【文章內(nèi)容簡介】 于加工，推出又容易脫模。如圖33所示 紅色面為分型面。圖33 零件分型面 注射?？稍O(shè)計成一模一腔也可設(shè)計成一模多腔。其數(shù)目的確定要從以下幾個方面考慮： (1)注塑產(chǎn)品的尺寸及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。 (2)塑件的尺寸精度—型腔越多，精度也相對降低。這不僅由于型腔加工精度產(chǎn)差，也由于熔體在模具內(nèi)流動不均所致。 (3)制造難度—多腔模比單腔模的難度大。 (4)制造成本—多腔模高于單腔模，但不是簡單的倍數(shù)關(guān)系。從塑單件成本中所占的費用比例來看比單腔模低。 注塑成型的生產(chǎn)效益。從表面上看，多腔模比單腔模高的多，單多腔模所使用的注射極大，每一注射循環(huán)期長而維持費用高。根據(jù)以上幾方面，一般小尺寸及結(jié)構(gòu)簡單的模具適合一模多腔。針對本次所設(shè)計的模具，在日常生活當(dāng)中被廣泛使用,市場需求非常大,故該產(chǎn)品應(yīng)大批量生產(chǎn)。其塑件的外型尺寸較小、結(jié)構(gòu)簡單，加工精度要求不高（MT5），所以此次設(shè)計選擇一模倆腔。 cm。根據(jù)模具成型的塑料制品和流道凝料總質(zhì)量應(yīng)小于注射機的額定注射量的80%。注塑機額定注射量（零件質(zhì)量+流道凝量）80%=（+%）80%=（g） (31)所以塑件最小注塑質(zhì)量為40g， cm 多型腔設(shè)計應(yīng)該注意幾點 (1)盡可能采用平衡式排列，以便構(gòu)成平衡式澆注系統(tǒng)，保證制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。 (2)型腔布置和澆口開設(shè)部位應(yīng)力要求對稱，以防模具受偏裁而出現(xiàn)溢料現(xiàn)象。 (3)盡可能使型腔排列得緊湊，以減小模具的外形尺寸。 (4)型腔的圓形排列所占的模板尺寸大，雖然有利于澆注系統(tǒng)和平衡，但加工困難。 多型腔模具設(shè)計的重要問題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式，由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān)，因而型腔的排布在多型腔模具設(shè)計中應(yīng)加以綜合考慮。型腔的排布應(yīng)使每一個型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中心中均等地分得所需的壓力，以保證塑料熔體同時均勻地充滿每個型腔，使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均勻。為達(dá)到同時充滿型腔的目的，各澆口的截面尺寸制作得不相同。 要指出的是，多型腔模具最好成型同一尺寸及精度要求的制件，不同塑件原則上不應(yīng)該用同一副多模腔模具生產(chǎn)。在同一副模具中同時安排尺寸相差較大的型腔不是一個好的設(shè)計，不過有時為了節(jié)約，特別是成型配套式塑件的模具，在生產(chǎn)實踐中還使用這一方法，但難免會引起一些缺陷，如有些塑件發(fā)生翹曲、有些則有過大的不可逆應(yīng)變等。圖34 澆道位置 以上所據(jù)，此次設(shè)計選擇S型排列能很好的滿足各方面的要求。 凹模分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式、大面積鑲嵌式和四壁鑲嵌式五種。本次設(shè)計選用整體式凹模結(jié)構(gòu)。整體式凹模強度、剛度好，該結(jié)構(gòu)模具成型的制品無拼接縫痕跡。適合中小型制品。如圖35所示圖35 凹模結(jié)構(gòu) 凸模（即型芯）是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？煞譃檎w式和組合式倆種類型。 (1)整體式凸模，將成型的凸模與動模板做成一體，不僅結(jié)構(gòu)牢固，還可以省去動模墊板。但由于不方便加工，故只適用形狀簡單且凸模高度較小的模具。 (2)組合式凸模，組合式凸模大小不同，其裝配方式也不同。大概可分為：整體裝配式凸模、圓柱行小型芯的道裝配、異形型芯結(jié)構(gòu)和鑲拼型芯結(jié)構(gòu)四種。本次設(shè)計選擇的是整體式凸模結(jié)構(gòu)，此型芯可以在型腔上直接加工出來，大大的降低了生產(chǎn)成本。如圖36所示： 圖36 凸模結(jié)構(gòu) 澆注系統(tǒng)的定義和設(shè)計原則所謂澆注系統(tǒng)，是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動通道。起作用是使塑料熔體平穩(wěn)而有序地充填到型腔中，以獲得組織致密、外形輪廓清晰的塑件。因此澆注系統(tǒng)是有非常重要的地位。澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)倆類。本次設(shè)計選用的是普通澆注系統(tǒng)，所以此文不對熱流道澆注系統(tǒng)介紹。澆注系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 (1)排氣良好:澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔的各個部分，使?jié)沧⑾到y(tǒng)及型腔中原有的氣體能有序地派出，不產(chǎn)生渦流和湍流，避免因氣體積存而引起凹陷、氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷 (2)流程短:在滿足成型和排氣良好的前提下，選擇鶴立的澆口位置，使塑料熔體以較短的流程來充填型腔，且應(yīng)盡量減少彎折，降低流道的表面粗糙度值，以降低壓力損失，縮短填充時間，避免因流程長、壓力和熱量損失大而引起的型腔填充不滿等成型缺陷。 (3)防止型芯和嵌件位移和變形:應(yīng)盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯彎曲變形或嵌件位移。 (4)整修方便:澆口位置和形式應(yīng)結(jié)合塑件形狀考慮，做到整修方便并五孫塑件的外觀和使用。 (5)防止塑件翹曲變形 在流程較長或需開設(shè)倆個以上澆口時更應(yīng)注意一點，盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕。 (6)澆注系統(tǒng)的截面積和長度 澆注系統(tǒng)的截面積和長度應(yīng)盡量取小值，以減少澆注系統(tǒng)占用的塑料量，從而減少回收料，避免浪費。 (7)保證型腔填充 對于大型或薄壁塑料制件，塑料通體有可能因其流動距離過長或流動阻力太大而無法充滿整個型腔。 澆注系統(tǒng)有主流道、分流道、澆口和冷料井四部分組成。 圖 37 澆注系統(tǒng)主流道是連接注塑機噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機噴嘴在同一軸線上，橫截面為圓形，帶有一定的錐度。其主要的設(shè)計要點有：(1)為了便于流道凝料從主流道中拉出，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角為，對流動性差的塑料可取稍大值。但過大會導(dǎo)致流速減慢，形成渦流。 (2)，在內(nèi)壁研磨和拋光的方向應(yīng)順著脫模方向，并且盡量不采用分段組合的形式。 (3)，且大端呈圓角，其半徑一般取R=1~3mm，目的是減少料流轉(zhuǎn)向時的阻力。 (4)主流道的尺寸要滿足裝配要求。 主流道的設(shè)計 分流道是主流道與澆口之間的部分，是指塑料熔體從主流道進(jìn)入多型腔的各個型腔多處進(jìn)料的通道，起到分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道的設(shè)計要求是塑料熔體在流道中的熱量和壓力損失小，而且流道凝料量也盡可能小。 分流道的設(shè)計主要從三方面入手：斷面形狀設(shè)計、斷面尺寸設(shè)計和分流道的布置。 斷面形狀有圓形、正六邊形、梯形、U形、半圓形、矩形等為了減小流道內(nèi)的壓力損失和熱量損失，希望流道通導(dǎo)塑料熔體的截面積大，而散發(fā)熱量的表面積小。 此次觸摸式電子開關(guān)下殼體設(shè)計選擇圓形斷面，這種方式比較常用。優(yōu)點是比表面積最小，分流道效率最高，熱量損失最小，阻力也小，冷卻速度最慢，有利于保壓。缺點是要在同時倆個半模上加工出圓形u凹槽，難度大。 分流道的斷面尺寸與熔體流量、塑件壁厚、流速、材料特性等有關(guān)。根據(jù)以上要求直徑確定為6mm 分流道的布置取決于型腔布局，型腔與分流道布置的原則是：各型腔之間的距離適當(dāng)，應(yīng)有足夠的空間布置冷卻水道、螺釘?shù)?，并有足夠的面積承受注塑壓力，分流道長度盡可能短，降低澆注系統(tǒng)凝料，減少熔體壓力損失，鎖模壓力力求平衡。澆口是熔融塑料經(jīng)分流道諸如型腔的進(jìn)料口，是流道和型腔之間的鏈接部分，也是注射模澆注系統(tǒng)的最后部分，其基本作用為： (1)使從分流道來的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔。 澆口設(shè)計 (2)型腔充滿后，澆口能速度冷卻封閉防止型腔內(nèi)還未冷卻的熔融塑料回流。根據(jù)澆口的作用，澆口的截面要小，長度要短，因為只有這樣才能滿足增大料流速度、快速冷卻封閉、便于與塑件分離以及澆口殘痕最小等要求。澆口分為直澆口、點澆口、側(cè)澆口、盤形澆口等九種形式。此次設(shè)計選擇的是側(cè)澆口，此澆口設(shè)置在模具的分型面處，從塑件的內(nèi)側(cè)或外側(cè)進(jìn)料，截面為矩形的澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從模腔側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，改變截面高度和寬度可以調(diào)整熔體充模時的切變速率及澆口的凍結(jié)時間。側(cè)澆口的優(yōu)點是可根據(jù)制品的形狀特點靈活地選擇澆口位置，澆口去除方便，不影響塑件的外觀。本設(shè)計中澆口基本尺寸的選擇，由于觸摸式電子開關(guān)下殼體的質(zhì)量為不大，屬于小制品，澆口選擇不易過大。圖 310 本次設(shè)計的澆口 在注射成型中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對模具溫度的要求也不同。溫度條件對塑件質(zhì)量的影響表現(xiàn)在以下幾方面： (1)變形： 模具溫度穩(wěn)定，冷卻速度均衡，可以減小塑件的變形。 (2)尺寸精度： 領(lǐng)用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模具溫度的恒定，能減少制品成型收縮率的波動，提高塑件尺寸精度的穩(wěn)定性。 (3)力學(xué)性能： 對于結(jié)晶型塑料，結(jié)晶度越高，塑件的應(yīng)力開裂傾向越大，故從減小應(yīng)力開裂的角度出發(fā)，降低模溫是有利的。 (4)表面質(zhì)量： 提高模具溫度能改善制品表面質(zhì)量，過低的模溫會使制品輪廓不清晰并產(chǎn)生明顯的接痕，導(dǎo)致制品的表面粗糙度值提高。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則(1)動、定模要分別冷卻，保持冷卻平衡。 (2)孔徑與位置，一般塑件的壁厚越厚，水管孔徑越大。 (3)冷卻通道不可以穿過鑲件與鑲件的交界面，以免漏水。 (4)盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，若塑件壁厚不均勻時，壁厚處應(yīng)強化冷卻、水孔應(yīng)靠近型腔，距離要小。 (5)澆口處加搶冷卻。 (6)合理確定冷卻水管接頭位置。 (7)冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機構(gòu)（推桿孔、復(fù)位桿等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計時要通盤考慮。 圖311 冷卻水道的分布 此次設(shè)計選擇的是井字分布，避免了與各個零件的相交也滿足了冷卻的目的。其設(shè)有四個水管接頭分別在動模板和定模板上進(jìn)出水口，相通的地方用水管塞封住，防止流出和正常的使用。 在注塑成型過程中，塑料熔體填充模具型腔時，必須將型腔的氣體排除到模外，否則被壓縮的氣體會高溫燃燒，使融了燒焦或熔接痕強度下降，影響塑件質(zhì)量。型腔內(nèi)的氣體出了注塑前型腔內(nèi)的空氣外，還有因塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如表31所示。表31 常用塑料排氣槽深度材料名稱排氣槽深度/mm材料名稱排氣槽深度/mmPEPAPPPCABSPSSANABA (1)排氣系統(tǒng)應(yīng)保證排氣迅速、有序、通暢，排氣速度與注塑速度相對應(yīng)。 (2)排氣槽應(yīng)盡量開設(shè)在分型面上，通暢在凹模一側(cè)，以便于模具的加工和清理。 (3)排氣槽應(yīng)開設(shè)在料流的末端。 (4)排氣槽應(yīng)盡量開著在靠近嵌件和塑件壁最薄處，減少熔接痕。 (5)排氣槽的深度與所選用的塑料的流動性及注塑壓力、注塑溫度等有關(guān)。 排氣系統(tǒng)的有排氣槽排氣、分型面排氣、配合間隙排氣、粉末燒結(jié)金屬塊排氣和排氣井排氣五種。，排氣方式選擇分型面排氣。這種排氣方式對于小型模具，可利用分型面間隙排氣，但分型面須位于料流的末端。排氣槽設(shè)有一級排氣槽和二級排氣槽。形式如圖312所示。圖 312 排氣槽示意圖 圖 312 排氣槽示意圖 國家規(guī)定的推桿有三種：推桿、扁推桿和帶肩推桿。這里選用推桿。 推桿位置的選擇可根據(jù)平衡布置原則、保證美觀原則、效果最佳原則、位置最佳原則、安全第一原則等。 以上所述推桿位置選擇在脫模力最大的角、邊旁，還能保證其他原則又能順利的推出注塑零件，確定推桿桿數(shù)為8根，且直徑為5mm。推桿與推桿孔間為滑動配合，一般選H7/f6，其配合間隙有排氣作用，但不應(yīng)大于所用塑料的排氣間隙，一方漏料。 推桿長度的計算： 推桿長度=動模板的高度+推桿固定板的厚度+頂出行程+頂出行程富裕量+高出型芯高度= （32） 脫模力的計算： 設(shè)脫模力用為F，正壓力為，摩擦因數(shù)為f，拔模斜率為 F=（fcossin） （33） 其中=PA，P=10MPa，A為包緊型芯的側(cè)面積等于6000 = f= 所以得出F= 推桿直徑的校核： （34） 其中Q為脫模力，Q= n為推桿數(shù)，本設(shè)計中n=8 d為推桿直徑，d=5mm 得出[]，[]為頂桿材料的許用應(yīng)力60MPa 所以推桿滿足強度要求。推桿固定板和推桿底板的確定推桿固定板和推桿底板是為了固定頂桿、復(fù)位桿、拉料桿的兩塊板，兩板用M8的螺栓連接。兩個板的長寬高分別為：300 mm、180 mm、20 mm和300 mm 、180 mm 、30 mm 。根據(jù)設(shè)計要求，兩板的強度滿足使用。 每套塑料模具都要設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)，在模具工作時，導(dǎo)向機構(gòu)可以維持動模與定模的正確合模，合模后保持型腔的正確形狀，本次設(shè)計也不例外，導(dǎo)套，導(dǎo)柱的配合采用的是間隙配合，使導(dǎo)套在導(dǎo)柱上滑動，配合間隙本次采用H7/h6級配合。 導(dǎo)柱，導(dǎo)套的尺寸、數(shù)量和布置的選擇： (1)導(dǎo)柱、導(dǎo)套的尺寸 導(dǎo)柱直徑尺寸按模具板外形尺寸而定，可參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。模版尺寸越大，導(dǎo)柱間中心距應(yīng)越大，所選導(dǎo)柱直徑也越大。導(dǎo)柱的長度通常應(yīng)高出凸模端面6～8mm，以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正時凸模先進(jìn)入凹模與其碰撞而損壞。用于推出系統(tǒng)導(dǎo)向的導(dǎo)柱直徑與復(fù)位桿的尺寸相當(dāng)。 (2)導(dǎo)柱，導(dǎo)套的的數(shù)量與布置應(yīng)