【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 型腔的澆口尺寸也可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔均衡地進(jìn)料。 模具分流道為圓形截面，在定模座版和定模板上都開有分流道。其形式如下圖： 圖 55分 流道的設(shè)分流道向澆口過渡部分的結(jié)構(gòu)見下圖： 圖 48 澆口套形狀 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段流道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對(duì)塑件質(zhì)量的影響很大。澆口的主要作用是： ① 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流； ② 易于切除澆口凝料； ③ 對(duì)于多型腔的模具，用以平衡進(jìn)料； 澆口的面積通常為分流道面積的 ～ 。澆口的截面有矩形和圓形兩種，澆口長度約為 ～ 2左右，澆口的尺 寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。 澆口的形式及其特點(diǎn) 最常用的澆口形式有三種。第一種是側(cè)澆口，這種澆口形式注射工藝工人比較熟悉，在制造上加工比較方便，但不得因素是澆道流程長，熱量損耗大，因此容易產(chǎn)生明顯的拼料痕跡。如果要得到改善，則需要加大澆道尺寸，但隨之澆道部分的回料增多。其次塑料的進(jìn)料口部分需去毛刺，這樣既增加了去毛刺的工時(shí)，又損失了周圍的美觀。第二是點(diǎn)澆口 ,塑料注射時(shí)，在點(diǎn)澆口以高速注入型腔，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽虼怂芰显跁?huì)合時(shí)的熱量損耗比側(cè)澆口少，所以會(huì)合處融合較 好，熔接痕不太明顯。其缺點(diǎn)是塑件的正面將留下點(diǎn)澆口的痕跡，影響塑件的美觀，并且為了取出點(diǎn)澆口的澆道剩料，型腔必須移動(dòng)。由于型腔重量較大，所以不方面移動(dòng)。第三種是綜合上述兩種澆口形式的優(yōu)缺點(diǎn)，采用剪切澆口。因?yàn)樗芗?cè)壁距離橫澆道較遠(yuǎn)，因直接在側(cè)壁進(jìn)料是很難實(shí)現(xiàn)的，因此又增設(shè)了工藝輸出澆口，從而使?jié)沧⑾到y(tǒng)進(jìn)一步完善。這種澆口形式主要有以下優(yōu)點(diǎn)：一是塑件表面無澆口痕跡，并且外表面無明顯的熔接痕，所以外觀質(zhì)量較好。二是澆口的位置和數(shù)量可視塑件的質(zhì)量而增加、減少或改變澆口的位置、模具修改也比較方面。三是在塑件頂出的同 時(shí)，澆口剪短并脫落，可節(jié)省去毛刺工序，并有得于機(jī)床自動(dòng)化。從塑件流程盡量一致的原則出發(fā)，采用了四個(gè)剪切澆口處都設(shè)有頂桿，用以切斷剪切澆口，其工藝輔助澆口可手工去除。 澆口尺寸的確定 澆口結(jié)構(gòu)尺寸由經(jīng)驗(yàn)公式，并由《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》查的，澆口長度為2mm，澆口直徑為 2mm。 注：其尺寸實(shí)際應(yīng)用效果如何，應(yīng)在試模中檢驗(yàn)與改進(jìn)。 澆口位置的選擇 澆口位置的選擇對(duì)塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時(shí)遵循如下原則： 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 ① 避免塑件上產(chǎn)生缺陷 ② 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處 ③ 有利于塑件熔體的流動(dòng) ④ 有利于型腔的排 氣 ⑤ 考慮塑件受力情況 ⑥ 增加熔接痕牢度 ⑦ 流動(dòng)定向方位對(duì)塑件性能的影響 ⑧ 澆口位置和數(shù)目對(duì)塑件變形的影響 ⑨ 校核流動(dòng)比 ⑩ 防止型芯或嵌件擠壓位移或變形 此外，在選擇澆口位置和形式時(shí)，還應(yīng)該考慮到澆口容易切除，痕跡不明 不影響塑件外觀質(zhì)量，流動(dòng)凝料少等因素。 澆注系統(tǒng)的平衡 對(duì)于中小型塑件的注射模具已廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證所有的型腔同時(shí)得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式 ） 的形式，否則就需要通 過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。 分流道的平衡 在多型腔模具中，熔體在主流道與各分流道，或各分流道之間的體積流量是不會(huì)相同的，但可以認(rèn)為他們的流速是相等的，以此達(dá)到各型腔同時(shí)充滿的目的。為此各流道之間應(yīng)以不同的長度或截面尺寸來達(dá)到流量不等，經(jīng)分析可推到，可用下式進(jìn)行平衡計(jì)算： == 式中 ,Q1,Q2— 熔融樹脂分別在流道 1和流道 2中的流量， /s d1， d2— 分流道 1 和分流道 2的直徑， cm L1,L2— 分流道 L1 和分流道 2的 長度， cm 上式?jīng)]有考慮分流道轉(zhuǎn)彎局部阻力的影響，以及模具溫度不均的影響。實(shí)際上尚須對(duì)這些因素作校正，才能達(dá)到?jīng)_模時(shí)間相等的目的。 澆口的平衡 在多型腔非平衡分流道布置時(shí)，由于主流道到各型腔的分流道長度或各型腔安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 所需填充流量不同，也可以采用調(diào)整各澆口截面尺寸的方法，使熔體同時(shí)充滿各型腔。 澆口平衡簡(jiǎn)稱 BGV，只要做到各型腔 BGV 值相同，基本上能達(dá)到平衡填充。 對(duì)于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計(jì)算公式如下： BGV=Sg /? ?grxLL 式中 Sg — 澆口的截面積， Lg — 澆口的長度， mm — 分流道的長度， mm 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)一般澆口的截面積與分流道的截面積之比 Sg/Sz 取 ～，從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同，顯然是平衡式的。 澆注系統(tǒng) 斷面尺寸計(jì)算 對(duì)工業(yè)上使用較合理的 30 多副注射模具，根據(jù)所用注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格，作了幾種塑料熔體的充模計(jì)算，結(jié)果認(rèn)為主流道和分流道的剪切速率γ =5～ 5 ，澆口剪切速率γ =～ 10^5,平衡系統(tǒng)的充模過程近似于等溫流動(dòng)。 =f（ Q,Rn）的關(guān)系式可用如下的經(jīng)驗(yàn)公式表達(dá)： γ =(π R2n ) 式中 γ — 熔體在流道中的剪切速率 (S1? ) Q— 熔體在 流道中的體積流率 （ cm3 /s） Rn— 澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑 （ cm） 確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾? 澆注系統(tǒng)各段的剪切速率 y值如下： （ 1） 主流道： =5 X 103 S1? （ 2） 分流道：γ r =5 X 102 S1? （ 3） 點(diǎn)澆口 : γ Q =105 S1? （ 4） 其它澆口： =5 X 103 ~5 X104 S1? 確定體積流率 澆注系統(tǒng)中各段的體積流率 Q值是不同的。 （ 1） 主流道的 Qs 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 根據(jù)模具成型塑件的體積和所用注射機(jī)的技術(shù)要求，由下式計(jì)算： Qs = Qp /θ (cm3 /s) 式中 — 主流道的體積流率 （ cm3 /s） θ — 注射時(shí)間（ s） — 模具成型塑件的體積，通常取 =（ ～ ） Qn — 注射機(jī)的公稱注射量 由《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》，可根據(jù)注射機(jī)的公稱注射量查的注射時(shí)間θ = s 所以 Qs = Qp /θ = /s （ 2）分流道的和澆口處的 對(duì)于多點(diǎn)進(jìn)料的單型腔，或各型腔相同的多型腔，若分流道采用平衡式布置，則各分流道及澆口中的體積流率為： QR =QG =QS /m （ cm3 /s） 式中 ,— 分流道或澆口中的體積流率 （ cm3 /s） m— 分流道的數(shù)目 所以 QR =QG =6（ cm3 /s） 由上述經(jīng)驗(yàn)公式可算出： ① 主流道 RnZ =?5 x=（ mm） ② 分流道 RnZ =?5 x=（ mm） ③ 澆口 RnZ =?100 x=(mm) 以上澆注系統(tǒng)截面的確定也可以根據(jù) y— Q— Rn 關(guān)系曲線圖直接查得。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 6 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 注射模由成型零部件和結(jié)構(gòu)零部件組成。結(jié)構(gòu)零部件包括注射模的支承零部件和合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。支承零部件和合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)構(gòu)成注射模模架 ，模架也稱模體 ,是注射模的骨架和基體，模具的每一部分都寄生其中，也是型腔未加工的組合體，通過它將模具的各部分有機(jī)的聯(lián)系在一起。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。模架尺寸確定之后，對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其是對(duì)大型模具，這點(diǎn)尤為重要。 標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件，順序分型機(jī)構(gòu)及精密定位用標(biāo)準(zhǔn)組件等。 由前 面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架 250 450,可符合要求。 模架上要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，所有零件的基準(zhǔn)應(yīng)從這個(gè)基準(zhǔn)推出，并在模具上打出相應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記。一般定模座板與定模型腔板要用銷釘定位，動(dòng)、定模固定板之間過導(dǎo)向零件定位，模具通過澆注套定位圈與注射機(jī)的中心定位孔定位。 模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘，模具外表面盡量不要有突出部分，模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。 一、定模座板（ 315 440，厚 40 ㎜） 主流道襯套固定孔與其為 H7/m6 過渡配合，定位圈內(nèi)孔主流道襯套外部大徑為 H9/f9間隙配合，主流道襯套通過兩個(gè)Φ 8的內(nèi)六角螺釘與定模型腔板連接。 二、定模型腔板 (250 440,厚 32 ㎜ ) 為了保證被固定零件的穩(wěn)定性，固定板應(yīng)有一定的厚度，來保證固定板足夠的強(qiáng)度與剛度，定模型腔版上的導(dǎo)套固定孔與導(dǎo)套為 H7/k6 過渡配合。 三、動(dòng)模型腔版（ 250 440,厚 40 ㎜） 為了保證凸?；蚱渌慵潭ǚ€(wěn)定，固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用 T8A 或 T10A 制成，淬火處理，硬度 54～ 58HRC，導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱為H7/k6 配合，推桿孔與推桿為 H7/f6 間隙配合。 四、墊板（又稱支撐板）（ 250 440，厚 40 ㎜） 墊板是蓋在固定板上面或墊在固定板下面的平板，它的作用是防止型腔、型芯、導(dǎo)柱或頂桿等出處固定板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，因此要具安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 有較高的平行度和硬度。一般采用 45 鋼，經(jīng)熱處理至 43～ 48HRC。還起到了支撐板的作用，其要承受成型壓力導(dǎo)致的模板彎曲應(yīng)力。 五、墊塊（ 50 315，厚 63㎜） 主要作用：在動(dòng)模座板與定模墊板之間形成頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。 結(jié)構(gòu)形式：可為平行墊塊、拐角墊塊。（該模具采用平行墊塊） 墊塊 用 Q235A 制造。 墊塊的高度計(jì)算： H 墊塊 =H 推出距離 +H推板 +H 推桿固定板 +△ =+20+20+=63(㎜ ) 式中△ — 為頂出行程的余量，一般為 2～ 8 ㎜，以免頂出板頂?shù)絼?dòng)模墊板。 模具組裝時(shí)，應(yīng)注意左右兩塊墊塊高度一致，否則由于負(fù)荷不均勻會(huì)造成動(dòng)模板損壞。 五、推桿固定板（ 166 440，厚 16㎜） 六、推板（ 166 440，厚 20 ㎜） 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 7 成型零件的設(shè)計(jì) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各種成形桿和成型環(huán)。 模 具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計(jì)算，塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因?yàn)閺?qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞，也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致你溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計(jì)算來確定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要模具的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來確定型腔壁厚和底板厚度。 注射模具的成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型桿等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的 內(nèi)表面，成型桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。成型零件作為高壓容器，其內(nèi)部尺寸、強(qiáng)度、剛度，材料和熱處