【正文】 .由 PRO/E建模分析得 （材料密度取 kg dm? ???） : 總體積 V= ； 總質(zhì)量 M=； 流道凝料 V’=(流道凝料的體積 (質(zhì)量 )是個(gè)未知數(shù) ,根據(jù)手冊取 ()來估算 ,塑件越大則比例可以取的越小 )； 實(shí)際注射量為 :V實(shí) == cm3 ； 實(shí)際注射質(zhì)量為 M實(shí)===； 根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于 , 即： ≧ V實(shí) （ 3—1） V公 = V實(shí) / =247。 表 35 國產(chǎn)注射機(jī) SZ160/1000技術(shù)參數(shù)表 特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容 結(jié)構(gòu)類型 臥 拉桿內(nèi)間距 (mm) 360260 理論注射容積 （ cm3 ） 179 移模行程 (mm) 280 螺桿 (柱塞 )直徑 (mm) 44 最大模具厚度 (mm) 360 注射壓 (MP a ) 132 最小模具厚度 (mm) 170 注射速率 (g/s) 110 鎖模形式 (mm) 液壓 塑化能力 (g/s) 模具定位孔直徑 (mm) 120 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 10~150 噴嘴球半徑 (mm) 10 鎖模力 (KN) 1000 噴嘴口直徑 注射機(jī)的校核 最大注塑量 的校核 為確保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑件質(zhì)量（包括流道凝料質(zhì)量）應(yīng)在公稱注塑量的 35%~75%范圍內(nèi)，最大可達(dá) 80%，最小不小于 10%。 P型 （ 3— 3） ＞ 2 1104? 30106 ＞ KN 滿足要求 。注塑模端面凸臺徑向尺寸須與定位孔成間隙配合，便于模具安裝，并使主流道的中心線與噴嘴的中心線相重合。 模具厚度校核 模具厚度必須滿足下式： Hmin ? Hm ? Hmax （ 3— 4） 170? 301? 360 滿足要求。 該模具 外形尺寸為 300400 屬中，小型模具，所以采用壓板固定法（ 一般認(rèn)為當(dāng)尺寸在 500500內(nèi)為中，小模具）。 式中 S開 ——注塑機(jī)移模行程 280 mm； H1——推出距離 15 mm； H2——流道凝料與塑件高度 67 mm。 潤滑劑 ——硬脂酸及其鹽類 ； 對塑料的表面去潤滑作用 ,防止塑料在成型加工時(shí)黏模 ,同時(shí)提高塑料制品表面光潔度 。 分型面的確定 根據(jù)分型面的選擇原則 ： （ 1） 便于塑件脫模 ； （ 2） 在開模時(shí)盡量使塑件留在動模 ； 41 分型面的位置 （ 3）外觀不遭到損壞； 分型面（ 4）有利于排氣和模具的加工方便。 澆口確定 PS 料的流動性好 ,可適用于各種澆口 ,為了不影響外觀 ,簡化模局結(jié)構(gòu) ,確定使用側(cè)澆口 。 查手冊選擇模仁的材料是 ,該鋼機(jī)械加工性能較好 ,經(jīng)熱處理 (淬火及回火 )后 ,具有優(yōu)良的耐腐蝕性能 ,拋光性能 ,較高的強(qiáng)度和耐磨性 ,適于制造承受高負(fù)荷 ,高耐磨及在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具 ,透明塑料制品模具等 .有關(guān)參數(shù)如下 : 物理性能 。； 內(nèi)表面粗糙度 Ra= m? ； 小端直徑 D=d+(~1)mm； 半徑 R2 =R1 +(1~2)mm； 材料 T8A； 由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)加工和熱處理。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。 (1) 側(cè)澆口深度尺寸 H 的確定 主流道拉料桿H=nt = = n 塑料系數(shù) PS料取 ； t 塑件在澆口位置處的壁厚 ， 該設(shè)計(jì)取殼體中間壁厚 t= mm。 （ 1） 主流道剪切速率校核 Q主 v = /T =247。如果型腔壁厚和底版的厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過型腔材料本身的許用應(yīng)力 [? ]時(shí)，型腔將導(dǎo)致塑性變形，甚至開裂。 底板厚度 計(jì)算公式 ： sh ≧ （][421?EpLc） 31 （ 44） =（ 54?? ?? ） 31 = mm 1c ——由底板短邊與長邊邊長之比 12/LL 決定的系數(shù)；查表 1c =； p ——型腔壓力， p 取 30MPa ； 2L ——底版短邊長度 (mm)， 2L =180； E——模具材料的彈性模量（ MPa ）， E 取 105 ； [? ]——?jiǎng)偠葪l件，即允許變形量 (mm)，取 [? ]=。 （ 1） 模仁尺寸的確定 因?yàn)椴捎玫氖钦w式凹模和整體式凸模，所以模仁的大小可以任意制定，模仁所承受的力最終是傳遞到凸、凹模上，從節(jié)約材料和見效模具尺寸出發(fā)，模仁的值取的越小越好，但實(shí)際中因?yàn)橐紤]冷卻因素，又因?yàn)榻?jīng)過模仁的冷卻系統(tǒng)比經(jīng)過模仁外部的冷卻系統(tǒng)效率高，所以為了給冷卻系統(tǒng)留有足夠的空間，該設(shè)計(jì)取模仁的大小為 180302 mm。 （ 3） 模具高度尺寸的確定 各塊板的厚度已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所需要的只是選擇，如何選擇合理的厚度，這里有兩個(gè)尺寸需要注意： ① 凸模底板厚度和凹 模底板厚度 ； 在注射成型時(shí)型腔中有很大的成型壓力，當(dāng)塑件和凝料在分型面上的投影面積很大時(shí)，若凸模底板厚度不夠，則極有可能使模架發(fā)生變形或者破壞，所以凸模底板厚度尺寸需要校核才能確定，根據(jù) 知道，厚度滿足 46 可滿足要求，為了安全，取底板厚度為50 mm。 為了起吊模具，模具上都設(shè)有吊環(huán)，關(guān)于模具吊環(huán)的說明見 1附 。 導(dǎo)柱：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長的導(dǎo)柱應(yīng)開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。通常設(shè)在長邊離中心線的 1/3 處最為安全。配合長度通常取配合直徑的 ~2 倍，其余部分可以擴(kuò)孔，以減小摩擦，降低加工難度。 2）由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位。 脫模力的計(jì)算 首先需要對塑件進(jìn)行理想模型建模，如圖 46 所示： 其中 A 段是塑件凹槽鎖位的長度，長度為 5mm， B 段是圓弧形殼體的理想建模，長度為 10MM，原塑 件的兩端斜率不一致，如圖 46所示，所以取平均值為脫模斜度。F4 =? F2 =? F1 cos? 。 所以脫模力為： F脫 ＝ F1 + F/1 ＝ F1 + F/1 cos? (? cos? － sin? ) ＝ 15543+15543（ ） =16662（ N） 注： A 段脫模斜度為 0176。由于以上 所計(jì)算得的只是一腔的脫模力，所以總的脫模力為： F總 =2 F脫 =216662=33324（ N）； 推桿脫 模機(jī)構(gòu) 推桿脫模機(jī)構(gòu)是最簡單、最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等特點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)采用的是圓形推桿， 圓形推桿的 直徑由歐拉公式簡化為： d=k( nEFL 脫2 )41 （ 47） =(52 33324150 ?? ? )41 = mm d—推桿直徑；； n—推桿的數(shù)量， n 取 31（把推管當(dāng)作推桿） L—推桿長度（參考模架尺寸，估取 L=150）； E—推桿 材料的彈性模量，取 E=105 MPa k—安全系數(shù)，取 k=； F脫 。 推桿的截面形狀 ； 可分為圓形，方形或橢圓形等其它形狀，根據(jù)塑件的推出部位而定，最常用的截面形狀為圓形；推桿又分為普通推桿和成型推桿兩種，前者只是起到將塑件推出的作用，后者不僅如此還能參與局部成型，所以，推桿的使用是非常靈活的。 需要按前面的分析求解 。 A段： F1 ＝ Lc h 包p ＝ ? Dh 包p =11010 3? 510 3? 9106 ＝ 15543(N) 脫式中 D 取的是塑件的平均直 徑， D=120 1012?=，取 D=110mm。 對建模進(jìn)行受力分析 ，如圖 47 所示 ： F1 ——制件對型芯的包緊力（ N）； F2 、 F3 ——F1 的垂直和水平分量（ N）； 圖 46 受力建模 F3 ′——F3 的反作用力（ N）； F4 ——沿凸模表面的脫模力（ N）； F脫 ——沿制件出模方向所需的脫模力（ N）； ? ——脫模斜度； F2 = F1 cos? 。 本設(shè)計(jì)使用簡單的推桿和推管脫模機(jī)構(gòu)，因?yàn)樵撍芗姆中兔婧唵?，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，采用推簡單的脫模機(jī)構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu)，給制造和維護(hù)帶來方便。 頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹?；蛐托旧厦摮?，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也稱頂出機(jī)構(gòu)。 2） 導(dǎo)柱工作部分長度應(yīng)比型芯端面高出 6~8 mm，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。 導(dǎo)套：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。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動導(dǎo)向。 ② 推板推出距離 ； 在分模時(shí)塑件一般是黏結(jié)在型芯上的，需要推桿或推板推出一定的距離才能脫離型芯，該 塑件的高度為 18 mm左右，黏結(jié)在型芯上的尺寸約 15 mm左右，所以當(dāng)推出距離為 15 mm時(shí)就能使塑件和型芯分離。根據(jù) 的計(jì)算結(jié)果，只要凹模長邊的寬度滿足 12 mm就可以達(dá)到剛度要求，理論上只要取大于 12 mm的值就滿足設(shè)計(jì)要求，但考慮到導(dǎo)柱和導(dǎo)套、螺釘、冷卻水孔等對模架強(qiáng)度、剛度的削弱作用，實(shí)際生產(chǎn)中都取比理論值大得多的值，在本設(shè)計(jì)中，在長度方向，取模仁到模具邊的單邊寬度為 45 mm，在寬度方向，取模仁到模具邊的單邊寬度為 49 mm（實(shí)際生產(chǎn)中寬度方向的邊值一般比長度方向的邊值大）。前者適用于模板尺寸為 BL≤560mm900mm；后者的模板尺寸 BL為（ 630mm630mm）～（ 1250mm2021mm）。因此，有必要對型腔進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算，尤其對重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能僅憑經(jīng)驗(yàn)確定。 從以上的計(jì)算結(jié)果看，流道與澆口剪切速率的值都落在合理的范圍內(nèi)，證明流道與澆口的尺寸取值是合理的。 W= 30/tVn = 30 3 ??? = 取 3mm 澆口尺寸如 圖 43 所示： 剪切速率的校核 生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)注射模主流道和分流道的剪切速率 R=5102 ~5103 S 1? 、澆口的剪切速率R=104 ~105 S 1? 時(shí)，所成型的塑件質(zhì)量最好。 冷料穴 冷料穴一般位于主流道 對面的動模板上，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，開模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出，冷料穴的尺寸 圖 43 冷料穴的尺寸 宜稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端直徑，冷料穴的尺寸如圖 43 所示： 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。常用分流道斷面尺寸推薦如表 41 所示。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。 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 ,崩刃問題 ,所以韌性也是