【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 較高。盡管在設(shè)計(jì)小型注塑模具的時(shí)候我們可以主流道襯套和定位圈作為一個(gè)整體來進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是考慮到其材料價(jià)格比較高且容易磨損需要更換，還是將其分開來單獨(dú)設(shè)計(jì)。這樣利于拆卸更換，也利于選用更為優(yōu)質(zhì)的鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。本設(shè)計(jì)中澆口套的材質(zhì)選擇碳素工具鋼,型號(hào)為T10A，經(jīng)過熱處理淬火后的表面硬度在50HRC～55HRC之間。如下圖所示 定位圈的結(jié)構(gòu)形式和數(shù)據(jù)由總裝圖來決定 。 。在設(shè)計(jì)分流道時(shí)，為了減少熔體在流道內(nèi)的壓力損失以及減小在流道內(nèi)的溫度降低幅度，同時(shí)還要進(jìn)一步考慮分流道的壓力平衡和容積限制，選擇了平衡式分流道如圖所示 。由以上型腔的排列的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道的長(zhǎng)度適中，其結(jié)構(gòu)如所示。計(jì)算流過一級(jí)分流道塑料的質(zhì)量:m=ρV塑=2=＜200g由于該塑件的質(zhì)量小于200g，并且其壁厚在1mm～3mm之間。由參考文獻(xiàn)【1】可知，對(duì)于壁厚在3mm以下，且塑件小于200g的塑件，其對(duì)應(yīng)模具的分流道的直徑可以根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： D=其中D為分流道當(dāng)量直徑（mm）、m為塑件質(zhì)量（g）、L為分流道長(zhǎng)度(mm)由上式可以得到D=455≈5mm。由于梯形流道的加工工藝性較好，并且在這種結(jié)構(gòu)的流道中，塑料熔體的流動(dòng)阻力和熱散失量都比較小，為了便于選擇刀具，設(shè)梯形的上底寬度B=6mm,底面圓角半徑R取值1mm，通常梯形高度H在2B/3～4B/3之間，在這里取H=2B/3=4mm，設(shè)下底寬度為b,則根據(jù)梯形面積公式有如下關(guān)系：b＋B2=π4D2 。經(jīng)計(jì)算的b≈，又考慮到脫模斜度以及梯形底面圓弧對(duì)截面積減小的因素，在這里取b=，底面圓角半徑R取值為1mm，而通常梯形側(cè)面斜度取值為50～100，由此基本滿足要求。得到截面積形狀如圖，基本數(shù)據(jù)為D=6mm、H=4mm、R=1mm、α=、b=。（1）計(jì)算分流道的長(zhǎng)度： L分=（55++）2=210mm.(2)計(jì)算分流道的截面積： A分=B+b2H=6+4=21mm2(3)計(jì)算凝料體積： V分= A分 L分=21021=4410mm3=考慮圓弧的帶來的計(jì)算誤差，取V分=。（1）確定注射時(shí)間，查閱參考文獻(xiàn)【1】表23可取t=2s.（2）計(jì)算分流道單邊體積的流量： q分=V分2+2V塑t≈+22≈s1。(3)由參考文獻(xiàn)【1】中式222，剪切速率公式 ：r＝ q分πR分3，其中r為剪切速率、R分為分流道當(dāng)量半徑；則由此計(jì)算得到r分＝103＝103s1。由于該分流道在澆口主流道與分流道處的最佳剪切速率處于5102s1～5103s1之間，因而所設(shè)計(jì)的分流道內(nèi)的剪切速率滿足要求。在一般情況下，模具對(duì)分流道的表面粗糙度要求不是很低，～，在此處。另外，一般脫模斜度在50～100之間即可。澆口也叫做進(jìn)料口，它是連接分流道與型腔的通道。除了直接交口以外，它是澆注系統(tǒng)中截面積最小的，但也是關(guān)鍵的。澆口的外形尺寸及位置對(duì)塑件的質(zhì)量及系能影響重大。由于本課題中的塑件要求變形缺陷和裂紋，要求表面質(zhì)量較高，采用的是一腔四模的布局。在這里采用側(cè)澆口以便于調(diào)整充模時(shí)的封閉時(shí)間和剪切速率，并且側(cè)澆口的截面形狀也比較簡(jiǎn)單，容易加工，試模后的修正也很方便。澆口的位置開在分型面上，并且從型腔的邊緣部分進(jìn)料。（1）側(cè)澆口深度的計(jì)算。根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】的表26，可以得到側(cè)澆口深度的計(jì)算公式： h=nt=2= 上式當(dāng)中：t表示塑件厚度，這里去t=2mm；你、n表示塑料成型系數(shù)，對(duì)于PMMA。為了試模后發(fā)現(xiàn)問題時(shí)便于修模，且根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】～。所以在這里取澆口深度 h=(2)側(cè)澆口寬度的計(jì)算。根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表26可以得到側(cè)澆口寬度B的計(jì)算公式為： B＝nA30＝4019230≈。～5mm。則在這里取B=5mm。上式中，n表示塑料的成型系數(shù)，；A表示凹模的內(nèi)表面積，約等于塑件外表面積。（1） 測(cè)澆口長(zhǎng)度的計(jì)算。根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】～，在這里取L澆=。（1）注射時(shí)間的確定：根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】查表23，根據(jù)公稱注射量取得注射時(shí)間t=2s。 (2)澆口體積流量的計(jì)算：q澆＝V塑t＝＝s1。 (3)澆口剪切速率的計(jì)算：查閱參考文獻(xiàn)【1】依據(jù)公式22223有澆口剪切速率的計(jì)算公式：r＝ q澆πRn3，在式中Rn表示矩形澆口的當(dāng)量半徑， Rn＝32A2πLA表示澆口面積，L表示澆口實(shí)際周長(zhǎng)；則A=L＝12則Rn＝325212π≈＝。則r＝ q澆πRn3＝ ≈103s1，查閱參考文獻(xiàn)【1】表28得到PMMA允許的最大剪切速率為4104s1；而Rn＝103s1＜103s1則澆口尺寸設(shè)計(jì)滿足要求。在上面的計(jì)算過程中，我們分別求出了塑件的體積、主流道的當(dāng)量半徑、主流道的體積和分流道的體積。澆口的體積很小，在計(jì)算過程中的影響不大，可以忽略不計(jì)，通過以上的數(shù)據(jù)，我們就可以求出主流道熔體的剪切速率，然后進(jìn)行校驗(yàn)。(1)主流道熔體體積流量的計(jì)算： q主＝V主＋V分＋nV塑t＝＋＋4＝s1(2)主流道剪切速率的計(jì)算： r主＝ q主πR主3＝ 103≈103s1由于主流道最佳剪切速率處于5102s1～5103s1之間，因而所設(shè)計(jì)的分流道內(nèi)的剪切速率滿足要求。為了防止冷料進(jìn)入模具型腔而導(dǎo)致冷卻不均影響塑件的表面質(zhì)量，需要在主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上設(shè)置冷料穴以儲(chǔ)存塑料熔體前鋒的冷料。在該設(shè)計(jì)中，有主流道和分流道，并且對(duì)塑件的表面要求比較高，所以在主流道和分流道上面都分別設(shè)置了冷料穴，采用脫模板推出塑件，因而采用與球頭型拉料桿匹配的冷料穴。開模的時(shí)候可以利用凝料對(duì)球頭的包緊力使凝料從主流道襯套中脫出。主流道凝料穴深度取為大端直徑的1倍，直徑與大端直徑相同；，直徑取為7mm.4對(duì)成型零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及相關(guān)計(jì)算（1）對(duì)凹模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。凹模的作用是成型塑件外表面，對(duì)塑件的表面質(zhì)量有直接影響，它直接決定著塑件的外形。按結(jié)構(gòu)的不同，可以將凹模分為鑲拼式、整體嵌入式、整體式和組合式。對(duì)于本次設(shè)計(jì)，由于塑件體積比較小綜合考慮后采用整體嵌入式凹模，凹模嵌件結(jié)構(gòu)如下圖所示。（2） 對(duì)凸模（型芯）的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。凸模的作用是成型塑件的內(nèi)表面，一般地，凸模按照結(jié)構(gòu)分為組合式和整體式兩種。又因?yàn)樵摫驹O(shè)計(jì)中塑件的包緊力比較大，所以這里凸模的位置設(shè)在動(dòng)模部分。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。對(duì)塑件進(jìn)行分析，因?yàn)樵撍芗枰笈a(chǎn)，成型零件需要有足夠的強(qiáng)度、剛度、抗疲勞性以及良好的耐磨性，與此同時(shí)還要考慮其機(jī)械加工的工藝性能和拋光性能。在這里對(duì)嵌入式凹模選擇鋼材P20。對(duì)于凸模，由于包緊力比較大，脫模時(shí)凸模與塑件的摩擦比較大，凸模會(huì)磨損嚴(yán)重，因而在這里選擇凸模的鋼材為經(jīng)過滲氮處理的P20鋼材。 在模具當(dāng)中，成型零件確定塑件的幾何形狀和尺寸精度。一般地，成型零件主要有凹模、型芯、成型環(huán)成型以及成型桿。根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】的的計(jì)算公式（2