【文章內容簡介】 的是否合適對塑件質量、模具制造與使用性能都有很大影響，它決定了模具的機構類型，是模具設計中的一個重要環(huán)節(jié)。 模具設計時應根據制品的結構形狀、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。在選擇分型面時一般應遵循以下原則： 1）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。 2）分型面應盡可能的選擇在不影響外觀的部位，并使其產生的溢料邊易于消除和修整。 3）分型面的選擇應有利于排氣。 4）分型面的選擇應便于模具零件的加工。 5）分型面的選擇應考慮注射機的技術規(guī)格。 澆注系統(tǒng)設計 注射模的澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注射機的噴嘴進入模具開始到型腔為止所流經的通道。它的作用是將熔體平穩(wěn)地引入模具型腔，并在填充和固化定型過程中，將型腔內氣體順利排出，且將壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密，外形清晰，表面光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件。因此，澆注系統(tǒng)設計的正確與否直接關系到注射成型的效率和塑件質量。澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、澆口、冷料穴等組成。在設計模具澆注系統(tǒng)時，首先考慮使得塑料熔體迅速填充型腔，減少壓力與熱量損失。其次，應從經濟上考慮，盡量減少由于流道產生的廢料比例。最后，應容易修除制品上的澆口痕跡。對澆注系統(tǒng)進行總體設計時，一般應遵守如下基本原則： 1）了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動特性。 2）采用盡量短的流程，以減小熱量與壓力損失。 3）澆注系統(tǒng)設計應有利于良好的排氣。 4）防止型芯變形和嵌件位移。 5）便于修整澆口以保證塑件外觀質量。 6）澆注系統(tǒng)應結合型腔布局同時考慮。 7）流動距離比和流動面積比的校核。 8）盡可能使塑件不進行或少進行后加工，成型周期短，效率高。 9）大多數熱塑性塑料熔體的假塑性行為，應予以充分考慮。 主流道設計 主澆道即從注射機噴嘴開始到分流道為止的熔融塑料的流動通道。它與注射機的噴嘴在同一軸線上。目前最為普遍的主流道結構，是以澆口套形式鑲入模板中，這種主流道適用于所有注射模具。為防止?jié)部谔妆蛔⑺軝C噴嘴撞傷，應采取淬火處理使其具有一定硬度。主流道的基本尺寸通常取決于兩個方面：第一個是使用的塑料種類，所成型制品的質量和壁厚。第二個是注射機噴嘴幾何參數與主澆道尺寸的關系。 主流道設計時，其設計要點如下： 1）一般主澆道設計成圓錐形，錐度為2848。以便凝料從流道內取出。查參考文獻[1]可得，聚丙烯的流動性良好，取2176。合適?！@里取。 2）為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道與噴嘴接觸處緊密對接，主流道對接處制成球形凹坑，其球面半徑；主流道的進口直徑應根據注射機的噴嘴孔直徑確定，一般。=12mm,噴嘴直徑為D=。所以主流道：球面半徑：。R=(12+2)mm=14mm進口直徑：D=(+)=。凹坑深h取35mm。這里取h=3mm。由于主流道與塑料熔體及噴嘴反復接觸和碰撞，因此常將主流道制成可拆卸的主流道襯套，便于鋼材的加工和熱處理。通常將主流道襯套在淬火后嵌入模具中，這樣在損壞時便于更換或修磨。材料選擇T10A，熱處理后硬度為5357 HRC，稱套長度與定模板配合部分的厚度一致。澆口套與澆道板配合為H7/m6。：The concrete structure as shown in Figure of the sprue bushing: 主流道襯套圖示 the sprue bush Icon 3）為了減少料流轉向過渡時的阻力，主流道與分流道結合處采用圓角過度，其圓角半徑r=1～=2mm。 4）在保證塑料良好成型的前提下， 主流道長度L應盡量短，否則將增多流道凝料，且增加壓力損失，使塑料降溫過多而影響注射成型。通常主流道長度由模板厚度而定，一般取L≤60mm。由于此塑件采用側澆口，導致主流到的長度加大，所以取L=100mm。 5）主流道大端直徑D=半錐角為，取，取D=10mm。 6）為了使主流道與噴嘴和料筒對中，將定位環(huán)與主流道設計成組合結構，定位環(huán)與注射機定模固定板定位孔相配合，配合精度為H11/h11，澆口套總長L0=100mm 冷料穴的設計 冷料穴的作用：貯存因兩次注射間隔產生的冷料及熔體流動的前鋒冷料，防止熔體冷料進入型腔。設計要求：冷料穴底部成曲折的鉤形或下陷的凹槽，使冷料穴兼有分模時將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動模一側的作用。冷料穴分為主流道冷料穴和分流道冷料穴。冷料穴的位置一般都設計在主流道或分流道的末端，亦即塑料最先到達的部位。其作用是防止在注射時將冷料注入型腔，而使制品產生缺陷。在開模時，冷料穴又起到將主流道的凝料從澆口套中拉出的作用。冷料穴的直徑應大于主流道大端直徑。本模具在主流道設有冷料穴。 Fig. pouring system section 分流道設計分流道為主流道和澆口之間的流動通道。一般開設在分型面上，起分流和轉向作用，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短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。常用的分流道截面有圓形、梯形、U形和六角形等，如下圖44所示： 常用流道截面形狀查參考資料中表61可知，～，要減少流道內的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的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，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成圓形流道。取斷面直徑為6mm。下面用經驗公式做更精確確定。分流道熔體體積流量：qv=V/nt=20022=25(cm3 /s ) （）式中 qv 熔體體積流量，V 制件體積，通常可取V=（～）Vg，Vg為注射機的公稱注射量，可知V=*250=200cm3 ；t 注射時間，由參考文獻表62可知t=2s；n——分流道個數，這里取n=2. 澆口的位置、數量的確定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)的關鍵部分，起著調節(jié)控制料流速度、補料時間以及防止倒流等作用。澆口的類型很多，一般常見的有側澆口、點澆口、潛伏式澆口、扇形澆口、薄膜澆口等多種，根據其特性不同使用在不同場合。一般情況澆口采用長度很短（～2mm）而截面很狹窄的小澆口，因此流動阻力很大，細微的變化都會對塑料熔體的充填產生很大的影響。澆口設計主要包括澆口的數目、位置形狀和尺寸的設計。澆口的數目和位置主要影響充填模式，而澆口的形狀與尺寸主要影響熔體流動性質。澆口設計該保證提供一個快速、均勻、平衡、單一方向流動的充填模式，另一方面應該避免射流、滯流、凹陷等現(xiàn)象的發(fā)生。澆口位置的選擇將影響塑料件的填充行為 、制品的最終尺寸（公差）、收縮行為、翹曲和機械性能水平、表面質量（外觀）。澆口的設計需要遵循以下基本設計原則： 1）澆口的尺寸及位置選擇應避免熔體破裂而產生噴射和蠕動。2）澆口的位置應有利于流動排氣和補料。 3）澆口位置應使流程最短，料流變向少，防止型芯變形。4）澆口位置及數量應有利于減少熔接痕和增加熔接強度。5）澆口的位置應考慮定位作用和對塑件性能的影響。6）澆口的位置應盡量開設在不影響塑件外觀的部位。一方面應通過分析，本模具的澆口設計為側澆口，與點澆口的優(yōu)勢為這里可以用兩板模，而點澆口要用三板模，簡化模具結構。這里澆口的的斷面形狀設計為圓角梯形，其截面厚度h通常取澆口處壁厚的1/3～2/3,這里取h=1mm；其截面寬度b取8h,b=8mm；澆口長度取l=1mm。 但是，這只是給出一個澆口范圍，并沒有確定澆口數量和具體的澆口位置。所以，我們繼續(xù)進行下面的分析。由于采用一模兩腔，同時又采用側澆口，側澆口應設側面并且表面要求不高的面上生產實踐表明，當注射模主流道和分流道的剪切速率R=510~510S、澆口的剪切速率R=10~10S時，所成型的塑件質量最好。對一般熱塑性塑料，將以上推薦的剪切速率值作為計算依據，可用以下經驗公式表示： （） 式中 ——體積流量（）；——澆注系統(tǒng)斷面當量半徑（）。（1）主流道剪切速率校核 （） （）式中 T為注射時間，T=2（S）； （） （）式中——主流道的平均當量截面半徑；——主流道小端直徑，；——主流道大端直徑，； S （2）分流道剪切速率的校核 25（cm/s） =10 S （3）澆口剪切速率的校核R=1mm。= =25 S從以上的計算結果看，流道與澆口剪切速率的值都落在合理的范圍內，證明流道與澆口的尺寸取值是合理的。 排氣系統(tǒng)設計 排氣系統(tǒng)的作用是在注射過程中，將型腔中的氣體有序而順利的排出，以免塑料件產生氣泡，疏松等缺陷。如果排氣不良有以下危害性： 1）在塑件上形成氣泡、銀紋、云霧、接痕，使表面輪廓不清； 2）嚴重時在塑件表面產生焦痕； 3）降低沖模速度，影響成型周期； 4）形成斷續(xù)注射，降低生產效率。因此，及時有序的將氣體排出是十分必要的。一般有以下幾種排氣方式： 1）排氣槽排氣； 2）分型面排氣； 3）拼鑲件縫隙排氣； 4）推桿間隙排氣； 5）粉末燒結合金塊排氣； 6）排氣井排氣； 7）強制性排氣。本塑件是小型塑件，結合塑件特點，可以采用分型面排氣方式足以排氣，因而不采用排氣槽排氣。 成型零部件設計成型零部件的設計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。其中最重要的是凹模和凸模尺寸的設計。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及高度尺寸，及孔中心距等。本設計中采用平均值法計算，其中：塑件的尺寸精度取IT4級精度。塑件尺寸的公差值可由參考文獻表31可得出。模具制造精度取 = 。具體的設計及計算如下。凹模是成型塑件外表面的零部件，其結構類型有整體式和組合式。本塑料若采用整體式雖然結構簡單、牢固、不容易變形，塑件無拼縫痕跡，但將造成加工困難，浪費材料，更換不便，增加成本等一系列問題。所以采用組合式。這樣可以改善加工工藝性，減少熱變形，節(jié)省優(yōu)質鋼材。將四壁加工，熱處理、研磨拋光后壓入模套。為使內壁接縫緊密。配合H7/f7，具體見總裝配圖。凹模按其結構可分為六種，；；；；；。對于有側凹的圓形塑件（如骨架類塑件和帶有嵌件的塑件），為了塑件順利地從凹模里取出來，凹模常用相同的兩塊或多塊拼成，所以本產品采用組合式凹模。 1)型腔的徑尺寸計算塑件外形尺寸： 。由參考文獻中的公式77得型腔的徑向基本尺寸為： （） 其中 Lm——型腔的基本尺寸（mm）；——塑料的平均收縮率，=； ——塑件外形基本尺寸(mm)； ——模具制造公差，這里取 =； ——塑件尺寸公差值。 2)型腔的深度尺寸計算塑件高度尺寸：。由參考文獻中的公式711得型腔的深度尺寸為： （）其中 ——塑件高度尺寸； ——型腔深度尺寸； ——模具制造公差=；——塑件尺寸公差；——塑料的平均收縮率； 型芯結構設計與尺寸計算型芯是用來成型塑件的內表面，本產品采用組合試型芯，上型芯連接方式為凸肩與A板連接，下型芯連接方式為螺釘連接。 1)型芯徑向尺寸計算塑件的內形尺寸： 。由參考文獻中公式79得 （） 其中 ——塑件的內形尺寸(mm)；——塑料的平均收縮率, =； ——塑件內形基本尺寸(mm)； ——模具制造公差，這里取=；——塑件尺寸公差。 2 )型芯高度尺寸塑件高度尺寸：。由參考文獻公式713得 （） 其中 ——塑件深度尺寸； ——型芯高度尺寸；——模具制造公差，這里取=；——塑件尺寸公差；——塑料的平均收縮率；成型零件的尺寸對應凹模零件圖，大型芯零件圖，以及小型芯零件圖。注塑模模架國家標準有兩個，即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術條件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。前者適用于模板尺寸為BL≤560mm900mm；后者的模板尺寸BL為（630mm630mm）～（1250mm2000mm）。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標準，該設計采用非標準模