【正文】 α—β）ΔT 計(jì)算模具型腔尺寸的方法有以下幾種。表 制品厚度H、斷面寬度W對(duì)膠料收縮率S補(bǔ)償值S厚度范圍H≤3＞3～66～1010～2020～3030～40＞50斷面寬度W收縮率S補(bǔ)償值S（%）SS－S－S－S－S－S－ 在上表中，當(dāng)H、W不在同一數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)，S值取H、W中尺寸范圍小者為補(bǔ)償值。2．襯有金屬嵌件制品的收縮率 襯有金屬嵌件橡膠制品，其收縮率較小，且朝金屬嵌件方向收縮。 S) 單向制品時(shí)：U≈HΔ式中：d—型腔內(nèi)徑尺寸； d—制品內(nèi)徑尺寸； S—內(nèi)徑收縮率； Δ—型腔內(nèi)徑公差（提高精度后公差，）。 型腔尺寸計(jì)算應(yīng)遵循的原則：1． 差表以硬度為基準(zhǔn)，計(jì)算收縮率近似值；2． 提高型腔的加工精度，一般制品要求提高2～3級(jí)， 倍左右。3． 模具結(jié)構(gòu)不合理。6144膠料粘模、硬度低、飛邊薄，而且扯斷力差，制品取出比較困難6氟橡膠 收縮率變化范圍大；與其他膠料相比，加工工藝性差（如硬度大、流動(dòng)性小、結(jié)合性能差）、不易變形、硫化定性快，在分型處易卷邊（縮邊）和產(chǎn)生裂痕（縫）7乙丙橡膠 三元乙丙橡膠（1023膠料）硫化啟模后，氣味難聞、制品易撕裂，所以有的制品采用冷卻后取出8聚氨脂橡膠 混煉、成型、硫化加工工藝性差，易起泡、發(fā)粘、開裂、流動(dòng)性差9丁鋰橡膠 該膠料（2840膠料）硫化啟模后氣味難聞，易粘模，硬度偏低，膠邊（飛邊）易卷邊和粘合第三節(jié) 橡膠擠出模具 橡膠擠出模具的特點(diǎn) 橡膠擠出成型是橡膠制品生產(chǎn)工藝過程中的一個(gè)環(huán)節(jié)，它為下一個(gè)工序提供所需的半成品或預(yù)成品。5． 通過擠出模具膠料的變形與膨脹規(guī)律。因此設(shè)計(jì)擠出模具時(shí)，應(yīng)充分考慮膨脹變形的因素，力求設(shè)計(jì)出符合制品要求的斷面形狀。幾種常見的橡膠擠出模具結(jié)構(gòu)如圖1所示。如上圖中的口型模、口型模套筒。 口型模設(shè)計(jì) 根據(jù)制品形狀的不同可分為圓形擠出口型模和扁平形擠出口型模。表2擠出機(jī)螺桿直徑306585115口徑尺寸20以下20～4030～6040～80 扁平形口型模口徑尺寸 扁平形的制品由于斷面壁薄，～。這種膨脹和收縮的大小與橡膠種類、性質(zhì)、機(jī)頭溫度、擠出速度、壓力、口型模結(jié)構(gòu)等有直接的關(guān)系。流道較長形狀簡單的口型模擠出錐度一般在30～60176。如不合適再作修改。 對(duì)擠出機(jī)容量與擠出容量相差過大或擠出制品形狀不對(duì)稱時(shí)，可適當(dāng)開設(shè)一些排膠口，以免出現(xiàn)制品焦燒、自硫或口型模因強(qiáng)度不足而損壞的情況。 支架起支撐型芯的作用，它與擠出模具的內(nèi)孔配合定位。 橡膠注射硫化的原理是橡膠的線形大分子在硫化交聯(lián)劑的作用下交聯(lián)成網(wǎng)狀或體形結(jié)構(gòu)的過程，其過程是一種化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)然，橡膠在硫化過程中的化學(xué)、物理性能的變化是與溫度和時(shí)間有關(guān)的，選擇合理的硫化時(shí)間和溫度是保證注射硫化制品的性能的關(guān)鍵。日本則稱模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力。塑料已經(jīng)成為繼金屬材料、纖維材料、硅酸鹽材料之后的第四大材料。事實(shí)上，儀器儀表、家用電器、交通、通訊和輕工業(yè)等行業(yè)的產(chǎn)品零件中，絕大多數(shù)是采用模具加工而成的。我國也已經(jīng)把模具工業(yè)作為重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，模具工業(yè)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要部分。 隨著新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多橡塑產(chǎn)品應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、家電等各行業(yè)。生產(chǎn)高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、壽命長的模具已經(jīng)成為模具發(fā)展的趨勢(shì)和判斷一個(gè)國家模具行業(yè)制造水平高低的主要因素。按成型加工方法的不同，橡塑成型模具可分為以下幾大類。 圖231 注射模具結(jié)構(gòu)2． 壓制成型模具將物料直接加入敞開的模具型腔內(nèi)，然后合模施壓。圖232 壓制模具結(jié)構(gòu)3． 擠出成型模具擠出成型模具又稱機(jī)頭。圖323擠出模具結(jié)構(gòu)4． 塑料中空吹塑成型模具塑料中空吹塑成型根據(jù)成型工藝方法可分為擠出成型和注射成型等多種。圖324 塑料中空吹塑模具結(jié)構(gòu) 除以上常用的模具外，還有壓鑄成型模具，塑料真空或壓縮空氣成型模具，塑料發(fā)泡模具等等。注射模具在結(jié)構(gòu)上也是塑料模具中最復(fù)雜的。它主要由六部分組成。圖311為普通澆注系統(tǒng)的模具結(jié)構(gòu)。由導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔組成。根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)形式頂出結(jié)構(gòu)有簡單頂出、二次頂出結(jié)構(gòu)等。普通澆注系統(tǒng)的模具設(shè)冷卻系統(tǒng)；熱流道模具的澆注系統(tǒng)設(shè)加熱裝置，成型部分設(shè)冷卻系統(tǒng)。塑料在注射過程中可分為三個(gè)區(qū)段。（一）、熔體流變方程的基礎(chǔ)概念 當(dāng)塑料熔體在外力作用下經(jīng)澆注系統(tǒng)流動(dòng)時(shí)，由于各點(diǎn)的流速不同存在著剪切力。τ=η （321）比例常數(shù)η稱為牛頓粘度，它是液體流動(dòng)難易程度的量度。表觀粘度隨剪切速率的變化而變化。超過此值，會(huì)取得相反的效果。但當(dāng)剪切速率達(dá)到極限值時(shí)（一般為1/s），剪切速率于表觀粘度便失去了依存關(guān)系，稱之為“剪切速率效應(yīng)”。澆口長度短，熔體流經(jīng)澆口的阻力毫秒年兆升毫秒度減小，也就使?jié)部诘娜肟谟诔隹陂g的壓力降減小，從而使塑料熔體在澆口處的流速增大，Q值得到提高。此外，短澆口可保持常開，有利于補(bǔ)縮。這將使注射過程難于控制。所以，注射過程的剪切速率通常取～（1/s），而且盡可能提高。二是提高剪切速率。二、普通澆注系統(tǒng) （一）、普通澆注系統(tǒng)的組成普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料井組成。 分流道是指把主流道的融料引入各個(gè)型腔的流道。在每次注射中，前鋒的料流首先與溫度較低的模具接觸，從而造成料流前端存在一些低溫料，常稱冷料。大型模具中為了主流道加工的方便；另外有些模具的定模板有幾塊板組成，為了防止開模時(shí)模板的縫隙留有溢料無法使主流道順利脫出，也設(shè)計(jì)有主流道襯套?！?186。然而，有些情況下要確定大端直徑的大小，以滿足熔體體積流率的充模要求。目的一是支撐模具，二是使模具中心與注射機(jī)噴嘴中心一致。當(dāng)澆口套在注射過程中受力很大時(shí)，為減少螺釘?shù)氖芰Γ砂讯ㄎ画h(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成如圖325所示。3．分流道的設(shè)計(jì) 分流道是連接主流道與型腔的通道。比表面積小，熱量損耗小。圓形分流道一般在5～10毫米之間；對(duì)于流動(dòng)性好的塑料，如聚丙烯、尼龍等，當(dāng)分流道很短時(shí)，直徑可小到2毫米。a．圓形分流道截面直徑 D=2( ) (cm)Q—流經(jīng)一分流道的熔體體積流率，cm/s；D—圓形流道截面直徑，cm；A—熔體在該流道內(nèi)的剪切速率，1/s； 熔體體積流率見表1。 D=如圖326所示。從流動(dòng)平衡角度看：一模四腔的H形排列和圓形排列的熱平衡性、流動(dòng)性最好。型腔數(shù)目以制品精度、所選擇注射機(jī)大小都有關(guān)系。ab．由注射量確定設(shè)：最大注射量G（kg） 一個(gè)零件的重量W（kg） 一組主流道、分流道的重量W（kg）則n=(－W)247。采用小澆口的原因是：（1）控制填充熔融樹脂的流動(dòng)方向與流量的同時(shí)，把樹脂封在澆口內(nèi)，直到制品充分固化到能頂出的狀態(tài)，防止樹脂向流道回流。1． 直澆口 直澆口注射時(shí)塑料從型腔深處流向分型面有利于型腔氣體的排出；塑件表面一般無熔接痕。圖328 直澆口直澆口類似于主流道的形式，其小端直徑由所選注射機(jī)的噴嘴直徑?jīng)Q定，且大于注射機(jī)的噴嘴直徑1～2mm。相對(duì)于其他澆口而言，澆口的位置不受限制；多點(diǎn)進(jìn)料時(shí)能取得澆口的平衡；對(duì)于投影面積大或易變形的制品，采用多個(gè)澆口也能得到理想的結(jié)果。點(diǎn)澆口常用的一般數(shù)據(jù)為：d =～，l=～2，a=6176。其特點(diǎn)之一是澆口可設(shè)置在塑件側(cè)面不明顯處，分模時(shí)澆口與塑件自行分離，可使塑件生產(chǎn)達(dá)到自動(dòng)化。常用的潛伏式澆口的澆口尺寸 d = ～，a = 30～45176。4．側(cè)澆口 側(cè)澆口是一種簡單而有常用的澆口，它開設(shè)在分型面上，與其它形式的澆口相比，它具有澆口截面形狀簡單，易于機(jī)械加工；澆口的尺寸精度易于滿足；澆口尺寸修改方便；充填型腔的速度受澆口封閉時(shí)間的限制不大；適用于各種塑料。t w = n簡單 3 ～ ～ ～ 復(fù)雜 ～ ～ ～臺(tái)階長l=～，澆口寬度w：中小型塑件3～10h；大型塑件＞10h。圖3212 搭接澆口5．扇形澆口扇形澆口是側(cè)澆口的一種變異形式。扇形澆口的型式見圖3213。為了補(bǔ)償壓力損失，澆口的深度宜做成如圖3214所式的型式，以改善成型條件。 平縫式澆口的尺寸見表115。圓環(huán)形澆口進(jìn)料均勻，型腔氣體容易排出。缺點(diǎn)是制件上有接合縫。爪澆口型式見圖3218所示。的耳柄處，這樣塑料就不會(huì)產(chǎn)生噴射，而是平穩(wěn)地充滿型腔。圖3219 護(hù)耳式澆口護(hù)耳式澆口常用尺寸為L=15～29，B=10～15，H=，l、w、h參見側(cè)澆口尺寸及計(jì)算公式。帶Z形頭拉料桿的冷料井，常用于熱塑性塑料，也可用于熱固性塑料其結(jié)構(gòu)形式見圖3219。其結(jié)構(gòu)形式見圖3222。（三）澆口位置對(duì)制品的影響 澆口的開設(shè)位置對(duì)制品質(zhì)量影響很大。澆口位置應(yīng)使熔接痕產(chǎn)生在制品不重要的部位或要求低的部位。噴射還會(huì)使型腔中的氣體難以順利排出。圖3225為沖擊型澆口和非沖擊型澆口。對(duì)一個(gè)制品而言，垂直流向與平行流向的強(qiáng)度、應(yīng)力開裂傾向等都有差別。 如圖3226。表32 澆口位置選擇實(shí)例選擇合理選擇不合理說明 圓環(huán)形塑件采用切向進(jìn)料，可減少熔接痕，提高熔接部位的強(qiáng)度，有利于排氣 盒罩形塑件頂部壁薄，采用點(diǎn)澆口可減少熔接痕，有利于排氣，可避免頂部缺料或塑件燒焦 殼體塑件采用中心全面進(jìn)料，可減少熔接不良 多型腔深腔殼體塑采用多點(diǎn)澆口，可防止型芯受力不均而偏斜變形 圓片塑件采用徑向扇形進(jìn)料，防止旋渦和排氣不良產(chǎn)生的接縫及氣孔 罩形、細(xì)長圓筒形、薄壁等塑件設(shè)置澆口時(shí)，應(yīng)防止缺料，熔接不良，排氣不良，型芯受力不均，流程過長等缺陷 大尺寸薄板塑件采用中間孔兩面進(jìn)料，既可縮短流程，防止缺料或熔接不良，又可防止模具受力不均、鎖模力不足而造成的制品缺陷 選擇澆口時(shí)，應(yīng)注意去澆口后 殘留痕跡不影響塑件使用要求及外觀質(zhì)量3．流動(dòng)比 流動(dòng)比是指塑料的流動(dòng)長度與制品厚度的比值。圖3227 流動(dòng)比流動(dòng)比 = ＋＋＋＋2 對(duì)于大型塑件來說，判斷制品能否成型的標(biāo)準(zhǔn)還需要把流動(dòng)比和面積比同時(shí)考慮。因此，必須對(duì)澆口的尺寸加以調(diào)整，以達(dá)到各型腔澆口的平衡。排氣間隙要使制品不產(chǎn)生飛邊、溢料。排氣槽做成彎曲狀，為的是避免象腔中被壓縮的熱空氣直接噴入人體上。間隙排氣的結(jié)構(gòu)型式如圖3229所示。表125常見塑料的溢料值塑料名稱溢料值塑料名稱溢料值聚乙烯聚丙烯軟聚氯乙烯聚苯乙烯聚酰胺聚甲醛372有機(jī)玻璃ABS聚碳酸酯聚砜3．強(qiáng)制排氣 強(qiáng)制排氣是由于制品的形狀復(fù)雜，成型時(shí)型腔的氣體不能順利排出而被包裹在型腔內(nèi)部（非分型面及成型桿的配合處），影響制品的質(zhì)量。4．粉末燒結(jié)合金排氣 此方法是利用球狀顆粒燒結(jié)而成材料的間隙排氣，但要考慮材料的強(qiáng)度，以免成型時(shí)造成變形。 冷料井排氣的結(jié)構(gòu)型式如圖3231所示。用于熱流道模具的塑料應(yīng)具有的性質(zhì)：（1）加工的溫度范圍寬，粘度隨溫度改變而變化小，在較低溫度下有較好的流動(dòng)性，在高溫下具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性。表 部分塑料對(duì)熱流道澆注系統(tǒng)的適用程度流道方式聚乙烯聚丙烯聚笨乙烯ASABS聚氯乙烯聚碳酸酯聚甲醛延伸式噴嘴可可可不可不可可熱流道可可可可可可（一）延伸式噴嘴 延伸式噴嘴將注射機(jī)噴嘴延長，直接與模具型腔接觸，其延長部分代替了點(diǎn)澆口澆道。延伸式噴嘴的結(jié)構(gòu)型式見圖32 。流道板利用絕熱材料或空氣的間隙與其余部分隔熱。流道表面應(yīng)光滑，流道孔端的螺塞應(yīng)采用比流道孔徑大的細(xì)牙螺紋，并用銅或氟塑料墊圈密封以防止塑料泄漏。圖32多點(diǎn)直接澆口熱流道 1－熱流道板；2－流道噴嘴；3－滑動(dòng)壓環(huán)多點(diǎn)直接澆口熱流道。多點(diǎn)點(diǎn)澆口若流道（全絕熱式噴嘴）。一種是靠螺釘緊固在定模板上。圖形 圖形（三）熱流道噴嘴 熱流道模具，當(dāng)成型周期過長時(shí)，澆口也有發(fā)生凍結(jié)的危險(xiǎn)。魚雷體尖端可以伸到注射孔中，熱量可傳到頂部。圖 內(nèi)熱式噴嘴結(jié)構(gòu)2．外熱式噴嘴 外熱式噴嘴結(jié)構(gòu)見圖 所示。熱流道模具可以采取特殊的閥式澆口。圖32 彈簧閥式澆口的熱流道模具結(jié)構(gòu)型式 （四）噴嘴及熱流道板的選擇 在了解塑件的情況和熱流道標(biāo)準(zhǔn)元件的基礎(chǔ)上，可根據(jù)下面的條件選擇。在選擇噴嘴及熱流道板時(shí)，勿須考慮加熱功率，因?yàn)橹圃鞆S家在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)已經(jīng)充分考慮并留有余地。（4）澆口附近要有獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)，以利降溫。待合項(xiàng)要求滿足時(shí)，方可裝機(jī)試模。注射模具有一個(gè)分型面和多個(gè)分型面的模具。（一）分型面型式 一般分型面時(shí)與注射機(jī)開模方向相垂直的平面。如圖322所示。1． 分型面的選擇應(yīng)使制品表面光滑，減少溢料痕跡、拼合縫等。有的情況下，制品結(jié)構(gòu)很難判斷由于物料的冷卻收縮，制品留在定?；騽?dòng)模上，這樣，應(yīng)采取增加型芯的摩擦阻力、減少型腔的脫模阻力，或設(shè)計(jì)Z型頭拉料桿形式的頂出桿，使制品留于動(dòng)模。這樣可以使側(cè)向分型機(jī)構(gòu)緊湊，并且使注射機(jī)的開閉模時(shí)間縮短，提高生產(chǎn)效率。避免在定模抽芯，簡化模具結(jié)構(gòu) 塑件有多組抽芯時(shí)，應(yīng)盡量使短端側(cè)抽芯