【文章內(nèi)容簡介】 開模之前分析缺陷出現(xiàn)的原因，并最終解決這些問題，從而減少修模、試模的次數(shù)，提高一次成功率。 注塑成型中產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷有各種各樣的原因，從材料、模具、工藝參數(shù)到成型設(shè)備都對制品的質(zhì)量有著直接或間接的影響，這是一個綜合因素的影響。出現(xiàn)產(chǎn)品缺陷一般有以下一些因素：①產(chǎn)品設(shè)計中存在問題；②模具設(shè)計不合理；③成型工藝參數(shù)選擇不當(dāng)；④材料（聚合物）性質(zhì)本身造成的產(chǎn)品缺陷；⑤注塑成型設(shè)備（注塑機）選擇不恰當(dāng)。由于以上種種因素的相互作用，注塑出來的制品有可能出現(xiàn)的缺陷有：欠注、溢料、凹陷及縮痕、氣穴、熔接痕、翹曲及扭曲、波浪紋、裂紋，等等[3]。澆口位置選擇后，利用Moldflow Adviser 。第一次模流分析，出現(xiàn)的問題較為多，經(jīng)過自己的檢查和查看相關(guān)資料，得出的結(jié)論是制品設(shè)計出現(xiàn)較大錯誤。,，第二次進行模流分析，結(jié)果大為改觀，不過還是有不少問題。此次修改的因素是注射壓力和模溫、熔溫。經(jīng)過這樣幾次來來回回的模流分析，,，詳細見附件。如圖13所示，最高的注射壓力是在澆口的周圍，有865MPa，最低的注射壓力是在塑品的低部，壓力從上往下降低。注射壓力分析屬正常。如圖14所示，冷卻質(zhì)量總體上高，只是在與螺紋相連的壁較為低，這個結(jié)果比較正常，因為此處是有螺紋結(jié)構(gòu)，流動較慢，散熱也較慢。只要在冷卻系統(tǒng)設(shè)計時，布置水道在這邊經(jīng)過，問題就會解決。圖13 Injection Pressure 圖14 Colling Quality如圖15所示，屬正常范圍。如圖16所示，制品的外觀也屬正常。圖15 Fill Time 圖16 Skin Orientation四 型腔型芯設(shè)計（一）分型面的分析與選擇1 分型面選擇的意義分型面選擇是否合理，對于塑件質(zhì)量、模具制造與使用性能均有很大影響，它決定了模具的結(jié)構(gòu)類型，是模具設(shè)計工作中的重要環(huán)節(jié)。模具設(shè)計時應(yīng)根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)形式、尺寸精度、澆注系統(tǒng)形式、推出方式、排氣方式及制造工藝等多種因素，全面考慮，合理選擇。2 選擇分型面的原則 對大多數(shù)制品來說，其分型面都在很顯而易見的部位，即正好在或者是靠近一個容器的緣口或在一個工業(yè)制品的基座面。但是，在另一些制品中，分型面并不那么一目了然，而需進行大量周密的思考。 選擇分型面總的原則是保證塑件質(zhì)量,且便于制品脫模和簡化模具結(jié)構(gòu),下面列出分型面選擇應(yīng)考慮的基本原則：①分型面的方向盡量采用與注塑機開模方向垂直的方向；②分型面一般開設(shè)在產(chǎn)品的最大截面處；③盡量使塑件留在動模一側(cè)；④有利于保證塑件的尺寸精度和外觀質(zhì)量等；⑤有利于成型零件的加工與制造；⑥應(yīng)有利于排氣；⑦應(yīng)考慮注射機的技術(shù)規(guī)格[6]。3 選擇分型面 塑件帶有螺紋孔，螺紋模芯應(yīng)當(dāng)留在動模板上。因此，可以確定塑件的開模方向，如圖17所示。由于塑件有通孔的存在，應(yīng)關(guān)閉曲面。如圖18所示 圖17 塑件開模方向 圖18 關(guān)閉通孔 進一步分析塑件，根據(jù)分型面的選擇原則，分型面的方向盡量采用與注塑機開模方向垂直的方向，分型面一般開設(shè)在產(chǎn)品的最大截面處，所以可以確定分型面的位置，如圖19所示。 圖19 分型面的確定 圖20 型腔型芯的形成（二）型腔型芯的形成型腔型芯的設(shè)計主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。1 單個塑件的型腔型芯形成在選擇了分型面之后,利用SolidWorks軟件,進行切削分割操作。即可以形成單個塑件的型腔型芯。如圖20所示。2 型腔的排列（1）排列原則多型腔在模具上通常采用圓形排列、H形排列、直線形排列以及復(fù)合排列等，在設(shè)計時應(yīng)注意如下幾點：①盡可能采用平衡式排列，以便構(gòu)成平衡式澆注系統(tǒng)；②盡量使型腔排列得緊湊一些，以便減小模具的外形尺寸；（2）本設(shè)計的排列方案由于本設(shè)計是退螺紋脫模機構(gòu)，采用的是齒輪傳動機構(gòu)方案，所以型腔的排列必定與齒輪的尺寸有關(guān)。齒輪傳動機構(gòu)是由一個大齒輪帶動四個小齒輪傳動，如圖21。型腔排列同樣就是這種布局，如圖22。 圖21 傳動齒輪的排列 圖22 型腔型芯的布置3 型腔型芯形成利用SolidWorks軟件,將四個單個的型腔型芯按以上方法排列，再進行拉伸、組合操作，就可以形成型腔型芯，如圖224所示。 圖23 一模四穴的型腔型芯的形成 圖24 型腔型芯拉伸（1）型腔圖25 型腔的立體圖 圖26型腔的簡單工程圖型腔的模型如圖25所示，是一個大整體。如圖26所示，此型腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜。考慮到它加工起來困難，本來想將它拆成幾部分構(gòu)成，用鑲塊或成孔銷，但是在以下的熱流道系統(tǒng)設(shè)計中，熱嘴與之相干涉，所以此方案行不通。型腔唯有用電火花加工凹進去的部分，雖然加工費用昂貴，但可以達到目的。型芯 圖27 型芯的立體圖 圖28 型芯的簡單工程圖型芯的模型如圖27所示，也是一個大整體。如圖28所示，復(fù)雜部分是凸出來的，所以加工比較容易，不需要用鑲塊或成孔銷。（4）螺紋型芯圖29 螺紋型芯螺紋型芯模型如圖29所示。,。此螺紋型芯也是旋轉(zhuǎn)軸，下接齒輪，直接與大齒輪相嚙合。五 模架與注塑機的選擇（一）模架的選擇與調(diào)入 1 普通標準模架的優(yōu)劣勢目前，國內(nèi)外已有許多標準化的模架形式供用戶訂購。選用標準模架有如下優(yōu)點：①簡單方便、買來即用、不必庫存；②能使模具成本下降；③簡化了模具的設(shè)計和制造；④縮短了模具生產(chǎn)周期，促進了塑件的更新?lián)Q代；⑤模具的精度和動作可靠性得到保證；⑥提高了模具中易損零件的互換性，便于模具的維修。但采用標準模架時，也會帶來某些不便，列舉如下：①模板尺寸的局限性，在標準模架中模板的長、寬、高都只是在一定的范圍內(nèi)，對于一些特殊的塑件，可能無標準模架可選；②由于在標準模架中導(dǎo)柱、緊固螺釘及復(fù)位桿的位置已確定，有時可能會妨礙冷卻水管道的開設(shè)；③由于動模兩墊塊之間的跨距無法調(diào)整，在模具設(shè)計中往往需要增加支撐柱來減小模板的變形。綜上所述，采用標準模架的優(yōu)越性是十分明顯的，我們希望在模具設(shè)計中，要盡可能選用標準模架，不僅如此，而且能在標準模架的基礎(chǔ)上實現(xiàn)模具制圖的標準化、模具結(jié)構(gòu)的標準化以及工藝規(guī)范的標準化[4]。2 模架的選擇與調(diào)入模架的尺寸型號根據(jù)模腔模芯的長寬來確定。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)值：模架的長模仁長+80mm=+80=；模架的寬模仁寬+60mm=+60=。因此，在龍記公司提供的細水口標準模架庫中，選擇尺寸型號為2023龍記模架，模架的形式選用AI型。由于塑件的尺寸較小，所以，A板B板的高均選為50mm,支撐板為15mm,墊鐵為25mm。 運行SolidWorks軟件，調(diào)入模架，并把型腔放置于模架A板中，把型芯放置于模架B板上。如圖30。圖30 型腔型芯在框架中的位置（二）注塑機的選擇1 注塑機的簡介注塑機為塑料注塑成型所用的主要設(shè)備。注塑成型時注塑模具安裝在注塑機的動模板和定模板上，由鎖模裝置合模并鎖緊，塑料在料筒內(nèi)加熱呈熔融狀態(tài)，由注塑裝置將塑料熔體注入型腔內(nèi)，塑料制品固化冷卻后由鎖模裝置開模，并由推出裝置將制件推出。根據(jù)注塑機的工作過程，一般可將注塑機分為三個部分：注塑裝置、鎖模裝置、液壓傳動和電器控制。2 初選注塑機 注塑機型號主要是根椐塑件的外形尺寸、質(zhì)量大小及型腔的數(shù)量和排列方式來確定的。在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計人員應(yīng)對模具所需塑料注射量、注射壓力、塑件在分型面上的投影面積、成型時需用的鎖模力、模具厚度、拉桿間距、安裝固定尺寸以及開模行程等進行計算，這些參數(shù)都與注塑機的有關(guān)性能參數(shù)密切相關(guān)，如果兩者不匹配，則模具無法安裝使用。因此，必須對兩者之間有關(guān)參數(shù)進行校核，并通過校核來設(shè)計模具與選擇注塑機型號[7]。由塑件分析知道:質(zhì)量 = 克=體積 = 立方毫米=估算出塑料與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積注塑壓力選為P=100Mpa鎖模力注塑質(zhì)量根據(jù)以上數(shù)據(jù)，見[6]熱塑性塑料注塑機型號和主要技術(shù)規(guī)格，初步選擇注塑機的型號為C47301（直角式）。C47301（直角式）注塑機的主要技術(shù)規(guī)格： 螺桿（柱塞）直徑為25mm；注射容量為30g；注射壓力為170MPa；鎖模力為380KN；最大注射面積為45；模具厚度最大是325mm，最小是165mm；模板行程為225mm；噴嘴球半徑為15mm；推出中心孔徑為30mm。3 注塑機參數(shù)的較核選擇注塑機之后，這種注塑機是否合適，還要對該機型的其它技術(shù)參數(shù)進行校核。注射壓力的校核該項工作是校核所選注塑機的額定壓力能否滿足塑件成型時所需要的注射力，塑件成型時所需要的壓力一般由塑料流動性、塑件結(jié)構(gòu)和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素所決定。設(shè)計中要求式中： ——注射壓力安全系數(shù)。在這里，[7]。 ，符合條件。鎖模力的校核鎖模力是指注射機的鎖模機構(gòu)對模具所施加的最大夾緊力。設(shè)計中要求式中： ——型腔的平均壓力，根據(jù)塑料性質(zhì)選為40MPa； ——鎖模力安全系數(shù)。在這里。，符合條件。注塑機安裝模具部分相關(guān)尺寸的校核①噴嘴尺寸模具主流道始端凹球面半徑。②定位圈尺寸模具安裝在注射機上必須使模具中心線與料筒、噴嘴的中心線相重合，定位圈與注射機固定模板上的定位孔呈間隙配合（H8/e8）。定位圈的高度，對小型模具為810mm。③模具厚度。開模行程校核開模行程是指從模具中取出塑件所需的最小開合距離，用H表示，它必須小于注射機移動模板的最大行程S。對于單分型面注射模，開模行程H為式中： ——推出距離（脫模距離）； ——包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度。 在此設(shè)計中，, (由于是熱流道系統(tǒng)，所以沒有澆注系統(tǒng)凝料)。，符合條件。（5）推出行程的校核對所選注射機進行精確校核，要待模具的各個設(shè)計參數(shù)、結(jié)構(gòu)尺寸全部確定之后才可進行。六 熱流道系統(tǒng)的設(shè)計（一）概述澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利地充滿型腔各處，以便獲得外形輪廓清晰、內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑件。因此要求充模速度快而有序，壓力損失小，熱量散失少