【文章內(nèi)容簡介】 ，則成型過程中將會出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)注射模時必須滿足下面關(guān)系：nA1 + A2 ﹤ A式中式中 A——注射機(jī)允許使用的最大成型面積(mm 2） A1——塑件的投影面積(mm 2） A2——澆口的投影面積(mm 2）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(jī)額定鎖模 9 力，即：(nA1 + A2)p ﹤ FF——注射機(jī)的額定鎖模力(kN)P——型腔內(nèi)的壓力（cm 2/MPa）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（cm 2/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(jī)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(jī)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(jī)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 = H 1 + H2 + 5—10mm式中 H 1——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 H 1 = 18包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H 2 =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(jī)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(jī)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(jì)的主流道始端球面半徑 19mm，XSZY250/180 型注塑機(jī)噴嘴球半徑 18mm 符合要求。② 定位圈尺寸注射機(jī)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 10 具端面凸臺高度，應(yīng)小于定位孔深度。定位環(huán)與注塑機(jī)定模固定板上的定位孔呈間隙配合。該型號注塑機(jī)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(jī)工作臺面的有效尺寸，模具長度方向的尺寸要與注射機(jī)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固在注射機(jī)工作臺面上。 模具（350350）拉桿間距（370370）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(jì)的模具厚度（mm） Hmin：注射機(jī)允許的最小模具厚度（mm） Hmax：注射機(jī)允許的最大模具厚度（mm） 注射機(jī)允許厚度200﹤270﹤400 符合要求。⑤ 模具裝固尺寸注射機(jī)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(jī)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(dú)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(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(xiàng)基本原則。選擇分型面時一般應(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 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 12 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。 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(jì)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) 13 (b)圖 分型面的選擇第五章 模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時指模具中由注射機(jī)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(jì)是注射模具設(shè)計(jì)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(jì)的基本原則:對澆注系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)主流道時指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具澆口套接觸開始到分流道為止 14 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(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，通常設(shè)計(jì)在模具的澆口套中為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為 2176?！?176。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(jī)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） 。（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(jī)的有關(guān)參數(shù)，設(shè)計(jì)出主流道如下圖： 15 圖 主流道形式 分流道的設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)熔體的均衡分配，使熔體順利充滿各型腔。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(jì)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： 16 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(jī)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 ，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。 澆口的設(shè)計(jì)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(jì)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(diǎn)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。 17 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(diǎn)澆口充填時間圖 (b) 側(cè)澆口的填充時間 18 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)所示。輪輻式澆口和點(diǎn)澆口、側(cè)澆口氣穴數(shù)目基本相當(dāng)，但輪輻式澆口產(chǎn)生氣穴位置多在分型面附近，所以通過分型面的設(shè)計(jì)，可以達(dá)到更好的排氣效果。圖 （a） 點(diǎn)澆口產(chǎn)生的氣穴圖 （b） 側(cè)澆口產(chǎn)生的氣穴圖 （c） 輪輻式澆口產(chǎn)生的氣穴 19 熔接痕如圖 (a)圖 (c)所示?？梢钥闯觯捎幂嗇検綕部跁r，產(chǎn)生的熔接痕明顯少于采用點(diǎn)澆口和側(cè)澆口，并且點(diǎn)澆口和側(cè)澆口產(chǎn)生的熔接痕有部分位于塑件外表面，影響表面美觀。圖 (a)點(diǎn)澆口產(chǎn)生的熔接痕圖 （b）側(cè)澆口產(chǎn)生的熔接痕 20 圖 （c）輪輻式澆口產(chǎn)生的熔接痕綜合以上，采用點(diǎn)澆口和側(cè)澆口時熔接痕方面有明顯缺陷，而且如采用點(diǎn)澆口和側(cè)澆口，分流道布置會較長，所以不合適；輪輻式澆口最合適，而且相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)也比較簡單，所以選用輪輻式澆口。1. 澆口的形式及特點(diǎn)本次設(shè)計(jì)采用輪輻式澆口。輪輻式澆口是在環(huán)形澆口和盤形澆口的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的。它避免了環(huán)形、盤形澆口去除較難、澆口痕跡明顯的缺點(diǎn)，材料利用率也得到提高。2. 澆口尺寸如下圖所示。3. 澆口位置的選擇澆口位置的選擇對塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時應(yīng)遵循如下原則：① 盡量縮短流動距離；② 避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷；③ 澆口應(yīng)開在塑件的壁厚處；④ 考慮分子定向的影響；⑤ 減少熔接痕提高熔接強(qiáng)度； 21 此外，澆口位置的選擇應(yīng)注意到實(shí)際塑料型腔的排氣問題和塑件外觀質(zhì)量問題等。故澆口選擇在塑件中心孔側(cè)壁處。如下圖：+其中 b=4mm,l=,t=4mm.圖 輪輻澆口第六章 注射模具成型零件的設(shè)計(jì)成型零部件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括凸模，凹模及鑲件，成型桿和成型環(huán)等。由于塑料成型的特殊性，塑料成型零件的設(shè)計(jì)與冷沖模的凹凸模設(shè)計(jì)有所不同設(shè)計(jì)時應(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)、澆 22 注系統(tǒng)、分型面、排溢部位、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。在開模和脫模時需要克服塑件的粘著力。在上萬次、甚至上幾十萬次的注射周期中，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)度和剛度必須滿足要求。成型零件