【文章內容簡介】 表22 PC注射成型工藝參數(shù)工藝參數(shù)通用型ABS注射機類型螺桿式料桶后部溫度/℃210~240料桶中部溫度/℃230~280料桶前部溫度/℃240~285噴嘴溫度/℃240~250模具溫度/℃90~110注射壓力/MPa80130保壓力/MPa3050注射時間/s2090保壓時間/s05冷卻時間/s2090成型時間/s1530備注紅外線燈、鼓風烘箱后處理 注射成型機的選擇 注射量的計算在pro/E軟件中計算其單個制件體積為，所以注射量為，兩腔的注射量為。 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前是不是能準確的數(shù)值，~1倍來估算。由于采用的流道簡單并且較短，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為 (21) 注射機的選擇根據成型塑件所需的最大注射容量或質量（含塑件與澆注系統(tǒng)凝料的用量）、鎖模力、模具的閉合厚度及所需的開模距離等來確定。此外，還應考慮噴嘴孔直徑與模具主流道始端直徑、定位孔與模具上的定位圈直徑、模具外形尺寸與注射機拉桿空間等關系的校核。根據第二步計算出來的一次注入模具型腔的塑料總質量，并結合教材公式.。根據以上的計算，由《中國模具工程大典》表18初步選擇注塑機,如表23所示。選定注射機型號為SZ60/450臥式注射機，如圖24所示。表23 注塑機參數(shù)注射機型號SZ60/450(臥式)理論注射量/cm378注射壓力MPa170螺桿直徑/mm30螺桿轉速/rmin114200注射速率/gs160塑化能力/gs1鎖模形式雙曲肘鎖模力/kN450拉桿內間距/mm280250移模行程/mm220最大模具厚度/mm300最小模具厚度/mm100噴嘴球半徑/mmSR20模具定位孔直徑/mmΦ551—噴嘴；2—料筒；3—螺桿；4—料斗圖24 螺桿式注射機示意圖 分型面設計 分型面作用、形式和設計原則模具上用以取出制品和澆注系統(tǒng)凝料的，可分離的接觸表面稱之為分型面。注射模分型面可分為四種基本類型。第一種類型是制品全部在動模內成型；第二種類型是制品全部在定模內成型；第三種類型是制品同時在動、定模內成型；第四種類型是制品在多個瓣合模塊中成型。選擇分型面的原則：(1) 分型面應選擇在制品的最大截面處。(2) 盡可能使制品留在動模一側。因為注射機的推出液壓缸設在動模一側，制品留在動模一側有利于脫模機構的設置。(3) 有利于保證制品的尺寸精度。(4) 有利于保證制品的外觀質量。動、定模相配合的分型面上稍有間隙，熔體就會在制品上產生飛邊，影響制品的外觀質量。因此在制品光滑平整的表面或圓弧曲面上，應盡量避免選擇分型面。(5) 盡可能滿足制品的使用要求。在注射成型過程中，制品上會產生一些很難避免的工藝缺陷，如脫模斜度、飛邊及推桿與澆口痕跡等。在分型面設計時，應從使用角度避免這些工藝缺陷影響制品的使用功能。(6) 盡量減小制品在合模方向上的投影面積，以減小所需鎖模力。(7) 長型芯應置于開模方向。當制品在相互垂直的兩個方向上都需要設置型芯時，應將較短的型芯置于側抽芯方向，有利于減小抽拔距。(8) 有利于排氣。(9) 有利于簡化模具結構。當安排制品在型腔中方位時，應盡可能避免側向分型或抽芯，特別應避免在定模一側的側向抽芯。(10) 在選擇非平面分型面時，應有利于型腔加工和制品的脫模方便，因此設計非平面分型面時，應注意分型面上力的平衡。 分型面的確定根據上述原則以及結合本塑件的外觀及結構特征，確定分型面由三個部分組成：主分型面、側抽芯分型面和小型芯分型面。1. 主分型面塑件的外表面,兩個孔的沉孔處和凸凹模的分開處（在pro/E中用復制分型面，填充分型面，合并分型面等方法獲得）。三維圖見圖25所示。圖25 主分型面三維圖2. 左右分型面（側抽芯分型面）左右模具塊的外表面（在pro/E中用兩次拉伸分型面，合并分型面等方法獲得）三維圖見圖26所示。 圖26 左右分型面三維圖3. 小型芯分型面兩個孔的內表面（在pro/E中用復制分型面，延伸分型面，拉伸分型面等方法獲得）三維圖見27所示。 圖27 小型芯分型面三維圖 型腔設計 型腔數(shù)目的確定 型腔數(shù)目過多影響制品精度，而型腔數(shù)目過少生產效率太低不能達到使用要求，由《塑料成型與模具設計》式(52)，根據所選注射機的鎖模力確定型腔數(shù)目：n (22) 式中 n —— 型腔個數(shù)；F注——注射機的額定鎖模力,N；P —— 型腔內塑料熔體的平均壓力，MPa；A澆————澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，；A —— 單個塑件在分型面上的投影面積，mm2。由計算結果可知設計的模具為一模兩腔。 型腔排列形式的確定模具采用對稱布置，為使塑料熔體以等速度充滿兩型腔，分流道在模具上采用對稱等距離分布，在注射時采用對稱分布可以使型腔和澆注系統(tǒng)投影面積重心更接近鎖模力的中心，避免局部漲模力過大影響鎖模。 型腔壁厚尺寸的確定型腔壁厚尺寸可按照強度和剛度的條件確定，也可按照型腔壁厚的相關資料查表確定。本設計采取后一種辦法：采用整體舍型腔布局，根據《塑料成型與模具設計》表(78)，矩形型腔內壁短邊b為18mm，取得型腔壁厚20mm。 模具結構形式的設計凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件，如圖28所示。凸模亦稱型芯，是成型塑件內表面的零件，如圖29所示。凹凸模按結構不同主要可分為整體式和組合式兩種結構形式。組合式凹凸模結構按組合方式不同可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁拼合式等形式。由于對講機模具尺寸較小，故本模具設計選擇整體式。 圖28 凹模三維圖圖29 凸模三維圖設計的過程中，在對講機的后蓋上設計了兩個通孔，為達到目的，采用單獨制造成的小型芯（如圖210），嵌入凸模來實現(xiàn)。圖210 小型芯三維圖在模具開模過程中（如圖211），為保證對講機后蓋完整的脫模，設計采用了滑塊（圖212所示）與斜導柱（圖213所示）的配合形式，嵌入凹模與凸模中。圖211 模具開模效果圖 圖212 左右滑塊三維圖圖213 斜導柱三維圖模具合模后，在動模板和定模板之間的某些零部件組成一個能充填塑料熔體的模具型腔，模具型腔的形狀與尺寸就決定了制件的形狀與尺寸。構成模具型腔的所有零部件成為成型零部件。從以上的分析可知，本模具設計為一模兩腔，采用對稱布置，根據塑件結構形狀，推出機構擬采用推桿推出形式。推桿脫模機構是最簡單、最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等特點。推桿直接與塑件接觸，開模后將塑件推出。~。脫模機構完成塑件的頂出后，為進行下一個循環(huán)必須回復到初始位置，目前常用的復位形式主要有復位桿復位和彈簧復位。本設計采用復位桿復位。冷卻系統(tǒng)采用循環(huán)水冷卻方法，利用模具分型面和配合間隙自然排氣。使用Z行拉料桿，凹模和凸模都使用整體嵌入式。 模具材料的選用考慮到對講機后蓋是表面質量要求高的外觀件，所選材料應易于切削，加工后能得到高精度；~，這時鋼材硬度范圍在35~40HRC之間為宜。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱交變的應力作用，所選材料應能減少拋光修模次數(shù)，以便長期保持工作部位的尺寸精度；所選塑料PC分解時不具有腐蝕性，所以所選材料的耐腐蝕性不在重點考慮范圍內。綜合以上因素，本設計選用模具材料為預硬鋼P20(30Cr2Mo)鋼材，將模板預硬化后以硬度36~38 HRC供應,其抗拉強度為133MPa易于切削加工，耐磨性好且變形小。第3章 部件的設計計算 澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)是引導塑料熔體從注射機噴嘴到模具型腔的進料通道，具有傳質、傳壓和傳熱的功能，對制品質量影響很大。澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。 澆注系統(tǒng)的設計原則(1) 結合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。(2) 盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時間。(3) 澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關鍵，應有利于熔體流動、避免產生湍流、渦流、噴射和蛇形流動，并有利于排氣和補縮。(4) 避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產生沖擊，防止變形和位移的產生。(5) 澆注系統(tǒng)凝料脫出應方便可靠，凝料應易于和制品分離或者易于切除和修整。(6) 熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量、及位置有直接關系，設計澆注系統(tǒng)時要預先考慮到熔接痕的部件、形態(tài)，以及對制品質量的影響。(7) 盡量減少因開設澆注系統(tǒng)而造成的塑料熔料用料。(8) 澆注系統(tǒng)的模具工作表面應達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應有IT8以上的精度要求。(9) 設計澆注系統(tǒng)時應考慮貯存冷料的措施。(10) 應盡可能使主流道中心與范本中心重合，若無法重合也應使兩者的偏離距離盡可能縮短。 主流道的設計主流道形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。由于主流道要與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸，所以在注射模主流道部分設計成可拆卸更換的澆口套，如圖31所示。圖31 澆口套設計由參考文獻[13]得，式(37)、(38)、(39)得澆口套的尺寸。1. 主流道尺寸(1) 主流道的長度 小型模具應盡量小于60 mm，本次設計中初取40mm進行設計。(2) 主流道小端直徑為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑D應稍大于注射機噴嘴直徑d，通常為(3) 主流道大端直徑主流道的半錐角α通常為3176。~5176。，取α=3176。(4) 主流道球面半徑主流道入口的凹坑球面半徑也應大于注射機噴嘴球頭半徑，通常為(5) 主流道出口端圓角 2. 主流道的凝料體積 =338mm3= (31)3. 主流道當量半徑 (32) 4. 主流道澆口套的形式主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，易磨損。對材料要求嚴格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設計成一個整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設計，以便于拆卸更換。同時也便于選用優(yōu)質鋼材進行單獨