【文章內(nèi)容簡介】 mN—— 注射機允許的最大注射量； m 2—— 澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量或體積（ g 或 cm179。）； m 1—— 單個塑件的質(zhì)量或體積（ g 或 cm179。）。 所以需要 8 2106 ?? ??n n=1 符合要求 最大注射量的校核 最大注射量是指注射劑對空注條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大的注射行程時，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量。設(shè)計模具時，應(yīng)滿足注射成型塑件所需的總注射量小于所選注射機的最大注射量。即 nm + mj ≤ K mn 式中 m—— 一單個塑件的體積或質(zhì)量 (cm179?；?g）； n —— 型腔數(shù)目； mj—— 澆注系統(tǒng)的凝量 (cm179?；?g）； mn—— 注射機的最大注射量 (cm179。或 g）； k—— 注射機最大注射量利用系數(shù)，一般取 注射量是以一次注射聚苯乙烯的最大克數(shù) (g）為標(biāo)準(zhǔn)；螺桿式注射機是以體積(cm179。）表示最大注射量。 根據(jù)體積計算： 106 + = ≤ ? 250 可見注射機的注射量符合要求 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核 注射成型時 ，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。如果這一數(shù)值超過了注射機允許使用的最大成型面積，則成型過程中將會出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象。因此，設(shè)計注射模時必須滿足下面關(guān)系： nA1 + A2 ﹤ A 式中式中 A—— 注射機允許使用的最大成型面積 (mm2） A1—— 塑件的投影面積 (mm2） A2—— 澆口的投影面積 (mm2） 其他符號意義同前。 注射成型時，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān)，為了可靠地鎖模，不使成型過程中出 現(xiàn)溢漏現(xiàn)象，應(yīng)使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力，即： (nA1 + A2)p ﹤ F F—— 注射機的額定鎖模力 (kN) P—— 型腔內(nèi)的壓力（ cm2/MPa） 9 所以需要 += cm2﹤ A 由 proe 算得 A2= mm2 A1= mm2 查得 ABS 的平均成型壓力為 30（ cm2/MPa） 30= kN﹤ F 符合 要求 最大注射壓力校核 注射壓 力的校核是核定注射機的額定功率注射壓力是否大于成型時所需的注射壓力。 查得 ABS 成型時的注射壓力 70— 100MPa 小于 注射機的額定功率注射壓力 127MPa ， 符合要求。 開模行程校核 開模行程 s（合模行程）指模具開合過程中動模固定板的移動距離。注射機的最大開模行程與模具厚度無關(guān)，對于單分型面注射模： Smax ≥ s = H1 + H2 + 5— 10mm 式中 H1—— 推出 距離 （ 脫模距離 ）（ mm）； H2—— 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度 （ mm） 。 開模距離取 H1 = 18 包括澆 注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H2 =104 余量取 8 則有 ： Smax ≥ s = 18+104+8 =130 符合要求。 注射模安裝尺寸的校核 ① 噴嘴尺寸： 注 射模主流道襯套始端凹坑的球面半徑 R2應(yīng)大于注射機噴嘴球頭半徑 R1，以利于同心和緊密接觸，通常取 R2＝ R1+（ — 1） mm 為宜，否則主流道內(nèi)凝料無法脫出，如下圖所示。主流道孔始端直徑 d2應(yīng)大于注射機噴嘴孔直徑 d1，通常取 d2＝ d1+（ — 1） mm,以利于塑料熔體流動。 設(shè)計的主流道始端球面半徑19mm， XSZY250/180 型注塑機噴嘴 球半徑 18mm 符合要求。 ② 定位圈尺寸 注射機固定模板臺面中心有一規(guī)定尺寸的空，稱之為定位孔。注射模端面凸臺徑向須與定位孔呈間隙配合，便于模具安裝，并使主流道與噴嘴同心，模具端面凸臺高度，應(yīng)小于定位孔深度 。 定位環(huán)與注塑機定模固定板上的定位孔呈間隙配合。該型號注塑機定位孔徑 100mm， 定位環(huán)高度為 15mm。 ③ 模具外形尺寸 （ 模具長度與寬度 (mm)） 注射模外形尺寸應(yīng)小于注射機工作臺面的有效尺寸，模具長度方向的尺寸要與注射機拉桿內(nèi)間距相適應(yīng)，模具至少有一個方向的尺寸能穿過拉桿間的空間裝 10 固在注射機工作臺面上。 模具（ 350 350） 拉桿間距（ 370 370）符合要求。 ④ 模具厚度（閉合高度）必須滿足下式： Hmin≤ Hm≤ Hmax(mm) 其中： Hm:所設(shè)計的模具厚度（ mm） Hmin：注射機允許的最小模具厚度（ mm） Hmax：注射機允許的最大模具厚度（ mm） 注射機允許厚度 200﹤ 270﹤ 400 符合要求。 ⑤ 模具裝固尺寸 注射機移動，固定模板臺面上有許多不同間距的螺釘孔和（或“ T”型槽，用于裝固模具，模具裝固方法有兩種：采 用螺釘直接固定 （如圖 （ a） 所示） 時（大型注射模多用此法），模具動定模座板上的螺釘過孔及其間距，必須與注射機模板臺面上對應(yīng)得螺孔相一致，采用壓板固定 （如圖 （ b）、（ c） 所示） 時（中、小模具多用此法），只須在模具動定模座板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。 這里采用第二種安裝方式。 圖 模具的安裝方式 11 第四章 模具的型腔布置及分型面選擇 確定成型方法 塑件采用注射成型法生產(chǎn)。為保證塑件表面質(zhì)量，使用輪輻式澆口成型，模具采用單分型面 注射模。 模具的型腔布置 一 般來說，精度要求 高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)；對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。型腔的數(shù)目可根據(jù)模型的大小情況而定。 該塑件對精度要求不高，為低精度塑件，再依據(jù)塑件的大小，采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)。排列為平衡式布置。 分型面的設(shè)計原則 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度、嵌件的位置，塑件的推出排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，以選出 較為合理的方案。選擇分型面時應(yīng)遵循以下幾項基本原則。 選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項基本原則： ① 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 ② 分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模 ③ 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量 ④ 分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工 ⑤ 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 在實際設(shè)計中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。 12 分型面的形式 該塑件的模具只有一個分型面 ，塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求，本設(shè)計中，塑件分型面有多種選擇，如圖 所示。圖（ a）的分型面選 擇在下表面，這樣的選擇可以使塑件外表面在整體凹模型腔內(nèi)成型，塑件大部分外表面光滑，僅在下表面頂桿醋溜有痕跡；圖（ b）分型面選擇在塑件上表面，這種選擇會使塑件上表面 留下分型面痕跡，影響塑件表面質(zhì)量。因此選用如圖 （ a）所示的分型面。 (a) (b) 圖 分型面的選擇 13 第五章 模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)時指模具中由注射機噴到型腔之間的進(jìn)料通道。普通的澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四個部分組成澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注射模具設(shè)計的一個很重要的環(huán)節(jié)，它對獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制 件以及最佳的成型效率有直接的影響。 澆注系統(tǒng)整體設(shè)計的基本原則 : 對澆注系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計時，一般應(yīng)遵循如下基本原則： ① 熟悉塑件的成型特性和流動規(guī)律 ② 便于保證塑件內(nèi)外在質(zhì)量 ③ 使流程盡量短 ④ 使?jié)沧⑾到y(tǒng)具有良好的排氣性 ⑤ 盡量避免熔體直接沖擊小型芯或嵌件，防止型芯變形和嵌件位移 ⑥ 容易除去澆注系統(tǒng)凝料 ⑦ 便于休整澆口 ⑧ 在設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)結(jié)合型腔布局方案同時考慮 ⑨ 流動距離比和流動面積比的校核 主流道的設(shè)計 主流道時指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具澆口套接觸開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流 經(jīng)模具的部分，它的形狀和尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。主流道的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動速度及填充時間，必須使熔體的溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠(yuǎn)”位置的能力。 在臥式或立式注射機上使用的模具中，主流道垂直于分型面，通常設(shè)計在模具的澆口套中為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計成圓錐形，錐角為 2176。 —— 6176。 主流道的尺寸 （ 1） 主流道小端直徑 主流道小端直徑 d = 注射機噴嘴直徑 +0 .5 ～ 1 = 6+ ～ 1 取 d = （ mm） 。 （ 2） 主流道的球半徑 主流道的球半徑 SR = 18 + 1 ～ 2 取 SR = 19（ mm） 。 14 （ 3） 球面配合高度 球面配合高度為 3 ～ 5 取 5（ mm） 。 （ 4） 主流道長度 一般情況下 主流道長度 L，應(yīng)盡量小于 65mm， 這里根據(jù)模架及該模具結(jié)構(gòu) 取L = 72(mm)。 （ 5） 主流道錐度 主流道錐角一般應(yīng)在 2176。 —— 6176。，取 α = 2176。，所以流道錐度為 α /2=1176。 （ 6） 主流道大端直徑 主流道大端直徑 D = d+2Ltg（ α /２）（ α =2176。 ） ≈ 9（ mm） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)和注射機的有關(guān)參數(shù)，設(shè)計出主流道如下圖： 圖 主流道形式 分流道的設(shè)計 在多型腔或多澆口模具中應(yīng)設(shè)置分流道。分流道是從主流道末端到澆口之間的流動通道。它的作用是通過截面積變化和流向變化實現(xiàn)熔體的均衡分配，使熔體順利充滿各型腔。 15 該模具為一模一腔的結(jié)構(gòu)，塑件結(jié)構(gòu)也比較簡單， 分流道的設(shè)計應(yīng)盡量減少流懂過程中的熱量損失和壓力損失。 分流道的截面 面形狀和尺寸 常用分流道的截面面形狀有圓形、梯形、 U 字形、 矩形 等。要減少流道內(nèi)的壓力損失，則希望流道的截面積大，流道的表面積小，以減少傳熱損失，因此可用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率。圓形截面效率最高（即比表面最?。?，由于正方形流道凝料脫模困難，從上述分析，為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率，該模具分流道截面采用 矩形 截面。 如下圖所示： 圖 分流道截面 分流道的長度 分流道的長度應(yīng)盡量短，且少彎折。 分流道長度為 L = 分流道在分型面的布置形式 分流道常用 的布置形式有平衡式和非平衡式兩種，這式與多型腔的平衡式和非平衡式布置相一致的。如果型腔呈圓形狀布置則分流道呈輻射狀布置；如果型腔呈矩形狀布置，則一般采用非字型布置。雖然分流道有多種布置形式，但應(yīng)遵循兩個原則，一個 是 排列盡量緊湊，縮小模板尺寸；另一個 是 盡量使用流程短，對稱布置。使脹模力的中心與注射機的鎖模力的中心一致。綜合以上，該模具采用的是一模一腔，采用平衡式 O形排列（或稱輻射排列） 。 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)部熔體的流動狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 m，這樣表面稍不光滑，這可增加對外層塑料熔體的流動阻力，使外層塑料冷卻皮固定，形成絕熱層。 16 澆口的設(shè)計 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)計與位置的選擇恰當(dāng)與否直接關(guān)系到塑件能否被完好高質(zhì)量地注射成型。 澆口是連接流道于型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。 澆口截面積通常為分流道的 ～ 倍，澆口截面積取為 矩形 。 （ 1）澆口類型及位置的確定 該模具是中型塑件的 一模一腔的 模具，同時 ，對外 觀要求較高，所以從側(cè)澆口、點澆口和輪輻式 澆口中進(jìn)行選擇。通過 Moldflow Plastic Advisers 對塑件澆口和注塑進(jìn)行模擬并分析，在三種方案中比較。 首先，對 充填時間 進(jìn)行比較，如圖 （ a） 圖 (c)所示。比較可得三者差異不大， 填充時間 都比較 短 ， 其中 輪輻式澆口 澆口 最 短 。 圖 （ a） 點 澆口 充填時間 圖 (b) 側(cè)澆口 的填充時間 17 圖 （ c） 輪輻式澆口的填充時間 其次，從氣泡數(shù)目和位置進(jìn)行比較，如圖 （ a） 圖 (c)所