【文章內(nèi)容簡介】 藝性能，注射速率和分流道長度等因素來確定。 分流道要減小壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，同時因考慮加工的方便性。 分流道應(yīng)考慮出料的流暢性和制造方便，熔融料的熱量損失小，流動阻力小，比表面和小等問題，由于采用的是潛伏式二級分流道對熱損失及流動提出了較高的要求，采用圓形的分流道，為了保證外形無澆口痕，澆口前后兩端形成較大的壓力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔體冷凝速 度，保證熔融的塑料不回流，同時可隔斷注射壓力對型腔內(nèi)塑料的后續(xù)作用， 10 冷卻后快速切除。同時它的效果與 S 澆注系統(tǒng)有同樣的效果，有利于補塑。 澆口形式的選擇 澆口又稱進料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分 [11]。其主要作用是： （ 1）型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流。 （ 2）易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口截面積約為分流道截面積的～ ，澆口的長度約為 ～ 2mm，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模是逐步 糾正。 當(dāng)塑料熔體通過澆口時，剪切速率增高，同時熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動性能，有利于充型。但澆口尺寸過小會使壓力損失增大，凝料加快，補縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。 澆口位置的選擇： 澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個型腔，同時流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當(dāng)值。 澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補塑。 澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側(cè)澆口在進料時頂部形成閉氣腔 ，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用點澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設(shè)在厚壁處，有利于補縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。 澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強度，所以設(shè)置澆口時應(yīng)考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機會很多。流程不長時應(yīng)盡量采用一個澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接痕處強度低，會形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流 程短，熔接處強度高。為了提高熔接痕處強度，可在熔接處增設(shè)溢溜槽，是冷料進入溢溜槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會使熔接痕產(chǎn)生。 澆口位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細(xì)長型心或鑲件。 綜合上述要求，我們本模具當(dāng)中采用截面形狀為圓形 d= 的側(cè)澆口形式。 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 導(dǎo)向合模機構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部分，因為模具在閉合時要求有一 11 定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周圍 [12]。 導(dǎo)向機構(gòu)的主要作用有：定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力。 定位 作用： 為避免裝配時方位搞錯而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確形狀，不至因為位置的偏移而引起塑件壁厚不均。 塑件在注入型腔過程中會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機的精度限制，使導(dǎo)柱工作中承受一不定的導(dǎo)向作用。 動定模合模時，首先導(dǎo)向機構(gòu)接觸，引導(dǎo)動定模正確閉合，避免凸模或型芯先進入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會對導(dǎo)柱進行徑向的剪力，導(dǎo)致導(dǎo)柱容易折斷。對型芯和型腔改進后，其的配合可以進行定位。 脫模推出機構(gòu)設(shè)計 鑒于航空接頭兩端都有螺紋，并且最困難的是中間有 44 個直徑為 3mm的通孔右端的三頭螺紋我們在模具中采用了側(cè)向型芯，如果左端的細(xì)螺紋也采用自動頂出機構(gòu)，模具將會變得非常復(fù)雜，不利于模具的生產(chǎn)與制造，因此我們在此設(shè)計中讓整個塑件包括兩端的螺紋注塑出以后，右端采用側(cè)向抽芯機構(gòu)可以脫離模具，而左端螺紋采用頂桿將螺紋型芯和塑件整體推出，待型芯與塑件脫離通孔型芯之后人工將塑件旋轉(zhuǎn)出來。所以在此我們采用每個塑件上用兩個頂桿定出螺紋型芯和塑件， 其推出機構(gòu)可選擇推桿推出和推板推出 ,若采用推板推出只能推外圍部分 ,而中間的型芯抱緊部分沒有推件力 ,且塑件上有圓弧過度 ,推件板制造困難 。推桿推出簡單 ,推 出平穩(wěn)可靠 ,雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡 ,但是在航空接頭斷面上留下痕跡并不會影響航空接頭的使用性能，并沒有什么大的問題。 所以 從以上分析得出 :該塑件可采用推桿推出機構(gòu) 。 側(cè)向抽芯機構(gòu)設(shè)計 在此模具設(shè)計中，由于航空接頭兩端有兩個螺紋，并且其中右端側(cè)面一個螺紋為三頭寬螺紋， 它垂直于脫模方向 ,阻礙成型后塑件從模具中脫落 ， 所以為了能讓三頭螺紋能夠一次注成， 需 設(shè)置側(cè)向抽芯機構(gòu) 。 該塑件能考慮的抽芯機構(gòu)有斜滑塊抽芯機構(gòu)和滑塊、斜銷抽芯機構(gòu) 。 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)分析 ,若采用斜滑塊抽芯機構(gòu)需將型腔分為 三瓣 ,并且得將型腔 與型芯分開 ,這使得結(jié)構(gòu)不合理 ,故選擇滑塊、斜銷抽芯機構(gòu) 。 12 斜導(dǎo)柱設(shè)計 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 如圖 7 所示 ,斜導(dǎo)柱的斷面為圓形 ,其固定形式與合模導(dǎo)柱類似的臺肩固定 ,只是由于傾斜安裝而臺肩軸被削去一部分 .斜導(dǎo)柱導(dǎo)向部分可以做成半球型或錐臺形 ,但應(yīng)注意錐臺的斜角須大于斜導(dǎo)柱的傾斜角 ,以避免斜導(dǎo)柱工作長度部分已脫離 滑塊的孔之后 ,斜導(dǎo)柱頭部仍對滑塊有驅(qū)動作用 。 圖 7 斜導(dǎo)柱示意圖 斜導(dǎo)柱傾角 a 確定 斜導(dǎo)柱的傾角 a 是決定斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)工作實效的一個重要的因素 。 a 的大小關(guān)系到模具所需開模力的大小及斜導(dǎo)柱所受彎曲力的大小 ， 有關(guān)系到斜導(dǎo)柱的工作長度、抽芯距及開模距離長短 。 a 的取值一般在 15176?！?20176。間 ,根據(jù)塑件的側(cè)抽孔的深度 ,即抽芯距的大小 ， 由于抽芯距較 大， 所以可取較小的傾角 ,取 a 為 20176。 斜導(dǎo)柱直徑的確定 斜導(dǎo)柱主要承受彎曲力 ,而對斜導(dǎo)柱的直徑 的確定一般按經(jīng)驗來取 ， 由于塑件的側(cè)抽型芯孔較小 ， 側(cè)抽力不大 ， 所以取斜導(dǎo)柱的直徑為 20mm[13]。 滑塊與導(dǎo)滑槽的設(shè)計 側(cè)型芯與滑塊的連接形式 根據(jù)塑件的形式分析 ， 側(cè)型芯與滑塊應(yīng)做成組合式 ， 然后裝配在一起 ,這樣可以節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材 ， 且加工及維修更換方便 .。 為了保證型芯的強度和固定方便 ,將型芯嵌入滑塊內(nèi)的部分加粗 ， 再用銷釘固定 。 側(cè)型芯與滑塊的鏈接形式如 圖 8 所示： 圖 8 側(cè)型芯與滑塊連接形式 13 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 在注射成型過程中，模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量如收縮率、翹曲變形、耐應(yīng)力開裂性 和表面質(zhì)量等，并且對生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用，在注射過程中，冷卻時間占注射成型周期的約 80%，然而，由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具溫度的要求不盡相同，因此，對模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及優(yōu)化分析在一定程度上決定了塑件的質(zhì)量和成本，模具溫度直接影響到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件質(zhì)量，而模具溫度的高低取決于塑料結(jié)晶性，塑件尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求以及其它工藝條件如熔料溫度、注射速度、注射壓力、模塑周期等。影響注射模冷卻的因素很多，如塑件的形狀和分型面的設(shè)計，冷卻介質(zhì)的種類、溫度、流速、冷卻管道的幾何 參數(shù)及空間布置，模具材料、熔體溫度、塑件要求的頂出溫度和模具溫度，塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用等 [15]。 低的模具溫度可降低塑件的收縮率。 模具溫度均勻、冷卻時間短、注射速度快，可降低塑件的翹曲變形。 對結(jié)晶性聚合物，提高模具溫度可使塑件尺寸穩(wěn)定，避免后結(jié)晶現(xiàn)象，但是將導(dǎo)致成型周期延長和塑件發(fā)脆的缺陷。 隨著結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶度的提高，塑件的耐應(yīng)力開裂性降低，因此降低模具溫度是有利的，但對于高粘度的無定型聚合物，由于其耐應(yīng)力開裂性與塑料的內(nèi)應(yīng)力直接相關(guān)，因此提高模具溫度和充模，減少補料時間是有利的。 提高 模具溫度可以改善塑件的表面質(zhì)量。 在注射成形過程中，模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，根據(jù)塑料的要求，注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 200— 2700C，而從模具中取出塑件的溫度約為 20— 600C，溫度降低是由于模具通入冷卻水，將溫度帶走了，普通的模具通入常溫的水進行冷卻，通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度 因航空接頭使用的塑料是 PP，要求模溫高，若模具溫度過低則會影響塑料的流動性，增加剪切阻力，使塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，甚至還出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。因此在注射開始時，為防止填充不足，充入溫水或者模具 加熱。 總之，要做到優(yōu)質(zhì)、高效率生產(chǎn)，模具必須進行溫度調(diào)節(jié)。 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求： 確定加熱或是冷卻； 模溫均一，塑件各部分同時冷卻； 采用低的模溫，快速且大量通冷卻水； 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低廉。 14 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計 根據(jù)模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則：冷卻水孔數(shù)量盡量多，尺寸盡量大的原則可知，冷卻水孔數(shù)量大于或等于 3 根都是可行的。這樣做同時可實現(xiàn)盡量降低入水與出水的溫度差的原則。根據(jù)書上的經(jīng)驗值取 5 根，冷卻水口口徑為 8mm。 另外，具冷卻系統(tǒng)的過程中，還應(yīng)同時遵循： 澆口處加強冷卻； 冷卻水孔到型腔表面的距離相等； 冷卻水孔數(shù)量應(yīng)盡可能的多，孔徑應(yīng)盡可能的大； 冷卻水孔道不應(yīng)穿過鑲快或其接縫部位，以防漏水。 進水口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)，通常應(yīng)設(shè)在注塑機的背面。 冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處。而且在冷卻系統(tǒng)內(nèi)，各相連接處應(yīng)保持密封，防止冷卻水外泄 [16]。 模具加熱系統(tǒng)設(shè)計 因在 PP 要求的熔融溫度為 200。而且流動性能為中性，同時在注射時模具溫度要求為 50— 60，所以該模具必須加熱。模具加熱方法包括：熱水，熱空氣，熱油及電加熱等。由于電加熱清潔、結(jié)構(gòu)簡單、可 調(diào)節(jié)范圍大，所以在該模具應(yīng)用電加熱。 5 航空接頭模具裝配及裝配圖的繪制 裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 在模具裝配過程中，對模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運動精度，配合精度及接觸只有當(dāng)各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。 塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺定模，動模的 型腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后安裝動模和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的。 模具裝配圖用來表達(dá)模具整體結(jié)構(gòu)，外形尺寸，模具個零件間的裝配關(guān)系， 15 是指導(dǎo)模具裝配、檢驗、維修等工作的技術(shù)文件。 澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為 —— 毫米，因為該處受噴嘴壓力的影響，在注射時會發(fā) 生變形，有時在試模中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)塑料飛邊，就是由于沒有間隙的原因。 為了有效的防止飛邊，可以接近塑件的有相對位移的面上銼一個三角形的槽，由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊。 裝配圖常采用 1:1 的比例，其視圖至少應(yīng)有主視圖與側(cè)（俯）視圖。主視圖為模具在注塑機上的安裝方位的剖視圖，在此視圖上通常以階梯剖的形式表示出模具的成型機理、模具的成型零件與結(jié)構(gòu)零件。 當(dāng)模具復(fù)雜難以在此視圖上將成型機理或零部件表達(dá)清楚時，應(yīng)另加其他視圖或局部視圖。側(cè)（俯）視圖則為打開模具取出塑件的動模視圖，當(dāng)模具為 雙分型面模具時，則應(yīng)將兩分型面各畫一半。 模具裝配圖設(shè)計過程通常有以下過程：根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點與精度要求等確定模具的分型面及型腔數(shù)、確定模具各零件的相對位置與尺寸、確定模具剖切位置，繪制主視圖及其它三視圖、標(biāo)注尺寸（配合尺寸與零件號）、編寫技術(shù)要求、編寫標(biāo)題欄與零件明細(xì)欄。 模具的裝配順序為：確定裝配基準(zhǔn)；裝配前要對零件進行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈；調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于 80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊 。 在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面，以便總裝合模調(diào)整時檢查；組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模合模動作靈活，無松動和卡滯現(xiàn)象；組裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時允許使用密封填料或密封膠，但應(yīng)防止進入系統(tǒng)中試模：試模合格后打上模具標(biāo)記，包括模具編號、合模標(biāo)記及組裝基面。 航空接頭模具的裝配圖和凸模零件圖如圖 9 和圖 10 所示 16 圖 9 航空接頭模具裝配圖 1— 定模板固定板； 2,8,12— 螺釘； 3— 滑塊； 4— 斜導(dǎo)柱； 5— 圓錐銷； 6— 塑件； 7— 澆口套； 9— 冷卻 水道； 10— 螺紋型芯； 11— 凸模板； 13— 螺釘導(dǎo)套； 14— 凹模板； 15— 螺紋型芯板； 16— 推板導(dǎo)柱； 17— 推板導(dǎo)套； 18— 推板固定板； 19— 推板； 20— 拉料桿； 21— 推桿；22— 支撐釘； 23— 螺栓； 24— 螺紋型芯 圖 10 接頭模