【文章內(nèi)容簡介】 慮到制品的受力情況；6）減少熔接痕的影響；7）流動定向方位對制品性能的影響；8）減小制品的翹曲變形；9）校核流動比；10）防止型芯的變形。此外，在選擇澆口位置和形式時，還應(yīng)考慮到澆口容易切除，痕跡不明顯，不影響塑件制品外觀質(zhì)量，流動凝料少等因素【14】。 實踐證明，主流道和分流道的剪切速率γ=510178?！?10179。s1，澆口剪切速率γ=104~105 s1，平衡系統(tǒng)的充模過程近似于等溫流動。γ=f（Q，Rn）的關(guān)系式可用如下的經(jīng)驗公式表達： （42）式中 γ —— 熔體在流道中的剪切速率（s1） Q —— 熔體在流道中的體積流率（cm3/s） Rn —— 澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑（cm）a、確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾师脻沧⑾到y(tǒng)各段的γ值如下：1）主流道： γs=510179。s12）分流道： γr=510178。 s13）點澆口： γQ=105 s14）其它澆口：γQ=510179?！?104 s1b、確定體積流率Q澆注系統(tǒng)中各段的Q值是不同的。1） 主流道的Qs根據(jù)模具成型塑件的體積和所用注射機的技術(shù)規(guī)格，由下式計算： (cm3/s) （43）式中 Qs——主流道的體積流率 (cm3/s) ——注射時間 （s） QP——模具成型塑件的體積，通常取 QP = （～）Qn Qn——注射機的公稱注射量所以 =≈ ( cm3s)2） 分流道的QR和澆口處的QG對于多點進料的單腔模，或各型腔相同的多腔模，若分流道采用平衡式布置，則各分流道及澆口中的體積流率為：QR = QG = Qs /m (cm3/s) （44） 式中 QR，QG——分流道或澆口中的體積流率 (cm3/s) m——分流道的數(shù)目。所以QR = QG =(cm3/s)由上述經(jīng)驗公式可算出1） 主流道2） 分流道3） 澆口 冷料穴和拉料桿的設(shè)計冷料穴一般設(shè)置在主流道的末端，即主流道正對面的動模板上或出于分流道的末端。它的作用是用來存儲注射間歇期間，噴嘴前端由散熱造成溫度降低而產(chǎn)生的冷料。在注射時，如果它們進入流道，將阻塞流道并減緩料流速度；進入型腔，將在塑件上出現(xiàn)冷疤或冷斑。影響塑件質(zhì)量。同時在開模時，冷料井又起到將主流道凝料從澆口套中拉出的作用。冷料穴的直徑應(yīng)大于主流道大端直徑，其長度約為主流道的大端直徑，這樣有利于物料的流動。冷料穴可分為以下幾類：1）帶鉤形拉料桿的冷料穴2）帶球頭拉料桿的冷料穴3）無拉料桿冷料穴本設(shè)計采用第一種形式的拉料桿，即頂桿式鉤料裝置，由冷料穴和頂桿組成，在冷料穴底部設(shè)有一頂桿，頂桿固定在頂桿固定板上，并與定出系統(tǒng)聯(lián)動。排氣系統(tǒng)的作用是在注射過程中，將型腔中的氣體有序而順利地排出，一面塑件產(chǎn)生氣泡、疏松等缺陷。在多數(shù)情況下，在模具結(jié)構(gòu)里，總能自然而然地具有排氣的功能。比如從分型面，頂桿，鑲拼件等結(jié)構(gòu)件的縫隙中自然排氣。本設(shè)計采用自然排氣。 澆注系統(tǒng)的平衡當(dāng)采用一模多腔的模具成形時，如果每個型腔不是同時被充滿，那么在最先充滿的型腔內(nèi)熔體就會停止流動，該型腔澆口處的熔體就會開始冷凝，此時模內(nèi)壓力并不高。在一模多腔模具成形時，只有當(dāng)所有的型腔全部都充滿熔體后，注射壓力才會急劇升高。若此時最先充滿熔體的型腔澆口已封閉，該型腔內(nèi)的熔體就無法進行壓實和保壓，因而也就得不到尺寸精確和物理性能良好的制品，所以澆注系統(tǒng)的平衡進料十分重要。所謂平衡進料是指在相同的溫度和壓力下使所有的型腔在同一時刻熔體充滿。平衡式澆注系統(tǒng)的特點是，從分流道到澆口及型腔，其形狀、長度尺寸、圓角、模壁的特征都完全相同，因此熔體能以相同的壓力和溫度同時充滿型腔，從而得到性能優(yōu)良的塑件制品。在多腔模具中，熔體在主流道與各分流道，或各分流道之間的體積流量是不會相同的，但可以認(rèn)為他們的流速是相等的，以此達到各型腔同時充滿的目的。為此各流道之間應(yīng)以不同的長度或截面尺寸來達到流量不等，經(jīng)分析可推導(dǎo)，可用下式進行平衡計算： （45）式中 Q1，Q2 —— 熔融樹脂分別在流道1和流道2中的流量（cm3/s） d1,d2 —— 分流道1和分流道2的直徑（cm） L1，L2 —— 分流道1和分流道2的長度（cm）上式?jīng)]有考慮分流道轉(zhuǎn)彎局部阻力的影響，以及模具溫度不均的影響。實際上尚須對這些因素作校正，才能達到充模時間相等的目的。當(dāng)分流道作平衡布置，且各型腔所需之填充量又相等時，則各流道的長度變化、長度尺寸等均應(yīng)相同。在多型腔非平衡分流道布置時，由于主流道到各型腔的分流道長度或各型腔所需填充流量不同，也可采用調(diào)整各澆口截面尺寸的方法，使熔融體同時充滿各型腔。澆口平衡簡稱為BGV（balanced gate value）,只要做到各型腔BGV值相同，基本上能達到平衡填充。對于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計算公式如下：BGV= （46）式中 Sg —— 澆口的截面積( ) Lg —— 澆口的長度（mm） Lr —— 分流道的長度（mm）澆注系統(tǒng)設(shè)計時一般澆口的截面積與分流道的截面積之比SG/~。該模具采用一模一腔模具，澆注系統(tǒng)顯然是平衡式的。 第5章 成型零件的設(shè)計注射模具的成型零件指構(gòu)成型腔的模具零件，包括凹模、型芯、成形桿等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成形桿用以形成制品的局部細節(jié)。成型零件作為高壓容器，其內(nèi)部尺寸、強度、材料和熱處理以及加工工藝性，是影響模具質(zhì)量和壽命的重要因素【16】。對于模具鋼的選用，必需要符合以下幾點要求：1)機械加工性能良好。要選用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的鋼種；2)拋光性能優(yōu)良。注射模成型零件工作表面，多需要拋光達到鏡面，Ra≤。要求鋼材硬度在HRC35～40為宜。過硬表面會使拋光困難。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少雜質(zhì)，無疵斑和針點；3)耐磨性和抗疲勞性能好。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不以采用。所選鋼種應(yīng)使注塑模能減少拋光修模次數(shù)，能長期保持型腔的尺寸精度，達到所計劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限；4)具有耐腐蝕性。對有些塑料品種，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。根據(jù)塑件表面質(zhì)量比較高決定模具表面質(zhì)量更高這一事實，再依照上述標(biāo)準(zhǔn)，故筆者在設(shè)計成型零件(凹模)中選用了鏡面鋼PMS。PMS（10Ni3CuAlVS）的供貨硬度為HRC30，易于切削加工。而后在真空環(huán)境下經(jīng)過500～550℃，以5～10h時效處理。鋼材彌散析出復(fù)合合金化學(xué)物，使鋼材硬化，具有HRC40～45，耐磨性好且處理過程變形小。由于材質(zhì)純凈，可作鏡面拋光，還有較好的電加工及抗銹蝕性能。凹?？捎烧麎K材料制成，制成整體式凹模。凹模位于定模板上，因為模具為一模一腔的結(jié)構(gòu)，所以只需要一個型腔。為計算簡便起見，凡是孔類尺寸均以其最小尺寸作為公稱尺寸，即公差為正；凡是軸類尺寸均以最大尺寸作為公稱尺寸，即公差為負(fù)。1）凹模徑向尺寸計算凹模徑向尺寸的計算采用平均尺寸法，公式如下： (51)式中 —— 凹模徑向尺寸（mm） —— 塑件的平均收縮率（%） —— 塑件徑向公稱尺寸（mm） —— 塑件公差值(mm)（3/4項系數(shù)隨塑件精度變化，）—— 凹模制造公差（mm）(當(dāng)尺寸小于50mm時，δz=1/4Δ；當(dāng)塑件尺寸大于50mm時，δz=1/5Δ) ——塑料的最小收縮率（％）凹模長度尺寸計算為：凹模寬度尺寸計算為：2）凹模深度尺寸計算凹模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下： （52）式中 ——凹模深度尺寸（mm） ——塑件高度公稱尺寸（mm） 2/3項，其他符號意義同上。3）中心距尺寸計算,公式如下 （53）式中 —— 模具中心距尺寸（mm） —— 塑件中心距尺寸（mm）所以1）凸模徑向尺寸計算凸模徑向尺寸的計算采用平均尺寸法，公式如下： （54）式中 —— 型芯徑向尺寸（mm） —— 型芯的制造公差（mm）其他符號意義同上。凸模長度尺寸計算為：凸模寬度尺寸計算為：2）凸模深度尺寸計算凸模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下： （55）式中 —— 凸模深度尺寸（mm） —— 塑件孔深度尺寸（mm）其他符號意義同上。3）中心距尺寸計算,公式如下