【文章內(nèi)容簡介】 分型面的選擇 模具上用以取出塑料制品和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的解除表面，稱為分型面，也可稱為分模面。選擇分型面的基本原則是：分型面應選擇在塑件斷面輪廓最大位置處，以便于順利脫模，同時還應考慮以下幾個因素[6]： ，為此，選擇分型面應盡可能使塑料制件開模時留在動模。，使其產(chǎn)生的飛邊易于清理和休整。，為此應盡可能使其分型面與流料末端重合。注塑成型時所需要的鎖模力是與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型面時，應盡量選擇塑件在垂直合模方向上投影面積較小的表面，以減少鎖模力。根據(jù)上述原則，充電器外殼注塑模具的分型面形狀及位置如圖31所示。 圖31 充電器外殼注塑模具分型面形狀及位置 確定模具基本結構及模架的選定模具的基本結構有兩種：單分型面注塑模和雙分型面注塑模。1. 單分型面注塑模 是注塑模中最簡單、應用最普及的一種模具，它以分型面為界將整個模具分為動模和定模兩部分。一部分型腔在動模，一部分型腔在定模。主流道在定模，分流道開設在分型面上。開模后，制品和流道留在動模，制品和澆注系統(tǒng)凝料從同一分型面內(nèi)取出，動模部分設有推出系統(tǒng)，開模后將制品推離模具。2. 雙分型面注塑模 它從不同的分型面分別取出流道內(nèi)的凝料和塑件，又稱三板式注塑模具。與單分型面注塑模相比，三板式注塑模具增加了一個可移動的中間板（又名澆口板）。中間板適用于采用點澆口進料的單型腔和多型腔模具。在開模時由于定距拉桿的限制，中間板作定距離的分開，以便取出這兩塊板之間流道內(nèi)的凝料，而利用推板或推桿將型芯上的塑件脫出。雙分型面注塑模與單分型面注塑模的最大區(qū)別就是，雙分型面注塑模在生產(chǎn)過程中澆注系統(tǒng)凝料和制品會自動切斷分離，便于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，而單分型面的澆注系統(tǒng)凝料通常要人工切除，大大降低了生產(chǎn)效率。充電器外殼為大批大量生產(chǎn)，從提高生產(chǎn)效率角度出發(fā)，我選擇雙分型面注塑模。雖然，結構更復雜，但是制品質(zhì)量更好，經(jīng)濟效益更高。 確定型腔的數(shù)量和布局模具型腔的數(shù)量通常是客戶或產(chǎn)品工程部根據(jù)產(chǎn)品的批量，塑料制品的精度，塑料制品的大小，用料以及顏色的來確定的，型腔數(shù)量越多，制品的精度越低，經(jīng)濟性越差，成型工藝越復雜，并且保養(yǎng)和維修越困難，故障發(fā)生率越高。確定型腔數(shù)量的方法有：根據(jù)鎖緊力確定，根據(jù)最大注塑量確定，根據(jù)塑件精度和經(jīng)濟性確定，本零件主要從精度考慮，該零件尺寸中等，為大批大量生產(chǎn)，因此采用一模四腔，即一次注射成型四個塑料制件，采用X形布局，優(yōu)點是流道轉折較少，熱量壓力損失較小。布置方案如下圖32。圖32 型腔的布局澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并將注射壓力充分傳遞到模腔的各個部位，以獲得組織致密、外形清晰、表面光潔和尺寸精確的塑料制件。澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。 主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部位開始，到飛流到為止的塑料熔體的流動通道。其直徑直接影響到塑料熔體的流動速度和填充時間，直徑過大，澆道容積增大，凝料多，增加了冷卻時間，且易產(chǎn)生渦流或紊流，制件出現(xiàn)氣孔。直徑過小，則熱量與壓力損失大，成型困難。主流道的設計原則是：在保證塑料制件成型良好的前提下，盡量縮短主流道的長度，以使凝料少，壓力和熱量損失小。一般長度不大于60mm，主流道大端呈圓角過渡，以減小料流轉向阻力。主流道尺寸見表31。表 31 主流道部分尺寸 符 號名 稱尺 寸/mmd主流道小端直徑5SR主流道球面半徑16h球面配合高度5a主流道錐角10L主流道長度21D主流道大端直徑8 分流道截面設計及布局分流道是連接主流道與澆口的熔體涌道，分流道起著分流和轉向的作用。分流道設計要求：一是使流道盡快充滿型腔，在流道內(nèi)的壓力損失和熱量損失??；二是將塑料熔體均衡的分配到各個型腔；三是回料量小。常用的流道截面形狀有圓形、梯形、U行和六邊形等，在設計中，要減少流道內(nèi)的壓力損失，就希望流道截面積大，要減少散熱損失，又希望面積小，故可用流到的截面積與表面積之比來表示流道的效率，其比值越大，效率越高，各種流道截面積的效率見表32。表32 各種流道截面的效率從上表中可以看出，截面為圓形和正方形的分流道截面效率最大，應用效果應是最好的。但是圓形和正方形分流道工藝性較差。圓形分流道要求開設在分型面兩側，對稱分布加工難度大。正方形分流道脫出分流道凝料的阻力大，若去斜度，實質(zhì)上久變?yōu)榱颂菪畏至鞯?，從應用觀點看，梯形分流道和U形分流道是最佳選擇。在充電器外殼注塑模具設計中擬采用梯形截面。在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡兩種，根據(jù)本模具的要求我們選取平衡式，也就是指分流道到各型腔澆口的長度，斷面形狀，尺寸都相同的布置形式。它要求各對應部位的尺寸相等。這種布置可實現(xiàn)均衡送料和同時充滿型腔的目的，是成型的塑件力學性能基本一致。而且在此模具中不會造成份流道過長的缺點。 澆口設計及位置選擇澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道，是澆注系統(tǒng)的最后部分，其作用是使塑料以較快速度進入并充滿型腔，它能很快冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還沒冷卻的熔體倒流。由于充電器外殼表面刻有精美圖案，表面成型質(zhì)量要求較高，不能有澆口痕跡，且選用的是雙分型面注塑模具，故選用點澆口比較合理，點澆口是典型的小截面澆口，有如下優(yōu)點：? 對澆口的位置限制較小，可以比較自由的選擇進料部位。? 有利于薄壁，長流程和表面帶精細花紋圖案的塑料件成型。? 降低塑件內(nèi)的殘余應力，特別是澆口附近。④ 容易從塑件上自行截開，易實現(xiàn)脫模時塑件的自動墜落，并且看不出澆口痕跡。⑤ 多型腔模具中，容易實現(xiàn)各型腔均衡進料。澆口位置選擇應遵循以下幾個原則： ? 澆口位置應使填充型腔的流程最短。這樣的結構使壓力損失最小，易保證料流充滿整個型腔，同時流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當值。 ? 澆口設置應有利于排氣和補塑。 ? 澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側澆口在進料時頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用點澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設在厚壁處，有利于補縮，可避免縮孔凹痕產(chǎn)生。 ④ 澆口位置的設置應減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強度，所以設置澆口時應考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機會很多。流程不長時應盡量采用一個澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接痕處強度低，會形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強度高。為了提高熔接痕處強度，可在熔接處增設溢溜槽，是冷料進入溢溜槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會使熔接痕產(chǎn)生。 ⑤ 澆口位置應避免側面沖擊細長型心或鑲件。結合上述幾個原則綜合考慮，我選擇中心點澆口進料。 冷料穴設計冷料穴位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端，其作用是去除料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時又能將主流道的凝料拉出。在充電器外殼注塑模具設計中，采用底部帶有拉料桿的冷料穴，這類冷料穴的底部由一個拉料桿構成。拉料桿裝在面板上，因此它不能隨脫模機構運動。利用球頭形的拉料桿配合冷料穴。專用于推件板脫模機構中。塑料進入冷料穴后，緊包在拉料桿的球形頭上，拉料桿固定在面板上，開模時將主流道凝料拉出定模，然后靠推板頂出塑料制件時，強行將其從拉料桿上刮下脫模。其形狀如圖33所示： 圖33 帶拉料桿的冷料穴 澆口套的設計由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以模具的主流道部分通常設計成拆卸更換的襯套，簡稱澆口套。澆口套的作用：? 使模具安裝時進入定位孔方便而在注塑機上很好的定位并與注塑機噴嘴孔吻合，并能經(jīng)受塑料的反壓力，不致被推出模具。? 作為澆注系統(tǒng)的主流道，將料筒的塑料過渡到模具內(nèi)，保證料流有力暢通的到達型腔，在注射過程中不應有塑料溢出，同時保證主流道凝料脫出方便。三板模澆口套較大，主流道較短，模具不在需要定位圈[7]，其形式和尺寸見圖34所示：34 澆口套形狀尺寸 注塑模成型零部件設計 型腔、型芯結構設計型腔是指模具閉合時用來填充塑料成型制件的空間，按型腔的結構不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四個結構形式。為提高模具剛度