【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、 U 形、半圓形、矩形、六角形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失，希望流道的截面積大、表面積小。因此可以用流道截面積與其周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率。本設(shè)計(jì)在保證塑件質(zhì)量的前提下，從經(jīng)濟(jì)和加工的角度分析，最終采用了 半圓形截面。 因?yàn)楦鞣N塑料的流動(dòng)性有差異，所以可以根據(jù)塑料的品種來(lái)粗略地估計(jì)分流道的直徑，也常用塑料的分流道直徑的推薦值，對(duì)于壁厚小于 3mm，質(zhì)量在 200 克以下的塑件，可以用以下的經(jīng)驗(yàn)公式確定分流道的直徑： LmB ? （ 3） 式中 B―分流道直徑（ mm） m―流經(jīng)分流道的塑料量（ g） L―分流道的長(zhǎng)度（ mm） 根據(jù)公式計(jì)算得 4 1 4 09 0 ???B =（ mm） （故不在適用范圍） 計(jì)算結(jié)果不在給定的推薦值內(nèi)，在本設(shè)計(jì)中取 12mm 表 3 部分常用塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍 Table 3 Common section size of plastic monly used in the remended range shunt 塑料名稱 分流道斷面尺寸mm 塑料名稱 分流道斷面尺寸mm ABS、 AS ～ 聚苯乙烯 ～ 10 聚乙烯 ～ 軟聚氯乙烯 ～ 10 尼龍類 聚甲醛 ～ ～ 10 硬聚氯乙烯 聚氨酯 ～ 16 ～ 聚丙烯 5～ 10 聚苯醚 ～ 10 丙烯酸塑料 8～ 10 聚砜 ～ 10 分流道長(zhǎng)度 長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，且少?gòu)澱?，該模具分流道的長(zhǎng)度為： 140。 分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分為平衡式與非平衡式兩種。不管有多少種布置形式，總的來(lái)說(shuō)應(yīng)遵循兩方面原則：即14 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 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，它的作用是增加和控制塑料進(jìn)入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料，以保證充填實(shí)，確保制品質(zhì)量。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)制品的質(zhì)量影響很大。 澆口尺寸的確定 澆口的截面積一般為分流道截面積的 3%～ 9%，截面的形狀多為矩形（寬度與厚度的比為 3： 1）或圓形；澆口長(zhǎng)度約為 ～ 左右。在設(shè)計(jì)的時(shí)候一般取小值，在以便在試模時(shí)修正。澆口最終的具體尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和零件的尺寸和形狀的要求 確定。 澆口結(jié)構(gòu)的形式 對(duì)于該模具，是中小型制品的多型腔模具，同時(shí)從塑件的形狀等各方面分析知采用的是點(diǎn)澆口。點(diǎn)澆口又稱橄欖形澆口或菱形澆口，是種截面尺寸特小的圓形澆口。點(diǎn)澆口一般設(shè)在型腔底部，排氣暢通，成型良好，塑件無(wú)不良痕跡。有利于實(shí)現(xiàn)制動(dòng)化操作，常用于成型如殼盒形等中、小型塑件的一模多腔模具中，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件，能制動(dòng)切斷澆口凝料，見(jiàn)圖 8。 ~ 圖 8 點(diǎn)澆口的結(jié)構(gòu)尺寸 Figure 8 point gate structure and size 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算 根據(jù)模具的實(shí)際情況，點(diǎn)澆口的直徑為 1，長(zhǎng)度為 1。 澆注系統(tǒng)凝料的脫出機(jī)構(gòu) 綜合對(duì)比各個(gè)方式，本設(shè)計(jì)中的點(diǎn)澆口的拉斷利用的是側(cè)凹：是在接近分流道的末端鉆一斜孔，開(kāi)模時(shí)保證先從此分型面分開(kāi)，點(diǎn)澆口被拉斷，流道凝料被中心拉料桿15 拉向型腔板一側(cè)。拉斷點(diǎn)澆口凝料的側(cè)凹，見(jiàn)圖 9。 1 2 3 4 圖 9 側(cè)凹拉斷點(diǎn)澆口的系統(tǒng) Figure 9 Breakpoints pullgate undercut the system 脫模推出機(jī)構(gòu)的確定 注射成形每一循環(huán)中，塑料制品必須準(zhǔn)確無(wú)誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)，稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作。既首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動(dòng)分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內(nèi)取出。 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 制品推出（頂出）是注射成形過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞 將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則： 結(jié)構(gòu)可靠：機(jī)械的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度，且推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)； 保證制品不因推出而變形損壞； 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠； 保證良好的制品外觀； 盡量使塑件留在動(dòng)模一邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。 制品推出的基本方式 本套模具的設(shè)計(jì)中，的推出機(jī)構(gòu)形式不算太復(fù)雜，全部采用推件板推出。每個(gè)塑件采用 4 根推桿推推板推出，推桿與推板采用螺栓連 接。推桿與推桿固定板，通常采用單邊 的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。此推桿與模板上的推桿孔采16 用 H8/f7 或 H8/f8 的間隙配合；推桿與推桿固定板，通常采用單邊 的間隙；工作端配合部分的表面粗糙度為 Ra? ，推桿的材料常用 T T10 碳素工具鋼，熱處理要求硬度 HRC? 50， 帶螺紋塑件的脫模機(jī)構(gòu) 選用強(qiáng)制脫螺紋， 這種模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通常用于精度不高的塑件。 利用塑件的彈性脫螺紋：對(duì)于聚乙烯、聚丙烯等具有彈性的塑料，可以采用脫模板將塑件從螺紋型心上強(qiáng)制脫出。 脫模斜度的確定 在注射模一般的設(shè)計(jì)中，為了使塑件成型后易于從模具型腔內(nèi)脫模，在垂直分型面的定模與動(dòng)模型腔和型心工作面上，必須設(shè)計(jì)出脫模斜度。而本設(shè)計(jì)因?yàn)樗芗男螤畛叽缣厥?，采用的是瓣合模成型，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中就不需要再考慮脫模斜度的問(wèn)題。 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件上具有于開(kāi)模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時(shí)，除極少數(shù)情況可以強(qiáng)制脫 模外，一般都需要將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成可活動(dòng)的結(jié)構(gòu)，在塑件脫模前，先將其抽出，然后才能將整個(gè)塑件從模具中取出，完成側(cè)向活動(dòng)型心的抽出和復(fù)位的這種機(jī)構(gòu)就叫做抽芯機(jī)構(gòu)。 這種模具脫出塑件的運(yùn)動(dòng)有兩種情況： 一是開(kāi)模時(shí)優(yōu)先完成側(cè)向分型和抽芯，然后推出塑件； 二是側(cè)想抽芯分型與塑件的推出同步進(jìn)行。 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分類及特點(diǎn) 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)按其動(dòng)力來(lái)源可分手動(dòng)、機(jī)動(dòng)二大類。 手動(dòng)側(cè)抽芯：這種模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、抽拔力有一定限制，故只在特殊場(chǎng)合下應(yīng)用，如試制新產(chǎn)品或小批量生產(chǎn)。 機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯：開(kāi)模時(shí)，依靠注射機(jī)的開(kāi)模動(dòng)力，通過(guò)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)方向，將活動(dòng)零件抽出。機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯操作方便、生產(chǎn)效率高、便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制動(dòng)化，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)形式主要有：斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯、斜彎銷側(cè)抽芯、斜滑塊側(cè)抽芯、齒輪齒條側(cè)抽芯以及彈簧側(cè)抽芯。 脫模阻力的計(jì)算 脫模力是指將塑件從型心上脫出時(shí)所需克服的阻力。它是設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)的重要依據(jù)之一。脫模阻力的計(jì)算式與抽拔力相同，由于影響脫模力的因素很多，例如塑件的17 壁厚、塑件包容截面形狀的大小、塑件的性能、成型的工藝參數(shù)等，如要全 面考慮這些因素較困難，在生產(chǎn)過(guò)程中只要考慮主要因素，因此可按簡(jiǎn)化公式計(jì)算： Q=Ahq（ μ cosasina） （ 4） =（ KN） 式中 Q— 抽拔力（ N） A— 側(cè)型心被包緊的截面周長(zhǎng)（ cm）； h— 成型部分深度（ cm）； q— 單位面積積壓力，一般取 800~1200（ N/ mm178。）； μ — 摩擦系數(shù)，取 ~； a— 脫模斜度。 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用的是瓣合模，所以脫模斜度是零度。 抽拔距的計(jì)算 抽拔距： 型心從成形位置抽至不妨礙塑件脫模位置所移動(dòng)的距離稱為抽拔距。當(dāng)原材料確定時(shí)，抽拔力的大小與模具的結(jié)構(gòu)和塑件的形狀有密切的關(guān)系。一般抽拔距等于成形側(cè)孔或側(cè)凹的深度加上 2~3mm。 其抽拔距按以下公式計(jì)算： 22( / 2) ( / 2) ( 2 ~ 3 )( 76 / 2) ( 70 / 2) ( 2 ~ 3 )s D d? ? ?? ? ? （ 5） 取 S=18 根據(jù)計(jì)算結(jié)果和塑件的形狀分析本設(shè)計(jì)中采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是最常用的一種側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、安全可靠等特 點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)中采用的是斜導(dǎo)柱在動(dòng)模，滑塊在定模的那種。 開(kāi)模行程及斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度的計(jì)算 1．開(kāi)模行程的計(jì)算 開(kāi)模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開(kāi)合距離，它必須小于注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程，其計(jì)算方式： 對(duì)雙分型面注射模，開(kāi)模行程為： S≥ H=H1+H2+a+（ 5~10） mm （ 7） 式中， a— 中間板與定模的分開(kāi)距離（ mm）。 18 根據(jù)以上情況和對(duì)塑件的分析得： S≥ H=H1+H2+（ 5~10） mm =32+34+（ 5~10） mm 取開(kāi)模行程為 72mm 2．斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的計(jì)算 根據(jù)以上的要求，取斜導(dǎo)柱的傾角為 22176。 ，故斜導(dǎo)柱用于抽芯的有效長(zhǎng)度為 L=18/sina 約為 其中 18 是瓣合模的厚度 綜合以后的考慮初步確定其總長(zhǎng)為 70mm 圖 10 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) Figure 10 the design angle pin 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具的排氣引氣方式 利用制品推 桿的配合間隙，分型面以及瓣合模， 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng) 一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為 200186。C 左右，而制品固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在 60186。C以下。熱塑性塑料在注射成形后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模，提高塑件的定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 冷卻介質(zhì)：有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?，傳熱系?shù)大，成本低。用水冷卻，即在模具型腔周圍或內(nèi)部開(kāi)設(shè)冷卻水道。 綜上，該模具塑料釋放的總熱量不大，只在模具 型腔周圍開(kāi)設(shè)冷卻水道即可，均采用簡(jiǎn)單流道式 水道直徑為 8mm，在兩瓣合模上、下各布置一根，左右對(duì)稱布置。 19 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 以上內(nèi)容確定之后，便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計(jì)模架。在學(xué)校作設(shè)計(jì)時(shí)，模架部分要自行設(shè)計(jì)；在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。模板周界尺寸使用括號(hào)內(nèi)的尺寸時(shí)，原組合零件的規(guī)定尺寸允許增減。 模架尺寸確定之后，對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其時(shí)對(duì)大型模具，這一點(diǎn)尤為重要。 由前面型腔的布局以及相互 的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架 180 L，其中 L 取 250mm，可符合要求。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。 定模座板（ 250?250，厚 30mm） 定模座板就是模具與注射機(jī)連接處的板 ,開(kāi)模時(shí)定模板和定模座板直接分開(kāi) ,構(gòu)成第一分型面 . 因?qū)е枪潭ㄔ诙２糠?,定模座板與注 射機(jī)直接接觸 ,導(dǎo)柱的臺(tái)階被壓在定模座板里 ,所以這里只采用 H7/m6的過(guò)渡配合就能達(dá)到要求 .主流道襯套與固定孔也采用 H7/m6的過(guò)渡配合 ,為不使他們件有較大間隙 ,而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象 . 定模板（ 180?250，厚 16mm） 按常規(guī)這應(yīng)該是定模固定板 ,但是鑒與塑件的特殊性 ,把型腔和定模板直接做成整體式 ,故叫做定模板 ,用以成型塑件的外部部分形狀 . 導(dǎo)柱與定模板上的導(dǎo)柱孔采用 H7/f6 的間隙配和 ,才能保證導(dǎo)柱自由的來(lái)回滑動(dòng)導(dǎo)正 。同時(shí)為了順利產(chǎn)生第二次分型 ,設(shè)置了限 位螺釘以控制定模的開(kāi)模行程 ,上面還開(kāi)設(shè)了分