【文章內(nèi)容簡介】 四．澆注系統(tǒng)的設(shè)計 1 主流道設(shè)計 主流道為注塑機的噴嘴到型腔之間的進料通道。熔體從噴嘴中以一定的動能噴出 。 由于熔體在料筒內(nèi)已被壓縮 ,此時流入模的空腔內(nèi) ,其體積必然要增大 ,流速也略為減小。 在臥式或立式注射機用模具中，為了便于流道凝料的脫出，主流道設(shè)計成錐形，其錐角 a=1176。 ~3176。，內(nèi)壁粗糙度 Ra等于 ，球面凹坑半徑比 噴嘴球頭直徑大（ ~1mm）， 小端直徑 D應(yīng)大于機床噴嘴直徑 d約 ~1mm，通常 D取 1mm。主流道長度有定模板厚度確定。 主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù)，另一端與 型腔 相連的一段帶有錐度的流動通道。 由于注射機 噴嘴孔直徑為 Φ4mm，噴嘴前端球面半徑為 Φ12mm，根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系，可取主流道球面半徑為 13mm， 小端直徑為 ，經(jīng)換算主流道大端直徑為 ，為了使溶料順利進入分流道，可在主流 道出料端設(shè)計半徑為 5mm 的圓弧過渡 。 主流道斷面尺寸： 主流道設(shè)在定模板上，并且位于模具的中心，與注射機噴噴嘴在同一軸線上，如下圖： 模具 設(shè)計 課程設(shè)計說明書 第 12 頁 2 澆口設(shè)計 澆口不僅對塑件熔體的流動性和充模特征有關(guān)，而且與塑件的成形質(zhì)量有著密切的關(guān)系。澆口位置的選擇：盡量縮短流動距離，保證熔料能迅速地充滿型腔。澆口開在塑件壁厚處，且應(yīng)減少熔痕，有利于型腔氣體的排出。所以，塑件的澆口選擇在 壓圈較厚邊 6mm 處 ，由于塑件所填充塑料多，這樣可以提高充模速度。 模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸 。 無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。 總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇 。 通常要考慮以下幾項原則： ① 盡量縮短流動距離 ； ② 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處 ； ③ 必須盡量減少熔接痕 ； ④ 應(yīng)有利于型腔中氣體排出 ； ⑤ 考慮分子定向影響 ； ⑥ 避免產(chǎn)生噴射和蠕動 ； ⑦ 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷 ； ⑧ 注意對外觀質(zhì)量的影響 ； 根據(jù)以上的條件，選用 輪輻式 口，如下圖 模具 設(shè)計 課程設(shè)計說明書 第 13 頁 3 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計： 由于制品的平均厚度為 ，制品尺寸有較小，確定冷卻水孔直徑為 6mmm.此模具在定模板上均開設(shè)單層式冷卻回路形式，分別對定模進行水冷卻， 而動模部分由于凹模側(cè)滑塊，可以不設(shè)冷卻水道，塑件同樣能及時冷卻， 冷卻水路 布置如下圖虛線所示： ： 為防止注射機噴嘴處的冷料頭和最先進入模具的低溫熔體進入型腔，影響制品質(zhì)量，此模具中，在主流道下方設(shè)置了冷料穴。 : 排氣槽的作用主要有兩點。一是在注射熔融物料時，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。另外對于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設(shè)，因為它除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外，還可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等 。 一般來說，若以最高的注射速率注 射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認為模腔內(nèi)的排氣是充分的。 模具 設(shè)計 課程設(shè)計說明書 第 14 頁 適當?shù)亻_設(shè)排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時間。保壓時間以及鎖模壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀祝瑥亩岣呱a(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低機器的能量消耗。其設(shè)計往往主要靠實踐經(jīng)驗，通過試模與修模再加以完善， 由于塑件的尺寸適中，為薄殼型塑件，模具型腔空間較小，排氣量不大 ，故 此模我們利用模具零部件的配合間隙及分型面 自然 排氣 ，不必單獨設(shè)計排氣系統(tǒng) 。 五．成型零件 的結(jié)構(gòu) 設(shè)計 計算 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。 設(shè)計成型零件時 為了降低模具加工難度和制造成本，在滿足塑件使用的前提下，采用較低的尺寸精度。 同時還 應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式 、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進行強度和剛度校核。 為了計算簡便，規(guī)定： （ 1） 塑件的公差 ： 塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負值 “ ” ，制品叫做腔尺寸公差取正值 “ ”，若制品上原有公差的標注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進行轉(zhuǎn)換。 （ 2） 模具制造公差 ： 實踐證明，模具制造公差可取塑件公差的 31 ~61 ，即δz=（ 31 ~61 ） ? ，而且按成型加工過程中的增減趨向取 “+”、 “”符號，型腔尺寸不斷增大，則取 “+δz”,型芯尺寸不斷減小則取 “δz”， 模具 設(shè)計 課程設(shè)計說明書 第 15 頁 （ 3） 模具的磨損量 ： 實踐證明，對于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的 ，對于大型塑件則取 以下。另外對于型腔底面（或型芯端面），因為脫模方向垂直，故磨損量 δc=0。 （ 4） 塑件的收縮率 ： 塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，通常按平均收縮率計算。 查表得 PA 塑料的收縮率為 %~%。取 %。 （ 5） 模具在分型面上的合模間隙 ： 由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會導(dǎo)致動模、定模注射時存在著一定的間隙。一般當模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般應(yīng)小于是 ~。 為了降低模具加工難度和制造成本，在滿足塑件使用的前提下，采用較低的尺寸精度。 塑件精度等級與塑料品種有關(guān)，根據(jù)塑料的收縮率的變化不同，塑料的公差精度分為高精度、一般精度、低精度三種。 表 3 PA1010 建議采用精度等級表 塑料品種 建議采用精度等級 高精度 一般精度 低精度 PA10101 4 5 6 由塑件的工作環(huán)境知道工件的精度要求不高，所以精度等級選擇一般精度MT6， 模具制造公差，統(tǒng)一取塑件尺寸公差的 1/3,由于 PA1010 的收縮率范圍是%~%，因此計算中取其平均收縮率 %。 1 型腔尺寸計算 : (1) 型腔徑向尺寸計算 ： 對于塑件 mm30? ， 塑件尺寸公差取 。 ? ?zzm sLL s?? ??? ?????? ???????? ??00~)( 1 式中： 1mL —— 凹模的徑向基本尺寸 模具 設(shè)計 課程設(shè)計說明書 第 16 頁 z? —— 模具制造公差 ，取 ??3 ?s —— 塑料的平均收縮率 sL —— 塑件外表面的徑向基本尺寸 ? —— 塑件外表面徑向基本尺寸 ? ? ???? ?????31 00 %)()( zmL ? =（ ） ? = ? 對于塑件 mm35? ,塑件尺寸公差取 。 ? ? ???? ????? 32 00 %)()( zmL ? =（ ） ? = ? 對于塑件 ?? ， 可看出塑件公差為 。 ? ? ???? ????? 33 00 %)()( zmL ? =（ ） ? = ? (2) 型腔深度尺寸計算 : 對于塑件厚臺肩 6mm, 塑件尺寸公差取 。 zz xsHH sm ?? ??? ?????? ???????? ??001)( 式中 : mH —— 凹模深度基本尺寸 sH — — 塑件凸起部分的高度基本尺寸 z? —— 模具制造公差 x—— 修正系數(shù)， x= 13?~12?，針對該塑件取 13?。 ?s—— 塑件的平均收縮率 模具 設(shè)計 課程設(shè)計說明書 第 17 頁 ?—— 塑件凸起部分的高度基 本尺寸 ? ? ????????? ?????? 30131 % =（ ） ? = ? 對于塑件薄臺肩 3mm，塑件尺寸公差取 . ? ? ????????? ?????? 30132 % =（ ） ? = ?