【文章內(nèi)容簡介】 、側向分型與抽芯機構的設計、推出機構的設計等內(nèi)容。一副注射模具分成動模和定模兩個部分，這兩個部分由導向機構(導柱與導套)導向與定位。動模和定模的接觸面稱為分型面。在一般情況下，模具分型后，由此可取出塑料制件和澆注系統(tǒng)凝料(點澆口澆注系統(tǒng)凝料除外)。分型面確定后，塑件在模具中的位置也就確定了。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件結構工藝性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較以選出較為合理的方案。選擇分型面時，應遵循以下幾項基本原則。（1）分型面應選在塑件外形最大輪廓處（2）分型面的選擇應有利于塑件的順禮脫模（3）分型面的選擇應保證塑件的精度要求（4）分型面的選擇應滿足塑件的外觀質(zhì)量要求（5）分型面的選擇要便于模具的加工制造（6）分型面的選擇應有利于排氣該模具采用的是單分型面的模具，其分型分面的設計原則就滿足以下幾項原則：（1） 塑件的脫模；（2） 保證的塑件的質(zhì)量。該模具采用在最大圓周上，保證了塑件的外觀。（3） 便于模具加工，該模具采用在圓周上分型，模具的型腔容易在電火花上加加工，型芯也易于加工；（4） 對成型面積的影響；（5） 對排氣效果的影響；經(jīng)考慮，： 分型面開模時，凸模靜止不動，凹模向上移動，同時滑塊在頂桿力的作用下向上移動，凹模繼續(xù)上移，到達一定距離時，滑塊向內(nèi)移動一定的距離，由于凹槽的深度不是很深，因此滑塊無需移動很大的距離。當滑塊到達一定距離后開始脫離凹槽，此時零件靠凸模里面的頂桿來頂出塑料件，而后滑塊由于受到凸模的阻擋停下。合模時，凹模向下移動，此時，壓緊滑塊向下移動到凸模里面，由于滑塊有一定的斜度，靠自身的側向分力，從而驅使滑塊向外部移動；直到凸模移動到固定的原始距離，此時，滑塊也已經(jīng)復位，合模動作完成。該塑件尺寸較大，較低的精度等級，為降低成型費用，本塑件在注射時候采用一模兩腔，即模具需要兩個型腔，并不對制品進行后加工。型腔的排布應使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從壓力中等分所得的足夠壓力，以保證塑件熔體同時均勻地充滿每個型腔。綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結構的復雜程度等因素，確定該模具采用的平衡式布局，這種排列方式的最大優(yōu)點是便于設置側向分型抽芯機構。： 型腔分布 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴接觸處到型腔為止的塑料熔體的流動通道。作用：（1）輸送流體 （2）傳遞壓力 澆注系統(tǒng)的組成：由主流道，分流道，內(nèi)澆口，冷料穴等結構組成。 澆注系統(tǒng)的設計原則： （1）考慮塑料的流動性，保征流體流動順利，快，不紊亂。 （2）避免熔體正面沖出小直徑型芯或脆弱的金屬鑲件。 （3）一模多腔時，防止大小相差懸殊的制件放一模內(nèi)。 （4）進料口的位置和形狀要結合塑件的形狀和技術要求確定。 （5）流道的進程要短，以減少成型周期及減少廢料。在臥式注射機的模具中，主流道應設計成垂直的分型面，為了使凝料從主流道拔出，故設計成圓錐形，要有2度到6度的錐角，內(nèi)壁有△8以上的光潔度，其小端直徑常見為4mm8mm，看制品重量和補料需要而定，但是小端直徑應大于噴嘴直徑約1mm，否則主流道中的凝料將無法順利脫出，主流道的長度由定模板厚度而定的。由于主流道要與高溫的塑料和噴嘴反復的接觸和碰撞，所以模具的主流道部分常設計成可以拆卸更換的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材進行加工和熱處理，主流道與噴嘴接觸處多作成半球形的凹坑，二者嚴密的配合，以避免高壓以至塑料從縫隙處溢出。一般凹坑的半徑R2應比R1大12mm。主流道襯套大端的圓凸出定模端面510mm，并與注射機定模板的定位孔成功配合，起定位環(huán)作用，所以設計成為圖紙所示。 主流道分流道是主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道，是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前通過截面積的變化及流向變換來獲得平穩(wěn)流態(tài)的過濾段. 分流道的形狀及尺寸常用的分形、梯形、U形、半圓形、及矩形等。一般而言，分流道截面形狀及尺寸是根據(jù)塑料的結構、所用材料的工藝特性、成型工藝條件及分流道的長度等因素來確定。該模具是一模兩腔，塑料沿分流道流動時，要求通過它盡快地充滿型腔，從前兩點出發(fā)，分流道應該短而粗，但是不能太粗，該模具采用圓形斷面分流道，因為這樣分流道易于機械加工，分流道尺寸視該塑件的大小和塑料品種，注射速率，以及分流道長度而定。其尺寸根據(jù)《塑料成型工藝與模具設計》表53中選取r=3mm。所以分流道直徑為6mm，該模具分流道的布置采用平衡式分布。如右圖所示：由于分流道中與模具接觸的外層塑料的迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，所以分流道的內(nèi)表面粗糙度并不要求很高，一般選取，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。它是整個澆注系統(tǒng)的關鍵的部位，也是最薄點。其形狀、大小及位置應根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術要求等進行而確定。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口，它一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，有利于塑料進入，使其充滿型腔。另一方面改善塑料熔體進入型腔的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。此副模具，開模時，澆口即被自動切斷，流道凝料自動脫落，模具采用二板式的結構。ABS具有良好的力學性能，它適用于采用側澆式澆口，塑件從邊緣進料，能夠提高生產(chǎn)率，并去除澆口方便，有利于熔體流動和補縮口，有利于型腔內(nèi)氣體的排出，減少塑件熔接痕，增加熔接強度。它在推出時，由于澆口及分流道成一定角度，形成了能切斷澆口切口，這一切口所形成的剪切力可以將澆口自動切斷。澆口的位置的確定：設計中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴格的，初步試模，必要時還需要修改。因此澆口的位置的開設，對成型性能及成型質(zhì)量的影響是很大的。一般在選擇澆口位置時，需要根據(jù)塑件的結構工藝及特征，成型質(zhì)量和技術要求，綜合分析。一般要滿足以下原則：（1）盡量縮短流動距離。（2）澆口應開設在塑件的壁厚。（3）必須盡量減少或避免產(chǎn)生熔接痕。（4）應有利于型腔中氣體的排除。（5）考慮分子定向的影響。（6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動。（7）不在承受彎曲沖擊載荷的部位設置澆口。（8）澆口位置的選擇應注意塑件的外觀質(zhì)量。經(jīng)過仔細的考慮，該塑件是等壁塑件，又為了不影響塑件的外觀，該塑件采用側澆口，它能保證塑料迅速而且均勻充滿型腔，而且還有利于氣體的排除。為了提高生產(chǎn)效率，降低成本，小型（包括部分中型）塑件往往采取一模多腔的結構形式。若根據(jù)某種需要澆注系統(tǒng)被設計成型腔非平衡式布置的形式，則需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸，使各澆口的流量及成型工藝條件達到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡，亦稱澆口的平衡。澆口平衡計算的思路是通過計算多型腔模具各個澆口的BGV(Balanced Gate Value)值來判斷或計算。澆口平衡時，BGV值應符合下述要求：相同塑件的多型腔，各澆口計算出的BGV值必須相等；不同塑件的多型腔，各澆口計算出的BGV值必須與其塑件型腔的充填量成正比。不同(大小)塑件多型腔成型的BGV值可用下式表示： 公式編輯器來寫 () 式中 ——分別為型腔a、b的充填量(熔體質(zhì)量或體積)； ——分別為型腔a、b的澆口截面積，mm2 ； ——分別為從主流道中心到型腔a、b的流動通道的長度 ——分別為型腔a、b的澆口長度，mm。在一般多型腔注射模澆注系統(tǒng)設計中，澆口截面通常采用矩形或圓形點澆口，澆口截面積與分流道截面積的比值應?。? 在實際的注射模設計與生產(chǎn)中，常采用試模的方法來達到澆口的平衡。 1)首先將各澆口的長度、寬度和厚度加工成對應相等的尺寸。 2)試模后檢驗每個型腔的塑件質(zhì)量，特別要檢查一下后充滿的型腔其塑件是否產(chǎn)生補縮不足所產(chǎn)生的缺陷。 3)將晚充滿塑件有補縮不足缺陷型腔的澆口寬度略微修大。盡可能不改變澆口厚度，因為澆口厚度改變對壓力損失較為敏感，澆口冷卻固化的時間也會前后不一致。 4)用同樣的工藝方法重復上述步驟直至塑件質(zhì)量滿意為止。在上述試模的整個過程中，注射壓力、熔體溫度、模具溫度、保壓時間等成型工藝應與正式批量生產(chǎn)時的工藝條件相一致。在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約10－25mm 的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。冷料穴一般開設在主流道對面的動模板上（也即塑料流動的轉向處），其標稱直徑與主流道大端徑相同或略大一些， 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為Z 字形和拉料桿的形式，具體要根據(jù)塑料性能合理選用。臥式注射機用模具的冷料井，設立在主流道正對面的動模上，該模具采用帶Z型頭拉料桿的冷料井，分模時，就可以將該凝料從主流道中拉出，拉料桿的根部是固定在頂出板上的，所以在制件頂出時，冷料也一同被頂出，制造也比較方便。 本模具中的冷料穴的具體位置和形狀見裝配圖中所示。 排氣系統(tǒng)的設計當塑料溶體填充型腔時，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)因各種原因沒有將產(chǎn)生的氣體排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料的成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導致塑件局部碳化或燒焦，同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此必須考慮排氣問題?？紤]到本模具是采用分型面和嵌件的縫隙排氣，故不特意開設排氣槽。 冷卻系統(tǒng)的設計注射模具的溫度設計是否恰當，不僅影響塑件的質(zhì)量，而且對生產(chǎn)效率、充模流動、固化定型都有重要影響。模具對塑件質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：，，。當大批量的生產(chǎn)時，而且又要滿足塑件的質(zhì)量要求時，增多型腔是不現(xiàn)實的。這時提高生產(chǎn)率顯得尤其重要了。而提高生產(chǎn)率又與模具溫度的控制有密切關系。生產(chǎn)效率主要取決于冷卻介質(zhì)（一般是水）的熱交換效果。因此縮短注射成形周期的冷卻時間是提高生產(chǎn)效率的關鍵。根據(jù)牛頓冷卻定律，冷卻介質(zhì)從模具帶走的熱量為： ()其中：——是冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)； ——冷卻管道壁的傳熱面積； ——模具與冷卻介質(zhì)溫度之差值； ——冷卻時間（s）。由上述式子可得，當需傳遞熱量不變時，可通過以下三條途徑來縮短冷卻時間。（1）高傳熱系數(shù)。 ()其中：——冷卻介質(zhì)； ——冷卻介質(zhì)在該溫度下的密度； ——冷卻管道直徑； ——冷卻介質(zhì)的流速。由上式得，只有提高冷卻介質(zhì)的流速，便可達到傳熱系數(shù)。（2）高模具與冷卻介質(zhì)間的溫差△T ()其中：——模具溫度； ——冷卻介質(zhì)的溫度。一般模溫是一定，為了提高溫差，有利于縮短冷卻時間。從而提高生產(chǎn)率。（3） 增大冷卻介質(zhì)的傳熱面積。 ()其中：——模具上一根冷卻水孔的長度； ——冷卻通道的直徑； ——模具開設冷卻通道孔數(shù)。顯然，應在模具上開盡可能多的冷卻通道，以增大傳熱面積，縮短冷卻時間，達到提高生產(chǎn)生產(chǎn)效率。冷卻時間的計算：影響冷卻時間的因素有如下：模具材料 冷卻介質(zhì)溫度和及流動狀態(tài) 模塑材料 塑件壁厚 冷卻回路的設計 模具溫度。冷卻時間指塑料熔體從充滿型腔時起到可以取出塑件時止這一段時間。本副模具采用塑件截面內(nèi)平均溫度達到規(guī)定的脫模溫度時，所需冷卻時間的簡化計算公式： ()其中：——塑件所需冷卻時間； ——塑件的厚度；； ——塑件的熱擴散率；。 ——塑料熔體溫度； ——塑件脫時的截面內(nèi)平均溫度； ——模具溫度，ABS料時模具溫度為60℃。冷卻水的進出口溫差由下式校核： ()具體開設路徑見裝配圖。 成型零件的設計（1）凸模的設計 為了減少成本，采用鑲拼結構。脫模時，由頂桿頂鑲件，然后再由手工取出塑件。這樣使整個模具的結構更加緊湊。（2）側型芯的設計側型芯是成型塑件側表面的成型零件。根據(jù)塑件的工藝結構，采用側型芯，由于側型芯只是一個旋轉體，加工簡單方便。 抽芯機構的設計當在注射成型的塑件上與開合模方向不同的內(nèi)側或外側有孔、凹穴或凸臺時，塑件就不能直接由推桿等推出機構推出脫模，此時，模具上成型該處的零件必須制成可側向移動的活動型芯，以便在塑件脫模推出之前，先將側向成型零件抽出，然后在把塑件從模內(nèi)推出，否則就無法脫模。（1）型芯盡可能設置在與分型而相垂直的動或定模內(nèi)，利用開模或推出動作抽出側型芯。（2）盡可能采用斜導柱子定模，滑塊在動模的抽芯機構；（3）鎖緊楔的楔角應大于斜導柱傾角。，通常大，否則，斜導柱無法帶