【文章內(nèi)容簡介】 ，還有可能使熔料產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象，相反，螺桿轉(zhuǎn)速越低，熔料的溫度越均勻，但是生產(chǎn)周期有可能延長。（9）螺桿后退（倒縮或卸壓）螺桿后退動作在螺桿旋轉(zhuǎn)完成后產(chǎn)生，其主要作用是防止射嘴的熔料滴漏現(xiàn)象，避免使用帶節(jié)流閥的射嘴。另外，對于一些塑料（如聚熔烴、PET等）螺桿后退的應(yīng)用能改善注射過程的穩(wěn)定性。一般來說，需要螺桿后退時，數(shù)值在410mm范圍內(nèi)，但不是所有的塑料生產(chǎn)都需要該動作的。背壓 當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動時，受熱塑化的塑料在螺桿作用下被向前推，經(jīng)過止流閥而到達(dá)螺桿的前面。由于熔料的向前推進(jìn)，熔料也產(chǎn)生反作用力，作用在螺桿的前面。由于熔料的向前推進(jìn)，熔料也產(chǎn)生反作用力，作用在螺桿和止流閥上，使螺桿向后退，以便有更多的熔料向前推進(jìn)。這時，如設(shè)置背壓，就使得油缸有一定壓力作用在螺桿上，提供了螺桿后退的阻力。背壓越大，螺桿復(fù)位時間越長，螺桿前端熔料產(chǎn)生的壓力必須大于背端才可以使螺桿后退。必須指出，不是所有的注塑生產(chǎn)都必須使用背壓的，但若采用背壓，能使塑料充分熔化及混合均勻，并有以下優(yōu)點(diǎn)：①有利于熔料內(nèi)揮發(fā)性氣體排出。②使附加劑（如色粉、滑石粉、阻燃劑、增強(qiáng)劑等）和熔料混合更均勻。③使塑料塑化更均勻，以獲得精確的成品控制，背壓的調(diào)節(jié)不宜太長，中要熔料有適當(dāng)?shù)木鶆蛐裕芡瓿伤芑⑶覜]有氣泡便可以了。在實(shí)際操作中，可以上述工藝參數(shù)設(shè)定方法為基礎(chǔ)，并綜合考慮各影響因素，確保產(chǎn)品的質(zhì)量并降低生產(chǎn)成本。第5章 澆注系統(tǒng)設(shè)計 分型面設(shè)計在注塑模中，用于取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面，通稱為分型面。常見的取出塑件的主分型面，與開模方向垂直。也有采用開模方向一致的側(cè)向主分型面。分型面大都是平面，也有傾斜面，曲面或者臺階面。分型面的選擇不僅關(guān)系到塑件的正常成型和脫模，而且涉及到模具結(jié)構(gòu)與制造成本。在選擇分型面時，應(yīng)遵循以下原則：分型面應(yīng)選擇在塑件的最大截面處。否則，可能會無法脫模和加工型腔。無論塑件以何方位布置型腔，都應(yīng)將此作為首要原則。盡可能的將塑件留在動模一側(cè)。因為在動模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機(jī)構(gòu)簡單易行。有利于保證塑件的尺寸精度。有利用保證塑件的外觀質(zhì)量。分型面上的型腔壁面稍有間隙，熔體就會在塑件上產(chǎn)生飛邊。飛邊影響塑件的外觀質(zhì)量。因此在光滑平整表面或圓弧曲面上，應(yīng)盡量避免選擇分型面?？紤]滿足塑件的使用要求。注塑機(jī)在模塑過程中，有一些很難避免的工藝缺陷，如拔模斜度、分型面上的飛邊以及頂桿與澆口痕跡。在分型面設(shè)計時，應(yīng)從使用角度避免這些工藝缺陷影響塑件功能。盡量減少塑件在合模平面上的投影面積。以減小所需鎖模力。長型芯應(yīng)置于開模方向。當(dāng)塑件在互相垂直方向都需設(shè)置型芯時，將較短的型芯置于側(cè)抽芯方向，有利于減小抽拔距。有利于排氣。應(yīng)將分型面置于熔體充模流動的末端。應(yīng)有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。 排氣槽的設(shè)計從某種角度而言，注塑模也是一種置換裝置。即塑料熔體注入模腔同時，必須置換出型腔內(nèi)空氣和從物料中逸出的揮發(fā)性氣體。排氣系統(tǒng)是注塑模設(shè)計的重要組成部分。排氣不良的危害排氣和排氣槽設(shè)計不合理將會產(chǎn)生下述的弊病。增加熔體充模流動的阻力，使型腔不能充滿，會使塑件棱邊不清；在制品上呈現(xiàn)明顯可見的流動痕和熔合縫，其力學(xué)性能降低；只留氣體使塑件產(chǎn)生孔、剝層等表面質(zhì)量缺陷；型腔內(nèi)的氣體受到壓縮后產(chǎn)生瞬時局部高溫，使塑件熔體分解變色，甚至碳化燒焦；由于排氣不良，降低了充模速度，增長了注塑成型周期。排氣系統(tǒng)的設(shè)計方法利用分型面排氣是最簡便的方法，排氣效果與分型面的接觸精度有關(guān)。對于大型模具，可利用鑲拼的成型零件的縫隙排氣。利用頂桿與孔的配合間隙排氣，必要時對頂桿作些的結(jié)構(gòu)措施。利用球狀合金顆粒燒結(jié)塊滲導(dǎo)排氣。在熔合縫位置開設(shè)冷料井，在貯留冷料前也滯留了少量氣體。可靠有效的辦法，是在分型面上開設(shè)專用排氣槽。 本次設(shè)計過程就是利用分型面排氣和利用頂桿與孔配合間隙排氣。 澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)設(shè)計是注射模具設(shè)計中最重要的問題之一。澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴到模具型腔為止的一種完整的輸送通道。它具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能。對塑件質(zhì)量具有決定性的影響。它的設(shè)計合理與否，影響著模具的整體結(jié)構(gòu)及其工藝操作的難以程度。澆注系統(tǒng)的作用，是將塑料熔體順利地充滿到模腔深處，以獲得外形輪廓清晰，內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件。因此要求充模過程快而有序，壓力損失小熱量散失少，排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與制品分離或者切除。澆注系統(tǒng)的組成主流道 指由注射機(jī)噴嘴出口起到分流道入口為止的一段流道。它是塑料熔體首先經(jīng)過的通道，且與注塑機(jī)噴嘴在同一軸線。分流道 指主流道末端至澆口的整個通道。分流道的功能是使熔體過渡和轉(zhuǎn)向。多型腔注射模中分流道中為了分配物料，通常由一級分流道和二級分流道，甚至多級分流道組成。澆口 指分流道末端與模腔入口之間狹窄且短小的一段通道。它的功能是使塑料熔體加快流速注入模腔內(nèi)，并有序地填滿型腔，且對補(bǔ)縮具有控制作用。冷料井 通常設(shè)置在主流道和分流道拐彎處的末端。其功用是“捕捉”和貯存熔料前的冷料。冷料井也起拉勾凝料的作用。澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上，應(yīng)有壓降、流量和溫度分布的均衡布置；盡量縮短流程，以降低壓力損失，縮短充模時間；澆口位置的選擇，應(yīng)避免產(chǎn)生湍流和渦流，及噴射和蛇形流動，并有利于排氣和補(bǔ)縮；避免高壓熔體對型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移；澆注系統(tǒng)凝料脫出方便可靠，易與塑件分離或切除整修容易，且外觀無損傷；熔合縫位置須合理安排，必要時配置冷料井或溢料槽；盡量減少澆注系統(tǒng)的用料量；澆注系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到所需精度和粗糙度，其中澆口必須有IT8以上精度。澆注系統(tǒng)的布置在多腔模中，分流道的布置有平衡式和非平衡式兩種，在本次設(shè)計過程中選取平衡式布置。設(shè)計時應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：盡可能采用平衡式排列，以便構(gòu)成平衡式澆注系統(tǒng)，確保塑件質(zhì)量的均一和穩(wěn)定?型腔布置和澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，以防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，如圖盡量使型腔排列緊湊一些，以減小模具的外形尺寸。型腔的圓形排列所占的模板尺寸大，雖有利于澆注系統(tǒng)的平衡，但加工較麻煩，除圓形制品和一些高精度制品外，在一般情況下常用直線和H形排列，從平衡的角度來看應(yīng)盡量選擇H形排列 型腔的數(shù)量和布置 最經(jīng)濟(jì)型腔數(shù)目的確定，實(shí)質(zhì)上是注塑件生產(chǎn)成本的經(jīng)濟(jì)核算。但在注射模設(shè)計初始方案決定階段，由于澆注系統(tǒng)等技術(shù)參數(shù)尚屬未知，下述型腔數(shù)的確定是一種估算的預(yù)測方法，一些參數(shù)要憑經(jīng)驗來假定。在模具設(shè)計完成后，可根據(jù)這個方法再細(xì)化，進(jìn)行生產(chǎn)總成本和每個塑件成本的核算。影響最經(jīng)濟(jì)型腔數(shù)的因素，有技術(shù)參數(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩個方面。技術(shù)參數(shù)有鎖模力、最小和最大注射量、塑化能力、模版尺寸和流變參數(shù)。這里只考慮注塑機(jī)鎖模力和最大注射量兩個主要參數(shù)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是從制品尺寸精度和經(jīng)濟(jì)效果考慮。對一模多腔整體嵌入式的注射模，影響型腔數(shù)的重要因素有如下四個：（1）注射劑鎖模力（2）注射劑的注射量（3）塑件精度（4）經(jīng)濟(jì)效果的限制在此考慮到生產(chǎn)成本，初選型腔為一模思腔但根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、形狀來看，采用一模4腔。根據(jù)需要和后續(xù)加工的要求我們確定為平行于塑件的最大尺寸方向，對稱分布。流道設(shè)計包括主流道、澆口的設(shè)計。 主流道的設(shè)計主流道通常位于模具中心塑料熔體入口處，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或是型腔。由于主流道要與高溫塑料熔體及注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，所以在注塑模中主流道部分常設(shè)計成可以拆卸更換的主流道襯套。在臥式或立式注塑機(jī)上使用的注塑模中，主流道垂直于模具分型面。圓錐形，具有2176。～4176。的錐角， 以下的表面粗糙度，拋光時應(yīng)沿軸向進(jìn)行，其結(jié)構(gòu)如圖45。若沿圓周進(jìn)行拋光，產(chǎn)生側(cè)向凹凸面，使主流道凝料難以拔出。同時澆口套與注塑機(jī)噴嘴接觸平凡，為防止撞傷，應(yīng)采取淬火處理使其具有較高的硬度（48HRC～52HRC）。在直角式注塑機(jī)上使用的模具中，因主流道開設(shè)在分型面上，故不需要沿軸線方向拔出主流道內(nèi)的凝料，主流道可以設(shè)計成等粗的圓柱形。主流道的尺寸：主流道的小段直徑：d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（~1）=5mm 主流道的球面半徑為：SR=噴嘴的兩面半徑+（1~2）=10+2=12mm由于主流道入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，極易損壞，對材料的的要求比較高，因而主流道設(shè)計為澆口套，采用T10A，熱處理HRC53~57。 澆口的設(shè)計澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，作用主要有以下幾點(diǎn)：，首先在澆口處凝固，當(dāng)注塑機(jī)螺桿抽回時可防止熔體向流道回流。，使熔體升溫，有助于充模。，二次加工方便。，用以平衡進(jìn)料；對于多澆口單型腔模具，用于控制熔接痕的位置。在注塑模具中常用的澆口形式有如下幾種：直接澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、側(cè)澆口、重疊式澆口、扇形澆口、平縫式澆口、盤形澆口、圓環(huán)形澆口、輪輻式澆口與爪形澆口、護(hù)耳澆口。澆口開設(shè)的位置對制品的質(zhì)量影響很大，在確定澆口的位置時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：。，使熔體從厚斷面流向薄斷面，以利于補(bǔ)料。，一般制品澆口附近的強(qiáng)度較差。本模具采用點(diǎn)澆口。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計一，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則為了提高冷卻系統(tǒng)的效率和使型腔表面溫度分布均勻，在冷卻系統(tǒng)的設(shè)計中應(yīng)遵守如下原則[1]：（1）在設(shè)計時冷卻系統(tǒng)應(yīng)先于推出機(jī)構(gòu)，也就是說，不要在推出機(jī)構(gòu)設(shè)計完畢后才考慮冷卻回路的布置，而應(yīng)盡早將冷卻方式和冷卻回路的位置確定下來，以便能得到較好的部分地效果。將該點(diǎn)作為首要設(shè)計原則提出來的依據(jù)是，在傳統(tǒng)設(shè)計中，往往推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計先于冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)的重要性未能引起足夠的認(rèn)識。（2）注意凹模和型芯的熱平衡。有些塑件的形狀能使塑料散發(fā)的熱量等量地被凹模和型芯所吸收。但是極大多數(shù)塑件的模具都有一定高度的型芯以及包圍型芯的凹模，對于這類模具，凹模和型芯所吸收的熱量是不同的。這是因為塑件在固化時因收縮包緊在型芯上，塑件與凹模之間會形成空隙，這時絕大部分的熱量將依靠型芯的冷卻回路傳遞，加上型芯布置冷卻回路的空間小，還有推出系統(tǒng)的干擾，使型芯的傳熱變得更加困難。因此，在冷卻系統(tǒng)的設(shè)計中，要把主要注意力放在型芯的冷卻上。（3）對于簡單模具，可先設(shè)定冷卻水出入口的溫差，然后計算冷卻水的流量、冷卻管道直徑、保證湍流的流速以及維持這一流速所需的壓力降便已足夠。但對于復(fù)雜而又精密的模具，則應(yīng)按上節(jié)所介紹的方法做詳細(xì)計算。（4）生產(chǎn)指大的普通模具和精密模具在冷卻方式上應(yīng)有差異，對于大批量生產(chǎn)的普通塑件，可采用快冷以獲得較短的循環(huán)注射周期。所謂快冷就是使冷卻管道靠近型腔布置，采用較低的模具溫度。精密塑件需要有精確的尺寸公差和良好的力學(xué)性能，因此須采用緩冷，即模具溫度較高，冷卻管道的尺寸和位置也應(yīng)適應(yīng)緩冷的要求。（5）模具中冷卻溫度升高會使熱傳遞減小，精密模具中出入口水溫相關(guān)應(yīng)在2℃以內(nèi)，普通模具也不要超過5℃。從壓力損失觀點(diǎn)出發(fā)，回路的彎頭數(shù)目不希望超過5個。（6）由于凹模與型芯的冷卻情況不同，一般應(yīng)采用兩條冷卻回路分別冷卻凹模與型芯。（7)當(dāng)模具僅設(shè)一個入水接口和一個出水接口時，應(yīng)將冷卻管道進(jìn)行串聯(lián)連接，若采用并聯(lián)連接，由于各回路的流動阻力不同，很難形成相同的冷卻條件。當(dāng)需要并聯(lián)連接時，則需在每個回路中設(shè)置水量調(diào)節(jié)泵及流量計。（8）采用多而細(xì)的冷卻管道，比采用獨(dú)根大冷卻管道好。因為多而細(xì)的冷卻管道擴(kuò)大了模溫調(diào)節(jié)的范圍，但管道不可太細(xì)，以免堵塞，一般管道的直徑為825mm。（9）在收縮率大的塑料制件的模具中，應(yīng)沿其收縮方向設(shè)置冷卻回路。（10)普通模具的冷卻水應(yīng)采用常溫下的水，通過調(diào)節(jié)水流量來調(diào)節(jié)模具溫度。對于小型塑件上，由于其注射時間和保壓時間都較短 ，成型周期主要由冷卻時間決定，為了提高成型效率，可以采用經(jīng)過冷卻的水進(jìn)行冷卻，目前常用經(jīng)冷凍機(jī)冷卻過的510℃水。用冷水進(jìn)行冷卻時，大氣中的水分會凝聚在型腔表面易引起塑件的缺陷，對此要加以注意。對于流動距離長、成型面積大的塑件，為了防止填充不足或者變形，有時還得通熱水?？傊?，模溫最好通過冷卻系統(tǒng)或者專門的裝置能任意調(diào)節(jié)。（11)合理地確定冷卻管道的中心距以及冷卻管道與型腔壁的距離。保證型腔表面溫度均勻分布，型腔表面冷卻管道與型腔壁的距離太大會使冷卻效率下降，而距離太小又會造成冷卻不均勻。根據(jù)經(jīng)驗，一般冷卻管道中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻管道直徑的12倍，冷卻管道的中心距離約為管道直徑的35倍。（12）盡可能使所有冷卻管道孔分別到各自型腔表面的距離相等。當(dāng)制件壁厚均勻時，應(yīng)盡可能使所有的冷卻管道孔到各自型腔表面的距離相等。當(dāng)塑件壁厚不均勻時，在厚壁處應(yīng)開設(shè)距離較小的冷卻管道。（13）應(yīng)加強(qiáng)澆口處的冷卻。熔體充模時，澆口附近的溫度最高。一般來說，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低。因此，在澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，一般可將冷卻回路的入口設(shè)在澆口處，這樣可使冷卻水首先通過澆口附近。 （14）應(yīng)避免將冷卻管道開設(shè)在塑件熔合紋的部位。當(dāng)采用多澆口進(jìn)料或者型腔形狀較復(fù)雜時，多股熔體在匯合處將產(chǎn)生熔合紋。在熔合紋處的溫度一般較其他部位的低，為了不致使溫度進(jìn)一步下降，保證熔合質(zhì)量，應(yīng)盡可能不在熔合紋部位開設(shè)冷卻管道。（15）注意水管的密封問題，以免漏水。一般，冷卻管道應(yīng)避免穿過鑲塊，否則在接縫處漏水，若必須通過鑲塊時，應(yīng)加設(shè)套管密封。（16）進(jìn)口、出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)。為了不影響操作，通常應(yīng)將進(jìn)口、出口水管接頭設(shè)在注射機(jī)背面的模具一側(cè)。二、冷卻水道的直徑的確定 動模的頂針和鑲件較多，冷卻水道不宜通過塑件的下方，否則會引起滲漏，只能通過塑件的外圍。為了保證型腔和型芯的強(qiáng)度，水道離塑件的距離不能太小。設(shè)置水道的直徑為8mm，離塑件的距離為8mm左右。動定模單獨(dú)冷卻，動模部分冷卻水從動模板流進(jìn)，流經(jīng)型芯后從動模板流出，動模版和型芯之間加裝膠墊圈，以防止?jié)B漏，定模部分和動模類似。第6章成型零部件設(shè)計注射模具閉合時，成型零件構(gòu)成了成型塑料制品的型腔。成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件，各種成型桿和成型環(huán)。成型零件承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開模和脫模時需克服與塑件的粘著力。在上萬次