【文章內(nèi)容簡介】 道至各個型腔的分流道，其長度、形狀、斷面尺寸等都必須對應(yīng)相等，達(dá)到各個型腔的熱平衡和塑料流動平衡。因此各個型腔的澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個型腔同時均衡進(jìn)料。非平衡式布置 非平衡式布置的主要特點(diǎn)是主流道至各個型腔的分流道長度各不相同。為了使各個型腔同時均衡進(jìn)料，各個型腔的澆口尺寸必定不相同。常用的分流道截面形式有以下幾種：圓形截面 圓形截面的比表面積最小，但需開設(shè)在分型面的兩側(cè)，在制造時一定要注意模板上兩部分形狀對中吻合。梯形及U型截面 它們的截面分流道加工較容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用的形式。 半圓截面 半圓形截面分流道需用球頭銑刀加工，其表面積比梯形和U形截面分流道略大，在設(shè)計中也有采用；矩形截面 矩形截面分流道因其比表面積較大，且流動阻力也大，故在設(shè)計中不常采用。在本設(shè)計中，分流道采用平衡式布置，截面為圓形，且截面半徑為2mm。設(shè)計的分流道如圖42所示：圖42 分流道的設(shè)計 澆口的設(shè)計澆口亦稱進(jìn)料口,是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設(shè)計與位置的選擇恰當(dāng)與否,直接關(guān)系到塑件能否被完好地高質(zhì)量地注射成型。澆口可分為成限制性澆口和非限制性澆口兩類。限制性澆口是整個澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位，通過截面積的突然變化，使分流道送來的塑料熔體產(chǎn)生突變的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成為理想的流動狀態(tài)，從而迅速均衡地充滿型腔。對于多型腔模具，調(diào)節(jié)澆口的尺寸，還可以使非平衡布置的型腔達(dá)到同時進(jìn)料的目的，提高塑件質(zhì)量。另外，限制性澆口還起著較早固化防止型腔中熔體倒流的作用。非限制性澆口是整個澆口系統(tǒng)中截面尺寸最大的部位，它主要是對中大型筒類、殼類塑件型腔起引料和進(jìn)料后的施壓作用[1,6]。澆口設(shè)計要注意以下幾個方面： 1. 選擇在不影響塑件外觀的部位。2. 澆口應(yīng)不影響塑件的使用性能。3. 應(yīng)盡量避免產(chǎn)生噴射和蠕動現(xiàn)象。4. 應(yīng)開設(shè)在壁厚處以保證最終壓力有效地傳到塑件厚部，利于填充與補(bǔ)料。5. 盡量縮短流程，減少變向，以降低壓力損失。6. 應(yīng)利于型腔內(nèi)氣體的排出。 7. 盡量避免熔接痕。8. 避免引起塑件變形9. 盡量設(shè)在便于熔體流動的方向。10. 應(yīng)便于清除凝料，如盤形，輪輻或爪形，潛伏式。11. 澆口與分流道的連接處應(yīng)采用圓弧或斜面相連，平滑過渡。12. 初始值應(yīng)取較小，為試模時必要的修正留有余地。 澆口的種類澆口的結(jié)構(gòu)形式較多，按結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)、常用的澆口可分成以下幾種形式[2]。1．直接澆口 直接澆口又稱主流道型澆口，它屬于非限制性型澆口，這種形式的澆口截面大，去除澆口較困難，去除后會留有較大的澆口痕跡，影響塑件的外觀。這類澆口大多用于注射成型大、中型長流和深型腔筒形塑件，尤其適合于如聚碳酸脂等高粘度塑料。另外，這種形式的澆口只適于單型腔模具。直接澆口的澆注系統(tǒng)有著良好的熔體流動狀態(tài)，塑料熔體從型腔底面中心部位流向分型面，有利于消除深型腔處氣體不易排出的缺點(diǎn)，使排氣通暢。這樣的澆口形式，使塑件和澆注力均勻。2．中心澆口 當(dāng)筒類或殼類塑件的底部中心或接近于中心的部位有通孔時內(nèi)澆口就開設(shè)在該孔口處，同時中心設(shè)置分流錐，這種類型的澆口稱中心澆口。中心澆口實(shí)際上是直接澆口的一種特殊形式，它具有直接澆口的一系列的優(yōu)點(diǎn)，而克服了直接澆品易產(chǎn)生的縮孔等缺陷。中心澆口其實(shí)也是端面進(jìn)料的環(huán)形澆口，在設(shè)計時，當(dāng)進(jìn)料口環(huán)形的面積大于主流道小端面積時，澆口為非限制性型澆口；反之，則澆口為限制性型澆口。3．側(cè)澆口 側(cè)澆口國外又稱標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充滿模具型腔，其截面形狀多為矩形（扁槽），改變澆口的寬度與厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結(jié)時間。這類澆口可以根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修整方便，因此它是應(yīng)用較廣泛的一種澆口形式，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時去除澆口容易，而且不留明顯痕跡。這種澆口成型的塑件往往有熔接痕存在，且注射壓力損失較大，對深型腔塑件排氣不利。側(cè)澆口尺寸計算的經(jīng)驗(yàn)公式如下：b=(～)/30 (41)t=(～)δ (42)式中 b為側(cè)澆口的寬度，mm； A為塑件的外側(cè)表面積，mm2； t為側(cè)澆口的厚度，mm；δ為澆口處塑件的壁厚，mm。4．輪幅式澆口 輪幅式澆口是在環(huán)形澆口的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，由原來的圓周進(jìn)料改為數(shù)小段圓弧進(jìn)料，澆口尺寸與側(cè)澆口類似。這種形式的澆口耗料比環(huán)形澆口少得多，且去除澆口容易。這類澆口在生產(chǎn)中比環(huán)形澆口應(yīng)用廣泛，多用于底部有大孔的圓筒形或殼形塑件。輪幅澆口的缺點(diǎn)是增加了熔接痕，這會影響塑件的強(qiáng)度。除了這些之處，還有環(huán)形澆口、爪牙澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口等，不同的澆口形式對塑料熔體的充填特性、成型質(zhì)量及塑件的性能會產(chǎn)生不同的影響，各種塑料因其性能的差異而對不同形式的澆口會有不同的適應(yīng)性，設(shè)計模具時可參考表41所列部分塑料所適應(yīng)的澆口形式[8]。表41 部分塑料所適應(yīng)的澆口形式 澆口形式塑料種類直接澆口側(cè)澆口平縫澆口點(diǎn)澆口潛伏澆口環(huán)形澆口硬聚氯乙烯（PVC）√√聚乙烯（PE）√√√聚丙烯(PP)√√√聚碳酸脂(PC)√√√聚苯乙烯(PS)√√√√橡膠改性苯乙烯√√聚酰胺(PA)√√√√聚四醛(POM)√√√√√√丙烯脯苯乙烯√√√ABS√√√√√√丙烯酸酯√√ 綜合對比以上幾種澆口形式，并根據(jù)本次設(shè)計塑件選用的材料，及制品的使用環(huán)境與性能要求，本次設(shè)計采用側(cè)澆口形式。 且 b= t= 。 澆口位置的選擇如前所述，澆口形式很多，但無論采用什么形式的澆口，其開設(shè)的位置對塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響都很大。因此，合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高塑件質(zhì)量的一個重要設(shè)計環(huán)節(jié)。另外，澆口位置的不同還會影響模具的結(jié)構(gòu)。選擇澆口的位置時，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)與工藝特征和成型的質(zhì)量要求，并分析塑料原材料的工藝特性與塑料熔體在模體內(nèi)的流動狀態(tài)、成型的工藝條件，綜合進(jìn)行考慮。設(shè)計時注意以下幾個問題[2]：1．盡量縮短流動距離 澆口位置的選擇應(yīng)保證迅速和均勻地充填模具型腔，盡量縮短熔體流動距離，這對大型塑件更為重要。2．避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷 小的澆口如果正對著一個寬度和厚度較大的型腔，則熔體經(jīng)過澆口時，由于受到很高的剪切應(yīng)力，將產(chǎn)生噴射和蠕動等熔體斷裂現(xiàn)象。3．澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處 當(dāng)塑件的壁厚相差較大時，若將澆口開設(shè)在壁薄處，這時塑料熔體進(jìn)入型腔后，不但流動阻力大，而且還易冷卻，影響熔體的流動距離，難以充填滿整個型腔。4．考慮分子定向的影響。5．減少熔接痕提高熔接強(qiáng)度。此外，澆口位置的選擇還應(yīng)注意到實(shí)際塑料型腔的排氣問題、塑件外觀的質(zhì)量問題等。綜合上述內(nèi)容，本次設(shè)計的側(cè)澆口其位置置于主型芯的正中側(cè)壁上。如圖43所示。圖43 澆口位置圖 拉料管的設(shè)計為了使主流道凝料能夠順利地從主流道襯套中脫出，往往使冷料穴兼有開模時將主流道凝料從主流道拉出而附在動模一邊的作用，根據(jù)拉料的方式的不同，常見的冷料穴和拉料桿結(jié)構(gòu)形式有下列幾種[6]：1．帶鉤形拉料桿的冷料穴；；。在本模具設(shè)計中，選用了帶鉤形拉料桿，具體結(jié)構(gòu)如圖44所示： 圖44 拉料管的示意圖 定位圈的設(shè)計為了使模具主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線相重合，模具定模板上凸出的定位圈應(yīng)與注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動的間隙配合。在此次的模具設(shè)計中，定位圈的設(shè)計如圖45所示[2]。圖45 定位圈的示意圖5 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇模架是設(shè)計制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件，此設(shè)計中是以上海海華輪船公司龍記模架公司”提供的模架，型號為SCType，其結(jié)構(gòu)、布局完全按照其當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則的。模架基本尺寸為150180mm，A板的厚度為30mm，B板的厚度為50mm。模架鋼材統(tǒng)一選用45號碳素鋼。其具體結(jié)構(gòu)如圖51所示[13]： 圖51 模架結(jié)構(gòu)示意圖6 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)模具溫度是指模具型腔和型芯的表面溫度。模具溫度是否合適、均一與穩(wěn)定，對塑料熔全的充模流動、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀、外觀和尺寸精度都有重要的影響。模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的就是要通過控制模具的溫度，使注射成型塑件有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率[2]。 模具溫度與塑料成型溫度的關(guān)系注射入模具中的熱塑性熔融樹脂，必須在模具內(nèi)冷卻固化才能成為塑件，所以模具溫度必須低于注射入模具型腔內(nèi)的熔融樹脂的溫度，即達(dá)到玻璃化溫度以下的某一溫度范圍。為了提高成型效率，一般通過縮短冷卻時間的方法來縮短成型周期。由于樹脂本身的性能特點(diǎn)不同，所以不同的塑料要求有不同的