【文章內容簡介】 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；4． 有利于型腔內氣體排出；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． 高分子取向對塑件性能的影響。對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設計應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構允許的情況下，應將從主流道到各個型腔的分流道設計成長度相等、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，三通管的澆口設計成點澆口，這類的澆口加工容易，修整方便，并且可以根據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 澆口設計示意圖第5章 成型零件設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，內形尺寸和中心距尺寸等三大類型，而與它們對應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的型腔內尺寸采用單向正偏差，基本尺寸為最小值；2． 制品上的內形尺寸采用單向正偏差，基本尺寸為最小值，與制品內形尺寸相應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。型腔按結構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，側壁鑲拼式等形式。本設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，型腔的結構尺寸的確定，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。在確定凹模的結構尺寸時，要給定一個合理的安全系數。也就是說，型腔的結構尺寸不必精確地定量，可以在一個合理范圍內取值。因此，同樣可以在分析和歸納典型生產實例的基礎上，按型腔的結構型式和尺寸大小、型腔壓力確定一個系列，對每一等級確定出型腔的結構尺寸。圖51 型腔結構示意圖 型芯結構設計型芯的結構形式可分為整體式，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向型芯，本次設計的是帶有側向型芯結構的凸模。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 型芯結構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,一般精度小型塑件取為。根據公式 (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，一般精度小型塑件取為。根據公式 (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,一般精度小型塑件取為。根據公式(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,一般精度小型塑件取為。根據公式(55)， 圖54 型芯結構圖 冷卻與加熱系統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加熱系統。設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，其出口溫度為30℃，設單位時間內注入模具中的塑料熔體的總質量為M，由塑料模具設計手冊得,。則注射周期：+每小時注射次數：則單位時間內注入模具中的塑料熔體的總質量： 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 導向機構的設計 導向機構的功用任何一副模具在定動模之間都設置有導向機構。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． 導向作用 合模時引導動默按序閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側向力；3． 承載作用 采用推件板脫?；蛉迨侥＞呓Y構，導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構，有保持機構運動靈活平穩(wěn)的作用。 導向機構的設計1． 導柱 國家標準規(guī)定了兩種結構形式，帶頭導柱和有肩導柱。有的導柱開設油槽，內存潤滑劑，以減小導柱導向的摩檫，小型模具和生產批量小的模具主要采用帶頭導柱，大型模具和生產批量大的模具多采用有肩導柱。中小型模具導柱直徑約為模板兩直角邊之和的1/20～1/35。大型模具導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)定導柱頭部為錐形，錐形長度為導柱直徑的1/3，半錐角為10 186?！?5 186。，也有頭部采用半球形的導柱，導柱具體尺寸可查有關國家標準； 2． 導套 直導套多用于較薄的模板，比較厚的模板須采用帶頭導套，導套壁厚通常在3～10mm ，視內孔大小而定，大者取大值，帶頭導套軸向固定容易，直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結構，導套具體尺寸可查有關國家標準。如圖所示： 圖61 導柱、導套示意圖 設計導套和導柱須注意的事項 1． 合理布置導柱位置，導柱中心至模具外緣至少應有一個導柱直徑的厚度；導柱不應設在矩形模模具四角的危險斷面上，通常設在長邊離中心線的1/3處最安全。導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． 導柱工作部分長度應比型芯端面高出68mm ，以確保其導向與引導用；3． 導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）導柱固定部分配合精度采取H7/k6；導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． 導柱與導套應有足夠的耐磨性，多采用低碳鋼經滲碳淬火處理，其硬度為HRC4855，也可采用T8或T10碳素工具鋼，經淬火處理。，；；5． 導柱可以設置在動模一邊或定模一邊，設在動模一邊可以保護型芯不受損壞，設在定模一邊便于塑件脫模，一般情況下導柱多設在有型芯的一邊，有時動定模兩邊均設有導柱，分別起著不同的作用；6． 導柱頭部應制成截錐形或球頭型；導套的前端也應導角，一般導角半徑為12mm。 第7章 脫模機構設計 確定推出機構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稱為推出機構（或稱脫模機構）。推出機構的作用包括推出，取出兩個動作，即首先將塑件和澆注系統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取出。脫模機構的設計原則：1． 塑料滯留于動模邊，以便借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作，致使模具結構簡單；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，應盡量設在塑件內部或對塑件外觀影響不大的部位。在采用推桿脫模時，尤其要注意這個問題；4． 結構合理可靠，脫模機構應工作可靠，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，對型芯產生包緊力，塑件要從型芯上脫出就必須克服因包緊離而產生的摩擦阻力。 (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； —由塑件收縮率產生的單位面積上的正壓力，一般取8～12MPa； —摩擦系數，～； —脫模斜度。根據公式(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的要求。 抽芯距和抽芯力的計算側向抽芯或側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，抽拔距通常應比側孔或側凹的深度大23mm。但在側向型芯或瓣合模塊脫出側孔或側凹以后，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，它的性質與影響因素和脫模力相同，事實上側向抽芯力就是塑件脫出側型芯需要的脫模力，所以其計算方法和脫模力相同。 斜導柱的設計斜角與脫模力及抽芯有關，角度大則斜導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，角度小則使斜導柱加長，斜導柱傾角一般在之間選取，最常用的是和（本設計選用）。鎖緊塊角度應比斜導柱傾斜角大。1． 開模時，滑塊和鎖緊塊必須分開，之后斜導柱才能拔動滑塊實現側向抽芯；2． 合模時，如果滑塊由斜導柱復位，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與斜銷的傾角的關系為 (72) 斜銷有效工作長度 (73)根據公式(72)， H=。根據公式(73)， L=。抽芯時滑塊在斜導柱作用下沿導滑槽運動，當忽略摩擦阻力時，斜導柱所受的彎曲力F (74)根據公式(74)，取，查參考文獻取斜導柱直徑為25mm。 圖71 開模行程和斜導柱的受力分析斜導柱的總長度與抽芯距、斜導柱的直徑和傾角以及斜導柱固定板厚度等有關。斜導柱的總長為: (75)式中 L—斜導柱總長度； —斜導柱固定部分大端直徑； h—斜導柱固定部分直徑； —斜導柱工作部分直徑； S—抽芯距。根據公式(75)， 1． 滑塊設計 滑塊是斜導柱抽芯機構中的重要零部件。它上面安裝有側向型芯或成型鑲塊，注射成型和抽芯的可靠性都需要它的運動精度保證?；瑝K的結構形狀可以根據具體制品和模具結構靈活設計，既可與型芯做成一個整體，也可采用組合裝配結構，整體式結構多用于型芯較小和形狀簡單的場合，而組合式結構則市把型芯與滑塊分開加工，然后裝配在一起，采用組合式結構可以節(jié)省優(yōu)質剛材（型芯用鋼一般比滑塊用鋼要求高），并使加工變得比較容易。因為本設計的三通管側抽芯距離比較大，所以采用組合式。2． 滑槽設計 側向抽芯過程中，滑塊必須在滑槽內運動，并要求運動平穩(wěn)且具有一定精度。設計滑槽時應注意下面問題：1　 滑塊完成抽拔動作后，其滑動部分仍應有全部或部分長度留在滑槽內。，而保留在滑槽內的長度不應小于這個數值的2/3，否則，滑塊開始復位時容易偏斜，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　 滑槽與滑塊的導滑部位采用間隙配合，配合特性選用H7/g6，其他各處均應留有間隙，滑塊的滑動部分和滑槽導滑的表面粗糙度均應小于。滑