【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 等要求時(shí)，應(yīng)盡可能將其置于同于半模內(nèi)，否則，將會(huì)由于合模誤差影響塑件精度。3．分型面應(yīng)盡量選擇不在影響塑件外觀的位置，并使其產(chǎn)生的飛邊易于清理和修整。由于分型面處不可避免地要在塑件上留有飛邊和拼合縫的痕跡，因此分型面最好不要設(shè)在塑件光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處，以免影響塑件外觀。4．分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。為此應(yīng)盡量使分型面與充模時(shí)型腔料流末端重合，以利于排氣。5．分型面的選擇應(yīng)便于模具零件加工。6．分型面的選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)，注射成型時(shí)所需的鎖模力與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量選擇塑件在垂直合模方向上投影面積較小的表面，以減少鎖模力。綜合以上因素紙簍的分型面選擇階梯型，取該處作為分型面，可使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，也可以脫模順利。此制品的分型面選擇如圖31所示，粗實(shí)線所在的面為分型面。圖31 分型面示意圖 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它對(duì)獲得優(yōu)良性能和理想性能的塑料制件以及最佳的成型效率有直接影響，是模具設(shè)計(jì)者重視的技術(shù)問題。對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下基本原則：1．采用盡量短的流程，以減少熱量與壓力損失；2．澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)有利于良好的排氣；3．便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量；4．澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮。從給出的塑料制件看，既要保證塑件的外觀要求，又要考慮澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾項(xiàng)原則。綜上所述，選擇主流道直接澆口形式。 主流道和定位圈的設(shè)計(jì)主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利的向前流動(dòng)，開模時(shí)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熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。澆口套通常用高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設(shè)計(jì)成錐形，錐角取4176。主流道與注射機(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接觸碰撞，故應(yīng)設(shè)計(jì)成獨(dú)立可拆卸更換的澆口套，采用優(yōu)質(zhì)鋼材制作，并經(jīng)熱處理提高硬度，定位圈與澆口套分開設(shè)計(jì)，如圖32所示。 圖32 定位圈與澆口套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖查資料[1]得到SZY—1000型注射機(jī)與噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴前端的球面半徑為R0=18mm，噴嘴前端的孔徑d0=，定位圈的直徑為mm。為保證模具主流道與噴嘴的緊密接觸，避免溢料，主流道與噴嘴的關(guān)系應(yīng)為：R=R0+(1～2)，d=d0+。因此，這里取主流道球面半徑R=20mm（取標(biāo)準(zhǔn)值），主流道的前端孔徑d=8mm。為了便于將凝料從主流道中拔出，應(yīng)將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為2～5度的傾角，此模具選擇4度的傾斜角，澆口套外圓盤軸肩轉(zhuǎn)角半徑R宜大一些，取R=3 mm，以免淬火開裂和應(yīng)力集中。定位圈是安裝模具時(shí)做定位用的，查資料得SZY—1000型式注射機(jī)的定位圈直徑為mm，一般定位圈高出定模座板表面5～10 mm。由于澆口套與定位圈均屬于注射模具的通用件，所以設(shè)計(jì)者應(yīng)盡量采用推薦尺寸的澆口套和定位圈。 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)塑料熔體填充型腔時(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)因各種原因產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，一方面將會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充模不滿等缺陷，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)積存氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。因此設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮排氣問題。注射模成型時(shí)排氣通常以如下四種方式進(jìn)行：1．利用配合間隙排氣；2．在分型面上開設(shè)排氣槽排氣；3．利用排氣塞排氣；4．強(qiáng)制排氣。因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣，所以無需設(shè)計(jì)排氣槽。 型腔數(shù)目的確定注塑模的型腔數(shù)目，可以是一模一腔，也可以是一模多腔。一般確定型腔數(shù)目有以下幾種方法：1．按注射機(jī)的最大注射量確定型腔個(gè)數(shù)；2．按注射機(jī)額定鎖模力確定型腔個(gè)數(shù)；3．按制品的精度要求確定型腔個(gè)數(shù)；4．按經(jīng)濟(jì)性確定型腔個(gè)數(shù)。型腔數(shù)目的確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素：1．塑件的尺寸精度；2．模具制造成本；3．注塑成型的生產(chǎn)效益；該塑件屬于大批量生產(chǎn)，精度要求一般，塑件尺寸較大。每增加一個(gè)型腔，由于型腔的制造誤差和成型工藝誤差的影響，塑件的尺寸精度要降低約4％～8％，因此多型腔模具一般不能生產(chǎn)高精度的塑件。故考慮以上因素選擇一模一腔較合理。 模具成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算成型零件決定塑件的幾何行狀和尺寸。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑料間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確幾何形狀，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，有較高強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件即成型零件設(shè)計(jì)，包括凹模、型芯、鑲塊、凸模和成型桿等。設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 模具材料的選擇根據(jù)模具的生產(chǎn)條件和模具的工作條件需要，結(jié)合模具材料的基本性能和相關(guān)的因素，來選擇適合模具需要的，經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上先進(jìn)的模具材料。對(duì)于一種模具，如果單純從材料的基本性能考慮，可能幾種模具材料都符合要求，然而必需綜合考慮模具的使用壽命、模具制造工藝過程的難易程度、模具制造費(fèi)用以及分?jǐn)偟街圃斓拿恳粋€(gè)工件上的模具費(fèi)用等多種因素，進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)，才能得出符合要求的結(jié)論。根據(jù)以上原則各成型零件材料的選擇[6]情況如表31所示。 型腔結(jié)構(gòu)的確定型芯、型腔可采用整體式或整體嵌入式結(jié)構(gòu)。整體式型腔是直接在一整塊材料上加工而成的凹模即為整體式凹模，其特點(diǎn)是牢固，不易變形，有較高的強(qiáng)度和剛度，成型的塑件表面不會(huì)有模具接縫痕跡。當(dāng)塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單時(shí)，制作整體式凹模比較容易，塑件形狀復(fù)雜時(shí)，整體式凹模的加工工藝性較差，需要采用電火花、電鑄等特殊加工手段，制作周期較長(zhǎng)且費(fèi)用較高，零件尺寸較大時(shí)加工和熱處理都較困難，消耗貴重模具鋼多。整體式結(jié)構(gòu)適用于形狀簡(jiǎn)單的中小型塑件。整體嵌入式型腔是將凹模做為整體式，再嵌入模具的模板內(nèi)，它在單腔和多腔模具中均可應(yīng)用。這種凹模結(jié)構(gòu)的好處是：1．加工單個(gè)型腔的凹模方便，同時(shí)零件的熱處理變形比在一塊材料上制作多個(gè)型腔的小。2．節(jié)省貴重鋼材。根據(jù)工作性質(zhì)，凹模和固定板可分別采用不同的材料制作。 3．易于維修更換。采取鑲嵌式安裝形式便于更換失效了的凹模，而不影響生產(chǎn)進(jìn)度。4．各型腔凹模單獨(dú)加工利于縮短制模周期。根據(jù)該塑件的外形分析，由于塑件的大部分拐角都有圓弧過度，所以為便于模具的加工和減少熔接痕，并考慮凹模側(cè)壁的強(qiáng)度，凹模設(shè)計(jì)成整體式，在不影響使用性能又節(jié)省貴重材料的考量下，將凸模設(shè)計(jì)成鑲嵌式。凹、凸模結(jié)構(gòu)分別見凹模圖和凸模圖。 凹、凸模尺寸的計(jì)算1．塑件的收縮率[1]收縮率的波動(dòng)引起塑件尺寸誤差隨塑件的尺寸增大而增大。在計(jì)算成型零件時(shí)，所用的收縮率均用平均收縮率來表示。 （31）式中， 塑件的平均收縮率；Smax 塑料的最大收縮率；Smin 塑料的最小收縮率。該塑件為PP，％～％，％。 2．模具成型零件的制造誤差參考《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》[7]所列出的經(jīng)驗(yàn)值，成型零件的制造公差約占塑件總公差的～。模具成型零件制造公差用δz表示。計(jì)算公式如下：凹模徑向尺寸計(jì)算公式： （32）凹模深度尺寸計(jì)算公式： （33）凸模徑向尺寸計(jì)算公式： （34）凸模高度尺寸計(jì)算公式： （35）式中， 表示塑料的平均收縮率； LS 表示塑件的基本尺寸； Δ 表示塑件尺寸的公差；δZ 取Δ/3～Δ/6。（1） 套入公式（32）中，即 mm（2） 套入公式（33）中，即mm（3） 套入公式（34）中，即mm（4） 套入公式（35）中，即mm（5） 套入公式（34）中，即mm（6） 套入公式（35）中，即mm（7） 套入公式（35）中，即mm 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底版厚度過小，可能因硬度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足產(chǎn)生翹曲變形導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑件尺寸精度和順利脫模。因此，應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計(jì)算或按經(jīng)驗(yàn)值來確定型腔壁厚。在本模具設(shè)計(jì)中采用了整體矩形型腔。整體式矩形型腔，這種結(jié)構(gòu)與組合式型腔相比剛度較大，故可不與考慮。由于底板與側(cè)