【文章內(nèi)容簡介】 較高。盡管在設(shè)計小型注塑模具的時候我們可以主流道襯套和定位圈作為一個整體來進行設(shè)計，但是考慮到其材料價格比較高且容易磨損需要更換，還是將其分開來單獨設(shè)計。這樣利于拆卸更換，也利于選用更為優(yōu)質(zhì)的鋼材進行單獨加工和熱處理。本設(shè)計中澆口套的材質(zhì)選擇碳素工具鋼,型號為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)計分流道時，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，同時還要進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，分流道的長度適中，其結(jié)構(gòu)如所示。計算流過一級分流道塑料的質(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【1】可知，對于壁厚在3mm以下，且塑件小于200g的塑件，其對應(yīng)模具的分流道的直徑可以根據(jù)以下經(jīng)驗公式計算： 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)計算的b≈，又考慮到脫模斜度以及梯形底面圓弧對截面積減小的因素，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）計算分流道的長度： L分=（55++）2=210mm.(2)計算分流道的截面積： A分=B+b2H=6+4=21mm2(3)計算凝料體積： V分= A分 L分=21021=4410mm3=考慮圓弧的帶來的計算誤差，取V分=。（1）確定注射時間，查閱參考文獻【1】表23可取t=2s.（2）計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【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)計的分流道內(nèi)的剪切速率滿足要求。在一般情況下，模具對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)整充模時的封閉時間和剪切速率，并且側(cè)澆口的截面形狀也比較簡單，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料。（1）側(cè)澆口深度的計算。根據(jù)參考文獻【1】的表26，可以得到側(cè)澆口深度的計算公式： 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)，對于PMMA。為了試模后發(fā)現(xiàn)問題時便于修模，且根據(jù)參考文獻【1】～。所以在這里取澆口深度 h=(2)側(cè)澆口寬度的計算。根據(jù)參考文獻【1】表26可以得到側(cè)澆口寬度B的計算公式為： B＝nA30＝4019230≈?！?mm。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） 測澆口長度的計算。根據(jù)參考文獻【1】～，在這里取L澆=。（1）注射時間的確定：根據(jù)參考文獻【1】查表23，根據(jù)公稱注射量取得注射時間t=2s。 (2)澆口體積流量的計算：q澆＝V塑t＝＝s1。 (3)澆口剪切速率的計算：查閱參考文獻【1】依據(jù)公式22223有澆口剪切速率的計算公式：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表示澆口實際周長；則A=L＝12則Rn＝325212π≈＝。則r＝ q澆πRn3＝ ≈103s1，查閱參考文獻【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)計滿足要求。在上面的計算過程中，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，在計算過程中的影響不大，可以忽略不計，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，然后進行校驗。(1)主流道熔體體積流量的計算： q主＝V主＋V分＋nV塑t＝＋＋4＝s1(2)主流道剪切速率的計算： 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)計的分流道內(nèi)的剪切速率滿足要求。為了防止冷料進入模具型腔而導(dǎo)致冷卻不均影響塑件的表面質(zhì)量，需要在主流道正對面的動模板上設(shè)置冷料穴以儲存塑料熔體前鋒的冷料。在該設(shè)計中，有主流道和分流道，并且對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。開模的時候可以利用凝料對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對成型零件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計以及相關(guān)計算（1）對凹模的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。凹模的作用是成型塑件外表面，對塑件的表面質(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。對于本次設(shè)計，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） 對凸模（型芯）的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。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。又因為該本設(shè)計中塑件的包緊力比較大，所以這里凸模的位置設(shè)在動模部分。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。對塑件進行分析，因為該塑件需要大批生產(chǎn)，成型零件需要有足夠的強度、剛度、抗疲勞性以及良好的耐磨性，與此同時還要考慮其機械加工的工藝性能和拋光性能。在這里對嵌入式凹模選擇鋼材P20。對于凸模，由于包緊力比較大，脫模時凸模與塑件的摩擦比較大，凸模會磨損嚴重，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【1】的的計算公式（2