【正文】 確定合理的型腔數(shù)目。定位圈 直徑 D 為與注射機定位孔配合直徑，應按選用注射機的定位孔直徑確定，定位環(huán)與注射機定模 固 定板定位 孔 相配合，配合精度為 Hll/bll，以便 于 裝模。一般情況下設計模具時應校核的部分包括噴嘴尺寸、定位圈尺寸、最大模厚、最小膜厚、模版上的螺孔尺寸等。. 鎖模力和成形面積的關系由下式確定 : 1000/APP ?? 腔鎖 (33) 式中 鎖P — 鎖模力（ T） 腔P— 型腔壓力，一般為 400～ 500 kg/cm178。） — 為系數(shù)，一般 要求成型塑件的容量不超過注射機容量的 80％ （ 2） 以克量計算： GC? (32) 式中 C— 注塑機最大注塑克量（ g） G— 成形塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的容量（ cm179。 由于本制品精度要求不高，且屬于大批量生產，綜合考慮初步確定型腔數(shù)目為2。 流道凝料（包括澆口 ）在分型而上的上的投影而積 A2 = ㎝178。 M0=2 + 80%=。在設計模具時，除了應掌握注射成型工藝過程外，還應對所選用 的注射機有關技術參數(shù)有全面的了解，才能生產出合格的塑料制件。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動的阻力，提供充模速度及對熔料進行壓實等。所以選用塑料的流動性必須與塑件要求、成型工藝及成型條件相適應。 8 聚苯乙烯（ PS）在工業(yè)上主要做儀表外殼，燈罩、光學玻璃及儀器透明模型等；在電器方面做良好的絕緣材料，接線盒等；在如用品方面用于包裝材料 [4]。另外，塑件上的圓角對模具制造和機械加工及提高模具強度也是不可少的。 對于由于塑件結構所造成的壁厚差別過大情況，可采用以下兩種方法減小壁厚差：（ a）可將塑件過厚部分挖空。 （ 8）斜度取留方向，對于塑料內表面是以小端為基準，斜度向擴大方向取，塑件外表面則應以大端為基準，斜度向縮小方向?。? 綜合考慮以上幾點，選取本制品的脫模斜度為 15186。 最小脫模斜度與塑料性能、收縮率的大小，塑件的幾何形狀有關。 漱口杯二維圖 圖 漱口杯二維圖 圖 漱口杯 三 維圖 5 結構特征 分析及成 型工藝性分析 結構特征分析 該塑件二維圖尺寸如圖 ，塑件為大批量生產，材料為聚苯乙烯，成型工藝好，可注塑成型。其結構比較簡單，有 1 個側抽芯，因而該塑件的模具有一個典型結構 —— 側抽芯滑塊 機構。 3 CADNGINEER 參數(shù)化設計的特性： (1)3D 實體模型除了可以將用戶的設計思想以最真實的模型在計算機上表現(xiàn)出來之外，借助于系統(tǒng)參數(shù)，還可以隨時計算出產品的體積、面積、重心、重量、慣性大小等，可極大的的減少設計人員的計算時間。而且通過推廣使用模具標準件，實現(xiàn)了部分資源共享，這樣就大大減少模具設計的工作量和工作時間，對于發(fā)展 CAD／ CAM 技術、提高模具的精密度有重要意義。 我國模具發(fā)展的現(xiàn)狀 雖然近幾年來，我國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質量、技術和能力等方面都有了很大發(fā)展，但總體上與工業(yè)發(fā)達的國家相比仍有較人的差距。 當前，國內塑料模具市場以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點為工程塑料模具。 本文設計的是一模兩腔三板式模具。模流分析包括： 澆口位置分析 ， 成型條件分析 ， 塑料熔體填充分析 ， 冷卻質量分析 ， 縮痕分析 ， 注射壓力分析 。二十一世紀世界制造加工業(yè)的競爭更加激烈，對注塑產品與模具的設計制造提出了新的挑戰(zhàn)，產品需求的多樣性要求塑件設計的多品種、復雜化，市場的快速變化要求發(fā)展產品及模具的快速設計制造技術，全球性的經(jīng)濟競爭要求盡可能地降低產品成本、提高產品質量，創(chuàng)新、精密、復雜、高附加值已成為注顰產品的發(fā)展方向，必須尋求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑產品與模具設計制造系統(tǒng)。中國技術人才水平 的提高和平均勞動力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢，這些是塑料模具市場迅速成長的重要因素所在，所以中國塑模市場的前景一片輝煌。目前在國內外市場已涌現(xiàn)出一批成功應用于塑料注射模的 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)。 EMX ( Expert Moldbase Extension)是 CAD 系統(tǒng)中的一個外掛模塊，專門用來建立各種標準模架及模具標準件和滑塊、斜銷等附件，能夠建立 冷卻水管，能夠自動產生模具工程圖和明細表，還可以模擬模具開模過程進行動態(tài)仿真和干涉檢查，并可將仿真結果輸出成視頻文件，是個功能非常強大且使用非常方便的模具設計工具。該塑件為漱口杯，為大批量生產。這樣既 能保證塑件順利成型，防止塑件產生缺陷，又能達到提高生產率和降低成本的目的。 為了易于使塑件從模具取出或從塑件中抽出型芯，在設計時必須考慮塑件內外壁具有足夠的脫模斜度 [3]。 （ 7）增強塑料宜取大，含自潤滑劑等易脫模塑料可取小。一 7 般情況下應使壁厚差別保持在 30％ 以內。尤其對增強塑料更有利于填充型腔。同時，聚苯乙烯質軟易脫模，塑件有淺的倒凹模時可強行脫模。但流動性小則填充不足，不易成形，成形壓力大。 料筒溫度 /℃ 噴嘴溫度/℃ 模具溫度/℃ 后段 中段 前段 140～ 160 — 170～ 190 160～ 170 40～ 70 表 31 溫度的經(jīng)驗數(shù)據(jù) 壓力 注塑成型過程中的壓力包括折射壓力，保壓力和背壓力。 制件壁厚 /mm 成型周期 /s 制件壁厚 /mm 成型周期 /s 10 35 15 45 22 65 28 85 表 33成型周期與壁厚關系 注射機型號的確定 注射模具是安裝在注射機上使用的。 11 則 : V0= 80%+2 = cm179。 塑料制件在分型面上的投影面積為 A1=π = ㎝178。 從塑件產量考慮，對試制或小批量塑件宜取單型腔或少型腔，大批量時宜取多型腔。） V件 — 成型塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的容量（ cm179。,經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時型腔壓力一般為 250～ 500kg/cm178。 15 安裝尺寸校核 噴嘴尺寸校核 為了使注塑模能夠順利安裝在柱設計上并生產出合格的產品，在設計模具是必須校核注射機上與模具安裝有關尺寸，因為不同型號和規(guī)格的注射機其安裝模具部分的形狀和尺寸不相同。 如下圖 31 所示： 圖 31噴嘴與澆口套關系圖 定位圈尺寸 為了保證模具主澆道 中 心線與注射機噴嘴 中 心線相重合，注射機固定模板 上 設有定位孔，模 具的定模板 上 應設有 凸 起的定位圈，兩者按 H9/F9 間隙配合。 以公式計算， H1=60mm,H2=94mm， 609460 ???S 5? ～ 10 所以總的開模行程為 219mm. 因為注射機最大開模行程為 320mm,所以開模行程符合要求。這樣便于利用注射機鎖模機構中的頂出裝置帶動塑件脫模機構工作。 19 澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、澆口、冷料穴等組成。 (5)便于修整澆口以保證塑件外觀質量。 ．主流道（澆口套）設計基本要點 (1)澆口套的內孔呈圓錐形，錐度為 2186。 (6)澆口套錐度內壁表面粗糙度為 ～ mm，保證料流順利，易脫模。在開模時，冷料穴又起到將主流道的凝料從澆口套中拉出的作用。分流道截面太小弊病較多，會降低單位時間可輸送的熔融塑料量，使充模時間增長，塑料制品出現(xiàn)缺料、燒焦、產生波紋及凹陷等；分流道截面過大，易在模具型腔內積存氣體，造成塑料制品上的缺陷，增強冷料回收量，延長了塑料制品的冷卻時間，因而延長了成型周期，降低了生產效率。澆口的截面要小，長度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉，便于使塑料 制品分離，塑料制品澆口痕跡亦不明顯。 （ 5）裝有細長型芯的注塑模具所開設的澆口位置，應當離型芯較遠，以防止熔融的料流的沖擊而使型芯變形，錯位和折短。 （ 10）為了在開模時從澆口套內拉出主流道凝料使與注塑機噴嘴分離，一般在冷料穴的盡端設置拉料桿。 排氣系統(tǒng)設計 排氣系統(tǒng)的作用是在注射過程中，將型腔中的氣體有序而順利的排出，以免塑料件產生氣泡，疏松等缺陷。本設計中采用平均值法計算。配合 H7/f7，具體見總裝配圖。組合式凸模是將凸模單獨加工后與動模板進行裝配而成?？紤]到收縮率和磨損量值，以型腔磨損量到最大磨損量的一半計，則有： CCPSSzM SLLL ?? 21)2(22 ???????? 對于中小型塑件，令 ??61C?， ??31Z?，并將比其他各項小得多的CPS2?略去，則有： ???? 43CPSSM SLLL （ 41） 標注上制造偏差后，得 043 ??????? ????CPSSM SLLL 代入數(shù)據(jù)得 0%2 ??????? ?????ML = ? 在型腔深度計算過程中，規(guī)定制件高度名義尺寸 SH 為最大尺寸，公差以負偏差表示．型腔深度名義尺寸 MH 為最小尺寸，公差以正偏差表示．型腔的底面、型芯的端面都于分型面平行。所以采用組合式。 26 本塑件是小型塑件，結合塑件特點，可以采用分型面排氣方式足以排氣，因而不采用排氣槽排氣。對一般熱塑性塑料，將以上推薦的剪切速率值作為計算依據(jù)，可用以下經(jīng)驗公式表示： 式中 qv———— 體積流量（ cm3/s）； R3n____________澆注系統(tǒng)斷面當量半徑（ cm）。 （ 9）設計多型腔注射模具時，結合流道平衡并考慮澆口的平衡，應做到熔融塑料同時均勻充滿型腔。 澆口的設計需要遵循以下基本設計原則： （ 1）澆口應開設在塑件制品斷面較厚的部位，能使熔融的塑料從塑料制品厚斷面流向薄斷面，保證塑料充模完全。取斷面直徑為 6mm。具體見圖 42 澆注系統(tǒng)截而圖。 設計要求：冷料穴底部成曲折的鉤形或下陷的凹槽，使冷料穴兼有分模時將 分 21 流道凝料從分流道襯套中拉出并滯留在動 模一側的作用。若等于或小于注塑機噴嘴直徑，在注射成型時會造成死角，并積存塑料，注塑壓力下降，塑料冷凝后脫模困難。 (9)大多數(shù)熱塑性塑料熔體的假塑性行為，應予以充分考慮。對澆注系統(tǒng)進行總體設計時，一般應遵守如下基本原則： (1)了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動特性。 (5)分型而的選擇應考慮注射機的技術規(guī)格。常見的取出塑件的主分型面與開模方向垂直，分型面大多是平面，也有傾斜面、曲面或臺階面。 最大、最小模具厚度 在模具設計時應使模具的總厚度位于注射機可安裝模具的最大模厚與最小模厚之 間 。他們一般應滿足下列關系： R=r+(1～ 2)mm D=d+(～ 1)mm 如果 R＜ r,將會出現(xiàn)死角，而積存塑料，使主流道內的塑料凝料將無法脫出。） 成P — 成型時需要的注射壓力（ kg/cm178。 額定鎖模力 校核 選用注塑機的鎖模力必須大于型腔壓力產生的開模力，不然模具的分型面要分 14 開而產生溢料。因聚苯乙烯塑料比重是 近 似為 1。 A— 澆道、進料口和塑件的投影面積 代入數(shù)據(jù)得 鎖P =480 53/1000 即 鎖P ? （ T 結合上面兩項的計算，查參 考文獻中表 34，初步確定注塑機為 XSZY250 型注塑機。注射時產生的型腔壓力，對柱塞式注塑機因注射壓力損失較大，所以型腔壓力約為注射壓力的 40～ 70％ ；而有預塑裝置的注塑機及螺桿式注塑機壓力損失較小，所以型腔壓力較大。 由公稱注射量選擇注射機 利用 Pro/Engineer 軟件求出 所見的體積為 （ 1）單個塑件 ： 體積： V?=179。背壓力是指注塑機螺桿頂部的熔體在螺桿轉動后退時所受到的壓力，背壓力除了可驅除物料中的空氣， 提高熔體密實程度之外，還可以使熔體內壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時的剪切作用增強，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產經(jīng)驗 參考資料 [2]如圖 32所示 。影響塑料流動性因素一般有： 。影響收縮的因素主要有： 種 這里 取 計算成型收縮率為 %。 圖 22 塑件材料的基本性能 成型本零件使用聚苯乙烯（ PS），該材料為熱塑性塑料，聚苯乙烯無色，透明，有光澤，無毒無味，落地時有清脆的金屬聲，比重小，具有高的強度、剛度、硬度、耐腐蝕性、電絕緣性優(yōu)良，可以與熔融的石英相媲美，密度為 179。 當塑件需由一個面作為支承面時，如果整個面來作為支承面，在制造 過程中是易滿足要求的。在滿足工作要求和工藝要求的前提下，塑件壁厚設計時還應遵循下面兩項基本原則： （ 1）盡量減小壁厚 減小壁厚不僅