【文章內(nèi)容簡介】 圖 2 18 縮痕，指數(shù) 圖 2 19 鎖模力 圖 2 20 鎖模力質(zhì)心 圖 2 21 體積收縮率 圖 2 22 推薦的螺桿速度 圖 2 23 心部取向 圖 2 24 壓力 圖 2 25 注射位置處壓力 圖 2 26 總體溫度 模流分析結(jié)論：本設(shè)計(jì)實(shí)際的澆口位置不是選在模流分析中最佳澆口的位置處，而是開設(shè)在熱水壺配件的側(cè)壁上，把進(jìn)料澆口設(shè)計(jì)在此處的原因是：雖然經(jīng)模流分析所得最佳澆口位置應(yīng)該是塑件的上端圓環(huán)柱的中心處，即圖 24 中的藍(lán)色顯示的那一塊。困氣現(xiàn)象：注 射過 程中 會存 在一些 氣體 不能 夠 很 好的 排除而 困 在模 腔 里面 ， 使 得 流體 不 能 夠填 充 滿 整個 模 腔， 因此需 要 在 某些 位 置 開設(shè) 排 氣 槽 進(jìn) 行排 氣，圖 217 所示即為模流分析中粉色的地方是易出現(xiàn)氣穴的地方，顯然可以看出氣穴大都是集中在了型腔的內(nèi)部，并未在塑件的表面上，這是由于熔體填充的過程當(dāng)中，由于熔體的流向和重力作用致使氣穴留在下方，其解決方法是在型芯處，在強(qiáng)度滿足的前提下，盡量多的布置推桿，利用推桿與模板的配合間隙來排氣和分型面上開設(shè)排氣槽排氣；當(dāng)然，有些氣穴分布在塑件的表面，這些地方一定要注意好排氣，在分型面上開設(shè)足夠的排氣槽，從而用以完全排氣，以免影響其表面質(zhì)量。冷卻收縮現(xiàn)象：該塑件表面上安放了兩根冷卻水道，直徑為 10mm,動模板上未安裝，因考慮到動模板上有許多頂桿需安裝，若再安裝水道，可能會產(chǎn)生干涉或者空間位置不足的現(xiàn)象，由模流分析結(jié)果可知，塑件因冷卻不均所產(chǎn)生的翹曲非常小，滿足塑件的進(jìn)度要求。小結(jié)：經(jīng)模流分析可得，本次的模具設(shè)計(jì)在很大的程度上都符合要求，具有一定的可行性和實(shí)用性。3 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定型腔數(shù)目和其排列方式 型腔數(shù)量的確定 雖 然該塑 件的精 度要 求不 高，但 是尺 寸比較 大，盡 管為大批 量生 產(chǎn)，同 時，考 慮到塑 件尺 寸、模 具結(jié) 構(gòu)尺 寸的關(guān) 系，只 能采 用一模一 腔的結(jié) 構(gòu)形 式。 型腔排列形式的確定 由 于該模 具選擇 的是一 模一腔 ，其型 腔中 心 距 確定 見 圖 和其說 明，由于 塑件 體 積 大故 流 道 采用 對 稱 排 列。如圖 31 所示。圖 31 型腔的排列形式 確定分型面分型面 直 接決 定 了 模 具 結(jié)構(gòu) 形 式 的 ，它與 模具 的 模具 的制 造和 整體 結(jié)構(gòu) 有 著密 切 的關(guān)系 ，也直 接影 響著 塑料 熔 體的 流 動 特性 和 塑 料 的脫模 效 果。由 于分 型面 得選 擇 受到 塑 件在 模 具 中 的 成型 位 置、澆 注系 統(tǒng)的 設(shè) 計(jì)、塑 件的 結(jié) 構(gòu)工 藝 性和 精度 、形狀以 和 推出 方 法、模 具的 制 造、排 氣、操 作工 藝等 好 多因 素的影 響，因此 在選 擇分 型 面時 應(yīng) 綜合 考 慮。選擇分型面時一般應(yīng)遵循下面的幾項(xiàng)原則：分 型面 應(yīng)選 在 塑 件 外 形 輪廓 最 大處，這 樣可 以 保 證 塑件 難 呢 過從 型 腔 中順 利 脫 出；確定有利的留模方式，這樣可以讓塑件順利脫出；保 證塑 件的 精 度要 求，通過 應(yīng) 盡可 能 設(shè)置 在同 一 半 模具 型 腔 內(nèi) 可 以實(shí) 現(xiàn)；滿 足塑件 的外 觀質(zhì) 量要 求，選 擇分 型面 時 不 能 對 塑件 的 外 觀產(chǎn) 生不利 影 響，同 時也不 能 在分 型 處所 產(chǎn)生 飛邊，要 能輕 易 修 整清 除；為 了便于 模具加 工 制造 應(yīng) 盡 量選 擇易 于加 工 的 分型 面如 平直 分型 面；對 成型面 積 的影 響，選 擇分 型 面時 應(yīng)盡量減 少 塑 件（型 腔）在合 模分 型面 上 投 影面 積，以保 證擁 有 可 靠的 鎖 模 力 不 能超 過 注 塑 機(jī)規(guī) 定 的 最 大 允 許的 成 型 面積 與 鎖模 力，避免 漲 模溢 料 現(xiàn) 象；排 氣效 果，分型 面 應(yīng)該 盡量 選 擇 在型 腔 進(jìn) 行充填 時塑料熔 體 的料 流末 端所在 的 型腔 內(nèi) 壁 上；在實(shí) 際設(shè) 計(jì)中 ，不可能 一下 子 滿 足全 部 上 述原 則，我們 要 抓住 主要 因素，在此 前提 下 確 定 更 為合 理 的 分型 面。根據(jù)以上原則，該磨具的分型面如下圖 32 分型面所示:圖 32 分型面 確定澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 主流道形式和位置主流道的結(jié)構(gòu)1. 整體式主流道 這 是一種 最簡 單 的主 流 道模 式，是在 定模 板有 整體 構(gòu) 成 中 加工而 成，其 加工 最 簡 單，多適 用 于簡 單 模 具。2. 組合式主流道如 果定 模是 由 兩塊 模 板 組成 ，主流 道 也 可在 兩塊模 板上 分 別 加工，再 組合 在一起 而成，此 形式簡 單，但要 注意 保 證 其同軸 度。3. 襯套式主流道 這 是 目前 最 常用 的 主 流 道 結(jié)構(gòu) 之一，是鑲 于 模板 中跟 澆 口套 類 似，適 用于 所 有 注 塑模 具，這種 形 式， 便于 加 工、拆卸 和 熱 處 理主流道的設(shè)計(jì)原則：（1）為 了 方 便 于 澆 注系 統(tǒng)的 凝 料 從 主 流道 中 拉 出，主流 道多 設(shè) 計(jì)成 圓錐 形，其錐 度 角為 2～4 度，對 于流 動 性 差 的熔 料，錐 角可 取 3～6 度。（2）主 流道 大 端 呈圓 角，常 以 1～3㎜作 為其 半 徑 r，這 樣可以 減 少 熔料 在 轉(zhuǎn) 向過 度 時 的 阻 力。（3）主流 道的長度 應(yīng)盡 可 能 短，可以 減 少主 流 道 的 凝料，減小 壓 力損 失，主流 道 的 長度 一 般 應(yīng) 小 于 80㎜。（4）為 了 使 熔 融 塑 料 能 從 噴 嘴 處 完 全 進(jìn) 入主 流 道 而不 溢 出 ， 應(yīng) 使主流 道 與注 塑機(jī) 的 噴嘴 緊 密 對 接， 其 對接處 常設(shè)計(jì) 成 半 球 形凹 坑， 略大于 其噴 嘴 頭半 徑 。（5）主 流道的 表面應(yīng) 加 工盡 量光 滑，來避免 留有 影響塑 料 流動 和脫 模的尖角 毛 刺。（6）對于 流動性 好的 塑料，如 PE 等，主 流道 的尺寸 可相應(yīng)小 些，而對 于流 動性 差的 塑料，如 PC、PS 等，主 流道 的 尺寸應(yīng)相應(yīng)大 些。 根據(jù)以上原則，可以初步將主流 道設(shè)計(jì)成圓錐型，其錐角度數(shù)為 2186?！?186。內(nèi)壁粗糙度 Ra 為 。分流道截面設(shè)計(jì)成圓形截面，易于加工，且熱量損失與壓力損失相對較小，是一般常用形狀。 分流道的設(shè)計(jì)分 流道 主要 對進(jìn) 入模具 的熔料 起分 流作 用，多型 腔的 模 具 一定 要 設(shè) 置分 流道，而 且如 果是 大 型 塑件 單 腔成 型，若采 用多 澆 口 進(jìn) 料，也 需要 設(shè) 置 分流道。1）. 影響分流道設(shè)計(jì)的因素：（1）產(chǎn) 品所要 求的幾 何形狀、壁 厚、尺 寸大小 和尺寸 的穩(wěn) 定 性、內(nèi)在 質(zhì)量 和 外觀 質(zhì)量 要求 。（2）塑 料的種 類、亦即 塑料 的流動 性、熔融 溫度 與 熔 融溫 度 區(qū)間、固 化溫度 以和收 縮率。（3）注 射機(jī) 的給定 壓力、 加熱溫 度和注 射速度 。（4）主流 道和 分流 道的 拉料方 式和 脫落 方法。（5）型腔的位置放置、澆口位置和澆口形式的選擇 。2）. 分流道的設(shè)計(jì)原則：（1）熔 體必 須要 用 最短 的 路 徑快 速 射 入型 腔 最 大減小 熱量 和 壓 力損失， ；（2）熔 料從 各 個澆 口 進(jìn)入 型 腔的 溫 度 和壓 力 保持一 致，用 以保證各型 腔中產(chǎn) 品的收 縮率相 同；（3）分流道的轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過渡，與澆口的連接處用斜面過度，以利熔料的流動；（4）在 保證 足夠 的注 射 壓力 情況下，分流 道的 截面 和長 度 應(yīng) 盡量 取 最小值；（5）盡 量保證 各型腔 速度一 致， 同時充 滿，并 均衡的 補(bǔ)料，確保 同模 各 塑件 的 性 能、尺寸 盡可能 一致；（6）各 型腔之 間留有 適當(dāng)?shù)?距離，留 有足夠 的空 間排 布冷 卻水 道、螺 釘?shù)?，并有?夠的截 面積 承受 注射壓 力；（7）型腔 和澆 注系統(tǒng) 投 影面積 的重心 應(yīng)一般 在模 板的中 心上，并且 盡量接 近注塑機(jī) 鎖模力的 中 心， 。3). 分流道的截面形狀 分 流 道常 用的 截面形 狀有圓 形、U 形、梯 形、矩 形等。在選 擇截 面形 狀時 ，要把熱 量損失 、流動 阻力、加工 難度 等幾 方 面的 因 素 綜合考慮 到。分流 道的理想 狀態(tài) 是其中心 線與澆 口中心線 位于同 一直線上，用 以保證 熔料在流道 中流動 時，與 模具 接觸的塑 料冷凝固 化，起絕 熱作 用，熔料僅 在流 道中心流 動。在 此采用 圓 形斷 面分流道 ,分流 道截面尺 寸越 小，流動 阻力越 小，熱損 也失越 少。圓 形截 面分流 道的 直徑 可根 據(jù)塑件 的 流動 性等 因素來 確定, 該塑件 采用 ABS 料，流 動性 較好,選 用分流 道直 徑為 4mm。 冷料穴的設(shè)計(jì)冷 料穴一 般位于 主流 道對面 的動模 板上 ，其作 用就 是存放料 流 前峰 的“冷 料”,防 止“冷料” 進(jìn)入型 腔而 形成 冷接 縫；此 外，在開 模時 又能 將主 流 道凝 料從 定 模板 中拉 出。 在熔料流 動方向的 轉(zhuǎn)折 位置設(shè)置 冷料穴，并 迎著 上游 的 熔流，它 的長度 是澆道直 徑的 倍。 確定澆口形式和位置澆 口也就是進(jìn) 料 口，作 為澆注 系統(tǒng) 中截 面尺寸最 小的 它，卻 是澆注 系統(tǒng) 的關(guān)鍵 部 位，是除 直接 澆口 外 連接分 流道 與 型腔的通 道。對塑 件性能 和質(zhì) 量 影響 很 大的 因 素還 有澆 口的位 置、形狀 和尺 寸。澆口作 用是 以較快 速度把來 自流道 的熔融塑 料進(jìn) 入并充 滿型腔 。澆口 的設(shè) 計(jì)還 與塑件 的形狀 、截面 尺寸 、模具 結(jié)構(gòu)、 注射工 藝參數(shù) 和塑料各 方面性 能等因 素有關(guān) 。如果 澆口設(shè) 計(jì)不合 理會使 塑件出 現(xiàn)各 種質(zhì)量 缺陷，如 憋（困）氣、收 縮、銀 絲（夾水紋） 、分 解、波紋 、變形 等。一般而言，澆口截面尺寸宜小些。小 澆口 可以增 加塑料 熔體流 速，并且 料流經(jīng) 過小 澆口 時產(chǎn) 生很大 摩擦熱 而使 料溫升 高，降 低表觀黏 度，有 利充 填。另外 小澆 口固化 快不會 產(chǎn)生過 量收縮 而降低 塑件內(nèi) 應(yīng)力，同時 可縮 短注射 成型周 期，便 于澆口去 除。為 了提高 成型效 率，采用 側(cè)澆口 ，并避 開產(chǎn) 品高光 亮區(qū) 域。 確定推出方式按照塑件的推出痕跡采用圓柱型推桿推出。優(yōu) 點(diǎn)：圓柱形 狀的 推桿和推 桿孔 容易加 工，配 合精 度也 容易控 制，易于 保證其 互換 性，并且 易于 更換，而且它 還具 有滑 動阻 力小，不 易于卡 滯 等。 確定導(dǎo)向機(jī)構(gòu)塑件為大批量生產(chǎn)，且塑件材料為 ABS，為了讓模具在合模的時候能夠準(zhǔn)確定位，以防型腔和型芯位置偏移，導(dǎo)致型腔或者型芯磕碰而損壞，提高模具的壽命，所 以在本 次的模 具設(shè) 計(jì)中，選用 導(dǎo) 柱、導(dǎo)套 導(dǎo)向 的定 位導(dǎo)向 機(jī)構(gòu)，由于 零件 有 一些 小 地 方不 易脫出， 為使 模具 在開模時 頂桿 能順利頂 出零件 ，減少頂 桿與模 板的碰撞 與摩擦，提 高模具壽 命，所以 用八根 導(dǎo)柱對 頂桿進(jìn) 行導(dǎo) 向。 確定溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 注射模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1). 冷卻水道應(yīng)該多設(shè)置點(diǎn)、橫截面大一點(diǎn)。 2)． 冷 卻水道 到型腔 表面 的距 離應(yīng)盡 量保持 一 致，在塑 件壁 厚均勻的 地方，冷 卻水 道到 型腔表 面最 好距 離相等 ，但是 在當(dāng) 塑件不 均勻 的地 方，厚的 地方 冷卻水 道到 型腔 表面 的 距離 應(yīng)近一 些，間 距也 可適當(dāng) 小一些 。一般 水道孔 邊至 型腔 表面的 距離 應(yīng)大于 10mm，常 用 1215mm.3)． 澆 口處 加強(qiáng)冷 卻，塑料 熔體 充填型 腔 過程 中，澆口 附近 溫 度最 高，離 得越遠(yuǎn) 溫度 就越 低，因 此澆 口附 近應(yīng) 加強(qiáng) 冷 卻，通 常將 冷卻 水 道 的入口 處設(shè) 置在 澆 口 附 近，使 澆口 附近 的 模具 在 較低 溫度 下冷卻，而遠(yuǎn) 離澆 口部 分 的 模具 在經(jīng)過 一定程 度熱 交換后 的溫 水作用 下冷 卻。4)． 冷 卻水 道出、入 口溫差應(yīng) 盡可 能的 小， 如 果冷 卻水道 長 了，則冷 卻水 出、入 口的 溫差 就 比較大，容易 使模 溫不 均勻 ，所以在 設(shè)計(jì) 時 應(yīng)引 起關(guān)注。5)． 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向來設(shè)置 6)． 合 理確定 冷卻 水管 接頭位 置。為不 影響 操作，進(jìn) 出口 水管接 頭通 常設(shè)在 遠(yuǎn)離注 射機(jī) 的模具 同一 側(cè)。7)． 冷卻 系統(tǒng) 的 水 道設(shè)計(jì) 時必須 避免與 模具上 其它機(jī) 構(gòu)（如推 桿孔，小型 芯 等）發(fā)生干 涉現(xiàn) 象，設(shè)計(jì) 時要通 盤考 慮。8)． 冷卻 水道的水 管接 頭要埋入 模板內(nèi) ，以 免在模 具運(yùn) 動的過 程中造 成損 壞。冷 卻水 道的 設(shè)計(jì)必須 盡量避 免接近 塑件的熔 接部 位，以