【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Pa 70～ 90 時(shí)間 /h 2～ 4 （ 4）確定模具溫度及冷卻方式 PC 為非 半 結(jié)晶型塑料，流動(dòng)性中等，壁厚一般，因此在保證順利脫模的前提下應(yīng)盡量可能降低模溫，以縮短冷卻時(shí)間，從而提高生產(chǎn)率。所以模具應(yīng)考慮采用適當(dāng)?shù)难h(huán)水冷卻，成型模具溫度控制在 60～ 80℃ 。 （ 5）確定成型設(shè)備 由于塑件采用注射成型加工，使用一模兩 八； 腔分布，因此可計(jì)算出一次注射成型過(guò)程所用塑料量為 ： W=8w+w 廢料 =+ 20%=。 根據(jù)以上一次注射量的分析以及考慮到塑件品種、塑件結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量及注 射工藝參數(shù)、注射模具尺寸大小等因素，參考設(shè)計(jì)手冊(cè)，初選 SX— ZY500 型 螺桿 式注射機(jī)。記錄下 SX— ZY500 型柱塞式注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，見(jiàn) 下表： SX— ZY500 型柱塞式注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 序號(hào) 主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目 參數(shù)數(shù)值 1 最大注射量 /cm179。 500 2 注射壓力 /MPa 1040 3 鎖模力 /kN 1400 4 動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸 /（ mm mm） 620x520 5 最大模具厚度 /mm 450 6 最小模具厚度 /mm 300 7 最大開(kāi)模行程 /mm 500 8 噴嘴前端球面半徑 /mm 12 9 噴嘴孔直徑 /mm 4 10 定位圈直徑 /mm 125 德州科 技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三 章 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 第三章 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來(lái)，必須將模具型腔打開(kāi)，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動(dòng)模兩大部分。定模和動(dòng)模相接觸的面稱(chēng)分型面。通常有以下原則： （ 1）分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件流在動(dòng)模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動(dòng) 模，這樣有利脫模。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為了使塑件留在動(dòng)模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。拔模斜度小或塑件較高時(shí)，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。 （ 2）分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀(guān)質(zhì)量和精度要求。 （ 3）分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。 （ 4）分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯，但是此模具無(wú)須側(cè)向抽芯，此點(diǎn)可以不必考慮。 不論塑件的結(jié)構(gòu)如何以及采用何種設(shè)計(jì)方法，都必須首先確定分型面，因?yàn)槟＞呓Y(jié)構(gòu)很大程度上取決于分型面的選擇。該塑件為外殼 ，外形表面質(zhì)量要求較高。在選擇分型面時(shí)，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀(guān)質(zhì)量、便于清除毛刺及飛邊、有利于排除模具型腔內(nèi)的氣體、分模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)及便于取出塑件等因素，分型面應(yīng)選擇在塑件外形輪廓的最大處，如圖所示。 德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三 章 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ` 8 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置，可以才用一模八腔，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀(guān)，物理性能 ，尺寸精度）都 有直接的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則： （ 1）型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱(chēng)，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。 （ 2）型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。 （ 3）系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)（太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費(fèi)大）：盡量減少?gòu)澱?，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小。 （ 4）對(duì)多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，及分流道盡可能平衡布置。 （ 5）滿(mǎn)足型腔充滿(mǎn)的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。 （ 6）澆口位置要適當(dāng)，盡 量避免沖擊嵌件和細(xì)小型芯，防止型芯變形澆口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀(guān)。 考慮到塑件的外觀(guān)要求較高，以及一模八 腔的布置、 PC對(duì)剪切速率較為敏感等因素，澆口采用分便加工修整、凝料去除容易且不會(huì)在塑件外壁留下痕跡的側(cè)澆口，模具采用單分型面結(jié)構(gòu)兩板模，模具制造成本比較容易控制在合理的范圍內(nèi)。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)如圖所示。 德州科 技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三 章 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9 （ 1）主流道和定位圈的設(shè)計(jì) 主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過(guò)的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形， 便于熔體順利的向前流動(dòng)，開(kāi)模時(shí)主流道凝料又能順利拉出來(lái)，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開(kāi)在定模上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。主流道套通常又高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。 塑件外表面不許有澆口痕，又考慮取料順利，對(duì)塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動(dòng)減斷。采用帶直流道與分流道的潛伏式點(diǎn)澆口，為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設(shè)計(jì)成錐形 主流道與注射機(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接觸碰撞，故應(yīng)設(shè)計(jì)成獨(dú)立可拆卸更換的澆口套，采用優(yōu)質(zhì)鋼材制作，并 經(jīng)熱處理提高硬度，定位圈與澆口套分開(kāi)設(shè)計(jì)，如圖所示 ： 查資料得到 SZY300 型注射機(jī)與噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴前端球面半徑 SRο =12mm，噴嘴孔直徑 d=4mm，定位圈直徑為 Φ 125mm。 為保證模具主流道與噴嘴的緊密接觸，避免溢料，主流道與噴嘴的關(guān)系為： SR=SRο +(1～ 2),d=dο +。因此，取主流道球面半徑 SR=14mm（取標(biāo)準(zhǔn)值），主流道的小端直徑 d=。 為了便于將凝料從主流道中拔出，應(yīng)將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為 2176。～4176。，計(jì)算其大端直徑約為Φ 10 mm；為避免模內(nèi)的高壓塑料產(chǎn)生過(guò)大，取 D=25 mm。同時(shí)為了使熔料順利進(jìn)入分流道，在主流道出料端設(shè)計(jì) R2 的圓弧過(guò)渡；為補(bǔ)償在注射機(jī)噴嘴沖擊力作用下澆口套的變形，將澆口套的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)得比模板厚度短 德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三 章 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ` 10 mm；澆口套外圓盤(pán)軸肩轉(zhuǎn)角半徑 R宜大一些，取 R=3 mm，以免淬火開(kāi)裂和應(yīng)力集中。 主流道的長(zhǎng)度 L 一般控制在 60mm 之內(nèi)，可取 L=57mm。 定位圈是安裝模具時(shí)做定位用的，查資料得 SZY300 型柱塞式注射機(jī)的定位圈直徑為Φ 125 mm，一般定位圈高出定模座板表面 5～ 10 mm. 由于澆口套與定位圈均屬于注射模具的通用件，所以設(shè)計(jì)者應(yīng)盡量采用推薦尺寸的澆口套和定位圈。 （ 2）分流道的設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道截面的形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和 U形等，圓形和正方形截面流道的比面積最?。鞯辣砻娣e于體積之比值稱(chēng)為比表面積），塑料熔體的溫度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困難，而且正方形截面不易脫 模，所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及 U形。 分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)： （ 1） .在保證足夠的注塑壓力使 塑料熔體能順利的充滿(mǎn)型腔的前提下，分流道截面積與長(zhǎng)度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過(guò)度。 （ 2） .分流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開(kāi)設(shè)冷料穴 。對(duì)于此模來(lái)說(shuō)在分流道上不須開(kāi)設(shè)冷料穴 。 （ 3） .分流道的位置可單獨(dú)開(kāi)設(shè)在定模板上或動(dòng)模板上，也可以同時(shí)開(kāi)設(shè)在動(dòng)，定模板上，合模后形成分流道截面形狀。 （ 4） .分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過(guò)度。 分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從在輸送熔料時(shí)減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短 。 分流道的斷面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成形的體 積，塑件的壁厚，塑件的形狀和所用塑料的工藝性能，注射速率和分流道長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。 因 ABS 的推薦斷面直徑為 ～ ，部分塑件常用斷面尺寸推薦范圍。分流道要減小壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，同時(shí)因考慮加工的方便性。分流道應(yīng)考慮出料的流暢性和制造方便，熔融料的熱量損失小，流動(dòng)阻力小，比表面和小等問(wèn)題，由于采用的是潛伏式二級(jí)分流道對(duì)熱損失及流動(dòng)提出了較高的要求，采用圓形的分流道，為了保證外形無(wú)澆口痕，澆口前后兩端形成較大的壓力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔體冷凝速度，保 證熔融的塑料不回流，同時(shí)可隔斷注射壓力對(duì)型腔內(nèi)塑料的后續(xù)作用，冷卻后快速切除。同時(shí)它的效果與 S澆注系統(tǒng)有同樣的效果，有利于補(bǔ)塑。 本塑件采用 U 形斷面的分流道，在一塊模板上，切削容易實(shí)現(xiàn)，且比表面積 德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三 章 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ` 11 不 大，推薦直徑為 ～ mm，取Φ 8mm，據(jù)此，該模具的分流道設(shè)計(jì)如圖所示： （ 3）澆口的設(shè)計(jì) 澆口又稱(chēng)進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其主要作用是： 型腔充滿(mǎn)后，熔體在澆口處首先凝結(jié) ，防止其倒流。 易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口截面積約為分流道截面積的 ～，澆口的長(zhǎng)度約為 ～ 2mm，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模是逐步糾正。 當(dāng)塑料熔體通過(guò)澆口時(shí)，剪切速率增高，同時(shí)熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動(dòng)性能，有利于充型。但澆口尺寸過(guò)小會(huì)使壓力損失增大，凝料加快，補(bǔ)縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。澆口位置的選擇： 1澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿(mǎn)整個(gè)型腔，同時(shí)流動(dòng)比的允 許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們?cè)诳紤]塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當(dāng)值。 2澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)塑。 3澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側(cè)澆口在進(jìn)料時(shí)頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用點(diǎn)澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開(kāi)在薄壁處不合理；而設(shè)在厚壁處，有利于補(bǔ)縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。 4澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時(shí)前端較冷的德州科 技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三 章 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12 料流在型腔中的對(duì)接部位，它的存在會(huì)降低塑件的強(qiáng)度，所以設(shè)置澆口時(shí)應(yīng)考慮料流的 方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機(jī)會(huì)很多。流程不長(zhǎng)時(shí)應(yīng)盡量采用一個(gè)澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對(duì)于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過(guò)長(zhǎng)，熔接處料溫過(guò)低，熔接痕處強(qiáng)度低，會(huì)形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強(qiáng)度高。為了提高熔接痕處強(qiáng)度，可在熔接處增設(shè)溢溜槽，是冷料進(jìn)入溢溜槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無(wú)熔接痕，而輪輻式澆口會(huì)使熔接痕產(chǎn)生。 5澆口位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細(xì)長(zhǎng)型心或鑲件。 因點(diǎn)口在脫開(kāi)時(shí)會(huì)傷塑件的內(nèi)表面在這里是可以的，考慮到點(diǎn)澆口有利澆注系統(tǒng)的廢料和塑件的脫離，所以選取用點(diǎn)繞口 根據(jù)塑件 的外觀(guān)要求及型腔分布情況，選用如圖所示的點(diǎn)澆口。從塑件的底側(cè)中部進(jìn)料，去除凝料時(shí)不會(huì)在塑件的外壁留下澆口痕跡，不影響塑件的外觀(guān)。 l=(～ )+b/2,取 l=2 mm。 澆口深度 t=～ mm,取 t= mm。 澆口寬度 b=(～ )A189。 /30 mm,取 b=4 mm. (4)冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是接受料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件 質(zhì)量，開(kāi)模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。冷料井的直徑宜大于大端直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。 采用帶 Z 形頭拉料桿的冷料穴，如圖所示，將其設(shè)置在主流道的末端，既起到冷料穴的作用，又兼起開(kāi)模分型時(shí)將凝料從主流道中拉出留在動(dòng)模一側(cè)，稍做側(cè)向移動(dòng)便可取出凝料的作用。 德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三 章 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ` 13 （ 5）排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑料熔體在填充模具的型腔過(guò)程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會(huì)引起塑件 局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿(mǎn)。 因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣，所以無(wú)需