【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 按質(zhì)量算： M= （ 4— 2） = 2 115 =368g 塑件和流道凝料在分型面上的投影及所需鎖模力的計(jì)算 流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 A 在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，大概是每個(gè)塑件在分型面上的投影的 倍。因此可以采用 來進(jìn)行估算。所以 A=nA1+ （ 4— 3） = = 2mm （其中 A1≈ 2mm ） 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 9 頁 F=AP （ 4— 4） = 95 = 式中，型腔壓力 P 取 95Mpa。 選擇注射機(jī) 塑件成型所需要的注射量應(yīng)小于所選注射機(jī)的注射容量 ， 可按注射容量、鎖模力、模具閉合時(shí)的厚度等來確定注射機(jī)的型號(hào)。 根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值，確定選用 XSZY250 臥式注射 機(jī) ， 其參數(shù)如表 41 所示： 表 4— 1 XS173。ZY250 臥式注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 名 稱 單 位 數(shù) 值 名 稱 單 位 數(shù) 值 公稱注射量 3cm 250 模板尺寸 mm 598*520 螺桿（柱塞）直徑 mm 50 拉桿空間 mm 448*370 注射壓力 MPa 130 合模方式 增壓式 注射行程 mm 160 油泵流量 L/min 180， 12 注射時(shí)間 s 2 油泵壓力 N/min 650 螺桿轉(zhuǎn)數(shù) R/min 25,31,39, 58,32,89 機(jī)器外形 尺寸 m ** 注射方式 螺桿式 螺桿驅(qū)動(dòng) 功率 kW 合模力 kN 1800 加熱功率 kW 最大成型面積 3cm 500 機(jī)器重量 t 模板最大行程 mm 500 電動(dòng)機(jī)功率 kW 模具最大厚度 mm 350 資料提供單位 上海塑機(jī)廠 模具最小厚度 mm 200 噴嘴球半徑 mm 18 噴嘴孔直徑 mm 4 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 10 頁 21F pAn pA?? 有關(guān)參數(shù)的校核 1. 型腔數(shù)量的校核 （ 1）由注射機(jī)料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù) n 21/ 3 6 0 0 mmkM tn ?? （ 4— 5） = 0 . 8 1 8 4 0 3 6 0 0 /3 6 0 0 0 . 6 2 1 2 . 5 51 1 8 . 3 3? ? ? ? ? = ＞ 2 所以，所設(shè)定的型腔數(shù)符合要求，合格。 上式中， k— 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 M— 注射機(jī)的額定塑化量，取 18g/s t— 成型周期，取 40s 其它的安裝尺寸的校核要待模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定之后 方可進(jìn)行。 （ 2）按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 n： 12m mkMn n ?? = （ 4— 6） 上式右邊 =? 2 （符合要求） 式中 Mn—— 注射機(jī)允許的最大注射量（ g 或 cm179。） （ 3） 按注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量 n： （ 4— 7） 上 式右邊 =? 2 （符合要求） 式中 F— 注射機(jī)的額定鎖模力（ N） A1— 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（ mm178。） A2— 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（ mm178。） P — 塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（ MPa）一般是注射壓力的 80% 2. 注射機(jī)的校核 （ 1）注射壓力的校核：該注射機(jī)的注射壓力為 130MPa， ABS 的注射壓力為 70～ 100，所以能夠滿足要求。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 11 頁 （ 2）注射量以及 鎖模力在上面已經(jīng)校核，符合要求。 模具厚度的校核：模具厚度 H 必須滿足： Hmin≤Ｈ≤Ｈ max （ 4— 8） 該模具厚度為 H=30+20+35+30+30+110+90 =345mm（符合要求） 式中 Hmin— 注射機(jī)允許的最小模厚，即動(dòng)、定模板之間的最小開距 Hmax— 注射機(jī)允許的最大模厚 （ 3）開模行程的校核： Smax? S=H1+H2+a+5～ 10 （ 4— 9） 上式右邊 S=100+100+20+6 =226mm（符合要求） 式中 Smax— 注射機(jī)最大開模行程（ mm） H1— 推出距離（脫模距離）（ mm） H2— 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度（ mm） 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 12 頁 第五章 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注射機(jī)噴嘴射出后達(dá)到型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料（熱流道）澆注系統(tǒng)。 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，其包括：主流道、分流道、冷料 井、澆口。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指從注射機(jī)的噴嘴到模具型腔的澆口這一段塑料流動(dòng)的信道稱為澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)由主澆道、分流道、冷料穴、澆口等組成。 ： （ 1） 了解塑料的成型能和塑料熔體的流動(dòng)特性。 （ 2）熱量 及壓力損失要小，為此澆注系統(tǒng)流程應(yīng)盡可能短，截面尺寸應(yīng)盡可能大， 彎折盡量少，表面粗糙度要低。 （ 3） 澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮均衡進(jìn)料， 。 （ 4）塑料耗量要少，滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料耗量。 （ 5）消除冷料，澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的“冷 料”。 （ 6） 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)有利于良好的排氣 。 （ 7） 防止塑件出現(xiàn)缺陷，避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力。 （ 8） 便于修整澆口， 保證塑件外觀質(zhì)量。 （ 9）較高的生產(chǎn)效率。 （ 10）流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核，避免充填不足現(xiàn)象的發(fā)生。 主流道設(shè)計(jì) 1．主流道是噴嘴熔融狀態(tài)的塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)的首段信道，它的形狀南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 13 頁 和尺寸直接影響塑料的流動(dòng)速度及填充時(shí)間。主流道一般呈圓錐形，錐度一般為 2～ 4 度，其小端直徑應(yīng)大于噴嘴直徑 ～ 1mm，以便補(bǔ)償與噴嘴對(duì)中的誤差。主流道的最佳長度一般為 20～ 40mm。 根據(jù)所選注射機(jī)，小端尺寸直徑應(yīng)為： d=注射機(jī)噴嘴尺寸 +（ ～ 1） （ 5— 1） = 4 + （ ～ 1） = ～ mm 主流道球面半徑應(yīng)為： R=噴嘴球面半徑 +（ 1～ 2） （ 5— 2） = 18 + 2 = 20 mm 球面配合高度 h=3～ 5 取 h=3（ mm） 2．主流道襯套的設(shè)計(jì) 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較 嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，一般采用碳素工具鋼，如： T8A、T10A 等，熱處理硬度為 53～ 57HRC。主流道襯套和定位圈設(shè)計(jì)成整體式，用于中小型模具，大型模具設(shè)計(jì)成分體式，該模具采用整體式。 為了便于加工和縮短主流道長度，襯套和定位圈設(shè)計(jì)成 整 體式。主流道長度取 35，約等于定模板（型腔板）的厚度。（見模 架 的確定和裝配圖） 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 14 頁 圖 5— 1 主流道襯套 3. 主流道凝料有關(guān)計(jì)算 主流道凝料體積為： Q =4? d178。L （ 5— 3） =4? (682? )178。 35 = mm179。 = cm179。 主流道剪切速率校核： 由經(jīng)驗(yàn)公式 : nRq???= ? ? = 1?s 在 500 1?s 5000 1?s 之間 。 式中， 塑件澆道 qqq ?? + 主q =195+ = R=(6+8)/22 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 15 頁 = mm 生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)注射模具主流道的剪切速率在 500 1?s 5000 1?s 之間，所成型的塑件的質(zhì)量較好。所以本設(shè)計(jì)的主流道剪切速率符合要求。 分流道的設(shè)計(jì) 1. 分流道布置形式 分流道為主流道和澆口之間的流動(dòng)通道。一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn) 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(shè)計(jì)應(yīng)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 圖 52所示： 52 常用流道截面形狀 ABS塑料的分流道斷面直徑的推薦值為 ～ ， 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 半 圓 形流道 。 2．分流道的截面尺寸 為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，本設(shè)計(jì)的分流道設(shè)置在 A 分型面上，截面形狀采用加工工藝比較好的 半圓 形截面。 半圓形截面對(duì)塑料熔體流動(dòng)阻力不大。本設(shè)計(jì)有三級(jí)分流道： 第一級(jí)：半徑為 6mm 的半圓形流道； 第二級(jí)：半徑為 4mm 的半圓形流道； 第三級(jí) : 始端直徑為 5mm 終端直徑為 2mm 的錐形 流道。 流道截面形狀及尺寸如圖 53所示 ： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 16 頁 圖 5— 3 流道截面圖 從理論上第二級(jí)分流道的截面尺寸 要 比第一級(jí)分流道截面尺寸小 10%。 3．分流道的有關(guān)計(jì)算： 分流道凝料體積 分流道長度 第一級(jí) 1L =72，第二級(jí) 2L =26，第三級(jí) 3L =12 分流道截面積 1S =， 2S = 分流道凝料體積 1q =72 = 3mm 2q = 26= 3mm 3q = 252()42? ? 12 2 = 3mm 1 2 3q q q q? ? ? = 3mm 分流道剪切速率校核： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： nRq??? = 1?S （ 5— 4） 在 500 1?S 5000 1?S ，剪切速率校核合理 其中， q= 3cm 式中 q— 分流道的體積流量（ cm3/s） ,工程中常采用經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算； Rn— 分流道截面的當(dāng)量半徑（ cm） ； （ 5— 5） 式中 Rn— 假想圓形流道的當(dāng)量半徑（ cm）； A— 實(shí)際流道的截面面積（ 2cm ） L— 實(shí)際流道截面積的周邊長度（ cm）。 22332 2 0 . 0 6 4 0 . 1 9 9 22 . 5 1n AR c mL?? ?? ? ??南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 17 頁 分流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取 ~ 即可，因此，本設(shè)計(jì)取 。 分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、 鎖模力力求平衡。 本模具的流道布置形式采用平衡式 。 澆口的設(shè)計(jì) 澆口，又稱進(jìn)料口，是分流道與型腔之間的狹窄部分，也是澆注系統(tǒng)中最小部分。它使塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，以利于迅速充滿型腔，同時(shí)還起封閉型腔防止熔體倒流的作用，并在成型后使?jié)部谀吓c塑件易于分離。 根據(jù)塑件的外部特征，外觀表面質(zhì)量要求比較高，要求看不到澆口的痕跡，