【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此要求所設(shè)計(jì)的分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料溶體盡快地經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動(dòng)過程 中壓力損失及熱量損失盡可能小，能使塑料溶體均衡的分配的各個(gè)型腔。為了便于機(jī)械加工和凝料脫模，分流道應(yīng)設(shè)置在分型面上。 常用的分流道截面形狀一般可為圓形、梯形、半圓形、和矩形等 .從理論上講，圓形截面的分流道的比表面積最小，從流動(dòng)性和傳熱性等方面考慮是最理想的形狀。但是由于圓形截面的分流道需要以分型面為界分成兩1. 澆口套的外形尺寸，根據(jù)模座及制品零件大小而定，其形狀、尺寸精度如圖示。 2. 澆口及流道尺寸設(shè)計(jì)參見下表： 主流道小端直徑 2D? 注射機(jī)噴嘴直徑 +（ ~1） =4+=φ 。 球面半徑 R= 噴 嘴球半徑 +（ 1~2 ）=12+1=13mm。 球面配合高度 h=3~5mm,現(xiàn)取 h=； 主流 道錐角α =2~6，現(xiàn)取α =4； 主流道長(zhǎng)度 L=60mm； 主流道大端直徑為： 1D =d 2Ltg ?? （ /2）= 1. 定位圈安裝在定模座板上，一般為臺(tái)階結(jié)構(gòu)，固定一定要牢靠。 2. 定位圈凸出定模座板部分的徑向名義尺寸應(yīng)與注射機(jī)固定板定位孔的徑向名義尺寸相同，兩者應(yīng)設(shè)計(jì)成 H9/f9 的配合形式。 3. 定位圈的尺寸精度要求見圖示： 燈座注塑模具設(shè)計(jì)說明書 13 半進(jìn)行加工才有利于凝料脫出，這種加工的工藝性不佳，且模具閉合以后難以精確保證兩半圓對(duì)其，故實(shí)際生產(chǎn)中不常用。在此，我們選擇半圓形的分流道截面形狀，表面粗糙度 Ra＜ ，并用平衡式排列。 查表得到， ABS 塑料的分流道直徑推薦值為 ~。分流道的長(zhǎng)度一般在 8~30mm 之間，一般根據(jù)型腔布局適當(dāng)加長(zhǎng)或者縮短，但最短不得小于 8mm。否則，會(huì)給塑件修磨和分割帶來困難。流道不應(yīng)加工的太光滑，讓塑件熔體和流道有點(diǎn)摩擦，這樣可以使塑件熔體放出熱量，從而使其更不易凝固。若是流道加工的太光滑。這樣反而使熔體更易凝固。一般分流道粗糙度為 ～ 。 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通道，它對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。一般情況澆口采用長(zhǎng)度很短（ 1~2mm）而截面很窄的小澆口。小澆口可 以使塑料熔體產(chǎn)生加速度和較大的剪切熱，降低粘度，提高充模能力；小澆口容易冷卻固化，縮短模塑周期，防止保壓不足而引起的倒流現(xiàn)象；小澆口還便于塑件和廢料的分離。 根據(jù)該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，以及采用的一模四腔的多腔模具，所以選用測(cè)澆口。澆口的截面形狀同樣采用半圓形，澆口的截面積一般為分流道截面積的 3%~5%,澆口的長(zhǎng)度 L 盡量短，對(duì)減小塑料熔體流動(dòng)阻力和增大流速均有利，通常取 L=1~2mm。 為了塑件熔體能快速地充滿型腔， 澆口表面粗糙度很小，一般為 以下 ,現(xiàn)取 作為澆口的表面粗糙度。這樣不致產(chǎn)生較大的摩擦 阻力，有利于充型。 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)： 當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道末端開設(shè)冷料穴，以容納冷料，保證塑件的質(zhì)量。在此，我們采用錐形拉料桿，其優(yōu)點(diǎn)使能夠自動(dòng)脫料，便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，同時(shí)設(shè)計(jì)與制造也是最簡(jiǎn)單的。 冷料穴的作用是儲(chǔ)存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，以防止冷料進(jìn)入型腔而影響產(chǎn)品質(zhì)量。冷料穴常設(shè)計(jì)在主流道燈座注塑模具設(shè)計(jì)說明書 14 的末端，即主流道正對(duì)面的動(dòng)模上，直徑稍大于主流道大端直徑，以利于冷料的流入。 錐形拉料桿的形式與應(yīng)用實(shí)例如下： 六、排氣系統(tǒng)： 排氣系統(tǒng)的作用是將型腔中原 有的空氣及成型過程中產(chǎn)生的氣體順利的排出，以免塑件產(chǎn)生氣泡，疏松等缺陷而影響成型及表面質(zhì)量。模具在充型過程中，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，尤其是在高速注射成型時(shí)，必須考慮如何將多余的氣體排出模外，否則被壓縮的氣體產(chǎn)生高溫引起塑件局部炭化，或使塑件產(chǎn)生氣泡的工藝缺陷。 為了解決該問題 ,常用的排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有：①利用配合間隙排氣；②在分型面上開設(shè)排氣槽③利用推桿設(shè)排氣槽方法排氣。 在本設(shè)計(jì)方案中，對(duì)于 ABS 這種材料 ,排氣間隙不得高于 5 ㎜。為了能快速充滿型腔，得到 質(zhì)量合格的產(chǎn)品采用了以下措施： 型芯采用組合式，型芯的長(zhǎng)度高出型腔，把型腔板上的型芯孔打通，型芯與型腔小間隙配合。這樣可以成為主要的排氣途徑。 由于型腔板和推桿存在小的間隙，這樣也可以排出一部分氣體。必要時(shí)，也可以利用推桿設(shè)排氣槽的方法排氣。 左圖為利用推桿設(shè)排氣槽的方法進(jìn)行排氣時(shí)推桿最前端部分的截面形狀 . 燈座注塑模具設(shè)計(jì)說明書 15 七、成型零部件的設(shè)計(jì) 注塑模的成型零部件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括凹模、型芯，以及各種成型桿和成型鑲件塊。型腔用于成型塑件的外形型腔，一般設(shè)在定模一側(cè)，而型芯及成型塑件的內(nèi)形型腔，設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。成型零件固定部分的粗糙度值為 即可；工作 部分與塑料直接接觸，用來成型塑件，其表面粗糙度根據(jù)塑件材料和表面質(zhì)量要求來定，一般不大于 。進(jìn)行成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮保證合格的塑件，又要便于加工制造，還要盡量節(jié)約貴重模具材料，以降低模具成本。 （一）型芯和型腔的結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì) 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔是成型塑件外表面的主要零件。按其結(jié)構(gòu)的不同，可分為整體式和組合式兩類。組合式凹模按照組合方式的不同，又可分為整體嵌入式，局部嵌入式，底部拼鑲式，側(cè)壁拼鑲式和四壁拼合式。 本設(shè)計(jì)型腔結(jié)構(gòu)綜合考慮了加工難度以及模具結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)便性，采用了局部嵌入式。但是嵌鑲件必須和母體結(jié)合嚴(yán)實(shí)，不得有縫隙，否則會(huì)產(chǎn)生溢料或者飛邊，影響產(chǎn)品質(zhì)量。型腔的加工主要采用電火花成型方法。 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)，這樣可方便更換，若是某根型芯由于磨損或其它原因損壞，就可以直接更換它，而不需要整體做整體的更換。由于型芯的各部分分開加工，這樣就降低了型芯的加工難度，把復(fù)雜的型芯加工轉(zhuǎn)化為鑲拼塊的加工，且易于保證加工精度。各鑲拼件采用 H7/m6 配合。型芯的加工也主要采用電火花成型加工和線切割加工的方法。 （二）脫模斜度的的確定 塑 件在冷卻的過程中，由于收縮率的影響，使得冷卻后的塑件會(huì)緊緊地貼合在型芯的表面。雖然在推出時(shí)有推桿的作用力將其推出，但是在設(shè)計(jì)注射模成型零件時(shí)，為了使塑件成型以后更易于從模具型腔內(nèi)脫模，在垂直分型面的定模與動(dòng)模型腔和型芯工作面上，必須設(shè)計(jì)出脫模斜度。 燈座注塑模具設(shè)計(jì)說明書 16 脫模斜度的的選取計(jì)算方法是：型腔的尺寸以大端為準(zhǔn)，而斜度應(yīng)從大端向小端尺寸進(jìn)行選??；而型芯恰好相反，應(yīng)以小端尺寸為準(zhǔn)，斜度應(yīng)從小端向大端尺寸進(jìn)行選取。 本產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用的是 ABS 塑料，該種塑料成型時(shí)的出模斜度取值為：型腔 : o4039。 1 20 39?！?‘ˉ ‘～ ,型芯： o3539。 1ˉˉ～ . （三） 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 成型零件工作部分尺寸的影響因素： 成型零部件中與塑料接觸并決定塑件幾何形狀的各處尺寸，稱為工作尺寸。其包括型芯和型腔的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長(zhǎng)和寬），型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，成型零件中心距（如孔間距、型芯間距、孔或凸臺(tái)中心道型腔（主型芯）側(cè)表面的距離等）。根據(jù)成型零部件與塑料溶體或塑件之間產(chǎn)生磨損之后尺寸的變化趨勢(shì)，可將工作尺寸分為三大類： （ 1） 孔類尺寸（ A 類）：該類尺寸屬于包容尺 寸（或廣義上的孔），與塑料熔體和塑件之間產(chǎn)生產(chǎn)生摩擦磨損之后具有變大的趨勢(shì)。屬于這類尺寸的有：型腔深度和型腔徑向尺寸； （ 2） 軸類尺寸（ B 類）：該類尺寸屬于被包容尺寸（或廣義上的軸），與塑料熔體和塑件之間產(chǎn)生產(chǎn)生摩擦磨損之后具有變小的趨勢(shì)。屬于這類尺寸的有：型芯高度和型芯徑向尺寸； （ 3） 中心距類尺寸（ C 類）：該類尺寸不受摩擦磨損的影響，因此可視為一種不變尺寸。屬于該類尺寸的有：孔間距、型芯間距、孔中心和型芯中心的距離、孔或凸臺(tái)中心線到型腔（主型芯）側(cè)表面的距離 . 在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸和精度等級(jí)確定模具成型零 件的工作尺寸和精度等級(jí)。影響塑件尺寸精度的因素有： ①塑件收縮率：按照一般要求，塑件收縮率波動(dòng)所引起的誤差應(yīng)不小于塑件公差的 1/3； ②模具成型零件的制造誤差：實(shí)踐證明，成型零件的制造公差約占塑件總公差的 1/3～ 1/4，因此在確定成型零件工作尺寸時(shí)可取塑件公差的燈座注塑模具設(shè)計(jì)說明書 17 1/3～ 1/4，獲取 IT7～ 8 級(jí)作為模具的制造公差； ③成型零件的磨損：對(duì)于中小型塑件，最大磨損量取塑件公差的 1/6； ④模具安裝配合的誤差。 成型零件工作部分尺寸的計(jì)算公式： 1）、型芯的尺寸計(jì)算 型芯的尺寸按以下公式計(jì)算： D1=〈〔 1+s 〕 d1+xΔ〉 0　?? 式中： D1 —— 型芯外徑尺寸； d1—— 塑件內(nèi)形尺寸 t； Δ —— 塑件公差； s —— 塑料平均收縮率； ? —— 成形零件制造公差 ,取 ?31 。 2）、型腔的尺寸計(jì)算 ①型腔徑向尺寸按以下公式計(jì)算： D2=〈〔 1+s 〕 d2－ xΔ〉 ??0 式中： D2—— 型腔的內(nèi)形尺寸； d2—— 塑件外形基本尺寸； Δ— 塑件公差； s — 塑料平均收縮率； ? — 成形零件制造公差 ,取 ?31 。 ②型腔深度尺寸按以下公式計(jì)算： MH = ????? 0)( xsHH 式中： MH —— 型腔深度 。 H —— 塑件外形高度尺寸 。 Δ —— 塑件公差 。 s —— 塑料平均收縮率 。 ? —— 成形零件制造公差 ,取 ?31 . 3）、 由于該產(chǎn)品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求不需那么高。一燈座注塑模具設(shè)計(jì)說明書 18 般取 ,在機(jī)床上加工就可以直接投入使用，不需要經(jīng)過其它的特殊加工?？紤]模具的修模以及型芯的磨損，在精度范圍內(nèi)，型芯尺寸盡量取大值。而型腔則取大值，型腔的表面粗糟將決定產(chǎn)品的外觀，因此型腔的表面粗糙度則要求較高，一般取 ～ 。在本次設(shè)計(jì)中，型腔取 。 4）、 X—— 綜合修正系數(shù)（考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng)，成型零件的磨損等因素），塑件精度低、批量較小時(shí)， X 取 1/2；塑件精度高、批量比較大， X 取 3/4，根據(jù)設(shè)計(jì)要求取 X 為 。 成型零件工作尺寸的計(jì)算應(yīng)用舉例： 要計(jì)算型芯、 型腔的工作尺寸，必先確定塑件的公差及模具的制造公差。根據(jù)要求塑件精度取五級(jí)精度。根據(jù)塑料制件公差數(shù)值表 （ SJ1372— 78）塑件在五級(jí)精度下，基本尺寸對(duì)應(yīng)的 尺寸公差如下： 基本尺寸㎜ 公差㎜ 基本尺寸㎜ 公差㎜ ~3 3~6 6~10 10~14 14~18 18~24 24~30 30~40 40~50 50~65 65~80 80~100 100~120 （ 1）以型芯四為例來說明型芯的工作尺寸的計(jì)算，該型芯非常結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為一個(gè)小圓柱體 .其工作部分的尺寸均為軸類尺寸，工作尺寸有兩個(gè)： ①小圓柱體的長(zhǎng)度；②小圓柱體的直徑。 先計(jì)算小圓柱型芯的徑向尺寸： d=3，取 s =%（以下收縮率都取 %） D=[（ 1+） 3+ ]= ? 燈座注塑模具設(shè)計(jì)說明書 19 而對(duì)于型芯高度尺寸，由于型芯端面磨損很小，所以可不考慮其磨損量。（ 2） 以型腔的長(zhǎng)度尺寸 46 為例來說明型腔的工作尺寸：型腔徑向尺寸為： L=46；取 s =%（以下收縮率都取 %） L=[（ 1+） 46－ ] ? = ? 而對(duì)于型腔深度尺寸，由于型腔底部磨損很小， 可不考慮其磨損量。 型芯和型腔其他工作部分的尺寸按照上上述的方法計(jì)算即可。由于需要本設(shè)計(jì)中需要計(jì)算的尺寸的較多，在此不再一一列舉。 八、型腔壁厚的計(jì)算 型腔的強(qiáng)度及剛度要求 塑料模具型腔的側(cè)壁和底壁厚度計(jì)算是模具設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題，尤其對(duì)大型模具更為突出。目前常用的計(jì)算方法有按強(qiáng)度條件計(jì)算和按剛度條件計(jì)算兩類，但塑料模具要求既不許因強(qiáng)度不足而發(fā)生明顯變形，甚至破壞，也不許剛度不足而變形過大的情況，因此要求對(duì)強(qiáng)度和剛度綜合加以考慮。對(duì)于型腔主要受到的力是塑料熔體的壓力，在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生 內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔側(cè)壁和底壁厚度不夠。當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔發(fā)生強(qiáng)度破壞，與此同時(shí)，剛度不足則發(fā)生彈