【文章內(nèi)容簡介】 采用單型腔模具。對于本制品而言(塑件如下圖23所示），從外觀上看結(jié)構(gòu)簡單，形狀不大，但由于側(cè)面有孔且內(nèi)側(cè)有倒鉤，因此該制品的模具需要設(shè)計斜頂抽芯機(jī)構(gòu)，在這里我們可以采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)。在設(shè)計該制品模具的結(jié)構(gòu)的過程中，因?yàn)樾表敵樾緳C(jī)構(gòu)的斜銷同時也作為頂出機(jī)構(gòu)用來將鑄件從型芯中推出，所以需要考慮到斜銷的角度大小，防止斜銷在將鑄件從型芯中推出之前就卡住鑄件中間圓臺部位，無法推出鑄件。圖23 塑件圖型腔數(shù)量確定之后，便于進(jìn)行型腔的排列。型腔的排列涉及模具尺寸、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、澆注系統(tǒng)的平衡、抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計、鑲件及型芯的設(shè)計以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計。以上這些問題又與分型面及澆口的位置選擇有關(guān)，所以在具體設(shè)計過程中，要進(jìn)行必要的調(diào)整，以達(dá)到比較完善的設(shè)計。 型腔的布置型腔的排列涉及模具尺寸，澆注系統(tǒng)的平衡、抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計及模具在開合模時的受力平衡等問題，因此在設(shè)計中應(yīng)根據(jù)各方面的情況進(jìn)行綜合考慮，并在設(shè)計中進(jìn)行必要的修改，以達(dá)到較完善的結(jié)果。在本設(shè)計中，由于塑件需要抽芯機(jī)構(gòu)，并且是一模一腔，著重考慮抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、模具在開合模時的受力平衡，因而采用型腔以模具中心旋轉(zhuǎn)對稱的方式布置。 注射機(jī)型號的確定 注射模是安裝在注射機(jī)上的工藝裝備,因此設(shè)計注射模時應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范,才能設(shè)計出符合要求的模具。注射機(jī)規(guī)格確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式,在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外行尺寸的前提下,設(shè)計人員應(yīng)對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大模最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進(jìn)行計算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺和模具相匹配的注射機(jī)。 所需注射量的計算（1） 塑件質(zhì)量、體積計算 對于該設(shè)計,用戶提供了塑件圖樣,據(jù)此建立模型并對此模型分析得:塑件體積≈塑件質(zhì)量:≈=≈（2） 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 ,由于該模具采用一模一腔,所以澆注系統(tǒng)凝料體積為 ==（3） 該模具一次注射所需塑料PC體積： cm179。質(zhì)量: 注射機(jī)型號的選定 近年來我國引進(jìn)注射機(jī)型號很多,國內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注射模設(shè)計和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。在設(shè)計模具時,最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的注射機(jī)使用說明書上表明的技術(shù)參數(shù)。根據(jù)以上的計算初步選定型號為SZ60/40型臥式注射機(jī),起主要技術(shù)參數(shù)如圖表21。表21 SZ60/40型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)結(jié)構(gòu)類型臥拉桿內(nèi)間距/㎜220300螺桿長徑比48最大模具厚度/㎜250理論容量/cm360最小模具厚度/㎜150模具定位孔直徑/㎜80推出行程/㎜250注射速率/(g/s)70頂出力/KN27塑化能力/(g/s)35頂出桿根數(shù)1額定注射壓力/MPa180螺桿直徑/㎜30螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)0～200頂出中心直徑/㎜50鎖模力/KN400噴嘴球半徑/㎜10鎖摸形式雙曲肘孔直徑/㎜ 型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核(1)型腔數(shù)量校核　由注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 上式右邊≈61,符合要求。 K——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù),。 ——注射機(jī)允許的最大注射量； ——單個塑件的質(zhì)量和體積(g或),去≈；　—— 澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積(g或),。(2) 注射機(jī)工藝參數(shù)的校核1注射量校核注射量以容積表示,最大注射容積為 式中——模具型腔和流道的最大容積()。V——指定型號與規(guī)格的注射機(jī)注射量容積(),該注射機(jī)為60?！⑸湎禂?shù),～,。 因故符合要求。2最大注射壓力校核注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力=180MPa(見上表),應(yīng)該大于注射成型時所需調(diào)用的注射壓力,即 式中——安全系數(shù),常取=～。實(shí)際生產(chǎn)中,該塑件成型時所需注射壓力為70MPa～100MPa。代值計算,符合要求。(3) 安裝尺寸校核1噴嘴尺寸1　 主流道小端直徑D大于注射機(jī)噴嘴d,通常為 D=d+(～1)㎜對于該模具d=㎜,取D=㎜符合要求。2　 主流道入口的凹球面半徑應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球半徑SR，通常為 =SR+（1～2）㎜對于該模具SR=10㎜，取=12㎜，符合要求。3　 定位圈尺寸模具定位孔直徑為80㎜，查表定位圈為100㎜。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計與論證澆注系統(tǒng)設(shè)計是注塑模設(shè)計中的重要問題之一。澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴流向型腔的通道，它向型腔中的傳質(zhì)、傳壓、傳熱情況決定著塑件的內(nèi)在和外觀質(zhì)量，它的布置和安排影響著塑件成型的難易程度和模具的復(fù)雜程度。對澆注系統(tǒng)設(shè)計的具體要求有：（1) 對模腔的填充迅速有序。（2）可同時充滿各個型腔。（3）對熱量和壓力損失較小。（4）盡可能消耗較少的塑料。（5）能夠使型腔順利排氣。（6）澆注系統(tǒng)凝料容易與塑件分離或切除。（7）不會使冷料落入型腔。（8）澆口痕跡對塑件外觀影響很小。澆口系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口、冷料井等四部分組成。本論文設(shè)計中澆注系統(tǒng)設(shè)計如下圖24所示：圖24 澆注系統(tǒng)圖 主流道設(shè)計主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利的拔出。（1） 主流道尺寸1主流道小端直徑 D=注射機(jī)噴嘴+(～1) =+(～1),取D=3㎜。2主流道球面半徑 =注射機(jī)噴嘴球半徑+（1～2） =10+(1～2),取=12㎜。3球面配合高度 h=3㎜～5㎜,取h=4㎜。4主流道長度 盡量小于60㎜，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取 L=20+20=40㎜。5澆口套總長 =25+15+h=44㎜（2）主流道襯套的形式 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求嚴(yán)格，因而模具主流道部分常設(shè)計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，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC～55HRC。另外在設(shè)計上，考慮到塑件外觀有較高要求，所以在結(jié)構(gòu)形式上我把襯套分別設(shè)計在了定模板和凹模上，這樣流道凝料不能排除，但加熱系統(tǒng)可以再次加熱為下次充模做了準(zhǔn)備，而在澆口形式我選擇的是點(diǎn)澆口（后面有述），可以使外觀更加美觀，不至于有太大的缺陷。如圖25所示：圖25由于該模具主流道較長，定位圈和襯套設(shè)計成分體式較宜，其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖26：圖263） 主流道襯套的固定 主流道襯套的固定形式如圖27：圖27 1—主流道襯套；2—內(nèi)六角螺釘；3—定位圈；4—定模板 分流道設(shè)計分流道設(shè)計的原則：（1）盡量保證各型腔同時充滿，并均衡補(bǔ)料。（2）各型腔之間距離恰當(dāng)，以保證排布冷卻水道、螺釘?shù)龋⒂凶銐蚪孛娣e承受注塑壓力。（3）盡量縮短流道長度，降低澆注系統(tǒng)凝料重量。（4）型腔和澆注系統(tǒng)投影面積的重心應(yīng)盡量接近注塑機(jī)鎖模力的中心。布置方式：分流道的布置方式有兩種：平衡式與非平衡式。平衡式事指從主流道到各型腔的分流道，其長度、形狀、斷面尺寸都對應(yīng)相等，優(yōu)點(diǎn)為生產(chǎn)地制品精度高，缺點(diǎn)是對應(yīng)部位尺寸精度要求高。非平衡式事指主流道到各型腔的分流道不完全相同，優(yōu)點(diǎn)是可減少回頭料的重量，缺點(diǎn)是澆口設(shè)計較難，生產(chǎn)制品的精度低。針對塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，模具采用一模一腔平衡式布置。 澆口設(shè)計澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。（1）澆口類型及位置的確定該模具是中小型塑件的單腔模具，同時從所提供的塑件圖樣中可以看出，在外表面中部開設(shè)澆口比較合適。這類澆口加工容易，修整方便，普遍用于中小型塑件的模具。（2） 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計算 由于澆口的種類較多，現(xiàn)將常用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于下表22：表22 澆口的推薦尺寸塑件壁厚/㎜澆口尺寸/㎜澆口長度/mm深度h寬度w0～0～～～～～～～～～～綜上得澆口尺寸： 深度：h= 寬度：w= 長度：= 澆口尺寸的實(shí)際應(yīng)用效果如何，應(yīng)在試模中檢驗(yàn)與改進(jìn)。 冷料井和拉料桿的設(shè)計冷料井位于主流道末端、模具的動模邊，主要起儲存冷料的作用，其徑向尺寸略大于或等于主流道大端尺寸