【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ， mmh 41?下 ； p? ─一般 中碳鋼 p? 為 160 MPa； 12ll?? ； ? ─根據(jù) 1 ?lh ，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表 得： ?? ； S─矩形凹模厚度 mmS 902 320500 ???短， mmS 1152 480710 ???長(zhǎng)； S? ─矩形凹模型腔側(cè) 壁厚度 ； 經(jīng)強(qiáng)度校核，所選用模板滿足要求。凹模結(jié)構(gòu)采用整體嵌入式如圖 43 所示。 山東大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 圖 43 嵌入式凹模 ② 整體式矩形凹模底板厚度 31314???????? ?????????? ?? pp E pbCbEpbCT ?? 式中， p ─ 模具型腔內(nèi)最大熔體壓力即型腔壓力， p 取 35MPa ； b ─矩形凹模型腔短邊長(zhǎng)度（ mm），查圖 41 得： mmb 265? ； l ─矩形凹模型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)度（ mm），查圖 41 得： mml 427? ； E ─一般中碳鋼的彈性模量取 105MPa； p? ─許用變形量； ? ?? ?132 44 44 ??? bl blC 故 ? ?? ?132 4444??? bl blC ? ?? ?126542732 265427 4444?? ? 315 ?????? ?? ????T? 強(qiáng)度條件進(jìn)行校驗(yàn) 整體式矩形凹模底板厚度 4 成型零件設(shè)計(jì) 12 21212 2 ??????????????????pppbpbT?? 式中， p ─ 模具型腔內(nèi)最大熔體壓力即型腔壓力， p 取 35MPa ； b ─矩形凹模型腔短邊長(zhǎng)度（ mm ），查圖 41 得： mmb 265? ； p? ─一般中碳鋼 p? 為 160MPa； 故 21 ?????????T ? 經(jīng)強(qiáng)度校核，整體式矩形凹模底板厚度最小為 mm88 。 通過(guò)以上計(jì)算， 查 《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表 ， 型腔凹模固定板選用：mmmmmm 125710500 ?? ；型芯凹模固定板選用： mmmmmm 160710500 ?? ； 模架總高度 mmH 5254016016012540 ?????? ，滿足注塑機(jī)要求（ 最大模具厚度mm1050 ，最小模具厚度 mm450 ）。 定位楔塊設(shè)計(jì) （ 1） 型芯固定板上定位楔塊設(shè)計(jì) 長(zhǎng)邊方向上定位楔塊，如圖 44 所示。 1 2 0252 7601 4 176。 圖 44 定位楔塊 短邊方向上定位楔塊，如圖 45 所示。 山東大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 25609 0 2 71 4 176。 圖 45 定位楔塊 （ 2） 型腔固定板上定位楔塊設(shè)計(jì) 長(zhǎng)邊方向上定位楔塊，如圖 46 所示。 15501 2 0 2 71 4 176。 圖 46 定位楔塊 短邊方向上定位楔塊，如圖 47 所示。 15509 0 2 71 4 176。 圖 47 定位楔塊 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則 澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)塑件質(zhì)量影響很大；澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確與否，對(duì)注射成型過(guò)程和塑件質(zhì)量均有著直接影響，在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循如下原則： （ 1）在滿足 塑料成形和排氣良好的前提下，盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時(shí)間； （ 2）澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣和補(bǔ)縮； （ 3）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮取出澆口方便，修正澆口時(shí)在塑料塑件上不留痕跡，以保證塑料塑件外觀。 流道及澆口設(shè)計(jì) 主流道設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注塑機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或是型腔中。主流道的大小和塑料進(jìn)入型腔的速度及充模時(shí)間長(zhǎng)短有著密切聯(lián)系。若主流道太大，其主流 道塑料體積增大，回收的冷料多，冷卻時(shí)間增長(zhǎng)；若主流道太小，則塑料在流動(dòng)過(guò)程中的冷卻面積相應(yīng)增加，熱量損失增大，粘度增高，流動(dòng)性降低，注射壓力增大，易造成塑料成形困難。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。 （ 1）主流道設(shè)計(jì)原則 ① 澆口套的內(nèi)孔呈圓錐形，錐度為 2～ 6176。 ； ② 澆口套進(jìn)口的直徑應(yīng)比注塑機(jī)噴嘴孔直徑大 1～ 2mm； ③ 澆口套球面半徑一般要比注塑機(jī)噴嘴接觸處球面半徑大 ～ 1mm； ④ 澆口套（主流道長(zhǎng)度）應(yīng)盡量短，可以減小冷料回收量，減小熱量和壓力損失； ⑤ 澆口 套部位熱量集中，溫度很高，應(yīng)考慮冷卻。 （ 2） 主流道設(shè)計(jì) 山東大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 ① 計(jì)算體積流率 q scmVq / 31 ??? ? 式中， 1V ─ 塑件體積； ? ─ 注射時(shí)間，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表 ， ? 取 ； ② 確定恰當(dāng)?shù)募羟兴俾?? 對(duì)于主流道，取 132 105~105 ???? s? ； 對(duì)于分流道，取 132 105~105 ???? s? ； 對(duì)于矩形類澆口，取 154 10~10 ?? s? ； ③ 求當(dāng)量半徑 nR 根據(jù)剪切速率和體積流率，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》圖 得： 主流道的當(dāng)量半徑 mmRn ~? ； 分流道的當(dāng)量半徑 mmRn ~? ； 澆口的當(dāng)量半徑 mmRn ~? ； ④ 主流道尺寸 根據(jù)注塑機(jī)噴嘴口孔徑 mmd 7? ，為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑 1D 應(yīng)稍大于注塑機(jī)噴嘴直徑 d ，通常取 mmdD 81711 ????? ； 主流道入口得凹坑球面半徑 2R 也應(yīng)大于注塑機(jī)噴嘴球頭半徑 1R ，通常為： mmRR 21120202 ????? 主流道的半錐角 ??2? ， 主流道長(zhǎng)度 mmL 35? ，則主流道大端直徑 2D 為： mmDD ??????????? 取 mmD 102 ? ，在當(dāng)量半徑范圍內(nèi)，塑料塑件成型質(zhì)量好。 主流道如圖 51 所示。 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 φ 8φ 1 040L=35R21 圖 51 主流道 （ 3） 澆口套設(shè)計(jì) 根據(jù)《大型注塑模具設(shè)計(jì)技術(shù)原理與應(yīng)用》圖 59 和表 514，選取基本尺寸 30 mm的 A 型澆口套尺寸，如圖 52 所示。 R 3φ30+0.0130.008R 212 04 0φ5000.1 圖 52 澆口套 冷料穴設(shè)計(jì) 冷料穴的長(zhǎng)度通常為流道直徑的 ～ 2 倍，如圖 53 所示。 山東大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 d1.5d2d 圖 53 冷料穴 分流道設(shè)計(jì) （ 1）分流道設(shè)計(jì)原則 ① 在保證正常注射成型工藝條件下，分流道的截面面積應(yīng)盡量小，長(zhǎng)度應(yīng)盡量短； ② 較長(zhǎng)分流道末端應(yīng)開設(shè)冷料穴，便于容納注射開始時(shí)產(chǎn)生的冷料，防止空氣進(jìn)入型腔內(nèi)； （ 2）分流道設(shè)計(jì) ① 水平分流道設(shè)計(jì) 考慮分流道的效率和加工的難易，采用梯形流道，如圖 54，其中，流道直 徑查 《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》圖 ， mmD 8? ； R 25 176。85 圖 54 水平分流道 ② 豎直分流道設(shè)計(jì) 豎直分流道采用圓錐形，與水平分流道連接處直徑采用點(diǎn)澆口公式進(jìn)行計(jì)算，如下： 4 1AnCd ? 4 ???? ? 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 式中， n — 塑料材料系數(shù)，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表 ， ?n ； C — 塑件壁厚的函數(shù)值，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表 ， ?C ； 1A — 型腔表面積； 取直徑 小d 為 ，后經(jīng) Moldflow 分析，小端直徑太小，體積剪切速率太大，容易導(dǎo)致塑料裂解，所以將 小d 設(shè)為 mm4 。 圓錐大端直徑，取 mm8 ，與水平分流道一樣，則豎直分流道示意圖如圖 55 所示。 φ 8Lφ 4 圖 55 豎直分流道 澆口設(shè)計(jì) （ 1）澆口設(shè)計(jì)原則 ① 澆口應(yīng)開設(shè)在塑料塑件斷面較厚的部位，能使熔融的塑料從塑料塑件厚斷面流向薄斷面，保證塑料充填完全； ② 澆口位置得選擇，應(yīng)使塑料充填流程最短，減小壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體； ③ 澆口位置應(yīng)盡量開設(shè)在不影響塑料塑件外觀 的部位，如開設(shè)在塑料塑件的邊緣和底部等。 山東大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 19 （ 2）澆口設(shè)計(jì) 成形零件為大面積薄壁塑件，采用扇形澆口，首先，確定側(cè)澆口深度和寬度的經(jīng)驗(yàn)公式如下： mmnth ???? mmAnW 1 ????? 其中， h — 側(cè)澆口深度（ mm）； t — 塑件壁厚 （ mm）； n — 塑料材料系數(shù)，查表 ， ?n ； W — 澆口寬度（ mm）； 1A — 型腔表面積； 扇形澆口的面積 mmhWS ???? 根據(jù)分流道直徑 mm8 和扇形最大寬度 mm20 ，求它們對(duì)應(yīng)的深度，如下： mmdSh ??? mmWSh ??? 后經(jīng) Moldflow 分析得：澆 口尺寸太小，體積剪切速率太大，容易導(dǎo)致塑料裂解，所以，將澆口 1h 設(shè)為 ， 2h 設(shè)為 ； 側(cè)澆口的長(zhǎng)度 mmL ~? ，而扇形澆口的長(zhǎng)度比側(cè)澆口的長(zhǎng)度長(zhǎng)一些，常為mm2~ ，在設(shè)計(jì)中采用 。 拉料桿設(shè)計(jì) （ 1）水平分流道拉 料桿設(shè)計(jì) ① 確定拉料桿 3d 的尺寸 要想實(shí)現(xiàn)脫出凝料的作用，在凝料斷裂前，拉料桿不能斷裂，即 塑鋼 FF ? （ ?????????????? bb dd ????22322） 式中， 3d — 拉料桿頭部小端直徑（ mm）； 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 d — 豎直分流道小端直徑， mmd 4? ； b? — 拉 料桿所選鋼的抗拉強(qiáng)度， 拉料桿選用 45 鋼，查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表 得： 45 鋼的抗拉強(qiáng)度 MPab 700?? ； ?b? — ABS 的抗拉強(qiáng)度，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表 得： MPab 50??? ； 則 50247002223 ??????????????? ?? d mmd ? 查《 大型注塑模具設(shè)計(jì)技術(shù)原理與應(yīng)用 》圖 513 及表 517 得：選用 C 型分流道拉料桿，相應(yīng)參數(shù)如下： mmhmmdmmdmmHmmDmmd 4,6,13,8 320 ?????? ??? ② 強(qiáng)度校核 拉料桿將凝料從豎直分流道上拉斷，則必須保證凝料在拉料桿前端 2d 、 3d 的面積之差大于斷面面積，即保證： 22322222 ??????????????? ????????????? ddd ?? 式中， d — 豎直分流道小端直徑， mmd 4? ； 通過(guò)驗(yàn)證得： 凝料在拉料桿前端 2d 、 3d 的面積之差小于斷面面積，為了保證順利拉出凝料，可將拉料桿的前端退入定模板 2mm，依靠拉料桿前端與定模板共同作用，實(shí)現(xiàn)順利脫料。 （ 2）豎直分流道拉料桿設(shè)計(jì) 參考《先進(jìn)注塑模 330 例設(shè)計(jì)評(píng)注》圖 54，豎直分流道拉料桿采用鉤形拉料桿，選用 mmd 8? 的頂桿，并參考《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》圖 ，在 UG 中作圖，將頂桿頂端做成鉤形拉料桿，其二維圖如圖 56 所示。 山東大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 21 682 0 176。10 圖 56 拉料桿 型腔壓 力估算 澆注系統(tǒng)初步確定后，對(duì)于大型注射模具，必要時(shí)應(yīng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的壓力降進(jìn)行估算，以預(yù)測(cè)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理。此外，它還是對(duì)型腔壁厚、墊板等模具零件進(jìn)行剛度和強(qiáng)度校核的理論依據(jù)。查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表 ，型腔平均計(jì)算壓力為 35MPa。 6 分型面及排氣槽設(shè)計(jì) 22 6 分型面及排氣槽設(shè)計(jì) 分型面設(shè)計(jì) 分型面應(yīng)選擇在塑件的最大截面處，否則，塑件無(wú)法脫模，所以，分型線和分型面設(shè)計(jì)僅有一種可能，只能把最大截面處作為分型面。 排氣槽設(shè)計(jì) （ 1） 排氣槽設(shè)計(jì)方法 對(duì)于大型模具，可利用鑲件的縫隙排氣，也可利用推桿與孔的配合 間隙排氣，但可靠而有效的方法是在分型面上開設(shè)專用排氣槽，即在熔體最后充滿的部位開設(shè)。 （ 2） 排氣槽高度 排氣槽的截面尺寸，以有利于排氣而又不溢料為原則，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表 得： ABS 排氣槽高度 mmh ? ； 氣流方向的排氣槽長(zhǎng)度 L，一般不超過(guò) 2mm，排氣槽后續(xù)的導(dǎo)氣溝應(yīng)適當(dāng)增大，以減小排氣阻力，其高度 mmh ~?? ，單個(gè)寬度 mmWW 5~??? ；排氣槽表面應(yīng)沿氣流方向進(jìn)行拋光。 （ 3）