【文章內(nèi)容簡介】 量；盡量避免塑料熔體直沖細小型芯和嵌件，以防止熔體沖擊力使細小型芯變形或使嵌件位移；使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料與塑件易于分離，且澆口痕跡易于清除修整；保證在同一時間內(nèi)塑料熔體充滿各型腔，并且使型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積總重心與注射機鎖模機構(gòu)的鎖模力作用中心相重合；對其注射成型時的流動距離比或流動面積比進行校核，避免充填不足現(xiàn)象的發(fā)生。(1)主流道的截面形式通常采用比表面積（表面積與體積之比）最小的圓形截面。在臥式或立式注射機上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為讓凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計成圓錐形，錐角為2176?！?176。，過大的錐角會產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣；錐角過小的話凝料會脫模困難。錐孔內(nèi)壁必須光滑，其表面粗糙度Rα＜ μm。(2)主流道較小端的直徑d根據(jù)塑件重量，填充要求及所選的注射機規(guī)格而定，通常d = 2～8 mm，為了與注射機噴嘴相吻合，主流道的始端也應(yīng)設(shè)計成球面凹坑狀，球面半徑R 根據(jù)注射機噴嘴球面半徑確定。球面深度一般取3 ～ 5 mm或（1/3～2/5）R。主流道長度L 根據(jù)定模座板厚度確定，在能夠?qū)崿F(xiàn)成型的條件下應(yīng)盡量短，以減少壓力損失和塑料耗量。根據(jù)設(shè)計手冊查得XSX60型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸： 噴嘴前端孔徑：d0 = 4mm； 噴嘴前端球面半徑：R0 = 12mm； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系R = R0＋（1～2）mm （3—5）d = d0＋（～1）mm （3—6）取主流道球面半徑R = 14 mm；取主流道的小端的直徑d = ；為了便于將凝料從主流道中撥出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度為1176?！?176。，經(jīng)過換算得到主流道大端直徑D =5 mm。為了使熔融塑料順利進入分流道，可以在主流道出料端口設(shè)計半徑r = 3 mm的圓弧過渡。 在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應(yīng)設(shè)置分流道。分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向交換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段，因此要求所設(shè)計的分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快的流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失及熱力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。 分流道的斷面尺寸要視塑件的大小，品種注射速度及分流道的長度而定。 一般分流道直經(jīng)在5~6mm以下時，對流動性影響較大，當直經(jīng)大于8mm 時，對流動性影響較小。 多腔模中，分流道的排布： a、 平衡式和非平衡式： 平衡式：分流道的形狀尺寸一致。 非平衡式：靠近主流道澆口尺寸設(shè)計得大于遠離主流道的澆口尺寸。 b、分流道不能太細長，太細長，溫度，壓加體大會使離主流道較遠的型腔難以充滿。 c、一般需要多次修復(fù)，調(diào)理達到平衡。 d、即使達到料流和填充平衡，但材料時間不相同，制品出來的尺寸和性能有差別，對要求高的制品不宜采用。 e、非平衡式分布，分流道長度短 。 f、如果分流道較長，可將分流道的尺寸頭沿熔體前進方向稍征長作冷料穴，使冷料不致于進入型腔。 g、分流道和型腔布置時，要使用塑件投影面積總重心與注塑機鎖模力的作用線重合。 根據(jù)此零件型腔的設(shè)計，需要分流道。 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。 澆口又稱進料口，根據(jù)塑件的成型要求，是連接分流道與型腔之間的一段細短流道，～，～2mm。澆口形式有直澆口、側(cè)澆口、點澆口和潛伏性澆口等。澆口的作用可以概述為，非限制性澆口起著引料、進料的作用，限制性澆口一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的理料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動狀態(tài)，迅速而均衡地充滿型腔， 另一方面改善塑料熔體進入型腔時的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量，同時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離的作用。澆口的位置及尺寸在模具設(shè)計時要求比較嚴格，初步試模后有時還需要修改澆口尺寸。無論采用什么形式的澆口，其開設(shè)的位置對塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響均很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊?，如果要使塑件具有良好的性能與外表，要使塑件的成型在技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，一定要認知考慮澆口位置的選擇。一般在選擇澆口位置時，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，并綜合分析塑料熔體在模內(nèi)的流動特性，成型條件等因素。通常下述幾項原則可供參考。（1）盡量縮短流動距離；（2）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁最厚處；（3）必須盡量減少或避免熔接痕；（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；（7）不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口；（8）澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件外觀的質(zhì)量；根據(jù)以上所述，澆口選用側(cè)澆口，位置選在分型面處。澆注系統(tǒng)如下圖所示: 澆注系統(tǒng) 排溢系統(tǒng)的設(shè)計當塑料熔體填充型腔時，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)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦（褐色斑紋），同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計型腔時必須考慮排氣問題。有時在注射成型過程中，為保證型腔充填量的均勻合適及增加塑料熔體匯合處的熔接強度，還需在塑料最后充填到的型腔部位開設(shè)溢流槽以容納余料，也可容納一定量的氣體。在本塑件模具的設(shè)計過程中，利用配合間隙排氣。利用推桿、型芯以及模板的配合間隙進行排氣。 成型零件的設(shè)計模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模，型芯，鑲塊，成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，承受塑料熔體的高壓，料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零部件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強度，剛度及較好的耐磨性能。成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長和寬），型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，則精度要求較高。在設(shè)計模具時，根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的因素相當復(fù)雜，這些影響因素是作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。在設(shè)計時，考慮塑件收縮率的影響，但是確定準確的收縮率是很困難的，因為所選取的計算收縮率和實際收縮率有差異，因此只能估計其收縮率；模具成型零件的制造誤差影響，成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時可取塑件公差的1/3～1/4，或取IT7～8級作為模具制造公差；模具成型零件的磨損影響，脫模時塑件對成型零件的摩擦磨損是主要的，為簡化計算起見，凡與脫模方向垂直的成型零件表面，可以不考慮磨損；與脫模方向平行的成型零件表面應(yīng)考慮磨損；模具安裝配合的誤差影響。(1).型腔的尺寸的計算 模具成型零件工作尺寸與塑件尺寸的關(guān)系PC收縮率=，根據(jù)附表1 精度等級的選用。選5級精度。①型腔徑向尺寸塑件的基尺寸是最大尺寸，其公差為負偏差，如果塑件上原有的公差的標注與此不符，應(yīng)按此規(guī)定轉(zhuǎn)換為單向負偏差，因此，塑件的平均徑向尺寸為。模具型腔的基本尺寸是最小尺寸，公差值為正偏差，型腔的平均尺寸則為。型腔的平均磨損量為，根據(jù)附表2塑料制件公差數(shù)值表查得公差值。式中前的系數(shù)x在塑件尺寸較大、精度較低時，x=；塑件尺寸較小、精度較高時，x=?？紤]平均收縮率后，則可用如下等式計算： （3—7）和是和有關(guān)的量；——模具成型零件制造公差；——塑料的平均收縮率，；——塑件尺寸公差。②型腔深度尺寸在型腔深度和型芯高度尺寸計算中，由于型腔的底面或型芯的端面磨損很小，所以可不考慮磨損量，由此可以推出：（3—8）上兩式中修正系數(shù)，當塑件尺寸大、精度要求低時取小值；反之取大值。(2).型芯的尺寸的計算① 型芯徑向尺寸塑件孔的徑向基本尺寸是最小尺寸，其公差為正偏差，型芯的基本尺寸是最大尺寸，制造公差為負偏差，工件尺寸根據(jù)附表2 查得起公差經(jīng)過與上面型腔徑向尺寸相類似的推導(dǎo)，可得： （3—9）② 型芯高度計算公式：（3—10）③ 型芯之間或成型孔之間中心距的計算：（3—11）。 型腔的計算[3]類別序號塑件尺寸計算公式型腔工作尺寸型腔的計算型腔深度尺寸型腔徑向尺寸 型芯的計算[3]類別序號塑件尺寸計算公式型芯工作尺寸型芯的計算型芯高度徑向尺寸 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。在本塑件的模具中，導(dǎo)向機構(gòu)的作用是定位作用，導(dǎo)向作用，并且承受一定的側(cè)向壓力。模具閉合后，保證動定模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精確，便于裝配和調(diào)整。使動定模準確閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或者由于成型設(shè)備精度低的影響，使導(dǎo)柱承受了一定的側(cè)向壓力，以保證模具的正常工作。導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。(1).導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求①長度：導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出8～12mm，以避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進入型腔。本設(shè)計導(dǎo)柱長度為88mm。 ②形狀：導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺形或半球形，以使導(dǎo)柱順利地進入導(dǎo)向孔。本設(shè)計導(dǎo)柱選用錐臺形。③材料：導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20鋼經(jīng)滲碳淬火處理或TT10鋼經(jīng)淬火處理，硬度為50～55HRC。本設(shè)計選用20鋼經(jīng)淬火處理，硬度為50～55HRC，導(dǎo)柱固定部分表面祖糙度為，導(dǎo)內(nèi)部分表面粗糙度為④數(shù)量及布置：導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強度（導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離通常為導(dǎo)柱直徑的1～)。為確保合模時只能按一個方向合模，導(dǎo)柱的布置可采用等直徑導(dǎo)柱不對稱布置或不等直徑導(dǎo)柱對稱布置。在本模具的設(shè)計中，導(dǎo)柱設(shè)置在動模一側(cè)。⑤配合精度：導(dǎo)柱固定端與模板之間采用H7/n6過渡配合；導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用H8/f7的間隙配合。(2).導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求①形狀：為使導(dǎo)柱順利進入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)柱孔最好做成通孔，以利于排出孔內(nèi)空氣及殘渣廢料。②材料：導(dǎo)套用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等耐磨材料制造，其硬度一般應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，以減輕磨損，防止導(dǎo)柱或?qū)桌?dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分的表面粗糙度為。③固定形式及配合精度：本設(shè)計導(dǎo)套用H7/n6配合鑲?cè)肽０濉＂茉O(shè)計時都采用標準導(dǎo)柱、導(dǎo)套。 推出機構(gòu)設(shè)計塑件在從模具上取下以前，還有一個從模具的成型零件上脫出的過程，使塑件從成型零件上脫出的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)。推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿或液壓缸來完成的。本設(shè)計選用推桿推出機構(gòu)。由于設(shè)置推桿位置的自由度較大，因而推桿推出機構(gòu)是最常用的推出機構(gòu)，常被用來推出各種塑件。推桿的截面形狀根據(jù)塑件的推出情況而定，可設(shè)計成圓形、矩形等等。在這里用圓形推桿，因為使用圓形推桿的地方，較容易達到推桿和模板或型芯上推桿孔的配合精度，另外圓形推桿還具有減少運動阻力、防止卡死現(xiàn)象等優(yōu)點，損壞后還便于更換。合理地布置推桿的位置是推出機構(gòu)設(shè)計中的重要工作之一，推桿的位置分布得合理，塑件就不致于產(chǎn)生變形或被頂壞。在此模具中，推桿設(shè)在脫模阻力大的地方，因為型芯周圍塑件對型芯包緊力很大，所以可在型芯外側(cè)塑件的端面上設(shè)推桿，也可在型芯內(nèi)靠近側(cè)壁處設(shè)推桿。如果只在中心部分推出，塑件容易出現(xiàn)被頂壞的現(xiàn)象；使推桿均勻布置，保證塑件被推出時受力均勻，推出平穩(wěn)、不變形；并且使推桿設(shè)置在塑件強度剛度較大處，不應(yīng)該設(shè)在塑件薄壁處，盡可能設(shè)在塑件壁厚、凸緣、加強肋等處，以免塑件變形損壞。推桿在推塑件時，應(yīng)具有足夠的剛性，以承受推出力，而此塑件的凸緣部分有足夠的空間，為此