【文章內(nèi)容簡介】 流動速度和充模時間由于主流道與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸，所以在注射模中主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的澆口套，澆口套結(jié)構(gòu)形式見附圖。澆口套與定模板的配合可采用，澆口套與定位圈的配合可采用。為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑應(yīng)稍大于注射機噴嘴直徑，通常為 （式 ）主流道入口的凹坑球面半徑也應(yīng)大于注射機噴嘴球頭半徑，通常為 （式 ）由上章可知，代入上面兩式得：取=5，=14。主流道的半錐角通常為。過大的錐角會產(chǎn)生湍流或渦流卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大。本澆注系統(tǒng)中，176。分流道是主流道與澆口之間的進料通道。在多型腔模具中分流道必不可少，而在單型腔模具中，有時可省去分流道。在分流道設(shè)計時應(yīng)考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度的降低，同時還要考慮減小流道的容積。分流道截面形狀可以是圓形，半圓形，矩形，梯形和U形等，本塑件采用的截面形狀為梯形。分流道尺寸由塑料品種，塑件的大小及流道長度確定，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。式中：D分流道的直徑，mm W塑件的質(zhì)量，g L分流道的長度，mm對于梯形分流道，H=2D/3；分流道的布置有平衡式和非平衡式兩類，本塑件采用非平衡式布置，是指分流道到各型腔澆口長度不相等的布置，這種布置使進入型腔有先有后，因此不利于均衡送料，但對于型腔數(shù)量多的模具，為了不使流道過長，也常采用，為了達到同時充滿型腔的目的，各澆口的斷面尺寸要制作得不同，在試模中要多次修改才能實現(xiàn)。因為本模具分流道較長，在分流道末端應(yīng)開冷料穴。 澆口設(shè)計澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著控制料流速度、補料時間及防止倒流等作用。澆口的主要作用有如下幾點：（1）熔體充模后，首先在澆口處凝固，當注射機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流。（2）熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時會產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模。（3）易于切除澆口尾料。（4）對于多型腔模具，澆口能用來平衡進料。對于多澆口的單型腔模具，澆口除了能用來平衡進料外，還能用以控制熔接痕在制品中的位置。常用的澆口類型有直澆口、側(cè)澆口、點澆口等幾種形式。本模具澆注系統(tǒng)采用側(cè)澆口形式，側(cè)澆口一般開設(shè)在模具的分型面上，從制品的邊緣進料，故又稱邊緣澆口，其斷面為矩形，其優(yōu)點是截面形狀簡單、易于加工、便于試模后修正。缺點是在制品的外表面留有澆口痕跡。中小型制品的多型腔模常采用側(cè)澆口設(shè)計方案。 流動比校核在確定塑料制件的澆口位置時，還應(yīng)該考慮塑料的允許的最大流動距離比（簡稱流動比）。流動比是指熔體在型腔內(nèi)流動的最大長度與相應(yīng)的型腔厚度之比。當澆注系統(tǒng)和型腔尺寸各處不等時，流動比計算公式為： K== 式中 K —— 流動比； —— 流動路徑各段長度，； —— 流動路徑各段的型腔厚度，； —— 流動路徑的總段數(shù) —— 允許的流動比，PE為280。第四章 成型零件設(shè)計 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計注射模具的成形零件系指構(gòu)成成型腔的模具零件，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)。成形零件作為高壓容器，其內(nèi)部尺寸、強度、剛度，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。 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模是成形制品外表面的成形零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可以卵擊石其分為整體式、整體嵌入式、組合式各鑲拼式四種形式。本模具上凹模采用整體式凹模，用電火花加工（電火花成形加工又稱放電加工或電蝕加工。它是指在一定的介質(zhì)中，通過工具電極和工件之間脈沖放電時的電腐蝕作用對工件進行加工的一種工藝方法。電火花成形可加工多種高熔點、高強度、高純度、高韌性材料，可加工特殊及復雜形狀的零件，因此被廣泛用于各類模具加工中）。整體式凹模的特點是強度和剛度高，不會使制品產(chǎn)生拼接縫痕跡。但加工較困難，需用電火花機床或立式銑床加工，熱處理也不方便，僅適合于形狀簡單的中小型制品。另外本模具下凹模的型腔比較復雜，采用整體嵌入式凹模，用線切割加工模子（電火花線切割加工是利用移動的細金屬絲作工具電極，即電極，在電極和工件間施以脈沖電壓，通過電極和工件之間脈沖放電時的電腐蝕作用，對工作進行加工）。適用于中小型制品的多型腔模具。將做好的模腔嵌入到凹模固定板中。整體凹模的外形多采用帶臺階的圓柱體或長方體，從下部嵌入到凹模固定板中，整體嵌入式凹模和固定板之間采用過渡緊配合，甚至過盈配合，以便使凹模固定牢靠。 成型零件工作尺寸計算該成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進行計算。在計算成型零件型腔和型芯的尺寸時，塑件和成型零件的尺寸均按單向極限制，如果塑件的公差值雙向分布的，則應(yīng)按這個要求加以換算。而孔中心矩尺寸則按公差帶對稱分布的原則進行計算。查表可知聚乙烯材料的成型收縮率為S＝％～％，故平均收縮率S＝（+）％/2＝％。 凹模的徑向尺寸計算凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過程中凹模的磨損會使包容尺寸逐漸的增大。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計模具時，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。上凹模的徑向尺寸計算公式： （式61）式中 ——凹模徑向名義尺寸（最小尺寸）；——所采用的塑料的平均成型收縮率； ——塑件的尺寸公差； ——模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的1/3～1/6。尺寸： 上凹模的深度尺寸計算凹模的深度尺寸計算公式： （式 ）式中：——塑件高度方向的公稱尺寸。尺寸： 下凹模的徑向尺寸計算尺寸： 尺寸： 尺寸： 尺寸：尺寸： 成型零件的力學計算在塑料模塑過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力。在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及應(yīng)變。如果型壁厚和底版厚度不夠，當行型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過型5材料的許用應(yīng)力時，型腔即發(fā)生強度破壞。與此同時，剛度不足則發(fā)生過大的彈性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，也可能導致脫模困難等。因此，有必要建立型腔強度和剛度的科學的計算方法，尤其對重要的、塑件精度要求高的和大型塑件的型腔，不能單憑經(jīng)驗確定凹模側(cè)壁和底版厚度，而應(yīng)通過強度和剛度的計算來確定。型腔剛度和強度計算的依據(jù)歸納為如下幾個方面：（1）成型過程不發(fā)生溢料。當型腔內(nèi)受塑料熔體高壓作用下，模具成型零件產(chǎn)生彈性變形而在某些分型面和配合面可能產(chǎn)生足以溢料的間隙。這是，應(yīng)根據(jù)塑料的粘度不同，在不產(chǎn)生溢流的情況下，將允許的最大間隙作為塑料模型腔的剛度條件。（2）保證塑件的精度要求。型腔側(cè)壁及其底版應(yīng)有較好的剛度，以保證在型腔受到熔體高壓作用時不產(chǎn)生過大的、使塑件超差的彈性變形。此時，型腔的允許變形量受塑件尺寸和公差值的限制。一般取塑件允差值的1/5左右。（3）保證塑件順利脫模。型腔的剛度不足，模塑成型時變形大，不利用塑件脫模。當變形量大于塑件的 收縮值時，塑件將被型腔包緊而難以脫模。此時，型腔的允許變形量受塑件收縮值限制，即=，式中S為塑件材料的成型收縮率（），t為塑件的壁厚（），在一般情況下，其變形量不得大于塑料的收縮量。（4）型腔力學計算的特征和性質(zhì)，隨型腔尺寸及結(jié)構(gòu)特征而異。對大尺寸型腔，一般以剛度計算為主；對小尺寸型腔，因在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應(yīng)力往往已超過材料許用應(yīng)力，當以強度計算為主。其力學計算的尺寸分界值取決于型腔的形狀、型腔內(nèi)熔體的最大壓力、模具材料的許用應(yīng)力及型腔允許的變形量等。當以強度計算和剛度計算，算出的型腔尺寸，取大者為型腔壁厚尺寸。剛度條件通常是保證不溢料，但當塑件精度要求較高的應(yīng)按塑件精度要求確定剛度條件。 凹模型腔側(cè)壁厚度計算凹模型腔為矩形整體式型腔，根據(jù)矩形整體式型腔的計算公式 （式 329）式中 ——型腔側(cè)壁厚度（）；C——系數(shù)，由L/a值選定，（查塑料模設(shè)計及制造表39）；P——型腔內(nèi)熔體的壓力，一般取25～45MPa；a——型腔側(cè)壁受熔體壓力部分的高度（）；E——彈性模量，10MPa；[δ]——允許變形量（）；在高壓下，型腔側(cè)壁將發(fā)生彎曲，使側(cè)壁與底板產(chǎn)生縱向間隙，為防止溢料，[δ]應(yīng)根據(jù)不同塑件的最大不同溢料間隙決定，（查塑料模設(shè)計及制造表38）得允許變形值[δ]≤～。L/a＝，查表39可知已超出了系數(shù)C的選取范圍內(nèi)。所以選用經(jīng)驗公式算代入公式計算： 綜合模具結(jié)構(gòu)，暫取=55。 凹模底板厚度計算：根據(jù)底板厚度的剛度公式可得底板厚度 （式 330）式中 ——常數(shù)，有底板內(nèi)壁邊長比L/b值選定，查表310，其它同上。L/b＝，查塑料模設(shè)計及制造表310得=代入公式計算： 暫取。第五章 導向與定位機構(gòu)設(shè)計 導向機構(gòu)的設(shè)計注射模的導向機構(gòu)用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構(gòu)的運動導向。定位機構(gòu)分模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過定位圈使模具易于在注射機上安裝以及模具的澆口套能與注射機噴嘴精確定位，而模內(nèi)定位則通過錐面定位機構(gòu)用于動、定模之間的精密對中定位。在注射模中，引導動模和定模之間按一定方向閉合或開啟的裝置，稱為導向機構(gòu)。此外，用于臥式注射機的注射模，其脫模機構(gòu)也需設(shè)置導向機構(gòu)。導向機構(gòu)由導柱各導套組成，分別安裝在動、定模兩邊。本模具的導向機構(gòu)是利用導柱和導套之間的配合來保證模具的對合精度。導向結(jié)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容包括：導柱和導套的機構(gòu)設(shè)計；導柱和導套的配合；導柱和導套的數(shù)量和布置等。導向機構(gòu)的功用：1）導向作用 在動模與定上模和下模合模時，首先是導向零件相接觸，引導上下模準確合模，避免凸模和型芯進入型腔，以保證不損壞成型零件。2）定位 避免模具接觸時錯位而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確的形狀，不至于由于位置的偏移而引起零件壁厚不均勻；3）承受一定的側(cè)向壓力，塑料注入型腔過程中會產(chǎn)生單向側(cè)面壓力，或由于成型設(shè)備精度的限制，使導柱在工作中承受一定的側(cè)壓力。4）承載作用 當采用推件板脫?；螂p分型面模具結(jié)構(gòu)時，導柱有承受推件板和型腔板重量的作用。5）保持機構(gòu)運動平衡 對于大、中型模具的脫模機