【文章內(nèi)容簡介】 成型薄壁制品；鎖模力過大，又易損壞模具。合模裝置的基本參數(shù)合模裝置的基本參數(shù)決定了模具的安裝尺寸，因而也決定了所能加工制件的平面尺寸。合模裝置的基本參數(shù)包括動、定模固定板尺寸、拉桿間距、動定模固定板間最大開距、模具高度及動模固定板行程與移動速度等。圖23所示為合模裝置的基本參數(shù)。圖23 合模裝置基本參數(shù)a）模具與模板及拉桿間距的尺寸關(guān)系 b）模板間的尺寸1動模固定板 2動模 3塑件 4定模 5定模固定板（1）動、定模固定板尺寸BH與拉桿間距B0H0：動、定模固定板的尺寸是指固定板上螺釘孔在長和寬方向的最大中心間距；拉桿間距是指固定板上拉桿孔在長和寬方向的最大中心間距。模具平面尺寸必須限制在固定板尺寸及拉桿間距規(guī)定的范圍內(nèi)。（2）動、定模固定板間最大開距Sk：動、定模固定板間的最大開距指動、定模固定板之間所能達到的最大距離，包括調(diào)模行程在內(nèi)。最大間距是否滿足要求，主要看成形制品能否方便地從開模后的模腔中取出以及安放嵌件等輔助操作是否便利等。（3）模具最大高度Hmax、最小高度Hmin及調(diào)模行程：模具最大（?。└叨仁侵负夏C構(gòu)閉合后，達到規(guī)定的鎖模力時，動、定模固定板之間的最大（?。┚嚯x，分別用Hmax與Hmin表示，差值Hmax－Hmin稱為調(diào)模行程。模具設計時，必須使模具實際高度H滿足HminHHmax。因此，在某種程度上可以說，模具最大（?。└叨纫?guī)定了制件在高度方向上的尺寸范圍。（4）動模固定板行程S：動模固定板行程指動模固定板能移動的最大距離。對液壓機械式合模裝置，此值是常數(shù)，對全液壓式合模裝置，此值隨模具高度不同而不同。動模固定板行程應大于制件高度的2倍，以便取件。（5）開、合模速度：開、合模速度指動模固定板在開模、鎖模時的移動速度。生產(chǎn)實際中，開、合模速度在開、合模過程中是變化的，合模時為快速→慢速，開模時為慢速→快速→慢速?！?m/s，～ m/s，～ m/s。 注塑機的型號規(guī)格注塑機型號規(guī)格是用來表示注塑機加工能力的，而反映注塑機加工能力的主要參數(shù)是公稱注射量和鎖模力。因此常用公稱注射容積數(shù)量和鎖模力大小來表示注塑機型號規(guī)格。公稱注射量是指注塑機在注射螺桿（或柱塞）作一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的對空注射量。鎖模力是由合模機構(gòu)所能產(chǎn)生的最大模具閉緊力決定的，它反映了注塑機成型制品面積的大小。一般用注塑機的公稱注射量和鎖模力同時來表示注塑機的加工能力，并以此作為注塑機的系列規(guī)格。國產(chǎn)注塑機的型號表示為：XSZY125/90，型號中：X表示（成）形（機），S表示塑料，Z表示注射，Y表示預塑式，125表示公稱注射量為125 cm3，90表示最大鎖模力為9010 kN。第三章 相機面殼注射模設計注射模具的分類方法很多。按其所用注射機的類型可分為臥室注射機用的模具、立式注射機用的模具、角式注射機用的模具；按所成型的塑料制品材料分，可分為熱塑性塑料注射模和熱固性塑料注射模。按注射模的整體結(jié)構(gòu)分，可分為單分型面注射模、雙分型面注射模、垂直分型面注射模、有側(cè)面分型和抽芯結(jié)構(gòu)的注射模、定模有定距推板結(jié)構(gòu)的注射模、直角注射成型機上用的專用注射模、有活動向鑲件的注射模等。按澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分，可分為澆注系統(tǒng)為熱流道結(jié)構(gòu)的注射模、澆注系統(tǒng)為絕熱流道結(jié)構(gòu)的注射模、澆注系統(tǒng)為溫流道結(jié)構(gòu)的注射模。單分型面注射模單分型面注射模也稱二板式注射模，如圖31所示。它是注射模中最簡單的一種結(jié)構(gòu)形式。這種模具只有一個分型面。單分型面注射模具可以根據(jù)需要，既可以設計成單型腔注射模，也可以設計成多型腔注射模，應用十分廣泛。圖31 單分型面注射模1—動模板 2—定模板 3—冷卻水道 4—定模座板 5—定位圈 6—澆口套 7—凸模 8—導套 9—導套 10—動模座板 11—支 12—支承柱 13—推板 14—推桿固定 15—拉料桿 16—推板導柱 17—推板導套 18—推桿 19—復位桿 20—墊塊其工作原理為：合模時，在導柱的導向定位下，動模和定模閉合。型腔由定模板上是凹模與固定在動模板上的凸模組成，并由注射機合模系統(tǒng)提供的鎖模力鎖緊。然后注射機開始注射，塑料熔體經(jīng)定模板上的澆注系統(tǒng)進入型腔，待熔體充滿型腔并經(jīng)過保壓、補縮和冷卻定型后開模。開模時，注射機合模系統(tǒng)帶動動模后退，模具從分型面分開，塑料件包在凸模上隨動模一起后退，同時拉料桿將澆注系統(tǒng)的主流道凝料從澆口套中拉出。當動模移動一定距離后，注射機的頂桿接觸推板，推出機構(gòu)開始動作，使推桿和拉料桿分別將塑件及澆注系統(tǒng)凝料從凸模推出，塑件與澆注系統(tǒng)凝料一起從模具中落下，至此完成一次注射過程。推出機構(gòu)靠復位桿復位并準備下一次注射。雙分型面注射模圖32 雙分型面注射模1—支架 2—支承板 3—型芯固定板 4—推件板導柱 5—導柱 6—限位銷 7—彈簧 8—定距拉板 9—推板 10—推桿固定板11—推桿 12—導柱 13—中間板 14—定模座板 15—導套 16—澆口套 17—型芯雙分型面注射模具有兩個分型面，如圖32所示。第一個分型面AA是定模板與中間板的分型后澆注系統(tǒng)凝料由此脫出，第二個分型面BB是中間板與推件板之間的分型，分型后塑件由此脫出。與單分型面注射模具比較，雙分型面注射模具在定模部分增加了一塊可以局部移動的中間板，所以也叫三板模（動模板、中間板、定模板）注射模具。雙分型面注射模常用于點澆口進料的單型腔或多型腔的注射模具，開模時，中間板在定模的導柱上與定模板作定距離分離，以便在這兩模板之間取出澆注系統(tǒng)凝料。其工作原理為：開模時，注射機開合模系統(tǒng)帶動動模部分后移。由于彈簧的作用，模具首先在A分型面分型，中間板隨動模一起后移，主流道凝料隨之拉出。當動模部分移動一定距離后，固定在中間板上的限位銷與定距拉板左端接觸，使中間板停止移動。動模繼續(xù)后移，B分型面分型。因塑件包緊在型芯上，這時澆注系統(tǒng)凝料在澆口處自行拉斷，然后在A分型面之間自行脫落或由人工取出。動模部分繼續(xù)后移，當注射機的推桿接觸推板時，推出機構(gòu)開始工作，推件板在推桿的推動下將塑件從型芯上推出，塑件在B分型面之間自行落下。斜導柱側(cè)向分型與抽芯注射模當塑件側(cè)壁有通孔、凹穴或凸臺時，其成型零件必須制成可側(cè)向移動的，否則塑件無法脫模。帶動型芯滑塊側(cè)向移動的整個機構(gòu)稱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。如圖33所示為斜導柱側(cè)向抽芯的注射模，其中的側(cè)向抽芯機構(gòu)是由斜導柱和側(cè)型芯滑塊所組成的，此外還有楔緊塊、擋塊、滑塊拉桿、彈簧等一些輔助零件。圖33 斜導柱側(cè)向分型與抽芯注射模1—動模座板 2—墊塊 3—支承板 4—動模板 5—擋塊 6—螺母 7—彈簧 8—滑塊拉桿 9—楔緊塊 10—斜導柱 11—側(cè)型芯滑塊12—型芯 13—澆口套 14—定模座板 15—導柱 16—定模板 17—推桿 18—拉料桿 19—推桿固定板 20—推板 其工作原理為：開模時，動模部分向后移動，開模力通過斜導柱作用于側(cè)型芯滑塊，迫使其在動模板的導滑槽內(nèi)向外滑動，直至滑塊與塑件脫開，完成側(cè)向抽芯動作。這時塑件包在型芯上隨動模繼續(xù)后移，直到注射機頂桿與模具推板接觸，推出機構(gòu)開始工作，推桿將塑件從型芯上推出。合模時，復位桿使推出機構(gòu)復位，斜導柱使側(cè)型芯滑塊向內(nèi)動復位，最后由楔緊塊鎖緊。斜導柱側(cè)向抽芯結(jié)束后，側(cè)型心滑塊應有準確的位置，以便在合模時斜導柱能順利插入滑塊的斜導孔中使滑塊復位。圖33的定位裝置是由擋塊、滑塊拉桿、螺母和彈簧組成的。楔緊塊是防止注射時熔體壓力使側(cè)型芯滑塊產(chǎn)生位移而設置的，其上面的斜面應與側(cè)型芯滑塊上斜面的斜度一致，在設計時應留有一定的修正余量，以便裝配時修正。帶有活動鑲件的注射模 有些塑件上雖然有側(cè)向的通孔及凹凸形狀，但還有更特殊的要求，如模具上需要設置螺紋型芯或螺紋型環(huán)等。這樣的模具有時很難用側(cè)向抽芯機構(gòu)來滿足側(cè)向抽芯的要求。為了簡化模具結(jié)構(gòu)，將不采用斜導柱、斜滑塊等機構(gòu)，而是在型腔的局部設置鑲件。開模時，這些活動鑲件不能簡單的沿開模方向與塑件分離，而是必須在塑件脫模時連同塑件一起移出模外，然后通過手工或?qū)ｉT的工具將它與塑件分離，在下一次合模注射之前，再重新將其放入模內(nèi)。 采用活動鑲件結(jié)構(gòu)形式的模具，其優(yōu)點不僅省去了斜導柱、滑塊等負責結(jié)構(gòu)的設計與制造，使模具外形縮小，大大降低了模具的制造成本，更主要的是在某些無法安排斜滑塊等結(jié)構(gòu)的場合，必須使用活動鑲件形式。這種方法的缺點是操作時安全性差，生產(chǎn)效率較低。圖34 帶有活動鑲件的注射模1—定模板 2—導柱 3—活動鑲塊 4—型芯座 5—動模板 6—支承塊 8—彈簧 9—推桿 10—推桿固定板 11—推板如圖34所示的是帶有活動鑲件的注射模。開模時，塑件包在型芯和活動鑲件上，隨動模部分向左移動而脫離動模板，分型到一定距離，推出機構(gòu)開始工作，設置在活動鑲件上的推桿將活動鑲件連同塑件一起推出型芯脫模，由人工將活動鑲件從塑件上取下。合模時，推桿在彈簧的作用下復位，推桿復位后動模板停止移動，然后人工將活動鑲件重新插入定位孔中，再合模后進行下一次的注射動作。結(jié)合相機面殼塑件三維圖（圖35），三維圖尺寸為長110mm，寬64mm，高20mm。進行相機模具結(jié)構(gòu)方案設計，需要考慮以下幾個方面，包括分型面位置的確定、型腔數(shù)量的確定、澆注系統(tǒng)設計、成型零件設計、合模導向機構(gòu)設計、推出機構(gòu)設計、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、標準模架的選用及模架的尺寸計算。圖35 相機面殼三維圖分型面是模具上用于取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)冷凝料的可分離的接觸表面。分型面的設計原則：分型面應選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。在塑件設計階段，就應考慮成型時分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。在模具設計階段，應首先確定分型面和澆口的位置，然后選擇模具的結(jié)構(gòu)。該塑件由于沒有側(cè)抽芯機構(gòu)、塑件制件上的幾個孔的深度一致且較淺，結(jié)合塑件組成結(jié)構(gòu)分析，設計一個分型面（圖36）比較合適且便于順利脫模。圖 36 分型面型腔的布置形式有很多，在布置型腔時，要求塑料通過流道那能夠順利到達型腔。通過對塑件結(jié)構(gòu)分析，進行一模一腔（圖37）和一模兩腔（圖38）對比設計，考慮澆口位置的設計，由于塑件中等尺寸，產(chǎn)量不大，采用一模一件即可滿足生產(chǎn)需要，采用直澆口（圖39），塑件質(zhì)量容易保證，從零件上端中心進料，料流比較順暢，不易產(chǎn)生熔接痕與氣泡缺陷。而一模兩件或一模多件的對稱布置，生產(chǎn)效率較高，采用側(cè)澆口（圖310），從分型面進料，模具結(jié)構(gòu)簡單，但澆口位置不是進料的最佳位置，塑件容易產(chǎn)生熔接痕。圖37 一模一腔 圖38 一模兩腔圖39 直澆口 圖310 側(cè)澆口 澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)是指模具中塑料熔體由注射機噴嘴至型腔之間的進料通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并將注射壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密、輪廓清晰、表面光潔、尺寸精確地塑件。對澆注系統(tǒng)的簡要分析澆口位置的選擇原則：（1）盡量縮短流動距離；（2）澆口應開設在塑件壁厚最大處；（3）必須盡量減少熔接痕；（4）應有利于型腔中氣體排出；（5）考慮分子定向影響；（6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動；（7）澆口處避免彎曲和受沖擊載荷；（8）注意對外觀質(zhì)量的影響。根據(jù)本塑件的特征，型腔設計成中心澆口，流道開在型腔板上。澆注系統(tǒng)組成澆注系統(tǒng)由主流道、進料澆口和冷料穴組成。主流道設計（1）主流道是連接注射機噴嘴與分流道的塑料熔融體通道。主流道如圖311所示。圖311 主流道 d：主流道小端直徑=（注射機噴嘴孔徑+~1）mm， L：主流道長度，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)確定 α：主流道錐度，一般為2176。~ 4176。，本課題選用4176。（2）澆口套設計澆口套為標準件可選購，其結(jié)構(gòu)如圖312所示。澆口套常用鋼材是T8A、T10熱處理要求：（5055）HRC。圖312澆口套主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大1~2mm，在此選用SR=19。 成型零件設計注射模的成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括凹模、型芯，以及各種型桿和成型鑲塊。本設計主要涉及對凹模和型芯的設計。成型零件結(jié)構(gòu)設計成型零件在工作時與塑料直接接觸，成型塑件。進行成型零件的結(jié)構(gòu)設計時，既要考慮保證獲得合格的塑件，又要便于加工制造，還要注意盡量節(jié)約貴重模具材料，以降低模具成本。（1）凹模的結(jié)構(gòu)設計凹模是成型制品外表面的成型零件，是制品外表面形狀、結(jié)構(gòu)的復制。對于本課題，選用整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凹模結(jié)構(gòu)。整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凹模，結(jié)構(gòu)簡單易于制造，也便于維修和更換，一致性較好。凹模的結(jié)構(gòu)如圖313所示。（2）凸模的結(jié)構(gòu)設計凸模即成型塑料制品內(nèi)表面的型芯。對于本課題，選用整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模。整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模，結(jié)構(gòu)簡單易于制造，也便于更換。凸模的結(jié)構(gòu)如圖314所示。圖313凹模 314凸模成型零件工作尺寸的計算對于標注公差的凹模、凸模尺寸按相應公式進行尺寸計算。（1）平均收縮率查表 23，可知ABS的收縮率=%，=%，則其平均收縮率=（+）/2 =（%+%）/2 =%（2）凹模尺寸計算 ①凹模徑向尺寸計算 = 式中、 ——塑件上相應尺寸的公差（下同）； 、——塑件上相應尺寸制造公差，對于中小型塑件取 （下同）；由前面算得 ， 。②凹模深度尺寸計算 = （3）凸模尺寸計算 ①凸模徑向尺寸計算