【文章內(nèi)容簡介】 過程中壓力減弱，冷卻時間延長，容易產(chǎn)生紊流或渦流，使塑件產(chǎn)生氣孔，影響塑件質(zhì)量。為了便于凝料從主流道中拔出，主流道設計成圓錐形，其半錐角～內(nèi)壁必須光滑，表面粗糙度應有Ra0. 24。其小端直徑D2=D1+（~1）mm,常取4~8mm。主流道大端處應呈圓角，其半徑常取r=1~3 mm，以減小料流轉(zhuǎn)向時的阻力。主流道的一端常設計成帶凸臺的圓盤，高度為5~10mm,并與注射機固定模板的定位孔間隙配合，襯套的球形凹坑深度常取3~5mm,R2=R1+（1~2mm）。在保證塑件成型良好的前提下，主流道的L盡量短，否則將會使主流道凝料增多，塑料損耗量大，且增加壓力損失，使塑料降溫過多而影響注射成型。通常主流道L可小于或等于60 mm,詳見圖37所示。 澆口套由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以模具的主流道部分通常設計成可拆卸的主流道襯套，簡稱澆注套或澆口套，可用45表面淬火。澆注套的主要作用是：，與注射機噴嘴孔吻合，并能經(jīng)受塑料的反壓力，不致被推出模具。，將料筒內(nèi)的塑料過渡到模具內(nèi)，保證料流有力暢通地達到型腔，在注射過程中不應有塑料溢出，同時保證主流道凝料脫出方便。結(jié)構(gòu)如圖37所示。圖37澆口套 分流道設計在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應設置分流道，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。因此分流道設計應滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動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型腔。 分流道的形狀及尺寸分流道是裝配線圖中定模腔板下的水平的流道。為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等，本塑件采用圓形截面，圓形截面加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動阻力小，因此分流道設計成圓形截面，便于分流道和主流道凝料脫模，取干道直徑為6mm，其與干道垂直的分澆道直徑為4 mm。如圖38所示。 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，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra 并不要求很低， 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。實際加工時，用銑床銑出流道后，少為省一下模，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，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。） 分流道的布置形式流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關，有多種不同的布置形式，但應遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式，如圖32所示。 澆口的設計澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸塑件性能和質(zhì)對量的影響很大，因此合理選擇澆口位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。選擇澆口位置時應遵循以下原則，并根據(jù)具體情況決定：澆口的位置選擇應盡量避免產(chǎn)生噴射和蠕動；澆口應開設在塑件斷面最厚處，以利于塑料添充及補料；澆口位置的選擇應使塑料的流程最短，料流變向最少，以減少流動能量的損失；應有利于型腔內(nèi)的氣體排出，以免由于氣體被壓縮產(chǎn)生高溫，使塑件局部碳化燒焦；應減少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢度，無特殊需要，最好不要開設一個以上的澆口，否則會增加熔接痕的數(shù)量；應防止料流將型腔、型芯、嵌件擠壓變形，對于有細長型芯的圓筒形塑件，應避免偏心進料，以防止型芯彎曲。 澆口的選用澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆口。限制性澆口一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動狀態(tài)，迅速面均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進入型腔時的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。我們采用的是側(cè)澆口。側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國外稱之為標準澆口。側(cè)澆口一般開設在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。這燈澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應性均較強；但射壓力損失大，對深型腔塑件排氣不便。具體到這套模具，澆口各部分尺寸都是取的經(jīng)驗值。實際加工中，是先用圓形銑刀銑出直徑為Φ4 的分流道，再將材料進行熱處理，然后做一個銅公（電極）去放電，用電火花打出這個澆口來的。 澆口位置的選擇模具設計時，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)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c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 澆口應開設在塑件壁厚最大處；3 必須盡量減少熔接痕；4 應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)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項原則，每個型腔設計一個進澆點如圖38所示。 澆注系統(tǒng)的平衡對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設計應盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應將從主流道到各個型腔的分流道設計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。顯然，我們設計的模具是平衡式的，即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同。 冷料穴的設計在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約10－25mm 的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。冷料穴一般開設在主流道對面的動模板上（也即塑料流動的轉(zhuǎn)向處），其標稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1－ 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為Z字形和拉料桿的形式，具體要根據(jù)塑料性能合理選用。本模具中的冷料穴的具體位置和形狀如圖38所示。圖38澆注系統(tǒng)圖第4章 模具結(jié)構(gòu)零部件設計模具除了型腔模以外一般還包括定模型板、定模固定板、動模墊板（或叫支承板）、墊塊（或叫墊腳、模腳、支承塊）、動模固定板、頂出固定板、頂出墊板（或叫頂出底版）、導柱、導套、等組成。 一般定模型板與定模固定板要用銷釘定位，動模固定板與動模墊板要用銷釘定位。模具上所用的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘。模具外表面應光潔，加涂防銹漆防銹。 導向零件在動、定模之間脫模系統(tǒng)中，都要用到導向零件。導向零件的作用是：保證模具在進行裝配和調(diào)模試機時，保證動、定模之間一定的方向和位置。導向零件要承受一定的側(cè)向力，起了導向和定位的作用。導向機構(gòu)零件包括導柱和導套等。導向結(jié)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)設計原則為。1．導向零件應合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的強度。2．根據(jù)模具的大小和形狀，一副模具一般需要2~4個導柱。3．為了保證分型面很好地接觸，導柱和導套在分型面處應有承屑槽，可在導套的孔口倒角。4．各導柱、導套及導向孔的軸線應保持平行，否則將影響合模的準確性，甚至破壞導向零件。5．合模時，應保證導向零件首先接觸，避免凸模先進入型腔，導致?lián)p壞成型零件。 導柱的設計導柱的長度必須比凹模端面的高度高出2mm以上，以免分模后上模沒有完全脫離成型件而擦傷凸模成型表面，脫離后可按任何利于操作的位置放在工作臺上，為了使導柱能順利地進入導向孔，導柱的端部有一定倒角，也可做成圓錐形或球形；導柱滑動部分按H7/f6配合，；導柱應具有堅硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此可采用碳素工具鋼（T8）經(jīng)淬火處理使其硬度提高，硬度為HRC55以上。 導套的設計采用臺階式導套，檢修更換方便，能保證導向精度。為使導柱比較順利地進入導套孔，在導套孔的前端應有倒角；導套孔的滑動部分按H8/f8間隙配合，；導套的材料硬度應低于導柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導柱或?qū)桌?。導柱及導套的結(jié)構(gòu)形式及裝配關系如圖41所示。圖 41導向結(jié)構(gòu)圖 拉料桿拉料桿有澆口拉料桿及澆道拉料桿，為了使?jié)部谔變?nèi)的塑料在開模時脫出澆口套或使?jié)驳狼袛噙M料口脫離模具時所用。另外也常用在拉料桿端開設冷料穴作貯存冷料所用。拉料部分的形式應按塑料種類，澆注系統(tǒng)的尺寸形式及模具結(jié)構(gòu)而定。在本設計中由于推板為單板，所以用螺釘將拉料桿固定在推板上，澆口拉料桿的組合形式見圖，由于分澆道不是特別長，所以在此不設計澆道拉料桿。 動模墊板設計為了防止鑲嵌在動模型板上的型腔或其它零件后退用的板。動模板的厚度h可用下面計算公式：H=K100F=pA 式中 F為動模墊板受的總壓力 (N)； A為塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積(mm2)。 B為動模墊板寬度（mm）。 L為支承塊距離（mm）。 p 為凹模壓力，一般取25～45MPa。 [] 為抗彎許用應力（MPa）。 K 為修正系數(shù)，～。動模墊板厚度參考尺寸如表41所示。表41動模墊板厚度參考尺寸塑料制品澆注系統(tǒng)投影面積A (cm3)墊 板 厚 度 (mm)≤5155～1015～2010～5020～2550～10025～30100～20030～4020040塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A為：A=4(d1/2)2+4L1L2+(d3/2)2=d12+4L1L2+d32/4 =*+4**11+64*6+82/4= 動模墊板的厚度外形尺寸選用222245mm，厚度為30mm。 彈簧在熱塑性塑料注射模具中，利用彈簧使推桿復位，這在實際生產(chǎn)中應用較多。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，安裝和更換都很方便。缺點是容易失效，要經(jīng)常更換。在本設計中采用彈簧復位結(jié)構(gòu)。 支承塊它的主要作用是為了推板能完成推頂動作而形成空間所用，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應注射機的模具安裝厚度要求，對于該模具，采用平行墊塊。由于它主要是承受壓力，所以材料可選用HT200。本塑件的嵌件較長，成形之后長度為92mm。底板下面的嵌件長度為42mm。頂桿的長度設計為40mm，而且還要把塑件推出至少20mm，這樣支承塊的長度應該為推板的長度+頂桿的長度+底板下面嵌件的長度+一定的間隔。墊塊的高度計算式如下：h墊塊=h限釘+h推板+h頂桿+S嵌件+（3~6mm） （41）式中，h墊塊為墊塊的高度，mm。h限釘為頂出板限位釘?shù)母叨?，此處?mm。h推板為推板的厚度，mm。h頂桿頂桿的高度，mm。S嵌件為底板下面的嵌件長度，mm 。（3~6mm）表示頂出行程的富裕量，mm?！?h墊塊=0+20+42+24+4 =90mm取h墊塊=90mm。墊塊與動模固定板和動模墊板（動模板）之間可用螺釘定位，如圖42所示。 圖 42 墊塊與底板連接 頂板導柱為推板動作導向，成滑動配合，并且增加了動模部分的強度，在動模墊板和固定板之間起到支柱的作用，可以防止動模板固定板變形，可以減少動模板固定板厚度。第5章 模具工作過程的動畫設計 裝配將模具分成三個部分進行裝配：上模板部分，下模板部分，推板部分。 子組的裝配步驟1 單擊菜單文件新建命令，打開新建對話框，選擇組件類型，輸入新建文件名稱“shangmu”,然后確定，進入組件工作環(huán)境，選擇子組件，進行裝配。步驟2 插入元件裝配，在文件夾中選擇定模型板，彈出元件放置對話框，選擇放置固定當前位置，單擊確定如圖51。接著重復步驟2操作插入第二個元件導柱，在元件放置對話框中單擊添加約束，相應選擇組件和元件的裝配參考，使其符合條件。重復添加約束，直至符合要求的裝配定位，單擊確定。重復以上步驟，完成整個上模板子組件的裝配如圖51所示。圖51上模板子組件的裝配圖重復子組件1的裝配過程，完成下模板部分，最后將塑件與動模型腔做成圓桿連接，連接的名字命名為“sujian1” “sujian2” “sujian3” “sujian4”，約束類型中軸對齊元件參照選擇塑件的中心軸，組件選擇動模型腔的中心軸顯示完全連接單擊確定，接下來將廢料件與下模板用滑動桿連接，連接的名字命名為“feiliao1”，把主澆道部分的廢料的中心軸和動模型腔板的中心軸作為他們的軸對齊約束，選擇元件和組件的互相平行的兩個基準面作為他們的選轉(zhuǎn)約束顯示完全連接單擊確定（圖52a），推板部分（圖52b)的子組件的裝配。圖52a下模子組件的裝配圖 模具的整體裝配步驟1 單擊菜單文件新建命令，打開新建對話框，選擇組件類型，輸入新建文件名稱總裝，然后確定，進入組件工作環(huán)境