【正文】 圖91 模具結(jié)構(gòu)圖結(jié)論模具在社會(huì)生活中起到了重要作用，隨著機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)的發(fā)展，塑料成型制件的需求量越來越多，質(zhì)量要求也越來越高，因此模具設(shè)計(jì)水平的高低，模具制造能力的強(qiáng)弱以及模具質(zhì)量的優(yōu)劣，都直接影響著各種產(chǎn)品的質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)以及整體工業(yè)水平的提高。 鎖模力的校核 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具分型面漲開的力，這個(gè)力的大小等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔的壓力，它應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力Fp ，才能保證注射時(shí)不發(fā)生溢料現(xiàn)象，即： Fz＝P(nA＋A1)＜Fp (84) 式中 Fz ——熔融塑料在分型面上的漲開力，N； n ——型腔數(shù)量； A ——單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積，mm2； A1 ——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，mm2； P ——塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力，其大小一般是注射壓力的80%。不然會(huì)影響塑件的產(chǎn)量和質(zhì)量。其設(shè)在本模具設(shè)計(jì)當(dāng)中，采用了彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu)，將彈簧直接套在復(fù)位桿上，利用彈簧力使推桿復(fù)位,設(shè)計(jì)效果如圖72所示。6. 推桿位置選擇應(yīng)注意，當(dāng)塑件各處的脫模阻力相同時(shí)需均勻布置，以保證塑件推出時(shí)受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。5. 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位，塑件易產(chǎn)生熔接痕的地方，本身的溫度就比較低，如果在該處再設(shè)置冷卻水道，就會(huì)更加促使熔接痕的產(chǎn)生。模具溫度是否合適、均一與穩(wěn)定，對(duì)塑料熔全的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀、外觀和尺寸精度都有重要的影響。選擇澆口的位置時(shí)，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)與工藝特征和成型的質(zhì)量要求，并分析塑料原材料的工藝特性與塑料熔體在模體內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)、成型的工藝條件，綜合進(jìn)行考慮。3．側(cè)澆口 側(cè)澆口國(guó)外又稱標(biāo)準(zhǔn)澆口。5. 盡量縮短流程，減少變向，以降低壓力損失。為了使各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料，各個(gè)型腔的澆口尺寸必定不相同?！?mm，由于小端的前面是球面，其深度為3～5mm，注射機(jī)噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且帖合。所以：L模具=[(1+%)(3/4)]+ =+ 對(duì)于塑件高度最大H=，因?yàn)? H模具=[H塑料（1+k）2/3Δ]+ δ (32) 公式中 H塑料——塑件高度方向的最大尺寸。組合式凹模結(jié)構(gòu) 是指型腔是由兩個(gè)以上的零部件組合而成的。(3) 應(yīng)設(shè)在主分型面凹模一側(cè)：①便于加工和修整。由于此塑件體積小，如果采用單型腔模具，雖然可以保證制品的質(zhì)量，但不適合大批量生產(chǎn)[1]。下面將對(duì)PP加以介紹[14]：1．基本特性 聚丙烯無味，無毒，無色。(2) 壓注模 又稱傳遞模。塑料模具是指用于成型塑料制作的模具，它是型腔模的一種類型。在一定溫度和壓力下，塑料具有可塑性，可以利用模具將其成型為具有一定幾何形狀和尺寸精度的塑料制件。目前塑料制件幾乎已經(jīng)進(jìn)入一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。(1) 注射模 注射模又稱為注塑模。IT68mm～R1% 塑件材料的選取及分析塑料成型原料的選取應(yīng)該綜合考慮多方面因素，應(yīng)充分了解制品的用途、特性、設(shè)計(jì)參數(shù)及要求，在滿足以上要求后，并考慮使用塑料的成本、成型加工的難易程度等要求。表 22 PP的注射工藝參數(shù)注射機(jī)類型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)30～60料筒溫度/℃前段180～200噴嘴形式直通式中段200～220噴嘴溫度/℃170～190后段160～170模具溫度/℃40～80注射壓力/MPa70～120保壓力/MPa50～60注射時(shí)間/s0～5保壓時(shí)間/s20～60冷卻時(shí)間/s15～50成型時(shí)間/s40～1203 模具的設(shè)計(jì) 確定型腔數(shù)及塑件排列方式為了使模具與注塑機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性、保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先確定型腔數(shù)目。(3) 利用排氣塞排氣 如果型腔最后充填的部位不在分型面上，而其附近又沒有活動(dòng)型芯或推桿，可以在型腔深處鑲?cè)肱艢馊?，排氣塞可以用燒結(jié)金屬塊制成。 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按結(jié)構(gòu)不同可分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。應(yīng)用Pro/Engineer軟件設(shè)計(jì)的整體凸模如圖34所示：圖34 凸模示意圖鑲件是成型制品表面孔的成型零件。主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)到噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道,是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響,因此必須使熔體的溫度降和壓力損失最小[1]。分流道的布置形式分平衡式和非平衡式兩種[6]：平衡式布置 平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸等都必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料流動(dòng)平衡。2. 澆口應(yīng)不影響塑件的使用性能。2．中心澆口 當(dāng)筒類或殼類塑件的底部中心或接近于中心的部位有通孔時(shí)內(nèi)澆口就開設(shè)在該孔口處，同時(shí)中心設(shè)置分流錐，這種類型的澆口稱中心澆口。 澆口位置的選擇如前所述，澆口形式很多，但無論采用什么形式的澆口，其開設(shè)的位置對(duì)塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響都很大。模架基本尺寸為150180mm，A板的厚度為30mm，B板的厚度為50mm。3. 水道出入口的布置 水道出入口的布置應(yīng)該注意兩個(gè)問題，即澆口處加強(qiáng)冷卻和冷卻水道的出入口溫差應(yīng)盡量小。4. 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠 推出機(jī)構(gòu)在推出與復(fù)位的過程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠、靈活、制造容易。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意，彈簧應(yīng)對(duì)稱安裝在推桿固定板的四周，一般為四個(gè)，常常安裝在復(fù)位桿上，也可將簧柱對(duì)稱地設(shè)置在推桿固定板上，此外，還可設(shè)置在推板導(dǎo)柱上[6]。如果所選的注射機(jī)不符合，則需要重新選擇。 開模行程的校核所選注射機(jī)的最大開模行程與模具厚度有關(guān)，注射機(jī)的開模行程是有限制的，塑件從模具中取出時(shí)所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出。然后注射機(jī)開始注射，塑料熔體經(jīng)定模上的澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔，待熔體充滿型腔并經(jīng)過保壓、補(bǔ)縮和冷卻定型后形成制品。因此說，我們要掌握理論知識(shí)的同時(shí)，一定要注重實(shí)踐，注重與別人交流。代入式（8－４）得： P=120＝96 MPa Fz＝P(nA＋A1)＝96(2＋137)＝ KN＜Fp =800 KN因此符合標(biāo)準(zhǔn)。為了保證正常的注射成型，注射機(jī)的最大注射量應(yīng)稍大于塑件的質(zhì)量或者體積。各種注射機(jī)盡管外形不同，但基本上都是由合模鎖模系統(tǒng)與注射系統(tǒng)組成。當(dāng)細(xì)長(zhǎng)推桿受到較大的脫模力時(shí)，推桿就會(huì)失穩(wěn)變形。 推出機(jī)構(gòu)的組成與分類推出機(jī)構(gòu)一般由推出、復(fù)位和導(dǎo)向三大部件組成，按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來源可分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)和液壓與氣動(dòng)推出機(jī)械等。為了提高成型效率，一般通過縮短冷卻時(shí)間的方法來縮短成型周期。3．澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處 當(dāng)塑件的壁厚相差較大時(shí)，若將澆口開設(shè)在壁薄處，這時(shí)塑料熔體進(jìn)入型腔后，不但流動(dòng)阻力大，而且還易冷卻，影響熔體的流動(dòng)距離，難以充填滿整個(gè)型腔。由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時(shí)去除澆口容易，而且不留明顯痕跡。8. 避免引起塑件變形9. 盡量設(shè)在便于熔體流動(dòng)的方向。 半圓截面 半圓形截面分流道需用球頭銑刀加工，其表面積比梯形和U形截面分流道略大，在設(shè)計(jì)中也有采用；矩形截面 矩形截面分流道因其比表面積較大，且流動(dòng)阻力也大，故在設(shè)計(jì)中不常采用。粘度大的可以選擇3～6176。4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。但加工整體式凹模相對(duì)困難，且熱處理不方便。(5) 設(shè)在便于清理的位置以免積存冷料(6) 排氣方向應(yīng)避開操作區(qū)，以防高溫熔料濺出傷人。分型面的選擇是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，因?yàn)樗鼤?huì)受到塑件的幾何形狀、壁厚、尺寸精度、表面粗糙度、嵌件位置、脫模方法以及塑件在模具內(nèi)的成型位置、頂出方式、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、模具排氣的方式等方面的影響。它不吸水，光澤好，易著色。擠出成型是利用擠出機(jī)料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)加壓的方式，連續(xù)地將熔融狀態(tài)的物料從料筒中擠出，通過特定截面形狀的機(jī)頭口成型并借助于牽扯引裝置將擠出的塑料制件均勻拉出，同時(shí)冷卻定型，獲得截面形狀一致的連續(xù)型材。 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)21世紀(jì)，塑料工業(yè)以前所未有的速度高速發(fā)展。塑料目前尚無確切的分類，一般分為熱固性塑料和熱塑性塑料，其中熱塑性塑料在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化，如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料等。到20世紀(jì)30年代，相繼出現(xiàn)了醇酸樹脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯類、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方 法的一次突破，而且在減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等方面，都有著重大的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)意義。 圖21 塑件圖制品要求表面光潔度比較高，不允許有明顯的熔接痕、飛邊等工藝痕，也正是由于對(duì)外表的嚴(yán)格要求，以及使產(chǎn)品容易脫模，降低制造時(shí)的廢