【文章內(nèi)容簡介】 =+ L6 =[(1+)**] =+ L7 =[(1+)**] =+ 高度尺寸的計(jì)算： H1=[（ 1+） **] = 13 H2=[（ 1+） **] = H3=[（ 1+） **] = （ 3） 凸模鑲塊的尺寸計(jì)算： 圖 (a) 凸模鑲塊 圖 （ b） 凸 模鑲塊 徑向尺寸的計(jì)算 14 00[ (1 ) 0. 75 ]m z s zl s l??? ? ? ? ? m m mR L l、 、 —— 模具徑向成型尺寸； S —— 塑料的平均收縮率； s s sR L l、 、 —— 塑件徑向的基本尺寸； ? —— 塑件的公差； z? —— 模具的制造公差，一般取塑件公差 ? 的 1/3。 l1 =[(1+)*+*] = L2 =[(1+)*+*] = L3 =[(1+)*+*] = L4 =[(1+)*5+*] = L5 =[(1+)*3+*] = 高度尺寸的計(jì)算 00[ (1 ) ]m z s zh s h????? ? ? ? 式中 mh —— 模具型芯徑向基本尺寸； sh —— 塑件孔或凹槽深度尺寸； △ —— 塑件內(nèi)表面的徑向基本尺寸的公差； z? — — 模具成型零件制造公差； S —— 塑件平均收縮率。 h1 =[(1+)*1+*] = H2 =[(1+)*10+*] =0 H3 =[(1+)*8+*] = 15 （ 4）上型芯的計(jì)算 圖 上型芯 徑向尺寸計(jì)算： l1 =[(1+)*6+*] = 高度尺寸計(jì)算： h1 =[(1+)*32+*] = 16 (5) 下型芯的計(jì)算 圖 下型芯 徑向尺寸計(jì)算： l1 =[(1+)*6+*] = L2 =[(1+)*3+*] = 高度尺寸計(jì)算 h1 =[(1+)*27+*] = H2 =[(1+)*28+*] = 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中由注塑機(jī)到型腔之間的進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)合理與否對(duì)塑件的性能、 尺寸、質(zhì)量及模具結(jié)構(gòu)、塑件的利用率等有較大的影響。 對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)，一般應(yīng)遵循以下基本原則： 1．結(jié)合型腔布局的考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。 2．盡量縮短熔體的流動(dòng)距離，以便降低壓力的損失、縮短充模時(shí)間。因此，澆注系統(tǒng)的長度應(yīng)盡可能的短，斷面尺寸合理，應(yīng)盡量減少流道的彎折。 3．澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動(dòng)，避免產(chǎn)生湍流，渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣和補(bǔ)縮。 17 4．避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。 5．澆注系統(tǒng)的凝料方向應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和 制品分離或者易于切除和修整。 6．熔接痕部位與澆口尺寸，數(shù)量及位置有直接的關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)也優(yōu)先考慮到了熔接痕的部位，形態(tài)以及對(duì)制品質(zhì)量的影響。 7．盡量減少因開設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量的增加。 8．澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有 IT8以上的精度要求。 9．設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。 10．應(yīng)盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合也應(yīng)該使兩者的偏離距離盡可能縮小。 主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注塑機(jī)的 噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道中。其形狀為圓錐形，主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。由于主流道要與高溫熔體及注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，所以在注射模中主流道部分做成可拆卸更換的澆口套。 主流道垂直于分型面，通常設(shè)計(jì)于模具的澆口套中，為了讓主流道凝料能順利的從澆口套中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角 2176?！?6176。，為了讓熔融的塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接，小端直徑比注射機(jī)噴嘴直徑大 ～ 1mm,小端的前面是球面，其深度為 3～ 5mm，注射機(jī)的球面在此與澆口套接觸并且貼合，澆口 套前端球面半徑比噴嘴球面半徑大 1～ 2mm，為了減少料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力，主流道大端處采用圓角過渡，其半徑這里取 3mm，在保證制品成型的條件下，主流道的長度應(yīng)盡可能的短，以減少壓力損失及費(fèi)料，一般取小于或等于 60mm。流道的表面粗糙度 Ra? 。 材料：碳素工具鋼（如 T8A、 T10A），熱處理淬火硬度 53～ 57HRC。 根據(jù)所選擇的注塑機(jī)型號(hào) XSZY125 得出：注射機(jī)噴嘴圓弧半徑 =12mm。噴嘴孔直徑為 =4mm。 所以，主流道小端直徑 d取 ；深度取 5mm；錐角取 4176。；主流道前端球面半徑R為 13mm。 配合形式：主流道襯套與定模座板采用過渡配合 H7/m6, 所以其尺寸為直徑??? ㎜ ,定模座板上對(duì)應(yīng)的孔直徑為： ?? ㎜，配合長度為 20 ? ㎜與定位圈用間隙配合 H9/f9，故尺寸為 ??? ㎜，定位圈上對(duì)應(yīng)的孔為 mm?? ， 如 圖 所示。 18 圖 主流道 分流道的設(shè)計(jì) 在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時(shí)應(yīng)設(shè)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(dòng)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(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動(dòng)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(gè)型腔。 1．分流道的截面形狀及尺寸 分流道開設(shè)在動(dòng)定模分型面的兩側(cè)或任意一側(cè) ,其截面盡量使其比表面積 (流道表面積與其體積之 比 )小，使溫度較高的塑料熔體和溫度相對(duì)較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量損失。 分流道的形狀尺寸主要取決于制品的大小，模具結(jié)構(gòu)以及所加工塑料的種類。一般來講，隨著制品尺寸及壁厚的增加，由于熔體在大截面流道內(nèi)比在小流道內(nèi)流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力小，因此大截面流道更能促進(jìn)模具的填充過程。若分流道長，則流程長，塑件的粘度應(yīng)更小一些。 此外，還應(yīng)該考慮制品生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，否則與成型的制品相比，分流道截面太大，會(huì)影響冷凝料以及冷卻時(shí)間，造成材料和時(shí)間上的浪費(fèi)。影響分流道形狀和尺寸的因數(shù)有制品體積、壁厚 T 、塑料材料 、流程長度 、流動(dòng)阻力、表面積與體積比、 熱量損失磨損損失、冷卻時(shí)間、冷凝料量、制造費(fèi)用、 模具形式等。 常用的分流道截面形式有圓形、梯形、 U 形、半圓形及矩形等幾種形式。圓形截面， 19 表面積 /體積比最小，冷卻速度最低，熱量及摩擦損失??；進(jìn)料流道中心冷凝慢，有利于保壓；但要開設(shè)在分型面兩側(cè)，制造時(shí)要注意模板上兩部分形狀對(duì)中吻合，即要求同時(shí)在兩半模上加工原形凹槽，難度大，費(fèi)用高；拋物線截面與之相比，熱損失大，冷凝料多，但由于截面近似于圓弧，所以繼承了圓形截面的大部分優(yōu)點(diǎn)，且在單邊加工時(shí)比較容易；梯形截面有時(shí)可用來代 替拋物線截面，但熱損失和冷凝料更多；半圓形截面分流道需要用球頭銑刀加工，表 /體比較大；矩形截面比表面積較大，且流動(dòng)阻力也大；后兩種截面形式在設(shè)計(jì)中一般不使用。綜合考慮各種因素，確定本設(shè)計(jì)采用以下分流道見圖 ： 圖 分流道 為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、 U 形、半圓形及矩形等，工程設(shè)計(jì)中常采用梯形截面加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動(dòng)阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式可確定其截面尺寸： LmB ? 20 BH32? 式中 B 梯形大底邊的寬度 (mm) m 塑件的重量 (g) L 分流道的長度 (mm) H 梯形的高度 (mm) 梯形的 側(cè)面斜角 a 常取 5176?！?15176。，在應(yīng)用上式時(shí)應(yīng)注意它的適用范圍，即塑件厚度在 以下，重量小于 200g，且計(jì)算結(jié)果在 。 2．分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 不宜太小，以防將冷料帶入型腔，一般取 m左右即可，這樣表面稍不光滑，可增大外層塑料熔體的流動(dòng)阻力，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，減小流速，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(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪 切熱。此外，為了有利于塑料的流動(dòng)和填充，防止產(chǎn)生反壓力，消耗動(dòng)能，分流道與澆口的連接處既在澆口進(jìn)料口端導(dǎo)圓過渡。 實(shí)際加工時(shí)，用銑床銑出流道后，稍微省一下模，省掉加工紋理就行了。（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配備了專業(yè)的省模女工，即用打磨機(jī)，沙紙，油石等打磨工具將模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度）。 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接流道和型腔之間的一段細(xì)短通道。一般這段很短的通道截面很小，當(dāng)熔融的塑料在高壓下通過澆口時(shí)，因?yàn)闈部诘慕孛娣e很小，使塑料流速加快，而由于摩擦的作用，又使塑料的 溫度升高，黏度降低，提高了塑料的流動(dòng)性，有利于充滿型腔。因?yàn)樗菨沧⑾到y(tǒng)的關(guān)鍵部位，所以，澆口的位置及其形狀、尺寸的設(shè)計(jì)的正確與否直接決定著塑件質(zhì)量、注射效果、注射效率。一般來說，注射塑件出現(xiàn)的缺陷，如缺料、縮孔、融接痕、翹曲變形也往往是澆口設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的。 除直接澆口外 他們的作用如以下幾點(diǎn)： （ 1）熔體充模后，首先在澆口去凝固，當(dāng)注射機(jī)螺桿抽回時(shí)可防止熔體向流道回流。 （ 2）熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦熱，使熔體溫度升高，有助于充模。 （ 3）易于切除澆口尾料。 側(cè)向進(jìn)料的側(cè)澆口，一般厚度 t=~，寬度 b=~,澆口的長度l=~。 21 圖 側(cè)澆口 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 每次注射模在注射機(jī)上合模注射結(jié)束以后，都必須將模具打開，然后把成型后的塑料制件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中推出，完成推出脫模的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與可靠性直接影響到塑件的質(zhì)量，因此，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求： （ 1）推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使塑件留于動(dòng)模一側(cè)； （ 2）塑件在推出過程中比發(fā)生變形與損壞； （ 3）不損壞塑件的外觀質(zhì)量； （ 4）合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位； （ 5）推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作可靠。 推出力的計(jì)算 為了使塑件易于脫模，在動(dòng)模上沿塑件脫模方向都應(yīng)有脫模斜度和較高的表面質(zhì)量。根據(jù)塑件尺寸，可取一定的脫模斜度，脫模斜度的大小一般為 ～ 注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力。塑件要型芯中脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。實(shí)踐證明，塑件在剛開始 脫模時(shí)，所需要克服的阻力最大，也就是說這時(shí)候所要的脫模力最大。脫模力由下式計(jì)算 Ft=Ap(μ cos? sin? ) 式中 Ft脫模力； A塑件包絡(luò)型芯的面積； μ —— 塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)； p—— 塑件對(duì)型芯單位面積的包緊力，其值與塑件的幾何形狀以及塑料的品種、成 22 型工藝有關(guān)。一般情況下，模外冷卻的塑件 p 約取 24～ 40Mpa ；模內(nèi)冷卻的塑件約 8～12Mpa μ 塑件在熱狀態(tài)下的摩擦系數(shù)，一 般取μ =～ 。 ? 脫模斜度（或塑件的斜度）。 臺(tái)燈底座下蓋板的相關(guān)參數(shù)為 1A =10700 ㎜ 2， P=10MPa,μ =, ? =40； 1Ft =10000 10()= 由于影響脫模力大小的因素很多，如塑料與鋼的粘附 力、大氣壓力、推出機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力以及成型工藝條件的波動(dòng)。因此，脫模力的計(jì)算只是一個(gè)大概的參考。 推出機(jī)構(gòu)的選擇 注射模具的推出系統(tǒng)（即推出機(jī)構(gòu)），如圖為塑料制品的脫模裝置，如圖 所示。當(dāng)熔融塑料在模具型腔當(dāng)中固化后，要由特定的方式切實(shí)可靠的將其從模具的一側(cè)將其推頂出來，在這個(gè)過程當(dāng)中，不能使制品發(fā)生變形，而達(dá)不到成型要求、“白化”以及卡滯現(xiàn)象。除此之外，該裝置還必須保證在模具閉合時(shí)，不會(huì)與模具其它零部件產(chǎn)生干涉地回到初始頂出位置，以便進(jìn)行重復(fù)不斷的成型加工。 圖 推桿 在設(shè)計(jì)推出結(jié)構(gòu)之前，設(shè)計(jì)者必須首先確定制件的留模形式（動(dòng)模部分、定模部分、 23 動(dòng)定模部分），推出結(jié)構(gòu)必須設(shè)計(jì)在制品滯留的模具部分中。通常由于注射機(jī)的頂出機(jī)構(gòu)設(shè)置在動(dòng)模板一側(cè)，因此大部分模具的推出結(jié)構(gòu)設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。 1．推