【正文】 全面的工裝設(shè)計訓練。然而，任何一項設(shè)計任務(wù)均可能有多種決策方案，應(yīng)從具體情況出發(fā)，認真分析，既要合理地吸收，又不可盲目地照搬、照抄。聚碳酸酯透光率較高，介電性能好，吸水性小，但水敏性強（含水率不得超過 %），且吸水后會降解。 dm3 ～ 抗拉屈服強度 /MPa 84 比體積 /cm3178。 對塑件的零件圖尺寸分析 后發(fā)現(xiàn)該塑件尺寸精度無特殊要求，所以尺寸均為自由尺寸，按要求取 MT5 級精度。 、 ? 150177。塑件制品的形狀直接決定了相應(yīng)模具的結(jié)構(gòu)的設(shè)計。為了便于脫模，防止塑件表面在脫模時出現(xiàn)頂白、頂傷、劃傷等。由零件圖知該塑件有兩個圓角 R2 和 R5，塑件壁厚為 3mm。據(jù)表 2— 15 熱塑性塑料孔的極限尺寸 [1]查得聚碳酸酯的最小直徑 d=度 h= d=2mm，顯然符合孔的極限尺寸要求。且各孔的深度均為塑件的壁厚，容易成型。 ⒈ 注射前的準備 為了使注射成型順利進行，保證塑件質(zhì)量，一般在注射之前要進行原料預處理、清洗料筒、預熱嵌件和選擇脫模劑。消除內(nèi)應(yīng)力的方法有退火處理和調(diào)濕處理。 (見表 22) 表 22 PC 成型溫度表 工藝參數(shù) PC 料筒后段溫度 /℃ 220～ 240 料筒中段溫度 /℃ 230～ 280 料筒前段溫度 /℃ 240～ 285 噴嘴溫度 /℃ 240～ 250 模 具溫度 /℃ 70～ 120 注射成型過程需要控制的壓力有塑化壓力、注射壓力、保壓壓力和型腔壓力 4種，它們直接影響塑料的塑化和塑件質(zhì)量。它是決定注射成型燈座注射模設(shè)計 14 生產(chǎn)率及塑件質(zhì)量的一項重要因素。 在對燈座進行材料選定、零件工藝性分析、成型工藝過程分析和工藝參數(shù)大致選定的基礎(chǔ)上，根據(jù)塑件批量大小和精度要求就可確定型腔數(shù)量和排列方式，根據(jù)模具所需注射量就可以確定注射機的型號及安裝尺寸的確定。從模具設(shè)計角度考慮，需要了解注射機的主要技術(shù)規(guī)范 有：公稱注射量、公稱注射壓力、公稱鎖模力、模具安裝尺寸以及開模行程等。 100=130p 公 所以，注射機注射壓力不合格。由于本例流道設(shè)計簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當取小一些。 PC屬高粘度塑料及有精度要求的塑件，故 p 模 取 40MPa。一副模具根據(jù)需要可能有一個或兩個以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以與合模方向平行或傾斜。其二，選塑件大端底平面作為分型面，如圖 42所示，采用這種方案側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計動模部分，模具結(jié)構(gòu)較為簡單。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。） ⑥ 澆口套總長： L=L0+h=50+4=54mm 燈座注射模設(shè)計 23 ⒉ 主流道的凝料體積 V 主 =? L 主 （ R2 主 +r2 主 +R 主 r 主 ） /3=179。根據(jù)冷料穴的所處的位置不同，冷料穴可分為主流道冷料穴和分流道冷料穴。 圖 45 分流道形式 ⒉ 分流道的長度 由圖 45知，此燈座的分流道的設(shè)計較簡單，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計，分流道較長，單邊分流道長度 L 分 取 170/2mm 為 85mm。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失，希望流道的橫截面積大、表面積小，通過比較圓形截面的效率最高，但相對加工難度大。 10247。 135=22100mm2≈ 23cm3 7．校核剪切速率 ① 確定注射時間：查表 48[1]，可得 t=。 102s1~5179。以便于加工且在之后的修模時降低了難度。 4 ≈ ； 又據(jù)表 410[1]經(jīng)驗數(shù)據(jù)： d=~2mm,所以取 d=2mm. ② 計算澆口的長度。 3）計算澆口的剪切速率：由式（ 420） [1]可得： 3/.33 澆澆澆 Rq ?? ?? 則： 澆?? =（ 179。 校核主流道的剪切速率 上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的大小可以忽略不計）以及主流道的當量半徑，這樣就可以校核主流道熔體的剪 切速率。 102s1~5179。 成型零件工作尺寸的計算方法有兩種：有一種是平均值法，即按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量進行計算；另一種是按極限收縮率，極限制造公差和極 限磨損量進行計算。但加工比較困難，需要用電火花機床和立式銑床加工，熱處理也不便，僅適合形狀簡單的中小型制品。這種結(jié)構(gòu)成本較高。 ② 鑲件之間應(yīng)采用凹凸槽相互扣鎖并準確定位。如圖 51,52所示： 圖 51 凹模 燈座注射模設(shè)計 31 圖 52 凹模型芯 型芯的設(shè)計 型芯是用來形成制品的內(nèi)表面。 燈座注射模設(shè)計 32 圖 53 主型芯 成型零件材料的選用 根據(jù)對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件材料要求高度純潔，組織均勻致密，無網(wǎng)狀及帶狀碳化物，無孔洞 疏松及白點缺陷；要有良好的冷、熱加工性能，拋光性能優(yōu)良，足夠的剛度、強度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時考慮它的耐腐蝕性能和一定的耐熱性。 由表 12[1]可知聚碳酸酯材料的成型收縮率為 S＝ ％～ ％，故平均收縮率 Scp ＝（ +）％ /2＝ ％。 ] = 燈座注射模設(shè)計 34 型芯的高度尺寸計算 由表 415[1]知 ,型芯的高度尺寸計算公式： hm=[(1+Scp)Hs+xΔ ]0δ z (52) 式中： hm—— 型芯高度尺寸， Hs—— 塑件孔深度基本尺寸； x：數(shù)值隨塑件精度和尺寸的變化，一般在 ～ 之間，在此取 ，及 x=； Δ —— 塑件的 公差； δ z：型芯高度制造公差取 δ z=Δ /3。 60+179。 ]0+ 燈座注射模設(shè)計 36 =0+ 凹模的高度尺寸計算 由表 415[1]知 , 凹模的高度尺寸計算公式： Hm=[(1+Scp)HxΔ ] δ z (54) 式中： hm—— 凹模高度尺寸， Hs—— 塑件孔深度基本尺寸； x：數(shù)值隨塑件精度和尺寸的變化，一般在 ～ 之間，在此取 ，及 x=； Δ —— 塑件的公差； δ z： 凹模 高度制造公差取 δ z=Δ /3。250mm 的標準模架，其厚度根據(jù)表 419[1]中的剛度公式計算： S= 314 )23( pEph? （ 55） 式中： p—— 型腔壓力（ Mpa） , h—— h=W,W 是影響變形的最大尺寸，而 W=93mm； E—— 材料的彈性模量（ 179。根據(jù)型腔布置及型芯對動模墊板的壓力就可以計算得到動模墊板的厚度，即： 311)( pELpALT ?? （ 58） 式中： p—— 型腔壓力（ Mpa）， A—— 型芯投影面積（ mm2）； A=179。 根據(jù)模具型腔大小和凹模最小壁厚，導柱、導套的布 置等，綜合考慮據(jù)表 438[1]選擇序號為 8 號（ W179。暫定 B板得厚度為 30mm。其外形尺寸：寬179。 燈座注射模設(shè)計 40 （ 3） 模具開模行程 S=25mm+40mm+30mm+133mm+(5～ 10)mm=223～ 228mm＜ 500mm(模板開模行程 )，校核合格。詳見裝配圖。 sin8179。由于各種塑料的性能和成形工藝要求不同，對于大多數(shù)模具要求較底模溫的塑料，僅設(shè)置模具的冷卻系統(tǒng)即可。則推出面積 A。 將制品從包緊的型芯上脫出時所需克服的阻力稱為脫模力，此外，理論分析和實驗證明，脫模力的大小還與制品的厚薄及幾何形狀有關(guān)。 脫模推出方式的確定 該制 品為燈座，根據(jù)塑件形狀的成型特點，開模后塑件留在動模型腔內(nèi)，其推出機構(gòu)可采用推塊或推桿推出。高 =315mm+400mm+388mm。墊塊高度 =推出行程 +推板厚度 +推桿固定板厚度 +（ 5～ 10）mm=(60+20+25+5～ 10)mm=110～ 115mm。 315mm） ,模架結(jié)構(gòu)為 A4 型。 由式（ 56）知： p? =25i3 i3= 51w + (um） 可得： p? =25（ 179。 據(jù)表 420[1] 查得： p? =25i3 (56) i3= 51w + (um） (57) 可得： p? =25（ 179。 179。 ① 尺寸φ ? ： Lm=[(1+Scp)LsxΔ ]δ z =[(1+)179。 8+179。 ① 尺寸φ ? ： lm=[(1+Scp)ls+xΔ ]0δ z =[(1+)179。主型芯采用 9Mn2V，此種材料淬透性、耐磨性、淬火變形均比碳素工具鋼好。可以用軸肩連接，也可采用螺釘固定。 ③ 鑲拼接縫必須配合緊密。鑲拼式凹模在設(shè)計時要注意合理地選擇拼縫位置和各個拼塊的準確定位和緊固。通常將多個整體凹模嵌入到凹模固定板中。以下計算按平均值的計算方法。 冷料穴的設(shè)計及計算 冷料穴位于主流道正對面的動模板上，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。 ） /= cm3/s ② 計算主流道的剪切速率 3/.33 主主主 Rq ?? ?? =（ 179。 103）247。 2． 澆口剪切速率的校核 ① 計算澆口的當量半徑。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。 8．分流道表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很高，一般取 ~ 即可，此處取 ，另外脫模斜度一般在 5176。 =燈座注射模設(shè)計 26 ③ 由式（ 420） [1]可得剪切速率 3/.33 分分 Rq ?? ?? =179。 132247。梯形截面的流道相對于圓 形有較大的熱量損失，但梯形橫截面的流道便于選擇加工刀具同時加工容易，又比較容易脫模，因此梯形橫截面使用較為廣泛，特別對于雙分型面模具。 ⒊ 分流道的當量直徑 因為該塑件的質(zhì)量由 知 m 塑 =m1=＞ 200g。 分流道的設(shè)計 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。 (+42+179。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。 燈座注射模設(shè)計 21 A A 圖 41 A A 圖 42 模具澆注系 統(tǒng)設(shè)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。 在塑件設(shè)計階段，就應(yīng)考慮成型時分型面的 形狀和位置，否則無法用模具成型。 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。 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。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。根據(jù)以上的計算，據(jù)附錄 G 部分國產(chǎn)注射成型機的型號和技術(shù)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(shù)參數(shù)參見表 32。塑件質(zhì)量 m1=（取 PC 的密度為 ），流道凝料的質(zhì)量m2 還是個未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的 倍來估算。成型周期直接影響生產(chǎn)效率和設(shè)備的利用率，應(yīng)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型、冷卻過程。一般型腔壓力是注射壓力的 ～ 倍，