【正文】 A A 圖 42 模具澆注系 統(tǒng)設計 所謂注射模的澆注系統(tǒng)，是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動通道。 該塑件為燈座，外形要求美觀，無斑點和熔接痕，表面質量要求較高，在選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質量以及成型后能順利取出塑件，有兩種分型面的選擇方案。 在塑件設計階段，就應考慮成型時分型面的 形狀和位置，否則無法用模具成型。注射模的結構設計主要包括：分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的設計、型芯和型腔的結構確定、推件方式、側抽芯機構設計、模具結構零件設計等。 40 = 查表 32 可得該注射機的公稱鎖模力 F 鎖 =3500kN，鎖模力安全系數(shù)為 k2=~ 這里取k2=，則 k2 F 脹 = 脹 =179。 p 模 是模具型腔內的壓力，通常取注射壓力的~，大致范圍是 25~40MPa。 ③ 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總的投影面積 A 總 ，則 A 總 =n（ A 塑＋ A 澆 ） =n（ A 塑 + 塑 ） =1179。 2） 2= mm2 ② 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A 澆 ，即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 A 澆 數(shù)值，可以按照多型腔模的統(tǒng)計分析來確定。綜合考慮注射量的要求和注射機注射壓力值，最終決定選用此注射機。所以設計中所選的注射機的注射量符合要求，在此不再進行過多的校核 燈座注射模設計 18 注射壓力的校核 注射機壓力的校核是校核設計所選注射機的公稱壓力 P公 能否滿足塑件成型時所需要的注射壓力 P0。根據(jù)以上的計算，據(jù)附錄 G 部分國產注射成型機的型號和技術參數(shù) [1]初步選定公稱注射量為 500cm3，注射機型號為 XSZY500 的臥式注射機，其主要技術參數(shù)參見表 32。 = 圖 32 Pro/E 質量屬性分析圖 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 是不能確定準確數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的~1 倍來估算，由于本次采用流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按照塑件體積的 倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和一個塑件體積之和）為 燈座注射模設計 17 v 總 =（ 1+） v 塑 =179。塑件質量 m1=（取 PC 的密度為 ），流道凝料的質量m2 還是個未知數(shù)，可按塑件質量的 倍來估算。 注射成型所用的設備是注射機。成型周期直接影響生產效率和設備的利用率，應在保證產品質量的前提下，盡量縮短成型、冷卻過程。但是，由于注射速率增大可能使熔體從層流狀態(tài)變?yōu)橥牧鳡顟B(tài)，嚴重時會引起熔體在模內噴射而造成模內空氣無法排出。一般型腔壓力是注射壓力的 ～ 倍，大約為 20～ 40MPa。噴嘴溫度一般為防止熔體在燈座注射模設計 13 噴嘴處產生“流涎”現(xiàn)象，通常將噴嘴溫度控制在略低于料筒的最高溫度，即大致與料筒中斷溫度相同。 注射成型工藝參數(shù) 在注射成型過程中，工藝條件的選擇和控制是保證成型順利進行和塑件質量的關鍵因素之一，主要工藝條件是影響塑化流動和冷卻的溫度、壓力和相應的各個作用時間。 ⒉ 注射過程 完整的注射過程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模等幾個步驟。 ⑵ 清洗的料筒 生產中如需要改變 塑料品種、更換物料、調換顏色，或發(fā)現(xiàn)成型過程中出現(xiàn)了熱分解或降解反應，均應對注射機的料筒進行清洗，對于螺桿式注射機，可以采用對空注射清洗法。注射成型可成型各種形狀的塑料制品，它的特點是成型周期短，能一次成型外形復雜、尺寸精密、帶有嵌件的塑料制品，而且生產效率高，易于實現(xiàn)自動化生產，所有廣泛用于 塑料制品的生產中。 PC 的注射成型過程及工藝參數(shù) 注射成型又稱注射模塑，是熱塑性塑料制品的一種主要成型方法。 ⑶ 孔的類型 塑件上常見的孔有通孔、不通孔、螺釘固定孔和異型孔等。因此，孔邊與孔邊之間，孔邊與塑件邊緣之間應該有一定的距離，以保證塑件有足夠的強度。但考慮到型芯因高壓沖擊而彎曲變形和加工的難度。 燈座注射模設計 11 ⒋ 孔的設計 塑件的上的孔有通孔、不通孔、形狀復雜的孔和螺紋孔等。因為當塑件帶有尖角時，往往會在尖角處產生應力集中，在受力或受沖擊振動時發(fā)生斷裂。因此選取脫模斜度時應考慮到塑件的精度要求、塑件的尺寸大小、塑件的形狀是否復雜、塑件的收縮率大小和塑件的壁厚值。由表 2— 7 常用熱塑性塑件最小壁厚及推薦壁厚 [1]查得聚碳酸酯的最小壁厚為 ～ 的壁厚都為 3mm,且外形為回轉 體，其壁厚均勻，符合最小壁厚要求。塑件制品的結構設計包括壁厚、脫模斜度、加強肋、支承面、圓角、孔的設計及塑件的表面形狀等方面。該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒有斑點及熔接痕，粗糙度可取 的表面粗糙度要求，因此塑件通過注射成型的方法獲得，據(jù)表 25 不同加工方法和不同材料所能達到的塑件表面粗糙度 [1],塑件內表面粗糙度可取 或 。 塑件表面質量分析 塑件的表面質量包括表面粗糙度和外觀質量等，塑件表面粗糙度的高低主要與模具型腔內各成型表面的粗糙度有關。 ④孔距尺寸： ? 34177。 ②、內形尺寸： ? 630+、 ? 640+、 ? 1140+、 ? 1210+、 ? 1230+、 ? 1310+、 ? 1640+、R20+、 600+、 320+、 300+、 80+。此外，塑件外形尺寸還受到成型設備的限制。 103 吸水率（ %） ～ 抗彎強度 /MPa 134 收縮率（ %） ～ 沖擊韌度 /KJ178。 ③、易產生應力集中，應嚴格控制成型條件，塑件成型后須退 火處理，消除內應力；塑件壁不宜太厚；應避免尖角、缺口和金屬嵌件造成的應力集中問題；脫模斜度宜取 2176。其成型熔融溫度高，但熔體黏度大，流動性差（溢邊值為 ）；流動性對溫度 變化敏感，冷卻速度快；成型收縮率；容易產生應力集中。材料使用溫度小于 130℃，耐寒性好，脆化溫度為 — 100℃。在設計中應熟悉和正確采用各種有關技術標準與規(guī)范，盡量采用標準件，并應注意一些尺寸需要圓整為標準尺寸。所以設計要邊計算、邊繪圖，反復修改，計算、設計和繪圖交替進行。每個階段完成后要認真檢查，提倡獨立思考，有錯誤要認真修改，精益求精。 充分利用塑料成型優(yōu)良的特點，盡量減少后加工。 畢業(yè)設計的基本要求 畢業(yè)設計是在課程設計的基礎上進行的，所以要求形狀比較復雜且需要二次分型、推出或抽芯的注射模，根據(jù)塑件的復雜程度可以設計成單型腔和多型腔；其流道形式根據(jù)塑件批量和塑件種類可以設計成普通流道或熱流道。 鞏固和擴充塑料模具設計等課程所學的內容，掌握塑料模具設計的方法和步驟，掌握塑料模具設計的基本技能如計算、繪圖、查閱設 計資料和手冊，熟悉模具標準及其他有關的的標準和規(guī)范并在模具設計中加以貫徹。 【關鍵詞】：燈座，注射模具， PC 燈座注射模設計 2 Injection mold bases 【 Abstract】 Graduation is the holder of the design content design of injection mold, the material is PC. plastic mold injection molding characteristic is: molding cycle is short, forming a plex shape can be the size of high precision plastic parts。燈座注射模設計 1 燈座注射模設計 【摘要】 畢業(yè)設計的設計內容是燈座注射模設計，材料為 PC。設計中主要進行的工作首先是對塑料進行工藝性能的分析并畫出塑件零件圖，在這次的設計中，要用到 內側抽芯，所以要進行內側抽芯機構（斜推桿和斜導槽）的設計，以及主、分流道的設計、模具型腔的分布并畫出它們的零件圖，模架的選擇和校核，注塑機的選取和校核等，最重要的是對模具結構中型腔、型芯各徑向和高度尺寸的計算過程，這些的設計過程要查閱大量的資料，所有的計算和設計完成后，最后要畫出模具設計的總裝配圖和模具的結構零件圖。 綜合運用所學過理論知識、生產實踐和設計實踐知識，進行難度較大的塑料模具設計的實踐訓練，從而全面培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決問題的能力，初步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。 畢業(yè)設計的內容 畢業(yè)設計的內容主要包括：塑件分析（確定塑件設計要求，明確塑件的生產批量，計算塑件的體積和質量），成型方法的確定，成型工藝條件的確定（成型時間，成型溫度，成型壓力），分型面的設計，模具型腔數(shù)量的確定，型腔的排列和流道布 局以及澆口位置的設置，注射成型機的選擇，注射機參數(shù)的校核，模具工作零件的結構設計及理論計算，側向分型與抽芯機構的設計，頂出機構的設計，拉料桿形式的選擇，排氣方式的設計，模具總體尺寸的確定，選擇模架，模具安裝尺寸的校核，繪制模具裝配圖和零件圖，編寫和整理設計說明書等。使所設計的模具制造工藝良好，造價便宜。學生應明確設計任務，掌握設計進度，認真設計。由于影響零部件結構尺寸的因素很多 (如加熱或冷卻系統(tǒng)的設計和布局 )，隨著設計的進展，考慮 的問題會更全面、合理，故后階段設計要對前階段設計中的不合理結構尺寸進行必要的修改。 在設計中貫徹標準化、系統(tǒng)化與通用化，可以保證互換性、降低成本、縮短設計周期，是模具設計中應遵循的原則之一，也是設計質 量的一項評價指標。 圖 21 燈座注射模設計 7 圖 22 圖 23 燈座注射模設計 8 塑件的工藝性分析 塑件的工藝性分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面質量和塑件的結構工藝性分析，其具體內容如下： 塑件的原材料分析及主要用途 聚碳酸酯為線型結構非晶體材料，透明。力學性能很好，抗沖擊及抗蠕變性能優(yōu)異，但耐磨性差。 ②、因材料水敏性強，加工前必須干燥處理，否則會出現(xiàn)氣泡、銀絲及強度明顯下降現(xiàn)象。 g1 ～ 拉伸彈性模量 /MPa 179。在一定的設備和工藝條件下，流動性好的塑料可以成型較大尺寸的塑件；反之，成型出的塑件尺寸就較小。據(jù)表 24國家標準塑件尺寸公差（ GB/T144861993） [1]查取公差值，其主要尺寸公差標注如下（單位均為 mm）： ①、外形尺寸： ? 、 ? 、 ? 、 ? 、 ? 、 ? 、 、 、 。 2 ? 20+、 ? 50+。 。另外對于透明塑件，特別是光學元件，要求凹模和型芯兩者有相同的表面粗糙度。制品設計方面的燈座注射模設計 10 某些簡單要求往往會造成模具制造和成型的困難；反之，對制品的結構作有利于模具設計的優(yōu)化，往往又能大大地簡化模具結構或改善成型工藝。 塑件壁厚一般在 1～ 6mm 范圍內，最大可達 ～ 3mm,這都隨塑件類型和用途而定。在塑件設計時應考慮其表面具有合理的脫模斜度，塑件上的脫模斜度大小，與塑件的性質、收縮率、摩擦因數(shù)、塑件壁厚和幾何形狀有關。 ⒊ 圓角 塑件設置圓角不但使其成型時熔體流動性能好，成型順利進行，而且能減少應力集中。易知R/T 為 和 ，顯然塑件底部兩個圓角不 會產生應力集中。 ⑴ 孔的極限尺寸 原則上，塑件上的孔均能用一定的型芯成型。 ⑵ 孔間距 注射成型時塑件熔體遇到成型孔的小型芯時會被分成兩部分，在料流的背面容易產生熔接痕，使塑件孔的強度降低。據(jù)表 2— 16 塑件孔間距、孔邊距與孔徑關系 [1]分析各孔的數(shù)據(jù)，得出此塑件的孔都能與塑件同時成型，且能保證塑件有足夠的強度。 ⒌ 塑件的內凸臺設計 對本設計的塑件進行結構分析發(fā)現(xiàn)該塑件在直徑 ? 121的外圓筒的圓周上均勻分布有四個高 h=，寬 b=11mm 的內凸臺，因此在模具設計中需要設 計側向抽芯機構，機構的詳細設計將在后面的模具設計章節(jié)詳細表述。近年來，注射成型已成功地用來成型某些熱固性塑料制品。 ⑴ 原料的預處理 對 PC 的色澤、粒度和均勻度等進行檢測，因 PC 的吸濕性較強，但若有些微量水分存在則制品產生其他色澤或氣泡，故必須密封干燥，同時成型時也須預備干燥；干燥處理的溫度 t=110～ 120℃ ,干燥處理的時間 h24h。硬脂酸鋅除尼龍塑料外，其余均可使用。據(jù)表 32 常見塑料注射成型時的注意事項 [1]得 PC 須在 130～ 135℃的烘箱中或自來水中退火處理 1h，然后緩慢冷卻。料筒的溫度分布一般遵循前高后低的原則，即從料斗一側（后側）起至噴嘴（前端）止，是逐步升高的。塑化壓力所代表的是塑料塑化過程中所承受的壓力；注射壓力是指柱塞或螺桿頂部對塑料熔體所施加的壓力；保壓壓力是指型腔充滿后，注射壓力對模內熔體的壓實；型腔壓力是注射壓力在經(jīng)過注射機噴嘴、模具的流道、澆口等的壓力損失后，作用在型腔單位面積上的壓力。制品個部分塑料熔體的熔接處的溶接強度也得以增加。它包括以下幾部分：注射時間 （充型時間和保壓時間）、合模冷卻時間、其他時間（開模、脫模、涂脫模劑和合模時間）。 min1 25～ 40 噴嘴結構 直通式 注射機類型 螺桿式 螺桿結構形式 通用型