【文章內(nèi)容簡介】 壁拼合的組合式凹模 對于大型和形狀復(fù)雜的凹模，可以把它的四壁及底分別加工經(jīng)研磨之后入模套內(nèi)，如圖 4— 31 所示。 型芯是用來成型塑件內(nèi)表面的零件。它也有整體式和鑲拼組合式之分 。 成型零件工作尺寸的計(jì)算 成型零件上用來成型制品的那一部分尺寸叫工作尺寸又稱成型尺 寸。 (一 )影響塑料制品尺寸精度的因素 所以成型尺寸的精度應(yīng)當(dāng)高于制品相對各尺寸的精度，一般，模具制造誤差取塑件尺寸公差的三分之一或四分之一。 它包括設(shè)計(jì)模具選取的計(jì)算收縮率與實(shí)際收縮率的差異，以及成型塑件時(shí)由于工藝條件波動(dòng)、材料批號發(fā)生變化而造成塑件收縮率值的波動(dòng)，前者造成塑件尺寸系統(tǒng)誤差，后者造成塑件尺寸的偶然誤差。 塑料在型腔中高速流動(dòng)而沖刷型腔壁，脫模時(shí)，塑件與型腔、型芯相摩擦。由于成型過程中的磨損，凹模尺寸變得越來越大，型芯尺寸 變得越來越小。假設(shè)型芯周向?yàn)榫鶆蚰p，故認(rèn)為中心距尺寸基本保持不變。 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 成型過程中無動(dòng)作要求的成型零件，一般采用過渡配合安裝。要求動(dòng)作的零件，如型芯，要求間隙配合安裝，則對制品尺寸帶來誤差，動(dòng)模與定模時(shí)，會產(chǎn)生合模位置誤差。 采用溢式壓縮成型塑件時(shí)，其水平溢邊厚度常因工藝條件等因素的變化而波動(dòng)，從而使制品高度尺寸誤差增大。因此將壓縮成型塑件的高度尺寸視為受模具活動(dòng)部分影響的尺寸。 綜上所述，制品可能產(chǎn)生的最大誤差δ為上述各種誤差的綜合，即 δ =δ z+δ c+δ s+δ j+δ f δ z—— 成型零件制造誤差 δ c—— 型腔使用過程中的總磨損量 δ s—— 塑料收縮率波動(dòng)引起塑件尺寸變化值 δ j—— 因配合間隙變化引起塑件尺寸的變化值 δ f—— 壓制件水平溢邊厚度波動(dòng)引起的塑件高度尺寸變化。 各種誤差累積后的誤差值δ應(yīng)小于或等于塑件的尺寸工差Δ，即δ≤Δ 第 4 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機(jī)的噴嘴射出后，到進(jìn)入模具的行腔以前所流經(jīng)的一段路程的總稱。澆注系統(tǒng)包括：主澆道 分澆道 冷料穴 澆口等組成。 確定澆住系統(tǒng)的原則 塑料成型特性、設(shè)計(jì)澆住系統(tǒng)應(yīng)適用所有塑料的成型 特性的要求，以保證塑件的質(zhì)量。 塑件的大小和形狀、根據(jù)塑件的大小、形狀、壁厚、技術(shù)要求等因素，結(jié)合分形面同時(shí)考慮澆注系統(tǒng)的形式，進(jìn)料口數(shù)量和位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型心或型心受力不勻以及充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修正的余地。 模具成型塑件的型腔數(shù)設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模一腔還是一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 塑件外觀、設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便。同時(shí)不影響塑件的外表美觀。 注射機(jī)安裝模板的大小在塑件投影面積較大 時(shí)，設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到注射機(jī)模板的大小是否允許，并應(yīng)防止模具偏單邊開設(shè)進(jìn)料口，造成注射時(shí)的受力不勻。 成型效率、在大量生產(chǎn)時(shí)設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到在保證成型質(zhì)量的恰好難題下盡量縮短流程，減少斷面積以縮短流程填充及冷卻時(shí)間，縮短成型周期，同時(shí)減少澆注系統(tǒng)損耗的塑料。 冷料、在注射間隔時(shí)間。噴嘴的端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件的質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是應(yīng)該考慮儲存冷料的措施。 主澆道的設(shè)計(jì) 主澆道為直接與注射機(jī)的噴嘴相連的部分。熔體從噴嘴中以一定的動(dòng)能噴出。由于熔體在料筒內(nèi)以被壓縮，此時(shí) 流入模的空腔內(nèi)，其哦體積必然膨脹，流速也略為減小。 主澆道的截面為圓形，整體為圓錐形，錐度為 2～ 4，對于本產(chǎn)品所用的塑料 ABS 采用 2 主澆道的直徑的決定、主要取決于住澆道內(nèi)熔體的剪切速率。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)： 主澆道的計(jì)算公式如下： KVD ??? 4 式中 D— 主澆道大頭直徑（ MM） V— 流經(jīng)主澆道的的熔體體積（包括各個(gè)型腔、各級分澆道、主澆道以及冷了穴的容積）（ cm3 ） ，此時(shí)的 V 可以簡單的相似與需要注射的塑料體積，根據(jù)初選注射機(jī)時(shí)的計(jì)算 ，我們可以簡單的認(rèn)為 V= 3cm K— 因熔體而異的常數(shù)， ABS類 K= 故： 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 分澆道的設(shè)計(jì) 分澆道是連接主澆道和澆口的主要通道。 分澆道的直徑的計(jì)算可以采用如下的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 734??? LWD（ mm） 式中 D— 各級分澆道的直徑 （ mm） W— 流經(jīng)該分澆道的流體重量（ g） L— 流過 W流體的分澆道的長度（ mm） 主澆道和分澆道的幾何形狀 （ 1） 主澆道為一圓錐孔，其小頭正對注射機(jī)的噴嘴。因噴嘴外形為球面，所以主澆道小頭孔端的外型應(yīng)為一凹球面。 為了 配合緊密，防止溢料凹球面的半徑應(yīng)比噴嘴的球面半徑略大 2～ 3mm。 主澆道的個(gè)部分尺寸關(guān)系見圖右： 分澆道的截面形狀見表 圖 4 澆口套示意圖 表 國產(chǎn)注射機(jī)噴嘴的孔徑和球面半徑 型號 XSZ30 XS30 XSZ60 XSZY60 125 250 G54S 200/400 XSZY250 300 500 XSZY1000 XSZY2020 4000 7000 孔徑 2 3～ 5 4 8 7 、 7 ～13 球 18 35 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 半徑 12 12 18 18 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道。澆口的斷面形狀有圓形、矩形或正方形。取較小澆口的優(yōu)點(diǎn)，可以增加物料的充模流速，產(chǎn)生摩擦熱或增大剪切速率來提高流動(dòng)性，控制澆口封閉時(shí)間，降低模塑周期，易于平衡各型腔的進(jìn)料速度，尤其是使平衡式分流道達(dá)到各澆口同時(shí)進(jìn)料，容易與塑件斷離；澆口過小的缺點(diǎn)是會造成太大的流動(dòng)阻力，延長進(jìn)料時(shí)間。 澆口的類型有： ⑴ 直接澆口 ：又稱主流道型澆口，其優(yōu)點(diǎn)：利于排氣和消除熔結(jié)痕，模具機(jī)構(gòu)簡單 而緊湊。缺點(diǎn)：周期延長，超壓填充，容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力。適用于單腔模。形狀如圖 中的 A）。 ⑵ 側(cè)澆口 ：一般開設(shè)在分型面上，由塑件側(cè)面進(jìn)料，廣泛使用于多腔模。澆口與分流道相接處采取斜面或圓弧過度。形狀如圖 中的 B）。 ⑶ 扇形澆口：它是矩形側(cè)澆口的一種變異形式，此澆口的加工雖困難一些，但有助于熔體均勻地流過扇形澆口。優(yōu)點(diǎn)：使塑料充模時(shí)橫向得到更均勻的分配，降低制品的內(nèi)應(yīng)力和帶入空氣的可能性。常用來成型寬度較大的薄片狀制品。形狀如圖 中的 D）。 ⑷ 薄片澆口：其特點(diǎn)是將澆口的厚度減薄，而寬度取作澆口 邊制品寬度的 1/4至全寬，澆口臺階長約 。優(yōu)點(diǎn)：能使物料在平行流道內(nèi)均勻分配，以較低的線速度呈平行流均勻地進(jìn)入型腔，降低了制品的內(nèi)應(yīng)力，減少了因取向而產(chǎn)生的翹曲。缺點(diǎn)：提高了制品的生產(chǎn)成本。適于成型大面積的扁平制品。 ⑸ 環(huán)形澆口：優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)料均勻，流速大致相同，空氣容易順序排出，同時(shí)避免了側(cè)澆口的型芯對面的熔結(jié)痕。主要用于圓筒形制品或中間帶有孔的制品。形狀如圖 中的 E）。 ⑹ 輪輻澆口：這種澆口將整圓周進(jìn)料改成了幾小段圓弧進(jìn)料，如圖 所示。優(yōu)點(diǎn)：去除澆口方便，澆口回頭料較少。缺點(diǎn)：熔結(jié)痕增 多，塑件強(qiáng)度受到影響。 ⑺ 爪形澆口：分流道與澆口不在同一個(gè)平面內(nèi)。 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 ⑻ 護(hù)耳澆口 ：小澆口加護(hù)耳，作用：可以避免噴射現(xiàn)象，降低速度，均勻地進(jìn)入型腔，確保制件質(zhì)量。缺點(diǎn)：割除護(hù)耳比較麻煩。適于有機(jī)玻璃、聚碳酸脂等透明材料和大型 ABS 塑料成型。 ⑼ 點(diǎn)澆口：是一種斷面尺寸很小的澆口。優(yōu)點(diǎn)：自行切斷，無需修剪澆口，生產(chǎn)效率高。單腔模多腔模均適用。斷離后的點(diǎn)澆口凝料可以由手工取出或靠點(diǎn)澆口自動(dòng)脫落機(jī)構(gòu)脫模。 ⑽ 潛伏澆口：采用潛伏澆口只需要兩板式的單分型面模具，而采用點(diǎn)澆口則需要三板式的雙分型面模具。其特點(diǎn)： .澆 口位置一般選擇在制品側(cè)面不影響外觀的地方或加工圓柱形分流道；分流道設(shè)置在分型面上；澆口部位宜設(shè)計(jì)為鑲拼結(jié)構(gòu)。 A） B） C） D） E） 圖 各式澆口示意圖 澆口的形式的確定和位置選擇 根據(jù)本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)特性，澆口形式采用潛伏式澆口，并避開高光亮的區(qū)域。一般澆口位置對制品質(zhì)量影響極大，在選擇上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 、排氣和補(bǔ)縮 ，各個(gè)型腔澆口方位必須保持一致 根據(jù)以上幾點(diǎn)和本套塑件的形狀、尺寸、精度要求，確定把澆口位置開在如下圖的位置，既手機(jī)的側(cè)壁。 算 由于本套設(shè)計(jì)的產(chǎn)品尺寸較小，所以澆口直徑根據(jù)經(jīng)驗(yàn)直接去 d=1mm 圖 澆口位置示意圖 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件熔體填充型腔時(shí)，必須順序排出型腔中及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。注射成型時(shí)的排氣通常有如下四種方式進(jìn)行。①利用配合間隙排氣 ②在分型面上開設(shè)排氣槽排氣 ③利用所有排氣塞排氣 ④強(qiáng)制性排氣 本塑件采用第一種，其具體深度可按下表 3選取 取 表 分型面上排氣槽深度 (mm) 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 塑料 深度 h 塑料 深度 h 聚乙烯PE 聚 酰胺 PA 聚丙烯PP ~0.02 聚碳酸酯PC ~0.03 聚苯乙烯 PS 聚甲醛POM ~0.03 ABS 丙烯酸共聚物 第 5 章 注射機(jī)的選擇和校核 注射機(jī)的分類 注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要裝備，按其外形可以簡單的分為立式、臥式、直角式三種。臥式注射機(jī)的結(jié)構(gòu)圖 如下，根據(jù) 注射機(jī)的工作過程，一般可將注射機(jī)分為以下幾個(gè)部分： 注射裝置的主要作用是使固態(tài)的塑料顆粒均勻地塑化呈熔融狀態(tài)，并以足夠 的壓力和速度將塑料熔體注入到閉合的型腔中。 鎖模裝置的作用有三點(diǎn)：第一是實(shí)現(xiàn)模具的開模動(dòng)作 第二是在成型時(shí)提供足夠的夾緊力使模具鎖緊 第三是開模時(shí)推出模具內(nèi)制件 鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 臥式注射機(jī)的結(jié)構(gòu)圖 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是注射機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，而電器控制系統(tǒng)則是控制各個(gè)動(dòng)力液壓缸完成開啟，閉合和注射，推出等動(dòng)作的系統(tǒng)。 初選注射機(jī) 注射量的確定：經(jīng)計(jì)算，（引第 2 章，手機(jī)外殼注塑體積計(jì)算）該塑料制件的單件質(zhì)量為： gms ? 澆注系統(tǒng)的重量可根據(jù)圖 澆注系統(tǒng)尺寸先計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積； ?v 3cm 粗略估計(jì)澆注系統(tǒng)質(zhì)量： ggvm jj ????? ? 總體積為： 33 cmcmv ???? ）（塑 總重量為： ggM ??? 滿足注射量： ? 式中： 機(jī)v — 額定注射量 塑v — 塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積 由上可得： 塑v = cm =