【文章內(nèi)容簡介】 失。 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，其長度、形狀、斷面尺寸等都必須對應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料流動(dòng)平衡。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料。 非平衡式布置 非平衡式布置的主要特點(diǎn)是主流道至各個(gè)型腔的分流道長度各不相同。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。 常用的分流道截面形式有以下幾種： 圓形截面 圓形截面的比表面積最小，但需開設(shè) 在分型面的兩側(cè)，在制造時(shí)一定要注意模板上兩部分形狀對中吻合。 梯形及 U 型截面 它們的截面 分流道加工較容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用的形式。 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)中不廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 常采用。 在本設(shè)計(jì)中，分流道采用平衡式布置，截面為圓形，且截面半徑為 2mm。 設(shè)計(jì)的分流道如 圖 42所示： 圖 42 分流道的設(shè)計(jì) 澆口的設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料口 ,是連接分流道與型腔的熔體通道 。 澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否 ,直接關(guān)系到塑件能否被完好地高質(zhì)量 地注射成型。澆口可分為成限制性澆口和非限制性澆口兩類。限制性澆口是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位，通過截面積的突然變化，使分流道送來的塑料熔體產(chǎn)生突變的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，從而迅速均衡地充滿型腔。對于多型腔模具，調(diào)節(jié)澆口的尺寸，還可以使非平衡布置的型腔達(dá)到同時(shí)進(jìn)料的目的，提高塑件質(zhì)量。另外，限制性澆口還起著較早固化防止型腔中熔體倒流的作用。非限制性澆口是整個(gè)澆口系統(tǒng)中截面尺寸最大的部位，它主要是對中大型筒類、殼類塑件型腔起引料和進(jìn)料后的施壓作用 [1,6]。 澆口設(shè)計(jì)要 注意以下幾個(gè)方面 ： 1. 選擇在不影響塑件外觀的部位。 2. 澆口應(yīng)不影響塑件的使用性能。 3. 應(yīng)盡量避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)現(xiàn)象。 4. 應(yīng)開設(shè)在壁厚處以保證最終壓力有效地傳到塑件厚部，利于填充與補(bǔ)料。 5. 盡量縮短流程，減少變向，以降低壓力損失。 6. 應(yīng)利于型腔內(nèi)氣體的排出。 7. 盡量避免熔接痕。 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。 10. 應(yīng)便于清除凝料，如盤形，輪輻或爪形，潛伏式。 11. 澆口與分流道的連接處應(yīng)采用圓弧或斜面相連，平滑過渡。 12. 初始值應(yīng)取較 小，為 試模時(shí)必要的修正留有余地。 澆口的種類 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 澆口的結(jié)構(gòu)形式較多，按結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)、常用的澆口可分成以下幾種形式 [2]。 1．直接澆口 直接澆口又稱主流道型澆口，它屬于非限制性型澆口，這種形式的澆口截面 大，去除澆口較困難，去除后會(huì)留有較大的澆口痕跡，影響塑件的外 觀。這類澆口大多用于注射成型大、中型長流和深型腔筒形塑件，尤其適合于如聚碳酸脂等高粘度塑料。另外，這種形式的澆口只適于單型腔模具。 直接澆口的澆注系統(tǒng)有著良好的熔體流動(dòng)狀態(tài)，塑料熔體從型腔底面中心部位流向分型面，有利于消除深型腔處氣體不易排出 的缺點(diǎn)，使排氣通暢。這樣的澆口形式，使塑件和澆注力均勻。 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。中心澆口實(shí)際上是直接澆口的一種特殊形式，它具有直接澆口的一系列的優(yōu)點(diǎn)，而克服了直接澆品易產(chǎn)生的縮孔等缺陷。中心澆口其實(shí)也是端面進(jìn)料的環(huán)形澆口，在設(shè)計(jì)時(shí)，環(huán)形的厚度一般不小于 ，當(dāng)進(jìn)料口環(huán)形的面積大于主流道小端面積時(shí)，澆口為非限制性型澆口；反之，則澆口為限制性型澆口。 3．側(cè)澆口 側(cè)澆口國 外又稱標(biāo)準(zhǔn)澆口。 側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充滿模具型腔，其截面形狀多為矩形（扁槽），改變澆口的寬度與厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結(jié)時(shí)間。這類澆口可以根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修整方便，因此它是應(yīng)用較廣泛的一種澆口形式，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。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。這種澆口成型的塑件往往有熔接痕存在，且注射壓力損失較大，對深型腔塑件排氣不利。 側(cè)澆口尺寸計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式如下 ： b= A (～ )/30 (41) t=(～ )δ (42) 式中 b為側(cè)澆口的寬度， mm； A為塑件的外側(cè)表面積， mm2； t為側(cè)澆口的厚度， mm； δ為澆口處塑件的壁厚， mm。 4． 輪幅式澆口 輪幅式澆口是在環(huán)形澆口的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，由原來的圓周 進(jìn)料改為數(shù)小段圓弧進(jìn)料，澆口尺寸與側(cè)澆口類似。這種形式的澆口耗料比環(huán)形澆口少得多，且去除澆口容易。這類澆口在生產(chǎn)中比環(huán)形澆口應(yīng)用廣泛，多用于底部有大孔廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 的圓筒形或殼形塑件。輪幅澆口的缺點(diǎn)是增加了熔接痕，這會(huì)影響塑件的強(qiáng)度。 除了這些之處，還有環(huán)形澆口、爪牙澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口等，不同的澆口形式對塑料熔體的充填特性、成型質(zhì)量及塑件的性能會(huì)產(chǎn)生不同的影響，各種塑料因其性能的差異而對不同形式的澆口會(huì)有不同的適應(yīng)性，設(shè)計(jì)模具時(shí)可參考 表 41所列部分塑料所適應(yīng)的澆口形式 [8]。 表 41 部分塑料所適應(yīng)的澆口形式 澆口形式 塑料種類 直接 澆口 側(cè)澆口 平縫 澆口 點(diǎn)澆口 潛伏 澆口 環(huán)形 澆口 硬聚氯乙烯（ PVC） √ √ 聚乙烯（ PE） √ √ √ 聚丙烯 (PP) √ √ √ 聚碳酸脂 (PC) √ √ √ 聚苯乙烯 (PS) √ √ √ √ 橡膠改性苯乙烯 √ √ 聚酰胺 (PA) √ √ √ √ 聚四醛 (POM) √ √ √ √ √ √ 丙烯脯 苯乙烯 √ √ √ ABS √ √ √ √ √ √ 丙烯酸酯 √ √ 綜合對比以上幾種澆口形式，并根據(jù)本次設(shè)計(jì)塑件選用的材料，及制品的使用環(huán)境與性能要求，本次設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口形式。 且 b= t= 。 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)的位置對塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響都很大。 因此，合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高塑件質(zhì)量的一個(gè)重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。另外，澆口位置的不同還會(huì)影響模具的結(jié)構(gòu)。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。設(shè)計(jì)時(shí)注意以下幾個(gè)問題 [2]： 1． 盡量縮短流動(dòng)距離 澆口位置的選擇應(yīng)保證迅速和均勻地充填模具型腔，盡量縮短熔體流動(dòng)距離，這對大型塑件更為重要。 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 2． 避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷 小的澆口如果正對著一個(gè)寬度和厚度較大的型腔，則熔體經(jīng) 過澆口時(shí)，由于受到很高的剪切應(yīng)力，將產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)等熔體斷裂現(xiàn)象。 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。 4． 考慮分子定向的影響。 5． 減少熔接痕提高熔接強(qiáng)度。 此外，澆口位置的選擇還應(yīng)注意到實(shí)際塑料型腔的排氣問題、塑件外觀的質(zhì)量問題等。 綜合 上述內(nèi)容，本次設(shè)計(jì)的側(cè)澆口其位置置于主型芯的正中側(cè)壁上。 如圖 43所示。 圖 43 澆口位置圖 拉料管的設(shè)計(jì) 為了使主流道凝料能夠順利地從主流道襯套中脫出，往往使冷料穴兼有開模時(shí)將主流道凝料從主流道拉出而附在動(dòng)模一邊的作用，根據(jù)拉料的方式的不同，常見的冷料穴和拉料桿結(jié)構(gòu)形式有下列幾種 [6]： 1． 帶鉤形拉料桿的冷料穴 ； 穴 ； 。 在本模具 設(shè)計(jì) 中，選用了帶鉤形拉料桿，具體結(jié)構(gòu)如 圖 44 所示： 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 44 拉料管的示意圖 定位圈 的設(shè)計(jì) 為了使模具主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線相重合，模具定模板上凸出的定位圈應(yīng)與注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動(dòng)的間隙配合。 在此次的模具設(shè)計(jì)中，定位圈的設(shè)計(jì)如圖 45所示 [2]。 圖 45 定位圈 的示意圖 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 5 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 模架是設(shè)計(jì)制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件， 此 設(shè)計(jì)中是以 上海海華輪船公司 龍記模架公司”提供的模架， 型號(hào)為 SCType， 其結(jié)構(gòu)、布局完全按照其當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則的。模架基本尺寸為 150 180mm， A 板的厚度為 30mm， B 板的厚度為 50mm。 模架鋼材統(tǒng)一選用 45 號(hào)碳素鋼。其具體結(jié)構(gòu)如 圖 51所示 [13]： 圖 51 模架結(jié)構(gòu)示意圖 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 6 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 模具溫度是指模具型腔和型芯的表面溫度。模具溫度是否合適、均一與穩(wěn)定，對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。模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的就是要通過控制模具的溫度，使注射成型塑件有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率 [2]。 模具溫度與塑料成型溫度的關(guān)系 注射入模具中的熱塑性熔融樹脂，必須在模具內(nèi)冷卻固化才 能 成為塑件，所以模具溫度必須低于注射入模具型腔內(nèi)的熔融樹脂的溫度，即達(dá)到玻璃化溫度以下的某一溫度范圍。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。由于樹脂本身的性能特點(diǎn)不同，所以不同的塑料要求有不