【文章內(nèi)容簡介】 注塑模具的分型面形狀及位置如圖 31 所示。 圖 31 充電器外殼注塑模具分型面形狀及位置 模具的基本結(jié)構(gòu)選擇 模具的基本結(jié)構(gòu)有兩種：單分型面注塑模和雙分型面注塑模。 （ 1）單分型面注塑模：是注塑模中最簡單、應(yīng)用最普及的一種模具，它以分型面為界將整個模具分為動模和定模兩部分。一部分型腔在動模，一部分型腔在定模。主流道在定模，分流道開設(shè)在分型面上。開模后，制品和流道留在動模，制品和澆注系統(tǒng)凝料從同一分型面內(nèi)取出，動模部分設(shè)有推出系統(tǒng)，開模后將制品推離模具。 （ 2）雙分型面注塑模：它從不同的分型面分別取出流道內(nèi)的凝料和塑件，又稱三南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 板式注塑模具。與單分型面注塑模相比，三板式 注塑模具增加了一個可移動的中間板（又名澆口板）。中間板適用于采用點(diǎn)澆口進(jìn)料的單型腔和多型腔模具。在開模時由于定距拉桿的限制，中間板作定距離的分開，以便取出這兩塊板之間流道內(nèi)的凝料，而利用推板或推桿將型芯上的塑件脫出。 雙分型面注塑模與單分型面注塑模的最大區(qū)別就是，雙分型面注塑模在生產(chǎn)過程中澆注系統(tǒng)凝料和制品會自動切斷分離，便于實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，而單分型面的澆注系統(tǒng)凝料通常要人工切除，大大降低了生產(chǎn)效率。 由于充電器外殼為大批大量生產(chǎn)，從提高生產(chǎn)效率角度出發(fā)，雙分型面注塑模的效益要更好。雖然，結(jié) 構(gòu)更復(fù)雜，但是制品質(zhì)量更好，經(jīng)濟(jì)效益更高。 根據(jù)上述原則，分析得出：模具的基本結(jié)構(gòu)為雙分型面注塑模。 圖 32 雙分型面注塑模的開模狀態(tài) 型腔數(shù)量和布局的確定 確定模具型腔數(shù)目時，我們可以從以下幾個方面考慮：（ 1）塑件大小與設(shè)備的關(guān)系；（ 2）充分利用現(xiàn)有設(shè)備；（ 3）使塑件精度比較容易得到滿足；（ 4）不使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化；（ 5）視塑件生產(chǎn)批量要求；（ 6）降低模具制造費(fèi)用。 由于模具型腔的數(shù)量通常根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等 確定型腔數(shù)量及其排列方式來確定的。型腔數(shù)量越多，制品的精度越低，經(jīng)濟(jì)性越差，成型工藝越復(fù)雜，并且保養(yǎng)和維修越困難，故障發(fā)生率越高。確定型腔數(shù)量的方法有：根據(jù)鎖緊力確定，根據(jù)最大注塑量確定，根據(jù)塑件精度和經(jīng)濟(jì)性確定。 模具中每增加一個型腔，制品尺寸精度要降低 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。δ ,單型腔模具注塑生產(chǎn)時可能產(chǎn)生的尺寸誤差為177。Δ s% 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 n≤ 2500δ /（Δ s178。 L） 24 對于高精度制品，由于多型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻一致，故通常推薦型腔數(shù)目不超過 4 個。 本零件主要從精度考慮，通過上述分析可得：該塑料采用一模四腔，即一次注射成型四個塑料制件，采用十字形布局，優(yōu)點(diǎn)是流道轉(zhuǎn)折較少，熱量壓力損失較小。布置方案如下圖 21。 圖 33 塑件的布置方案 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機(jī)的噴嘴射出后，到進(jìn)入模具的行腔以前所流經(jīng)的一段路程的總稱。其作用是將塑料熔體充滿型腔并將注射壓力充分傳遞到模腔的各個部位，以獲得組織致密、外 形清晰、表面光潔和尺寸精確的塑料制件。澆注系統(tǒng)包括：主澆道、分澆道、澆口、冷料穴等組成。 主流道設(shè)計(jì) 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)中從注射機(jī)噴嘴與澆口套接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，其作用是將注射機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔。 主流道的設(shè)計(jì)原則是：在保證塑料制件成型良好的前提下，盡量縮短主流道的長度，以使凝料少，壓力和熱量損失小。一般長度不大于 60mm，主流道大端呈圓角過渡，以減小料流轉(zhuǎn)向阻力。 mmRR 20 ?? （ 231） mmdd 10 ?? （ 232） 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 由公式（ 231）、（ 232），以及其他技術(shù)要求得出主流道尺寸見表 21。 根據(jù)分析得：主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式，主流道襯套與定模板采用 H7/m6過渡配合，與定位圈的配合采用 H9/f9 間隙配合；主流道 襯套選用 T T10 制造，熱處理強(qiáng)度為 52~56HRC。主流道體積： V= 3cm 表 31 主流道部分尺寸 分流道設(shè)計(jì) 分澆道是連接主澆道和澆口的主要通道 ,起著分流和轉(zhuǎn)向的作用。 分流道的設(shè)計(jì)原則有： （ 1）截面的選擇：常用的流道 截面形狀有圓形、梯形、 U 形和六邊形等，在設(shè)計(jì)中，要想減少流道內(nèi)的壓力損失，就希望流道截面積大；要想減少散熱損失，又希望面積小，故可用流到的截面積與表面積之比來表示流道的效率，其比值越大，效率越高，各種流道截面積的效率見表 32。 表 32 各種流道截面的效率 從上表中可以看出，截面為圓形和正方形的分流道截面效率最大，應(yīng)用效果應(yīng)是最好的。但是圓形和正方形分流道工藝性較差。圓形分流道要求開設(shè)在分型面兩側(cè)，對稱分布加工難度大。正方形分流道脫出分流道凝料的阻力大，若去斜度，實(shí)質(zhì)上久變?yōu)榱颂菪畏至鞯?，從應(yīng)用觀點(diǎn)看，梯形分流道和 U 形分流道是最佳選擇。 通過分析得：在充電器外殼注塑模具設(shè)計(jì)中擬采用梯形截面。 （ 2）分流道的布置方式：在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡兩種，根據(jù)本模具的要求我們選取平衡式，也就是指分流道到各型腔澆口的長度，斷面形狀， 符 號 名 稱 尺 寸 /mm d 主流道小端直徑 SR 主流道球面半徑 17 a 主流道錐角 2 L 主流道長度 20 D 主流道大端直徑 5 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 尺寸都相同的布置形式。它要求各對應(yīng)部位的尺寸相等。這種布置可實(shí)現(xiàn)均衡送料和同時充滿型腔的目的，是成型的塑件力學(xué)性能基本一致。而且在此模具中不會造成份流道過長的缺點(diǎn)。 （ 3）分流道的直徑選擇： 由表 33 得，分流道的直徑為 5mm。 表 33 塑料分流道斷面尺寸推薦 塑件品種 分流道直徑（ mm） ABS、 AS ~ （ 4）其他數(shù)據(jù)確定：分流道體積： V=(4＋ 5）179。 179。 40179。 4 3mm = 3cm 。單一通道長度： L=40mm 圖 34 分流道圖 澆口設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的最后部分，其作用是使塑料以較快速度進(jìn)入并充滿型腔，它能很快冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還沒冷卻的熔體倒流 。由于充電器外殼表面刻有精美圖案，表面成型質(zhì)量要求較高，不能有澆口痕跡，且選用的是雙分型面注塑模具，故選用點(diǎn)澆口比較合理。 因?yàn)辄c(diǎn)澆口：是一種斷面尺寸很小的澆口。優(yōu)點(diǎn)：自行切斷，無需修剪澆口，生產(chǎn)效率高。單腔模多腔模均適用。斷離后的點(diǎn)澆口凝料可以由手工取出或靠點(diǎn)澆口自動脫落機(jī)構(gòu)脫模。 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 35 模具的點(diǎn)澆口圖 冷料穴設(shè)計(jì) 冷料穴位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端，其作用是去除料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時又能將主流道的凝料拉出。在 充電器外殼注塑模具設(shè)計(jì)中，采用底部帶有拉料桿的冷料穴，這類冷料穴的底部由一個拉料桿構(gòu)成。拉料桿裝在面板上，因此它不能隨脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動。利用球頭形的拉料桿配合冷料穴。專用于推件板脫模機(jī)構(gòu)中。塑料進(jìn)入冷料穴后，緊包在拉料桿的球形頭上，拉料桿固定在面板上，開模時將主流道凝料拉出定模，然后靠推板頂出塑料制件時，強(qiáng)行將其從拉料桿上刮下脫模。 冷料穴的形式有三種：（ 1）與推桿匹配的冷料穴；（ 2)與拉料桿匹配的冷料穴；（ 3）無拉料桿的冷料穴。 通過分析得出：該設(shè)計(jì)中選擇第（ 3）種，且拉料桿的頭部選擇為球形。 圖 36 模具的冷料穴圖 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 成型零件設(shè)計(jì) 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪廓的零件。根據(jù)需要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式： 整體式凹模：非穿通式模體，強(qiáng)度好，不易變形；加工困難，故只適用于小型且形狀簡單的塑件成型 ,此時可省去定模座板。 組合式凹模：組合式凹模又可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式以及拼塊組合式。 （ 1）整體嵌入式凹模：凹模形狀、尺寸一致性好，更換方便。 （ 2）局部鑲嵌式凹模：對于形狀復(fù)雜或易損壞的凹模，將難以加工或易損 壞的部分做成鑲件形式嵌入型腔主體上。 （ 3）拼塊組合式凹模：這種結(jié)構(gòu)形式廣泛用于大型模具上。根據(jù)鑲拼方式不同，又可分為凹模底部鑲拼式、凹模側(cè)壁鑲拼式以及瓣合式。 ①凹模底部鑲拼式結(jié)構(gòu)：對于形狀較復(fù)雜的型腔或尺寸較大時，可把凹模做成通孔型的，然后再鑲上底部。 ②凹模側(cè)壁鑲嵌式結(jié)構(gòu)：對于大型凹模，為了便于加工，有利用熱處理并節(jié)省模具鋼，其側(cè)壁可采用拼塊結(jié)構(gòu)。 ③瓣合式凹模：對于側(cè)壁帶有凹凸形狀或外螺紋時，為了便于塑件脫模，可將凹模做成兩瓣或多瓣組合式。 通過上述分析得：選 用整體嵌入式凹模，因?yàn)樗芗切⌒颓倚螤詈唵蔚乃芗?；同時凹模形狀、尺寸一致性好，更換方便。 圖 37 模具的凹模圖 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模（即型芯）是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通常可分為整體式和組合式兩種類型。 整體式凸模：不僅結(jié)構(gòu)牢固，還可省去動模墊板（即支承板）。但是由于不便于加工，故只適用于形狀簡單且凸模高度較小的單型腔模具。 組合式凸模：組合式凸模又分整體裝配式和鑲件組合式。 （ 1） 整體裝配式凸模：它是將凸模單獨(dú)加工后與動模板進(jìn)行裝配而成； （ 2）鑲件組合 式凸模：對于形狀復(fù)雜的凸模，為了加工方便，可采用鑲件拼合式結(jié)構(gòu)。 通過上述分析得：選用整體裝配式凸模，因?yàn)樗芗切⌒颓倚螤詈唵蔚乃芗?；同時凸模形狀、尺寸一致性好，更換方便。 圖 38 模具的凸模圖 成型零件工作尺寸計(jì)算 成型零件的工作尺寸一般是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的工作尺寸。通常包括凹南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 模和凸模的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長和寬）、凹模和凸模的高度尺寸以及位 一般情況下，影響成型零件及塑件公差的主要因素是模具制造公差、模具磨損量以及塑件的收縮率這三 項(xiàng)。 在下面的計(jì)算當(dāng)中，公式的字符含義為： S 為塑件的平均收縮率， S=% ； ? 為制品公差； z? 為模具制造公差。對于中小型制品， z? =3? 。 表 34 成型零件工作尺寸 類別 塑件尺寸 制品公差△ 計(jì)算公式 工作尺寸 凹 模 工 作 尺 寸 的 計(jì) 算 0 ? ?MLZSLS????????? ???043)1( (凹模的徑向尺寸） ? 0 ? 錯誤 !未找到引用源。 ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ?MH? ? 21 3 ZSSH ????? ? ????? （高度尺寸） ? ? ? ? ? ? 012 ? R 0 ? R ? 型 芯 工 作 部 分 ? 043)1( ZSM lSl ???????? ???? 凸模 徑向尺寸 0 ? ? 0 ? ? 0 ? 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 尺 寸 ? 0 ? ? 0 ? ? ?mh ? ? 11 2ZSSH ????? ? ????? 高度尺寸 0 ? ? 0 ? ? 0 ? R ? R 0 ? 中心距類尺寸 ?? ? ?ZSCC SM ?21)1( ??? ?? ?? ?? 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng) 凝料脫出機(jī)構(gòu) 由于在上面的澆口設(shè)計(jì)中已經(jīng)確定采用點(diǎn)澆口。 因?yàn)橐话銇碚f，普通澆注系統(tǒng)多數(shù)是單分型面的二板模具，而點(diǎn)澆口、潛伏式澆口多是雙分型面的三板模具。 通過分析：點(diǎn)澆口的脫模設(shè)計(jì)選擇利用側(cè)凹拉斷點(diǎn)澆口凝料。 塑件脫模機(jī)構(gòu) 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則為：（ 1）結(jié)構(gòu)可靠：機(jī)械的運(yùn)動準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度；（ 2）保證塑件不變形、不損壞；（ 3）保證塑件外觀良好；（ 4） 盡量使塑件留在動模一邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。 推件板脫模機(jī)構(gòu)是在型芯根部（制品外 型側(cè)壁）安裝一與它密切配合的推板或推塊，推板或推塊通過復(fù)位桿或推桿固定在推桿板上，以與開模相同的方向?qū)⒅破吠瞥觥? 脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個動作，即