【文章內(nèi)容簡介】 好的性能與外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：1． 避免引起熔體破裂現(xiàn)象；2． 有利于熔體流動和縮補口；3． 保證流動比在允許范圍內(nèi)；4． 有利于型腔內(nèi)氣體排出；5． 減少塑件熔接痕增加熔接強度；6． 防止撩流將型芯或嵌件擠壓變形；7． 高分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊?。對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計應(yīng)盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式。綜合以上分析，三通管的澆口設(shè)計成點澆口，這類的澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置。直徑取1mm，澆口長度取得是1mm，它的優(yōu)點是熔體通過時流速增加，前后壓差大，提高了沖模速度，成形自動切數(shù)斷，有利于自動成形，澆口的痕跡不明顯，缺點是澆口部位易被固化之殘料樹脂堵住。所以它常用于成型中、小型塑料件的模具中，也可用于表面不允許有較大痕跡的塑件。圖43 澆口設(shè)計示意圖第5章 成型零件設(shè)計與計算成型零件中與塑料接觸并決定制品幾何形狀的各處尺寸，稱為工作尺寸。一般來講，任何塑料制品的幾何尺寸均可分為外形尺寸，內(nèi)形尺寸和中心距尺寸等三大類型，而與它們對應(yīng)的成型零部件的工作尺寸分別稱為型腔尺寸，型芯尺寸和模具中心距尺寸。其中型腔尺寸和型芯尺寸又均可分為高度尺寸和徑向尺寸。型腔，型芯和中心距的標注形式及其偏差分布所做的規(guī)定可以歸納成以下三條：1． 制品上的外形尺寸采用單向負偏差，基本尺寸為最大值，與制品外形尺寸相應(yīng)的型腔內(nèi)尺寸采用單向正偏差，基本尺寸為最小值；2． 制品上的內(nèi)形尺寸采用單向正偏差，基本尺寸為最小值，與制品內(nèi)形尺寸相應(yīng)的型腔外尺寸采用單向負偏差，基本尺寸為最大值；3． 制品和模具上的中心距尺寸均采用雙向等值正，負偏差，它們的基本尺寸均為平均值。型腔按結(jié)構(gòu)形式的不同可分為整體式，整體嵌入式，鑲拼組合式和瓣合式四種類型，鑲拼組合式型腔有底部鑲拼式，局部鑲拼式，側(cè)壁鑲拼式等形式。本設(shè)計所成型的制品屬于形狀簡單的中小型制件，所以選用鑲拼組合式型腔。實際上，型腔的結(jié)構(gòu)尺寸的確定，是在保證型腔的強度和剛度的前提下，盡量提高模具材料的利用率。在確定凹模的結(jié)構(gòu)尺寸時，要給定一個合理的安全系數(shù)。也就是說，型腔的結(jié)構(gòu)尺寸不必精確地定量，可以在一個合理范圍內(nèi)取值。因此，同樣可以在分析和歸納典型生產(chǎn)實例的基礎(chǔ)上，按型腔的結(jié)構(gòu)型式和尺寸大小、型腔壓力確定一個系列，對每一等級確定出型腔的結(jié)構(gòu)尺寸。圖51 型腔結(jié)構(gòu)示意圖 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)形式可分為整體式，整體嵌入式，鑲拼組合式，及活動式，活動型芯的主要形式有瓣合式型芯和側(cè)向型芯，本次設(shè)計的是帶有側(cè)向型芯結(jié)構(gòu)的凸模。型芯是成型塑件外形的，其工作尺寸屬被包容尺寸，在使用過程中凸摸的磨損會使被包容尺寸變小。因此，為了使得模具的磨損留有修模的余地，以及裝配的需要，在設(shè)計模具時，被包容尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。圖52 型芯結(jié)構(gòu)示意圖塑件的平均收縮率: (51)式中 —塑料的最大收縮率 —塑料的最小收縮率根據(jù)公式(51)。 (52)式中—型腔的徑向尺寸(mm)； —塑件的徑向尺寸(mm)； —塑件的公差值； —制造公差，； —塑件的平均收縮率； X—修正系數(shù),一般精度小型塑件取為。根據(jù)公式 (52)， 型腔深度尺寸的計算 (53)式中—型腔的高度方向尺寸； —塑件的高度尺寸； —塑件的平均收縮率； —修正系數(shù)，一般精度小型塑件取為。根據(jù)公式 (53)， 圖53 上下模型腔 型芯尺寸的計算 型芯徑向尺寸的計算 (54）式中—型芯各部分的徑向尺寸(mm)；—塑件各部分的徑向尺寸(mm)； —塑件的公差值； —制造公差，； —塑件的平均收縮率； X—修正系數(shù),一般精度小型塑件取為。根據(jù)公式(54）， 型芯長度尺寸的計算 (55)式中 —型芯各部分的長度方向尺寸(mm)； —塑件各部分的長度尺寸(mm)； —修正系數(shù),一般精度小型塑件取為。根據(jù)公式(55)， 圖54 型芯結(jié)構(gòu)圖 冷卻與加熱系統(tǒng)本塑件在注射成型時不要求有太高的模溫，所以在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。設(shè)定模具平均工作溫度為50℃，用常溫20℃的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30℃，設(shè)單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量為M，由塑料模具設(shè)計手冊得,。則注射周期：+每小時注射次數(shù)：則單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量： 故冷卻水體積流量可用下式計算： （56）則由（56）可得： 由手冊查得冷卻水管直徑d=10mm。圖55 冷卻水道第6章 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 導(dǎo)向機構(gòu)的功用任何一副模具在定動模之間都設(shè)置有導(dǎo)向機構(gòu)。其作用有如下：1． 定位作用 合模時維持動定模之間的一定方位，合模后保持模腔的正確形狀；2． 導(dǎo)向作用 合模時引導(dǎo)動默按序閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力；3． 承載作用 采用推件板脫?；蛉迨侥＞呓Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱有承受推件板和定模型腔板的重載荷作用；4． 保持運動平穩(wěn)作用 對于大中型模具的脫模結(jié)構(gòu)，有保持機構(gòu)運動靈活平穩(wěn)的作用。 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計1． 導(dǎo)柱 國家標準規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱。有的導(dǎo)柱開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩檫，小型模具和生產(chǎn)批量小的模具主要采用帶頭導(dǎo)柱，大型模具和生產(chǎn)批量大的模具多采用有肩導(dǎo)柱。中小型模具導(dǎo)柱直徑約為模板兩直角邊之和的1/20～1/35。大型模具導(dǎo)柱直徑約為模板兩直角邊之和的1/30～1/40。具體直徑可查塑料模架標準。國家規(guī)定導(dǎo)柱頭部為錐形，錐形長度為導(dǎo)柱直徑的1/3，半錐角為10 186?！?5 186。，也有頭部采用半球形的導(dǎo)柱，導(dǎo)柱具體尺寸可查有關(guān)國家標準； 2． 導(dǎo)套 直導(dǎo)套多用于較薄的模板，比較厚的模板須采用帶頭導(dǎo)套，導(dǎo)套壁厚通常在3～10mm ，視內(nèi)孔大小而定，大者取大值，帶頭導(dǎo)套軸向固定容易，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)套具體尺寸可查有關(guān)國家標準。如圖所示： 圖61 導(dǎo)柱、導(dǎo)套示意圖 設(shè)計導(dǎo)套和導(dǎo)柱須注意的事項 1． 合理布置導(dǎo)柱位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模模具四角的危險斷面上，通常設(shè)在長邊離中心線的1/3處最安全。導(dǎo)柱布置方式常采用等直徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置； 2． 導(dǎo)柱工作部分長度應(yīng)比型芯端面高出68mm ，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)用；3． 導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度時采用H8/f8，甚至H9/f9）導(dǎo)柱固定部分配合精度采取H7/k6；導(dǎo)套外徑的配合精度采取H7/n6。，其余部分可以擴孔，以減小摩檫，并降低加工難度；4． 導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨性，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理，其硬度為HRC4855，也可采用T8或T10碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理。，；；5． 導(dǎo)柱可以設(shè)置在動模一邊或定模一邊，設(shè)在動模一邊可以保護型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊便于塑件脫模，一般情況下導(dǎo)柱多設(shè)在有型芯的一邊，有時動定模兩邊均設(shè)有導(dǎo)柱，分別起著不同的作用；6． 導(dǎo)柱頭部應(yīng)制成截錐形或球頭型；導(dǎo)套的前端也應(yīng)導(dǎo)角，一般導(dǎo)角半徑為12mm。 第7章 脫模機構(gòu)設(shè)計 確定推出機構(gòu)在注射成型的每一個循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種脫出型件的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)（或稱脫模機構(gòu)）。推出機構(gòu)的作用包括推出，取出兩個動作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后把其脫出物體從模具內(nèi)取出。脫模機構(gòu)的設(shè)計原則：1． 塑料滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作，致使模具結(jié)構(gòu)簡單；2． 防止塑件變形或損壞，正確分析塑件對模腔的粘附力的大小及其所在部位，與針對性的選擇合適的脫模裝置，是推出重心與脫模阻力中心重合；3． 力求良好的塑件外觀，在選擇頂出位置時，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。在采用推桿脫模時，尤其要注意這個問題；4． 結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模機構(gòu)應(yīng)工作可靠，運動靈活，制造方便，更換容易，且具有足夠的強度和剛度。將塑件從包緊的型芯上脫出時所需克服的阻力稱為脫模力。塑料成型后由于體積收縮，對型芯產(chǎn)生包緊力，塑件要從型芯上脫出就必須克服因包緊離而產(chǎn)生的摩擦阻力。 (71) 式中 —最大脫模力或開模力，N； —型芯或凸模被塑件包緊部分的面積，A=8478； —由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積上的正壓力，一般取8～12MPa； —摩擦系數(shù)，～； —脫模斜度。根據(jù)公式(71)， 由以上計算得出推板推出一個塑件的最大脫模力為＝，模具為一模一腔，所選注射機的額定推出力為15KN，所以注射機的額定推出力能夠滿足模具的推出機構(gòu)的要求。 抽芯距和抽芯力的計算側(cè)向抽芯或側(cè)向瓣合模從成型位置到不妨礙制品頂出脫摸位置所移動的距離稱為抽芯距，用S抽表示，為了安全起見，抽拔距通常應(yīng)比側(cè)孔或側(cè)凹的深度大23mm。但在側(cè)向型芯或瓣合模塊脫出側(cè)孔或側(cè)凹以后，其幾何位置有限于制品脫摸的情況下，抽芯距不能簡單依靠這種方法確定。所以，根據(jù)上所述本套模具的抽芯距可取S=77mm。 抽芯所需的力叫抽拔力，它的性質(zhì)與影響因素和脫模力相同，事實上側(cè)向抽芯力就是塑件脫出側(cè)型芯需要的脫模力，所以其計算方法和脫模力相同。 斜導(dǎo)柱的設(shè)計斜角與脫模力及抽芯有關(guān)，角度大則斜導(dǎo)柱所受彎曲力要增大，所需開模力也增大。因此，希望角度小些為好。但是當抽芯距一定時，角度小則使斜導(dǎo)柱加長，斜導(dǎo)柱傾角一般在之間選取，最常用的是和（本設(shè)計選用）。鎖緊塊角度應(yīng)比斜導(dǎo)柱傾斜角大。1． 開模時，滑塊和鎖緊塊必須分開，之后斜導(dǎo)柱才能拔動滑塊實現(xiàn)側(cè)向抽芯；2． 合模時，如果滑塊由斜導(dǎo)柱復(fù)位，如果的話，鎖緊塊和滑塊就會發(fā)生干涉，稱撞模。當抽拔方向垂直于開模方向時，為了達到要求的抽芯距S,所需的開模行程H與斜銷的傾角的關(guān)系為 (72) 斜銷有效工作長度 (73)根據(jù)公式(72)， H=。根據(jù)公式(73)， L=。抽芯時滑塊在斜導(dǎo)柱作用下沿導(dǎo)滑槽運動，當忽略摩擦阻力時，斜導(dǎo)柱所受的彎曲力F (74)根據(jù)公式(74)，取，查參考文獻取斜導(dǎo)柱直徑為25mm。 圖71 開模行程和斜導(dǎo)柱的受力分析斜導(dǎo)柱的總長度與抽芯距、斜導(dǎo)柱的直徑和傾角以及斜導(dǎo)柱固定板厚度等有關(guān)。斜導(dǎo)柱的總長為: (75)式中 L—斜導(dǎo)柱總長度； —斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑； h—斜導(dǎo)柱固定部分直徑； —斜導(dǎo)柱工作部分直徑； S—抽芯距。根據(jù)公式(75)， 1． 滑塊設(shè)計 滑塊是斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)中的重要零部件。它上面安裝有側(cè)向型芯或成型鑲塊，注射成型和抽芯的可靠性都需要它的運動精度保證。滑塊的結(jié)構(gòu)形狀可以根據(jù)具體制品和模具結(jié)構(gòu)靈活設(shè)計，既可與型芯做成一個整體，也可采用組合裝配結(jié)構(gòu)，整體式結(jié)構(gòu)多用于型芯較小和形狀簡單的場合，而組合式結(jié)構(gòu)則市把型芯與滑塊分開加工，然后裝配在一起，采用組合式結(jié)構(gòu)可以節(jié)省優(yōu)質(zhì)剛材（型芯用鋼一般比滑塊用鋼要求高），并使加工變得比較容易。因為本設(shè)計的三通管側(cè)抽芯距離比較大，所以采用組合式。2． 滑槽設(shè)計 側(cè)向抽芯過程中，滑塊必須在滑槽內(nèi)運動，并要求運動平穩(wěn)且具有一定精度。設(shè)計滑槽時應(yīng)注意下面問題：1　 滑塊完成抽拔動作后，其滑動部分仍應(yīng)有全部或部分長度留在滑槽內(nèi)。，而保留在滑槽內(nèi)的長度不應(yīng)小于這個數(shù)值的2/3，否則，滑塊開始復(fù)位時容易偏斜，甚至損壞模具。如果模具尺寸較小，為了保證滑槽長度，可以把滑槽局部加長，使其伸出模外。2　 滑槽與滑塊的導(dǎo)滑部位采用間隙配合，配合特性選用H7/g6，其他各處均應(yīng)留有間隙，滑塊的滑動部分和滑槽導(dǎo)滑的表面粗糙度均應(yīng)小于。滑