【文章內(nèi)容簡介】 此法），模具動定模板上的螺孔及其間距，必須和注塑機模板臺面上對應的螺孔一致；采用壓板固定時（中、小型模具多用此法），只要在模具的固定板附近有螺孔就可以，有較大的靈活性；該模具采用壓板固定。f. 開模行程的效核 開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。其開模行程按下式效核: () 式中 S 為注塑機的最大行程，mm； H1 為塑件的脫模距離, mm。 H2 為包括流道在內(nèi)的塑件高度, mm 所以上式成立，即該注塑機的開模行程符合要求。由以上對各參數(shù)的校核可知該注塑機符合要求。4 模具結構的設計4 模具結構的設計 澆注系統(tǒng)是熔融塑料從注射機噴嘴到型腔的必經(jīng)通道，它直接關系到成型的難易和塑件的質量，是注射模設計中的重要組成部分。 澆注系統(tǒng)的作用是使熔融塑料平穩(wěn)、有序地填充到型腔中去，且把壓力充分地傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密、外形清晰、美觀的塑件。對澆注系統(tǒng)設計的具體要求是：a. 對模腔的填充迅速有序；b. 可同時充滿各個型腔；c. 對熱量和壓力損失較??；d. 盡可能消耗較少的塑料；e. 能夠使型腔順利排氣；f. 澆注道凝料容易與塑料分離或切除；g. 不會使冷料進入型腔；澆口痕跡對塑料外觀影響很小。在多模腔中，分流道的布置有平衡式和非平衡式兩種類型，一般以平衡式為宜。 澆注系統(tǒng)無論是平衡或非平衡布置，型腔均應與模板中心對稱。使型腔和流道的投影中心與注射機鎖模力中心重合，避免注射時產(chǎn)生附加的傾側力矩。 流道系統(tǒng)包括主流道、分流道和冷料井以及結構設計。： 澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙大約為～，因為該處受噴嘴壓力的影響，在注射時會產(chǎn)生變形。主澆道的設計：主澆道與注射機噴嘴在同一軸心線上。在立式或臥式注射機用模具中，主流道垂直與分型面。其設計要點如下： a. 主流道一般設計成圓錐形，其錐角一般為，流動性差的可取，內(nèi)壁表面粗糙度，以便于澆注系統(tǒng)凝料從其中順利的拔西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）出。 b. 為使塑料熔體完全進入主流道而不溢出，主流道與注射機噴嘴的對接處應做成球面凹坑。凹坑深度取。 c. 由于主流道要與高溫塑料和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道部分常設計成可拆卸的主流道襯套，襯套一般選用碳素工具鋼，如T8A、T10A 等，熱處理要求。，其中圖（a）結構是將定位圈與主流道襯套做成一體，常用于小型模具；圖（b）用螺釘把定位圈與定模板連接，將主流道襯套壓住，防止主流道襯套因受熔體的反壓力而脫出；圖（c）結構是在定位圈的下端面做出一凸臺，利用注射機的固定板把定位圈和主流道襯套壓住。主流道襯套與定模板的配合可采用。 （a） （b） （c） 1—主流道襯套 2—定模板 3—定位圈 主流道襯套的結構形式 d. 為減少塑料熔體充模時的壓力損失和塑料損耗，應盡量縮短主流道的長度，一般主流道的控制在60mm以內(nèi)。為減少料流轉向時的阻力，主流道的出口應做成圓角，圓角半徑r=。主流道的出口端面應與定模分型面齊平，以免出現(xiàn)溢料[16]。 ： 澆口套二維圖 主流道直徑的經(jīng)驗公式為（）式中 ——主流道大頭直徑，mm； ——流經(jīng)主流道的熔體體積（包括各個型腔、各級分流道、主流道以及冷料穴的容積），mm； ——因熔體材料而異的常數(shù)，查手冊得PC的K=。則取D=10mm。噴嘴孔徑為4mm，噴嘴球面半徑為12mm 定位圈二維圖 冷料井的位置在正對主澆道的動模上，一般處于分流道的末端，它的作用是將物料前端的“冷料”收集起來，防止“冷料”進入型腔而影響塑件的質量。開模時冷料井能起到將主流道的冷凝料拉出的作用，冷料井的直徑比應比主流道的大端直徑稍微大一些。冷料井的形式有帶Z形拉料勾的冷料井；帶球頭形拉料的冷料井；倒錐形冷料井等。[17]本方案采用的是帶Z形拉料桿。 拉料桿二維圖 分流道是指主流道與澆口之間的通道。其作用是使熔融材料過渡和轉向。在単型腔模具中可不設置分流道，在多型腔模具中均設置分流道，且常由一級分流道和二級分流道共同完成。要求滿足熔融料流壓力損失小，容積最小。 分流道截面形狀有圓形、梯形、U形、半圓形及巨型等。為減小分流道內(nèi)的壓力損失，希望分流道截面面積要大，為減少散熱，又希望分流道表面積要小。流道長度宜短，因為長的流道不但會造成壓力損失，不利于生產(chǎn)，同時也浪費材料；但過短，產(chǎn)品的殘余應力增大，并且容易產(chǎn)生飛邊。澆道的截面積越大，壓力的損失越??；澆道的表面積越小，熱量的損失越小。用澆道的截面積和表面積的比值來表示澆道的效率，效率越高，澆道的設計越合理[17]。 對于壁厚小于mm，重量在200g以下的塑件，可用下述經(jīng)驗公式確定分流道的直徑（～）：() 式中 D為分流道的直徑，mm； W為塑件的質量，g（此零件為5g）； L為分流道的長度，mm（約為90）；所以D≈3mm。 a. 直接澆口 熔融塑料直接從主流道進入模具型腔； b. 側澆口 開設在型腔的側面，與型腔和分流到相連，其橫截面形狀一般為矩形； c. 搭接式澆口 d. 扇形澆口 e. 帶有調整片的澆口 f. 盤壯澆口 g. 環(huán)壯澆口 h. 膜片澆口i. 點澆口 j. 潛伏式澆 綜合考慮塑件的形狀及材料表面的切料點，并且可以通過一次分型得出塑件，決定該模具的分流道設在動模型板上，采用半圓形流道，且澆口采用側澆口。本模具采用的側澆口，其優(yōu)點是澆口形狀簡單，尺寸容易準確控制，通常用于除聚碳酸脂外的所有塑膠材料。側澆口的缺點是產(chǎn)品表面有澆口瑕疵，須切斷澆道。 澆口的位置對塑件的質量有極大的影響，澆口的位置選擇時應遵循如下原則：a. 澆口應開設在塑件較厚的部位，以利于熔體流動，型腔的排氣和塑料的補塑，避免塑件產(chǎn)生縮孔或表面凹陷； b. 澆口的設置應避免塑件表面產(chǎn)生熔接痕，影響塑件的外觀；c. 澆口應設置在能使型腔的各個角落同時充滿的位置；d. 澆口應設置在有利于排出型腔中的氣體的位置；e. 澆口應設計在能避免塑件表面產(chǎn)生熔接痕的部位；f. 模具的型芯細小時，澆口設計應注意不能使熔融塑料直接沖擊型芯，以免型芯被沖擊變形。g. 澆口不要設置在塑件使用中的承受彎曲載荷和沖擊載荷的部位。5 成型零件設計 5 成型零件設計注射模具閉合時，成型零件構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，各種成型桿與成型環(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、甚至幾十萬次的注射周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質量及其穩(wěn)定性，決定了塑料制品的相對質量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高雅容器，它的強度和剛度必須在容許值之內(nèi)。成型零件的結構，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。模具上用以取出塑件和凝料的可分離的接觸表面成為分型面。分型面的設計在注射模的設計中占有相當重要的位置，分型面的設計合理與否直接影響到塑件的質量；模具的整體機構；工藝操作的困難程度及模具的制造成本。常見的取出區(qū)間的主分型面，與開模方向垂直。也有采用與開模方向一致的側向主分型面。分型面大都是平面，也有曲面或臺階面。分型面的選擇原則：a. 分型面應選擇在塑件外形的最大輪廓處，只有這樣才能使塑件從模具中順利地脫模，這是最根本的一條原則。b. 分型面的選擇應考慮有利于塑件的脫模，一般模具的脫模機構通常設置在動模一側，模具開模后塑件應停留在動模一邊，以便塑件順利脫模。c. 分型面的選擇要保證塑件的進度要求，塑件光畫的表面不應設計分型面，以避免影響外觀質量；塑件中要求同軸度的部分要放在分型面的同一側，以保證塑件同軸度的要求。d. 分型面的選擇還應考慮模具的側向抽拔距，由于模具側向分型是由機械分型機構來完成的，所以抽拔距都比較小，選擇分型面時應將抽芯和分型距離長的方向置于開模的方向，將小抽拔距作為側向分型或抽芯。e. 分型面作為主要的排氣渠道，應將分型面設計在熔融塑料的流動末端，以便于模具型腔內(nèi)氣體的排出。f. 選擇分型面時應使模具零件易于加工，減小機加工的難度，要使模具加工工藝最簡單。鑒于以上要求，本模具的分型面設在動定模的結合面處。西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）由于成型零件的質量直接影響到塑件的質量，且與高溫高壓的塑料熔體接觸，所以必須具備一下性能：a. 具有足夠的強度和剛度，以承受塑料熔體的高溫和高壓。b. 具有足夠的硬度和耐磨性，以承受流料的摩擦和磨損。c. 具有良好的拋光性能和耐腐蝕性能。d. 零件的加工性能好，可淬性良好，熱處理變形小。e. 成型部位須有足夠的位置精度和尺寸精度。（型腔）結構設計凹模也稱為型腔，是成型塑件表面形狀的模具零部件。按結構不同可分為五種：a. 整體式凹模 它是由整塊材料加工制成。整體式凹模的強度高，成型的塑表面光滑無痕跡，但模具加工困難，熱處理變形大，材料浪費嚴重，適用于中小型簡單模具。b. 整體嵌入式凹模 經(jīng)常應用于多型腔模具，凹模常加工成帶臺階的鑲塊，從凹模固定板下部嵌入，或者凹模與凸模固定板采用過盈配合，用螺釘連接在固定板上，凹模如果是回轉體，還需要銷釘或平鍵定位止轉。整體嵌入式凹模加工和安裝容易，熱處理變形小，便于凹模損壞時的更換和維修，成型后的塑件如有毛刺扥缺陷時，有利于脫模和后處理。c. 鑲嵌式凹模 有的模具采用局部鑲嵌式凹模，對于大型模具或形狀復雜的模具，為了便于機械加工或熱處理，而采用大面積鑲嵌式凹模。局部鑲嵌的凹模一般都是凹模的易損部分或難于加工成型的部分，凹模鑲嵌的配合表面要磨平、拋光，以減少塑件成型時的表面毛刺，保證塑件表面質量。d. 四壁拼合式凹模 弱國矩形凹模巨大且復雜，可將底部和四壁分別加工，經(jīng)研磨后嵌入模套，側壁之間采用扣鎖連接，以保證連接的準確性。e. 拼塊式凹模 對于有側凹的圓形塑件要采用側向分型機構，以便塑件順利從凹模取出，凹?？捎袃蓧K或多塊拼合而成[20]。本模具為外形復雜且型腔較多的中小型塑件，故采用嵌入式凹模。型芯是成型塑件內(nèi)表面的模具零件，根據(jù)成型情況不同，型芯可分為一下結構形式：a. 整體型芯 整體型芯是在型芯固定板或型腔上直接加工出型芯，這種型芯結構牢固，成型的塑件質量好，但模具的加工難度大，適用于內(nèi)形簡單、深度不大的型芯設計。b. 鑲嵌式型芯 在多型腔模具中常常將型芯加工成帶臺階的型芯，鑲嵌到型芯固定板上，如型芯為回轉體且有不對稱凹槽或凸起，需要加銷釘定位止轉。當型芯細小時，可采用過盈配合，鉚接或樹脂粘結的方法將型芯與固定板連接起來。 c. 組合式型芯 對于形狀較為復雜的型芯通常用兩個或多個型芯共同組合而成，這種方法可以講復雜型芯簡單化，使加工難度降低，也有利于型芯的拋光。它需求各型芯配合面要平整，與型芯固定板的配合要緊密，不要是用銷釘或螺釘固定連接[21]。型芯結構同型腔結構類似，亦采用嵌入式凸模。注塑模成型零件工作尺寸，是指成型零件上直接成型塑件的型腔尺寸。由于塑件在高壓和熔融溫度下充模成型，并在模具溫度下冷卻固化，最終在室溫下進行尺寸檢測和使用。因此，塑料制品的形狀和尺寸精度的獲得，必須考慮物料的成型收縮率等眾多因素的影響。成型零件的工作尺寸主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異形的長度和寬度尺寸）、型腔的深度和型芯的高度尺寸、型腔（型芯）與型腔（型芯）的位置尺寸等。在模具設計中，應根據(jù)塑件的尺寸、精度來確定模具成型零件的工作尺寸和精度。 a. 成型收縮率 塑料成型后的收縮率與塑料的材料、塑件的結構、模具的結構以及成型的工藝條件等因素有關，因此，在實際工作中，成型收縮率的波動很大，從而引起塑料尺寸的誤差很大，塑件尺寸的變化值為：（） 式中 ——塑料收縮波動而引起的塑件尺寸誤差，mm； ——塑料的最大收縮率，%； ——塑料的最小收縮率，%； ——塑件尺寸，mm。一般情況，由成型收縮率波動而引起的塑件尺寸誤差要求控制在塑件尺寸公差的1/3以內(nèi)。 b. 模具成型零件的制造誤差 模具成型零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一，模具成型零件的制造誤差越小，塑件的尺寸精度越高，但是模具零件的加工困難，制造成本和加工周期也會加大加長。實踐證明，如果模具成型零件的制造誤差在IT7～IT8級之間，成型零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。 c. 模具成型零件的磨損 模具在使用過程中，由于塑料熔體流動的沖刷、脫模時與塑件的摩擦、成型過程中可能產(chǎn)生的腐蝕性氣體的銹蝕以及由于上述原因造成的模具成型零件表面粗糙度提高而要求重新拋光等，均可造成模具成型零件尺寸的變化，凹?；蛐颓怀叽缱兇?，凸?；蛐托境叽缱冃　＿@種由于磨損造成的模具成型零件尺寸的變化值與塑件的產(chǎn)量、塑料原料及模具都有關系，當塑件產(chǎn)量較大時，模具表面耐磨性要好（如采