【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 140~220 預(yù)熱時(shí)間（ h） 1~2 料筒溫度（℃） 140~220 模具溫度（℃） 40~60 注射壓力（ MPa） 60~80 適用注射機(jī)類型 螺桿、柱塞均可 五 、型腔數(shù)目的確定 根據(jù)塑件計(jì)算重量，選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格，確定型腔數(shù)。 為了是模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目。常用的方法有四種： （ 1）、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目。 根據(jù)總成型加工費(fèi)用最 經(jīng)濟(jì) 的原則，并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和試生產(chǎn)原材料費(fèi)用，僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成型加工費(fèi)。 設(shè)型腔數(shù)目為 n，制品總件數(shù)為 N，每個(gè)型腔所需的模具費(fèi)用為 C1，與型腔無關(guān)的模具費(fèi)用為 C0，每小時(shí)注射成型的加 工費(fèi)用為 y（元 /h），成型周期為 t（ min），則： 模具費(fèi)用為 Xm=nC1+C0（元） （ ） 注塑成型費(fèi)用為 Xs=N（ yt/60n）（元） （ ） 總的成型加工費(fèi)用為 X=Xm+Xs，即： X=N（ yt/60n） + nC1+C0 （ ） 為使總的成型加工費(fèi)用最小，即令 dx/dn=0，則有 N（ yt/60n）（ 1/n178。） +C1=0， 所以 n= 160/ CNyt （ ） （ 2）、根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目。 當(dāng)成型大型平板制件時(shí)， 一般 用這種方法。設(shè)注射機(jī)的額定鎖模力為 F（ N），型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力為 Pm（ MPa），單個(gè)制品在分型面上的投影面積為 A1（ mm178。），澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A2（ mm178。），則 ： 9 （ n A1 + A2） Pm≤ F （ ） n≤ FPm?A2/Pm?A1 （ ） （ 3）、根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目。 設(shè)注射機(jī)的最大注射量為 G（ g），單個(gè)制品的質(zhì)量為 W1（ g），澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為W2（ g），則型腔數(shù)目 n 為： n≤（ W2） / W1 （ ） （ 4）、根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在模具中每增加一個(gè)型腔，制品尺寸精度 至少 要降低 4%。設(shè)模具中的型腔數(shù)目為 n，制品的基本尺寸為 L（ mm），塑件的尺寸公差為177。σ，單型腔模具注塑生產(chǎn)時(shí)可能產(chǎn)生的尺寸誤差為177。Δ %，則有塑件尺寸精度的表達(dá)式為： L?Δ +（ N1） L?Δ? 4%≤σ （ ） 簡(jiǎn)化后可得型腔數(shù)目為： n≤ 2500σ /Δ? L 24 （ ） 對(duì)于高精度制件，由于多型腔難使 得 各型腔的成型條件均勻一致，一般型腔數(shù)不超過 4 個(gè)。 現(xiàn)根據(jù)初步的設(shè)計(jì)方案，選用（ 3）來確定型腔數(shù)目 ： ① 注射機(jī)額定注射量 mg 每次注射量不超過最大注射量的 80%， ）（ zjg mmmn / ?? （ ） 式中 ： n — 型腔數(shù) jm — 澆注系統(tǒng)質(zhì)量（ g） zm — 塑件重量（ g） gm — 注射機(jī)額定注射量（ g） 澆注系統(tǒng)體 積 Vj,根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行計(jì)算。 由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定其準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的 ~1 倍來估算。由于本次采用的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單并且較短，因此凝料按塑件體積的 倍來估算，故一次注入的模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和 1個(gè)塑件體積之和）為 ??? 塑總 VV g （ ） 從計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格，查 171。塑料 模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo) 187。 表 131 得選用 XZY— 300 型注射機(jī)。 ② 生產(chǎn)批量 試制小批量生產(chǎn)宜采用單腔，大批量生產(chǎn)宜采用多腔，該塑件為小批量 生產(chǎn)，故宜采用單腔，由注射機(jī)理論，注射量確定型腔數(shù)得： n=（ ） / mz=（ ） /122=1 （ ） 10 由于該塑件為高精度塑件，通常最多采用一模一腔的模具。 六 、注射機(jī)的選擇 根據(jù) 上面的 計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格，查《 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》表 131，查得注射機(jī)的型號(hào)為 XZY— 300，其主要技術(shù)參數(shù)： 理論注射容量（ cm179。） 320 螺桿（柱塞）直徑（ mm） 60 注射壓力（ Mpa） 175 注射時(shí)間 （ s） 塑化能力（ g/s） 19 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min） 10~150 鎖模力（ KN） 1500 拉桿內(nèi)向距（ mm） 400*300 移模行距（ mm） 340 最大模具厚度（ mm） 355 最小模具厚度（ mm） 285 鎖模型式 液壓 機(jī)械 模具定位孔直徑（ mm） 150 噴嘴球半徑（ mm） SR18 11 第３章 注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一 、制品分型面的選擇： 分型面是 指 模具結(jié)構(gòu)中的基準(zhǔn)面，它直接影響著成型零件的質(zhì)量，模具加工的工藝性以及注射成型的效率等。因此確定模具的分型面是模具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一。 選擇模具分型面是，通常應(yīng)考慮以下有關(guān)問題： 1） . 根據(jù)塑件的技術(shù)要求，確定零件在動(dòng)模和定模上的 結(jié)構(gòu) 配置； 2） . 塑件的生產(chǎn)批量； 3） . 結(jié)合塑件的流動(dòng)性確定澆注系統(tǒng)的形式和位置； 4） . 型腔的溢流和 排氣條件； 5） . 模具加工的工藝性。 根據(jù)以上原則 ，在選擇模具的分型面是 可分為以下方法 ： 圖 上表面 圖 下表面 圖 中間位置 三個(gè)個(gè)分型面都位于塑件投影面積最大處，但若從 下 分型面分模，澆注系統(tǒng)和塑件都在下模中無法取出塑件。若從 中間 分型面分模，可能會(huì)使塑件錯(cuò)位。所以采用 上表面 12 分型的 方案。 二、 澆注系統(tǒng)的確定 澆注系統(tǒng)一般由主流道，分流道，澆口和冷料穴組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確與否直接影響著注射過程中的成型效果和塑件質(zhì)量。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)原則： 1） 根據(jù)塑 件的形狀和大小以及壁厚等因素，并結(jié)合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置。 2） 根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)布局。 3） 應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能，特別是它的流動(dòng)性，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長(zhǎng)度，并使其圓滑過渡以利于物料的流動(dòng)。 4） 應(yīng)盡量可能地縮短物料流程和便于清除料把，以節(jié)省原料，提高注射效率。 5） 排氣良好。 1． 主流道設(shè)計(jì) 1） 主流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 主流道的長(zhǎng)度。一般是由模具結(jié)構(gòu)確定，對(duì)于小型的應(yīng)盡量小于 60mm，本次設(shè)計(jì)初取 50mm。 （ 2） 主流道小端直徑。 D=注射機(jī)噴嘴尺寸 +（ ~1） mm= （ ） （ 3） 主流道大端直徑。 D=d+L 主 tanα =12mm，α≈ 4176。 （ ） （ 4） 主流道球面半徑。 SR=注射機(jī)噴嘴球頭半徑 +（ 1~2） mm=25+2=27mm （ ） （ 5） 球 面配合度。 h=2mm。 （ 6） 主流道凝料體積。 3/rr 22 ） π（ 主主主主主主 RRLV ??? =50x（ 22 ?? ）。 （ ） （ 7） 主流道當(dāng)量半徑。 mm1 2 ??? ）（R 。 （ ） 13 表 主流道部分尺寸 符 號(hào) 名 稱 尺 寸 /mm d 主流道小端直徑 SR 主流道球面半徑 27 h 球面配合高度 2 a 主流道錐角 4 L 主流道長(zhǎng)度 50 D 大端直徑 12 主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件，主流道小端因易磨損。對(duì)材料要求較嚴(yán)格。故考慮將其與定位圈分開設(shè)計(jì)，便于更換。本設(shè)計(jì)中澆口采用 45鋼 ,熱處理淬火表面硬度 38HRC~45HRC 2） . 澆注套的設(shè)計(jì) 由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以需要選用優(yōu) 質(zhì)鋼 材（如 T8A）單獨(dú)加工和熱處理（硬度為 53~57HRC），或用 45， 50， 55 等表面淬火（大于 55HRC）。其結(jié)構(gòu)形式如下圖： 圖 圖 本設(shè)計(jì)采用圖 ，既提高了成型效率，也使得塑件成型更加均勻，結(jié)構(gòu)更加緊湊。 3） 澆口設(shè)計(jì) ①澆口設(shè)計(jì)原則 澆口是連接分流道與型腔之間的重要通道，它可以防止熔體倒流，方便取制件時(shí)切除澆注系統(tǒng)。常見的澆口有直接澆口、側(cè)澆口、平縫式澆口、點(diǎn)澆口等。在選擇澆口位 14 置時(shí)，應(yīng)熔體流程盡量短，減小壓力損失；盡量選擇合適的澆口截面面積，防止熔體破裂；盡量把澆口設(shè)在截面較厚的地方有利于補(bǔ)縮；應(yīng)考慮熔料的流向，在熔接處開設(shè)溢流槽，減少熔 接痕；進(jìn)料時(shí)盡量均勻進(jìn)料，防止熔料將細(xì)長(zhǎng)型芯擠壓變形；應(yīng)盡量防止垂直流向的強(qiáng)度太低，防止出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。 根據(jù)以上原則，本設(shè)計(jì)選擇在制件側(cè)面中心處開設(shè)澆口，很好的符合以上原則，得到質(zhì)量較好的制件。 ②澆口尺寸設(shè)計(jì) 1） 側(cè)澆口的尺寸確定 （ 1）計(jì)算 點(diǎn) 澆口的深度 根據(jù)參考文獻(xiàn) [21]表 26，可 點(diǎn) 澆口的深度l1=~，有倒角 c 時(shí)取 l1=~2 （ 2） 計(jì)算側(cè)澆口的寬度 4 ?? （ ） 式中， n為塑料成型系數(shù)。（對(duì)于 PE， n=） A為 型腔表面積（ mm2） 。 （ 3） 計(jì)算 點(diǎn) 澆口的長(zhǎng)度 取 點(diǎn) 澆口的長(zhǎng)度， L 澆 =1mm。 2） 側(cè)澆口剪切速率的校核 （ 1） 確定注射時(shí)間 t= （ 2） 計(jì)算澆口的體積流量 ： （ ） （ 3） 計(jì)算澆口的剪切速率：對(duì)于 點(diǎn) 澆口，可得 （ ） 又因?yàn)? 則剪切速率合格。式中： Rn為 點(diǎn) 澆口的 直徑。 所以本設(shè)計(jì)采用的澆口截面形狀為矩形，其尺寸分別為 L=1mm， d=， h=。 143n s104q4 ???? R?? 澆143 ??????? ??s/ 3?? 15 三、校核主流道剪切速率 、主流道體積、分流道體積及主流道當(dāng)量半徑，就可以校核主流道剪切速率了。 1） 計(jì)算主流道的體積流量