150 注射速率 / 110 鎖模形式 雙曲肘 塑化能力 / 模具定位孔直徑 /mm 160? 螺桿轉(zhuǎn)速 / 10～ 200 噴嘴球半徑 /mm SR15 鎖模力 /KN 1250 噴嘴口徑 /mm ? 4 拉 桿內(nèi)間距 /mm 415 415 — — 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)校核 ? 注射壓力校核 由 ABS 相關(guān)性能參數(shù)可得， ABS 所需注射壓力為 50～ 100MPa，取 MPap 750 ?，該注射機(jī)的公稱壓力 MPap 160?公 ，注射壓力安全系數(shù) ~ ?k ，取 ?k ，則：公pM P apk ???? ，所以所選注射機(jī)壓力合適。由于本次設(shè)計(jì)流道簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小一點(diǎn)，取 塑澆 AA ? 。 查表 31，可得該注射機(jī)的公稱鎖模力 MPaF 1250?鎖 ， 鎖模力的安全系數(shù)為~ ?k ，取 ?k ，則 鎖脹脹 FFFk ????? ，所以該注射機(jī)鎖模力合適。 （ 1） 開模行程與模具厚度無關(guān)時(shí) 這種情況主要是指鎖模機(jī)構(gòu)為液壓 肘桿式注射機(jī)，其模板行程是由連桿機(jī)構(gòu)的最大沖程決定的，而與模具厚度是無關(guān)的。 （ 2） 推出機(jī)構(gòu)的校核 各種型號注射機(jī)的推出裝置和最大推出距離各不同，設(shè)計(jì)模具時(shí)，推出機(jī)構(gòu)應(yīng)與注射機(jī)相適應(yīng)，具體可查資料。 c. 型腔排列要盡可能緊湊，以減小模具外形尺寸。 5) 消除冷料 澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的“冷料”，防止其進(jìn)入型腔，影響塑件質(zhì)量。 9) 生產(chǎn)效率 盡可能使塑件不進(jìn)行或少進(jìn)行后加工，成型周期短，效率高。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。 3） 主流道大端直徑 mmLdd a a n239。 主流道的凝料體積 。同時(shí)，也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。 分流道的布置形式 根據(jù)上面的設(shè)計(jì)原則，考慮盡量減小在分流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡，再結(jié)合塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用一模一腔雙澆口形式。流道的截面積越大，壓力的損失越小；流道的表面積越小，熱量的損失越少。查有關(guān)手冊得， R=。 校核剪切速率 （ 1） 確定注射時(shí)間： 注射時(shí)間，查表可取 st 2? 。開設(shè)在分型面上，從型腔的邊緣進(jìn)料。 側(cè)澆口剪切速率的校核 ? 計(jì)算澆口的當(dāng) 量直徑 有面積相等可得 bhR ?2澆? ,由此可得矩形澆口的當(dāng)量半徑 21??????? ?bhR澆，代入數(shù)據(jù)得： mmbhR 2121 ??????? ????????? ??澆 ? 校核澆口的剪切速率 i. 確定注射時(shí)間： 注射時(shí)間由以上可知，取 st 2? 。 ? 計(jì)算主流道的體積流量 scmscmt VVVq /??????? 塑分主主 ? 計(jì)算主流道的剪切速率 1313 33 ??? ??? ???? ssR q ???主主主 主流道內(nèi)熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 2105? ～ 13105 ?? s 之間，所以，主流道的剪切速率校核合格。開模時(shí)，利用凝料和 Z形頭拉料桿的作用力使凝料從主流道襯套中脫出。而且型腔內(nèi)氣體壓縮產(chǎn)生的反壓力會(huì)降低充模速度，影響注塑周期和產(chǎn)品質(zhì)量（特別是在高速注射時(shí)）。按型腔結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲嵌式四種形式。 成型零件材料的選用 根據(jù)對成型零件的綜合分析，該塑件的成型零件需具有足夠的耐磨性和良好的抗熱疲勞性能和耐蝕性，良好的尺寸穩(wěn)定性及良好的導(dǎo)熱性，又因?yàn)樵撍芗榇笈可桑孕颓徊牧线x用 40Cr。 型腔尺寸計(jì)算 徑向尺寸： ? ?? ? ? ?? ? mmxlSL ZcpM 0 5 % 1 ???? ????????? ? 長度尺寸： ? ?? ? ? ?? ? mmxlSL ZcpM % 2 ???? ????????? ? 19 ? ?? ? ? ?? ? mmxlSL ZcpM % 3 ???? ????????? ? 高度尺寸： ? ? ? ? mmhSH ZcpM % 00404 ??????? ??????????? ?????? ?。側(cè)抽芯凸模如圖 52所示。 由于考慮到該塑件的形狀特點(diǎn)，我們在本設(shè)計(jì)中不采用標(biāo)準(zhǔn)模架，根據(jù)實(shí)際情況來選用模座、定模板、動(dòng)模板等，并進(jìn)行適當(dāng)加工。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用有以下三個(gè)： a) 定位作用 模具合模時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以保證動(dòng)模和定模的位置正確，以便使型腔的形狀和尺寸精確；另外，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具的裝配過程中也起定位作用，方便模具的裝配和調(diào)整。 選用的導(dǎo)柱導(dǎo)套分別如圖 71和圖 72 所示。同時(shí)為了保證塑件質(zhì)量，應(yīng)多設(shè)推桿，以減小各個(gè)推桿作用在塑件上的應(yīng)力，減少變形、開裂、應(yīng)力發(fā)白等現(xiàn)象。推出塑件時(shí)彈簧被壓縮，當(dāng)注射機(jī)的頂桿后退，彈簧即將推板推回。 抽芯距與抽芯力的計(jì)算 抽芯距的計(jì)算 側(cè)向型芯從成型位置到不妨礙塑件脫模推出位置所移動(dòng)的距離成為抽芯距，用 s來表示。對于側(cè)抽芯的抽芯力常采用如下脫模力的簡單估算公式來進(jìn)行估算： bc Q ?? 式中 cQ —— 制品對型芯包緊的脫模阻力（ N）； bQ —— 使封閉殼體脫模需克服的真空吸力（ N），用 bA 表示型芯的橫截面面積（ mm2） ? ?NAQ bb 2 ????? ?。 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) ? 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形狀見圖 91。3322? 比較理想，一般在設(shè)計(jì)中取 ???? 2021 ? 。在該設(shè)計(jì)中 wH 即為定模型腔板厚度， 即 mmHw 50? ，從而查得 mmdmmd 1612 ?? ，取 ，查表得 mmD 20? 。為了節(jié)約模具材料，且加工容易，在本設(shè)計(jì)中我們采用組合式結(jié)構(gòu)。導(dǎo)滑槽多為 T 形槽或燕29 尾槽，考慮燕尾槽加工困難，本設(shè)計(jì)中采用 T 形槽。 圖 95 滑塊的定位裝置 楔緊塊的設(shè)計(jì) ? 楔緊塊的形式 為了防止活動(dòng)型芯和滑塊在成型過程中受力而移動(dòng)，或斜導(dǎo)柱的過分受力，模具應(yīng)設(shè)置楔緊塊，以便在合模時(shí)將滑塊壓緊。當(dāng)滑塊移動(dòng)方向與合模方向垂直時(shí)，取 ? ????? 3~239。本設(shè)計(jì)中采用彈簧導(dǎo)銷先復(fù)位機(jī)構(gòu)，在合模時(shí)，在彈簧回復(fù)力作用下，推桿和拉料桿同時(shí)迅速復(fù)位。對于各模具零件，注意標(biāo)明相關(guān)技術(shù)要求，例如熱處理、倒角、粗糙度、相關(guān)公差配合等。由于此次設(shè)計(jì)的模具較為復(fù)雜，為了能對模具各零件間的相互裝配關(guān)系進(jìn)行全面而具體的表達(dá)，故裝配圖的繪制采用了主視圖、俯視圖來共同表達(dá)，見圖 101 所示。 ? 推桿先復(fù)位設(shè)計(jì) 對于斜導(dǎo)柱在定模、滑塊在動(dòng)模（如本設(shè)計(jì)中）的側(cè)抽芯注射模中，在一定條件下，合模時(shí)因滑塊先于推桿復(fù)位而發(fā)生干涉現(xiàn)象，造成活動(dòng)型芯與推桿的碰撞。 30 圖 96 楔緊塊的結(jié)構(gòu)形式 ? 楔緊塊的楔緊角的選擇 當(dāng)斜導(dǎo)柱帶動(dòng)滑塊作抽芯移動(dòng)時(shí)，楔緊塊的楔緊角 39。 圖 94 滑塊的導(dǎo)滑形式 ? 滑塊的定位裝置 為了保證斜導(dǎo)柱在合模時(shí)可靠地進(jìn)入滑塊的斜孔，滑塊在抽芯后的終止位置必須定位。如圖 93 所示。 斜導(dǎo)柱總的長度 zL ： ? ?? ?mmdhDLLLLLLz3 1 5 7 710~520t a n21620c o s2520t a n220 7 710~5t a n2c o st a n24321??????????????????? ??? 斜導(dǎo)柱安裝固定部分的長度： mmdhLLL a n21620c o s25t a n2c o s 102 ????????? ??? 28 圖 92 斜導(dǎo)柱的長度 滑塊的設(shè)計(jì) 在側(cè)滑塊（簡稱為滑塊）上安裝側(cè)型芯或側(cè)向成型塊，因此，為了保證成型工藝的可靠和塑件的尺寸的準(zhǔn)確，側(cè)滑塊的導(dǎo)滑不但要靈活，而且要準(zhǔn)確。 ? 斜導(dǎo)柱的直徑 根據(jù)《實(shí)用模具技術(shù)手冊》表 1543 可查出，該設(shè)計(jì)中的抽芯力 tF 和斜導(dǎo)柱的傾斜角 ? 對應(yīng)的最大的彎曲力 KNFw 1? 。我們從側(cè)抽芯時(shí)的開模力和開模距兩個(gè)方面來確定斜導(dǎo)柱的傾斜角。 故 ? ?NQ bc ????? 。本設(shè)計(jì)中很容易得出 ? ? mmsmms ??? ，取～ 。帶懂側(cè) 向成型零件做側(cè)向分型抽芯和復(fù)位的整個(gè)機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。 推桿復(fù)位裝置 為了防止合模時(shí)側(cè)抽芯型芯和推桿相互干擾，在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮設(shè)計(jì)在模具閉合前先將推桿復(fù)位，在本設(shè)計(jì)中采用彈簧復(fù)位。 推出位置、推桿數(shù)量和斷面形狀的設(shè)計(jì) 推桿的推出位置應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方。 c) 承受一 定的側(cè)向壓力 塑料熔體是以一定的注射壓力注入型腔的，型腔的各個(gè)方向都承受壓力，如果塑件是非對稱結(jié)構(gòu)或模具設(shè)計(jì)成非平衡進(jìn)料形式，就會(huì)產(chǎn)生單邊的側(cè)向壓力，設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以承受一定的側(cè)向壓力。 圖 61 定模座 22 第七章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 的設(shè)計(jì) 為了保證注射模的準(zhǔn)確開模和合模，注射模具必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 模架的選擇 根據(jù)對模具初步結(jié)構(gòu)的分析，擬選定 A1 型模架，即定、動(dòng)模均采用兩塊模板，設(shè)置推桿推出機(jī)構(gòu)。定模凹模（即定模板）如圖 51 所示。 成型零件工作尺寸的計(jì)算 采用平均尺寸法計(jì)算成型零件尺寸，由技術(shù)要求可知，塑件的尺寸公差按照SJ137278 中 4 級精度。 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類型。 由于此模具屬于中小型模具，且模具結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，可利用模具分型面和模具零件間的配合間隙自然的排氣，間隙通常為 ～ ，不必設(shè)排氣槽。由于此塑件為中型（ ）、厚壁（ ）塑件，且成形工藝對模溫要求較高，采用人工冷卻，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖 44所示。本設(shè)計(jì)設(shè)有主流道冷料穴和分流道冷料穴。 iii. 計(jì)算澆口的剪切速率： 16 1412 43 ??? ??? ???? ssRq ）（澆澆澆 ??? 該矩形澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 1413 105~105 ?? ?? ss 之間，所以澆口的剪切速率校核是合格的。 澆口形式及尺寸確定 采用矩形側(cè)澆口，查 《新編塑料模具設(shè)計(jì)手冊》 表 344 得，塑件壁厚為 4mm（介于 ～ 之間），其澆口尺寸深度 mmh ~? ,寬度 mmb ~? 。塑分分 scmscmt VVq /????? （ 3） 剪切速率： 15 剪切速率 133 ?? ????? sRq ???分分分 該分流道的 剪切速率 處于澆口 主流道與 分流道 的最佳剪 切速率1312 105~105 ?? ?? ss 之間，所以分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。 圖 42 分流道界面形狀 3) 凝料體積計(jì)算 分流道截面積 222 mmrA ???? ??分 凝料體積 22 5 4 07720 cmmmALV ????? 分分分 4) 分流道的表面粗糙度和脫模斜度 為了使分流道對塑料流動(dòng)阻力較小，表面粗糙度要求較高，一般分流道表面粗糙度Ra 值取 mRa ? 。該塑件的體積不大，形狀不算復(fù)雜，且壁厚均勻，縮短分流道長度，有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。分流道長度取 mmL 20212 ???分 。 13 圖 41 澆口套 分流道設(shè)計(jì) 分流道設(shè)計(jì)原則 1) 塑料流經(jīng)分流道時(shí)的壓力損失及溫度隨時(shí)要??； 2) 分流道的固化時(shí)間應(yīng)稍后于制品的固化時(shí)間，以利于壓力的傳遞及保壓； 3) 保證塑料迅速而均勻地進(jìn)入各型腔； 4) 在滿足注 射成型工藝的前提下，分流道的長度應(yīng)盡可能短，截面積應(yīng)盡量小，其容積要小； 5) 要便于加工和刀具選擇且布置時(shí)應(yīng)留出冷卻水的空間。mmmmR n 42 ??? 主流道澆口套的形式 主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。 4） 主流道球面半徑 。 12 主流道尺寸 1） 主流道長度 小型模具 mmL 60應(yīng)盡量小于主 ，本次設(shè)計(jì)中初取 50mm 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 主流道設(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)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。 7) 防止塑件出現(xiàn)缺陷 避免熔體出現(xiàn)填充不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力、翹曲變形或尺寸偏差過大以及塑料流將嵌件沖壓位移或變形等各種成型不良現(xiàn)象。 3) 均衡進(jìn)料 盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，即分流道盡可能采用平衡式布置。 1) 重點(diǎn)考慮型腔布局 包括以下三點(diǎn)： a. 盡可能采用平衡式布置，以便設(shè)置平衡式分流道。 而我們這里通過分析、計(jì)算、查閱相關(guān)資料可得出： H 小于注射機(jī)的最大開模行程 360mm，符合要求。由于注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)不同，開模行程可按以下兩種情況進(jìn)行校核：一種是開模行程與模具厚度無關(guān)；二種是開模行程與模具厚度有關(guān)。 4) 模具型腔內(nèi)的脹型力 脹F ： KNpAF 1 1368 6 4 0 ???? ?？偯? 式中 模p 是型腔的平均壓力值，通常取注射壓力的 20%～ 40%。 2) 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 澆A ： 即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積。 故取 3250cm