【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 個(gè)狹窄的澆口充填一個(gè)相對(duì)較大的型腔，這種流動(dòng)影響便可能出現(xiàn)。特別是在使用低粘度塑料熔體時(shí)更應(yīng)注意。通過(guò)擴(kuò)大尺寸或采用沖擊型澆口（使料流直接流向型腔壁或粗大型芯），可以防止噴射和蠕動(dòng)。45176。的倒角；澆口和流道連接的部位一般斜度為30176。～45176。，并以R1～R2的圓弧和流道底面相連接。 澆口的類型 澆口的形式多種多樣，但常用的澆口有如下11種：直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、盤形澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口等。直接澆口雖然有如以等流程充模、澆注系統(tǒng)流程短、壓力損失和熱烈散失小，且有利于補(bǔ)縮和排氣等優(yōu)點(diǎn)，但是，塑件上殘留痕跡較大，切除困難。重疊式澆口多用于大型腔。扇形澆口適合于大面積薄壁塑件。點(diǎn)澆口必須采用雙分型面的模具結(jié)構(gòu)；澆口位置可以自由選擇，不受限制。剪切速率高，能使流程比增大；澆口必須用三板模切斷；潛伏式澆口是點(diǎn)澆口在特殊場(chǎng)合下的一種應(yīng)用形式。但可以在脫模時(shí)自動(dòng)拖斷；它可以隱藏在外表不露出的部位，使?jié)部诤圹E不外漏。但加工比較空難，容易磨損。側(cè)澆口也稱為邊緣澆口，由于它開(kāi)設(shè)在主分型面上，截面形狀易于加工和調(diào)整。多型腔模具常采用側(cè)澆口，可設(shè)計(jì)成兩板模。綜合我的塑件，是比較容易流動(dòng)的ABS，而且零件外表面要求較高；側(cè)澆口又稱邊緣澆口，一邊開(kāi)在分型面上，從塑件的外側(cè)進(jìn)料它從分型面的一側(cè)沿斜向進(jìn)入行腔。側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能方便的調(diào)整沖模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，故也稱標(biāo)準(zhǔn)澆口。它的截面形狀簡(jiǎn)單，加工方便；澆口位置選擇靈活，去除澆口方便，痕跡小。澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算：澆口深度：h=nt；澆口寬度：；式中 A—塑件外側(cè)表面積； t —塑件厚度；結(jié)合經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得：側(cè)澆口尺寸： 深度 h=（mm） 寬度w=（mm） 長(zhǎng)度 l =（mm）注：其尺寸實(shí)際應(yīng)用效果如何，應(yīng)在試模中檢驗(yàn)與改進(jìn)。 澆注系統(tǒng)的平衡 對(duì)于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證所有的型腔同時(shí)得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過(guò)調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。(1) 分流道平衡對(duì)于多型腔模具，為了達(dá)到各型腔同時(shí)充滿的目的，可通過(guò)調(diào)整分流道的長(zhǎng)度及截面面積，改變?nèi)廴跇?shù)脂在各分流道中的流量，達(dá)到澆注平衡的目的。計(jì)算公式如下： 式中 Q1，Q2——熔融樹(shù)脂分別在流道1和流道2中的流量，cm3/s；d1,d2——分流道1和分流道2的直徑，cm；L1，L2——分流道1和分流道2的長(zhǎng)度，cm。(2) 澆口平衡在多型腔非平衡分流道布置時(shí)，由于主流道到各型腔的分流道長(zhǎng)度或各型腔所需填充流量不同，也可采用調(diào)整各澆口截面尺寸的方法，使熔融樹(shù)脂同時(shí)充滿各型腔。澆口平衡簡(jiǎn)稱為BGV（balanced gate value）,只要做到各型腔BGV值相同，基本上能達(dá)到平衡填充。對(duì)于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計(jì)算公式如下： BGV=式中 Sg——澆口的截面積，mm2。Lg——澆口的長(zhǎng)度，mm。Lr——分流道的長(zhǎng)度，mm。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)一般澆口的截面積與分流道的截面積之比SG/~，矩形澆口的寬度與厚度之比取3：1。該模具，從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截面尺寸都相同，顯然是平衡式的。 冷料井及拉料桿在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一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(jī)料筒以內(nèi)約10～25mm的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)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(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料井（冷料穴）。冷料井有兩種，一種是純?yōu)椤安蹲健被蛸A存冷料之用；另一種是還兼有拉或頂出凝料功用。采用半球形形式，并采用球形頭拉料桿，該拉料桿固定在動(dòng)模固定板上，開(kāi)模時(shí)利用凝料對(duì)球頭的包緊力，使主流道凝料從主流道襯套中脫出。如下圖：圖58 冷料井及推桿6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在注塑成型過(guò)程中，模具內(nèi)除了行腔和澆注系統(tǒng)原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，這些氣體若不能順利排出，則可能因充填時(shí)氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫，引起塑料局部炭化，或是塑件產(chǎn)生氣泡，或是塑件熔接不良而引起缺陷。注塑模的排氣方式，大多數(shù)情況下是利用模具的分型面或配合間隙自然排氣，只是特殊情況下采用開(kāi)設(shè)排氣槽的排氣方式，如下圖。排氣槽應(yīng)該開(kāi)設(shè)在型腔最后填充的部位，且最好開(kāi)設(shè)在凹模一側(cè)，以便所產(chǎn)生的飛邊隨塑件脫出。圖61 開(kāi)設(shè)排氣槽的方式當(dāng)型腔最后填充的部位不再分型面上，其附近又無(wú)可供排氣的推桿或型芯時(shí)，可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌經(jīng)燒結(jié)的金屬塊（多孔性合金塊）以供排氣，但應(yīng)當(dāng)注意的是金屬塊底下的通氣孔直徑不宜過(guò)大，以免金屬塊受力后變形，如下圖。圖62 用燒結(jié)金屬塊排氣排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法：(1) 利用分型面排氣是最簡(jiǎn)單的方法，排氣效果與分型面的接觸精度有關(guān)。(2) 利用頂桿與孔的間隙排氣，必要時(shí)可對(duì)頂桿作些排氣的結(jié)構(gòu)措施；(3) 利用球狀合金顆粒燒結(jié)塊滲導(dǎo)排氣，燒結(jié)塊應(yīng)有足夠的承壓能力，設(shè)置在塑件隱蔽處，并需要開(kāi)設(shè)排氣通道；(4) 在熔合縫位置開(kāi)設(shè)冷料井，在儲(chǔ)存冷料前也滯留了不少氣體；(5) 可靠有效的方法是在分型面上開(kāi)設(shè)專用的排氣槽，尤其上大型注塑模具必須如此。對(duì)于大型的模具，也可以利用鑲拼的成型零件的縫隙排氣。由于我的設(shè)計(jì)將采用模仁以保證模具具有良好的加工、維修性能；采用了頂針以實(shí)現(xiàn)模具對(duì)塑件的均勻頂出，使得塑件不會(huì)因?yàn)閼?yīng)力不均勻而斷裂或留下痕跡；采用了斜滑頂桿和側(cè)抽芯滑塊來(lái)實(shí)現(xiàn)塑件的抽芯。這些結(jié)構(gòu)都的存在著間隙，可以利用這些間隙實(shí)現(xiàn)排氣的功能，而不用設(shè)計(jì)另外的排氣結(jié)構(gòu)。 7 成型零件的設(shè)計(jì)塑料在成型加工過(guò)程中，用來(lái)填充塑料熔體以成型制品的空間被稱為型腔。而構(gòu)成這個(gè)型腔的零件叫做成型零件，通常包括凹模、凸模、小型芯、螺紋型芯或型環(huán)。由于這些成型零件直接與高溫、高壓的塑料熔體接觸，并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦，因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨性和較低的表面粗糙度。同時(shí)還應(yīng)該考慮到零件的加工性及模具的制造成本。一般來(lái)說(shuō)成型零件都應(yīng)進(jìn)行熱處理，如成型產(chǎn)生腐蝕性氣體的塑料如聚氯已烯等，還應(yīng)選擇耐腐蝕的鋼材。 凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸、凹模是成型塑件內(nèi)、外表面的部件，凸、凹模按其結(jié)構(gòu)不同可分為整體式，整體嵌入式，局部鑲嵌式，大面積鑲嵌組合式等。 1. 整體式凸、凹模它是由一整塊金屬加工而成，其特點(diǎn)是牢固，不易變形，因此對(duì)于形狀簡(jiǎn)單，容易制造或形狀雖然比較復(fù)雜，但?？梢圆捎梅滦螜C(jī)等殊須加工方法加工的場(chǎng)合是適宜的。整體結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)：a. 成型零件的剛性好，b. 模具分解組合容易，c. 零件數(shù)量少，d. 制品表面分型痕跡少，e. 模具外形尺寸可以減少。精密成型模具若采用拼鑲結(jié)構(gòu)，相對(duì)整體結(jié)構(gòu)而言則有如下缺點(diǎn)：a. 精度相對(duì)下降，b. 因采用磨削加工為主制作拼鑲件組合后難以達(dá)到零精度，c. 拼鑲件的加工精度要求高于整體結(jié)構(gòu)的加工精度要求，制品的棱邊拐角難以設(shè)置過(guò)渡圓弧。整體結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)如下：a. 難以排氣，b. 需要采用精密磨加工，c. 制品的棱邊，拐角處難以加工成角形。一般此類成型零件都是在硬后在進(jìn)行加工，所以整體結(jié)構(gòu)的模具采用電火花成型加工為主、銑削加工、磨削加工、電火花線切割為輔的加工方法。 2. 整體嵌入式凸、凹模在多型腔的模具中，型腔數(shù)量多而制件尺寸不大時(shí)，采用冷擠壓比切削加工效率高，并可保證各型腔的尺寸、形狀的一致性，凹模鑲塊的外形常用軸肩的圓柱形，然后分別從下面嵌入凹模固定板中，用墊板螺釘將其固定，它適用于經(jīng)常拆卸的地方，修補(bǔ)也較方便，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。采用此結(jié)構(gòu)時(shí)，首先應(yīng)考慮制品的形狀，尺寸及功能，然后考慮其剛性，同時(shí)也必須考慮加工方法和裝配措施。其缺點(diǎn)： a. 零件數(shù)量增加，b. 分割的拼鑲件趨多制造成本越高，c. 各拼鑲件的加工精度必須匹配，即必須提高各個(gè)鑲件的平均加工精度，d. 維修作業(yè)也較困難。綜合我的設(shè)計(jì)，模具的成型零件采用整體嵌入式，模仁分開(kāi)加工，以保證精度。 成型零件的設(shè)計(jì)成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)然以成型符合質(zhì)量要求的塑料制品為前提，但必須考慮金屬零件的加工性及模具制造成本。成型零件成本高于模架的價(jià)格，隨著型腔的復(fù)雜程度、精度等級(jí)和壽命要求的提高而增加。(1) 定模仁的設(shè)計(jì)整體式嵌入模具雖然具有強(qiáng)度和剛度較差，制造成本高的問(wèn)題，但是由于它具有良好的互換性，型腔成型部分容易損壞，可以在損壞時(shí)進(jìn)行互換，簡(jiǎn)化了模具的維修過(guò)程，同樣節(jié)省了成本；而且它可以合理的運(yùn)用材料，定模板由于不參與零件成型，可以采用一般的材料，而鑲塊參與零件成型，屬于重要零件必須用要求比較高的材料，比如鏡面鋼（PMS），節(jié)約了優(yōu)質(zhì)的模具鋼，在某種程度上也是節(jié)省成本。整體式凹模鑲塊的加工一般是采用線切割、電火花、數(shù)控銑床等現(xiàn)代化加工手段來(lái)保證加工的精確性和良好的表面光潔度。我所設(shè)計(jì)的定模仁如下圖所示：圖71 定模仁 (2) 動(dòng)模仁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)動(dòng)模和和動(dòng)模型芯都是用來(lái)成型塑料制品的內(nèi)表面的成型零件。動(dòng)模仁也稱主型芯，用來(lái)成型塑件整體的內(nèi)部形狀。小型芯也稱成型桿，用來(lái)成型塑件的局部孔或槽。與定模部分不同，它與注塑機(jī)后半部分相連它參于塑件的頂出，一般的模具設(shè)計(jì)都要求塑件留在動(dòng)模部分，好容易脫模。因而動(dòng)模仁一般比定模仁復(fù)雜。我的塑件由于外表面向上，要求較高，而內(nèi)表面裝配在原子表里面，對(duì)于外觀并沒(méi)有太高的要求，所以只要保證尺寸的精確就可以了。經(jīng)過(guò)查資料和考證，我決定采用與定模仁部分一樣的結(jié)構(gòu)，整體嵌入式組合凸模。我所設(shè)計(jì)的動(dòng)模仁如下圖所示圖72 動(dòng)模仁由于每個(gè)塑件有兩個(gè)側(cè)向抽芯模具又是一模兩腔所以將外側(cè)的四個(gè)抽芯做成斜滑塊，而里面的四個(gè)做成斜滑頂桿。圖中圓圈表示的均為抽芯槽。 成型零件工作尺寸計(jì)算注塑模成型零件工作尺寸，是指這些零件上直接成型塑件的型腔尺寸。由于塑件在高壓和熔融溫度下充模成型，并在模具溫度下冷卻固化，最終在室溫下進(jìn)行尺寸檢測(cè)和使用。因此，塑料制品的形狀和尺寸精度的獲得，必須考慮物料的成型收縮率等眾多因素的影響。由于塑件尺寸類型的多樣性，及其成型收縮率的方向性和收縮率的不穩(wěn)定性，以及塑件和金屬模的制造公差，因此成型零件工作尺寸的計(jì)算，一直是注塑加工中的重大課題。成型零件的每個(gè)工作尺寸，都要根據(jù)塑件尺寸和精度要求逐一計(jì)算。對(duì)塑件和模具成型零件，掌握它們的尺寸和公差確定的公式與規(guī)則，及其影響因素，是十分必要的。 模具成型零件工作尺寸，應(yīng)按照國(guó)家GB180079標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值，用公差等級(jí)IT6~IT10確定偏差，并作相應(yīng)規(guī)定：(1) 包容和被包容尺寸采用單向偏差制；(2) 模具上包容尺寸均采取正偏差，既作為基孔制的孔；被包容尺寸均標(biāo)注負(fù)偏差，即作為基軸制的軸。(3) 對(duì)中心距和單向位置尺寸，均取雙向等值偏差。按照以上規(guī)定，現(xiàn)根據(jù)塑料件的尺寸按平均收縮率Scp對(duì)模具尺寸進(jìn)行計(jì)算。其中，我們由第一章可知，Scp=％。本節(jié)所采用的主要代號(hào)及其含義如下：Dm、dm模具的包容、被包容尺寸，mm；Hm、hm模具的包容、被包容深度、高度尺寸，mm；Lm、lm模具的中心距、單邊位置尺寸，mm；塑料件尺寸公差,按SJ137278選定，mm；m模具成型零件的制造公差，按GB/T18001998確定，mm；Scp注射塑料物料的平均成型收縮率；D、d塑料件包容、被包容徑向尺寸，mm；H、h塑料件的包容、被包容的深度、高度尺寸，mm；L、l塑料件的中心距與單邊位置尺寸，mm；1. 凹模和鑲件尺寸計(jì)算原子鐘外殼的尺寸詳見(jiàn)零件圖，所用的計(jì)算公式如下：型腔徑向尺寸： （1）； 型芯徑向尺寸： （2）； 型腔深度尺寸： （3）； 型芯高度尺寸： （4）； 其中：：注射塑料物料的平均成型收縮率，＝； ：模具成型零件的制造公差，取/5； ：塑料件尺寸公差；a：型腔的徑向尺寸計(jì)算：由公式（1）：；；b：型腔深度尺寸： 由公式（3）： c：型芯的徑向尺寸計(jì)算： 由公式（2）: d=[(1+)+]==； d=[(1+)+]==。d：型芯的高度尺寸： 由公式（4）： h=[(1+)+] ==。注：標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的數(shù)值以塑件成型后或經(jīng)必要的處理后，在相對(duì)濕度為65%，溫度為20C的環(huán)境下放置20h后，其塑件和量具為20C是為準(zhǔn)。 型腔零件強(qiáng)度、剛度的校核 型腔是模具中直接用以成形制品的部分。成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、凸模、成型桿、成型環(huán)等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計(jì)算成型零件的工作尺寸，從機(jī)械加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工藝要求等。此外由于塑件融體有很高的壓力，還應(yīng)該對(duì)關(guān)鍵成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。 模具型腔壁厚的計(jì)算，應(yīng)