【文章內(nèi)容簡介】 機的最大面積時，就有可能產(chǎn)生溢料。 5)分型面的選擇應有利于排氣。為此，一般分型面應與熔體流動的末端重合。 對于高度較高的塑件，其外觀無嚴格要求時，可將分型面選擇在中間。此外，選擇分型面是還應考慮到塑件的精度、塑件的外觀質(zhì)量要求、模具加工難易程度等因素。 分型面的形式參見《模具設計與制造簡明手冊》圖 240，其選擇示例見《模具設計與制造簡明手冊》表 247。 執(zhí)行分型面創(chuàng)建中的復制、拉伸、平整等命令后得到分型面。分型面創(chuàng)建完 成后，如圖 43所示： 分型面設計好后，在經(jīng)過分割體積塊、抽取模具元件兩道工序后，凸模和凹模都已經(jīng)設計好了。分別如圖 44和 45所示： 澆注系統(tǒng)設計 注射模的普通澆注系統(tǒng)由主澆道、分澆道、澆口、冷料穴四部分組成。 主澆道：從注射機的噴嘴與模具接觸的 部分到分澆道為止的一段流道。 分澆道：從主澆道的末端到澆口為止的一段流道。 澆口：從分流道的末端到模具型腔為止的一段狹窄的澆道。 冷料穴：一般設在主澆道的對面，有時也設在分澆道的末端。 主澆道的設計 主澆道是一端與注射機噴嘴相接觸，另 一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。主流道小端尺寸為直徑為 5mm。主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式，俗稱澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。本設計中澆口套由于與定位圈有配合需求，而且注射機噴嘴球半徑 12，遵循注射機球半徑小于等于澆口套球半徑的國標要求，澆口套的規(guī)格有 S15， S20 等幾種。由于注射機的噴嘴半徑為 S12，所以為澆口套取 S15。主流道的形式見附錄《模具裝配圖》，即 04 號圖紙。 主流道澆口套固 定配合見圖 46 所示。 13 圖 46 分澆道的設計 在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應設置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設計應滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。分流道的設計應盡量使比面積小，熱量損失少，摩擦阻力小。常用分流道的截面形狀及尺寸參見《模具設計與制造簡明手冊》表 249。 在考慮分流道設計時，由于其水平高度已經(jīng)被主流道位置確定，因此，我們只要設計分流道的布置形式和截面形狀即可。考慮到圓形截面的分流道在注射過程中對塑料流動的阻力最小，流動效率最高，因此我們選用圓形截面的分流道，直徑為 3mm。由于我們所設計的模具是一腔四穴的形式，因此在主澆道分流后，設計了四根分澆道。這樣設計的優(yōu)點是塑料在填充過程中較均勻和平穩(wěn)，避免出現(xiàn)冷隔現(xiàn)象，有利于保證成形零件的成形質(zhì)量。 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 μ m 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。 主澆道和分流道布置位置如圖 47 所示，其中主流道至各澆口流動距離相等，保證了塑料在填充過程中同時到達。 澆口及冷料穴設計 澆口是分流道與型腔的連接通道，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分。當熔 14 融的塑料流通過澆口時，流速加快，同時，由于摩擦作用，塑料流的溫度升高、粘度降低，流動性提高，有利于充滿型腔。所以，澆口的表面 粗糙度 Ra 值不大于 。澆口的大小對塑件是否成型和成型后的質(zhì)量有很大的關系。澆口位置的選擇有以下幾個原則： 1）澆口設置在正對著型腔壁或粗大型心的地方，使高速料流直接沖擊在型腔壁或型心壁上，從而改變流向，降低流速，平穩(wěn)的充滿型腔，可避免溶體破裂現(xiàn)象，消除塑件明顯的溶接痕。 2）澆口的位置應開設在塑件截面最厚處，以利于熔體填充材料。 3）澆口的位置應使熔體流程最短，流向變化最小，能量損失最小。 4）澆口的位置應有利于型腔內(nèi)氣體的排出。 5）避免塑件產(chǎn)生熔接痕。 6）防止料流將型心或嵌件擠壓變形。 7）澆 口位置應盡量避免由于高分子定向作用產(chǎn)生的不利影響，利用高分子定向作用產(chǎn)生的有利影響。 根據(jù)以上一些原則，本設計采用側(cè)澆口（如圖 48 所示），側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國外稱之為標準澆口。側(cè)澆口一般開設在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。這種澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應性均較強；但有澆口痕跡存在， 會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對深型腔塑件排氣不便。澆口的各類形式和尺寸參見《模具設計與制造簡明手冊》中表250～ 260。 冷料穴 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主澆道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約 10－ 25mm 的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主 流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。 冷料穴的形狀見《模具設計與制造簡明手冊》中表 262。冷料穴一般開設在主流道對面的動模板上（也即塑料流動的轉(zhuǎn)向處），其標稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的 1－ 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為 Z 字形和拉料桿的形式，具體要根據(jù)塑料性能合理選用。考慮到后面采用 Z 形拉料稈，冷料穴選取相應形式，這種 15 冷料穴常用于熱塑性塑料注射模。冷料穴的形狀和 尺寸參見附錄凸模工作圖，即02 號圖紙。 鑄模和開模 當型心、型腔和澆注系統(tǒng)都生成后，模具內(nèi)部就形成了一個完整的流料通道，PRO/E 能夠沿著這個通道將澆注系統(tǒng)和型腔充滿，形成一個獨立的模具元件，這個過程我們稱只為鑄模。鑄模完成后生成的鑄模零件如圖 49所示： 圖 49 為了能夠看清模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并檢查開模時的干涉情況， Pro/E 提供了開模功能。圖 410 為模具開模后的情況： 凹、凸模冷卻系統(tǒng)設計 設置冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時發(fā)生變形，縮短成形周期及提高塑件質(zhì)量。凹模的 冷卻系統(tǒng)采用開設冷卻水孔的方式，冷卻水孔的開設原則如下： ? 冷卻水孔的數(shù)量應盡可能多，直徑盡量大。 ? 各冷卻水孔至型腔表面的距離應相等，一般保持在 15～ 20mm范圍內(nèi)，距離太近則冷卻不易均勻，太遠則效率低。水孔直徑一般取 8～12mm?？拙嘧詈脼樗字睆降?5 倍。 ? 水孔通過鑲塊時，防止鑲套管等漏水。 ? 冷卻管路一般不宜設在型腔內(nèi)塑料熔接的地方，以免影響塑件強度。 ? 水管接頭（冷卻水嘴）應設在不影響操作的一側(cè)。 凹模上的冷卻水孔采用直流式，其中深孔為工藝孔，空口處用螺紋密封，淺孔通過水嘴與水管相連，冷卻冷卻水孔的直徑為 8mm。 圖 411 圖 412 凸模的冷卻系統(tǒng)采用直孔隔板示冷卻，如圖 413和圖 414所示，與分型面垂直的管道和底部的橫向管道形成冷卻回路，同時為了使冷卻水沿著冷卻回路流動，在每一個直管道中均設置有隔板。 16 圖 413 圖 414 第 5 章 模具零件設計 推出系統(tǒng)設計 確定推出系統(tǒng)形式，是確定模架選擇的基礎。在此，我們只介紹推桿推出和推件板推出兩種機構(gòu)，其他推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式參見《模具設計與制造簡明手冊》中第二章第六節(jié)的內(nèi)容。 1．推桿推出 推桿推出是一種最簡單常用的推出形式。推出元件制造簡便，更換容易，滑動阻力小，推出效果好，其結(jié)構(gòu)型式見《模具設計與制造簡明手冊》表 278。 推桿設計要點如下： ? 推桿應設在塑件能承力較大的部位，盡量使推出的塑件受力均勻，但不宜與型芯或鑲件距離過近，以免影響凸、凹模