【文章內(nèi)容簡介】 k′=～。 實際生產(chǎn)中，該塑件成型時所需注射壓力p0為70MPa～100MPa。 代值計算，符合要求。2) 鎖模力的校核 Fm≥KAP型=423188= 而F=1800KN，鎖模力校核合格。其他安裝尺寸的校核要待模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可進(jìn)行。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第4章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計第4章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是塑料容體由注射機(jī)的噴嘴向模具型腔的流動通道。因此它應(yīng)該保證容體迅速順利有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰，內(nèi)在優(yōu)良的塑料件。對于澆注系統(tǒng)設(shè)計的具體要求有： 1　 重點考慮型腔布局。2　 熱量及壓力損失要小，為此澆注系統(tǒng)流程應(yīng)盡可能短，截面尺寸應(yīng)盡可能大，彎折盡量少，表面粗糙度要低。3　 均衡進(jìn)料，即分流道盡可能采用平衡式布置。4　 塑料耗量要少，滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料耗.5　 消除冷料，澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的“冷料”。6　 排氣良好。7　 防止塑件出現(xiàn)缺陷，避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力。8　 保證塑件外觀質(zhì)量。9　 較高的生產(chǎn)效率。10　 塑料熔體流動特性（充分利用熱塑性塑料熔體的假塑性行為）。 澆注系統(tǒng)一般由四部分組成，即主流道、分流道、澆口冷料穴。 主流道的設(shè)計主流道是塑料容體進(jìn)入模具型腔時經(jīng)過的部分，它將注射機(jī)的噴嘴注出的塑料容體導(dǎo)入分流道或型腔。其形狀為圓錐形，便于容體順利地向前流動，開模時主流道凝料又能順利拉出來。主流道的尺寸直接影響到塑料容體的流動速度和充填時間。由于主流道要與高溫塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模板上，而是將它單獨設(shè)計成主流道襯套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。本設(shè)計雖然是小型模具，但為了便于加工和縮短主流道長度，襯套和定位圈還是設(shè)計成分體式，主流道長度約等于定模板的厚度（見模架的確定和裝配圖）。主流道的設(shè)計如下圖4—1所示圖4—1 主流道①半錐角一般在1176?！?176。內(nèi)選取，主流道帶錐度是為了在模具打開時使主流道凝料容易脫離定模。本設(shè)計選取錐度為3176。②主流道徑向尺寸的小端（與噴嘴連接的一端）～㎜。當(dāng)主流道與噴嘴同軸度有偏差時，可以防止主流道凝料不易從定模一側(cè)拉下來。D=d+（～1）㎜式中：d—注射機(jī)噴嘴口直徑 D—澆口套進(jìn)料口直徑D=4+1 =5㎜③凹球面半徑應(yīng)比噴嘴球徑大1～2㎜，可以；保證注射過程中噴嘴與模具緊密接觸，防止兩球面之間產(chǎn)生間隙而使容體充入這間隙中，妨礙主流道凝料順利從定模上拉出。 =18+2 =20mm④，主流道的長度L一般根據(jù)模板的厚度而定，為了減少壓力損失和物料損耗。應(yīng)盡可能減少主流道的長度，一般控制在60mm以內(nèi)。主流道出口處的圓角半徑較小，一般取r=Dr=5=㎜⑤主流道上開設(shè)澆口套。將主流道開設(shè)在一個專用零件主流道襯套上而不是直接加工在定模板上的方法較好，因為主流道的表面粗糙度和硬度要求一般都比定模板高，可以選用較好的鋼材。損壞后也容易更換，一般選用T8或T10制作，淬火硬度為50～55HRC，澆口套的形式如下圖（a） （b） （c） （e） （f） （g） 澆口套的形式（a） 是澆口套和定位圈做成一體，僅適用于小型模具； （b） 采用螺釘將定位圈和定模座板連接，防止?jié)部谔资苋蒹w的反壓力而脫出，是常用結(jié)構(gòu)；（c） 用定位圈的凸肩將其壓在注射機(jī)的固定板下，當(dāng)澆口套端面尺寸較小時，僅靠注射機(jī)噴嘴的推力就能將澆口套壓緊，也是常用結(jié)構(gòu)；（d） 通過澆口套上挖出凹坑來減少主流道的長度；（e） 直接在定模座板上開主流道，適用用于小型模具的小批生產(chǎn)，上述幾種情況適用與注射機(jī)為球面的情況。（f） 用于噴嘴頭為平面的結(jié)構(gòu)，優(yōu)點是接觸面積大，密封好容體不外溢，缺點是對注射機(jī)的精度要求很高；本設(shè)計采用（b）圖的結(jié)構(gòu)主流道剪切速率經(jīng)過校核，合格。 分流道的設(shè)計分流道是指主流道與模具型腔澆口之間的一段流道，用于一模多腔和一腔多澆口（用于較大或形狀復(fù)雜的塑料件）的情況，將從主流道流來的容體分配至各個型腔或同一型腔各處，起著對容體的分流和轉(zhuǎn)向作用。 分流道的截面形狀分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形梯形和U形等，如下圖所視，圓形和正方形截面流道的比表面積最?。鞯辣砻娣e與體積之比值稱為比表面積），塑料容體的溫度下少，阻力亦小，流道的效率最高。但加工較困難，而且正方形截面不易脫模，圓形分流道要求開設(shè)在分形面兩側(cè)，對稱、分布加工難度大，所以實際生產(chǎn)中常用截面形狀為梯形、半圓形及U形。圖33 分流道截面形式本設(shè)計選用分流道截面為圓形的截面形式。 分流道尺寸圖34 分流道的形式分流道=分流道的尺寸由塑料品種，塑件的大小和流道的長短確定。對于重量在200g以下，壁厚在3mm以下的塑件可用下面經(jīng)驗公式計算分流道的直徑，D=式中：D—分流道的直徑，mm；W—塑件質(zhì)量，g；L—分流道的長度，mm；～。對于梯形分流道，H=2D/3；對于U形的分流道，H=，R=。D算出一般取整數(shù)。 分流道布置形式常用塑料的分流道直徑列于下表，由表可見，對于流動性極好的塑料（如PE、PA等），當(dāng)分流道很短時，其直徑可小到2mm左右；對于流動性差的塑料（如PCHPVC及PMMA等），分流道直徑可以大到13mm；大多塑料所用分流道的直徑為6mm～10mm。 在多型腔模具中分流道的布置中有平衡式和非平衡式。平衡式布置是指分流道到各型腔澆口的長度、斷面形狀、尺寸都相等的布置形式。它要求各對應(yīng)部分的尺寸相等，這種布置可實現(xiàn)均衡送料和同時充滿型腔的目的，使成型的塑件力學(xué)性能基本一致。但是這種布置使分流道較長。非平衡式布置是指分流道到各個型腔澆口的長度相等的布置。這種布置使塑料進(jìn)入各個型腔有先后順序，因此不利于均衡送料，但對型腔數(shù)量多的模具，為不使流道過長，也常采用。為了達(dá)到同時充滿型腔的目的，各個澆口的斷面尺寸要制作得不相同，在試模的時候要多修改才能實現(xiàn)。 本設(shè)計中為了成型的塑件力學(xué)性能基本一致，分流道采用平衡式布置。 分流道設(shè)計要點1　 在保證足夠的注射壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道截面積與長度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過度。2　 分流道較長時，在分餾大的末端應(yīng)開設(shè)冷料穴。3　 分流道的位置可單獨在定模板或動模板上，也可同時開設(shè)在動、定模板上，合模后形成分流道截面形狀。4　 分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過度。 澆口的設(shè)計 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道（除了直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。 澆口的主要作用：216。 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；216。 易于切除澆口尾料；216。 對于多型腔模具，用以控制熔接痕的位置。當(dāng)塑料熔體通過澆口時，剪切速率增高，同時熔體的內(nèi)摩擦加劇，使料流的溫度升高，黏度降低，提高流動性能，有利于充型，但是澆口尺寸過小會使壓力增大，凝料加快，補縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。 澆口的形式澆口的形式有很多，但是要根據(jù)具體情況來選擇。注射模常用澆口形式有以下幾種：側(cè)澆口點澆口潛伏式澆口扇形澆口平衡式澆口盤形澆口輪輻式澆口爪形澆口環(huán)形澆口護(hù)耳形澆口隙澆口直接澆口 澆口類型的選擇側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，有以下優(yōu)點:1　 澆口的位置一般都在分型面上，從塑件的外側(cè)進(jìn)料。2　 塑件容易形成熔接紋、縮孔，凹陷等缺陷，注射壓力損失較大，對殼體件排氣不良。3　 截面形狀簡單，加工方便。4　 位置選擇靈活，去除澆口方便，痕跡小。5　 廣泛用于兩板式多型腔模具以及斷面尺寸較小的塑件。 本設(shè)計采用側(cè)澆口的結(jié)構(gòu)形式。 澆口位置的選擇澆口的位置選擇，應(yīng)遵循如下原則：1　 避免制件上產(chǎn)生噴射等缺陷（避免噴射有兩種方法：a 加大澆口截面尺寸，降低熔體流速；b 采用沖擊型澆口，改善塑料熔體流動狀況。）該模具采用方法a；2　 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處；3　 有利于塑件熔體流動；4　 有利于型腔排氣；5　 考慮塑件使用時的載荷狀況；6　 減少或避免塑件的熔接痕；7　 考慮分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊懀?　 考慮澆口位置和數(shù)目對塑件成型尺寸的影響；9　 防止將型芯或嵌件擠歪變形。下圖為本設(shè)計塑所選的澆口位置 圖43 澆口位置 澆口的尺寸的確定 ～，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，～2mm左右。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模時逐步修正。側(cè)澆口深度和寬度經(jīng)驗計算： 經(jīng)驗公式為 h=nt=1mm, w==6mm 式中 h—側(cè)澆口深度(mm)； w —澆口寬度（mm）； A—塑件外表面積（mm178。）； t—塑件厚度（平均厚度約為1mm）； n—塑件系數(shù)，由查表得n=。由于側(cè)澆口的種類較多，現(xiàn)將常用的經(jīng)驗數(shù)據(jù)列表如下表： 表44 澆口的推薦尺寸塑件壁厚(mm)側(cè)澆口尺寸/mm澆口長度(mm)深度h寬度w0~0~~~~~~~~~~注：源自參考文獻(xiàn)[3]中的表65綜上得側(cè)澆口尺寸： 深度 h= 寬度 w=6mm 長度 l= 冷料穴的設(shè)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。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)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。冷料穴的直徑應(yīng)大于主流道大端直徑，長度約為主流道大端直徑。本設(shè)計采用了Z形拉料桿的冷料穴。 排氣系統(tǒng)的設(shè)計塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型腔及流道原有的空氣，除此之外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體，這些氣體必須及時排出，否則，被壓縮的氣體會產(chǎn)生高溫，會引起塑件局部炭化燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良而引起強度下降，甚至充填不滿等。一般有以下幾種排氣方式；l 排氣槽排氣對于大中型塑件的模具，通常在分型面上的凹模一邊開設(shè)排氣槽，排氣槽的位置以處于熔體流動末端好。l 分型面排氣 對于小型模具可利用分型面間隙排氣，但分型面必須位于熔體流動末端。l 利用型芯、頂桿、鑲拼件等的間隙排氣。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第5章 成型零件的設(shè)計第5章 成型零件的設(shè)計 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計直接與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀的零件稱為成型零件，其中構(gòu)成塑料外形的成型零件稱為凹模，構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件稱為凸模（或型芯）。由于凹、凸模件直接與高溫，高壓的塑料接觸，并且在脫模時反復(fù)與塑料摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度。 凹模的結(jié)構(gòu)（1）整體式凹模直接在模架板上開挖型腔。其優(yōu)點是加工成本低。但是，通常模架的模板材料為普通的中碳鋼，用做凹模，使用壽命短，若采用好的材料模板制作整體凹模，則制作成本高。通常，對于成型1 萬次以下塑件的?；蛩芗纫蟮?，形狀簡單的模具可采用整體式凹模結(jié)構(gòu)。（2）整體嵌入式凹模將稍大于塑件外形（一個足夠強度的壁厚）的較好材料（高碳鋼或合金工具鋼）制作成凹模，再將此凹模嵌入模板中固定。其優(yōu)點是“好鋼用在刀刃上”。既保證了凹模的使用壽命，又不浪費價格昂貴的材料。并且凹模損壞后，維修、更換方便。（3）局部鑲拼式凹模對于形狀復(fù)雜或某局部易損壞的凹模，將難于加工或易損壞的部分設(shè)計成鑲拼形式，嵌入型腔主體上。既節(jié)省了工具鋼，又易于更換損壞的凹模。（4）四壁拼合式