【正文】 多而影響注射成型 .通常主流道長(zhǎng)度由模板厚度確定 ,一般取 L≤ 60mm。 表 41 流道斷面尺寸推薦值 塑料名稱(chēng) 分流道斷面直徑mm 塑料名稱(chēng) 分流道 斷面直徑 mm ABS， AS 聚乙烯 尼龍類(lèi) 聚甲醛 丙烯酸 抗沖擊丙烯酸 醋酸纖維素 聚丙烯 異質(zhì)同晶體 ～ ～ ～ ～ 8～ 8～ 5～ 10 ～ ～ 聚苯乙烯 軟聚氯乙烯 硬聚氯乙烯 聚氨酯 熱塑性聚酯 聚苯醚 聚砜 離子聚合物 聚苯硫醚 ～ ～ ～ 16 ～ ～ ～ 10 ～ 10 ～ 10 ～ 13 分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形， U 形和六角形。 表 42 流道截面 冷料穴 冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫，此外，開(kāi)模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出，冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大 端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑 。 ，流動(dòng)阻力大，需提高注射壓力，宜用于 成型流動(dòng)性好的熱塑性塑料。 圖 45 澆口套的設(shè)計(jì) 本章小結(jié) 本章主要對(duì)模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括對(duì)主流道、分流道、冷料穴、澆口以及澆口套的設(shè)計(jì)，其中澆口采用的是點(diǎn)澆口的形式。絕大多數(shù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成，稱(chēng)之導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，此外也有錐面、銷(xiāo)等作定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。注射模的導(dǎo)柱一般取 2～ 4 根，其數(shù)量和布置形式根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式和尺寸來(lái)確定。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般遵循以下原則： ， 以便借助開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。 下面對(duì)脫模力進(jìn)行了簡(jiǎn)單的計(jì)算。 型腔底板變形量與厚度 型腔底板變形量 ? ?4m a x 3253Pr0 .1 7 53 9 1 0 .9 3 50 .1 7 52 .1 1 0 4 .6 80 .0 0 5 ( )ffEbmm??????? 式中 P— 模具型腔內(nèi)最大的形體壓力， MPa； r— 凹模內(nèi)半徑， mm； E— 模具鋼材的彈性模量，一般中碳鋼 E= ? MPa； b— 矩形凹模腔短邊長(zhǎng)度， mm； 型腔底板厚度計(jì)算 ? ?22 ( )39 160 ( )b mmmm????? 式中 r— 凹模內(nèi)半徑， mm； P— 模具型腔內(nèi)最大的形體壓力， MPa； ? — 模具強(qiáng)度計(jì)算的許用應(yīng)力，一般中碳鋼 ? =160MPa； b— 矩形凹模腔短邊長(zhǎng)度， mm； 推板強(qiáng)度校核 131350 . 5 4 ( )3450 . 5 4 2 9 . 9 ( )2 . 1 1 0 3 1 . 5 0 . 0 9 11 . 3 4 ( )FHLEBymm????? ? ?? 式中： F— 脫模力， KN； L— 推板長(zhǎng)度， mm； E— 模具鋼材的彈性模量，一般中碳鋼 E= ? MPa； 推管的應(yīng)力校核 44244 34 5 320xx4 3. 14 160. 03 96 32 00 0( / )sFndN c m???????????? 式中： F— 脫模力， KN； d— 推管直徑， mm； s? 許用應(yīng)力， N； 本章小結(jié) 。 圖 53 推管脫模 推出零件的尺寸 推管直徑的確定： 122 4364()LdFnE???????? （ 52） 122 43564 100( 1380)4 10d ???? =( )mm 式中 d— 推桿的最小直徑 ,mm； L— 推桿的長(zhǎng)度 ,mm； F— 脫 模力 ,KN； n— 推桿數(shù)目； E— 鋼材的彈性模量； 推管的直徑取 16mm 大于 2mm 強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。 ，便于制造和維護(hù)。 圖 51 導(dǎo)柱 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易 ，本設(shè)計(jì)采用的是帶頭導(dǎo)套，如圖 52 所示。 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)式利用導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔之間的配合來(lái)保證模具的對(duì)合精度。 第 5章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零部 件之間的準(zhǔn)確對(duì)合，起定位和定向作用。 本設(shè)計(jì)點(diǎn)澆口如圖 44所示。 圖 42 分流道與冷料穴 澆口 澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀，數(shù)量，尺寸和位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，澆口的主要作用有兩個(gè)，一是塑料熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。在該模具上取圓形斷面形狀，直徑為 。 分流道 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)設(shè)在分型面上 , 起 分流和轉(zhuǎn)向作用， 在多型腔的模具中分流道必不可少 ， 在單型腔的模具中 ,有的則可剩去分流道 .分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。 ,主流道對(duì)接觸緊密對(duì)接 ,主流道對(duì)接處應(yīng)制成半球凹坑 ,其半徑 小端直徑 R 2 =R 1 +(1～ 2)mm； 其小端直徑 d 1 = d2 +(～ 1)mm 凹坑深度 h=3～ 5mm。它向 型腔中的傳質(zhì)，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。 ? ? 011 0 . 3 1 0 . 0 0 6 5 0 . 1 84Mh???? ? ? ????? = ? (mm) 彈簧的設(shè)計(jì) 彈簧材料與性能 本設(shè)計(jì)所用的彈簧材料為熱扎彈簧鋼 65Mn GB/T122286，直徑規(guī)格 5～80。 凹模尺寸計(jì)算 徑向尺寸 ? ? 01 ZM S C PL L S X ??? ? ? ????? （ 35）式中 ML — 型腔基本尺寸； SL — 塑件外形基本尺寸； CPS — 塑料平均收縮率； X — 修正系數(shù)； ? — 公差值。反之，對(duì)于小尺寸塑件，收縮率波動(dòng)值的影響小，而模具成型零件的制造公差及其磨損量則成為影響塑件精度的主要因素。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)塑料材料、成型部件材料、熱處理及型腔表面狀態(tài)和模具要求的使用期限確定最大磨損量，對(duì)中、小型塑件該值一般取 1/6 塑件公差，大型塑件則取小于 1/6 塑件公差。 成型零部件的磨損 造成成型零部件磨損的主要原因是塑料熔體在型腔中的流動(dòng)以及脫模時(shí)塑件與型腔的摩擦，而以后者造成的磨損為主。 本設(shè)計(jì)凸模如圖 36 所示。 圖 35 凹模 凸模 凸模是用于成型塑件內(nèi)表面的零部件，有時(shí)又稱(chēng)型芯或成型桿。 本 設(shè)計(jì)采用的是整體嵌入式凹模開(kāi)式。 本設(shè)計(jì)選用的為 A4 型 250mm 315mm 的小型模架如圖 34 所示。按同品種、同系列所選用的模板厚度 A、 B 和墊板厚度 C 組成作為每一系列的規(guī)格，供設(shè)計(jì)者任意組合和選用。 以導(dǎo)柱和導(dǎo)套安裝方法為特征可分為正裝型（代號(hào)為 Z）和反裝型（代號(hào)為 F）。 有關(guān)參數(shù)如下 : 物理性能 ： 臨界溫度（ ℃ ） AC1： 820 ； AC3： 1100； 線膨脹系數(shù)： (在 20～ 100℃ ) 熱導(dǎo)率： .()1 (在 20℃ 左右 ) 彈性模量（ MPa） 210000~223500 (20℃ 左右 ) 模架的確定 標(biāo)準(zhǔn)模架簡(jiǎn)介 美國(guó)、德國(guó)、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都很重視模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，標(biāo)準(zhǔn)模架已被模具行業(yè)普遍采用。 在選擇模具鋼時(shí) ,首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能 ,從使用性能考慮 :硬度是主要指標(biāo)之一 ,模具在高應(yīng)力作用下欲保持尺寸不變 ,必須有足夠的硬度 ,當(dāng)承受沖擊載荷時(shí)還要考慮折斷 ,崩刃問(wèn)題 ,所以韌性也是一重要指標(biāo) ,耐磨性是決定模具壽命的重要因素 ,從 PS 特性看 ,這三項(xiàng)指標(biāo)是必須要滿(mǎn)足的 ,此外還有紅硬性 ,抗壓屈服強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度和熱疲勞能力的指標(biāo)。模具設(shè)計(jì) 時(shí)應(yīng)根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、澆注系統(tǒng)形式、推出形式、排氣形式 及制造工藝等多種因素，全面考慮，合理選擇。 根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于 倍公稱(chēng)注射量原則 即 ： ≧V 實(shí) (32) V實(shí) = V總 / =247。 ： 在沒(méi)有塑化 ,注射保壓 ,冷卻 ,取出制件等動(dòng)作的情況下 ,完成一次循環(huán)所需的時(shí)間 。 表 31 注射量 與 注射時(shí)間 的關(guān)系 注射量 /CM3 125 250 500 1000 20xx 4000 6000 10000 注射速率 /CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 20xx 注射時(shí)間 /S 1 3 5 ： 單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量 .塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào) ,若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng) ,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力 ,反之則會(huì)加長(zhǎng)成型周期 。 ： 指在對(duì)空注射的情況下 ,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí) ,注射裝置所能達(dá)到的最大注射量 ,反映了注塑機(jī)的加工能力 。臥式注射機(jī)的注射裝置和定模板在設(shè)備的一側(cè)，而鎖模裝置、動(dòng)模板、推出機(jī)構(gòu)均設(shè)置在另一側(cè)。其控制系統(tǒng)由 CPU、存儲(chǔ)器、顯示器等組成，并有初始化和調(diào)試、注射和模具動(dòng)作、壓力和速度控制、數(shù)字 PID調(diào)節(jié)、油路和診斷等功能軟件。注塑機(jī)的產(chǎn)量占整個(gè)塑料機(jī)械產(chǎn)量的 50%.成為塑料成型設(shè)備制造業(yè)中增長(zhǎng)最快 ,產(chǎn)量最多的機(jī)種之一 。 型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位應(yīng)力求對(duì)稱(chēng)，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，如圖 31（ b）的布局就比 31（ a） 的布局合理。冷卻系統(tǒng)和脫模機(jī)構(gòu)在配置型腔時(shí)也必須統(tǒng)籌考慮。 （ 3） 79級(jí)精度塑料制件，最多型腔數(shù)比 45級(jí)精度的塑料增多至 50% 2．根據(jù)注射機(jī)最大注射量確定型腔數(shù)量 n 一般注射機(jī)不應(yīng)超過(guò)注射機(jī)最大注射量的 80%，即 : 0 .8 gjnVVnV?? (31) 或 0 .8 gjnMMn M ?? 式中 gV ( gm )— 注射機(jī)的最大注射量； g VV ? gV — 成型塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料重量， g； jV ( jm )— 澆注系統(tǒng)凝料量， 3cm 或 g； nV ( nM )— 單個(gè)塑件的容積或質(zhì)量， 3cm 或 g； sV — 塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料容積， 3cm 。 本章小結(jié) 本章主要介紹了本設(shè)計(jì)使用的材料聚碳酸酯的性能、改性與其應(yīng)用領(lǐng)域；又使用 Pro/E 三維繪圖軟件繪制出錐齒輪的三維圖形，知道了此塑件的體積與質(zhì)量，為以后的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。塑件表面粗糙度的高低，主要與模具型腔表面的粗糙度有關(guān)。 .5 壁厚 塑件應(yīng)有一定的厚度才能滿(mǎn)足使用時(shí)的強(qiáng)度和剛度要求，而且壁厚在脫模時(shí)還需承受脫模推力 。 圖 21 錐齒輪 制品為小型錐齒輪，在設(shè)計(jì)模具 澆口時(shí)應(yīng)采用點(diǎn)澆口進(jìn)料，制品由 推管推出； 制品的材料為聚碳酸酯，故模具需要加熱，采用電加熱棒進(jìn)行加熱； 生產(chǎn)數(shù)量：批量生產(chǎn)。由于錐齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中防止過(guò)早失效，所以該塑件的外形粗糙度取 Ra= ，而塑件內(nèi)部沒(méi)有較高的表面粗糙度要求 。 塑件的尺寸精度分析 該塑件的主要尺寸有其特定的要求，其余尺寸都為自由尺寸，按 MT5 查取公差，所以其精度不是很高，易成型，其主要尺寸公差標(biāo)注如下（單位均為 mm）： 塑件的外形尺寸 ?? 塑件表面質(zhì)量分析 與金屬零