【文章內(nèi)容簡介】 d、分型面的選擇應(yīng)有利于排氣，因此應(yīng)盡量使分型面與充模時(shí)型腔料流末端重合，有利于排氣。 e、分型面的選擇應(yīng)便于模具零件加工。 f、分型面的選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)，注射成型時(shí)所需的鎖模力是與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量選擇塑件在垂直合模方向上投影面積小的表面，以減少鎖模力。 由上所述，綜合點(diǎn)澆口考慮，使 用雙分型面， 第一分型面在定模板與澆道板之間，第二分型面在型腔板與推板之間，分型圖如下圖所示： 分型面圖 1 分型面圖 2 型腔數(shù)目的確定 為了使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力的匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性 ，并保證塑件體精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目，一種方法是首先確定注射機(jī)的型號，再根據(jù)注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)和塑件的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，計(jì)算出要求選取型腔的數(shù)目；另一種方法是先根據(jù)生產(chǎn)效率的要求和制件的精度要求確定型腔數(shù)目，然后再選擇注射機(jī)或?qū)ΜF(xiàn)有的注射機(jī)進(jìn)行校核。一般可以按下面幾點(diǎn)對型腔的數(shù)目進(jìn)行確 13定： a）、根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目； b）、根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目； c）、 根據(jù)制件的精度要求確定型腔數(shù)目。 d）、根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目； 我們這里采用注射機(jī)的最大注射量來確定型腔的數(shù)目，查 閱《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》公式 知，其計(jì)算過程如下： n≤m mKmp 1? 式中 K — 注射機(jī)的最大注射量的利用系數(shù)，一般取 ； ｍ p— 注射機(jī)的最大注射量，ɡ； ｍ 1— 澆注系統(tǒng)凝料量，ɡ； m— 單個塑件的質(zhì)量，ɡ； 式中 ｍ p、ｍ m 也可為注射機(jī)的最大注射體積、澆注系統(tǒng)凝料體積、單個塑件的體積。 對于高精度制品，由于型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻，故通常推薦型腔數(shù)目不超過 4 個，又因?yàn)榇水a(chǎn)品屬大批量生產(chǎn)的小型塑件，但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般，綜合考慮生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量以及以上的計(jì)算等各種因素，初步確定采用一模四腔。 型腔的排布 多型腔在模板上排列形式通常有圓形、 H形、直線形及復(fù)合形等，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)： ①盡可能采用平衡式排列，確保制品質(zhì)量 的均一和穩(wěn)定。 ②型腔布置與澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。 ③盡量使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸 綜上所述，采用一模四腔對稱性排布，由于塑件的外形尺寸和機(jī)械加工的因素，確定采用點(diǎn)澆口， 采用推板推出機(jī)構(gòu) ,排布圖如下圖所示： 14 型 腔 排 布 圖 澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四 部分組成。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1)應(yīng)考慮成型材料的工藝特性，如流動性，對壓力、溫度的敏感性，塑料熔體的收縮性、分子取向等性能。 2)澆口位置、數(shù)量的設(shè)計(jì)要有利于與熔體的流動性，避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射等現(xiàn)象，由利于排氣。 3)應(yīng)盡量縮短熔體道型腔的流程，以減少壓力損失。 4)盡量減少澆注系統(tǒng)冷凝料的產(chǎn)生，減少原材料的損耗。 5)澆口的設(shè)置要便于冷凝料的去除，不影響塑件的外觀。 綜上所述，根據(jù)塑件的形狀采用推板推出。由于本塑件是圓筒狀制品所以盡可能采取中心進(jìn) 料，所以選擇點(diǎn)澆口，雙分型面，分流道采用半圓形截面，分流道直徑可選 ～ 。本設(shè)計(jì)取值 4mm。分流道開設(shè)在定模板上，在澆道板上采用澆口套 . 主流道設(shè)計(jì) 在臥式注射機(jī)使用的模具中，主流道垂直于分型面，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： a. 主流道的錐角常取 2176。～ 6176。，流動性差的塑料可取 3176?！?6176。，流道壁表面粗糙度取 Ra≤ ，且加工時(shí)應(yīng)沿流道軸向拋光。 1～ 2mm；球面凹坑深度 3～ 155mm；主流道始端入口直徑 d比注射機(jī)噴嘴直徑大 ～ 1mm；一般 d=～ 5mm。 ，圓角半徑 1～ 3mm。 60mm 為佳，最長不宜超過 95mm。 1)主流道尺寸 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得 XSZY125 型注射機(jī)噴嘴有關(guān)尺寸如下： 噴嘴前端孔徑： d0=φ 4mm 噴嘴前端球面半徑： R0＝ 12mm 主流道的小端直徑： D＝ d+(～ 1)mm=φ 4+1＝φ 5mm 主流道始端球面凹坑半徑： R=12+(1～ 2)mm=13mm 主流道的半錐角α通常為 1176?！?2176。過大的錐角會產(chǎn)生湍流或渦流， 卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會使充模時(shí)熔體的流動阻力過大，此處的錐角選用 2176。 2） 主流道襯套 將主流道設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套（澆口套），常用 T8A 或 T10A 碳素工具鋼制作，熱處理淬火硬度 53～ 57HRC。結(jié)構(gòu)圖如下： 分流道設(shè)計(jì) 1)形狀及截面尺寸 16分流道在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和熱量損失，同時(shí)還要考慮減小流道的容積?，F(xiàn)在常用的分流道截面形式有圓形、梯形、 U形、半圓形等幾種。圓形截面的 比面積最小，但需開設(shè)在分型面的兩側(cè)，在制造時(shí)一定要注意模板上兩部分形狀對中吻合 ；梯形及 U 形截面分流道加工較容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用的形式；半圓形截面分流道需用球頭銑刀加工，其表面積比梯形和 U形截面分流道略大，在設(shè)計(jì)中也有采用。本次設(shè)計(jì)可采用圓形截面分流道。 分流道截面尺寸視塑料品種、塑件尺寸、成型工藝條件以及流道的長度等因素來確定。通常圓形截面分流道的直徑在 2～ 10mm 內(nèi)選取。對于流動性好的尼龍、聚乙烯、聚丙烯等塑料的小型塑件，在分流道長度很小時(shí)直徑可小到 2mm；對于流動性較差的聚碳酸酯、聚砜等可達(dá)到 10mm；對于大多說塑料，分流道截面直徑常取 5~6mm。 2）分流道 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)部的熔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，一般 Ra 取 左右，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。 3）分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)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 4）分流道的長度 根據(jù)型腔在分型面上的排布情況，分流道可分為一次分 流道、二次分流道甚至三次分流道。分流道的長度要盡可能短，切彎折少，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和降低能耗。 根據(jù)塑件的外形尺寸和質(zhì)量等影響因素，初步取值如下： 第一級分流道 L1=42mm, 第二級分流道 L2=30mm。 h=3mm d1= H1=4mm l=30mm 17L=23mm a= ?4~2 a1= ?10 L1=30mm , uma＝ 主流道呈圓角半徑 mmr 2? ，以減小料流轉(zhuǎn)向時(shí)渡時(shí)的阻力。 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。 初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否直接關(guān)系到塑件能否完好、高質(zhì)量的注射成型。 同時(shí)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(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則： 1) 盡量縮短流動距離。 2) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。 3) 必須盡量減少熔接痕。 4) 應(yīng)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。 澆口按結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)，常用的澆口可分為：直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口幾種形式。 分析以上幾種澆口形式，同時(shí)結(jié)合塑件具體結(jié)構(gòu)特征，本模具采用點(diǎn)澆口形式較為合適。下圖是一種適用于一模多件的點(diǎn)澆口形式： 型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定 1）型腔 型腔亦稱凹模，是成型塑件外表面的主要零件，按結(jié)構(gòu)不同可分為整體式和 18組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。 型芯 成型塑件內(nèi)表面的零件成為型芯和凹模。 主要有主型芯、小型芯、螺紋型芯和螺紋型環(huán)等。 按結(jié)構(gòu)不同可分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。 整體式結(jié)構(gòu)：其優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)牢固，但不便于加工，消耗的模具鋼多，主要用于工藝試驗(yàn)或中小型模具上形狀簡單的型芯。 組合式結(jié)構(gòu)：為了便于加工，形狀復(fù)雜型芯往往采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是將型芯單獨(dú)加工后，再 鑲?cè)肽０逯?。凸模采用臺階和模板相連，再用墊板、螺釘緊固，連接牢固，是最常用的的方法。 綜上分析，由于卷筒結(jié)構(gòu)簡單，塑件較小，因此采用整體式凸模結(jié)構(gòu)。 推出機(jī)構(gòu)的組成 推出機(jī)構(gòu)由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位部件組成。即推件板、推件板緊固螺釘、推桿固定板、推桿墊板、頂板導(dǎo)柱、頂板導(dǎo)套以及推板緊固螺釘。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)在動模一側(cè)。 保證塑件不因推出而變形損壞。 機(jī)構(gòu)簡單動作可靠，有合適的推出距離。 合 模時(shí)的正確復(fù)位。 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)能保證塑件在開模過程中留在設(shè)置由頂出機(jī)構(gòu)的動模內(nèi)。 綜合考慮，采用推件板推出機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗奶攸c(diǎn)是：頂出力均勻，力量大，運(yùn)動平穩(wěn)。推件板頂出機(jī)構(gòu)主要用于薄壁容器、殼體以及不允許在塑件表面留有頂出痕跡的情況。 推件板的設(shè)計(jì)原則 為防止推件板在頂出過程中脫落，推件板與推板之間采用固定連接。 推件板在頂出過程中必須處于被導(dǎo)向狀態(tài)，通常靠導(dǎo)柱導(dǎo)向，導(dǎo)柱長度應(yīng)大于推件板的頂出距離。 用推件板推出機(jī)構(gòu)中，為了減少推件板與型芯的摩擦，在推件板與型芯間留 ～ 的間隙，或者在二者之間采用錐面配合，這樣可以防止推件 19板偏心溢料，錐面的單邊斜度約取 100，且配合間隙值應(yīng)小于塑料溢邊值。 推件板頂出機(jī)構(gòu)中不必另設(shè)復(fù)位機(jī)構(gòu)，因?yàn)樵诤夏＿^程中推件板能在合模力的作用下復(fù)位。 對于軟質(zhì)塑料制件，若其內(nèi)側(cè)凸凹形狀很淺，則可利用材料的彈性用推件板進(jìn)行強(qiáng)制脫模，此設(shè)計(jì)就采用強(qiáng)制脫模。 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 、截面尺寸應(yīng)盡量大、型腔表面的溫度與冷卻水道的數(shù)量、截面尺寸及冷卻水的溫度有關(guān)。 2．冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等 ，當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水道到型腔表面最好距離相等，但是當(dāng)塑件不均勻時(shí)，厚的地方冷卻水道到型腔表面的距離應(yīng)近一些，間距也可適當(dāng)小一些。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般冷卻管道中心線與型腔的距離應(yīng)為冷卻管道直徑的 1～ 2倍，冷卻管道的中心距約為管道直徑的 3～ 5倍。一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于 10mm，常用 12～ 15mm. 3．澆口處加強(qiáng)冷卻 塑料熔體充填型腔時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度就越低，因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，通常將冷卻水道的入口處設(shè)置在澆口附近，使?jié)部诟浇哪＞咴谳^低溫度下冷卻，而遠(yuǎn)離澆口部分的模具在經(jīng) 過一定程度熱交換后的溫水作用下冷卻。 4．冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量小，應(yīng)不超過 50C ，如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意。查閱《塑料模具技術(shù)手冊》 P219 知 , 冷卻水道的