【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2540 最大成型面積 cm2 ： 645 模板最大行程 mm: 260 模具最大厚度 mm: 406 模具最小厚度 mm: 165 注射機(jī)參數(shù)校核 注射量的校核 注射機(jī)一個(gè)注射周期內(nèi)所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機(jī)額定注射量的80%以?xún)?nèi)。 [6] 在一個(gè)注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部份容量或質(zhì)量之和，即 V = nVz + Vj 或 M = nmz + mj 式中 V（ m） —— 一個(gè)成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量 (cm179?；?g）； n —— 型腔數(shù)目 Vz（ mz） —— 單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量 (cm179?；?g）。 Vj（ mj） —— 澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量 (cm179?；?g）。 故應(yīng)使 nVz + Vj ≤ 或 nmz + mj ≤ 式中 Vg（ mg） —— 注射機(jī)額定注射量 (cm179?；?g）。 根據(jù)容積計(jì)算 nVz + Vj = =≤ 可見(jiàn)注射機(jī)的注射量符合要求 10 注射成型時(shí)，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(guò)了注射機(jī)允許使用的最大成型面積，則成型過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)注射模時(shí)必須滿足下面關(guān)系： nA1 + A2 ﹤ Am 式中 Am—— 注射機(jī)允許使用的最大成型面積 (mm2） 其他符號(hào)意 義同前 . 注射成型時(shí)，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(guò)程中出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象，應(yīng)使塑料熔體對(duì)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(jī)額定鎖模力 。 模具所需鎖模力的計(jì)算 F=KAPm 式中 F鎖模力， N A制品和流道在分型面上的投影面積之和， m2 Pm型腔的平均計(jì)算壓力， Pa K安全系數(shù)，通常取 K= 制品和流道在分型面的投影之和為 A= nA1 + A2=85 55+90=4765mm2= cm2, Pm取 35Mpa. 故 F= 35 106=200kN＜ 2540 KN 符合要求 。 注射機(jī)的額定注射壓力即為它的最高壓力 pmax,應(yīng)該大于注射機(jī)成型時(shí)所調(diào)用的注射壓力， pmax = 109Mpa,注射機(jī)成型時(shí)所調(diào)用的注射壓力為 , 符合要求。 噴嘴尺寸 注射機(jī)頭為球面，其球面半徑與相應(yīng)接觸的模具主流道始端凹下 的球面半徑相適應(yīng)。 模具厚度 模具厚度 H（又稱(chēng)閉合高度）必須滿足： Hmin﹤ H﹤ Hmax 式中 Hmin—— 注射機(jī)允許的最小厚度，即動(dòng)、定模板之間的最小開(kāi)距； Hmax—— 注射機(jī)允許的最大模厚。 注射機(jī)允許厚度 165﹤ H﹤ 406 符合要求。 [25] 開(kāi)模行程 s（合模行程）指模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。注射機(jī)的最大開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)，對(duì)于單分型面注射模： Smax ≥ s = H1 + H2 + 5— 10mm 式中 H1—— 摧出距離（脫模距離）（ mm）； 11 H2—— 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（ mm）。 開(kāi)模距離取 H1 = 30 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H2 =120 余量取 8 則有： Smax ≥ s =30+120+8 符合要求。 第 四 章 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指凝料熔體從注射機(jī)噴嘴射出后到達(dá)型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)分為普通流道的澆注系統(tǒng)和熱流道的澆注系統(tǒng)兩大類(lèi)。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)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 。 主流道和分流道的設(shè)計(jì) 主流道的 設(shè)計(jì) 主流道 形式如圖 41 所示 。 圖 41 主流道 分流道的設(shè)計(jì) 分流道的形式如圖 42所示。（圖中紅色加亮部分） 12 圖 42 分流道 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)流道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對(duì)塑件質(zhì)量影響很大。 澆口的主要作用是： ① 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流； ② 易于切除澆口凝料； ③ 對(duì)于多型腔的模具，用以平衡進(jìn)料； 澆口的面積通常為分流道面積的 ～ 。澆口的截面有矩形和圓形兩種。澆口長(zhǎng)度約為 ～ 2 mm 左右。澆口的尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。 最 常用的澆口形式有：第一是側(cè)澆口。這種澆口形式注射工藝工人比較熟悉，在制造上加工比較方便，但不得因素是澆道流程長(zhǎng)，熱量損耗大，因此容易產(chǎn)生明顯的拼料痕跡。如果要得到改善，則需加大澆道尺寸，但隨之澆道部份的回料增多。其次塑料的進(jìn)料口部分需去毛刺，這樣既增加了去毛刺的工時(shí)，又損壞了周?chē)拿烙^。第二是點(diǎn)澆口。塑料注射時(shí)，在點(diǎn)澆口以高速注入型腔，一部份動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，因此塑料在?huì)合時(shí)的熱量損耗比側(cè)澆口少，所以會(huì)合處熔合較好，熔接痕不太明顯。其缺點(diǎn)是塑件的正面將留下點(diǎn)燒口的痕跡，影響塑件的美觀，并且為了取出點(diǎn)澆口的澆道 剩料，型腔必須移動(dòng)。由于型腔重量較大，所以不方便移動(dòng)。第三種是綜合上述兩種澆口形式的優(yōu)缺點(diǎn)，采用剪切澆口。因?yàn)樗芗?cè)壁距離橫澆道較遠(yuǎn)，因直接在側(cè)壁進(jìn)料是很難實(shí)現(xiàn)的，因此又增設(shè)了工藝輸助澆口，從而使?jié)沧⑾到y(tǒng)進(jìn)一步完善。這種澆口形式主要有以下優(yōu)點(diǎn)：一是塑件表面無(wú)澆口痕跡，并且外表面無(wú)明顯的熔接痕，所以外觀質(zhì)量較好。二是澆口的位置和數(shù)量可視塑件的質(zhì)量而增加、減少或改變澆口的位置、模具修改也比較方便。三是在塑件頂出的同時(shí)，澆口剪斷并脫落，可節(jié)省去毛刺工序，并有得于機(jī)床自動(dòng)化。從塑料流程盡量一致的原則出發(fā)，采用了兩個(gè) 剪切澆口處都設(shè)有頂桿，用 13 以切斷剪切澆口，其工藝輔助澆口可手工去除。 澆口位置的選擇 澆口位置的選擇對(duì)塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循如下原則： ① 避免塑件上產(chǎn)生缺陷； ② 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件截面最厚處； ③ 有利于塑料熔體的流動(dòng)； ④ 的利于型腔的排氣； ⑤ 考慮塑件受力情況； ⑥ 增加熔接痕牢度； ⑦ 流動(dòng)定向方位對(duì)塑件性能的影響； ⑧ 澆口位置和數(shù)目對(duì)塑件變形的影響； ⑨ 校核流動(dòng)比； ⑩ 防止型芯或嵌件擠壓位移或變形。 此外，在選擇澆口位置和形式時(shí)，還應(yīng)考慮到澆口容易切除，痕跡不明顯 ，不影響塑件外觀質(zhì)量，流動(dòng)凝料少等因素。 澆口位置如圖 43所示 （圖中紅色加亮部分） 。 圖 43 澆口 第五 章 成型零件設(shè)計(jì) 分型面的設(shè)計(jì) 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造 14 藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)特性及塑料的脫模。 [4] 分型面的形式 本模具的主分型面與按鈕模具一樣是個(gè)平面，不同的是他多了兩個(gè)通孔和一個(gè)側(cè)孔，要想成功地用分型面將毛坯工件切割成型，就必須將縱向通過(guò)側(cè)孔補(bǔ)起來(lái)。 本模具共設(shè)計(jì)了三個(gè)分型面， 如圖 5 5 53 所示。 他們分別是： （ 1） 用于切割大型芯的第一分型面 （ 2） 用于切割小型芯的第二分型面 （ 3） 用于切割型腔的主分型平面（第三分型面） 圖 51 第一分型面 圖 52 第二分型面 圖 53 第三分型面 15 分型面的設(shè)計(jì)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(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、形狀以及摧出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析。 選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則： ① 分型 面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 ② 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模 ③ 保證塑件的精度 ④ 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 ⑤ 便于模具制造加工 ⑥ 注意對(duì)在型面積的影響 ⑦ 對(duì)排氣效果 ⑧ 對(duì)側(cè)抽芯的影響 在實(shí)際設(shè)計(jì)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。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工作尺寸的計(jì)算 構(gòu)成模具型腔的零統(tǒng)稱(chēng)為 成型零件 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各種成形桿和成形環(huán)。 模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計(jì)算，塑料模具型腔在成型過(guò)程 中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定型腔壁厚和底板厚度。 注射模具的成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型桿等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成型桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。成形零件作為高壓容器，其內(nèi)部尺寸、強(qiáng) 度、剛度，材料和熱處理以及加工工藝性，是影響模具質(zhì)量和壽命的重要因素。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進(jìn)澆點(diǎn)、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計(jì)算成型零件的工作尺寸，從機(jī)加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工 16 藝要求等。此外由于塑件融體有很高的壓力，因此還應(yīng)該對(duì)關(guān)鍵成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。 在工作狀態(tài)中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開(kāi)模和脫模時(shí)需要克服于塑件的粘著力。在上萬(wàn)次、 甚至上幾十萬(wàn)次的注射周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了塑件制品的相對(duì)質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強(qiáng)度和剛度必須在容許范圍內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。 [5] 成型零件的選材 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱(chēng)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(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)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(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。 設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，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(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型產(chǎn)品外形的主要部件。 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：隨產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和模具的加工方法而變化。 鑲拼的組合方式的優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)于形狀復(fù)雜的型腔，若采用整體式結(jié)構(gòu) ，比較難加工。所以采用組合式的凹模結(jié)構(gòu)。同時(shí)可以使凹模邊緣的材料的性能低于凹模的材料，避免了整體式凹模采用一樣的材料不經(jīng)濟(jì)，由于凹模的鑲拼結(jié)構(gòu)可以通過(guò)間隙利于排氣，減少母模熱變形。對(duì)于母模中易磨損的部位采用鑲拼式，可以方便模具的維修，避免整體的凹模報(bào)廢。 組合式凹模簡(jiǎn)化了復(fù)雜凹模的機(jī)加工工藝，有利于模具成型零件的熱處理和模具的修復(fù)，有利于采用鑲拼間隙來(lái)排氣，可節(jié)省貴重模具材料 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 整體嵌入式型芯，適用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。最常用的嵌入裝配方法是臺(tái)肩墊板式，其他裝配方法還有通孔螺釘 聯(lián)接式，沉孔螺釘 所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對(duì)應(yīng)塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜，塑件本 17 身精度也難以達(dá)到高精度，為了計(jì)算簡(jiǎn)便，規(guī)定： 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(fù)值“ ?? ”，制品叫做腔尺寸公差取正值“ ?? ”，若制品上原有公差的標(biāo)注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸公差按對(duì)稱(chēng)分布原則計(jì)算，即取2??。 模具制造公差 實(shí)踐證明，模具制造公差可取塑件公差的31～61，即δ z= ?)61~31(，而且按成型加工過(guò)程中的增減趨向取“ +”、“ ”符號(hào)，型腔尺寸不斷增大，則取“ +δ z” ,型芯尺寸不斷減小則取“ δ z”，中心距尺寸取“2z??”。現(xiàn)取3?。 模具的磨損量 實(shí)踐證明，對(duì)于一般的中小 型塑件，最大磨損量可取塑件公差的61，對(duì)于大型塑件則取6?以下。另外對(duì)于型腔底面（或型芯端面