【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2~3）mm =14mm4）主流道長(zhǎng)度由模板厚度確定，一般不超過(guò)60mm，結(jié)合二維圖設(shè)計(jì)，此處取L=50mm5）由計(jì)算得：主流道大端直徑 D=d+2x=d+2tan x50=10mm（2）、主流道澆口套形式由《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》知，有如下幾種形式： 定位圈 主流道襯套 定模板 定模底板圖 41 澆口套形式主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)，主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴接觸，易磨損，對(duì)材料要求嚴(yán)格，故在此選T8A，熱處理淬火，表面硬度為50~55HRC，將主流道澆口與定位圈設(shè)計(jì)為整體式，如圖41（a）。（2）、流道剪切速率的校核該模具是一模一腔，塑件體積不大，由經(jīng)驗(yàn)知：主流道 γ=5x103 s1 ；分流道 γ=5x102 s1 ；點(diǎn)澆口 γ=5x105s1；其他澆口 γ=5x103 ~5x104s1 1)主流道凝料體積由經(jīng)驗(yàn)公式得： q主=πh12（D2+Dd+d2） （41）q_主=50π12（102+10x5+52）=2)主流道剪切速率校核 由經(jīng)驗(yàn)公式為： γ= （42）γ= x103 s1在5x102 s1和5x103 s1之間，故滿(mǎn)足要求。式中 qγ=q主+q分+q塑件=+ + =，R=5+10/22=（3）、冷料井的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)為了提高熔接的強(qiáng)度，可以在料流匯合處的外側(cè)或內(nèi)測(cè)設(shè)置一冷料穴，將料流引入其中，其結(jié)構(gòu)如下：a)b)圖42 冷料井結(jié)構(gòu)a）z字拉料桿 b）球頭拉料桿 分流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）分流道斷面尺寸常用的分流道形狀有：圓形、六角形、U形、半圓形、及矩形，如下圖所示。分流道形狀應(yīng)該考慮壓力損失、熱量損失和加工工藝的要求。取分流道截面形狀為U形，由經(jīng)驗(yàn)公式得： D=./ （43） 式中 ：D——U形流道的寬度 （mm） W——流經(jīng)個(gè)流道的熔體重量（g） L——流經(jīng)熔體的分流道長(zhǎng)度(mm)由《新編塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表339知：D=~ 故在此取D=5mm圖 43 分流道形狀（2）校核分流道剪切速率由經(jīng)驗(yàn)公式 γ= 知： （44） γ= s15x102 s1 故滿(mǎn)足要求式中 q=（v分+v塑件）/t=（+）/2= ， R=32A2πc=t——注射時(shí)間，ABS是2~5s，在此取2s；A——U形面積，；c——U形周長(zhǎng)。分流道粗糙度Rα 并不要求很高，~ 澆口的設(shè)計(jì)及計(jì)算（1）澆口是連接分流道和型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀，位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。澆口的理想尺寸很難用理論公式計(jì)算，通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定，取其下限，然后在試模中逐步加以修正。一般澆口的截面積為分流道截面積的3﹪~9﹪，截面形狀常為矩形或梯形，~1mm，表面粗糙度Ra 。1） 澆口設(shè)計(jì)應(yīng)該注意：2) 澆口應(yīng)該開(kāi)在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿(mǎn)的位置3) 澆口應(yīng)該設(shè)在制品壁厚的部位，以利于補(bǔ)縮 4) 應(yīng)該有利于排氣5）應(yīng)該避免產(chǎn)生熔接痕6）應(yīng)該設(shè)在不影響外觀的地方表 41 常用塑料所適應(yīng)的澆口形式塑料種類(lèi)直接澆口側(cè)澆口平縫澆口點(diǎn)澆口潛伏澆口環(huán)形澆口PE○○○PP○○○ABS○○○○○○根據(jù)脫模設(shè)計(jì)及澆口位置分布原則，在此選擇側(cè)澆口經(jīng)驗(yàn)公式為： b=（~）/30 （45） t=（~） （46）式中 b——側(cè)澆口的寬度（mm） t——側(cè)澆口厚度（mm） ——澆口處塑件的厚度（mm） A——塑件外側(cè)表面積（mm）由于該塑件比較小，而對(duì)于中小型塑件，一般厚度t=~，寬度b=~，澆口長(zhǎng)度為L(zhǎng)=~在此取t=1mm，b=2mm，L=（2）校核1）確定注射時(shí)間：查表知注射時(shí)間為2s，2）計(jì)算澆口體積流量：q澆=v塑件t=經(jīng)驗(yàn)公式：γ==（Bhπ）32= s15x102s1故滿(mǎn)足要求。 分型面的選擇⑴分型面的選擇原則：1） 分型面應(yīng)該選在塑件外形最大輪廓處2） 分型面應(yīng)該有利于塑件的脫模3） 分型面應(yīng)該保證塑件的精度要求4） 分型面應(yīng)該滿(mǎn)足塑件外觀要求5) 分型面應(yīng)該便于塑件的加工鑄造6) 分型面應(yīng)該有利于排氣 結(jié)合分型面選擇原則，考慮到塑件的實(shí)際情況，有如下的方案： a)方案一b)方案二圖 44 分型面的選擇為了更利于脫模，也使模具更加簡(jiǎn)單，故選擇方案一 排氣系統(tǒng)的確定常用的排氣方法有：（1） 利用配合間隙排氣，~（2） 在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽（3） 利用排氣塞排氣（4）負(fù)壓及真空排氣表43 分型面上排氣槽深(mm)塑料品種PEPPPSABSPAPC深度~~ 型腔數(shù)目的確定及型腔的布置 型腔數(shù)目的確定一般型腔的數(shù)目確定有以下幾種方法：（1）按注射機(jī)的最大注射量確定型腔的數(shù)目由《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》： n （47）式中 K——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，mp——注射機(jī)最大注射量，gm1——澆注系統(tǒng)凝料量，gm——單個(gè)塑件的質(zhì)量，g（2） 按注射機(jī)而定鎖模力確定型腔數(shù)目型腔數(shù)目 n （48）式中 Fp——注射機(jī)的額定鎖模力，N p——塑料熔體再行強(qiáng)中的成型壓力，MPa A1——澆注系統(tǒng)在分型面上的投影與型腔不重疊部分的面積，mm2 A——單個(gè)塑件在分型面上的投影面積，mm2（3） 按塑件精度確定型腔數(shù)目 經(jīng)驗(yàn)表明，每增加一個(gè)型腔，塑件的尺寸精度將降低4﹪.成型高精度的塑件時(shí)，型腔不宜過(guò)多，通常不超過(guò)4個(gè)，因?yàn)槎嘈颓浑y以使型腔成型條件一致。（4） 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型確定型腔的數(shù)目 根據(jù)總生產(chǎn)成本最小原則，并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和試生產(chǎn)原材料費(fèi)用，僅考慮模具費(fèi)用和加工費(fèi)。 模具費(fèi)用為 Xm=nC1+C2 （49）式中 C1——每一型腔的模具費(fèi)用，元C2——與型腔數(shù)無(wú)關(guān)的費(fèi)用，元 成型加工費(fèi)為 Xj=N（） （410）式中 N ——需要生產(chǎn)的塑件數(shù)目； Y——每小時(shí)注射成型加工費(fèi)，元 t——成型周期，min總成型費(fèi)為 X總=Xm + Xj （411）為了使成型加工費(fèi)最小，則：令 =0，n= （412） 由于該塑件的形狀比較復(fù)雜，又是二次分型結(jié)構(gòu)，故在此型腔數(shù)目取一模一腔 型腔的布置對(duì)于單型腔模具，塑件在模具中的位置如圖所示：圖 44 塑件在模具中的位置動(dòng)模板 定模板 動(dòng)模型芯注：（a）為塑件全部在定模中的結(jié)構(gòu)；（b）為塑件全部在動(dòng)模中的結(jié)構(gòu)；（c）（d）為塑件同時(shí)在動(dòng)定模中的結(jié)構(gòu)； 在此選擇（c）種方案。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(l論文)第5章 基于Solidworks及CAE分析的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Solidworks的塑件三維建模及CAE分析基于Solidworks的塑件建模采用Solidworks三維軟件，對(duì)塑件進(jìn)行建模如上圖51所示a)b)圖 51 塑件三維圖5. 2基于Moldflow的注塑工藝分析 通過(guò)CAE 模流分析可以查看有無(wú)短射現(xiàn)象，注射壓力是否太高，產(chǎn)品不同部位的收縮是否均勻，產(chǎn)品表面是否出現(xiàn)明顯的縮水，熔接痕出現(xiàn)位置，氣穴出現(xiàn)的狀況與結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等。（1）模型的網(wǎng)格劃分與修復(fù)是分析前處理中最重要，也是最重要的環(huán)節(jié)。網(wǎng)格劃分是否合理，將直接影響模流分析的可行性及分析結(jié)果的精確性，也將直接影響到塑件的最終分析結(jié)果。只有診斷并修復(fù)好網(wǎng)格，才能夠使后面的分析工作得以順利而準(zhǔn)確的進(jìn)行，保證分析的質(zhì)量。本設(shè)計(jì)采用雙層面對(duì)塑件進(jìn)行劃分，因?yàn)殡p層面網(wǎng)格分析的速度快、效率高。對(duì)上一張導(dǎo)入的初始模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。劃分結(jié)束后 ，進(jìn)行網(wǎng)格信息統(tǒng)計(jì)，然后根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行診斷。如果診斷結(jié)果顯示所劃分的網(wǎng)格有不合理的網(wǎng)格，存在有網(wǎng)格缺陷，運(yùn)用Moldflow 2010中的網(wǎng)格修復(fù)工具對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行修復(fù)。設(shè)定所要求的最小縱橫比，顯示出結(jié)果，運(yùn)用修復(fù)工具修復(fù)網(wǎng)格縱橫比，直到網(wǎng)格診斷結(jié)果滿(mǎn)足要求為止。網(wǎng)格分析如下圖，塑件三維建模符合CAE分析要求。a) 修復(fù)前的網(wǎng)格b)修復(fù)后的網(wǎng)格圖 52 網(wǎng)格劃分（2）流動(dòng)分析結(jié)果圖53 充填時(shí)間圖 54 速度/壓力切換時(shí)的壓力圖55熔接痕圖 56 流動(dòng)前沿溫度圖57剪切速率、體積圖 58 注射位置出壓力：XY圖圖 59 凍結(jié)層因子圖 510 氣穴圖511 鎖模力：XY圖圖 512 充填結(jié)束時(shí)的凍結(jié)因子圖513 充填區(qū)域圖 514 壓力圖515 表層取向圖 516 心部取向圖 517 射出重量：XY圖圖518 充填結(jié)束時(shí)的壓力結(jié)論：1）注射壓力： 120 MPa2）熔體溫度： 220℃3）模具溫度： 50℃4）注射時(shí)間： 5s5）速度/壓力切換時(shí)的壓力：6）保壓壓力： 70 MPa7）保壓時(shí)間： 15s8）冷卻時(shí)間： 15s9)成型時(shí)間： 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第6章 注塑機(jī)的選擇及注塑機(jī)工藝參數(shù)校核 注塑機(jī)的選擇及注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范從模具設(shè)計(jì)角度考慮需了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范主要包括：最大注射量、最大注射壓力、最大鎖(合)模力、模具安裝尺寸以及開(kāi)模行程等。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的“注射機(jī)使用說(shuō)明書(shū)”上標(biāo)明的技術(shù)規(guī)范。因?yàn)橥灰?guī)格的注射機(jī)，生產(chǎn)廠家不同，技術(shù)規(guī)格也略有不同。常用國(guó)產(chǎn)注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范可參閱相關(guān)技術(shù)資料?，F(xiàn)僅對(duì)最大注射量和最大注射壓力進(jìn)行說(shuō)明，其余技術(shù)參數(shù)可查閱相關(guān)書(shū)籍。（1）、最大注射量 最大注射量有最大注射容量、最大注射質(zhì)量?jī)煞N表示法。 1）最大注射容量注射容量是指注射機(jī)對(duì)空注射時(shí)，螺桿一次最大行程所射出的熔體體積，以cm3表示。理論注射容量Vc為Vc=DS2S （61）式中Vc ——理論注射容量(cm3)；DS——螺桿直徑(cm)；S——螺桿最大注射行程(cm)在注射過(guò)程中，隨著溫度和壓力的變化，塑料的密度也發(fā)生變化，加上成型物料的漏損等因素，注射機(jī)的最大注射容量(公稱(chēng)注射容量)為VV=a*VC=aDS2S （62）式中 V——注射機(jī)的公稱(chēng)注射容量(cm3)；——注射系數(shù)(通常在0．7～0．9范圍內(nèi)選取。包括塑料密度變化和物料漏損等因素。無(wú)定型料的密度變化系數(shù)約0．93，結(jié)晶型塑料的密度變化系數(shù)約0．85。 2） 最大注射質(zhì)量注射機(jī)對(duì)空注射時(shí)，螺桿做一次最大注射行程所能射出的聚苯乙烯塑料質(zhì)量，單位以g表示。由于各種塑料的密度及壓縮比不同，在使用其他塑料時(shí)，按下述公式對(duì)最大注射量進(jìn)行換算：mmax=m （63）式中 mmax——注射某種塑料時(shí)的最大注射質(zhì)量(g)；m——以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)的注射機(jī)的公稱(chēng)注射質(zhì)量(g)；——所用塑料在常溫下的密度(g／cm3)；——聚苯乙烯在常溫下的密度(通常為1．06g／cm3)；——所用塑料的體積壓縮比，與塑料的粒度及其規(guī)整性有關(guān)，由實(shí)驗(yàn)測(cè)定——聚苯乙烯的壓縮比，通常可取為2。我國(guó)的SZ系列注射機(jī)，用一次能注射出的理論注射容量和鎖模力表征注射機(jī)的生產(chǎn)能力，例如SZ一160／1000表示該型號(hào)注射機(jī)的理論注射容量約束力160cm合模力為1000kN。（2）、最大注射壓力注射機(jī)螺桿對(duì)塑料施加的壓力稱(chēng)為注射壓力，用以克服噴嘴、流道和模腔等處的流動(dòng)阻力。注射機(jī)在注射時(shí)，油路系統(tǒng)提供最大壓力下所獲得的注射壓力稱(chēng)為最大注射壓力。一臺(tái)注射機(jī)的最大注射壓力及最大油路壓力在技術(shù)規(guī)格中已經(jīng)標(biāo)明。當(dāng)注射機(jī)油壓為時(shí)，被加工塑料所獲得的注射壓力可由下式計(jì)算：= （64）式中， ——油路系統(tǒng)壓力(表壓)為 P0時(shí)獲得的注射壓力(MPa)；——注射機(jī)的最大注射壓力(MPa)；——油路系統(tǒng)最大壓力(MPa)；——注射機(jī)工作的油路壓力(MPa)。 注塑壓力的校核 ABS所需的注射壓力為60~100Mpa 這里取100Mpa，注射機(jī)的公稱(chēng)