【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。一副注射模具分成動(dòng)模和定模兩個(gè)部分，這兩個(gè)部分由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(導(dǎo)柱與導(dǎo)套)導(dǎo)向與定位。動(dòng)模和定模的接觸面稱(chēng)為分型面。在一般情況下，模具分型后，由此可取出塑料制件和澆注系統(tǒng)凝料(點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)凝料除外)。分型面確定后，塑件在模具中的位置也就確定了。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較以選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)，應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則。（1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處（2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順禮脫模（3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求（4）分型面的選擇應(yīng)滿(mǎn)足塑件的外觀質(zhì)量要求（5）分型面的選擇要便于模具的加工制造（6）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣該模具采用的是單分型面的模具，其分型分面的設(shè)計(jì)原則就滿(mǎn)足以下幾項(xiàng)原則：（1） 塑件的脫模；（2） 保證的塑件的質(zhì)量。該模具采用在最大圓周上，保證了塑件的外觀。（3） 便于模具加工，該模具采用在圓周上分型，模具的型腔容易在電火花上加加工，型芯也易于加工；（4） 對(duì)成型面積的影響；（5） 對(duì)排氣效果的影響；經(jīng)考慮，： 分型面開(kāi)模時(shí)，凸模靜止不動(dòng)，凹模向上移動(dòng)，同時(shí)滑塊在頂桿力的作用下向上移動(dòng)，凹模繼續(xù)上移，到達(dá)一定距離時(shí)，滑塊向內(nèi)移動(dòng)一定的距離，由于凹槽的深度不是很深，因此滑塊無(wú)需移動(dòng)很大的距離。當(dāng)滑塊到達(dá)一定距離后開(kāi)始脫離凹槽，此時(shí)零件靠凸模里面的頂桿來(lái)頂出塑料件，而后滑塊由于受到凸模的阻擋停下。合模時(shí)，凹模向下移動(dòng)，此時(shí)，壓緊滑塊向下移動(dòng)到凸模里面，由于滑塊有一定的斜度，靠自身的側(cè)向分力，從而驅(qū)使滑塊向外部移動(dòng)；直到凸模移動(dòng)到固定的原始距離，此時(shí)，滑塊也已經(jīng)復(fù)位，合模動(dòng)作完成。該塑件尺寸較大，較低的精度等級(jí)，為降低成型費(fèi)用，本塑件在注射時(shí)候采用一模兩腔，即模具需要兩個(gè)型腔，并不對(duì)制品進(jìn)行后加工。型腔的排布應(yīng)使每個(gè)型腔都通過(guò)澆注系統(tǒng)從壓力中等分所得的足夠壓力，以保證塑件熔體同時(shí)均勻地充滿(mǎn)每個(gè)型腔。綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素，確定該模具采用的平衡式布局，這種排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。： 型腔分布 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴接觸處到型腔為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。作用：（1）輸送流體 （2）傳遞壓力 澆注系統(tǒng)的組成：由主流道，分流道，內(nèi)澆口，冷料穴等結(jié)構(gòu)組成。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則： （1）考慮塑料的流動(dòng)性，保征流體流動(dòng)順利，快，不紊亂。 （2）避免熔體正面沖出小直徑型芯或脆弱的金屬鑲件。 （3）一模多腔時(shí)，防止大小相差懸殊的制件放一模內(nèi)。 （4）進(jìn)料口的位置和形狀要結(jié)合塑件的形狀和技術(shù)要求確定。 （5）流道的進(jìn)程要短，以減少成型周期及減少?gòu)U料。在臥式注射機(jī)的模具中，主流道應(yīng)設(shè)計(jì)成垂直的分型面，為了使凝料從主流道拔出，故設(shè)計(jì)成圓錐形，要有2度到6度的錐角，內(nèi)壁有△8以上的光潔度，其小端直徑常見(jiàn)為4mm8mm，看制品重量和補(bǔ)料需要而定，但是小端直徑應(yīng)大于噴嘴直徑約1mm，否則主流道中的凝料將無(wú)法順利脫出，主流道的長(zhǎng)度由定模板厚度而定的。由于主流道要與高溫的塑料和噴嘴反復(fù)的接觸和碰撞，所以模具的主流道部分常設(shè)計(jì)成可以拆卸更換的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行加工和熱處理，主流道與噴嘴接觸處多作成半球形的凹坑，二者嚴(yán)密的配合，以避免高壓以至塑料從縫隙處溢出。一般凹坑的半徑R2應(yīng)比R1大12mm。主流道襯套大端的圓凸出定模端面510mm，并與注射機(jī)定模板的定位孔成功配合，起定位環(huán)作用，所以設(shè)計(jì)成為圖紙所示。 主流道分流道是主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前通過(guò)截面積的變化及流向變換來(lái)獲得平穩(wěn)流態(tài)的過(guò)濾段. 分流道的形狀及尺寸常用的分形、梯形、U形、半圓形、及矩形等。一般而言，分流道截面形狀及尺寸是根據(jù)塑料的結(jié)構(gòu)、所用材料的工藝特性、成型工藝條件及分流道的長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。該模具是一模兩腔，塑料沿分流道流動(dòng)時(shí)，要求通過(guò)它盡快地充滿(mǎn)型腔，從前兩點(diǎn)出發(fā)，分流道應(yīng)該短而粗，但是不能太粗，該模具采用圓形斷面分流道，因?yàn)檫@樣分流道易于機(jī)械加工，分流道尺寸視該塑件的大小和塑料品種，注射速率，以及分流道長(zhǎng)度而定。其尺寸根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表53中選取r=3mm。所以分流道直徑為6mm，該模具分流道的布置采用平衡式分布。如右圖所示：由于分流道中與模具接觸的外層塑料的迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，所以分流道的內(nèi)表面粗糙度并不要求很高，一般選取，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。 澆口亦稱(chēng)進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它是整個(gè)澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的部位，也是最薄點(diǎn)。其形狀、大小及位置應(yīng)根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術(shù)要求等進(jìn)行而確定。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口，它一方面通過(guò)截面積的突然變化，使分流道輸送來(lái)的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，有利于塑料進(jìn)入，使其充滿(mǎn)型腔。另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時(shí)充滿(mǎn)，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開(kāi)的作用。此副模具，開(kāi)模時(shí)，澆口即被自動(dòng)切斷，流道凝料自動(dòng)脫落，模具采用二板式的結(jié)構(gòu)。ABS具有良好的力學(xué)性能，它適用于采用側(cè)澆式澆口，塑件從邊緣進(jìn)料，能夠提高生產(chǎn)率，并去除澆口方便，有利于熔體流動(dòng)和補(bǔ)縮口，有利于型腔內(nèi)氣體的排出，減少塑件熔接痕，增加熔接強(qiáng)度。它在推出時(shí)，由于澆口及分流道成一定角度，形成了能切斷澆口切口，這一切口所形成的剪切力可以將澆口自動(dòng)切斷。澆口的位置的確定：設(shè)計(jì)中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴(yán)格的，初步試模，必要時(shí)還需要修改。因此澆口的位置的開(kāi)設(shè)，對(duì)成型性能及成型質(zhì)量的影響是很大的。一般在選擇澆口位置時(shí)，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征，成型質(zhì)量和技術(shù)要求，綜合分析。一般要滿(mǎn)足以下原則：（1）盡量縮短流動(dòng)距離。（2）澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件的壁厚。（3）必須盡量減少或避免產(chǎn)生熔接痕。（4）應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。（5）考慮分子定向的影響。（6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。（7）不在承受彎曲沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。（8）澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件的外觀質(zhì)量。經(jīng)過(guò)仔細(xì)的考慮，該塑件是等壁塑件，又為了不影響塑件的外觀，該塑件采用側(cè)澆口，它能保證塑料迅速而且均勻充滿(mǎn)型腔，而且還有利于氣體的排除。為了提高生產(chǎn)效率，降低成本，小型（包括部分中型）塑件往往采取一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。若根據(jù)某種需要澆注系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成型腔非平衡式布置的形式，則需要通過(guò)調(diào)節(jié)澆口尺寸，使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡，亦稱(chēng)澆口的平衡。澆口平衡計(jì)算的思路是通過(guò)計(jì)算多型腔模具各個(gè)澆口的BGV(Balanced Gate Value)值來(lái)判斷或計(jì)算。澆口平衡時(shí)，BGV值應(yīng)符合下述要求：相同塑件的多型腔，各澆口計(jì)算出的BGV值必須相等；不同塑件的多型腔，各澆口計(jì)算出的BGV值必須與其塑件型腔的充填量成正比。不同(大小)塑件多型腔成型的BGV值可用下式表示： () 式中 ——分別為型腔a、b的充填量(熔體質(zhì)量或體積)； ——分別為型腔a、b的澆口截面積，mm2 ； ——分別為從主流道中心到型腔a、b的流動(dòng)通道的長(zhǎng)度 ——分別為型腔a、b的澆口長(zhǎng)度，mm。在一般多型腔注射模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，澆口截面通常采用矩形或圓形點(diǎn)澆口，澆口截面積與分流道截面積的比值應(yīng)?。? 在實(shí)際的注射模設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中，常采用試模的方法來(lái)達(dá)到澆口的平衡。 1)首先將各澆口的長(zhǎng)度、寬度和厚度加工成對(duì)應(yīng)相等的尺寸。 2)試模后檢驗(yàn)每個(gè)型腔的塑件質(zhì)量，特別要檢查一下后充滿(mǎn)的型腔其塑件是否產(chǎn)生補(bǔ)縮不足所產(chǎn)生的缺陷。 3)將晚充滿(mǎn)塑件有補(bǔ)縮不足缺陷型腔的澆口寬度略微修大。盡可能不改變澆口厚度，因?yàn)闈部诤穸雀淖儗?duì)壓力損失較為敏感，澆口冷卻固化的時(shí)間也會(huì)前后不一致。 4)用同樣的工藝方法重復(fù)上述步驟直至塑件質(zhì)量滿(mǎn)意為止。在上述試模的整個(gè)過(guò)程中，注射壓力、熔體溫度、模具溫度、保壓時(shí)間等成型工藝應(yīng)與正式批量生產(chǎn)時(shí)的工藝條件相一致。在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以?xún)?nèi)約10－25mm 的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱(chēng)為冷料穴。冷料穴一般開(kāi)設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上（也即塑料流動(dòng)的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱(chēng)直徑與主流道大端徑相同或略大一些， 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為Z 字形和拉料桿的形式，具體要根據(jù)塑料性能合理選用。臥式注射機(jī)用模具的冷料井，設(shè)立在主流道正對(duì)面的動(dòng)模上，該模具采用帶Z型頭拉料桿的冷料井，分模時(shí)，就可以將該凝料從主流道中拉出，拉料桿的根部是固定在頂出板上的，所以在制件頂出時(shí)，冷料也一同被頂出，制造也比較方便。 本模具中的冷料穴的具體位置和形狀見(jiàn)裝配圖中所示。 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)塑料溶體填充型腔時(shí)，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因沒(méi)有將產(chǎn)生的氣體排除干凈，一方面將會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料的成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此必須考慮排氣問(wèn)題?？紤]到本模具是采用分型面和嵌件的縫隙排氣，故不特意開(kāi)設(shè)排氣槽。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注射模具的溫度設(shè)計(jì)是否恰當(dāng)，不僅影響塑件的質(zhì)量，而且對(duì)生產(chǎn)效率、充模流動(dòng)、固化定型都有重要影響。模具對(duì)塑件質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：，，。當(dāng)大批量的生產(chǎn)時(shí)，而且又要滿(mǎn)足塑件的質(zhì)量要求時(shí)，增多型腔是不現(xiàn)實(shí)的。這時(shí)提高生產(chǎn)率顯得尤其重要了。而提高生產(chǎn)率又與模具溫度的控制有密切關(guān)系。生產(chǎn)效率主要取決于冷卻介質(zhì)（一般是水）的熱交換效果。因此縮短注射成形周期的冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。根據(jù)牛頓冷卻定律，冷卻介質(zhì)從模具帶走的熱量為： ()其中：——是冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)； ——冷卻管道壁的傳熱面積； ——模具與冷卻介質(zhì)溫度之差值； ——冷卻時(shí)間（s）。由上述式子可得，當(dāng)需傳遞熱量不變時(shí)，可通過(guò)以下三條途徑來(lái)縮短冷卻時(shí)間。（1）高傳熱系數(shù)。 ()其中：——冷卻介質(zhì)； ——冷卻介質(zhì)在該溫度下的密度； ——冷卻管道直徑； ——冷卻介質(zhì)的流速。由上式得，只有提高冷卻介質(zhì)的流速，便可達(dá)到傳熱系數(shù)。（2）高模具與冷卻介質(zhì)間的溫差△T ()其中：——模具溫度； ——冷卻介質(zhì)的溫度。一般模溫是一定，為了提高溫差，有利于縮短冷卻時(shí)間。從而提高生產(chǎn)率。（3） 增大冷卻介質(zhì)的傳熱面積。 ()其中：——模具上一根冷卻水孔的長(zhǎng)度； ——冷卻通道的直徑； ——模具開(kāi)設(shè)冷卻通道孔數(shù)。顯然，應(yīng)在模具上開(kāi)盡可能多的冷卻通道，以增大傳熱面積，縮短冷卻時(shí)間，達(dá)到提高生產(chǎn)生產(chǎn)效率。冷卻時(shí)間的計(jì)算：影響冷卻時(shí)間的因素有如下：模具材料 冷卻介質(zhì)溫度和及流動(dòng)狀態(tài) 模塑材料 塑件壁厚 冷卻回路的設(shè)計(jì) 模具溫度。冷卻時(shí)間指塑料熔體從充滿(mǎn)型腔時(shí)起到可以取出塑件時(shí)止這一段時(shí)間。本副模具采用塑件截面內(nèi)平均溫度達(dá)到規(guī)定的脫模溫度時(shí)，所需冷卻時(shí)間的簡(jiǎn)化計(jì)算公式： ()其中：——塑件所需冷卻時(shí)間； ——塑件的厚度；； ——塑件的熱擴(kuò)散率；。 ——塑料熔體溫度； ——塑件脫時(shí)的截面內(nèi)平均溫度； ——模具溫度，ABS料時(shí)模具溫度為60℃。冷卻水的進(jìn)出口溫差由下式校核： ()具體開(kāi)設(shè)路徑見(jiàn)裝配圖。 成型零件的設(shè)計(jì)（1）凸模的設(shè)計(jì) 為了減少成本，采用鑲拼結(jié)構(gòu)。脫模時(shí)，由頂桿頂鑲件，然后再由手工取出塑件。這樣使整個(gè)模具的結(jié)構(gòu)更加緊湊。（2）側(cè)型芯的設(shè)計(jì)側(cè)型芯是成型塑件側(cè)表面的成型零件。根據(jù)塑件的工藝結(jié)構(gòu)，采用側(cè)型芯，由于側(cè)型芯只是一個(gè)旋轉(zhuǎn)體，加工簡(jiǎn)單方便。 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)在注射成型的塑件上與開(kāi)合模方向不同的內(nèi)側(cè)或外側(cè)有孔、凹穴或凸臺(tái)時(shí)，塑件就不能直接由推桿等推出機(jī)構(gòu)推出脫模，此時(shí)，模具上成型該處的零件必須制成可側(cè)向移動(dòng)的活動(dòng)型芯，以便在塑件脫模推出之前，先將側(cè)向成型零件抽出，然后在把塑件從模內(nèi)推出，否則就無(wú)法脫模。（1）型芯盡可能設(shè)置在與分型而相垂直的動(dòng)或定模內(nèi)，利用開(kāi)?；蛲瞥鰟?dòng)作抽出側(cè)型芯。（2）盡可能采用斜導(dǎo)柱子定模，滑塊在動(dòng)模的抽芯機(jī)構(gòu)；（3）鎖緊楔的楔角應(yīng)大于斜導(dǎo)柱傾角。，通常大，否則，斜導(dǎo)柱無(wú)法帶動(dòng)滑塊；（4）滑塊完成抽芯動(dòng)作后，留在滑槽內(nèi)的滑塊長(zhǎng)度不應(yīng)小于