【文章內容簡介】 （1）模具厚度 注射機規(guī)定的模具最大與最小厚度是指模板閉合后達到規(guī)定鎖模力時動模板和定模板的最大與最小距離。因此，所設計模具的厚度應落在注射機規(guī)定的模具最大與最小厚度范圍內，否則將不可能獲得規(guī)定的鎖模力。當模具厚度小時，可加墊板。（2）模具的長度與寬度 這要與注射機拉桿間距相適應，使模具安裝時可以穿過拉桿空間在動、定模固定板上固定。模具在注射機動、定模固定板上安裝的方式有用螺釘直接固定和用螺釘壓板壓緊兩種。設計時必須使安裝尺寸與動、定模板上的螺孔尺寸與位置相適應。（3）定位環(huán)尺寸 為了使模具主流道的中心線與注射機噴嘴的中心線重合，模具定模板上凸出的定位環(huán)與注射機固定模板上的定位孔呈較松動的間隙配合。定位環(huán)的高度一般小型模具為8—10mm ，大型模具為10—15mm.（4）噴嘴尺寸 注射機噴嘴頭部的球面半徑R1應與模具主流道始端的球面半徑R2吻合，以免高壓塑料熔體從縫隙處溢出。一般R1應比R2小1—2mm，否則主流道內的塑料凝料將無法脫出。模具開模后為了便于取出塑件，要求有足夠的開模距離，而注射機的開模行程是有限的，因此模具設計時必須進行注射機開模行程的校核。對于帶有不同形式的鎖模機構的注射機，其最大開模行程有的與模具厚度有關，有的則與模具厚度無關。此設計為單分型面模具設計，見圖2－5所示，S故得 mm (2－3)式中：——模具所需開模距離，（mm）H1——塑件脫模需要的頂出距離（mm）H2——塑件厚度（包括澆注系統(tǒng)凝料，mm）由此可知：H1=30mm，H2=86mm所以：所需開模距離= H1+ H2+（5～10）mm=121～126mm注射機XSZ1000的最大開模行程S=700mm所以：S符合要求。 圖2－5 單分型面注射模開模行程校核 注射機定出裝置的形式有多種，就國產(chǎn)注射機而言，頂出裝置有下列四種形式。（1） 中心頂桿機械頂出，如角式SYS45及SYS60，臥式XSZ60，立式SYS30等注射機。（2） 兩側雙頂桿機械頂出，如XSZY125注射機。（3） 中心頂桿液壓頂出與兩側雙頂桿機械頂出聯(lián)合作用，如XSZY250、XSZY500注射機。（4） 中心頂桿液壓頂出與其他開模輔助液壓缸聯(lián)合作用，如XSZY1000注射機。在設計模具推出機構時，需校核注射機頂出的頂出形式，弄清所采用的注射機是中心頂出還是兩側頂出，最大的頂出距離、頂桿直徑、雙頂桿中心距離、頂桿直徑等，并要注意在兩側頂出時模具推板的面積應能覆蓋注射機的雙頂桿，注射機的最大頂出距離要保證能將塑件從模具中脫出等。 型腔總體布置與分型面選擇 型腔數(shù)目的確定模具閉合時用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。為了便于使模具與注射機的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟性，并保證制件精度，模具設計時應確定型腔數(shù)目。通常的方法有以下四種。(1) 按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)量n （2－4） （2－5）式中 ()—注射機最大注射量，cm3或 g。 ()—澆注系統(tǒng)凝料量，cm3或 g。 ()—單個塑件的容積或質量，cm3或 g。(2) 按注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù) 根據(jù)注射機的額定鎖模力大于將模具分型面脹開的力，得 （2－6）則型腔數(shù) ； （2－7）式中 F—注塑機的額定鎖模力，N； P—塑件熔體對型腔的平均壓力，MPa； —單個塑件的在分型面上的投影面積。 —澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積。XSZY1000型注射機和直角彎頭的基本參數(shù)為：F=4500000N，P=，=，=8250mm2因此，=塑件環(huán)槽內無毛刺，由于對于高精度制件，由于多腔模具難以使各模型的成型條件均勻一致，通過對塑件制品精度、經(jīng)濟性、成型工藝以及保養(yǎng)和維修等方面的綜合考慮，故通常推薦型腔數(shù)目不超過4個。因此，取型腔數(shù)目為N=1。(3) 按制品的精度要求確定型腔數(shù)生產(chǎn)經(jīng)驗認為，增加一個型腔，塑件的尺寸精度將降低4%。為了滿足塑件尺寸精度需使 LΔS+(n1)LΔS4%≤ （2－8）式中 L—塑件基本尺寸，㎜； —塑件的尺寸公差，㎜，為雙向對稱偏差標注； ΔS—單腔模注射時塑件可能產(chǎn)生的尺寸誤差的百分比。%,%，而對PE、PP、PC、%。上式化簡便可得型腔數(shù)目為 n≤ （2－9）成型高精度制品時，型腔數(shù)不宜過多，通常推薦不超過4腔，因為多型腔難于使各型腔的成型條件均勻一致。(4) 按經(jīng)濟性確定型腔數(shù) 根據(jù)總成型加工費用最小的原則，并忽略準備時間和試生產(chǎn)原材料的費用，僅考慮模具費和成型加工費。模具費為 Xm=nC1+C2 （2－10）式中 ： C1— 每一型腔所需承擔的與型腔數(shù)有關的模具費用；C2— 與型腔數(shù)無關的費用。成型加工費為 （2－11）式中 N— 制品總件數(shù) — 每小時注射成型加工費，元/h；總成型加工費為 為使總成型加工費最小，令，則得 （2－12） 多型腔的排列 多型腔在模具上通常采用圓形排列、H形排列、直線排列以及復合排列等，在設計時應注意如下幾點。（1）盡可能采用平衡式排列，以便構成平衡式澆注系統(tǒng)，確保塑件質量的均一和穩(wěn)定。（2）型腔布置和澆口開設部位應力求對稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。（3）盡量使型腔排列的緊湊一些，以便減小模具的外形尺寸，減輕模具質量。（4）型腔的圓形排列所占的模具尺寸大，雖有利于澆注系統(tǒng)的平衡，但加工比較麻煩，除圓形制品和一些高精度制品外，在一般情況下常用直線排列和H形排列，從平衡的角度來看應盡量選擇H形排列。 分型面的設計 模具上用于取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面通常稱為分型面。分型面有三種：單分型面、雙分型面、多分型面。分型面的數(shù)量和形狀取決于塑料制品的形狀和每模型腔的數(shù)量。 在單分型面的模具中，分型面是指模具上可以打開的，用于取出成型制品和澆注系統(tǒng)凝料的可分離接觸面，既動、定模鑲件的接觸面。比如本次設計中的分型面。(1) 分型面的形式 按分型面的位置來分，分型面有垂直于注射機開模運動方向，平行于開模方向和傾斜于開模方向。按分型面的形狀來分，有平面分型面、曲面分型面和階梯分型面。分型面的選擇是否合理對于塑件質量、模具制造與使用性能都有很大影響，它決定了模具的結構類型，是模具設計工作中的重要環(huán)節(jié)。模具設計時應根據(jù)制品的結構形式、尺寸精度、澆注系統(tǒng)形式、推出方式、排氣方式及制造工藝等多種因素，全面考慮，合理選擇。(2) 分型面選擇原則選擇分型面總的原則是保證塑件質量，且便于制品脫模和簡化模具結構，因此分型面的選擇應考慮以下基本原則。1) 分型面選擇應便于塑件脫模和簡化模具結構，選擇分型面應盡可能使塑件開模時留在動模。這樣便于利用注射機鎖模機構中的頂出裝置帶動塑件脫模機構工作。若塑件留在定模，將增加脫模機構的復雜程度。2) 分型面應盡可能選擇在不影響外觀的部位，并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除或修整。由于分型面處不可避免地要在塑件上留下溢料痕跡或拼合縫痕跡，因此分型面最好不要設在塑件光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉角處。3) 分型面的選擇應保證塑件尺寸精度。4) 分型面選擇應有利于排氣，分型面的選擇應盡可能使分型面與料流末端重合，這樣才有利于排氣。5) 分型面選擇應便于模具加工。6) 分型面選擇應考慮注射機的技術規(guī)格。 根據(jù)以上所述本次設計的分型面的選擇采用的是直平的方式。見圖26所示：圖 26 成型零部件的結構設計 成型零部件結構設計主要應在保證塑件質量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。 凹模的結構設計 凹模是成型塑件外表面的零部件，按其結構類型可分為整體式和組合式兩大類。（1） 整體式凹模由一整塊金屬加工而成，見圖（a）中所示。其特點是結構簡單、牢固、不易變形，塑件無拼縫痕跡，適用于形狀較簡單的塑件。本次直角彎頭模具設計即采用整體式。（2） 組合式 當塑件外形比較復雜時，采用整體式凹模加工工藝性差，若采用組合式凹?？筛纳萍庸すに囆?，減少熱處理變性，節(jié)省優(yōu)質鋼材。組合式凹模類型多樣。采用組合式凹模時合理組合，使拼塊數(shù)量少，以減少塑件上的拼接縫痕跡，同時還應合理選擇拼接縫的部位和拼接結構以及配合性質，使拼接緊密。此外，還應盡可能使拼接縫的方向與塑件脫模方向一致，以免影響塑件脫模。此直角彎頭注塑模具的外表面形狀較為簡單，因此采用整體式結構。 凸模的結構設計 凸模是用于成型塑件內表面的零部件，有時又稱為型芯或成型桿。與凹模相似，凸模也可分為整體式和組合式兩類。整體式見圖（a）所示，凸模與模板做成整體，結構牢固，成型質量好，但鋼材消耗量大，適用于內表面形狀簡單的小型凹模。當塑件內表面形狀復雜而不便于機械加工，或形狀雖不復雜，但為節(jié)省優(yōu)質鋼材、減少切削加工量時，可采用組合式凹模，將凹模及固定板分別采用不同材料制造和熱處理，然后連接在一起，見圖（b）所示，為用螺釘連接，銷釘定位。（C）此直角彎頭注塑模具的凸模（型芯）由于塑件內表面結構比較簡單，所以采用整體式結構，見圖（c）所示。 成型零部件的工作尺寸計算 所謂成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關尺寸，主要包括型腔和型芯的徑向尺寸與高度尺寸，以及中心距尺寸等。為了保證塑件質量，模具設計時必須根據(jù)塑件的尺寸與精度等級確定相應的成型零部件工作尺寸與精度。（1）塑件尺寸精度的影響因素塑件尺寸的影響因素很多，也很復雜，但主要的有以下幾個因素。1) 成型零部件的制造誤差成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝、配合誤差兩個方面，設計時一般應將成型零部件的制造公差控制在塑件相應公差的1／3左右，通常取IT6～9級。2) 成型零部件的磨損造成成型零部件磨損的主要原因是塑料熔體在型腔中的流動以及脫模時塑件與型腔的摩擦，而以后者造成的磨損為主。3) 塑料的成型收縮成型收縮不是塑料的固有特性，它是材料與條件的綜合特性，隨著制品結構、工藝條件等的影響而變化，如原料的預熱與干燥程度、成型溫度和壓力波動、模具結構、塑件結構尺寸都將造成收縮率的波動。表21列出了部分熱塑性 塑料的標準成型收縮率。表21 部分熱塑性的標準成型收縮率成型物料線脹系數(shù)/105℃成型收縮率（%）塑料名稱填充材料結晶型聚乙烯（中密度）聚丙烯聚酰胺6（PA6）聚酰胺聚甲醛—玻璃纖維—20%～40%的玻璃纖維20%的玻璃纖維～～～～8..1～～～～～非結晶型聚苯乙烯ASABS聚碳酸酯聚氯乙烯（硬質）醋酸纖維素20%～30%的玻璃纖維—20%～40%的玻璃纖維10%～40%的玻璃纖維——～～～～～～～～～～～～4) 配合間隙引起的誤差 例如采用活動型芯時，由于型芯的配合間隙，將引起塑件孔的位置誤差或中心距誤差。又如，當凹模與凸模分別安裝于動模和定模時，由于合模導向機構中導柱和導套的配合間隙，將引起塑件的壁厚誤差。（2）型芯、型腔的工作尺寸計算通常，型芯、型腔的工作尺寸根據(jù)塑料的收縮率，凹凸模零件的制造公差和磨損量三個因素確定。1)型腔的工作尺寸型腔是成型塑件外形的模具零件，及其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過程中型腔的磨損會使包容尺寸逐漸的增大。因此，為了使模具的磨損留有修模的余地，以及裝配的需要，在設計模具時，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差去上偏差。具體計算公式如下。型腔的徑向尺寸計算公式為 （2－13） 式中：塑件外形公稱尺寸；K塑料的平均收縮率；Δ塑料的尺寸公差；模具制造公差，取塑件相應尺寸公差的1/3～1/6。本次設計中的參數(shù)為：L塑=95mmRPVC材料的平均收縮率k=， Δ=， =型腔的徑向尺寸計算為： 型腔的深度尺寸計算公