【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 紅外線燈，烘箱 溫度 70 ℃ 時(shí)間 24 h 電視遙控器注射模具設(shè)計(jì) 11 第 2 章 注射模具設(shè)計(jì) 確定 模具 的 加工精度 遙控器是一種外殼要能承受一定磨損及要抵抗一定的壓力的日用品。根據(jù)機(jī)械加工精度的選用原則，模具的制造加工精度選 IT7 級(jí)，根據(jù)要求的不同型芯和型腔的加工精度要比模具低一級(jí)為 IT6 級(jí)，由于型腔要求更高需對(duì)其先采用機(jī)械粗加工后，并用電火花或者研磨對(duì)其精加工，其它部分則采用正常的機(jī)械加工。 確定型腔數(shù)目 確定型腔數(shù)目的原則 在保證塑件質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，充分發(fā)揮設(shè)備生產(chǎn)潛力的前提下選擇合理的型腔數(shù)目。 確定型腔數(shù)的條件 型腔數(shù)目的確定應(yīng)從模具制造的成本、塑件的尺寸精度等級(jí)、注塑成型的生產(chǎn)效益及制造難度幾方面來(lái)考慮 確定型腔數(shù)目的方法 （ 1）通過(guò)分析塑件的尺寸結(jié)構(gòu)及需要加工的數(shù)量來(lái)確定； （ 2）型腔數(shù)目越多，相對(duì)應(yīng)的精度就越低，而型腔數(shù)目越多，制造難度就越大； （ 3）根據(jù)成型能力：注射量 1 m mGn ?? 其中： G—— 注射機(jī)允許的最大注射量 m2—— 澆注系統(tǒng)和飛邊所需的塑料質(zhì)量和體積 m1—— 單個(gè)制品的質(zhì)量和體積 鎖模力 1 2PAPAQn ?? 其中： Q—— 注射機(jī)的額定鎖模力 A2—— 澆注系統(tǒng)和飛邊在模具水平分型面上的投影面積 A1—— 單個(gè)制品在模具分型面上的投影面積 電視遙控器注射模具設(shè)計(jì) 12 P—— 單位投影面積需用的鎖模力，可近似取值 為熔體對(duì) 型腔的平均壓力 （ 4）根據(jù)經(jīng)濟(jì)性原則： CNYtn 60? 其中： N—— 制品的生產(chǎn)總量 t—— 成型的周期時(shí)間 Y—— 每小時(shí)的工資和經(jīng)營(yíng)費(fèi) C—— 制造模具所需的費(fèi)用 經(jīng)過(guò)多方面的考慮，我的設(shè)計(jì)采用一模兩腔結(jié)構(gòu)形式。我的塑件屬于四級(jí)精度，它可以使用一模四腔，但是一模四腔提高了加工模具的難度，難以保證尺寸精度及表面粗糙度；但一模兩腔與單型腔模具相比生產(chǎn)成本有所降低，生產(chǎn)效率也提高很多；而且塑件的注射量比較小。綜合這些條件一模兩腔剛好能解決這一問(wèn)題，不僅使得模具有了較好的精度，而且便于加工好注塑，適應(yīng)了現(xiàn) 代化大規(guī)模高效率生產(chǎn)高精密零件的要求。 電視遙控器注射模具設(shè)計(jì) 13 選定分型面 此次設(shè)計(jì)的遙控器前蓋的分型面如圖 33 所示： 圖 33：分型面 這是 PRO/E 分模時(shí)作的分模面，由于上表面要求較高，必須要求塑件留在動(dòng)模一側(cè)。這樣的分型面設(shè)計(jì)有以下的特點(diǎn)： 1. 塑料件必須留在動(dòng)模一側(cè)； 2. 分型面的痕跡不會(huì)在塑件的上邊緣一圈而且不會(huì)影響外觀質(zhì)量； 3. 推桿容易布置也更容易推出塑件； 4. 容易脫模； 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成的由注射機(jī)噴嘴到型腔 之間的進(jìn)料通道的系統(tǒng)。 電視遙控器注射模具設(shè)計(jì) 14 主流道的設(shè)計(jì) 主流道是熔體最先流經(jīng)模具的部分，由于它的形狀尺寸影響著塑料熔體的流動(dòng)速度和沖模時(shí)間，因此必須使熔體的溫度盡可能降低，把壓力損失降到最小。 主流道還跟塑件的流動(dòng)性和尺寸大小有關(guān)，當(dāng)流動(dòng)性好、塑件較小時(shí)，主流道會(huì)設(shè)計(jì)小一些，當(dāng)流動(dòng)性差、塑件較大，主流道要設(shè)計(jì)大些。此次所設(shè)計(jì)的是原料為 ABS 電視遙控器模具，其流動(dòng)性一般、塑件的尺寸大小一般，綜合考慮以下，應(yīng)將主流道設(shè)計(jì)的小些。 主流道設(shè)計(jì)成圓錐形方便讓主流道凝料能從澆口順利地拔出，有一定的錐角α通常為 2176。 — 6176。（一般 取 3176。），當(dāng)錐角設(shè)計(jì)過(guò)大時(shí)會(huì)減慢流速。為減少料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力將主流道大端面呈圓角，其半徑常取 r＝ 1~ 3（ mm）， (取)；主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成能保證塑料從噴嘴完全進(jìn)入而不溢出的半球形坑。 2D ＝ 1D ＋ 1? ＝ 4＋ 1＝ 5（ mm） ??? 212 ?RR 10+1=11（ mm） 式中 2D —— 主澆道小端口直徑（ mm） 1D —— 注塑機(jī)噴嘴孔直徑（ mm） 1? —— 噴嘴孔直徑接觸富裕量（ mm） 一般為 ~ 1（ mm），取 1? =1（ mm） 1R —— 注塑機(jī)噴嘴球半徑（ mm）， 1R =10（ mm） 2R —— 主流道對(duì)接處半徑（ mm） 2? —— 噴嘴球半徑接觸富裕量（ mm） 一般為 1~ 2（ mm），取 2? =1（ mm） 其結(jié)構(gòu)如圖 342 所示 電視遙控器注射模具設(shè)計(jì) 15 圖 342：臥式或立式注射機(jī)主流道設(shè)計(jì) 分流道的設(shè)計(jì) 由于模具設(shè)計(jì)成一模二腔，屬于多型腔多澆口的模具，因此要設(shè)置分流道。分流道是澆注系統(tǒng) 中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前通過(guò)截面積的變化及流向變換來(lái)獲得平穩(wěn)流態(tài)的過(guò)渡段，因此分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)等條件，盡可能減少流動(dòng)壓力在流動(dòng)過(guò)程的損失，保證各個(gè)型腔的塑料熔體均衡分配。 將分流道設(shè)置在分型面上便于加工及凝料脫模，將分流道截面形狀設(shè)計(jì)為 U形，當(dāng)塑料熔體在流道中流動(dòng)時(shí)，表層冷凝冷結(jié)而起絕熱作用熔體僅在流道中心流動(dòng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮到注射成型過(guò)程中原料的使用和注射機(jī)的能耗是否經(jīng)濟(jì)，為減少壓力損失和熱量損失將分流道設(shè)計(jì)成直的 , ABS 塑料的分流道直徑范圍在 4mm～ 10mm 之間，所以取分流道的直徑為。 常用塑料分流道直徑推薦值如表 21： 電視遙控器注射模具設(shè)計(jì) 16 表 31 常用塑料分流道直徑推薦表 材料名稱 分流道直徑（ mm） 材料名稱 分流道直徑（ mm） ABS,AS ～ 10 PC ～ 10 POM ～ 10 PE ～ 10 PP ～ 10 HIPS ～ 10 CA ～ 11 PS ～ 10 PA ～ 10 PSF ～ 10 PPO ～ 10 SPVC ～ 10 PPS ～ 13 HPVC ～ 16 當(dāng)分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻時(shí)只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)為理想狀態(tài)，所以取分流道內(nèi)表面粗糙度 Ra＝ ，這樣的表面不是很光滑 并且有助于塑料熔體的外層冷卻皮層的固定，為保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱應(yīng)與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差。 主流道、分流道的分布圖如圖所示： 圖 344：主流道、分流道分布圖 電視遙控器注射模具設(shè)計(jì) 17 澆口的設(shè)計(jì) 澆口又稱進(jìn)料口或內(nèi)流道是澆注系統(tǒng)中最小的部分，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(guò)截面積的突然變化，使分流道輸送來(lái)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(dòng)狀態(tài)，迅速均衡地充滿型腔，同時(shí)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，并在成型后便于使?jié)部谂c塑件分離。 本模具結(jié)構(gòu)澆口位置如圖 345 所示 圖 345：最佳進(jìn)澆口位置圖 綜上所訴，本設(shè)計(jì)中的塑件澆口應(yīng)選在塑件邊緣處。 本套模具采用的是側(cè)澆口 ,側(cè)澆口開(kāi)設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模。這種澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，普遍使 用于中小型塑件的多型腔模具，且對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)；但有澆口痕跡存在，會(huì)形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對(duì)深型腔塑件排氣不便。 側(cè)澆口尺寸計(jì)算公式如下 Ab 30 ~? ?)~(?t 其中： b—— 側(cè)交口寬度， mm A—— 塑件的外側(cè)表面積， mm2 t—— 側(cè)交口的厚度， mm 電視遙控器注射模具設(shè)計(jì) 18 δ —— 交口處塑件厚度， mm 經(jīng)計(jì)算得 ： b=3mm， t=2mm 由于側(cè)澆口的長(zhǎng)度 l=，所以取測(cè)澆口的長(zhǎng)度為 。 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在注射成型時(shí)，如果型腔內(nèi)的氣體不能在充模時(shí)順利地排除到模外，將會(huì)在制品上形成氣孔、接縫、表面輪廓不清等缺陷；如果塑料熔體內(nèi)有氣體，制品會(huì)因壓縮所產(chǎn)生的高溫造成局部燒焦，并且會(huì)產(chǎn)生一定的壓力降低充模速度。 注射模的排氣方法通常利用配合間隙排氣、在分型面開(kāi)設(shè)排氣槽和利用排氣塞排氣三種排氣方法。其中在分型面開(kāi)設(shè)排氣槽是注射模排氣排氣的主要形式，且能很好的保證塑件的質(zhì)量，所以此次設(shè)計(jì)的排氣方式為 在分型面開(kāi)設(shè)排氣槽。 常用塑料排氣槽深度報(bào)表如下： 單位： mm 塑料名稱 排氣槽深度 塑料名稱 排氣槽深度 聚乙烯 聚甲醛 聚丙烯 尼龍 聚苯乙烯 尼龍（玻璃纖維填充） ABS 聚碳酸酯 綜上所述，本次設(shè)計(jì)的材料是 ABS，所以排氣槽的深度上 ，寬度選擇 5mm。 注射模具成型零件設(shè)計(jì) 成型零件通常指凹模、型芯、各種成形桿和成形環(huán)等構(gòu)成模具型腔的零件，而這些零件直接接觸高溫、高壓的塑料熔體，在脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦，所以它們需要有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性和較低的表面粗糙度值來(lái)達(dá)到這些要求，要考慮零件的加工性及模具制造的成本。 凹模的結(jié)構(gòu)圖及尺寸計(jì)算 261： 電視遙控器注射模具設(shè)計(jì) 19 圖 261 凹模結(jié)構(gòu)圖 采用平均尺寸法計(jì)算凹模的徑向尺寸，公式如下： 式中 ML —— 凹模徑向尺寸（ mm）； cpS —— 塑件的平均收縮率（ ABS 收縮率為 %～ ％，平均收縮率為%）； sL —— 塑件徑向公稱尺寸（ mm）； ? —— 塑件公差值 (mm)（ ? 一般在 ～ 之間會(huì)隨塑件精度和尺寸而變化，這里取 ）； z? —— 凹模制造公差（ mm） 凹模長(zhǎng)度尺寸計(jì)算為： 8 0])1 8 0%)[( ?? ?????ML 凹模寬度尺寸計(jì)算為： ]%)[( ?? ?????ML 采用平均尺寸法計(jì)算凹模深度尺寸，公式如下： ? ? zscpM LSL ???????? ???? 431? ? zscpM HSH ???????? ???? 321 電視遙控器注射模具設(shè)計(jì) 20 式中 MH —— 凹模深度尺寸（ mm）； sH —— 塑件高度公稱尺寸（ mm）； 2? /3 項(xiàng)，查資料得該系數(shù)為 ； 其他符號(hào)意義同凹模長(zhǎng)度計(jì)算公式。 ? ?? ? 5 3 % ?? ????? zMH ,公式如下 ML —— 模具中心距尺寸（ mm）； sL —— 塑件中心距尺寸（ mm）。 所以 0 ]1 0 0%)[( ??????ML 凸模的結(jié)構(gòu)圖及計(jì)算 凸模 結(jié)構(gòu)如圖 262： 圖 262：凸模結(jié)構(gòu)圖 采用平均尺寸法計(jì)算凸模的徑向尺寸，公式如下： ? ?? ? 21 zscpM LSL ????? ?zscpM LSL ???????? ???? 431