【文章內(nèi)容簡介】 特別高制品 40 高精度的機械零件 注射壓力的校核≧ （22）P機 塑式中 —P機注塑機的最大注射壓力，Mpa；—塑成型塑件所需的注射壓力，Mpa；一般ABS取100～120 Mpa，XSZY125注射機的最大注射壓力 =150 P機Mpa。 圖22 主流道始端與注射機噴嘴的配合可見XSZY125注射機滿足要求。 噴嘴尺寸的校核注射機的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，以免高壓熔體從狹縫處溢出。R2一般應比R1大1～2mm，否則主流道內(nèi)的塑料凝料無法脫出。如圖22所示。 定位圈尺寸的校核為了使模具的主流道的中心線與注射機噴嘴的中心線重合，模具定模板上的定位圈應與注射機固定模板上的定位孔呈較松動的間隙配合。 模具外形尺寸的校核注塑機外形尺寸應小于注塑機工作臺面的有效尺寸。模具長度方向的尺寸要與注塑機拉桿間距相適應，模具至少有一個方向的尺寸能穿過拉桿間裝在注塑機的工作臺面上。模具厚度必須滿足下式：≦ ≦ （23）minHmax200mm≦232mm≦300mm式中 —所設計的模具厚度；mH—注塑機所允許的最小模具厚度；in—注塑機所允許的最大模具厚度；ax、模具安裝尺寸的校核注塑機的動模板、定模板臺面上有許多不同間距的螺釘孔或“T”形槽，用于安裝固定模具，模具固定安裝方法有兩種：螺釘固定和壓板固定。采用螺釘直接固定時（大型模具常用這種方法），模具動、定模板上的螺孔及其間距，必須與注塑機模板臺面上對應的螺釘孔一致；采用壓板固定方法時（中、小模具多采用這種方法），只要在模具的固定板附近有螺釘孔就行，有較大的靈活性。該模具的外形尺寸為315mm250mm，屬中小型模具，所以采用壓板固定法（一般認為當尺寸在500mm500mm內(nèi)為中小型模具）。 開模行程的校核所選注塑機為液壓機械式鎖模機構(gòu)，最大開模行程受模具厚度的影響。此時最大開模行程S開等于注塑機移動、固定模板臺面之間最大距離減去模具厚度。+ +(5～10)mm (24)S開 ?1H2300 50+5720+（5～10）=97mm式中 —注塑機移模行程，300mm；S開—推出距離（型芯的高度），50mm；1H—流道凝料與塑件高度，57mm。2第三章 模具設計 分型面的確定根據(jù)分型面的選擇原則：1） 便于塑件脫模；2） 在開模時盡量使塑件留在動模一側(cè)；3） 外觀不遭到損壞；4） 有利于排氣和模具的加工方便；5） 考慮側(cè)向分型面與主分面的協(xié)調(diào)。結(jié)合該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，分型面確定在塑件的最大投影面積上。如圖31所示：圖31 分型面的位置 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，在型腔數(shù)目的確定主要考慮以下幾個因素：1） 塑件的尺寸精度；2） 模具制造成本；3） 注塑成形的生產(chǎn)效益；4） 模具制造難度。查手冊得塑件的經(jīng)濟精度推薦4級，這個產(chǎn)品是兩個殼件的組合，所以初定為一模四腔最合理， 圖32 模具型腔的排列形式排列形式如圖32所示。 澆口的確定為了不影響外觀，簡化模局結(jié)構(gòu)，確定使用側(cè)澆口。 模具材料的選擇現(xiàn)有的模具模架已經(jīng)標準化。所以在模具材料的選擇時主要是根據(jù)制品的特性和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料，如何合理的選擇模具鋼，是關系到模具質(zhì)量的前提條件，如果選擇不當則所有的精度加工所投入的工時、設備費用將浪費。在選擇模具鋼時，首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能，以使用性能考慮硬度是主要指標之一。模具在高應力作用下欲保持尺寸不變，必須足夠的硬度，當承受沖擊載荷時還要考慮折斷、崩刃問題，所以韌性也是一重要指標。耐磨性是決定模具壽命的重要因素。從ABS特性看，這三個指標是必須要滿足的，此外還有紅硬性、抗壓屈服強度和抗彎強度和熱疲勞能力的指標。從工藝性能考慮：要熱加工工藝好，加工溫度范圍寬，冷加工性能如切削、銑削、拋光等加工性能好，此外還要考慮淬透性和淬硬性，熱處理變形和氧化脫碳等性能，另外從經(jīng)濟考慮要求材料來源廣，價格低。查手冊選擇模仁的材料是4Cr13，屬于馬氏體類型不銹鋼，該鋼機械加工性能較好，經(jīng)熱處理（淬火及回火）后，具有優(yōu)良的耐磨性能、拋光性能，較高的強度和耐磨性，適于制造承受高負荷，高耐磨及腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具，透明塑料制品模具等，有關參數(shù)如下：物理性能：臨界溫度 ：820℃ ：1100℃1Ac3c線膨脹系數(shù)：（在20℃～100℃）熱導率：?K（在20℃左右）彈性模量：（pa）：21000～223500（在20℃左右）第四章 澆注系統(tǒng)的設計注塑模具的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔入口為止的塑料熔體的流動通道，它由主流道、分流道、冷料穴和澆口組成。它向型腔中傳質(zhì)、傳熱、傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難度程度和模具設計及加工的復雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設計中的主要內(nèi)容之一。 主流道設計主流道是熔融塑料由注射機噴嘴噴出時最先經(jīng)過的部位，它與注射機噴嘴在同一軸心線上。由于主流道與熔融塑料和注射機噴嘴反復接觸、碰撞，一般澆口不直接開設在定模上，為了制造方便，都制成可拆卸的澆口套，便于選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨加工和熱處理。 主流道尺寸斷面為圓形，有一定的錐度；目的是便于凝料的脫模，同時也改善料流的速度，因為要和注塑機相配，所以其尺寸與注塑機有關，如圖41所示： 圖41 主流道的設計主要參數(shù)：錐角 =3?～6?（取 =5?）；?內(nèi)表面粗糙度 =；aR小端直徑D=d+（～1）mm；半徑 = +(1～2)mm；2R1材料：T8A 主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式），以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。澆口套都是標準件，只需去買就行了。常用澆口套分為有托澆口套和無托澆口套兩種下圖為前者，有托澆口套用于配裝定位圈。澆口套的規(guī)格有Φ12mm，Φ16mm，Φ20mm 等幾種。由于注射機的噴嘴半徑為12mm，所以澆口套的半徑為R14mm。 主流道襯套的固定因為采用的有托澆口套，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是標準件，外徑為Φ120mm，內(nèi)徑Φ35mm。具體固定形式如圖42所示：圖42 固定形式 分流道分流道是將熔融的塑料從主流道中通過流道截面及其方向的變化，平穩(wěn)進入單腔中的進料澆口或從主流道進入多腔模的澆口的通道。它是主流道與澆口的中間連接部分，起分流和轉(zhuǎn)換方向的作用。通常分流道設置在分型面的成型區(qū)域內(nèi)。分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設計應盡可能的短，一減少壓力損失、熱量損失和流道凝料。通常分流道斷面尺寸推薦如表31所示：表41 流道斷面尺寸推薦值塑料名稱 分流道斷面直徑（mm） 塑料名稱 分流道斷面直徑（mm）ABS、AS ～ 聚苯乙烯 ～10聚乙烯 ～ 軟聚苯乙烯 ～10尼龍類 ～ 硬聚苯乙烯 ～16聚甲醛 ～10 聚氨酯 ～8丙烯酸 8～10 熱塑性聚酯 ～8抗沖擊丙烯酸 8～ 聚苯醚 ～10醋酸纖維素 5～10 聚砜 ～10聚丙烯 5～10 離子聚合物 ～10異質(zhì)同晶體 8～10 聚苯硫醚 ～13分流道的斷面形狀有圓形、矩形、梯形、U形和六角形。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失。因此，可以用流道截面積與周長的比值來表示流道的效率。其中圓形和正方形的效率最高，但是正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。在該模具上取圓形斷面形狀，直徑為6mm。圖43 冷料穴的基本尺寸、冷料穴冷料穴一般設置在主流道的末端，即主流道正對面的動模板上或處于分流道的末端。它的作用是用來儲藏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，防止冷料進入型腔而形成冷接縫。此外，開模時又能將主流道凝料從定模板中拉出，冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端直徑。冷料穴的尺寸如圖43所示。 澆口1） 澆口是連接分流道與型腔的一段細短的通道。它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件的質(zhì)量影響很大。澆口的主要作用有兩個:一是塑料熔體流經(jīng)的通道；二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。矩形側(cè)澆口的基本尺寸如表42所示：表42 矩形側(cè)澆口基本尺寸 mm厚度h 寬度b塑料名稱 壁厚簡單塑件 復雜塑件 中小型塑件 大型塑件長度L聚乙烯 ﹤ ～ ～聚丙烯 ～3 ～ ～聚苯乙烯 ﹥3 ～ ～有機玻璃 ﹤ ～ ～ABS ～3 ～ ～聚甲醛 ﹥3 ～ ～聚碳酸酯 ﹤ ～ ～聚苯醚 ～3 ～ ～聚砜 ﹥3 ～ ～（3～10）a ﹥10a ～2澆口的類型有很多，有側(cè)澆口、點澆口、直接澆口，潛伏式澆口等，各澆口的應用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定，該模具采用側(cè)澆口，共有以下特性：1)形狀簡單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證；2)試模時如發(fā)現(xiàn)不當，容易及時修改；3)能相對獨立地控制填充速度及封閉時間；對于殼體形塑件，流動充填效果較佳。第五章 成型零部件結(jié)構(gòu)設計 型腔工作尺寸的計算型腔的各個部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此應該選擇塑件公差 的1?/2，取負偏差，在加上 的磨損余量，而型腔深度則加上14?的磨損量，這樣型腔的計算尺寸表述如下：16?1)型腔的徑向尺寸 型腔徑向尺寸的計算式： （51）0034D??????????（ 1+S） 式中 —型腔的最小基本尺寸；—型腔的最大基本尺寸；0D—塑料的平均收縮率， ；S2S??大 小—塑件的公差；?—?模具制造公差，按IT9級選取而精度要求不高的塑件按 選取。136???????:對于78mm： 004D?????????（ 1+S） = mm(.6)19??? = ?對于51mm：